TW202308658A - 異喹啉穩定之脂質奈米粒子調配物 - Google Patents

異喹啉穩定之脂質奈米粒子調配物 Download PDF

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馬雷克 克洛切維亞克
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Abstract

本發明提供脂質及核酸之經穩定調配物，包括囊封核酸之脂質奈米粒子調配物。亦提供經化合物穩定之該等調配物之製備及使用方法。

Description

異喹啉穩定之脂質奈米粒子調配物
本發明提供脂質與核酸之調配物，包括囊封核酸之脂質奈米粒子調配物，且更具體而言提供由化合物穩定之調配物。
使用信使RNA作為醫藥劑對於包括治療學、疫苗及診斷學在內之多種應用具有極大吸引力。mRNA調配物之有效活體內遞送係一項持久之挑戰，此乃因許多此等調配物內在性地不穩定，使免疫反應活化，容易被核酸酶降解，或由於生物分佈問題而無法到達體內之靶器官或靶細胞。該等挑戰中之每一者均導致轉譯效能之損失，且因此阻礙習用mRNA醫藥劑之功效。
各種非病毒遞送系統(包括奈米粒子調配物)為克服與mRNA遞送相關之許多挑戰呈現具吸引力之機會。特定而言，脂質奈米粒子(LNP)近年來已引起特別關注，此乃因各種LNP調配物已在多種醫藥應用中顯示出前景。
然而，已顯示脂質降解核酸(包括mRNA)，且脂質奈米粒子調配物在作為冷藏液體儲存時經歷快速純度損失。亦顯而易見的是，當囊封在LNP內時，mRNA之穩定性較未囊封儲存時更差。
本發明尤其提供用於穩定核酸之組合物及方法。一些態樣涵蓋觀察到某些化合物與包含核酸及/或核酸調配物之脂質奈米粒子調配物之混合物實質上改良調配物之穩定性。
根據一些態樣，本文提供經穩定之醫藥組合物。在一些實施例中，經穩定之醫藥組合物包含含有核酸之核酸調配物，及穩定性化合物(例如式I化合物、式II化合物或其互變異構物或溶劑合物)。在一些實施例中，經穩定之醫藥組合物包含含有核酸及脂質之核酸調配物，及式I化合物：
Figure 02_image001
(式I) 或其互變異構物或溶劑合物，其中：
Figure 02_image005
為單鍵或雙鍵； R 1為H； R 2為OCH 3，或與R 3一起為OCH 2O； R 3為OCH 3，或與R 2一起為OCH 2O； R 4為H； R 5為H或OCH 3； R 6為OCH 3； R 7為H或OCH 3； R 8為H； R 9為H或CH 3；且 X為醫藥學上可接受之陰離子。
在一些實施例中，經穩定之醫藥組合物包含含有核酸及脂質之核酸調配物，及式II化合物：
Figure 02_image003
(式II) 或其互變異構物或溶劑合物，其中： R 10為H； R 11為H； R 12與R 13一起為OCH 2O； R 14為H； R 15與R 16一起為OCH 2O； R 17為H；且 X為醫藥學上可接受之陰離子。
在一些實施例中，式I化合物具有如下結構：
Figure 02_image007
；
Figure 02_image009
；或
式Ia 式Ib
     
Figure 02_image011
； 		  
式Ic   
或其互變異構物或溶劑合物。
在一些實施例中，式II化合物具有如下結構：
Figure 02_image013
式IIa
或其互變異構物或溶劑合物。
在一些實施例中，核酸調配物包含脂質奈米粒子。在一些實施例中，核酸調配物包含脂質體。在一些實施例中，核酸調配物包含脂質複合物(lipoplex)。在一些實施例中，核酸囊封在脂質奈米粒子、脂質體或脂質複合物內。
在一些實施例中，經穩定之醫藥組合物之核酸為mRNA。
在一些實施例中，化合物(亦即式I或式II化合物)之純度為至少70%、80%、90%、95%或99%。
在一些實施例中，化合物含有少於100 ppm之元素金屬(elemental metal)。
在一些實施例中，本文所揭示之組合物進一步包含醫藥學上可接受之金屬螯合劑。此等金屬螯合劑之例示性非限制性實例為EDTA (乙二胺四乙酸)及DTPA (二伸乙三胺五乙酸)。
在一些實施例中，本文所揭示之組合物調配於水溶液中。
在一些實施例中，水溶液包含脂質奈米粒子且核酸囊封在該等脂質奈米粒子中。
在一些實施例中，水溶液之pH為或約為5至8，包括約5、5.5、6、6.5、7、7.5或8之pH。
在一些實施例中，水溶液不包含NaCl。在一些實施例中，水溶液包含濃度為或約為150 mM之NaCl。
在一些實施例中，水溶液包含磷酸鹽緩衝劑、tris緩衝劑、乙酸鹽緩衝劑、組胺酸緩衝劑或檸檬酸鹽緩衝劑。
在一些實施例中，化合物以介於約0.1 mM與約10 mM之間的濃度存在於水溶液中。在一些實施例中，化合物以2 mM或約2 mM之濃度存在於水溶液中。在一些實施例中，化合物以1 mM或約1 mM之濃度存在於水溶液中。在一些實施例中，化合物以0.5 mM或約0.5 mM之濃度存在於水溶液中。
在一些實施例中，本文所揭示之核酸組合物為凍乾產物。
在一些實施例中，凍乾產物包含脂質奈米粒子且核酸囊封在該等脂質奈米粒子中。
根據一些態樣，本文提供經穩定之醫藥組合物，該經穩定之醫藥組合物包含含有核酸及脂質之核酸調配物以及式Ia化合物或其互變異構物或溶劑合物。
根據一些態樣，本文提供經穩定之醫藥組合物，該經穩定之醫藥組合物包含含有核酸及脂質之核酸調配物以及式Ib化合物或其互變異構物或溶劑合物。
根據一些態樣，本文提供經穩定之醫藥組合物，該經穩定之醫藥組合物包含含有核酸及脂質之核酸調配物以及式Ic化合物或其互變異構物或溶劑合物。
根據一些態樣，本文提供經穩定之醫藥組合物，該經穩定之醫藥組合物包含含有核酸及脂質之核酸調配物以及式IIa化合物或其互變異構物或溶劑合物。
在一些實施例中，核酸調配物包含脂質奈米粒子。在一些實施例中，核酸調配物包含脂質體。在一些實施例中，核酸調配物包含脂質複合物。
在一些實施例中，核酸囊封在脂質奈米粒子、脂質體或脂質複合物內。在一些實施例中，核酸為mRNA。
在一些實施例中，式I或式II化合物之純度為至少70%、80%、90%、95%或99%。在一些實施例中，式I化合物含有少於100 ppm之元素金屬。
在一些實施例中，組合物調配於水溶液中。在一些實施例中，水溶液包含脂質奈米粒子且核酸囊封在該等脂質奈米粒子中。在一些實施例中，水溶液之pH為或約為5至8，包括約5、5.5、6、6.5、7、7.5或8之pH。在一些實施例中，水溶液不包含NaCl。在一些實施例中，水溶液包含濃度為或約為150 mM之NaCl。在一些實施例中，水溶液包含緩衝劑。在一些實施例中，水溶液包含磷酸鹽緩衝劑、tris緩衝劑、乙酸鹽緩衝劑、組胺酸緩衝劑或檸檬酸鹽緩衝劑。在一些實施例中，緩衝劑之濃度為約2-10 mM。
在一些實施例中，式I或式II化合物係以小於約10 mM之濃度存在。在一些實施例中，化合物係以介於約0.1 mM與約10 mM之間的濃度存在。在一些實施例中，式I化合物係以2 mM或約2 mM之濃度存在。在一些實施例中，式I化合物係以1 mM或約1 mM之濃度存在。在一些實施例中，式I化合物係以0.5 mM或約0.5 mM之濃度存在。
在一些實施例中，核酸為凍乾產物。在一些實施例中，凍乾產物包含脂質奈米粒子且核酸囊封在該等脂質奈米粒子中。
根據一些態樣，本文所揭示之組合物用於治療個體之疾病。在一些實施例中，該疾病由傳染原引起。在一些實施例中，該疾病由病毒引起或與病毒相關。在一些實施例中，該疾病為由惡性細胞引起或與惡性細胞相關之疾病。在一些實施例中，該疾病為癌症。
根據一些態樣，本文揭示具有抑制微生物生長之性質之組合物。在一些實施例中，本文所揭示之化合物抑制本文所揭示之組合物中之微生物生長。在一些實施例中，本文所揭示之組合物不包含苯酚、間甲酚或苯甲醇。
根據一些態樣，本文揭示調配核酸之方法。在一些實施例中，調配核酸之方法包括向包含核酸及脂質之組合物中添加式I化合物或其互變異構物或溶劑合物，以獲得經調配之組合物。在某些實施例中，式I化合物為式Ia、式Ib或式Ic化合物，或其互變異構物或溶劑合物。
在一些實施例中，調配核酸之方法包括向包含核酸及脂質之組合物中添加式II化合物或其互變異構物或溶劑合物，以獲得經調配之組合物。在某些實施例中，式II化合物為式IIa化合物，或其互變異構物或溶劑合物。
在一些實施例中，經調配之組合物包含脂質奈米粒子。在一些實施例中，經調配之組合物進一步包含脂質體。在一些實施例中，經調配之組合物進一步包含脂質複合物。在一些實施例中，核酸囊封在脂質奈米粒子、脂質體或脂質複合物中。
在一些實施例中，該方法進一步包括隨後自經調配之組合物中去除式I化合物或式II化合物。
在調配核酸之方法之一些實施例中，化合物為式I，例如式Ia、Ib、Ic，或其互變異構物或溶劑合物。在某些實施例中，化合物為式II，例如式IIa，或其互變異構物或溶劑合物。
在一些實施例中，組合物為凍乾產物。在一些實施例中，凍乾產物包含脂質奈米粒子。在一些實施例中，脂質奈米粒子囊封核酸。
根據一些態樣，本文提供處理mRNA-脂質奈米粒子之方法。在一些實施例中，提供處理mRNA-脂質奈米粒子用於治療性注射之醫藥學上可接受之方法，該方法包括向脂質奈米粒子中添加式I或式II化合物或其互變異構物或溶劑合物，且隨後向該脂質奈米粒子-化合物混合物中添加mRNA。在一些實施例中，提供賦予mRNA-脂質奈米粒子組合物抗微生物性質之醫藥學上可接受之方法，該方法包括向該mRNA-脂質奈米粒子組合物中添加式I或式II化合物或其互變異構物或溶劑合物。在一些實施例中，處理mRNA-脂質奈米粒子用於治療性注射之醫藥學上可接受之方法包括向脂質奈米粒子中添加mRNA，且隨後向脂質奈米粒子-mRNA混合物中添加式I或式II化合物或其互變異構物或溶劑合物。在一些實施例中，處理mRNA-脂質奈米粒子用於治療性注射之醫藥學上可接受之方法包括將mRNA、脂質奈米粒子以及式I或式II化合物或其互變異構物或溶劑合物組合。
根據一些態樣，本文提供脂質奈米粒子與具有一定mRNA純度水準之mRNA之組合物。在一些實施例中，組合物包含囊封mRNA之脂質奈米粒子，其中該組合物在儲存至少三十天後包含大於50%主峰mRNA純度之mRNA純度水準。
在一些實施例中，組合物在儲存至少三十天後包含大於60%主峰mRNA純度之mRNA純度水準。在一些實施例中，組合物在儲存至少三十天後包含大於70%主峰mRNA純度之mRNA純度水準。在一些實施例中，組合物在儲存至少三十天後包含大於80%主峰mRNA純度之mRNA純度水準。在一些實施例中，組合物在儲存至少三十天後包含大於90%主峰mRNA純度之mRNA純度水準。在一些實施例中，組合物在儲存至少六個月後包含大於50%主峰mRNA純度之mRNA純度水準。在一些實施例中，組合物在儲存至少十二個月後包含大於50%主峰mRNA純度之mRNA純度水準。
在一些實施例中，儲存係在室溫下進行。在一些實施例中，儲存係在高於室溫下進行。在一些實施例中，儲存係在4℃下進行。
在一些實施例中，儲存係在0℃-40℃範圍內進行，例如0℃-30℃、0℃-25℃、0℃-20℃、0℃-15℃、0℃-10℃或0℃-5℃。在某些實施例中，儲存係在2℃-10℃、2℃-8℃、4℃-8℃或4℃-6℃範圍內進行。
在某些實施例中，組合物在2℃-8℃下儲存至少十二個月後包含大於50%主峰mRNA純度之mRNA純度水準。
在一些實施例中，組合物包含式I化合物或其互變異構物或溶劑合物。在一些實施例中，組合物包含式II化合物或其互變異構物或溶劑合物。
在一些實施例中，組合物包含式I化合物或其互變異構物或溶劑合物，且在2℃-8℃下儲存至少十二個月後包含大於50%主峰mRNA純度之mRNA純度水準。在一些實施例中，組合物包含式II化合物或其互變異構物或溶劑合物，且在2℃-8℃下儲存至少十二個月後包含大於50%主峰mRNA純度之mRNA純度水準。
根據一些態樣，本文提供囊封具有一定RNA片段組成之mRNA之脂質奈米粒子之組合物。在一些實施例中，組合物包含囊封mRNA之脂質奈米粒子，其中該組合物在儲存至少三十天後包含少於50%之RNA片段。在一些實施例中，組合物在儲存至少三十天後包含少於60%之RNA片段。在一些實施例中，組合物在儲存至少三十天後包含少於70%之RNA片段。在一些實施例中，組合物在儲存至少三十天後包含少於80%之RNA片段。在一些實施例中，組合物在儲存至少三十天後包含少於90%之RNA片段。在一些實施例中，組合物在儲存至少三十天後包含少於95%之RNA片段。
在一些實施例中，組合物儲存至少六個月。
在一些實施例中，儲存係在室溫下進行。在一些實施例中，儲存係在高於室溫下進行。在一些實施例中，儲存係在4℃下進行。
在一些實施例中，組合物包含式I化合物或其互變異構物或溶劑合物。在一些實施例中，組合物包含式II化合物或其互變異構物或溶劑合物。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含比率為20%-60%之胺基脂質、5%-30%之磷脂、10%-55%之結構脂質及0.5%-15%之PEG修飾之脂質。在一些實施例中，脂質奈米粒子包含比率為20%-60%之胺基脂質、5%-25%之磷脂、25%-55%之結構脂質及0.5%-15%之PEG修飾之脂質。在某些實施例中，比率為質量比。在其他實施例中，比率為莫耳比。
在某些實施例中，提供不含脂質組分之組合物。
根據一些態樣，本文提供在個體體內產生蛋白質之方法。在一些實施例中，在個體體內產生蛋白質之方法包括向個體投與包含核酸之組合物，其中該核酸為mRNA，且其中該mRNA在該個體體內編碼產生蛋白質。
根據一些態樣，提供能夠使用本文所揭示之組合物及方法之裝置。在一些實施例中，提供包含本文所揭示之組合物之注射器或藥筒。在一些實施例中，提供包含本文所揭示之組合物之輸注幫浦。在一些實施例中，提供包含多個劑量之本文所揭示之組合物之注射器或藥筒。
當結合附圖進行考量時，其他優點及新穎特徵自以下對各個非限制性實施例之詳細描述將變得顯而易見。在本說明書與以引用方式併入之文件包括衝突及/或揭示內容不一致之情形下，應以本說明書為準。若以引用方式併入之兩個或更多個文件相對於彼此包括衝突及/或揭示內容不一致，則應以生效日期較晚之文件為準。
相關申請案
本申請案根據35 U.S.C. § 119(e)主張2021年4月23日提出申請之美國臨時申請案U.S.S.N. 63/179,033及2021年8月5日提出申請之美國臨時申請案U.S.S.N. 63/229,761之優先權，該等臨時申請案各自係以引用的方式併入本文中。
脂質奈米粒子(LNP)調配物提供在活體內遞送各種核酸之機會，以用於未囊封之核酸將無效之應用，但其廣泛用途因在相關時間範圍內核酸穩定性不足而受到阻礙。LNP調配物內核酸之降解限制此等調配物在冷凍組合物可接受之應用中之使用。 穩定性化合物
令人驚訝地發現，某些化合物與LNP調配物中之核酸之混合物或與LNP調配物之混合物使穩定性(包括核酸穩定性)實質上改良。因此，提供核酸及脂質組合物，以及其製備及使用方法。
使用加速及實時條件確定，使用本文所提供之強效穩定性賦形劑或化合物可顯著增強調配物之穩定性。在調配物(諸如基於脂質的)及/或核酸調配物中納入該等化合物提供可用於製備、儲存及使用治療劑之性質。舉例而言，已證明對於mRNA-脂質奈米粒子(mRNA-LNP)組合物，與穩定性化合物(例如式I化合物、式II化合物或其互變異構物或溶劑合物)組合顯著抑制囊封在LNP內之mRNA在多種儲存條件下之純度損失速率。mRNA之不穩定性、具體而言純度之損失被認為係對其基本治療及商業可行性之最大挑戰之一。另外，當調配為LNP時，mRNA之不穩定性係顯著的。本發明提供針對該等問題提供解決方案之穩定性化合物。
發現一類化合物能夠穩定脂質載劑(諸如LNP)內之核酸，此一發現出乎意料且前所未有。此發現使得能夠實現若干種重要應用，包括延長冷藏液體儲放壽命、延長室溫下之使用期以及延長生理溫度直至更高溫度(諸如40℃)下之使用穩定性。達成穩定液體調配物亦使得能夠實現商業及治療上合意之包裝及遞送選擇，包括用於患者友好型自動注射器及輸注幫浦裝置之預填充注射器及藥筒。將此化合物併入至製備方法以及視情況最終藥物產物中將在製造時顯著改良治療性核酸(諸如mRNA)之純度值。此解決了一個關鍵問題，此乃因當前之製造製程及調配物在LNP形成及處理期間經歷5%-10%之純度損失，此損失為當前大規模LNP產生之典型情況。因此，穩定mRNA及其他治療劑之溶液及醫藥製劑之能力代表一種有價值之技術，該技術有助於更廣泛地使用諸如mRNA組合物等治療性組合物。
一些態樣提供經穩定之核酸組合物，該經穩定之核酸組合物包含核酸及式I化合物：
Figure 02_image015
(式I) 或其互變異構物或溶劑合物。一些態樣提供經穩定之核酸組合物，該經穩定之核酸組合物包含核酸及式II化合物：
Figure 02_image017
(式II) 或其互變異構物或溶劑合物。
術語「醫藥學上可接受之陰離子」係指帶負電荷之基團，其與帶正電荷之基團(例如式I之多環核心)締合以維持電子中性。陰離子亦稱為「相對離子」，其可為單價的(例如包括一個形式負電荷)。陰離子亦可為多價的(例如包括一個以上形式負電荷)，諸如二價或三價。例示性相對離子包括鹵素離子(例如F -、Cl -、Br -、I -)、NO 3 -、ClO 4 -、OH -、H 2PO 4 -、HCO 3 -、HSO 4 -、磺酸根離子(例如甲磺酸根、三氟甲磺酸根、對甲苯磺酸根、苯磺酸根、10-樟腦磺酸根、萘-2-磺酸根、萘-1-磺酸-5-磺酸根、乙-1-磺酸-2-磺酸根及諸如此類)以及羧酸根離子(例如乙酸根、丙酸根、苯甲酸根、甘油酸根、乳酸根、酒石酸根、乙醇酸根、葡萄糖酸根及諸如此類)。可為多價之例示性相對離子包括CO 3 2-、HPO 4 2-、PO 4 3-、SO 4 2-及羧酸根陰離子(例如酒石酸根、檸檬酸根、富馬酸根、馬來酸根、蘋果酸根、丙二酸根、葡萄糖酸根、琥珀酸根、戊二酸根、己二酸根、庚二酸根、辛二酸根、壬二酸根、癸二酸根、柳酸根、酞酸根、天冬胺酸根、麩胺酸根及諸如此類)。在某些特定實施例中，式I、Ia、Ib、Ic、II或IIa化合物之醫藥學上可接受之陰離子為氯離子。
術語「溶劑合物」係指通常藉由溶劑分解反應與溶劑締合之化合物或其鹽之形式。此物理締合可包括氫鍵結。習用溶劑包括水、甲醇、乙醇、乙酸、DMSO、THF、二乙醚及諸如此類。本文所闡述之化合物可例如以結晶形式製備，且可經溶劑化。適宜溶劑合物包括醫藥學上可接受之溶劑合物，且進一步包括化學計量溶劑合物及非化學計量溶劑合物二者。在某些情況下，溶劑合物將能夠被分離，例如在一或多個溶劑分子併入至結晶固體之晶格中時。「溶劑合物」涵蓋溶液相及可分離之溶劑合物二者。代表性溶劑合物包括水合物、乙醇合物及甲醇合物。
術語「水合物」係指與水締合之化合物。通常，化合物之水合物中所含之水分子數量與該水合物中化合物分子之數量成確定比率。因此，化合物之水合物可(例如)由通式R•x H 2O表示，其中R為該化合物，且x為大於0之數值。給定化合物可形成一種以上類型之水合物，包括(例如)一水合物(x為1)、較低水合物(x為大於0且小於1之數值，例如半水合物(R•0.5 H 2O))及多水合物(x為大於1之數值，例如二水合物(R•2 H 2O)及六水合物(R•6 H 2O))。
術語「互變異構物」或「互變異構」係指不同之處僅在於質子及電子之位置的化合物異構物，例如自氫原子或電子對之至少一次遷移及化合價之至少一次變化(例如單鍵變為雙鍵、三鍵變為單鍵或反之亦然)產生的兩種或更多種可相互轉化之化合物。互變異構物之確切比率取決於若干種因素，包括溫度、溶劑及pH。互變異構化(亦即提供互變異構物對之反應)可藉由酸或鹼催化。例示性互變異構化包括酮至烯醇、醯胺至醯亞胺、內醯胺至內醯胺、烯胺至亞胺及烯胺至(不同烯胺)互變異構化。互變異構化可由電子之非定域化引起(例如共軛系統中雜原子及/或π鍵之間)。
在一些實施例中，化合物(例如式I化合物)之純度為至少50%。在一些實施例中，化合物之純度為至少55%、至少60%、至少65%、至少70%、至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%或至少99.9%。下文論述測定化合物純度之例示性方法。
在一些實施例中，組合物(例如本文所揭示之核酸及/或脂質組合物)之純度為至少50%。組合物之純度反映在任何特定時間點組合物中用於製備該組合物之組分之量。在一些實施例中，組合物之純度為至少55%、至少60%、至少65%、至少70%、至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%或至少99.9%。
組合物之純度可基於在任何特定時間點組合物中雜質之存在來表徵。雜質包括(例如)脂質-RNA加成物或元素金屬。在一些實施例中，若組合物中少於10%之RNA呈脂質-RNA加成物之形式，則視組合物具有足夠純度。在一些實施例中，若組合物中少於9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%或0.1%之RNA呈脂質-RNA加成物之形式，則視組合物具有足夠純度。
組合物之純度亦可基於該組合物之可電離胺脂質(例如三級胺脂質)組分分解產生的加成物雜質之存在來表徵。舉例而言，可電離胺脂質可轉化成一或多種親電子化合物，其與核酸鹼基反應，得到共價加成物。特定而言，可電離胺脂質可氧化成相應N-氧化物，其最終水解成相應醛。接著，該醛可與鹼基上之胺殘基反應以形成共價加成物。
在某些實施例中，弱酸性條件有助於可電離胺之氧化。在某些實施例中，敏化化合物有助於可電離胺之氧化。在一些實施例中，敏化化合物為三重態敏化劑。在一些實施例中，敏化化合物為式I化合物、式II化合物或其互變異構物或溶劑合物。在某些實施例中，曝露於光有助於可電離胺之氧化。在此等實施例中，可藉由減少組合物(例如脂質奈米粒子調配物)曝露於光來減少共價加成物之形成。在其他實施例中，可電離胺在不曝露於光之情形下發生氧化。
在某些實施例中，使用反相離子對高效液相層析(RP-IP HPLC)將共價加成物區分為後溶析之峰。在某些實施例中，使用毛細管電泳不能區分共價加成物。
形成mRNA共價加成物可消除mRNA進行轉譯之能力。
在一些實施例中，穩定劑化合物(例如式I化合物、式II化合物或其互變異構物或溶劑合物)保持核酸之純度。在一些實施例中，穩定劑化合物以濃度依賴性方式保持核酸之純度。在一些實施例中，0.01-10 mM之穩定劑化合物保持核酸之純度。在一些實施例中，0.1-1 mM之穩定劑化合物保持核酸之純度。在一些實施例中，0.1-1 mM之穩定劑化合物在25℃下保持核酸之純度。在一些實施例中，穩定劑化合物減少核酸之降解。在一些實施例中，穩定劑化合物減少加成物形成。
術語「元素金屬」被賦予其在此項技術中之通常含義。金屬係容易形成正離子(亦即陽離子)且形成金屬鍵之元素。元素金屬係指不以鹽形式或其他方式存在於化合物內之金屬。一般而言，熟習此項技術者將識別元素金屬。元素金屬包括Ca、Mg、Ti、Cr、Mn、Fe、V、Co、Cu、Ni、Zn、Mn、Fe及/或Cd。
在一些實施例中，化合物(例如式I化合物、式II化合物或其互變異構物或溶劑合物)不含元素金屬。在一些實施例中，化合物含有少於1000 ppm、少於900 ppm、少於800 ppm、少於700 ppm、少於600 ppm、少於500 ppm、少於400 ppm、少於300 ppm、少於200 ppm、少於100 ppm、少於90 ppm、少於80 ppm、少於70 ppm、少於60 ppm、少於50 ppm、少於40 ppm、少於30 ppm、少於20 ppm、少於10 ppm、少於9 ppm、少於8 ppm、少於7 ppm、少於6 ppm、少於5 ppm、少於4 ppm、少於3 ppm、少於2 ppm、少於1 ppm之元素金屬。前述值係指任何單一元素金屬之量，或一種以上元素金屬之總量。
在一些實施例中，化合物(例如式I化合物、式II化合物或其互變異構物或溶劑合物)含有少於1000 ppm、少於900 ppm、少於800 ppm、少於700 ppm、少於600 ppm、少於500 ppm、少於400 ppm、少於300 ppm、少於200 ppm、少於100 ppm、少於90 ppm、少於80 ppm、少於70 ppm、少於60 ppm、少於50 ppm、少於40 ppm、少於30 ppm、少於20 ppm、少於10 ppm、少於9 ppm、少於8 ppm、少於7 ppm、少於6 ppm、少於5 ppm、少於4 ppm、少於3 ppm、少於2 ppm、少於1 ppm之一或多種選自Ca、Mg、Ti、Cr、Mn、Fe、V、Co、Cu、Ni、Zn、Mn、Fe及Cd之金屬。
在一些實施例中，化合物含有少於1000 ppm、少於900 ppm、少於800 ppm、少於700 ppm、少於600 ppm、少於500 ppm、少於400 ppm、少於300 ppm、少於200 ppm、少於100 ppm、少於90 ppm、少於80 ppm、少於70 ppm、少於60 ppm、少於50 ppm、少於40 ppm、少於30 ppm、少於20 ppm、少於10 ppm、少於9 ppm、少於8 ppm、少於7 ppm、少於6 ppm、少於5 ppm、少於4 ppm、少於3 ppm、少於2 ppm、少於1 ppm之一或多種選自Fe、Cu及Zn之金屬。在某些實施例中，化合物含有少於10 ppm之Fe、Cu及Zn。在其他實施例中，化合物含有少於1 ppm之Fe、Cu及Zn。
純度可藉由此項技術中已知之任何適宜方法來測定。測定化合物純度之方法之非限制性實例包括熔點測定、沸點測定、光譜法(例如UV-VIS光譜法)、滴定、層析(例如液相層析或氣相層析)、質譜法、毛細管電泳及旋光。
在一些實施例中，組合物(例如本文所揭示之核酸及/或脂質組合物)包含螯合劑。螯合劑可為與金屬原子形成兩個或更多個配位鍵之化合物。螯合劑可包含一或多個促進此等鍵之化學官能基，諸如胺及羧酸。螯合劑可與金屬原子形成穩定、可溶之錯合物。與螯合劑錯合可中和或減弱金屬原子之反應性。如本文所闡述，金屬原子可為元素金屬。在某些實施例中，螯合劑為醫藥學上可接受之螯合劑。此等螯合劑之例示性非限制性實例為EDTA (乙二胺四乙酸)及DTPA (二伸乙三胺五乙酸)。在某些實施例中，組合物包含1 µM-100 mM螯合劑。舉例而言，組合物可包含1-100 µM、100-200 µM、200-300 µM、300-400 µM、400-500 µM、500-600 µM、600-700 µM、700-800 µM、800-900 µM或900-950 µM或950 µM-1 mM螯合劑。組合物可包含1-100 mM螯合劑。舉例而言，組合物可包含1-2 mM、1-3 mM、1-4 mM、1-5 mM、1-6 mM、1-7 mM、1-8 mM、1-9 mM或1-10 mM螯合劑。組合物可包含10-20 mM、20-30 mM、30-40 mM、40-50 mM、50-60 mM、60-70 mM、70-80 mM、80-90 mM或90-100 mM螯合劑。在某些實施例中，組合物包含約1 mM螯合劑。在某些實施例中，添加螯合劑增加或改良組合物之穩定性。
根據一些實施例，將組合物調配於水溶液中。水溶液係組分溶解或以其他方式分散在水中之溶液。
在一些實施例中，水溶液具有既定pH值。在一些實施例中，水溶液之pH在約4.5至約8.5範圍內。在一些實施例中，水溶液之pH在如下範圍內：約5至約8、約6至約8、約7至約8、約6.5至約8、約6.5至約7.5、約6.5至約7、約7.5至約8.5，或其任何範圍或組合。在一些實施例中，水溶液之pH為或約為5、為或約為5.5、為或約為6、為或約為6.5、為或約為7、為或約為7.5、或為或約為8。
在一些實施例中，水溶液包含pH緩衝組分，諸如磷酸鹽緩衝劑、tris緩衝劑、乙酸鹽緩衝劑、組胺酸緩衝劑或檸檬酸鹽緩衝劑等。此一緩衝劑用於調節水溶液之pH，諸如pH為5、5.5、6、6.5、7、7.5或8之水溶液。在一些實施例中，水溶液之緩衝pH為約6。水溶液可包含各種濃度之鹽(例如氯化鈉NaCl)。在一些實施例中，水溶液可包含濃度為或約為50 mM、為或約為60 mM、為或約為70 mM、為或約為80 mM、為或約為90 mM、為或約為100 mM、為或約為110 mM、為或約為120 mM、為或約為130 mM、為或約為140 mM、為或約為150 mM、為或約為160 mM、為或約為170 mM、為或約為180 mM、為或約為190 mM、為或約為200 mM或其中之任何中間濃度之鹽(例如NaCl)。在水溶液包含一種以上鹽之實施例中，每一鹽之濃度可獨立地為上述值中之一或多者。
根據一些態樣，水溶液(例如包含核酸、脂質或核酸及脂質之水溶液)包含濃度介於約0.1 mM與約10 mM之間的化合物(例如式I化合物、式II化合物或其互變異構物或溶劑合物)。在一些實施例中，水溶液(例如包含核酸、脂質或核酸及脂質之水溶液)包含如下濃度之化合物(例如式I化合物、式II化合物或其互變異構物或溶劑合物)：介於約0.2 mM與約10 mM之間、約0.3 mM與約10 mM之間、約0.4 mM與約10 mM之間、約0.5 mM與約10 mM之間、約0.6 mM與約10 mM之間、約0.7 mM與約10 mM之間、約0.8 mM與約10 mM之間、約0.9 mM與約10 mM之間、約1 mM與約10 mM之間、約0.5 mM與約9 mM之間、約0.5 mM與約8 mM之間、約0.5 mM與約7 mM之間、約0.5 mM與約6 mM之間、約0.5 mM與約5 mM之間、約0.5 mM與約4 mM之間、約0.5 mM與約3 mM之間、約0.5 mM與約2 mM之間、約0.5 mM與約1.5 mM之間、約0.5 mM與約1 mM之間，或其任何範圍或組合。在一些實施例中，水溶液(例如包含核酸、脂質或核酸及脂質之水溶液)包含如下濃度之化合物(例如式I化合物、式II化合物或其互變異構物或溶劑合物)：為或約為0.1 mM、0.2 mM、0.3 mM、0.4 mM、0.5 mM、0.6 mM、0.7 mM、0.8 mM、0.9 mM、1 mM、1.5 mM、2 mM、2.5 mM、3 mM、4 mM、5 mM、6 mM、7 mM、8 mM、9 mM，或為或約為10 mM。在一些實施例中，水溶液(例如包含核酸、脂質或核酸及脂質之水溶液)包含濃度為或約為0.5 mM、1 mM、1.5 mM、或為或約為2 mM之化合物(例如式I化合物、式II化合物或其互變異構物或溶劑合物)。在一些實施例中，水溶液(例如包含核酸、脂質或核酸及脂質之水溶液)不包含式I化合物、式II化合物或其互變異構物或溶劑合物。
根據一些態樣，組合物為凍乾產物。凍乾產物係藉由冷凍乾燥去除液體(例如水)之產物，其中將液體產物冷凍且隨後置於真空下以去除液體，留下實質上不含液體之組合物。在一些實施例中，凍乾產物包含脂質。在一些實施例中，凍乾產物包含脂質奈米粒子。在一些實施例中，凍乾產物包含核酸。在一些實施例中，凍乾產物包含囊封在脂質奈米粒子內之核酸。在一些實施例中，凍乾產物包含式I化合物、式II化合物或其互變異構物或溶劑合物。在一些實施例中，凍乾產物包含式I化合物、式II化合物或其互變異構物或溶劑合物。在一些實施例中，凍乾產物包含脂質、核酸、式I化合物、式II化合物或其互變異構物或溶劑合物，或其任何混合物。在一些實施例中，利用包含式I化合物、式II化合物或其互變異構物或溶劑合物之溶液重構凍乾產物。
根據一些態樣，化合物(例如式I化合物、式II化合物或其互變異構物或溶劑合物)在一定程度上滲透至脂質奈米結構(例如脂質奈米粒子、脂質體或脂質複合物)中。向脂質奈米結構中之滲透可(例如)藉由分配係數來表徵，該分配係數表示化合物在脂質奈米結構中及在包含脂質奈米結構之溶液中處於平衡時之相對濃度。分配係數係濃度比，且因此表示化合物在本體溶液及在脂質奈米結構中之相對溶解度。分配係數可由熟習此項技術者例如藉由平衡透析來測定。
在一些實施例中，藉由分配係數 K LS 定義化合物向脂質奈米結構(例如脂質奈米粒子、脂質體或脂質複合物)中之滲透，該分配係數表示溶液(例如水或水溶液)與該溶液內所包含之脂質奈米結構之間的分配。在一些實施例中，在25℃下量測的本文所提供之化合物對於本文所提供之溶液及本文所提供之脂質奈米結構之分配係數 K LS 之對數(log K LS )為或約為1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8、9.9或10。在一些實施例中，log K LS 係參照水中之化合物(例如式I化合物、式II化合物或其互變異構物或溶劑合物)分配至脂質奈米結構中來定義。在一些實施例中，化合物向脂質奈米結構(例如脂質奈米粒子、脂質體或脂質複合物)中之滲透由分配係數 K OW 定義，該分配係數由化合物在辛醇及水中處於平衡時之濃度比定義。在一些實施例中，在25℃下量測的本文所揭示化合物之分配係數 K OW 之對數(log K OW )為或約為1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8、9.9或10。在一些實施例中，在25℃下量測的本文所揭示化合物之log K OW 為或約為6。在一些實施例中，在25℃下量測的本文所揭示化合物之log K OW 為或約為5.85。在一些實施例中，在25℃下量測的本文所揭示化合物之log K OW 為或約為5。
在一些實施例中，化合物(例如式I化合物、式II化合物或其互變異構物或溶劑合物)向脂質奈米結構(例如脂質奈米粒子、脂質體或脂質複合物)中之滲透由脂質奈米結構與給定濃度之化合物一起培育後，脂質奈米結構中所存在之化合物之量(例如以重量計)定義。在一些實施例中，化合物向脂質奈米結構中之滲透亦由脂質奈米結構與化合物進行培育時之溫度定義。在一些實施例中，在本文所揭示之脂質奈米結構與1 mM本文所揭示之化合物溶液一起培育後，脂質奈米結構包含以重量計0.001%、0.005%、0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%、0.1%、0.11%、0.12%、0.13%、0.14%、0.15%、0.16%、0.17%、0.18%、0.19%、0.2%、0.21%、0.22%、0.23%、0.24%、0.25%、0.26%、0.27%、0.28%、0.29%、0.3%、0.31%、0.32%、0.33%、0.34%、0.35%、0.36%、0.37%、0.38%、0.39%、0.4%、0.41%、0.42%、0.43%、0.44%、0.45%、0.46%、0.47%、0.48%、0.49%、0.5%、0.51%、0.52%、0.53%、0.54%、0.55%、0.56%、0.57%、0.58%、0.59%、0.6%、0.61%、0.62%、0.63%、0.64%、0.65%、0.66%、0.67%、0.68%、0.69%、0.7%、0.71%、0.72%、0.73%、0.74%、0.75%、0.76%、0.77%、0.78%、0.79%、0.8%、0.81%、0.82%、0.83%、0.84%、0.85%、0.86%、0.87%、0.88%、0.89%、0.9%、0.91%、0.92%、0.93%、0.94%、0.95%、0.96%、0.97%、0.98%、0.99%、1%、1.1%、1.12%、1.14%、1.16%、1.18%、1.2%、1.22%、1.24%、1.26%、1.28%、1.3%、1.32%、1.34%、1.36%、1.38%、1.4%、1.42%、1.44%、1.46%、1.48%、1.5%、1.52%、1.54%、1.56%、1.58%、1.6%、1.62%、1.64%、1.66%、1.68%、1.7%、1.72%、1.74%、1.76%、1.78%、1.8%、1.82%、1.84%、1.86%、1.88%、1.9%、1.92%、1.94%、1.96%、1.98%、2%、2.2%、2.4%、2.6%、2.8%、3%之化合物，或其任何範圍或組合。
在一些實施例中，在本文所揭示之脂質奈米結構與1 mM本文所揭示之化合物溶液一起培育後，化合物之滲透濃度為0.01-1 mM。在某些實施例中，化合物之滲透濃度為約0.01-0.05 mM、0.05-0.1 mM、0.1-0.15 mM、0.15-0.2 mM、0.2-0.25 mM、0.25-0.3 mM、0.3-0.35 mM、0.35-0.4 mM、0.4-0.45 mM、0.45-0.5 mM、0.5-0.55 mM、0.55-0.6 mM、0.6-0.65 mM、0.65-0.7 mM、0.7-0.75 mM、0.75-0.8 mM、0.8-0.85 mM、0.85-0.9 mM、0.9-0.95 mM或0.95-1 mM。
在一些實施例中，在本文所揭示之脂質奈米結構與2 mM本文所揭示之化合物溶液一起培育後，脂質奈米結構包含以重量計0.001%、0.005%、0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%、0.1%、0.11%、0.12%、0.13%、0.14%、0.15%、0.16%、0.17%、0.18%、0.19%、0.2%、0.21%、0.22%、0.23%、0.24%、0.25%、0.26%、0.27%、0.28%、0.29%、0.3%、0.31%、0.32%、0.33%、0.34%、0.35%、0.36%、0.37%、0.38%、0.39%、0.4%、0.41%、0.42%、0.43%、0.44%、0.45%、0.46%、0.47%、0.48%、0.49%、0.5%、0.51%、0.52%、0.53%、0.54%、0.55%、0.56%、0.57%、0.58%、0.59%、0.6%、0.61%、0.62%、0.63%、0.64%、0.65%、0.66%、0.67%、0.68%、0.69%、0.7%、0.71%、0.72%、0.73%、0.74%、0.75%、0.76%、0.77%、0.78%、0.79%、0.8%、0.81%、0.82%、0.83%、0.84%、0.85%、0.86%、0.87%、0.88%、0.89%、0.9%、0.91%、0.92%、0.93%、0.94%、0.95%、0.96%、0.97%、0.98%、0.99%、1%、1.1%、1.12%、1.14%、1.16%、1.18%、1.2%、1.22%、1.24%、1.26%、1.28%、1.3%、1.32%、1.34%、1.36%、1.38%、1.4%、1.42%、1.44%、1.46%、1.48%、1.5%、1.52%、1.54%、1.56%、1.58%、1.6%、1.62%、1.64%、1.66%、1.68%、1.7%、1.72%、1.74%、1.76%、1.78%、1.8%、1.82%、1.84%、1.86%、1.88%、1.9%、1.92%、1.94%、1.96%、1.98%、2%、2.2%、2.4%、2.6%、2.8%、3%之化合物，或其任何範圍或組合。
在一些實施例中，在本文所揭示之脂質奈米結構與2 mM本文所揭示之化合物溶液一起培育後，化合物之滲透濃度為0.01-2 mM。在某些實施例中，化合物之滲透濃度為約0.01-0.05 mM、0.05-0.1 mM、0.1-0.15 mM、0.15-0.2 mM、0.2-0.25 mM、0.25-0.3 mM、0.3-0.35 mM、0.35-0.4 mM、0.4-0.45 mM、0.45-0.5 mM、0.5-0.55 mM、0.55-0.6 mM、0.6-0.65 mM、0.65-0.7 mM、0.7-0.75 mM、0.75-0.8 mM、0.8-0.85 mM、0.85-0.9 mM、0.9-0.95 mM、0.95-1 mM、1-1.05 mM、1.05-1.1 mM、1.1-1.15 mM、1.15-1.2 mM、1.2-1.25 mM、1.25-1.3 mM、1.3-1.35 mM、1.35-1.4 mM、1.4-1.45 mM、1.45-1.5 mM、1.5-1.55 mM、1.55-1.6 mM、1.6-1.65 mM、1.65-1.7 mM、1.7-1.75 mM、1.75-1.8 mM、1.8-1.85 mM、1.85-1.9 mM、1.9-1.95 mM或1.95-2 mM。
在一些實施例中，滲透率在凝膠至液體相變時增加。在一些實施例中，滲透率隨著更大之表面流動性(例如膜黏度)而增加。在一些實施例中，表面流動性隨溫度增加。在一些實施例中，LNP不經歷相變。在一些實施例中，表面極性(例如存在極性分子)隨溫度增加。
在一些實施例中，在不存在穩定劑(例如式I化合物、式II化合物或其互變異構物或溶劑合物)之情形下，LNP之表面性質隨時間而變化。在一些實施例中，在不存在穩定劑之情形下，LNP之表面極性隨時間增加。在一些實施例中，在不存在穩定劑之情形下，LNP之表面流動性隨時間增加 。在一些實施例中，在不存在穩定劑之情形下，LNP之表面流動性隨時間保持大致恆定。
在一些實施例中，在存在穩定劑(例如式I化合物、式II化合物或其互變異構物或溶劑合物)之情形下，LNP之表面性質隨時間而變化。在一些實施例中，在存在穩定劑之情形下，LNP之表面極性隨時間增加。在一些實施例中，在存在穩定劑之情形下，LNP之表面極性隨時間之增加多於不存在穩定劑之情形。在一些實施例中，在存在穩定劑之情形下，LNP之表面流動性隨時間增加。在一些實施例中，在存在穩定劑之情形下，LNP之表面流動性隨時間之增加少於不存在穩定劑之情形。
在一些實施例中，在5℃至60℃下平衡奈米粒子與核酸。在一些實施例中，在5℃、15℃、25℃、32℃、40℃、50℃或60℃下平衡奈米粒子與核酸。在一些實施例中，利用穩定劑平衡奈米粒子與核酸。在一些實施例中，使奈米粒子與核酸平衡至少10分鐘。
在一些實施例中，使穩定性化合物(例如式I化合物、式II化合物或其互變異構物或溶劑合物)與mRNA (例如包含mRNA之LNP)一起培育至少30分鐘之時期，諸如1小時、2小時、3小時、4小時、5小時、6小時、7小時、8小時、9小時、10小時、15小時、20小時、24小時、36小時、48小時、72小時、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天或更長時間。在一些實施例中，使穩定性化合物與mRNA (例如包含mRNA之LNP)在0℃或更高之溫度(諸如5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、37℃、40℃、45℃或更高)下一起培育。
在一些實施例中，本文所揭示之化合物為水溶性的。在一些實施例中，化合物在25℃下之水溶解度為至少10 mg/L (例如至少100 mg/L、至少200 mg/L、至少300 mg/L、至少400 mg/L、至少500 mg/L、至少600 mg/L、至少700 mg/L、至少800 mg/L、至少900 mg/L、至少1 g/L、至少2 g/L、至少3 g/L、至少10 g/L或更多)。在一些實施例中，化合物在25℃下之水溶解度為或約為50 g/L。在一些實施例中，化合物在25℃下之水溶解度為或約為45 g/L。在一些實施例中，化合物在25℃下之水溶解度為或約為43.6 g/L。
根據一些態樣，本文所揭示之化合物(例如式I化合物、式II化合物或其互變異構物或溶劑合物)具有低細胞毒性。在一些實施例中，當在培養中之哺乳動物細胞(例如人類細胞或鼠類細胞)中量測時，或當在測試生物體(例如魚，諸如斑馬魚或條紋鳠( Mystus vittatus))中量測時，本文所揭示之化合物之細胞毒性LC50值為至少5 mg/L (例如至少10 mg/L、至少15 mg/L、至少20 mg/L、至少25 mg/L、至少30 mg/L、至少35 mg/L、至少40 mg/L、至少45 mg/L、至少50 mg/L或更高)。
在一些實施例中，穩定性化合物為光敏穩定性化合物。因此，在一些實施例中，屏蔽穩定性化合物免於曝光(例如日光、室內光、UV光及/或螢光)。因此，在一些實施例中，保護穩定性化合物及/或含有穩定性化合物之混合物或組合物(例如mRNA組合物、LNP組合物、囊封mRNA之LNP組合物及/或LNP組分組合物)免於曝露於光。亦即，在一些實施例中，光被抑制或阻止與包含穩定性化合物之組合物接觸。在一些實施例中，包含穩定劑化合物之組合物儲存在抑制或阻止光與該組合物接觸之容器中。在一些實施例中，組合物儲存在用不透光之膜、箔或塗層覆蓋大部分或較佳全部之容器中。 核酸
亦提供經穩定之核酸。在一些實施例中，該等核酸與穩定性化合物接觸。一些實施例包含含有核酸及穩定性化合物之組合物。
術語「核酸」係指多個核苷酸(亦即，包含與磷酸基及可交換之有機鹼基連接之糖(例如核糖或去氧核糖)的分子，該有機鹼基為經取代之嘧啶(例如胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)或尿嘧啶(U))或經取代之嘌呤(例如腺嘌呤(A)或鳥嘌呤(G)))。如本文所用，術語核酸係指多核糖核苷酸以及多去氧核糖核苷酸。術語核酸亦包括多核苷(亦即多核苷酸減去磷酸酯)及任何其他含有有機鹼基之聚合物。核酸之非限制性實例包括染色體、基因體基因座、編碼多核苷酸或多肽之基因或基因區段、基因之編碼序列、非編碼序列(例如內含子、5’-UTR或3’-UTR)、初級mRNA、前mRNA、cDNA、mRNA等。在一些實施例中，核酸為mRNA。核酸可包括取代及/或修飾。在一些實施例中，取代及/或修飾位於一或多個鹼基及/或糖中。舉例而言，在一些實施例中，核酸包括具有共價連接至低分子量有機基團之主鏈糖之核酸，該等低分子量有機基團不為2'位之羥基且不為5'位之磷酸基或羥基。因此，在一些實施例中，經取代或經修飾之核酸包括2'-O-烷基化核糖基團。在一些實施例中，經修飾之核酸包括糖，諸如己糖、2’-氟己糖、2’-胺基核糖、受約束乙基(cEt)、鎖核酸(LNA)、阿拉伯糖或2'-氟阿拉伯糖，而不為核糖。因此，在一些實施例中，核酸之主鏈組成為異質的，藉此含有連接在一起的聚合物單元之任何可能的組合，諸如肽-核酸(其具有帶核酸鹼基之胺基酸主鏈)。
在一些實施例中，核酸為DNA、RNA、PNA、cEt、LNA、ENA或雜合物，包括其任何化學或天然修飾。化學及天然修飾為此項技術中所眾所周知。修飾之非限制性實例包括經設計以達成以下目的之修飾：增加核酸轉譯、增加核酸之細胞透性或亞細胞分佈、使核酸穩定以對抗核酸酶及其他降解或干擾核酸結構或活性之酶以及改良核酸之藥物動力學性質。
在一些實施例中，組合物包含具有編碼多肽之開放閱讀框(ORF)之RNA。在一些實施例中，RNA為信使RNA (mRNA)。在一些實施例中，RNA (例如mRNA)進一步包含5' UTR、3' UTR、聚(A)尾及/或5'帽類似物。
信使RNA (mRNA)為編碼(至少一種)蛋白質(例如天然、非天然或經修飾之胺基酸聚合物)之任何RNA，且可在活體外、活體內、原位或離體轉譯以產生經編碼之蛋白質。熟習此項技術者應瞭解，除非另有註明，否則本申請案中所示之核酸序列可在代表性DNA序列中引用「T」，但倘若序列代表RNA (例如mRNA)，則「T」將由「U」取代。因此，本文藉由特定序列識別號揭示且鑑別之任一DNA亦揭示與該DNA互補之相應RNA (例如mRNA)序列，其中DNA序列之每一「T」經「U」取代。
開放閱讀框(ORF)係以起始密碼子(例如甲硫胺酸(ATG或AUG))開始且以終止密碼子(例如TAA、TAG或TGA或者UAA、UAG或UGA)結束之鄰接DNA或RNA區段。ORF通常編碼蛋白質。應理解，本文所揭示之序列可進一步包含額外元件，例如5’及3’ UTR，但與ORF不同，彼等元件不一定存在於RNA多核苷酸中。
天然真核mRNA分子可含有穩定性元件，包括(但不限於)位於其5'端之非轉譯區(UTR) (5' UTR)及/或位於其3'端之非轉譯區(3' UTR)，以及其他結構特徵，諸如5'帽結構或3'-聚(A)尾。5' UTR及3' UTR二者通常均自基因體DNA轉錄，且為成熟前mRNA之元件。成熟mRNA之特徵性結構特徵(諸如5'-帽及3'-聚(A)尾)通常係在mRNA加工期間添加至經轉錄(成熟前)之mRNA。
在一些實施例中，組合物包括RNA多核苷酸，該RNA多核苷酸具有編碼至少一種具有至少一種修飾、至少一個5'末端帽之多肽之開放閱讀框，且該組合物連同穩定性化合物(例如式I化合物、式II化合物或其互變異構物或溶劑合物)一起調配在脂質奈米粒子內。
5'末端帽可包括內源性帽或帽類似物。根據本發明，5'末端帽可包含鳥嘌呤類似物。可用之鳥嘌呤類似物包括(但不限於)肌苷、N1-甲基-鳥苷、2'氟-鳥苷、7-去氮-鳥苷、8-側氧基-鳥苷、2-胺基-鳥苷、LNA-鳥苷及2-疊氮基-鳥苷。
本文亦提供例示性帽，包括可用於使用RNA聚合酶(例如野生型RNA聚合酶或其變異體，例如本文所闡述之彼等變異體)之核糖核酸(RNA)合成之共轉錄加帽方法中之彼等帽。在一個實施例中，可在「一鍋式」反應中產生RNA時添加帽，而不需要單獨之加帽反應。因此，在一些實施例中，該等方法包括使多核苷酸模板與RNA聚合酶變異體、核苷三磷酸及帽類似物在活體外轉錄反應條件下反應，以產生RNA轉錄本。
在一些實施例中，帽類似物結合至包含啟動子區之多核苷酸模板，該啟動子區含有轉錄起始位點，該轉錄起始位點具有位於核苷酸位置+1之第一核苷酸、位於核苷酸位置+2之第二核苷酸及位於核苷酸位置+3之第三核苷酸。在一些實施例中，帽類似物至少在核苷酸位置+1 (諸如在+1及+2位置，或在+1、+2及+3位置)與多核苷酸模板雜交。
帽類似物可為(例如)二核苷酸帽、三核苷酸帽或四核苷酸帽。在一些實施例中，帽類似物為二核苷酸帽。在一些實施例中，帽類似物為三核苷酸帽。在一些實施例中，帽類似物為四核苷酸帽。如本文所用，術語「帽」包括反向G核苷酸且可包含位於反向G 3’之額外核苷酸，例如位於反向G 3’及5’ UTR 5’之1個、2個或更多個核苷酸。
例示性帽包含序列 G G、 G A或 G GA，其中加下劃線之斜體G為反向G。
在一些實施例中，三核苷酸帽包含式(I)化合物
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(I)，或其立體異構物、互變異構物或鹽，其中
Figure 02_image021
； 環B 1為經修飾或未經修飾之鳥嘌呤； 環B 2及環B 3各自獨立地為核鹼基或經修飾之核鹼基； X 2為O、S(O) p、NR 24或CR 25R 26，其中p為0、1或2； Y 0為O或CR 6R 7； Y1為O、S(O) n、CR 6R 7或NR 8，其中n為0、1或2； 每一---為單鍵或不存在，其中當每一---為單鍵時，Yi為O、S(O) n、CR 6R 7或NR 8；且當每一---不存在時，Y 1為空的； Y 2為(OP(O)R 4) m，其中m為0、1或2，或-O-(CR 40R 41)u-Q 0-(CR 42R 43)v-，其中Q 0為鍵、O、S(O) r、NR 44或CR 45R 46，r為0、1或2，且u及v各自獨立地為1、2、3或4； 每一R 2及R 2'獨立地為鹵基、LNA或OR 3； 每一R 3獨立地為H、C 1-C 6烷基、C 2-C 6烯基或C 2-C 6炔基，且當R 3為C 1-C 6烷基、C 2-C 6烯基或C 2-C 6炔基時，其視情況經鹵基、OH及視情況經一或多個OH或OC(O)-C 1-C 6烷基取代之C 1-C 6烷氧基中之一或多者取代； 每一R 4及R 4'獨立地為H、鹵基、C 1-C 6烷基、OH、SH、SeH或BH 3 -； R 6、R 7及R 8各自獨立地為-Q 1-T 1，其中Q 1為鍵或視情況經鹵基、氰基、OH及C 1-C 6烷氧基中之一或多者取代之C 1-C 3烷基連接體，且T 1為H、鹵基、OH、COOH、氰基或R s1，其中R s1為C 1-C 3烷基、C 2-C 6烯基、C 2-C 6炔基、C 1-C 6烷氧基、C(O)O-C 1-C 6烷基、C 3-C 8環烷基、C 6-C 10芳基、NR 31R 32、(NR 31R 32R 33) +、4員至12員雜環烷基或5員或6員雜芳基，且R s1視情況經一或多個選自由以下組成之群的取代基取代：鹵基、OH、側氧基、C 1-C 6烷基、COOH、C(O)O-C 1-C 6烷基、氰基、C 1-C 6烷氧基、NR 31R 32、(NR 31R 32R 33) +、C 3-C 8環烷基、C 6-C 10芳基、4員至12員雜環烷基及5員或6員雜芳基； R 10、R 11、R 12、R 13、R 14及R 15各自獨立地為-Q 2-T 2，其中Q 2為鍵或視情況經鹵基、氰基、OH及C 1-C 6烷氧基中之一或多者取代之C 1-C 3烷基連接體，且T 2為H、鹵基、OH、NH 2、氰基、NO 2、N 3、R s2或OR s2，其中R s2為C 1-C 6烷基、C 2-C 6烯基、C 2-C 6炔基、C 3-C 8環烷基、C 6-C 10芳基、NHC(O)-C 1-C 6烷基、NR 31R 32、(NR 31R 32R 33) +、4員至12員雜環烷基或5員或6員雜芳基，且R s2視情況經一或多個選自由以下組成之群的取代基取代：鹵基、OH、側氧基、C 1-C 6烷基、COOH、C(O)O-C 1-C 6烷基、氰基、C 1-C 6烷氧基、NR 31R 32、(NR 31R 32R 33) +、C 3-C 8環烷基、C 6-C 10芳基、4員至12員雜環烷基及5員或6員雜芳基；或替代地，R 12與R 14一起為側氧基，或R 13與R 15一起為側氧基， R 20、R 21、R 22及R 23各自獨立地為-Q 3-T 3，其中Q 3為鍵或視情況經鹵基、氰基、OH及C 1-C 6烷氧基中之一或多者取代之C 1-C 3烷基連接體，且T 3為H、鹵基、OH、NH 2、氰基、NO 2、N 3、R S3或OR S3，其中R S3為C 1-C 6烷基、C 2-C 6烯基、C 2-C 6炔基、C 3-C 8環烷基、C 6-C 10芳基、NHC(O)-C 1-C 6烷基、單-C 1-C 6烷基胺基、二-C 1-C 6烷基胺基、4員至12員雜環烷基或5員或6員雜芳基，且Rs 3視情況經一或多個選自由以下組成之群的取代基取代：鹵基、OH、側氧基、C 1-C 6烷基、COOH、C(O)O-C 1-C 6烷基、氰基、C 1-C 6烷氧基、胺基、單-C 1-C 6烷基胺基、二-C 1-C 6烷基胺基、C 3-C 8環烷基、C 6-C 10芳基、4員至12員雜環烷基及5員或6員雜芳基； R 24、R 25及R 26各自獨立地為H或C 1-C 6烷基； R 27及R 28各自獨立地為H或OR 29；或R 27及R 28一起形成O-R 30-O；每一R 29獨立地為H、C 1-C 6烷基、C 2-C 6烯基或C 2-C 6炔基，且當R 29為C 1-C 6烷基、C 2-C 6烯基或C 2-C 6炔基時，其視情況經鹵基、OH及視情況經一或多個OH或OC(O)-C 1-C 6烷基取代之C 1-C 6烷氧基中之一或多者取代； R 30為C 1-C 6伸烷基，其視情況經鹵基、OH及C 1-C 6烷氧基中之一或多者取代； R 31、R 32及R 33各自獨立地為H、C 1-C 6烷基、C 3-C 8環烷基、C 6-C 10芳基、4員至12員雜環烷基或5員或6員雜芳基； R 40、R 41、R 42及R 43各自獨立地為H、鹵基、OH、氰基、N 3、OP(O)R 47R 48或視情況經一或多個OP(O)R 47R 48取代之C 1-C 6烷基，或一個R 41及一個R 43與其所連接之碳原子、及Q 0一起形成C 4-C 10環烷基、4員至14員雜環烷基、C 6-C 10芳基或5員至14員雜芳基，且環烷基、雜環烷基、苯基或5員至6員雜芳基各自視情況經以下中之一或多者取代：OH、鹵基、氰基、N 3、側氧基、OP(O)R 47R 48、C 1-C 6烷基、C 1-C 6鹵烷基、COOH、C(O)O-C 1-C 6烷基、C 1-C 6烷氧基、C 1-C 6鹵烷氧基、胺基、單-C 1-C 6烷基胺基及二-C 1-C 6烷基胺基； R 44為H、C 1-C 6烷基或胺保護基團； R 45及R 46各自獨立地為H、OP(O)R 47R 48或視情況經一或多個OP(O)R 47R 48取代之C 1-C 6烷基，且 R 47及R 48各自獨立地為H、鹵基、C 1-C 6烷基、OH、SH、SeH或BH 3 -。
應理解，如本文所提供之帽類似物可包括2017年4月20日公開之國際公開案WO 2017/066797中所闡述之帽類似物中之任一者，該國際公開案係以全文引用的方式併入本文中。
在一些實施例中，B 2中間位置可為非核糖分子，諸如阿拉伯糖。
在一些實施例中，R 2基於乙基。
因此，在一些實施例中，三核苷酸帽包含以下結構：
Figure 02_image023
(II)。
在其他實施例中，三核苷酸帽包含以下結構：
Figure 02_image025
(III)。
在其他實施例中，三核苷酸帽包含以下結構：
Figure 02_image027
(IV)。
在一些實施例中，R為烷基(例如C 1-C 6烷基)。在一些實施例中，R為甲基(例如C 1烷基)。在一些實施例中，R為乙基(例如C 2烷基)。
在一些實施例中，三核苷酸帽包含選自以下序列之序列：GAA、GAC、GAG、GAU、GCA、GCC、GCG、GCU、GGA、GGC、GGG、GGU、GUA、GUC、GUG及GUU。在一些實施例中，三核苷酸帽包含GAA。在一些實施例中，三核苷酸帽包含GAC。在一些實施例中，三核苷酸帽包含GAG。在一些實施例中，三核苷酸帽包含GAU。在一些實施例中，三核苷酸帽包含GCA。在一些實施例中，三核苷酸帽包含GCC。在一些實施例中，三核苷酸帽包含GCG。在一些實施例中，三核苷酸帽包含GCU。在一些實施例中，三核苷酸帽包含GGA。在一些實施例中，三核苷酸帽包含GGC。在一些實施例中，三核苷酸帽包含GGG。在一些實施例中，三核苷酸帽包含GGU。在一些實施例中，三核苷酸帽包含GUA。在一些實施例中，三核苷酸帽包含GUC。在一些實施例中，三核苷酸帽包含GUG。在一些實施例中，三核苷酸帽包含GUU。
在一些實施例中，三核苷酸帽包含選自以下序列之序列：m 7GpppApA、m 7GpppApC、m 7GpppApG、m 7GpppApU、m 7GpppCpA、m 7GpppCpC、m 7GpppCpG、m 7GpppCpU、m 7GpppGpA、m 7GpppGpC、m 7GpppGpG、m 7GpppGpU、m 7GpppUpA、m 7GpppUpC、m 7GpppUpG及m 7GpppUpU。
在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7GpppApA。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7GpppApC。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7GpppApG。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7GpppApU。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7GpppCpA。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7GpppCpC。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7GpppCpG。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7GpppCpU。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7GpppGpA。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7GpppGpC。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7GpppGpG。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7GpppGpU。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7GpppUpA。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7GpppUpC。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7GpppUpG。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7GpppUpU。
在一些實施例中，三核苷酸帽包含選自以下序列之序列：m 7G 3 ’ OMepppApA、m 7G 3 ’ OMepppApC、m 7G 3 ’ OMepppApG、m 7G 3 ’ OMepppApU、m 7G 3 ’ OMepppCpA、m 7G 3 ’ OMepppCpC、m 7G 3 ’ OMepppCpG、m 7G 3 ’ OMepppCpU、m 7G 3 ’ OMepppGpA、m 7G 3 ’ OMepppGpC、m 7G 3 ’ OMepppGpG、m 7G 3 ’ OMepppGpU、m 7G 3 ’ OMepppUpA、m 7G 3 ’ OMepppUpC、m 7G 3 ’ OMepppUpG及m 7G 3 ’ OMepppUpU。
在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7G 3 ’ OMepppApA。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7G 3 ’ OMepppApC。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7G 3 ’ OMepppApG。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7G 3 ’ OMepppApU。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7G 3 ’ OMepppCpA。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7G 3 ’ OMepppCpC。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7G 3 ’ OMepppCpG。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7G 3 ’ OMepppCpU。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7G 3 ’ OMepppGpA。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7G 3 ’ OMepppGpC。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7G 3 ’ OMepppGpG。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7G 3 ’ OMepppGpU。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7G 3 ’ OMepppUpA。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7G 3 ’ OMepppUpC。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7G 3 ’ OMepppUpG。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7G 3 ’ OMepppUpU。
在其他實施例中，三核苷酸帽包含選自以下序列之序列：m 7G 3 ’ OMepppA 2 ’ OMepA、m 7G 3 ’ OMepppA 2 ’ OMepC、m 7G 3 ’ OMepppA 2 ’ OMepG、m 7G 3 ’ OMepppA 2 ’ OMepU、m 7G 3 ’ OMepppC 2 ’ OMepA、m 7G 3 ’ OMepppC 2 ’ OMepC、m 7G 3 ’ OMepppC 2 ’ OMepG、m 7G 3 ’ OMepppC 2 ’ OMepU、m 7G 3 ’ OMepppG 2 ’ OMepA、m 7G 3 ’ OMepppG 2 ’ OMepC、m 7G 3 ’ OMepppG 2 ’ OMepG、m 7G 3 ’ OMepppG 2 ’ OMepU、m 7G 3 ’ OMepppU 2 ’ OMepA、m 7G 3 ’ OMepppU 2 ’ OMepC、m 7G 3 ’ OMepppU 2 ’ OMepG及m 7G 3 ’ OMepppU 2 ’ OMepU。
在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7G 3 ’ OMepppA 2 ’ OMepA。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7G 3 ’ OMepppA 2 ’ OMepC。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7G 3 ’ OMepppA 2 ’ OMepG。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7G 3 ’ OMepppA 2 ’ OMepU。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7G 3 ’ OMepppC 2 ’ OMepA。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7G 3 ’ OMepppC 2 ’ OMepC。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7G 3 ’ OMepppC 2 ’ OMepG。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7G 3 ’ OMepppC 2 ’ OMepU。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7G 3 ’ OMepppG 2 ’ OMepA。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7G 3 ’ OMepppG 2 ’ OMepC。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7G 3 ’ OMepppG 2 ’ OMepG。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7G 3 ’ OMepppG 2 ’ OMepU。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7G 3 ’ OMepppU 2 ’ OMepA。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7G 3 ’ OMepppU 2 ’ OMepC。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7G 3 ’ OMepppU 2 ’ OMepG。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7G 3 ’ OMepppU 2 ’ OMepU。
在其他實施例中，三核苷酸帽包含選自以下序列之序列：m 7GpppA 2 ’ OMepA、m 7GpppA 2 ’ OMepC、m 7GpppA 2 ’ OMepG、m 7GpppA 2 ’ OMepU、m 7GpppC 2 ’ OMepA、m 7GpppC 2 ’ OMepC、m 7GpppC 2 ’ OMepG、m 7GpppC 2 ’ OMepU、m 7GpppG 2 ’ OMepA、m 7GpppG 2 ’ OMepC、m 7GpppG 2 ’ OMepG、m 7GpppG 2 ’ OMepU、m 7GpppU 2 ’ OMepA、m 7GpppU 2 ’ OMepC、m 7GpppU 2 ’ OMepG及m 7GpppU 2 ’ OMepU。
在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7GpppA 2 ’ OMepA。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7GpppA 2 ’ OMepC。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7GpppA 2 ’ OMepG。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7GpppA 2 ’ OMepU。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7GpppC 2 ’ OMepA。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7GpppC 2 ’ OMepC。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7GpppC 2 ’ OMepG。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7GpppC 2 ’ OMepU。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7GpppG 2 ’ OMepA。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7GpppG 2 ’ OMepC。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7GpppG 2 ’ OMepG。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7GpppG 2 ’ OMepU。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7GpppU 2 ’ OMepA。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7GpppU 2 ’ OMepC。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7GpppU 2 ’ OMepG。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7GpppU 2 ’ OMepU。
在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7Gpppm 6A 2’OmepG。在一些實施例中，三核苷酸帽包含m 7Gpppe 6A 2’OmepG。
在一些實施例中，三核苷酸帽包含GAG。在一些實施例中，三核苷酸帽包含GCG。在一些實施例中，三核苷酸帽包含GUG。在一些實施例中，三核苷酸帽包含GGG。
在一些實施例中，三核苷酸帽包含以下結構中之任一者：
Figure 02_image029
 (V)；
Figure 02_image031
 (VI)；或
Figure 02_image033
 (VII)。
在一些實施例中，帽類似物包含四核苷酸帽。在一些實施例中，四核苷酸帽包含如上文所陳述之三核苷酸。在一些實施例中，四核苷酸帽包含 m7GpppN 1N 2N 3，其中N 1、N 2及N 3係視情況選用的(亦即可不存在或可存在一或多個)，且獨立地為天然、經修飾或非天然之核苷鹼基。在一些實施例中， m7G經進一步甲基化，例如在3’位置。在一些實施例中， m7G在3’位置包含O-甲基。在一些實施例中，N 1、N 2及N 3若存在，則視情況獨立地為腺嘌呤、尿嘧啶、鳥嘌呤、胸腺嘧啶或胞嘧啶。在一些實施例中，N 1、N 2及N 3中之一或多者(或全部)若存在，則經甲基化，例如在2’位置。在一些實施例中，N 1、N 2及N 3中之一或多者(或全部)若存在，則在2’位置具有O-甲基。
在一些實施例中，四核苷酸帽包含以下結構：
Figure 02_image035
(VIII)， 其中B 1、B 2及B 3獨立地為天然、經修飾或非天然之核苷鹼基；且R 1、R 2、R 3及R 4獨立地為OH或O-甲基。在一些實施例中，R 3為O-甲基且R 4為OH。在一些實施例中，R 3及R 4為O-甲基。在一些實施例中，R 4為O-甲基。在一些實施例中，R 1為OH，R 2為OH，R 3為O-甲基，且R 4為OH。在一些實施例中，R 1為OH，R 2為OH，R 3為O-甲基，且R 4為O-甲基。在一些實施例中，R 1及R 2中之至少一者為O-甲基，R 3為O-甲基，且R 4為OH。在一些實施例中，R 1及R 2中之至少一者為O-甲基，R 3為O-甲基，且R 4為O-甲基。
在一些實施例中，B 1、B 2及B 3為天然核苷鹼基。在一些實施例中，B 1、B 2及B 3中之至少一者為經修飾或非天然鹼基。在一些實施例中，B 1、B 2及B 3中之至少一者為N6-甲基腺嘌呤。在一些實施例中，B 1為腺嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶或尿嘧啶。在一些實施例中，B 1為腺嘌呤，B 2為尿嘧啶，且B 3為腺嘌呤。在一些實施例中，R 1及R 2為OH，R 3及R 4為O-甲基，B 1為腺嘌呤，B 2為尿嘧啶，且B 3為腺嘌呤。
在一些實施例中，四核苷酸帽包含選自以下序列之序列：GAAA、GACA、GAGA、GAUA、GCAA、GCCA、GCGA、GCUA、GGAA、GGCA、GGGA、GGUA、GUCA及GUUA。在一些實施例中，四核苷酸帽包含選自以下序列之序列：GAAG、GACG、GAGG、GAUG、GCAG、GCCG、GCGG、GCUG、GGAG、GGCG、GGGG、GGUG、GUCG、GUGG及GUUG。在一些實施例中，四核苷酸帽包含選自以下序列之序列：GAAU、GACU、GAGU、GAUU、GCAU、GCCU、GCGU、GCUU、GGAU、GGCU、GGGU、GGUU、GUAU、GUCU、GUGU及GUUU。在一些實施例中，四核苷酸帽包含選自以下序列之序列：GAAC、GACC、GAGC、GAUC、GCAC、GCCC、GCGC、GCUC、GGAC、GGCC、GGGC、GGUC、GUAC、GUCC、GUGC及GUUC。
在一些實施例中，四核苷酸帽包含選自以下序列之序列：m 7G 3 ’ OMepppApApN、m 7G 3 ’ OMepppApCpN、m 7G 3 ’ OMepppApGpN、m 7G 3 ’ OMepppApUpN、m 7G 3 ’ OMepppCpApN、m 7G 3 ’ OMepppCpCpN、m 7G 3 ’ OMepppCpGpN、m 7G 3 ’ OMepppCpUpN、m 7G 3 ’ OMepppGpApN、m 7G 3 ’ OMepppGpCpN、m 7G 3 ’ OMepppGpGpN、m 7G 3 ’ OMepppGpUpN、m 7G 3 ’ OMepppUpApN、m 7G 3 ’ OMepppUpCpN、m 7G 3 ’ OMepppUpGpN及m 7G 3 ’ OMepppUpUpN，其中N為天然、經修飾或非天然之核苷鹼基。
在其他實施例中，四核苷酸帽包含選自以下序列之序列：m 7G 3 ’ OMepppA 2 ’ OMepApN、m 7G 3 ’ OMepppA 2 ’ OMepCpN、m 7G 3 ’ OMepppA 2 ’ OMepGpN、m 7G 3 ’ OMepppA 2 ’ OMepUpN、m 7G 3 ’ OMepppC 2 ’ OMepApN、m 7G 3 ’ OMepppC 2 ’ OMepCpN、m 7G 3 ’ OMepppC 2 ’ OMepGpN、m 7G 3 ’ OMepppC 2 ’ OMepUpN、m 7G 3 ’ OMepppG 2 ’ OMepApN、m 7G 3 ’ OMepppG 2 ’ OMepCpN、m 7G 3 ’ OMepppG 2 ’ OMepGpN、m 7G 3 ’ OMepppG 2 ’ OMepUpN、m 7G 3 ’ OMepppU 2 ’ OMepApN、m 7G 3 ’ OMepppU 2 ’ OMepCpN、m 7G 3 ’ OMepppU 2 ’ OMepGpN及m 7G 3 ’ OMepppU 2 ’ OMepUpN，其中N為天然、經修飾或非天然之核苷鹼基。
在其他實施例中，四核苷酸帽包含選自以下序列之序列：m 7GpppA 2 ’ OMepApN、m 7GpppA 2 ’ OMepCpN、m 7GpppA 2 ’ OMepGpN、m 7GpppA 2 ’OMepUpN、m 7GpppC 2 ’ OMepApN、m 7GpppC 2 ’ OMepCpN、m 7GpppC 2 ’ OMepGpN、m 7GpppC 2 ’ OMepUpN、m 7GpppG 2 ’ OMepApN、m 7GpppG 2 ’ OMepCpN、m 7GpppG 2 ’ OMepGpN、m 7GpppG 2 ’ OMepUpN、m 7GpppU 2 ’ OMepApN、m 7GpppU 2 ’ OMepCpN、m 7GpppU 2 ’ OMepGpN及m 7GpppU 2 ’ OMepUpN，其中N為天然、經修飾或非天然之核苷鹼基。
在其他實施例中，四核苷酸帽包含選自以下序列之序列：m 7G 3 ’ OMepppA 2 ’ OMepA 2 ’ OMepN、m 7G 3 ’ OMepppA 2 ’ OMepC 2 ’ OMepN、m 7G 3 ’ OMepppA 2 ’ OMepG 2 ’ OMepN、m 7G 3 ’ OMepppA 2 ’ OMepU 2 ’ OMepN、m 7G 3 ’ OMepppC 2 ’ OMepA 2 ’ OMepN、m 7G 3 ’ OMepppC 2 ’ OMepC 2 ’ OMepN、m 7G 3 ’ OMepppC 2 ’ OMepG 2 ’ OMepN、m 7G 3 ’ OMepppC 2 ’ OMepU 2 ’ OMepN、m 7G 3 ’ OMepppG 2 ’ OMepA 2 ’ OMepN、m 7G 3 ’ OMepppG 2 ’ OMepC 2 ’ OMepN、m 7G 3 ’ OMepppG 2 ’ OMepG 2 ’ OMepN、m 7G 3 ’ OMepppG 2 ’ OMepU 2 ’ OMepN、m 7G 3 ’ OMepppU 2 ’ OMepA 2 ’ OMepN、m 7G 3 ’ OMepppU 2 ’ OMepC 2 ’ OMepN、m 7G 3 ’ OMepppU 2 ’ OMepG 2 ’ OMepN及m 7G 3 ’ OMepppU 2 ’ OMepU 2 ’ OMepN，其中N為天然、經修飾或非天然之核苷鹼基。
在其他實施例中，四核苷酸帽包含選自以下序列之序列：m 7GpppA 2 ’ OMepA 2 ’ OMepN、m 7GpppA 2 ’ OMepC 2 ’ OMepN、m 7GpppA 2 ’ OMepG 2 ’ OMepN、m 7GpppA 2 ’ OMepU 2 ’ OMepN、m 7GpppC 2 ’ OMepA 2 ’ OMepN、m 7GpppC 2 ’ OMepC 2 ’ OMepN、m 7GpppC 2 ’ OMepG 2 ’ OMepN、m 7GpppC 2 ’ OMepU 2 ’ OMepN、m 7GpppG 2 ’ OMepA 2 ’ OMepN、m 7GpppG 2 ’ OMepC 2 ’ OMepN、m 7GpppG 2 ’ OMepG 2 ’ OMepN、m 7GpppG 2 ’ OMepU 2 ’ OMepN、m 7GpppU 2 ’ OMepA 2 ’ OMepN、m 7GpppU 2 ’ OMepC 2 ’ OMepN、m 7GpppU 2 ’ OMepG 2 ’ OMepN及m 7GpppU 2 ’ OMepU 2 ’ OMepN，其中N為天然、經修飾或非天然之核苷鹼基。
在一些實施例中，四核苷酸帽包含GGAG。在一些實施例中，四核苷酸帽包含以下結構：
Figure 02_image037
(IX)。
轉錄後或共轉錄加帽反應之加帽效率可能有所不同。如本文所用，「加帽效率」係指包含帽結構之mRNA相對於混合物中總mRNA之量(例如表述為百分比)(例如轉譯後加帽反應或共轉錄調用反應)。在一些實施例中，加帽反應之加帽效率為至少60%、70%、80%、90%、95%、99%或99.9% (例如，在加帽反應後至少60%、70%、80%、90%、95%、99%或99.9%之輸入mRNA包含帽)。在一些實施例中，本文所闡述之多價共IVT反應不影響由IVT反應產生的mRNA之加帽效率。
3'-聚(A)尾通常為添加至轉錄mRNA 3'端之腺嘌呤核苷酸區段。在一些情況下，3'-聚(A)尾可包含多達約400個腺嘌呤核苷酸。在一些實施例中，就個別mRNA之穩定性而言，3'-聚(A)尾之長度可為必需要素。
在一些實施例中，組合物包含RNA (例如mRNA)，其具有編碼與所表現多肽融合之信號肽之ORF。信號肽通常包含蛋白質N末端之15-60個胺基酸，其通常為在分泌路徑上進行跨膜易位所需，且因此在真核生物及原核生物二者中普遍控制大多數蛋白質進入至分泌路徑。信號肽之長度可為15-60個胺基酸。
在一些實施例中，編碼多肽之ORF經密碼子最佳化。密碼子最佳化方法為此項技術中所已知。舉例而言，本文所提供序列中之任一或多者之ORF可經密碼子最佳化。在一些實施例中，密碼子最佳化可用於匹配目標及宿主生物體中之密碼子頻率以確保正確摺疊；偏置GC含量以增加mRNA穩定性或減少二級結構；使可能損害基因構築或表現之串聯重複密碼子或鹼基連串降至最低；定製轉錄及轉譯控制區；插入或去除蛋白質輸送序列；在編碼蛋白質中去除/添加轉譯後修飾位點(例如糖基化位點)；添加、去除或改組蛋白質結構域；插入或缺失限制位點；修飾核糖體結合位點及mRNA降解位點；調整轉譯速率以容許蛋白質之各個結構域正確摺疊；或減少或消除多核苷酸內之問題二級結構。密碼子最佳化工具、演算法及服務為此項技術中所已知，非限制性實例包括來自GeneArt (Life Technologies)、DNA2.0 (Menlo Park CA)及/或專有方法之服務。在一些實施例中，使用最佳化演算法使開放閱讀框(ORF)序列最佳化。
在一些實施例中，RNA (例如mRNA)未經化學修飾，且包含由腺苷、鳥苷、胞嘧啶及尿苷組成之標準核糖核苷酸。在一些實施例中，核苷酸及核苷包含標準核苷殘基，諸如存在於所轉錄RNA中之彼等核苷殘基(例如A、G、C或U)。在一些實施例中，核苷酸及核苷包含標準去氧核糖核苷，諸如存在於DNA中之彼等去氧核糖核苷(例如dA、dG、dC或dT)。
在一些實施例中，組合物可包含具有編碼多肽之開放閱讀框之RNA，其中核酸包含可為標準(未經修飾)或如此項技術中所已知經修飾之核苷酸及/或核苷。在一些實施例中，核苷酸及核苷包含經修飾之核苷酸或核苷。此等經修飾之核苷酸及核苷可為天然修飾之核苷酸及核苷或非天然修飾之核苷酸及核苷。此等修飾可包括如此項技術中所公認的在核苷酸及/或核苷之糖、主鏈或核鹼基部分中之彼等修飾。
在一些實施例中，天然修飾之核苷酸或核苷係如此項技術中所眾所周知或公認之核苷酸或核苷。此等天然修飾之核苷酸及核苷之非限制性實例可尤其在廣泛認可之MODOMICS資料庫中找到。
亦提供核酸(例如RNA核酸，諸如mRNA核酸)之經修飾之核苷及核苷酸。「核苷」係指含有糖分子(例如戊糖或核糖)或其衍生物與有機鹼基(例如嘌呤或嘧啶)或其衍生物(在本文中亦稱為「核鹼基」)之組合之化合物。「核苷酸」係指包括磷酸基之核苷。經修飾之核苷酸可藉由任何可用方法(諸如化學、酶促或重組)合成，以包括一或多個經修飾或非天然之核苷。核酸可包含一或多個連接核苷區。此等區可具有可變主鏈鍵聯。該等鍵聯可為標準磷酸二酯鍵聯，在該情形下，核酸將包含核苷酸區。
在一些實施例中，核酸(例如RNA核酸，諸如mRNA核酸)中之經修飾之核鹼基包含1-甲基-假尿苷(m1ψ)、1-乙基-假尿苷(e1ψ)、5-甲氧基-尿苷(mo5U)、5-甲基-胞苷(m5C)及/或假尿苷(ψ)。在一些實施例中，核酸(例如RNA核酸，諸如mRNA核酸)中之經修飾之核鹼基包含5-甲氧基甲基尿苷、5-甲硫基尿苷、1-甲氧基甲基假尿苷、5-甲基胞苷及/或5-甲氧基胞苷。在一些實施例中，多核糖核苷酸包括上文所提及之任何經修飾核鹼基中之至少兩者(例如2者、3者、4者或更多者)之組合，包括(但不限於)化學修飾。
在一些實施例中，mRNA在核酸之一或多個或所有尿苷位置處包含1-甲基-假尿苷(m1ψ)取代。
在一些實施例中，mRNA在核酸之一或多個或所有尿苷位置處包含1-甲基-假尿苷(m1ψ)取代且在核酸之一或多個或所有胞苷位置處包含5-甲基胞苷取代。
在一些實施例中，mRNA在核酸之一或多個或所有尿苷位置處包含假尿苷(ψ)取代。
在一些實施例中，mRNA在核酸之一或多個或所有尿苷位置處包含假尿苷(ψ)取代且在核酸之一或多個或所有胞苷位置處包含5-甲基胞苷取代。
在一些實施例中，mRNA在核酸之一或多個或所有尿苷位置處包含尿苷。
在一些實施例中，mRNA經均一修飾(例如完全修飾、貫穿整個序列中修飾)以獲得特定修飾。舉例而言，核酸可經1-甲基-假尿苷進行均一修飾，此意味著mRNA序列中之所有尿苷殘基均經1-甲基-假尿苷替代。類似地，可藉由用經修飾之殘基(諸如上文所陳述之彼等殘基)進行替代針對序列中所存在的任一類型之核苷殘基對核酸進行均一修飾。
核酸可沿著整個分子長度部分或完全地經修飾。舉例而言，核酸中或其預定序列區域中(例如包括或不包括聚(A)尾之mRNA中)之一或多個或全部或給定類型之核苷酸(例如嘌呤或嘧啶，或A、G、U、C中之任一或多者或全部)可經均一修飾。在一些實施例中，核酸(或其序列區域)中之所有核苷酸X均為經修飾之核苷酸，其中X可為核苷酸A、G、U、C中之任一者，或組合A+G、A+U、A+C、G+U、G+C、U+C、A+G+U、A+G+C、G+U+C或A+G+C中之任一者。
mRNA可包含一或多個充當非轉譯區或起非轉譯區作用之區域或部分。倘若mRNA經設計以編碼至少一種所關注多肽，則核酸可包含該等非轉譯區(UTR)中之一或多者。核酸之野生型非轉譯區經轉錄但不轉譯。在mRNA中，5' UTR起始於轉錄起始位點且延續至起始密碼子但不包括起始密碼子；而3' UTR緊接著終止密碼子起始且延續至轉錄終止信號。可將UTR之調控性特徵併入至多核苷酸中，以尤其增強分子之穩定性。亦可併入該等特定特徵以確保在轉錄本被錯誤引導至不期望之器官部位之情形下其受到受控下調。此項技術中已知且可獲得多種5’UTR及3’UTR序列。
根據一些態樣，穩定性化合物(例如式I化合物、式II化合物或其互變異構物或溶劑合物)與核酸相互作用。在一些實施例中，該化合物與包含在本文所揭示之脂質奈米結構(例如脂質奈米粒子、脂質體或脂質複合物)內之核酸相互作用。在一些實施例中，該化合物經由靜電結合與核酸相互作用。在一些實施例中，該化合物嵌入核酸中。在一些實施例中，該化合物嵌入包含在脂質奈米結構內之核酸中。在一些實施例中，該化合物與核酸結合。在一些實施例中，該化合物與核酸可逆地結合。在一些實施例中，該化合物與包含在脂質奈米結構內之核酸結合。
在一些實施例中，穩定性化合物(例如式I化合物、式II化合物或其互變異構物或溶劑合物)與核酸在外部結合。在一些實施例中，穩定性化合物經由π-π堆積作用與核酸相互作用。在一些實施例中，穩定性化合物經由π-π堆積作用與核酸鹼基相互作用。在一些實施例中，穩定性化合物與核酸相互作用且改變核酸之主鏈螺旋度。在一些實施例中，穩定性化合物自我締合。在一些實施例中，穩定性化合物經由π-π堆積作用自我締合。
在一些實施例中，穩定性化合物(例如式I化合物、式II化合物或其互變異構物或溶劑合物)具有相似比例之核酸觸點與自我觸點。在一些實施例中，穩定性化合物之自我觸點比例高於核酸觸點。在一些實施例中，穩定性化合物結合至核酸核糖觸點或核酸鹼基觸點。在一些實施例中，穩定性化合物自我締合、結合至核酸核糖觸點或結合至核酸鹼基觸點。在一些實施例中，穩定性化合物自我締合、結合至核酸核糖觸點或結合至核酸鹼基觸點，優先於結合至核酸磷酸酯觸點。在一些實施例中，穩定性化合物實質上不結合至核酸磷酸酯觸點。
在一些實施例中，穩定性化合物(例如式I化合物、式II化合物或其互變異構物或溶劑合物)帶正電荷。在一些實施例中，正電荷有助於核酸結合。
在一些實施例中，穩定性化合物(例如式I化合物、式II化合物或其互變異構物或溶劑合物)與核酸相互作用，且提供對溶劑之屏蔽。在一些實施例中，穩定性化合物屏蔽核糖不受水影響。在一些實施例中，穩定性化合物屏蔽核糖不受水影響的程度大於該化合物屏蔽核酸磷酸基之程度。在一些實施例中，穩定性化合物減少核糖之溶劑暴露。在一些實施例中，穩定性化合物減少核酸磷酸基之溶劑暴露。在一些實施例中，穩定性化合物減少核糖之溶劑暴露之程度大於其減少核酸磷酸基之溶劑暴露之程度。在一些實施例中，藉由溶劑可及表面積(SASA)量測溶劑暴露。在一些實施例中，穩定性化合物使核糖之溶劑可及面積減少至約5-10 nm 2。在一些實施例中，穩定性化合物使核糖之溶劑可及面積減少至約6-8 nm 2。在一些實施例中，穩定性化合物使磷酸酯之溶劑可及面積減少至約9-12 nm 2。在一些實施例中，穩定性化合物使磷酸酯之溶劑可及面積減少至約10-11 nm 2。
在一些實施例中，穩定性化合物(例如式I化合物、式II化合物或其互變異構物或溶劑合物)以特定平衡解離常數定義之結合親和力與核酸(例如mRNA)相互作用。在一些實施例中，平衡解離常數小於10 -3M (例如小於10 -4M、小於10 -5M、小於10 -6M、小於10 -7M、小於10 -8M或小於10 -9M)。在一些實施例中，平衡解離常數介於10 -3M與10 -4M之間、介於10 -3M與10 -5M之間、介於10 -3M與10 -6M之間、介於10 -3M與10 -7M之間、介於10 -3M與10 -8M之間、介於10 -3M與10 -9M之間、介於10 -3M與10 -10M之間、介於10 -4M與10 -5M之間、介於10 -4M與10 -6M之間、介於10 -4M與10 -7M之間、介於10 -4M與10 -8M之間、介於10 -4M與10 -9M之間、介於10 -4M與10 -10M之間、介於10 -5M與10 -6M之間、介於10 -5M與10 -7M之間、介於10 -5M與10 -8M之間、介於10 -5M與10 -9M之間、介於10 -5M與10 -10M之間、介於10 -6M與10 -7M之間、介於10 -6M與10 -8M之間、介於10 -6M與10 -9M之間、介於10 -6M與10 -10M之間、介於10 -7M與10 -8M之間、介於10 -7M與10 -9M之間、介於10 -7M與10 -10M之間、介於10 -8M與10 -9M之間、介於10 -8M與10 -10M或介於10 -9M與10 -10M之間。在一些實施例中，平衡解離常數介於10 -3M與10 -4M之間或介於10 -3M與10 -5M之間。在某些實施例中，平衡解離常數為約10 -5M。在某些實施例中，平衡解離常數為約10 -6M。
由本文所提供之化合物在構形上穩定之mRNA分子可展現出較不存在此穩定性化合物時更高之熱解摺疊溫度(例如藉由圓偏光二色性或DSC量測)。例如，參見圖XX。在一些實施例中，穩定性化合物(例如式I化合物、式II化合物或其互變異構物或溶劑合物)賦予呈摺疊結構之核酸(例如mRNA)增加之穩定性。在一些實施例中，相對於核酸(例如mRNA)之未摺疊或摺疊較少(亦即更線性)之形式，穩定性化合物賦予其摺疊結構增加之穩定性。熟習此項技術者可(例如)藉由圓偏光二色性鑑別核酸之摺疊結構穩定性之變化。摺疊結構穩定性之此等變化可(例如)導致圓偏光二色性光譜中峰振幅之變化。在一些實施例中，穩定性化合物增強呈摺疊狀態之核酸(例如mRNA)之熱穩定性。熟習此項技術者可(例如)藉由差示掃描量熱法鑑別核酸摺疊狀態之熱穩定性之變化。熱穩定性之此等變化可(例如)導致差示掃描量熱法溫度記錄圖之位移。
在一些實施例中，穩定性化合物(例如式I化合物、式II化合物或其互變異構物或溶劑合物)在與核酸分子相互作用時引起核酸分子(例如mRNA)之壓實。在一些實施例中，穩定性化合物在與核酸分子相互作用時引起核酸分子(例如mRNA)之流體動力學半徑減小。在一些實施例中，穩定性化合物引起核酸分子之壓實或使其流體動力學半徑減小5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%或更多。在一些實施例中，穩定性化合物在化合物濃度為1 μM、2 μM、3 μM、4 μM、5 μM、6 μM、7 μM、8 μM、9 μM、10 μM、15 μM、20 μM、25 μM、30 μM、35 μM、40 μM、45 μM、50 μM、60 μM、70 μM、80 μM、90 μM或100 μM時引起核酸分子之壓實或使其流體動力學半徑減小。在一些實施例中，穩定性化合物在化合物濃度為10 μM時引起核酸分子之壓實或使其流體動力學半徑減小。在一些實施例中，穩定性化合物引起脂質奈米結構(例如脂質奈米粒子、脂質體或脂質複合物)內核酸分子(例如mRNA)之壓實。在一些實施例中，穩定性化合物引起脂質奈米結構內核酸分子之壓實而不改變脂質奈米結構之大小。熟習此項技術者可(例如)經由動態光散射或透射電子顯微鏡法量測來量測核酸分子之壓實或其流體動力學半徑之減小。然而，此壓實不能在脂質奈米粒子內直接量測。 脂質奈米粒子調配物
脂質奈米粒子(LNP)係指奈米級構築體(例如奈米粒子，直徑通常小於100 nm)，其包含以實質上球形(例如球狀體)幾何學排列之脂質分子，有時囊封一或多種額外分子種類。在一些實施例中，例如如Brader等人，Biophysical Journal 120：1-5 (2021)中所闡述，LNP含有泡區。LNP可包含一或多種類型之脂質，包括(但不限於)胺基脂質(例如可電離胺基脂質)、中性脂質、非陽離子脂質、帶電脂質、PEG修飾之脂質、磷脂、結構脂質及固醇。在一些實施例中，LNP可進一步包含一或多種貨物分子，包括(但不限於)核酸(例如mRNA、質體DNA、DNA或RNA寡核苷酸、siRNA、shRNA、snRNA、snoRNA、lncRNA等)、小分子、蛋白質及肽。LNP可具有單層結構(亦即具有圍繞中心區域之單一脂質層或脂質雙層)或多層結構(亦即具有一個以上圍繞中心區域之脂質層或脂質雙層)。在一些實施例中，脂質奈米粒子可為脂質體。脂質體為包含脂質之奈米粒子，該等脂質圍繞中心區域排列成一或多個同心脂質雙層。脂質體之中心區域可包含水溶液、懸浮液或其他水性組合物。
在一些實施例中，將核酸調配為脂質奈米粒子(LNP)組合物。脂質奈米粒子通常包含胺基脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質組分以及所關注之核酸貨物。本文所提供之脂質奈米粒子可使用此項技術中眾所周知之組分、組合物及方法來生成，例如參見PCT/US2016/052352；PCT/US2016/068300；PCT/US2017/037551；PCT/US2015/027400；PCT/US2016/047406；PCT/US2016/000129；PCT/US2016/014280；PCT/US2017/038426；PCT/US2014/027077；PCT/US2014/055394；PCT/US2016/052117；PCT/US2012/069610；PCT/US2017/027492；PCT/US2016/059575；PCT/US2016/069491；PCT/US2016/069493；及PCT/US2014/066242，所有該等專利均係以全文引用的方式併入本文中。
在一些實施例中，LNP包含約2:1至約30:1之N:P比。
在一些實施例中，LNP包含約6:1之N:P比。
在一些實施例中，LNP包含約3:1、4:1或5:1之N:P比。
在一些實施例中，LNP包含約10:1至約100:1之可電離胺基脂質組分對RNA之wt/wt比。
在一些實施例中，LNP包含約20:1之可電離胺基脂質組分對RNA之wt/wt比。
在一些實施例中，LNP包含約10:1之可電離胺基脂質組分對RNA之wt/wt比。
在一些實施例中，LNP之平均直徑為約30 nm至約150 nm。
在一些實施例中，LNP之平均直徑為約60 nm至約120 nm。
在一些實施例中，脂質奈米粒子之直徑為至多80 nm、至多70 nm、至多60 nm、至多50 nm、至多40 nm、至多30 nm或至多20 nm。
在一些實施例中，脂質奈米粒子之直徑為至多30 nm。
在一些實施例中，脂質奈米粒子之直徑為至多20 nm。
在一些實施例中，LNP具有一或多個具有層狀結構之區域。在一些實施例中，在不存在穩定劑之情形下，層狀結構隨著溫度增加而減少。在一些實施例中，在不存在穩定劑之情形下，LNP大小隨著時間增加而增加。在一些實施例中，在不存在穩定劑之情形下，LNP大小隨著層狀結構減少而增加。在一些實施例中，在不存在穩定劑之情形下，層狀結構之損失不可逆。在一些實施例中，在不存在穩定劑之情形下，層狀結構之損失在較高溫度(例如40℃)下不可逆。
在一些實施例中，在存在穩定劑之情形下，層狀結構隨著溫度增加而減少。在一些實施例中，在存在穩定劑之情形下，層狀結構在低溫下保持。在一些實施例中，在存在穩定劑之情形下，層狀結構在5℃下保持。
在一些實施例中，脂質奈米粒子可包含兩種或更多種組分(例如胺基脂質及核酸、PEG-脂質、磷脂、結構脂質)。舉例而言，脂質奈米粒子可包含胺基脂質及核酸。包含脂質奈米粒子之組合物可用於眾多種應用，包括以最小之不利先天性免疫反應隱密遞送治療性有效載荷。 可電離胺基脂質
在一些實施例中，本文所提供之LNP可包括一或多種可電離分子(例如胺基脂質或可電離脂質)。可電離分子可包含帶電基團且可具有一定pKa。在某些實施例中，可電離分子之pKa可大於或等於約6、大於或等於約6.2、大於或等於約6.5、大於或等於約6.8、大於或等於約7、大於或等於約7.2、大於或等於約7.5、大於或等於約7.8、大於或等於約8。在一些實施例中，可電離分子之pKa可小於或等於約10、小於或等於約9.8、小於或等於約9.5、小於或等於約9.2、小於或等於約9.0、小於或等於約8.8或小於或等於約8.5。上述參考範圍之組合亦有可能(例如大於或等於6且小於或等於約8.5)。其他範圍亦有可能。在粒子中存在一種以上類型之可電離分子之實施例中，每一類型之可電離分子可獨立地具有在上述範圍中之一或多者內之pKa。
一般而言，可電離分子包含一或多個帶電基團。在一些實施例中，可電離分子可帶正電荷或帶負電荷。舉例而言，可電離分子可帶正電荷。舉例而言，可電離分子可包含胺基。如本文所用，術語「可電離分子」具有其在此項技術中之通常含義，且可指包含一或多個帶電部分之分子或基質。如本文所用，「帶電部分」為攜載形式電子電荷之化學部分，例如單價(+1或-1)、二價(+2或-2)、三價(+3或-3)等。帶電部分可為陰離子(亦即帶負電荷)或陽離子(亦即帶正電荷)。帶正電荷之部分之實例包括胺基(例如一級胺、二級胺及/或三級胺)、銨基、吡啶鎓基、胍基及咪唑鎓基。在特定實施例中，帶電部分包含胺基。帶負電荷之基團或其前體之實例包括羧酸酯基、磺酸酯基、硫酸酯基、膦酸酯基、磷酸酯基、羥基及諸如此類。在一些情形下，帶電部分之電荷可隨環境條件而變化，例如，pH變化可改變部分之電荷，及/或使部分帶電或不帶電。一般而言，可視期望選擇分子及/或基質之電荷密度。
在一些情形下，可電離分子(例如胺基脂質或可電離脂質)可包括一或多個可轉化成帶電部分之前體部分。舉例而言，可電離分子可包括可水解形成帶電部分之中性部分，諸如上文所提供之彼等部分。作為非限制性具體實例，分子或基質可包括醯胺，其可分別水解形成胺。熟習此項技術者將能夠確定給定化學部分是否攜載形式電子電荷(例如，藉由檢查、pH滴定、離子電導率量測等)，及/或給定化學部分是否可經反應(例如水解)形成攜載形式電子電荷之化學部分。
可電離分子(例如胺基脂質或可電離脂質)可具有任何適宜分子量。在某些實施例中，可電離分子之分子量小於或等於約2,500 g/mol、小於或等於約2,000 g/mol、小於或等於約1,500 g/mol、小於或等於約1,250 g/mol、小於或等於約1,000 g/mol、小於或等於約900 g/mol、小於或等於約800 g/mol、小於或等於約700 g/mol、小於或等於約600 g/mol、小於或等於約500 g/mol、小於或等於約400 g/mol、小於或等於約300 g/mol、小於或等於約200 g/mol或小於或等於約100 g/mol。在一些情況下，可電離分子之分子量大於或等於約100 g/mol、大於或等於約200 g/mol、大於或等於約300 g/mol、大於或等於約400 g/mol、大於或等於約500 g/mol、大於或等於約600 g/mol、大於或等於約700 g/mol、大於或等於約1000 g/mol、大於或等於約1,250 g/mol、大於或等於約1,500 g/mol、大於或等於約1,750 g/mol、大於或等於約2,000 g/mol或大於或等於約2,250 g/mol。上述範圍之組合(例如至少約200 g/mol且小於或等於約2,500 g/mol)亦有可能。在粒子中存在一種以上類型之可電離分子之實施例中，每一類型之可電離分子可獨立地具有上述範圍中之一或多者內之分子量。
在一些實施例中，粒子內之單一類型之可電離分子(例如胺基脂質或可電離脂質)及/或所有可電離分子之百分比(例如以重量計或以莫耳計)可大於或等於約15%、大於或等於約16%、大於或等於約17%、大於或等於約18%、大於或等於約19%、大於或等於約20%、大於或等於約21%、大於或等於約22%、大於或等於約23%、大於或等於約24%、大於或等於約25%、大於或等於約30%、大於或等於約35%、大於或等於約40%、大於或等於約42%、大於或等於約45%、大於或等於約48%、大於或等於約50%、大於或等於約52%、大於或等於約55%、大於或等於約58%、大於或等於約60%、大於或等於約62%、大於或等於約65%或大於或等於約68%。在一些情況下，百分比(例如以重量計或以莫耳計)可小於或等於約70%、小於或等於約68%、小於或等於約65%、小於或等於約62%、小於或等於約60%、小於或等於約58%、小於或等於約55%、小於或等於約52%、小於或等於約50%或小於或等於約48%。上述參考範圍之組合亦有可能(例如大於或等於20%且小於或等於約60%、大於或等於40%且小於或等於約55%等)。在粒子中存在一種以上類型之可電離分子之實施例中，每一類型之可電離分子可獨立地具有在上述範圍中之一或多者內之百分比(例如以重量計或以莫耳計)。百分比(例如以重量計或以莫耳計)可藉由使用(例如)有機溶劑自乾燥粒子中提取可電離分子且使用高壓液相層析(亦即HPLC)、液相層析-質譜法(LC-MS)、核磁共振(NMR)或質譜法(MS)量測該物質之量來確定。熟習此項技術者應知曉使用上文所提及之技術測定組分之量之技術。舉例而言，可使用HPLC來量化組分之量，例如藉由將HPLC層析圖之曲線下面積與標準曲線進行比較。
應理解，術語「帶電」或「帶電部分」不指分子上之「部分負電荷」或「部分正電荷」。術語「部分負電荷」及「部分正電荷」具有其在此項技術中之通常含義。當官能基包含極化鍵，使得電子密度被拉向該鍵之一個原子，從而在該原子上產生部分負電荷時，可產生「部分負電荷」。一般而言，熟習此項技術者應識別可以此方式極化之鍵。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含至少一種可電離胺基脂質、至少一種非陽離子脂質、至少一種固醇及/或至少一種聚乙二醇(PEG)修飾之脂質。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含40 mol%-50 mol%之可電離脂質，視情況45 mol%-50 mol%，例如45 mol%-46 mol%、46 mol%-47 mol%、47 mol%-48 mol%、48 mol%-49 mol%或49 mol%-50 mol%，例如約45 mol%、45.5 mol%、46 mol%、46.5 mol%、47 mol%、47.5 mol%、48 mol%、48.5 mol%、49 mol%或49.5 mol%。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含20 mol%-60 mol%之可電離胺基脂質。舉例而言，脂質奈米粒子可包含20 mol%-50 mol%、20 mol%-40 mol%、20 mol%-30 mol%、30 mol%-60 mol%、30 mol%-50 mol%、30 mol%-40 mol%、40 mol%-60 mol%、40 mol%-50 mol%或50 mol%-60 mol%之可電離胺基脂質。在一些實施例中，脂質奈米粒子包含20 mol%、30 mol%、40 mol%、50 mol%或60 mol%之可電離胺基脂質。在一些實施例中，脂質奈米粒子包含35 mol%、36 mol%、37 mol%、38 mol%、39 mol%、40 mol%、41 mol%、42 mol%、43 mol%、44 mol%、45 mol%、46 mol%、47 mol%、48 mol%、49 mol%、50 mol%、51 mol%、52 mol%、53 mol%、54 mol%或55 mol%之可電離胺基脂質。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含45-55莫耳百分比(mol%)之可電離胺基脂質。舉例而言，脂質奈米粒子可包含45 mol%、46 mol%、47 mol%、48 mol%、49 mol%、50 mol%、51 mol%、52 mol%、53 mol%、54 mol%或55 mol%之可電離胺基脂質。
在一些實施例中，可電離胺基脂質為式(AI)化合物：
Figure 02_image039
(AI)或其N-氧化物，或其鹽或異構物， 其中R’ a為R’ 分支；其中 R’ 分支為：
Figure 02_image041
；其中
Figure 02_image043
表示連接點； 其中R aα、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； 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選自由以下組成之群：-(CH 2) nOH，其中n選自由1、2、3、4及5組成之群；及
Figure 02_image045
， 其中
Figure 02_image043
表示連接點；其中R 10為N(R) 2；每一R獨立地選自由C 1-6烷基、C 2-3烯基及H組成之群；且n2選自由1、2、3、4、5、6、7、8、9及10組成之群； 每一R 5獨立地選自由C 1-3烷基、C 2-3烯基及H組成之群； 每一R 6獨立地選自由C 1-3烷基、C 2-3烯基及H組成之群； M及M’各自獨立地選自由-C(O)O-及-OC(O)-組成之群； R’為C 1-12烷基或C 2-12烯基； l選自由1、2、3、4及5組成之群；且 m選自由5、6、7、8、9、10、11、12及13組成之群。
在式(AI)化合物之一些實施例中，R’ a為R’ 分支；R’ 分支為
Figure 02_image041
；
Figure 02_image043
表示連接點；R aα、R aβ、R aγ及R aδ各自為H；R 2及R 3各自為C 1-14烷基；R 4為-(CH 2) nOH；n為2；每一R 5為H；每一R 6為H；M及M’各自為-C(O)O-；R’為C 1-12烷基；l為5；且m為7。
在式(AI)化合物之一些實施例中，R’ a為R’ 分支；R’ 分支為
Figure 02_image041
；
Figure 02_image043
表示連接點；R aα、R aβ、R aγ及R aδ各自為H；R 2及R 3各自為C 1-14烷基；R 4為-(CH 2) nOH；n為2；每一R 5為H；每一R 6為H；M及M’各自為-C(O)O-；R’為C 1-12烷基；l為3；且m為7。
在式(AI)化合物之一些實施例中，R’ a為R’ 分支；R’ 分支為
Figure 02_image041
；
Figure 02_image043
表示連接點；R aα為C 2-12烷基；R aβ、R aγ及R aδ各自為H；R 2及R 3各自為C 1-14烷基；R 4為
Figure 02_image045
；R 10為NH(C 1-6烷基)；n2為2；R 5為H；每一R 6為H；M及M’各自為-C(O)O-；R’為C 1-12烷基；l為5；且m為7。
在式(I)化合物之一些實施例中，R’ a為R’ 分支；R’ 分支為
Figure 02_image041
；
Figure 02_image043
表示連接點；R aα、R aβ及R aδ各自為H；R aγ為C 2-12烷基；R 2及R 3各自為C 1-14烷基；R 4為-(CH 2) nOH；n為2；每一R 5為H；每一R 6為H；M及M’各自為-C(O)O-；R’為C 1-12烷基；l為5；且m為7。
在一些實施例中，式(I)化合物選自：
Figure 02_image056
、
Figure 02_image058
、
Figure 02_image060
，及
Figure 02_image062
。
在一些實施例中，可電離胺基脂質為式(AIa)化合物：
Figure 02_image064
(AIa)或其N-氧化物，或其鹽或異構物， 其中R’ a為R’ 分支；其中 R’ 分支為：
Figure 02_image066
；其中
Figure 02_image043
表示連接點；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； 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選自由以下組成之群：-(CH 2) nOH，其中n選自由1、2、3、4及5組成之群；及
Figure 02_image045
，其中
Figure 02_image043
表示連接點；其中R 10為N(R) 2；每一R獨立地選自由C 1-6烷基、C 2-3烯基及H組成之群；且n2選自由1、2、3、4、5、6、7、8、9及10組成之群； 每一R 5獨立地選自由C 1-3烷基、C 2-3烯基及H組成之群； 每一R 6獨立地選自由C 1-3烷基、C 2-3烯基及H組成之群； M及M’各自獨立地選自由-C(O)O-及-OC(O)-組成之群； R’為C 1-12烷基或C 2-12烯基； l選自由1、2、3、4及5組成之群；且 m選自由5、6、7、8、9、10、11、12及13組成之群。
在一些實施例中，可電離胺基脂質為式(AIb)化合物：
Figure 02_image039
(AIb)或其N-氧化物，或其鹽或異構物， 其中R’ a為R’ 分支；其中 R’ 分支為：
Figure 02_image041
；其中
Figure 02_image043
表示連接點；其中R aα、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； 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為-(CH 2) nOH，其中n選自由1、2、3、4及5組成之群； 每一R 5獨立地選自由C 1-3烷基、C 2-3烯基及H組成之群； 每一R 6獨立地選自由C 1-3烷基、C 2-3烯基及H組成之群； M及M’各自獨立地選自由-C(O)O-及-OC(O)-組成之群； R’為C 1-12烷基或C 2-12烯基； l選自由1、2、3、4及5組成之群；且 m選自由5、6、7、8、9、10、11、12及13組成之群。
在式(AI)或(AIb)之一些實施例中，R’ a為R’ 分支；R’ 分支為
Figure 02_image066
；
Figure 02_image043
表示連接點；R aβ、R aγ及R aδ各自為H；R 2及R 3各自為C 1-14烷基；R 4為-(CH 2) nOH；n為2；每一R 5為H；每一R 6為H；M及M’各自為-C(O)O-；R’為C 1-12烷基；l為5；且m為7。
在式(AI)或(AIb)之一些實施例中，R’ a為R’ 分支；R’ 分支為
Figure 02_image066
；
Figure 02_image043
表示連接點；R aβ、R aγ及R aδ各自為H；R 2及R 3各自為C 1-14烷基；R 4為-(CH 2) nOH；n為2；每一R 5為H；每一R 6為H；M及M’各自為-C(O)O-；R’為C 1-12烷基；l為3；且m為7。
在式(AI)或(AIb)之一些實施例中，R’ a為R’ 分支；R’ 分支為
Figure 02_image066
；
Figure 02_image043
表示連接點；R aβ及R aδ各自為H；R aγ為C 2-12烷基；R 2及R 3各自為C 1-14烷基；R 4為-(CH 2) nOH；n為2；每一R 5為H；每一R 6為H；M及M’各自為-C(O)O-；R’為C 1-12烷基；l為5；且m為7。
在一些實施例中，可電離胺基脂質為式(AIc)化合物：
Figure 02_image039
(AIc)或其N-氧化物，或其鹽或異構物， 其中R’ a為R’ 分支；其中 R’ 分支為：
Figure 02_image041
；其中
Figure 02_image043
表示連接點；其中R aα、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； 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為
Figure 02_image045
， 其中
Figure 02_image043
表示連接點；其中R 10為N(R) 2；每一R獨立地選自由C 1-6烷基、C 2-3烯基及H組成之群；n2選自由1、2、3、4、5、6、7、8、9及10組成之群； 每一R 5獨立地選自由C 1-3烷基、C 2-3烯基及H組成之群； 每一R 6獨立地選自由C 1-3烷基、C 2-3烯基及H組成之群； M及M’各自獨立地選自由-C(O)O-及-OC(O)-組成之群； R’為C 1-12烷基或C 2-12烯基； l選自由1、2、3、4及5組成之群；且 m選自由5、6、7、8、9、10、11、12及13組成之群。
在一些實施例中，R’ a為R’ 分支；R’ 分支為
Figure 02_image041
；
Figure 02_image043
表示連接點；R aβ、R aγ及R aδ各自為H；R aα為C 2-12烷基；R 2及R 3各自為C 1-14烷基；R 4為
Figure 02_image045
；
Figure 02_image043
表示連接點；R 10為NH(C 1-6烷基)；n2為2；每一R 5為H；每一R 6為H；M及M’各自為-C(O)O-；R’為C 1-12烷基；l為5；且m為7。
在一些實施例中，式(AIc)化合物為：
Figure 02_image060
。
在一些實施例中，可電離胺基脂質為式(AII)化合物：
Figure 02_image084
(AII)或其N-氧化物，或其鹽或異構物， 其中R’ a為R’ 分支或R’ 環狀；其中 R’ 分支為：
Figure 02_image086
且R’ 環狀為：
Figure 02_image088
；且 R’ b為：
Figure 02_image090
或
Figure 02_image092
； 其中
Figure 02_image043
表示連接點； 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 aγ及R aδ中之至少一者選自由C 1-12烷基及C 2-12烯基組成之群； 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 bγ及R bδ中之至少一者選自由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選自由以下組成之群：-(CH 2) nOH，其中n選自由1、2、3、4及5組成之群；及
Figure 02_image045
， 其中
Figure 02_image043
表示連接點；其中R 10為N(R) 2；每一R獨立地選自由C 1-6烷基、C 2-3烯基及H組成之群；且n2選自由1、2、3、4、5、6、7、8、9及10組成之群； 每一R’獨立地為C 1-12烷基或C 2-12烯基； Y a為C 3-6碳環； R*” a選自由C 1-15烷基及C 2-15烯基組成之群；且 s為2或3； m選自1、2、3、4、5、6、7、8及9； l選自1、2、3、4、5、6、7、8及9。
在一些實施例中，可電離胺基脂質為式(AII-a)化合物：
Figure 02_image084
(AII-a)或其N-氧化物，或其鹽或異構物， 其中R’ a為R’ 分支或R’ 環狀；其中 R’ 分支為：
Figure 02_image086
且R’ b為：
Figure 02_image090
或
Figure 02_image092
； 其中
Figure 02_image043
表示連接點； 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 aγ及R aδ中之至少一者選自由C 1-12烷基及C 2-12烯基組成之群； 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 bγ及R bδ中之至少一者選自由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選自由以下組成之群：-(CH 2) nOH，其中n選自由1、2、3、4及5組成之群；及
Figure 02_image045
，其中
Figure 02_image043
表示連接點；其中R 10為N(R) 2；每一R獨立地選自由C 1-6烷基、C 2-3烯基及H組成之群；且n2選自由1、2、3、4、5、6、7、8、9及10組成之群； 每一R’獨立地為C 1-12烷基或C 2-12烯基； m選自1、2、3、4、5、6、7、8及9； l選自1、2、3、4、5、6、7、8及9。
在一些實施例中，可電離胺基脂質為式(AII-b)化合物：
Figure 02_image084
(AII-b)或其N-氧化物，或其鹽或異構物， 其中R’ a為R’ 分支或R’ 環狀；其中 R’ 分支為：
Figure 02_image104
且R’ b為：
Figure 02_image090
或
Figure 02_image106
； 其中
Figure 02_image043
表示連接點； R aγ及R bγ各自獨立地選自由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選自由以下組成之群：-(CH 2) nOH，其中n選自由1、2、3、4及5組成之群；及
Figure 02_image045
，其中
Figure 02_image043
表示連接點；其中R 10為N(R) 2；每一R獨立地選自由C 1-6烷基、C 2-3烯基及H組成之群；且n2選自由1、2、3、4、5、6、7、8、9及10組成之群； 每一R’獨立地為C 1-12烷基或C 2-12烯基； m選自1、2、3、4、5、6、7、8及9； l選自1、2、3、4、5、6、7、8及9。
在一些實施例中，可電離胺基脂質為式(AII-c)化合物：
Figure 02_image084
(AII-c)或其N-氧化物，或其鹽或異構物， 其中R’ a為R’ 分支或R’ 環狀；其中 R’ 分支為：
Figure 02_image104
且R’ b為：
Figure 02_image090
； 其中
Figure 02_image043
表示連接點； 其中R aγ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選自由以下組成之群：-(CH 2) nOH，其中n選自由1、2、3、4及5組成之群；及
Figure 02_image045
，其中
Figure 02_image043
表示連接點；其中R 10為N(R) 2；每一R獨立地選自由C 1-6烷基、C 2-3烯基及H組成之群；且n2選自由1、2、3、4、5、6、7、8、9及10組成之群； R’為C 1-12烷基或C 2-12烯基； m選自1、2、3、4、5、6、7、8及9； l選自1、2、3、4、5、6、7、8及9。
在一些實施例中，可電離胺基脂質為式(AII-d)化合物：
Figure 02_image084
(AII-d)或其N-氧化物，或其鹽或異構物， 其中R’ a為R’ 分支或R’ 環狀；其中 R’ 分支為：
Figure 02_image104
且R’ b為：
Figure 02_image106
； 其中
Figure 02_image043
表示連接點； 其中R aγ及R bγ各自獨立地選自由C 1-12烷基及C 2-12烯基組成之群； R 4選自由以下組成之群：-(CH 2) nOH，其中n選自由1、2、3、4及5組成之群；及
Figure 02_image045
，其中
Figure 02_image043
表示連接點；其中R 10為N(R) 2；每一R獨立地選自由C 1-6烷基、C 2-3烯基及H組成之群；且n2選自由1、2、3、4、5、6、7、8、9及10組成之群； 每一R’獨立地為C 1-12烷基或C 2-12烯基； m選自1、2、3、4、5、6、7、8及9； l選自1、2、3、4、5、6、7、8及9。
在一些實施例中，可電離胺基脂質為式(AII-e)化合物：
Figure 02_image084
(AII-e)或其N-氧化物，或其鹽或異構物， 其中R’ a為R’ 分支或R’ 環狀；其中 R’ 分支為：
Figure 02_image104
且R’ b為：
Figure 02_image090
； 其中
Figure 02_image043
表示連接點； 其中R aγ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為-(CH 2) nOH，其中n選自由1、2、3、4及5組成之群； R’為C 1-12烷基或C 2-12烯基； m選自1、2、3、4、5、6、7、8及9； l選自1、2、3、4、5、6、7、8及9。
在式(AII)、(AII-a)、(AII-b)、(AII-c)、(AII-d)或(AII-e)化合物之一些實施例中，m及l各自獨立地選自4、5及6。在式(AII)、(AII-a)、(AII-b)、(AII-c)、(AII-d)或(AII-e)化合物之一些實施例中，m及l各自為5。
在式(AII)、(AII-a)、(AII-b)、(AII-c)、(AII-d)或(AII-e)化合物之一些實施例中，每一R’獨立地為C 1-12烷基。在式(AII)、(AII-a)、(AII-b)、(AII-c)、(AII-d)或(AII-e)化合物之一些實施例中，每一R’獨立地為C 2-5烷基。
在式(AII)、(AII-a)、(AII-b)、(AII-c)、(AII-d)或(AII-e)化合物之一些實施例中，R’ b為：
Figure 02_image090
且R 2及R 3各自獨立地為C 1-14烷基。在式(AII)、(AII-a)、(AII-b)、(AII-c)、(AII-d)或(AII-e)化合物之一些實施例中，R’ b為：
Figure 02_image090
且R 2及R 3各自獨立地為C 6-10烷基。在式(AII)、(AII-a)、(AII-b)、(AII-c)、(AII-d)或(AII-e)化合物之一些實施例中，R’ b為：
Figure 02_image090
且R 2及R 3各自為C 8烷基。
在式(AII)、(AII-a)、(AII-b)、(AII-c)、(AII-d)或(AII-e)化合物之一些實施例中，R’ 分支為：
Figure 02_image104
且R’ b為：
Figure 02_image090
，R aγ為C 1-12烷基，且R 2及R 3各自獨立地為C 6-10烷基。在式(AII)、(AII-a)、(AII-b)、(AII-c)、(AII-d)或(AII-e)化合物之一些實施例中，R’ 分支為：
Figure 02_image104
且R’ b為：
Figure 02_image090
，R aγ為C 2-6烷基，且R 2及R 3各自獨立地為C 6-10烷基。在式(AII)、(AII-a)、(AII-b)、(AII-c)、(AII-d)或(AII-e)化合物之一些實施例中，R’ 分支為：
Figure 02_image104
且R’ b為：
Figure 02_image090
，R aγ為C 2-6烷基，且R 2及R 3各自為C 8烷基。
在式(AII)、(AII-a)、(AII-b)、(AII-c)、(AII-d)或(AII-e)化合物之一些實施例中，R’ 分支為：
Figure 02_image104
，R’ b為：
Figure 02_image106
，且R aγ及R bγ各自為C 1-12烷基。在式(AII)、(AII-a)、(AII-b)、(AII-c)、(AII-d)或(AII-e)化合物之一些實施例中，R’ 分支為：
Figure 02_image104
，R’ b為：
Figure 02_image106
，且R aγ及R bγ各自為C 2-6烷基。
在式(AII)、(AII-a)、(AII-b)、(AII-c)、(AII-d)或(AII-e)化合物之一些實施例中，m及l各自獨立地選自4、5及6，且每一R’獨立地為C 1-12烷基。在式(AII)、(AII-a)、(AII-b)、(AII-c)、(AII-d)或(AII-e)化合物之一些實施例中，m及l各自為5，且每一R’獨立地為C 2-5烷基。
在(AII)、(AII-a)、(AII-b)、(AII-c)、(AII-d)或(AII-e)化合物之一些實施例中，R’ 分支為：
Figure 02_image104
，R’ b為：
Figure 02_image106
，m及l各自獨立地選自4、5及6，每一R’獨立地為C 1-12烷基，且R aγ及R bγ各自為C 1-12烷基。在式(AII)、(AII-a)、(AII-b)、(AII-c)、(AII-d)或(AII-e)化合物之一些實施例中，R’ 分支為：
Figure 02_image104
，R’ b為：
Figure 02_image106
，m及l各自為5，每一R’獨立地為C 2-5烷基，且R aγ及R bγ各自為C 2-6烷基。
在式(AII)、(AII-a)、(AII-b)、(AII-c)、(AII-d)或(AII-e)化合物之一些實施例中，R’ 分支為：
Figure 02_image104
且R’ b為：
Figure 02_image090
，m及l各自獨立地選自4、5及6，R’為C 1-12烷基，R aγ為C 1-12烷基，且R 2及R 3各自獨立地為C 6-10烷基。
在式(AII)、(AII-a)、(AII-b)、(AII-c)、(AII-d)或(AII-e)化合物之一些實施例中，R’ 分支為：
Figure 02_image104
且R’ b為：
Figure 02_image090
，m及l各自為5，R’為C 2-5烷基，R aγ為C 2-6烷基，且R 2及R 3各自為C 8烷基。
在(AII)、(AII-a)、(AII-b)、(AII-c)、(AII-d)或(AII-e)化合物之一些實施例中，R 4為
Figure 02_image045
，其中R 10為NH(C 1-6烷基)且n2為2。在式(AII)、(AII-a)、(AII-b)、(AII-c)、(AII-d)或(AII-e)化合物之一些實施例中，R 4為
Figure 02_image045
，其中R 10為NH(CH 3)且n2為2。
在式(AII)、(AII-a)、(AII-b)、(AII-c)、(AII-d)或(AII-e)化合物之一些實施例中，R’ 分支為：
Figure 02_image104
，R’ b為：
Figure 02_image106
，m及l各自獨立地選自4、5及6，每一R’獨立地為C 1-12烷基，R aγ及R bγ各自為C 1-12烷基，且R 4為
Figure 02_image045
，其中R 10為NH(C 1-6烷基)，且n2為2。在式(AII)、(AII-a)、(AII-b)、(AII-c)、(AII-d)或(AII-e)化合物之一些實施例中，R’ 分支為：
Figure 02_image104
，R’ b為：
Figure 02_image106
，m及l各自為5，每一R’獨立地為C 2-5烷基，R aγ及R bγ各自為C 2-6烷基，且R 4為
Figure 02_image045
，其中R 10為NH(CH 3)且n2為2。
在式(AII)、(AII-a)、(AII-b)、(AII-c)、(AII-d)或(AII-e)化合物之一些實施例中，R’ 分支為：
Figure 02_image104
且R’ b為：
Figure 02_image090
，m及l各自獨立地選自4、5及6，R’為C 1-12烷基，R 2及R 3各自獨立地為C 6-10烷基，R aγ為C 1-12烷基，且R 4為
Figure 02_image045
，其中R 10為NH(C 1-6烷基)且n2為2。在式(AII)、(AII-a)、(AII-b)、(AII-c)、(AII-d)或(AII-e)化合物之一些實施例中，R’ 分支為：
Figure 02_image104
且R’ b為：
Figure 02_image090
，m及l各自為5，R’為C 2-5烷基，R aγ為C 2-6烷基，R 2及R 3各自為C 8烷基，且R 4為
Figure 02_image045
，其中R 10為NH(CH 3)且n2為2。
在式(AII)、(AII-a)、(AII-b)、(AII-c)、(AII-d)或(AII-e)化合物之一些實施例中，R 4為-(CH 2) nOH且n為2、3或4。在式(AII)、(AII-a)、(AII-b)、(AII-c)、(AII-d)或(AII-e)化合物之一些實施例中，R 4為-(CH 2) nOH且n為2。
在式(AII)、(AII-a)、(AII-b)、(AII-c)、(AII-d)或(AII-e)化合物之一些實施例中，R’ 分支為：
Figure 02_image104
，R’ b為：
Figure 02_image106
，m及l各自獨立地選自4、5及6，每一R’獨立地為C 1-12烷基，R aγ及R bγ各自為C 1-12烷基，R 4為-(CH 2) nOH，且n為2、3或4。在式(AII)、(AII-a)、(AII-b)、(AII-c)、(AII-d)或(AII-e)化合物之一些實施例中，R’ 分支為：
Figure 02_image104
，R’ b為：
Figure 02_image106
，m及l各自為5，每一R’獨立地為C 2-5烷基，R aγ及R bγ各自為C 2-6烷基，R 4為-(CH 2) nOH，且n為2。
在一些實施例中，可電離胺基脂質為式(AII-f)化合物：
Figure 02_image084
(AII-f)或其N-氧化物，或其鹽或異構物， 其中R’ a為R’ 分支或R’ 環狀；其中 R’ 分支為：
Figure 02_image104
且R’ b為：
Figure 02_image090
； 其中
Figure 02_image043
表示連接點； R aγ為C 1-12烷基； R 2及R 3各自獨立地為C 1-14烷基； R 4為-(CH 2) nOH，其中n選自由1、2、3、4及5組成之群； R’為C 1-12烷基； m選自4、5及6；且 l選自4、5及6。
在式(AII-f)化合物之一些實施例中，m及l各自為5，且n為2、3或4。
在式(AII-f)化合物之一些實施例中，R’為C 2-5烷基，R aγ為C 2-6烷基，且R 2及R 3各自為C 6-10烷基。
在式(AII-f)化合物之一些實施例中，m及l各自為5，n為2、3或4，R’為C 2-5烷基，R aγ為C 2-6烷基，且R 2及R 3各自為C 6-10烷基。
在一些實施例中，可電離胺基脂質為式(AII-g)化合物：
Figure 02_image135
(AII-g)，其中 R aγ為C 2-6烷基； R’為C 2-5烷基；且 R 4選自由以下組成之群：-(CH 2) nOH，其中n選自由3、4及5組成之群；及
Figure 02_image045
，其中
Figure 02_image043
表示連接點，R 10為NH(C 1-6烷基)，且n2選自由1、2及3組成之群。
在一些實施例中，可電離胺基脂質為式(AII-h)化合物：
Figure 02_image138
(AII-h)，其中 R aγ及R bγ各自獨立地為C 2-6烷基； 每一R’獨立地為C 2-5烷基；且 R 4選自由以下組成之群：-(CH 2) nOH，其中n選自由3、4及5組成之群；及
Figure 02_image045
，其中
Figure 02_image043
表示連接點，R 10為NH(C 1-6烷基)，且n2選自由1、2及3組成之群。
在式(AII-g)或(AII-h)化合物之一些實施例中，R 4為
Figure 02_image045
，其中R 10為NH(CH 3)且n2為2。
在式(AII-g)或(AII-h)化合物之一些實施例中，R 4為-(CH 2) 2OH。
在一些實施例中，可電離胺基脂質可為式(VI)化合物中之一或多者：
Figure 02_image141
(VI)， 或其N-氧化物，或其鹽或異構物，其中： R 1選自由以下組成之群：C 5-30烷基、C 5-20烯基、-R*YR”、-YR”及-R”M’R’； R 2及R 3獨立地選自由以下組成之群：H、C 1-14烷基、C 2-14烯基、-R*YR”、-YR”及-R*OR”，或R 2及R 3與其所連接之原子一起形成雜環或碳環； R 4選自由以下組成之群：氫、C 3-6碳環、-(CH 2) nQ、-(CH 2) nCHQR、-CHQR、-CQ(R) 2及未經取代之C 1-6烷基，其中Q選自碳環、雜環、-OR、-O(CH 2) nN(R) 2、-C(O)OR、-OC(O)R、-CX 3、-CX 2H、-CXH 2、-CN、-N(R) 2、-C(O)N(R) 2、-N(R)C(O)R、-N(R)S(O) 2R、-N(R)C(O)N(R) 2、-N(R)C(S)N(R) 2、-N(R)R 8、-N(R)S(O) 2R 8、-O(CH 2) nOR、-N(R)C(=NR 9)N(R) 2、-N(R)C(=CHR 9)N(R) 2、-OC(O)N(R) 2、-N(R)C(O)OR、-N(OR)C(O)R、-N(OR)S(O) 2R、-N(OR)C(O)OR、-N(OR)C(O)N(R) 2、-N(OR)C(S)N(R) 2、-N(OR)C(=NR 9)N(R) 2、-N(OR)C(=CHR 9)N(R) 2、-C(=NR 9)N(R) 2、-C(=NR 9)R、-C(O)N(R)OR及-C(R)N(R) 2C(O)OR，且每一n獨立地選自1、2、3、4及5； 每一R 5獨立地選自由C 1-3烷基、C 2-3烯基及H組成之群； 每一R 6獨立地選自由C 1-3烷基、C 2-3烯基及H組成之群； M及M’獨立地選自-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)-M”-C(O)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-、-S-S-、芳基及雜芳基，其中M”為鍵、C 1-13烷基或C 2-13烯基； R 7選自由C 1-3烷基、C 2-3烯基及H組成之群； R 8選自由C 3-6碳環及雜環組成之群； R 9選自由以下組成之群：H、CN、NO 2、C 1-6烷基、-OR、-S(O) 2R、-S(O) 2N(R) 2、C 2-6烯基、C 3-6碳環及雜環； 每一R獨立地選自由C 1-3烷基、C 2-3烯基及H組成之群； 每一R’獨立地選自由C 1-18烷基、C 2-18烯基、-R*YR”、-YR”及H組成之群； 每一R”獨立地選自由C 3-15烷基及C 3-15烯基組成之群； 每一R*獨立地選自由C 1-12烷基及C 2-12烯基組成之群； 每一Y獨立地為C 3-6碳環； 每一X獨立地選自由F、Cl、Br及I組成之群；且 m選自5、6、7、8、9、10、11、12及13；且其中當R 4為-(CH 2) nQ、-(CH 2) nCHQR、-CHQR或-CQ(R) 2時，則(i)當n為1、2、3、4或5時，Q不為-N(R) 2，或(ii)當n為1或2時，Q不為5員、6員或7員雜環烷基。
在一些實施例中，式(VI)化合物之另一子集包括如下情形之彼等化合物： R 1選自由以下組成之群：C 5-30烷基、C 5-20烯基、-R*YR”、-YR”及-R”M’R’； R 2及R 3獨立地選自由以下組成之群：H、C 1-14烷基、C 2-14烯基、-R*YR”、-YR”及-R*OR”，或R 2及R 3與其所連接之原子一起形成雜環或碳環； R 4選自由以下組成之群：C 3-6碳環、-(CH 2) nQ、-(CH 2) nCHQR、-CHQR、-CQ(R) 2及未經取代之C 1-6烷基，其中Q選自C 3-6碳環、具有一或多個選自N、O及S之雜原子之5員至14員雜芳基、-OR、-O(CH 2) nN(R) 2、-C(O)OR、-OC(O)R、-CX 3、-CX 2H、-CXH 2、-CN、-C(O)N(R) 2、-N(R)C(O)R、-N(R)S(O) 2R、-N(R)C(O)N(R) 2、-N(R)C(S)N(R) 2、-CRN(R) 2C(O)OR、-N(R)R 8、-O(CH 2) nOR、-N(R)C(=NR 9)N(R) 2、-N(R)C(=CHR 9)N(R) 2、-OC(O)N(R) 2、-N(R)C(O)OR、-N(OR)C(O)R、-N(OR)S(O) 2R、-N(OR)C(O)OR、-N(OR)C(O)N(R) 2、-N(OR)C(S)N(R) 2、-N(OR)C(=NR 9)N(R) 2、-N(OR)C(=CHR 9)N(R) 2、-C(=NR 9)N(R) 2、-C(=NR 9)R、-C(O)N(R)OR及具有一或多個選自N、O及S之雜原子之5員至14員雜環烷基，其經一或多個選自側氧基(=O)、OH、胺基、單-或二-烷基胺基及C 1-3烷基之取代基取代，且每一n獨立地選自1、2、3、4及5； 每一R 5獨立地選自由C 1-3烷基、C 2-3烯基及H組成之群； 每一R 6獨立地選自由C 1-3烷基、C 2-3烯基及H組成之群； M及M’獨立地選自-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-、-S-S-、芳基及雜芳基； R 7選自由C 1-3烷基、C 2-3烯基及H組成之群； R 8選自由C 3-6碳環及雜環組成之群； R 9選自由以下組成之群：H、CN、NO 2、C 1-6烷基、-OR、-S(O) 2R、-S(O) 2N(R) 2、C 2-6烯基、C 3-6碳環及雜環； 每一R獨立地選自由C 1-3烷基、C 2-3烯基及H組成之群； 每一R’獨立地選自由C 1-18烷基、C 2-18烯基、-R*YR”、-YR”及H組成之群； 每一R”獨立地選自由C 3-14烷基及C 3-14烯基組成之群； 每一R*獨立地選自由C 1-12烷基及C 2-12烯基組成之群； 每一Y獨立地為C 3-6碳環； 每一X獨立地選自由F、Cl、Br及I組成之群；且 m選自5、6、7、8、9、10、11、12及13， 或其鹽或異構物。
在一些實施例中，式(VI)化合物之另一子集包括如下情形之彼等化合物： R 1選自由以下組成之群：C 5-30烷基、C 5-20烯基、-R*YR”、-YR”及-R”M’R’； R 2及R 3獨立地選自由以下組成之群：H、C 1-14烷基、C 2-14烯基、-R*YR”、-YR”及-R*OR”，或R 2及R 3與其所連接之原子一起形成雜環或碳環； R 4選自由以下組成之群：C 3-6碳環、-(CH 2) nQ、-(CH 2) nCHQR、-CHQR、-CQ(R) 2及未經取代之C 1-6烷基，其中Q選自C 3-6碳環、具有一或多個選自N、O及S之雜原子之5員至14員雜環、-OR、-O(CH 2) nN(R) 2、-C(O)OR、-OC(O)R、-CX 3、-CX 2H、-CXH 2、-CN、-C(O)N(R) 2、-N(R)C(O)R、-N(R)S(O) 2R、-N(R)C(O)N(R) 2、-N(R)C(S)N(R) 2、-CRN(R) 2C(O)OR、-N(R)R 8、-O(CH 2) nOR、-N(R)C(=NR 9)N(R) 2、-N(R)C(=CHR 9)N(R) 2、-OC(O)N(R) 2、-N(R)C(O)OR、-N(OR)C(O)R、-N(OR)S(O) 2R、-N(OR)C(O)OR、-N(OR)C(O)N(R) 2、-N(OR)C(S)N(R) 2、-N(OR)C(=NR 9)N(R) 2、-N(OR)C(=CHR 9)N(R) 2、-C(=NR 9)R、-C(O)N(R)OR及-C(=NR 9)N(R) 2，且每一n獨立地選自1、2、3、4及5；且當Q為5員至14員雜環且(i) R 4為-(CH 2) nQ，其中n為1或2，或(ii) R 4為-(CH 2) nCHQR，其中n為1，或(iii) R 4為-CHQR及-CQ(R) 2時，則Q為5員至14員雜芳基或8員至14員雜環烷基； 每一R 5獨立地選自由C 1-3烷基、C 2-3烯基及H組成之群； 每一R 6獨立地選自由C 1-3烷基、C 2-3烯基及H組成之群； M及M’獨立地選自-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-、-S-S-、芳基及雜芳基； R 7選自由C 1-3烷基、C 2-3烯基及H組成之群； R 8選自由C 3-6碳環及雜環組成之群； R 9選自由以下組成之群：H、CN、NO 2、C 1-6烷基、-OR、-S(O) 2R、-S(O) 2N(R) 2、C 2-6烯基、C 3-6碳環及雜環； 每一R獨立地選自由C 1-3烷基、C 2-3烯基及H組成之群； 每一R’獨立地選自由C 1-18烷基、C 2-18烯基、-R*YR”、-YR”及H組成之群； 每一R”獨立地選自由C 3-14烷基及C 3-14烯基組成之群； 每一R*獨立地選自由C 1-12烷基及C 2-12烯基組成之群； 每一Y獨立地為C 3-6碳環； 每一X獨立地選自由F、Cl、Br及I組成之群；且 m選自5、6、7、8、9、10、11、12及13， 或其鹽或異構物。
在一些實施例中，式(VI)化合物之另一子集包括如下情形之彼等化合物： R 1選自由以下組成之群：C 5-30烷基、C 5-20烯基、-R*YR”、-YR”及-R”M’R’； R 2及R 3獨立地選自由以下組成之群：H、C 1-14烷基、C 2-14烯基、-R*YR”、-YR”及-R*OR”，或R 2及R 3與其所連接之原子一起形成雜環或碳環； R 4選自由以下組成之群：C 3-6碳環、-(CH 2) nQ、-(CH 2) nCHQR、-CHQR、-CQ(R) 2及未經取代之C 1-6烷基，其中Q選自C 3-6碳環、具有一或多個選自N、O及S之雜原子之5員至14員雜芳基、-OR、-O(CH 2) nN(R) 2、-C(O)OR、-OC(O)R、-CX 3、-CX 2H、-CXH 2、-CN、-C(O)N(R) 2、-N(R)C(O)R、-N(R)S(O) 2R、-N(R)C(O)N(R) 2、-N(R)C(S)N(R) 2、-CRN(R) 2C(O)OR、-N(R)R 8、-O(CH 2) nOR、-N(R)C(=NR 9)N(R) 2、-N(R)C(=CHR 9)N(R) 2、-OC(O)N(R) 2、-N(R)C(O)OR、-N(OR)C(O)R、-N(OR)S(O) 2R、-N(OR)C(O)OR、-N(OR)C(O)N(R) 2、-N(OR)C(S)N(R) 2、-N(OR)C(=NR 9)N(R) 2、-N(OR)C(=CHR 9)N(R) 2、-C(=NR 9)R、-C(O)N(R)OR及-C(=NR 9)N(R) 2，且每一n獨立地選自1、2、3、4及5； 每一R 5獨立地選自由C 1-3烷基、C 2-3烯基及H組成之群； 每一R 6獨立地選自由C 1-3烷基、C 2-3烯基及H組成之群； M及M’獨立地選自-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-、-S-S-、芳基及雜芳基； R 7選自由C 1-3烷基、C 2-3烯基及H組成之群； R 8選自由C 3-6碳環及雜環組成之群； R 9選自由以下組成之群：H、CN、NO 2、C 1-6烷基、-OR、-S(O) 2R、-S(O) 2N(R) 2、C 2-6烯基、C 3-6碳環及雜環； 每一R獨立地選自由C 1-3烷基、C 2-3烯基及H組成之群； 每一R’獨立地選自由C 1-18烷基、C 2-18烯基、-R*YR”、-YR”及H組成之群； 每一R”獨立地選自由C 3-14烷基及C 3-14烯基組成之群； 每一R*獨立地選自由C 1-12烷基及C 2-12烯基組成之群； 每一Y獨立地為C 3-6碳環； 每一X獨立地選自由F、Cl、Br及I組成之群；且 m選自5、6、7、8、9、10、11、12及13， 或其鹽或異構物。
在一些實施例中，式(VI)化合物之另一子集包括如下情形之彼等化合物： R 1選自由以下組成之群：C 5-30烷基、C 5-20烯基、-R*YR”、-YR”及-R”M’R’； R 2及R 3獨立地選自由以下組成之群：H、C 2-14烷基、C 2-14烯基、-R*YR”、-YR”及-R*OR”，或R 2及R 3與其所連接之原子一起形成雜環或碳環； R 4為-(CH 2) nQ或-(CH 2) nCHQR，其中Q為-N(R) 2，且n選自3、4及5； 每一R 5獨立地選自由C 1-3烷基、C 2-3烯基及H組成之群； 每一R 6獨立地選自由C 1-3烷基、C 2-3烯基及H組成之群； M及M’獨立地選自-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-、-S-S-、芳基及雜芳基； R 7選自由C 1-3烷基、C 2-3烯基及H組成之群； 每一R獨立地選自由C 1-3烷基、C 2-3烯基及H組成之群； 每一R’獨立地選自由C 1-18烷基、C 2-18烯基、-R*YR”、-YR”及H組成之群； 每一R”獨立地選自由C 3-14烷基及C 3-14烯基組成之群； 每一R*獨立地選自由C 1-12烷基及C 1-12烯基組成之群； 每一Y獨立地為C 3-6碳環； 每一X獨立地選自由F、Cl、Br及I組成之群；且 m選自5、6、7、8、9、10、11、12及13， 或其鹽或異構物。
在一些實施例中，式(VI)化合物之另一子集包括如下情形之彼等化合物： R 1選自由以下組成之群：C 5-30烷基、C 5-20烯基、-R*YR”、-YR”及-R”M’R’； R 2及R 3獨立地選自由以下組成之群：C 1-14烷基、C 2-14烯基、-R*YR”、-YR”及-R*OR”，或R 2及R 3與其所連接之原子一起形成雜環或碳環； R 4選自由-(CH 2) nQ、-(CH 2) nCHQR、-CHQR及-CQ(R) 2組成之群，其中Q為-N(R) 2，且n選自1、2、3、4及5； 每一R 5獨立地選自由C 1-3烷基、C 2-3烯基及H組成之群； 每一R 6獨立地選自由C 1-3烷基、C 2-3烯基及H組成之群； M及M’獨立地選自-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-、-S-S-、芳基及雜芳基； R 7選自由C 1-3烷基、C 2-3烯基及H組成之群； 每一R獨立地選自由C 1-3烷基、C 2-3烯基及H組成之群； 每一R’獨立地選自由C 1-18烷基、C 2-18烯基、-R*YR”、-YR”及H組成之群； 每一R”獨立地選自由C 3-14烷基及C 3-14烯基組成之群； 每一R*獨立地選自由C 1-12烷基及C 1-12烯基組成之群； 每一Y獨立地為C 3-6碳環； 每一X獨立地選自由F、Cl、Br及I組成之群；且 m選自5、6、7、8、9、10、11、12及13， 或其鹽或異構物。
在某些實施例中，式(VI)化合物之子集包括式(VI-A)之彼等化合物：
Figure 02_image143
(VI-A)， 或其N-氧化物，或其鹽或異構物，其中l選自1、2、3、4及5；m選自5、6、7、8及9；M 1為鍵或M’；R 4為氫、未經取代之C 1-3烷基或-(CH 2) nQ，其中Q為OH、-NHC(S)N(R) 2、-NHC(O)N(R) 2、-N(R)C(O)R、-N(R)S(O) 2R、-N(R)R 8、-NHC(=NR 9)N(R) 2、-NHC(=CHR 9)N(R) 2、-OC(O)N(R) 2、-N(R)C(O)OR、雜芳基或雜環烷基；M及M’獨立地選自-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)-M”-C(O)O-、-C(O)N(R’)-、-P(O)(OR’)O-、-S-S-、芳基及雜芳基；且R 2及R 3獨立地選自由H、C 1-14烷基及C 2-14烯基組成之群。舉例而言，m為5、7或9。舉例而言，Q為OH、-NHC(S)N(R) 2或-NHC(O)N(R) 2。舉例而言，Q為-N(R)C(O)R或-N(R)S(O) 2R。
在某些實施例中，式(VI)化合物之子集包括式(VI-B)之彼等化合物：
Figure 02_image145
(VI-B)， 或其N-氧化物，或其鹽或異構物，其中所有變數均如本文所定義。舉例而言，m選自5、6、7、8及9；R 4為氫、未經取代之C 1-3烷基或-(CH 2) nQ，其中Q為H、-NHC(S)N(R) 2、-NHC(O)N(R) 2、-N(R)C(O)R、-N(R)S(O) 2R、-N(R)R 8、-NHC(=NR 9)N(R) 2、-NHC(=CHR 9)N(R) 2、-OC(O)N(R) 2、-N(R)C(O)OR、雜芳基或雜環烷基；M及M’獨立地選自-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)-M”-C(O)O-、-C(O)N(R’)-、-P(O)(OR’)O-、-S-S-、芳基及雜芳基；且R 2及R 3獨立地選自由H、C 1-14烷基及C 2-14烯基組成之群。舉例而言，m為5、7或9。舉例而言，Q為OH、-NHC(S)N(R) 2或-NHC(O)N(R) 2。舉例而言，Q為-N(R)C(O)R或-N(R)S(O) 2R。
在某些實施例中，式(VI)化合物之子集包括式(VII)之彼等化合物：
Figure 02_image147
(VII)， 或其N-氧化物，或其鹽或異構物，其中l選自1、2、3、4及5；M 1為鍵或M’；R 4為氫、未經取代之C 1-3烷基或-(CH 2) nQ，其中n為2、3或4，且Q為OH、-NHC(S)N(R) 2、-NHC(O)N(R) 2、-N(R)C(O)R、-N(R)S(O) 2R、-N(R)R 8、-NHC(=NR 9)N(R) 2、-NHC(=CHR 9)N(R) 2、-OC(O)N(R) 2、-N(R)C(O)OR、雜芳基或雜環烷基；M及M’獨立地選自-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)-M”-C(O)O-、-C(O)N(R’)-、-P(O)(OR’)O-、-S-S-、芳基及雜芳基；且R 2及R 3獨立地選自由H、C 1-14烷基及C 2-14烯基組成之群。
在一個實施例中，式(VI)化合物為式(VIIa)化合物，
Figure 02_image149
(VIIa)， 或其N-氧化物，或其鹽或異構物，其中R 4係如上文所定義。
在另一實施例中，式(VI)化合物為式(VIIb)化合物，
Figure 02_image151
(VIIb)， 或其N-氧化物，或其鹽或異構物，其中R 4係如上文所定義。
在另一實施例中，式(VI)化合物為式(VIIc)或(VIIe)化合物：
Figure 02_image153
(VIIc)或
Figure 02_image155
(VIIe)， 或其N-氧化物，或其鹽或異構物，其中R 4係如上文所定義。
在另一實施例中，式(VI)化合物為式(VIIf)化合物：
Figure 02_image157
(VIIf)或其N-氧化物，或其鹽或異構物， 其中M為-C(O)O-或-OC(O)-，M”為C 1-6烷基或C 2-6烯基，R 2及R 3獨立地選自由C 5-14烷基及C 5-14烯基組成之群，且n選自2、3及4。
在另一實施例中，式(VI)化合物為式(VIId)化合物，
Figure 02_image159
(VIId)， 或其N-氧化物，或其鹽或異構物，其中n為2、3或4；且m、R’、R”及R 2至R 6係如上文所定義。舉例而言，R 2及R 3各自可獨立地選自由C 5-14烷基及C 5-14烯基組成之群。
在一些實施例中，可電離胺基脂質包含具有如下結構之化合物：
Figure 02_image161
(化合物I)。
在一些實施例中，可電離胺基脂質包含具有如下結構之化合物：
Figure 02_image163
(化合物II)。
在另一實施例中，式(VI)化合物為式(VIIg)化合物，
Figure 02_image165
(VIIg)，或其N-氧化物，或其鹽或異構物，其中l選自1、2、3、4及5；m選自5、6、7、8及9；M 1為鍵或M’；M及M’獨立地選自-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)-M”-C(O)O-、-C(O)N(R’)-、-P(O)(OR’)O-、-S-S-、芳基及雜芳基；且R 2及R 3獨立地選自由H、C 1-14烷基及C 2-14烯基組成之群。舉例而言，M”為C 1-6烷基(例如C 1-4烷基)或C 2-6烯基(例如C 2-4烯基)。舉例而言，R 2及R 3獨立地選自由C 5-14烷基及C 5-14烯基組成之群。
在一些實施例中，可電離胺基脂質為美國申請案第62/220,091號、第62/252,316號、第62/253,433號、第62/266,460號、第62/333,557號、第62/382,740號、第62/393,940號、第62/471,937號、第62/471,949號、第62/475,140號及第62/475,166號以及PCT申請案第PCT/US2016/052352號中所闡述化合物中之一或多者。
根據式(VI)、(VI-A)、(VI-B)、(VII)、(VIIa)、(VIIb)、(VIIc)、(VIId)、(VIIe)、(VIIf)或(VIIg)之脂質之中心胺部分可在生理pH下質子化。因此，脂質在生理pH下可具有正電荷或部分正電荷。此等胺基脂質可稱為陽離子脂質、可電離脂質、陽離子胺基脂質或可電離胺基脂質。胺基脂質亦可為兩性離子的，亦即具有正電荷及負電荷二者之中性分子。
在一些實施例中，可電離胺基脂質可為式(VIII)化合物中之一或多者，
Figure 02_image167
(VIII)， 或其鹽或異構物，其中 W為
Figure 02_image169
或
Figure 02_image171
， 環A為
Figure 02_image173
或
Figure 02_image175
； t為1或2； A 1及A 2各自獨立地選自CH或N； Z為CH 2或不存在，其中當Z為CH 2時，虛線(1)及(2)各自表示單鍵；且當Z不存在時，虛線(1)及(2)均不存在； R 1、R 2、R 3、R 4及R 5獨立地選自由C 5-20烷基、C 5-20烯基、-R”MR’、-R*YR”、-YR”及-R*OR”組成之群； R X1及R X2各自獨立地為H或C 1-3烷基； 每一M獨立地選自由以下組成之群：-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)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-、-C(O)S-、-SC(O)-、芳基及雜芳基； M*為C 1-C 6烷基， W 1及W 2各自獨立地選自由-O-及-N(R 6)-組成之群； 每一R 6獨立地選自由H及C 1-5烷基組成之群； X 1、X 2及X 3獨立地選自由以下組成之群：鍵、-CH 2-、-(CH 2) 2-、-CHR-、-CHY-、-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-(CH 2) n-C(O)-、-C(O)-(CH 2) n-、-(CH 2) n-C(O)O-、-OC(O)-(CH 2) n-、-(CH 2) n-OC(O)-、-C(O)O-(CH 2) n-、-CH(OH)-、-C(S)-及-CH(SH)-； 每一Y獨立地為C 3-6碳環； 每一R*獨立地選自由C 1-12烷基及C 2-12烯基組成之群； 每一R獨立地選自由C 1-3烷基及C 3-6碳環組成之群； 每一R’獨立地選自由C 1-12烷基、C 2-12烯基及H組成之群； 每一R”獨立地選自由C 3-12烷基、C 3-12烯基及-R*MR’組成之群；且 n為1至6之整數； 其中當環A為
Figure 02_image177
時，則 i) X 1、X 2及X 3中之至少一者不為-CH 2-；及/或 ii) R 1、R 2、R 3、R 4及R 5中之至少一者為-R”MR’。
在一些實施例中，化合物為式(VIIIa1)至(VIIIa8)中之任一者之化合物：
Figure 02_image179
(VIIIa1)、
Figure 02_image181
(VIIIa2)、
Figure 02_image183
(VIIIa3)、
Figure 02_image185
(VIIIa4)、
Figure 02_image187
(VIIIa5’)、
Figure 02_image189
(VIIIa6)、
Figure 02_image191
(VIIIa7)，或
Figure 02_image193
(VIIIa8)。
在一些實施例中，可電離胺基脂質為
Figure 02_image195
，或其鹽。
根據式(VIII)、(VIIIa1)、(VIIIa2)、(VIIIa3)、(VIIIa4)、(VIIIa5)、(VIIIa6)、(VIIIa7)或(VIIIa8)之脂質之中心胺部分可在生理pH下質子化。因此，脂質在生理pH下可具有正電荷或部分正電荷。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含具有如下結構之脂質：
Figure 02_image197
(III-L)， 或其醫藥學上可接受之鹽、互變異構物或立體異構物，其中： R 1為視情況經取代之C 1-C 24烷基或視情況經取代之C 2-C 24烯基； R 2及R 3各自獨立地為視情況經取代之C 1-C 36烷基； R 4及R 5各自獨立地為視情況經取代之C 1-C 6烷基，或R 4及R 5連同其所連接之N一起接合形成雜環基或雜芳基； L 1、L 2及L 3各自獨立地為視情況經取代之C 1-C 18伸烷基； G 1為直接鍵、-(CH 2) nO(C=O)-、-(CH 2) n(C=O)O-或-(C=O)-； G 2及G 3各自獨立地為-(C=O)O-或-O(C=O)-；且n為大於0之整數。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含具有如下結構之脂質：
Figure 02_image199
(IV-L) 或其醫藥學上可接受之鹽、互變異構物或立體異構物，其中： G 1為-N(R 3)R 4或-OR 5； R 1為視情況經取代之具支鏈飽和或不飽和C 12-C 36烷基； 當L為-C(=O)-時，R 2為視情況經取代之具支鏈或無支鏈飽和或不飽和C 12-C 36烷基；或當L為C 6-C 12伸烷基、C 6-C 12伸烯基或C 2-C 6伸炔基時，R 2為視情況經取代之具支鏈或無支鏈飽和或不飽和C 4-C 36烷基； R 3及R 4各自獨立地為H、視情況經取代之具支鏈或無支鏈飽和或不飽和C 1-C 6烷基；或當L為C 6-C 12伸烷基、C 6-C 12伸烯基或C 2-C 6伸炔基時，R 3及R 4各自獨立地為視情況經取代之具支鏈或無支鏈飽和或不飽和C 1-C 6烷基；或R 3及R 4與其所連接之氮一起接合形成雜環基； R 5為H或視情況經取代之C 1-C 6烷基； L為-C(=O)-、C 6-C 12伸烷基、C 6-C 12伸烯基或C 2-C 6伸炔基；且 n為1至12之整數。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含具有如下結構之脂質：
Figure 02_image201
(V-L)， 或其醫藥學上可接受之鹽，其中： 每一R 1a獨立地為氫、R 1c或R 1d； 每一R 1b獨立地為R 1c或R 1d； 每一R 1c獨立地為-[CH 2] 2C(O)X 1R 3； 每一R 1d獨立地為-C(O)R 4； 每一R 2獨立地為-[C(R 2a) 2] cR 2b； 每一R 2a獨立地為氫或C 1-C 6烷基； R 2b為-N(L 1-B) 2；-(OCH 2CH 2) 6OH；或-(OCH 2CH 2) bOCH 3； 每一R 3及R 4獨立地為C 6-C 30脂肪族； 每一I. 3獨立地為C 1-C 10伸烷基； 每一B獨立地為氫或可電離含氮基團； 每一X 1獨立地為共價鍵或O； 每一a獨立地為1至10之整數； 每一b獨立地為1至10之整數；且 每一c獨立地為1至10之整數。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含具有如下結構之脂質：
Figure 02_image203
(VI-L)， 或其醫藥學上可接受之鹽、前藥或立體異構物，其中： X為N，且Y不存在；或X為CR，且Y為NR； L 1為-O(C-O)R 1、-(C=O)OR 1、-C(=O)R 1、-OR 1、-S(O) xR 1、-S-SR 1、-C(=O)SR 1、-SC(=O)R 1、-NR aC(=O)R 1、-C(=O)NR bR c、-NR aC(=O)NR bR c、-OC(=O)NR bR c或-NR aC(=O)OR 1； L 2為-O(C=O)R 2、-(C=O)OR 2、-C(=O)R 2、-OR 2、-S(O) xR 2、-S-SR 2、-C(=O)SR 2、-SC(=O)R 2、-NR dC(=O)R 2、-C(=O)NR eR f、-NR dC(=O)NR eR f、-OC(=O)NR eR f；-NR dC(=O)OR 2或與R 2之直接鍵； L 3為-O(C=O)R 3或-(C=O)OR 3； G 1及G 2各自獨立地為C 2-C 12伸烷基或C 2-C 12伸烯基； 當X為CR，且Y為NR時，G 3為C 1-C 24伸烷基、C 2-C 24伸烯基、C 1-C 24伸雜烷基或C 2-C 24伸雜烯基；且當X為N，且Y不存在時，G 3為C 1-C 24伸雜烷基或C 2-C 24伸雜烯基； R a、R b、R d及R e各自獨立地為H或C 1-C 12烷基或C 1-C 12烯基； R c及R f各自獨立地為C 1-C 12烷基或C 2-C 12烯基； 每一R獨立地為H或C 1-C 12烷基； R 1、R 2及R 3各自獨立地為C 1-C 24烷基或C 2-C 24烯基；且x為0、1或2，且 除非另外指定，否則其中每一烷基、烯基、伸烷基、伸烯基、伸雜烷基及伸雜烯基獨立地經取代或未經取代。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含具有如下結構之脂質：
Figure 02_image205
(VII-L)， 或其醫藥學上可接受之鹽、互變異構物、前藥或立體異構物，其中： L 1及L 2各自獨立地為-O(C=O)-、-(C=O)O-、-C(=O)-、-O-、-S(O)x- s-S-S-、-C(=O)S-、-SC(=O)-、-NR aC(=O)-、-C(=O)NR a-、-NR aC(=O)NR a-、-OC(=O)NR a-、-NR aC(=O)O-或直接鍵； G 1為C 1-C 2伸烷基、-(C=O)-、-O(C=O)-、-SC(=O)-、-NR aC(=O)-或直接鍵； G 2為-C(O)-、-(CO)O-、-C(=O)S-、-C(=O)NR a-或直接鍵； G 3為C 1-C 6伸烷基； R a為H或C 1-C 12烷基； R 1a及R 1b在每次出現時獨立地為：(a) H或C 1-C 12烷基；或(b) R 1a為H或C 1-C 12烷基，且R 1b與其所結合之碳原子一起連同毗鄰R 1b及其所結合之碳原子一起形成碳-碳雙鍵； R 2a及R 2b在每次出現時獨立地為：(a) H或C 1-C 12烷基；或(b) R 2a為H或C 1-C 12烷基，且R 2b與其所結合之碳原子一起連同毗鄰R 2b及其所結合之碳原子一起形成碳-碳雙鍵； R 3a及R 3b在每次出現時獨立地為：(a) H或C 1-C 12烷基；或(b) R 3a為H或C 1-C 12烷基，且R 3b與其所結合之碳原子一起連同毗鄰R及其所結合之碳原子一起形成碳-碳雙鍵； R 4A及R 4B在每次出現時獨立地為：(a) H或C 1-C 12烷基；或(b) R 4A為H或C 1-C 12烷基，且R 4B與其所結合之碳原子一起連同毗鄰R 4B及其所結合之碳原子一起形成碳-碳雙鍵； R 5及R 6各自獨立地為H或甲基； R 7為H或C,-C 20烷基； R 8為OH、-N(R 9)(C=O)R 10、-(C=O)NR 9R 10、-NR 9R 10、-(C=O)OR" 1或-O(C=O)R"，前提係當R 8為-NR 9R 10時，G 3為C 4-C 6伸烷基， R 9及R 10各自獨立地為H或C 1-C 12烷基； R"為芳烷基； a、b、c及d各自獨立地為1至24之整數；且x為0、1或2， 其中每一烷基、伸烷基及芳烷基視情況經取代。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含具有如下結構之脂質：
Figure 02_image207
(VIII-L)， 或其醫藥學上可接受之鹽、前藥或立體異構物，其中： X及X'各自獨立地為N或CR； Y及Y'各自獨立地為不存在、-O(C=O)-、-(C=O)O-或NR，前提係： a)當X為N時，Y不存在； b)當X'為N時，Y'不存在； c)當X為CR時，Y為-O(C=O)-、-(C=O)O-或NR；且 d)當X'為CR時，Y'為-O(C=O)-、-(C=O)O-或NR， L 1及L 1'各自獨立地為-O(C=O)R'、-(C=O)OR'、-C(=O)R'、-OR 1、-S(O) zR'、-S-SR 1、-C(=O)SR'、-SC(=O)R'、-NR aC(=O)R'、-C(=O)NR bR c、-NR aC(=O)NR bR c、-OC(=O)NR bR c或-NR aC(=O)OR'； L 2及L 2’各自獨立地為-O(C=O)R 2、-(C=O)OR 2、-C(=O)R 2、-OR 2、-S(O) zR 2、-S-SR 2、-C(=O)SR 2、-SC(=O)R 2、-NR dC(=O)R 2、-C(=O)NR eR f、-NR dC(=O)NR eR f、-OC(=O)NR eR f；-NR dC(=O)OR 2或與R 2之直接鍵； G 1、G 1’、G 2及G 2’各自獨立地為C 2-C 12伸烷基或C 2-C 12伸烯基； G為C 2-C 24伸雜烷基或C 2-C 24伸雜烯基； R a、R b、R d及R e在每次出現時獨立地為H、C 1-C 12烷基或C 2-C 12烯基； R c及R f在每次出現時獨立地為C 1-C 12烷基或C 2-C 12烯基； R在每次出現時獨立地為H或C 1-C 12烷基； R 1及R 2在每次出現時獨立地為具支鏈C 6-C 24烷基或具支鏈C 6-C 24烯基； z為0、1或2，且除非另外指定，否則其中每一烷基、烯基、伸烷基、伸烯基、伸雜烷基及伸雜烯基獨立地經取代或未經取代。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含具有如下結構之脂質：
Figure 02_image209
(IX-L)， 或其醫藥學上可接受之鹽、前藥或立體異構物，其中： L 1為-O(C=O)R 1、-(C=O)OR 1、-C(=O)R 1、-OR 1、-S(O) xR 1、-S-SR 1、-C(=O)SR 1、-SC(=O)R 1、-NR aC(=O)R 1、-C(=O)NR bR c、-NR aC(=O)NR bR c、-OC(=O)NR bR c或-NR aC(=O)OR 1； L 2為-O(C=O)R 2、-(C=O)OR 2、-C(=O)R 2、-OR 2、-S(O) xR 2、-S-SR 2、- C(=O)SR 2、-SC(=O)R 2、-NR dC(=O)R 2、-C(=O)NR eR f、-NR dC(=O)NR eR f、-OC(=O)NR eR f；-NR dC(=O)OR 2或與R 2之直接鍵； G 1及G 2各自獨立地為C 2-C 12伸烷基或C 2-C 12伸烯基； G 3為C 1-C 24伸烷基、C 2-C 24伸烯基、C 3-C 8伸環烷基或C 3-C 8伸環烯基； R a、R b、R d及R e各自獨立地為H或C 1-C 12烷基或C 1-C 12烯基； R c及R f各自獨立地為C 1-C 12烷基或C 2-C 12烯基； R 1及R 2各自獨立地為具支鏈C 6-C 24烷基或具支鏈C 6-C 24烯基； R 3為-N(R 4)R 5； R 4為C 1-C 12烷基； R 5為經取代之C 1-C 12烷基；且 x為0、1或2，且 除非另外指定，否則其中每一烷基、烯基、伸烷基、伸烯基、伸環烷基、伸環烯基、芳基及芳烷基獨立地經取代或未經取代。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含具有如下結構之脂質：
Figure 02_image211
(Xa-L)或
Figure 02_image213
(Xb-L)， 或其醫藥學上可接受之鹽、前藥或立體異構物，其中： L 1為-O(C=O)R 1、-(C=O)OR 1、-C(=O)R 1、-OR 1、-S(O) xR 1、-S-SR 1、-C(=O)SR 1、-SC(=O)R 1、-NR aC(=O)R 1、-C(=O)NR bR c、-NR aC(=O)NR bR c、-OC(=O)NR bR c或-NR aC(=O)OR 1； L 2為-O(C=O)R 2、-(C=O)OR 2、-C(=O)R 2、-OR 2、-S(O) xR 2、-S-SR 2、-C(=O)SR 2、-SC(=O)R 2、-NR dC(=O)R 2、-C(=O)NR eR f、-NR dC(=O)NR eR f、-OC(=O)NR eR f；-NR dC(=O)OR 2或與R 2之直接鍵； G 1a及G 2b各自獨立地為C 2-C 12伸烷基或C 2-C 12伸烯基； G 1b及G 2b各自獨立地為C 1-C 12伸烷基或C 2-C 12伸烯基； G 3為C 1-C 24伸烷基、C 2-C 24伸烯基、C 3-C 8伸環烷基或C 3-C 8伸環烯基； R a、R b、R d及R e各自獨立地為H或C 1-C 12烷基或C 2-C 12烯基； R c及R f各自獨立地為C 1-C 12烷基或C 2-C 12烯基； R 1及R 2各自獨立地為具支鏈C 6-C 24烷基或具支鏈C 6-C 24烯基； R 3a為-C(=O)N(R 4a)R 5a或-C(=O)OR 6； R 3b為-NR 4bC(=O)R 5b； R 4a為C 1-C 12烷基； R 4b為H、C 1-C 12烷基或C 2-C 12烯基； R 5a為H、C 1-C 8烷基或C 2-C 8烯基； 當R 4b為H時，R 5b為C 2-C 12烷基或C 2-C 12烯基；或當R 4b為C 1-C 12烷基或C 2-C 12烯基時，R 5b為C 1-C 12烷基或C 2-C 12烯基； R 6為H、芳基或芳烷基；且 x為0、1或2，且 其中每一烷基、烯基、伸烷基、伸烯基、伸環烷基、伸環烯基、芳基及芳烷基獨立地經取代或未經取代。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含具有如下結構之脂質：
Figure 02_image215
(XI-L)， 或其醫藥學上可接受之鹽、前藥或立體異構物，其中： G 1為-OH、-R 3R 4、-(C=O)R 5或-R 3(C=O)R 5； G 2為-CH 2-或-(C=O)-； R在每次出現時獨立地為H或OH； R 1及R 2各自獨立地為視情況經取代之具支鏈飽和或不飽和C 12-C 36烷基； R 3及R 4各自獨立地為H或視情況經取代之直鏈或具支鏈飽和或不飽和C 1-C 6烷基； R 5為視情況經取代之直鏈或具支鏈飽和或不飽和C 1-C 6烷基；且 n為2至6之整數。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含具有如下結構之脂質：
Figure 02_image217
(XII-L)， 或其醫藥學上可接受之鹽、前藥或立體異構物，其中： G 1或G 2中之一者在每次出現時為-O(C=O)-、-(C=O)O-、-C(=O)-、-O-、-S(O)、-S-S-、-C(=O)S-、SC(=O)-、-N(R a)C(=O)-、-C(=O)N(R a)-、-N(R a)C(=O)N(R a)-、-OC(=O)N(R a)-或-N(R a)C(=O)O-，且G 1或G 2中之另一者在每次出現時為-O(C=O)-、-(C=O)O-、-C(=O)-、-O-、-S(O)、-S-S-、-C(=O)S-、-SC(=O)-、-N(R a)C(=O)-、-C(=O)N(R a)-、-N(R a)C(=O)N(R a)-、-OC(=O)N(R a)-或-N(R a)C(=O)O-或直接鍵； L在每次出現時為~O(C=O)-，其中~表示與X之共價鍵； X為CR a； 當n為1時，Z為烷基、環烷基或包含至少一個極性官能基之單價部分；或當n大於1時，Z為伸烷基、伸環烷基或包含至少一個極性官能基之多價部分； R a在每次出現時獨立地為H、C 1-C 12烷基、C 1-C 12羥基烷基、C 1-C 12胺基烷基、C 1-C 12烷基胺基烷基、C 1-C 12烷氧基烷基、C 1-C 12烷氧基羰基、C 1-C 12烷基羰基氧基、C 1-C 12烷基羰基氧基烷基或C 1-C 12烷基羰基； R在每次出現時獨立地為：(a) H或C 1-C 12烷基；或(b) R與其所結合之碳原子一起連同毗鄰R及其所結合之碳原子一起形成碳-碳雙鍵； R 1及R 2在每次出現時分別具有以下結構：
Figure 02_image219
a 1及a 2在每次出現時獨立地為3至12之整數；b 1及b 2在每次出現時獨立地為0或1； c 1及c 2在每次出現時獨立地為5至10之整數；d 1及d 2在每次出現時獨立地為5至10之整數；y在每次出現時獨立地為0至2之整數；且n為1至6之整數， 其中每一烷基、伸烷基、羥基烷基、胺基烷基、烷基胺基烷基、烷氧基烷基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基、烷基羰基氧基烷基及烷基羰基視情況經一或多個取代基取代。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含具有如下結構之脂質：
Figure 02_image221
(XIII-L)， 或其醫藥學上可接受之鹽、前藥或立體異構物，其中： L 1或L 2中之一者為-O(C=O)-、-(C=O)O-、-C(=O)-、-O-、-S(O) x-、-S-S-、-C(=O)S-、-SC(=O)-、-R aC(=O)-、-C(=O) R a-、R aC(=O) R a-、-OC(=O) R a-或-R aC(=O)O-，且L 1或L 2中之另一者為-O(C=O)-、-(C=O)O-、-C(=O)-、-O-、-S(O) x-、-S-S-、-C(=O)S-、SC(=O)-、-R aC(=O)-、-C(=O) R a-、R aC(=O) R a-、-OC(=O) R a-或-NR aC(=O)O-或直接鍵； G 1及G 2各自獨立地為未經取代之C 1-C 12伸烷基或C 1-C 12伸烯基； G 3為C 1-C 24伸烷基、C 1-C 24伸烯基、C 3-C 8伸環烷基、C 3-C 8伸環烯基； R a為H或C 1-C 12烷基； R 1及R 2各自獨立地為C 6-C 24烷基或C 6-C 24烯基； R 3為H、OR 5、CN、-C(=O)OR 4、-OC(=O)R 4或-R 5C(=O)R 4； R 4為C 1-C 12烷基； R 5為H或C 1-C 6烷基；且 x為0、1或2。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含具有如下結構之脂質：
Figure 02_image223
(XIV-L)， 或其醫藥學上可接受之鹽、互變異構物、前藥或立體異構物，其中： L 1及L 2各自獨立地為-O(C=O)-、-(C=O)O-、-C(=O)-、-O-、-S(O) x-、-S-S-、-C(=O)S-、-SC(=O)-、-R aC(=O)-、-C(=O) R a-、-R aC(=O) R a-、-OC(=O) R a-、-R aC(=O)O-或直接鍵； G 1為C 1-C 2伸烷基、-(C=O)-、-O(C=O)-、-SC(=O)-、-R aC(=O)-或直接鍵； G 2為-C(=O)-、-(C=O)O-、-C(=O)S-、-C(=O)NR a-或直接鍵； G 3為C 1-C 6伸烷基； R a為H或C 1-C 12烷基； R 1a及R 1b在每次出現時獨立地為：(a) H或C 1-C 12烷基；或(b) R 1a為H或C 1-C 12烷基，且R 1b與其所結合之碳原子一起連同毗鄰R 1b及其所結合之碳原子一起形成碳-碳雙鍵； R 2a及R 2b在每次出現時獨立地為：(a) H或C 1-C 12烷基；或(b) R 2a為H或C 1-C 12烷基，且R 2b與其所結合之碳原子一起連同毗鄰R 2b及其所結合之碳原子一起形成碳-碳雙鍵； R 3a及R 3b在每次出現時獨立地為：(a) H或C 1-C 12烷基；或(b) R 3a為H或C 1-C 12烷基，且R 3b與其所結合之碳原子一起連同毗鄰R及其所結合之碳原子一起形成碳-碳雙鍵； R 4a及R 4b在每次出現時獨立地為：(a) H或C 1-C 12烷基；或(b) R 4a為H或C 1-C 12烷基，且R 4b與其所結合之碳原子一起連同毗鄰R 4b及其所結合之碳原子一起形成碳-碳雙鍵； R 5及R 6各自獨立地為H或甲基； R 7為C 4-C 20烷基； R 8及R 9各自獨立地為C 1-C 12烷基；或R 8及R 9與其所連接之氮原子一起形成5員、6員或7員雜環； a、b、c及d各自獨立地為1至24之整數；且x為0、1或2。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含具有如下結構之脂質：
Figure 02_image225
(XV-L)， 或其醫藥學上可接受之鹽、互變異構物、前藥或立體異構物，其中： L 1及L 2各自獨立地為-O(C=O)-、-(C=O)O-或碳-碳雙鍵； R 1a及R 1b在每次出現時獨立地為(a) H或C 1-C 12烷基，或(b) R 1a為H或C 1-C 12烷基，且R 1b與其所結合之碳原子一起連同毗鄰R 1b及其所結合之碳原子一起形成碳-碳雙鍵； R 2a及R 2b在每次出現時獨立地為(a) H或C 1-C 12烷基，或(b) R 2a為H或C 1-C 12烷基，且R 2b與其所結合之碳原子一起連同毗鄰R 2b及其所結合之碳原子一起形成碳-碳雙鍵； R 3a及R 3b在每次出現時獨立地為(a) H或C 1-C 12烷基，或(b) R 3a為H或C 1-C 12烷基，且R 3b與其所結合之碳原子一起連同毗鄰R 3b及其所結合之碳原子一起形成碳-碳雙鍵； R 4a及R 4b在每次出現時獨立地為(a) H或C 1-C 12烷基，或(b) R 4a為H或C 1-C 12烷基，且R 4b與其所結合之碳原子一起連同毗鄰R 4b及其所結合之碳原子一起形成碳-碳雙鍵； R 5及R 6各自獨立地為甲基或環烷基； R 7在每次出現時獨立地為H或C 1-C 12烷基；R 8及R 9各自獨立地為未經取代之C 1-C 12烷基；或R 8及R 9與其所連接之氮原子一起形成包含一個氮原子之5員、6員或7員雜環； a及d各自獨立地為0至24之整數；b及c各自獨立地為1至24之整數；且e為1或2， 前提係： R 1a、R 2a、R 3a或R 4a中之至少一者為C 1-C 12烷基，或L 1或L 2中之至少一者為-O(C=O)-或-(C=O)O-；且 R 1a及R 1b在a為6時不為異丙基，或在a為8時不為正丁基。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含具有如下結構之脂質：
Figure 02_image227
(XVI-L)， 或其醫藥學上可接受之鹽，其中 R 1與R 2相同或不同，各自為具有1-9個碳之直鏈或具支鏈烷基，或為具有2至11個碳原子之烯基或炔基， L 1與L 2相同或不同，各自為具有5至18個碳原子之直鏈烷基，或與N形成雜環， X 1為鍵，或為-CG-G-，藉此形成L2-CO-O-R 2， X 2為S或O， L 3為鍵或低碳數烷基，或與N形成雜環， R 3為低碳數烷基，且 R 4與R 5相同或不同，各自為低碳數烷基。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含具有如下結構之可電離脂質：
Figure 02_image229
(XVII-L)， 或其醫藥學上可接受之鹽。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含具有如下結構之脂質：
Figure 02_image231
(XVIII-L)，或其醫藥學上可接受之鹽。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含具有如下結構之脂質：
Figure 02_image233
(XIX-L)，或其醫藥學上可接受之鹽。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含具有如下結構之脂質：
Figure 02_image235
(XX-L)，或其醫藥學上可接受之鹽。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含具有如下結構之脂質：
Figure 02_image237
(XXI-L)，或其醫藥學上可接受之鹽。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含具有如下結構之脂質：
Figure 02_image239
(XXII-L)，或其醫藥學上可接受之鹽。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含具有如下結構之脂質：
Figure 02_image241
(XXIII-L)，或其醫藥學上可接受之鹽。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含具有如下結構之脂質：
Figure 02_image243
(XXIV-L)，或其醫藥學上可接受之鹽。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含具有如下結構之脂質：
Figure 02_image245
(XXV-L)，或其醫藥學上可接受之鹽。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含具有如下結構之脂質：
Figure 02_image247
(XXVI-L)，或其醫藥學上可接受之鹽。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含具有如下結構之脂質：
Figure 02_image249
(XXVII-L)，或其醫藥學上可接受之鹽。 非陽離子脂質
在某些實施例中，本文所提供之脂質奈米粒子包含一或多種非陽離子脂質。非陽離子脂質可為磷脂。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含5 mol%-25 mol%之非陽離子脂質。舉例而言，脂質奈米粒子可包含5 mol%-20 mol%、5 mol%-15 mol%、5 mol%-10 mol%、10 mol%-25 mol%、10 mol%-20 mol%、10 mol%-25 mol%、15 mol%-25 mol%、15 mol%-20 mol%或20 mol%-25 mol%之非陽離子脂質。在一些實施例中，脂質奈米粒子包含5 mol%、10 mol%、15 mol%、20 mol%或25 mol%之非陽離子脂質。
在一些實施例中，非陽離子脂質包含1,2-二硬脂醯基-sn-甘油基-3-磷酸膽鹼(DSPC)、1,2-二油醯基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺(DOPE)、1,2-二亞油醯基-sn-甘油基-3-磷酸膽鹼(DLPC)、1,2-二肉豆蔻醯基-sn-甘油基-磷酸膽鹼(DMPC)、1,2-二油醯基-sn-甘油基-3-磷酸膽鹼(DOPC)、1,2-二棕櫚醯基-sn-甘油基-3-磷酸膽鹼(DPPC)、1,2-二-十一醯基-sn-甘油基-磷酸膽鹼(DUPC)、1-棕櫚醯基-2-油醯基-sn-甘油基-3-磷酸膽鹼(POPC)、1,2-二-O-十八烯基-sn-甘油基-3-磷酸膽鹼(18:0二醚PC)、1-油醯基-2-膽固醇基半琥珀醯基-sn-甘油基-3-磷酸膽鹼(OChemsPC)、1-十六烷基-sn-甘油基-3-磷酸膽鹼(C16 Lyso PC)、1,2-二亞麻醯基-sn-甘油基-3-磷酸膽鹼、1,2-二花生四烯醯基-sn-甘油基-3-磷酸膽鹼、1,2-二-二十二碳六烯醯基-sn-甘油基-3-磷酸膽鹼、1,2-二植烷醯基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺(ME 16.0 PE)、1,2-二硬脂醯基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺、1,2-二亞油醯基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺、1,2-二亞麻醯基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺、1,2-二花生四烯醯基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺、1,2-二-二十二碳六烯醯基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺、1,2-二油醯基-sn-甘油基-3-磷酸-外消旋-(1-甘油)鈉鹽(DOPG)、鞘磷脂或其混合物。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含5 mol%-15 mol%、5 mol%-10 mol%或10 mol%-15 mol%之DSPC。舉例而言，脂質奈米粒子可包含5 mol%、6 mol%、7 mol%、8 mol%、9 mol%、10 mol%、11 mol%、12 mol%、13 mol%、14 mol%或15 mol%之DSPC。
在某些實施例中，本文所揭示之脂質奈米粒子組合物之脂質組成可包含一或多種磷脂，例如一或多種飽和或(聚)不飽和磷脂或其組合。一般而言，磷脂包含磷脂部分及一或多種脂肪酸部分。
磷脂部分可選自(例如)由以下組成之非限制性群：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。
脂肪酸部分可選自(例如)由以下組成之非限制性群：月桂酸、肉豆蔻酸、肉豆蔻油酸、棕櫚酸、棕櫚油酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、α-亞麻酸、芥子酸、植烷酸、花生酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、山崳酸、二十二碳五烯酸及二十二碳六烯酸。
特定磷脂可促進與膜之融合。舉例而言，陽離子磷脂可與膜(例如細胞膜或細胞內膜)之一或多種帶負電荷之磷脂相互作用。磷脂與膜之融合可容許含脂質組合物(例如LNP)之一或多種成分(例如治療劑)穿過膜，從而允許例如將一或多種成分遞送至靶組織。
亦考慮非天然磷脂種類，包括具有包括分支、氧化、環化及炔烴在內之修飾及取代之天然種類。舉例而言，磷脂可經一或多種炔烴(例如一或多個雙鍵經三鍵置換之烯基)官能化或與其交聯。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。此等反應可用於官能化奈米粒子組合物之脂質雙層以促進膜滲透或細胞識別，或可用於使奈米粒子組合物與諸如靶向或成像部分(例如染料)等可用組分結合。
磷脂包括(但不限於)甘油磷脂，諸如磷脂醯膽鹼、磷脂醯乙醇胺、磷脂醯絲胺酸、磷脂醯肌醇、磷脂醯甘油及磷脂酸。磷脂亦包括磷酸鞘脂，諸如鞘磷脂。
在一些實施例中，磷脂選自1,2-二硬脂醯基-sn-甘油基-3-磷酸膽鹼(DSPC)、1,2-二硬脂醯基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺(DSPE)、1,2-二油醯基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺(DOPE)、1,2-二亞油醯基-sn-甘油基-3-磷酸膽鹼(DLPC)、1,2-二肉豆蔻醯基-sn-甘油基-磷酸膽鹼(DMPC)、1,2-二油醯基-sn-甘油基-3-磷酸膽鹼(DOPC)、1,2-二棕櫚醯基-sn-甘油基-3-磷酸膽鹼(DPPC)、1,2-二-十一醯基-sn-甘油基-磷酸膽鹼(DUPC)、1-棕櫚醯基-2-油醯基-sn-甘油基-3-磷酸膽鹼(POPC)、1,2-二-O-十八烯基-sn-甘油基-3-磷酸膽鹼(18:0二醚PC)、1-油醯基-2-膽固醇基半琥珀醯基-sn-甘油基-3-磷酸膽鹼(OChemsPC)、1-十六烷基-sn-甘油基-3-磷酸膽鹼(C16 Lyso PC)、1,2-二亞麻醯基-sn-甘油基-3-磷酸膽鹼、1,2-二花生四烯醯基-sn-甘油基-3-磷酸膽鹼、1,2-二-二十二碳六烯醯基-sn-甘油基-3-磷酸膽鹼、1,2-二植烷醯基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺(ME 16.0 PE)、1,2-二硬脂醯基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺、1,2-二亞油醯基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺、1,2-二亞麻醯基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺、1,2-二花生四烯醯基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺、1,2-二-二十二碳六烯醯基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺、1,2-二油醯基-sn-甘油基-3-磷酸-外消旋-(1-甘油)鈉鹽(DOPG)、鞘磷脂及其混合物。
在某些實施例中，磷脂為DSPC之類似物或變異體。在某些實施例中，磷脂為式(IX)化合物：
Figure 02_image251
(IX)， 或其鹽，其中： 每一R 1獨立地為視情況經取代之烷基；或視情況兩個R 1與插入原子一起接合形成視情況經取代之單環碳環基或視情況經取代之單環雜環基；或視情況三個R 1與插入原子一起接合形成視情況經取代之二環碳環基或視情況經取代之二環雜環基； n為1、2、3、4、5、6、7、8、9或10； m為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10； A具有式：
Figure 02_image253
或
Figure 02_image255
； L 2之每一情況獨立地為鍵或視情況經取代之C 1-6伸烷基，其中視情況經取代之C 1-6伸烷基之一個亞甲基單元視情況經以下置換：-O-、-N(R N)-、-S-、-C(O)-、-C(O)N(R N)-、-NR NC(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)O-、-OC(O)N(R N)-、-NR NC(O)O-或-NR NC(O)N(R N)-； R 2之每一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 2之一或多個亞甲基單元獨立地經以下置換：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 N)-、-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)N(R N)-、-NR NC(O)-、-NR NC(O)N(R N)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)O-、-OC(O)N(R N)-、-NR NC(O)O-、-C(O)S-、-SC(O)-、-C(=NR N)-、-C(=NR N)N(R N)-、-NR NC(=NR N)-、-NR NC(=NR N)N(R N)-、-C(S)-、-C(S)N(R N)-、-NR NC(S)-、-NR NC(S)N(R N)-、-S(O)-、-OS(O)-、-S(O)O-、-OS(O)O-、-OS(O) 2-、-S(O) 2O-、-OS(O) 2O-、-N(R N)S(O)-、-S(O)N(R N)-、-N(R N)S(O)N(R N)-、-OS(O)N(R N)-、-N(R N)S(O)O-、-S(O) 2-、-N(R N)S(O) 2-、-S(O) 2N(R N)-、-N(R N)S(O) 2N(R N)-、-OS(O) 2N(R N)-或-N(R N)S(O) 2O-； R N之每一情況獨立地為氫、視情況經取代之烷基或氮保護基團； 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為1或2； 前提係該化合物不具有下式：
Figure 02_image257
， 其中R 2之每一情況獨立地為未經取代之烷基、未經取代之烯基或未經取代之炔基。
在一些實施例中，磷脂可為PCT申請案第PCT/US2018/037922號中所闡述之磷脂中之一或多者。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含相對於其他脂質組分莫耳比為5%-25%之磷脂。舉例而言，脂質奈米粒子可包含莫耳比為5%-30%、5%-15%、5%-10%、10%-25%、10%-20%、10%-25%、15%-25%、15%-20%、20%-25%或25%-30%之磷脂。在一些實施例中，脂質奈米粒子包含莫耳比為5%、10%、15%、20%、25%或30%之非陽離子脂質。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含相對於其他脂質組分莫耳比為25%-55%之結構脂質。舉例而言，脂質奈米粒子可包含莫耳比為10%-55%、25%-50%、25%-45%、25%-40%、25%-35%、25%-30%、30%-55%、30%-50%、30%-45%、30%-40%、30%-35%、35%-55%、35%-50%、35%-45%、35%-40%、40%-55%、40%-50%、40%-45%、45%-55%、45%-50%或50%-55%之結構脂質。在一些實施例中，脂質奈米粒子包含莫耳比為10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%或55%之結構脂質。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含相對於其他脂質組分莫耳比為0.5%-15%之PEG脂質。舉例而言，脂質奈米粒子可包含莫耳比為0.5%-10%、0.5%-5%、1%-15%、1%-10%、1%-5%、2%-15%、2%-10%、2%-5%、5%-15%、5%-10%或10%-15%之PEG脂質。在一些實施例中，脂質奈米粒子包含莫耳比為0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%或15%之PEG-脂質。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含莫耳比為20%-60%之胺基脂質、5%-25%之磷脂、25%-55%之結構脂質及0.5%-15%之PEG脂質。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含莫耳比為20%-60%之胺基脂質、5%-30%之磷脂、10%-55%之結構脂質及0.5%-15%之PEG脂質。 結構脂質
本文所揭示之醫藥組合物之脂質組成可包含一或多種結構脂質。如本文所用，術語「結構脂質」包括固醇且亦包括含有固醇部分之脂質。
將結構脂質併入脂質奈米粒子中可有助於減輕粒子中其他脂質之聚集。結構脂質可選自包括(但不限於)以下之群：膽固醇、糞固醇、麥固醇、麥角固醇、菜油固醇、豆固醇、蕓苔固醇、番茄鹼、番茄苷、熊果酸、α-生育酚、類藿烷、植固醇、類固醇及其混合物。在一些實施例中，結構脂質為固醇。如本文所用，「固醇」係由類固醇組成之類固醇子群。在某些實施例中，結構脂質為類固醇。在某些實施例中，結構脂質為膽固醇。在某些實施例中，結構脂質為膽固醇之類似物。在某些實施例中，結構脂質為α-生育酚。
在一些實施例中，結構脂質可為美國申請案第16/493,814號中所闡述之結構脂質中之一或多者。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含30 mol%-45 mol%之固醇，視情況35 mol%-40 mol%，例如30 mol%-31 mol%、31 mol%-32 mol%、32 mol%-33 mol%、33 mol%-34 mol%、34 mol%-35 mol%、35 mol%-36 mol%、36 mol%-37 mol%、37 mol%-38 mol%、38 mol%-39 mol%或39 mol%-40 mol%。在一些實施例中，脂質奈米粒子包含25 mol%-55 mol%之固醇。舉例而言，脂質奈米粒子可包含25 mol%-50 mol%、25 mol%-45 mol%、25 mol%-40 mol%、25 mol%-35 mol%、25 mol%-30 mol%、30 mol%-55 mol%、30 mol%-50 mol%、30 mol%-45 mol%、30 mol%-40 mol%、30 mol%-35 mol%、35 mol%-55 mol%、35 mol%-50 mol%、35 mol%-45 mol%、35 mol%-40 mol%、40 mol%-55 mol%、40 mol%-50 mol%、40 mol%-45 mol%、45 mol%-55 mol%、45 mol%-50 mol%或50 mol%-55 mol%之固醇。在一些實施例中，脂質奈米粒子包含25 mol%、30 mol%、35 mol%、40 mol%、45 mol%、50 mol%或55 mol%之固醇。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含35 mol%-40 mol%之膽固醇。舉例而言，脂質奈米粒子可包含35 mol%、35.5 mol%、36 mol%、36.5 mol%、37 mol%、37.5 mol%、38 mol%、38.5 mol%、39 mol%、39.5 mol%或40 mol%之膽固醇。 聚乙二醇 (PEG)- 脂質
核酸之有效活體內遞送係一項持久之醫學挑戰。外源性核酸(亦即源自細胞或生物體外部)在體內易於由(例如)免疫系統降解。因此，核酸至細胞之有效遞送通常需要使用微粒載體(例如脂質奈米粒子)。該微粒載體應經調配以具有最低之粒子聚集、在細胞內遞送前相對穩定、有效地在細胞內遞送核酸且不引發或極少引發免疫反應。為達成最低粒子聚集以及遞送前穩定性，許多習用微粒載體依賴於某些組分(例如PEG-脂質)之存在及/或濃度。然而，已發現，某些組分可降低囊封核酸(例如mRNA分子)之穩定性。降低之穩定性可能限制微粒載體之廣泛適用性。因此，業內仍需要改良囊封在脂質奈米粒子內之核酸(例如mRNA)穩定性之方法。
本文所揭示之醫藥組合物之脂質組成可包含一或多種聚乙二醇(PEG)脂質。如本文所用，術語「PEG-脂質」或「PEG修飾之脂質」係指聚乙二醇(PEG)修飾之脂質。PEG-脂質之非限制性實例包括PEG修飾之磷脂醯乙醇胺及磷脂酸、PEG-神經醯胺結合物(例如PEG-CerC14或PEG-CerC20)、PEG修飾之二烷基胺及PEG修飾之1,2-二醯氧基丙-3-胺。此等脂質亦稱為聚乙二醇化脂質。舉例而言，PEG脂質可為PEG-c-DOMG、PEG-DMG、PEG-DLPE、PEG-DMPE、PEG-DPPC或PEG-DSPE脂質。
在一些實施例中，PEG-脂質包括(但不限於) 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-甘油基-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-二棕櫚油基、PEG-二油基、PEG-二硬脂基、PEG-二醯基甘油醯胺(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)。
在一些實施例中，PEG-脂質選自由以下組成之群：PEG修飾之磷脂醯乙醇胺、PEG修飾之磷脂酸、PEG修飾之神經醯胺、PEG修飾之二烷基胺、PEG修飾之二醯基甘油、PEG修飾之二烷基甘油及其混合物。在一些實施例中，PEG修飾之脂質為PEG-DMG、PEG-c-DOMG (亦稱為PEG-DOMG)、PEG-DSG及/或PEG-DPG。
在一些實施例中，PEG-脂質之脂質部分包括長度為約C 14至約C 22、較佳約C 14至約C 16之彼等脂質部分。在一些實施例中，PEG部分(例如mPEG-NH 2)之大小為約1000、2000、5000、10,000、15,000或20,000道耳頓。在一些實施例中，PEG-脂質為PEG 2k-DMG。
在一些實施例中，本文所提供之脂質奈米粒子可包含PEG脂質，其為不可擴散PEG。不可擴散PEG之非限制性實例包括PEG-DSG及PEG-DSPE。
PEG-脂質為此項技術中所已知，諸如美國專利第8,158,601號及國際公開案第WO 2015/130584 A2中所闡述之彼等PEG-脂質，該等案件係以全文引用的方式併入本文中。
一般而言，本文所提供之各式之一些其他脂質組分(例如PEG脂質)可如國際專利申請案第PCT/US2016/000129號中所闡述來合成，該國際專利申請案於2016年12月10日提出申請，標題為「治療劑之組合物及遞送方法(Compositions and Methods for Delivery of Therapeutic Agents)」，其係以全文引用的方式併入。
脂質奈米粒子組合物之脂質組分可包括一或多種包含聚乙二醇(諸如PEG或PEG修飾之脂質)之分子。此等物質可替代地稱為聚乙二醇化脂質。PEG脂質為經聚乙二醇修飾之脂質。PEG脂質可選自包括以下之非限制性群：PEG修飾之磷脂醯乙醇胺、PEG修飾之磷脂酸、PEG修飾之神經醯胺、PEG修飾之二烷基胺、PEG修飾之二醯基甘油、PEG修飾之二烷基甘油及其混合物。舉例而言，PEG脂質可為PEG-c-DOMG、PEG-DMG、PEG-DLPE、PEG-DMPE、PEG-DPPC或PEG-DSPE脂質。
在一些實施例中，PEG修飾之脂質為PEG DMG之經修飾形式。PEG-DMG具有以下結構：
Figure 02_image259
。
在一些實施例中，PEG脂質可為國際公開案第WO2012099755號中所闡述之聚乙二醇化脂質，該國際公開案之內容係以全文引用的方式併入本文中。任何例示性PEG脂質可經修飾以在PEG鏈上包含羥基。在某些實施例中，PEG脂質為PEG-OH脂質。如本文所一般定義，「PEG-OH脂質」(在本文中亦稱為「羥基-聚乙二醇化脂質」)係在脂質上具有一或多個羥基(-OH)之聚乙二醇化脂質。在某些實施例中，PEG-OH脂質在PEG鏈上包括一或多個羥基。在某些實施例中，PEG-OH或羥基-聚乙二醇化脂質在PEG鏈之末端包含-OH基團。每一可能性代表單獨實施例。
在某些實施例中，PEG脂質為式(X)化合物：
Figure 02_image261
(X)， 或其鹽，其中： R 3為-OR O； R O為氫、視情況經取代之烷基或氧保護基團； r為介於1與100之間的整數，包括端值； 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伸烷基之至少一個亞甲基獨立地經以下置換：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 N)-、-S-、-C(O)-、-C(O)N(R N)-、-NR NC(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)O-、-OC(O)N(R N)-、-NR NC(O)O-或-NR NC(O)N(R N)-； D為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為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10； A具有式：
Figure 02_image253
或
Figure 02_image255
； L 2之每一情況獨立地為鍵或視情況經取代之C 1-6伸烷基，其中視情況經取代之C 1-6伸烷基之一個亞甲基單元視情況經以下置換：-O-、-N(R N)-、-S-、-C(O)-、-C(O)N(R N)-、-NR NC(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)O-、-OC(O)N(R N)-、-NR NC(O)O-或-NR NC(O)N(R N)-； R 2之每一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 2之一或多個亞甲基單元獨立地經以下置換：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 N)-、-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)N(R N)-、-NR NC(O)-、-NR NC(O)N(R N)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)O-、-OC(O)N(R N)-、-NR NC(O)O-、-C(O)S-、-SC(O)-、-C(=NR N)-、-C(=NR N)N(R N)-、-NR NC(=NR N)-、-NR NC(=NR N)N(R N)-、-C(S)-、-C(S)N(R N)-、-NR NC(S)-、-NR NC(S)N(R N)-、-S(O)-、-OS(O)-、-S(O)O-、-OS(O)O-、-OS(O) 2-、-S(O) 2O-、-OS(O) 2O-、-N(R N)S(O)-、-S(O)N(R N)-、-N(R N)S(O)N(R N)-、-OS(O)N(R N)-、-N(R N)S(O)O-、-S(O) 2-、-N(R N)S(O) 2-、-S(O) 2N(R N)-、-N(R N)S(O) 2N(R N)-、-OS(O) 2N(R N)-或-N(R N)S(O) 2O-； R N之每一情況獨立地為氫、視情況經取代之烷基或氮保護基團； 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為1或2。
在某些實施例中，式(X)化合物為PEG-OH脂質(亦即R 3為-OR O且R O為氫)。在某些實施例中，式(X)化合物為式(X-OH)化合物：
Figure 02_image265
(X-OH)， 或其鹽。
在某些實施例中，PEG脂質為聚乙二醇化脂肪酸。在某些實施例中，PEG脂質為式(XI)化合物。本文提供式(XI)化合物：
Figure 02_image267
(XI)， 或其鹽，其中： R 3為-OR O； R O為氫、視情況經取代之烷基或氧保護基團； r為介於1與100之間的整數，包括端值； R 5為視情況經取代之C 10-40烷基、視情況經取代之C 10-40烯基或視情況經取代之C 10-40炔基；且視情況R 5之一或多個亞甲基經以下置換：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 N)-、-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)N(R N)-、-NR NC(O)-、-NR NC(O)N(R N)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)O-、-OC(O)N(R N)-、-NR NC(O)O-、-C(O)S-、-SC(O)-、-C(=NR N)-、-C(=NR N)N(R N)-、-NR NC(=NR N)-、-NR NC(=NR N)N(R N)-、-C(S)-、-C(S)N(R N)-、-NR NC(S)-、-NR NC(S)N(R N)-、-S(O)-、-OS(O)-、-S(O)O-、-OS(O)O-、-OS(O) 2-、-S(O) 2O-、-OS(O) 2O-、-N(R N)S(O)-、-S(O)N(R N)-、-N(R N)S(O)N(R N)-、-OS(O)N(R N)-、-N(R N)S(O)O-、-S(O) 2-、-N(R N)S(O) 2-、-S(O) 2N(R N)-、-N(R N)S(O) 2N(R N)-、-OS(O) 2N(R N)-或-N(R N)S(O) 2O-；且 R N之每一情況獨立地為氫、視情況經取代之烷基或氮保護基團。
在某些實施例中，式(XI)化合物為式(XI-OH)化合物：
Figure 02_image269
(XI-OH)， 或其鹽。在一些實施例中，r為40至50。
在其他實施例中，式(XI)化合物為：
Figure 02_image271
， 或其鹽。
在一個實施例中，式(XI)化合物為
Figure 02_image273
。
在一些實施例中，本文所揭示之醫藥組合物之脂質組成不包含PEG-脂質。
在一些實施例中，PEG-脂質可為美國申請案第US15/674,872號中所闡述之PEG脂質中之一或多者。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含1%-5% PEG修飾之脂質，視情況1 mol%-3 mol%，例如1.5 mol%至2.5 mol%、1 mol%-2 mol%、2 mol%-3 mol%、3 mol%-4 mol%或4 mol%-5 mol%。在一些實施例中，脂質奈米粒子包含0.5 mol%-15 mol% PEG修飾之脂質。舉例而言，脂質奈米粒子可包含0.5 mol%-10 mol%、0.5 mol%-5 mol%、1 mol%-15 mol%、1 mol%-10 mol%、1 mol%-5 mol%、2 mol%-15 mol%、2 mol%-10 mol%、2 mol%-5 mol%、5 mol%-15 mol%、5 mol%-10 mol%或10 mol%-15 mol%。在一些實施例中，脂質奈米粒子包含0.5 mol%、1 mol%、2 mol%、3 mol%、4 mol%、5 mol%、6 mol%、7 mol%、8 mol%、9 mol%、10 mol%、11 mol%、12 mol%、13 mol%、14 mol%或15 mol% PEG修飾之脂質。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含20 mol%-60 mol%之可電離胺基脂質、5 mol%-25 mol%之非陽離子脂質、25 mol%-55 mol%之固醇及0.5 mol%-15 mol% PEG修飾之脂質。
在一些實施例中，LNP包含化合物I之可電離胺基脂質，其中非陽離子脂質為DSPC，結構脂質為膽固醇，且PEG脂質為DMG-PEG。
在一些實施例中，LNP包含式VI、VII或VIIII中之任一者之可電離胺基脂質、包含DSPC之磷脂、結構脂質及包含PEG-DMG之PEG脂質。
在一些實施例中，LNP包含式VI、VII或VIII中之任一者之可電離胺基脂質、包含DSPC之磷脂、結構脂質及包含具有式XI之化合物之PEG脂質。
在一些實施例中，LNP包含式VI、VII或VIII之可電離胺基脂質、包含具有式VIII之化合物之磷脂、結構脂質及包含具有式X或XI之化合物之PEG脂質。
在一些實施例中，LNP包含式VI、VII或VIII之可電離胺基脂質、包含具有式IX之化合物之磷脂、結構脂質及包含具有式X或XI之化合物之PEG脂質。
在一些實施例中，LNP包含式VI、VII或VIII之可電離胺基脂質、具有式IX之磷脂、結構脂質及包含具有式XI之化合物之PEG脂質。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含49 mol%之可電離胺基脂質、10 mol%之DSPC、38.5 mol%之膽固醇及2.5 mol%之DMG-PEG。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含49 mol%之可電離胺基脂質、11 mol%之DSPC、38.5 mol%之膽固醇及1.5 mol%之DMG-PEG。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含48 mol%之可電離胺基脂質、11 mol%之DSPC、38.5 mol%之膽固醇及2.5 mol%之DMG-PEG。
在一些實施例中，脂質奈米粒子包含以下中之一或多者：可電離分子、多核苷酸及視情況選用的組分，諸如結構脂質、固醇、中性脂質、磷脂及能夠降低粒子聚集之分子(例如聚乙二醇(PEG)、PEG修飾之脂質)，諸如上文所闡述之彼等組分。
一些態樣提供脂質組合物，該等脂質組合物包含脂質及式I化合物或式II化合物、或其互變異構物或溶劑合物。
脂質組合物可包含一或多種脂質。此等脂質可包括可用於製備如本文所提供或如此項技術中所已知之脂質奈米粒子調配物之彼等脂質。
本文所提供之組合物亦可用於治療或預防以丟失或異常之蛋白質活性為特徵之疾病症狀，其係藉由替代丟失之蛋白質活性或克服異常之蛋白質活性來實施。
在一些實施例中，投與包含核酸、脂質及/或式I或式II化合物之組合物之個體為患有或處於患有疾病、病症或疾患風險下之個體，該疾病、病症或疾患包括可傳染或非傳染性疾病、病症或疾患。如本文所用，「治療」個體可包括與疾病、病症或疾患有關之治療性用途或預防性用途，且可用於描述用於緩和疾病、病症或疾患之症狀之用途、用於針對疾病、病症或疾患進行疫苗接種之用途及用於降低疾病、病症或疾患之接觸傳染性之用途以及其他用途。
在一些實施例中，核酸為經設計以達成特定生物效應之mRNA疫苗。例示性疫苗以編碼所關注特定抗原之mRNA (或編碼所關注抗原之一或多種mRNA)為特徵。在例示性態樣中，疫苗以編碼源自傳染病或癌症之抗原之一或多種mRNA為特徵。
在一些實施例中，本文所揭示之組合物內之微生物生長受到抑制。在一些實施例中，微生物生長受到化合物(例如式I或式II化合物)抑制。在一些實施例中，本文所揭示之組合物不包含醫藥防腐劑。醫藥防腐劑之非限制性實例包括對羥苯甲酸甲酯、對羥苯甲酸乙酯、對羥苯甲酸丙酯、對羥苯甲酸丁酯、苯甲醇、氯丁醇、苯酚、間甲酚(meta cresol、m-cresol)、氯甲酚、苯甲酸、山梨酸、硫柳汞、硝酸苯汞、佈羅波爾(bronopol)、丙二醇、苯扎氯銨(benzylkonium chloride)及苄索氯銨(benzethionium chloride)。在一些實施例中，本文所揭示之組合物不包含苯酚、間甲酚或苯甲醇。微生物生長受到抑制之組合物可用於製備可注射調配物，包括意欲自多劑量小瓶中分配之彼等調配物。多劑量小瓶係指醫藥組合物容器，自該同一容器中可重複取出多個劑量。意欲自多劑量小瓶中分配之組合物通常必須符合抗微生物有效性之USP要求。在一些實施例中，包含化合物(例如式I化合物或式II化合物)之本文所揭示組合物具有抗微生物有效性，且可自多劑量小瓶中分配。
在一些實施例中，「投與(administering或administration)」意指以藥理學有用之方式向個體提供材料。在一些實施例中，本文所揭示之組合物經腸投與給個體。在一些實施例中，組合物之經腸投與係經口的。在一些實施例中，本文所揭示之組合物非經腸投與給個體。在一些實施例中，本文所揭示之組合物皮下、眼內、玻璃體內、視網膜下、靜脈內(IV)、腦室內、肌內、鞘內(IT)、腦池內、腹膜內、經由吸入、外用或藉由直接注射至一或多種細胞、組織或器官投與給個體。
如本文所用之術語「治療」疾病意指降低個體所經歷疾病、病症或疾患之至少一種徵象或症狀之頻率或嚴重程度。本文所提供之組合物通常以有效量投與給個體，亦即能夠產生合意結果之量。合意結果將取決於所投與之活性劑。舉例而言，包含核酸、脂質及式I化合物之組合物之有效量可為該組合物能夠增加蛋白質在個體中之表現之量。在治療上可接受之量可為能夠治療疾病或疾患之量，該疾病或疾患為例如可藉由增加蛋白質在個體中之表現而減輕之疾病或疾患。如醫學及獸醫技術中所眾所周知，針對任一個體之劑量取決於多種因素，包括個體之體型、體表面積、年齡、欲投與之特定組合物、組合物中之活性成分、預期投與結果、投與時間及途徑、一般健康狀況及同時投與之其他藥物。
在一些實施例中，以足以增加蛋白質在個體中之表現之量向該個體投與包含核酸、脂質及/或式I化合物之組合物。 調配方法
亦提供調配核酸之方法。一些實施例包含向包含核酸及脂質之組合物中添加穩定劑化合物。在一些實施例中，調配核酸之方法包括向包含核酸及脂質之組合物中添加式I化合物或其互變異構物或溶劑合物，以獲得經調配之組合物。在某些實施例中，式I化合物為式Ia、式Ib或式Ic化合物，或其互變異構物或溶劑合物。
在一些實施例中，調配核酸之方法包括向包含核酸及脂質之組合物中添加式II化合物或其互變異構物或溶劑合物，以獲得經調配之組合物。在某些實施例中，式II化合物為式IIa化合物，或其互變異構物或溶劑合物。
在一些實施例中，將穩定劑化合物添加至包含mRNA之組合物中，且接著將mRNA /穩定劑組合物用於LNP之形成。在一些實施例中，mRNA、穩定劑化合物及一或多種LNP組分獨立地混合在一起，以形成包含mRNA及穩定劑化合物之LNP組合物。在一些實施例中，將穩定劑化合物添加至囊封mRNA之LNP中。在一些實施例中，將穩定劑化合物添加至呈組合物之LNP中，該組合物包含一或多種LNP組分，諸如可電離脂質、非陽離子脂質及固醇及/或PEG-脂質。
在一些實施例中，將穩定劑化合物在約3.5至約8.5 (諸如約4至約8、約4.5至約7.5、約4、約4.5、約5、約5.5、約6、約6.5、約7、約7.4、約7.5、約7.6或約8)之pH下添加至組合物(例如含有mRNA、囊封mRNA之LNP或LNP組分)中。
在一些實施例中，在最小化、抑制或防止組合物曝露於光(例如室內光、日光、UV光及/或螢光)之條件下製備並包裝含有穩定劑化合物之組合物。在一些實施例中，在不存在室內光、日光、UV光及螢光中之一或多者之情形下製備及/或包裝組合物。在一些實施例中，在紅光(亦即具有在630 nm-740 nm範圍內之一或多個頻率之光)存在下製備及/或包裝組合物。在一些實施例中，使含有穩定劑化合物之組合物曝露於光(例如室內光、UV光及/或螢光)達24小時或更短時期，諸如20小時或更短、15小時或更短、10小時或更短、5小時或更短、3小時或更短、2小時或更短、1小時或更短、45分鐘或更短、30分鐘或更短、15分鐘或更短、10分鐘或更短或5分鐘或更短。
在某些實施例中，分析LNP製劑(例如群體或調配物)之大小(例如粒子直徑)及/或組成(例如胺基脂質量或濃度、磷脂量或濃度、結構脂質量或濃度、PEG-脂質量或濃度、mRNA量(例如質量)或濃度)之多分散性，且視情況進一步分析活體外及/或活體內活性。亦可分析其部分或集合之可及mRNA及/或純度(例如如藉由反相(RP)層析所測定之純度)。
粒子大小(例如粒子直徑)可藉由動態光散射(DLS)來測定。DLS量測流體動力學直徑。較小之粒子擴散更快，導致散射強度之波動較快且自相關函數之衰減時間較短。較大之粒子擴散更慢，導致散射強度之波動較慢且自相關函數之衰減時間較長。
mRNA純度可藉由反相高效液相層析(RP-HPLC)基於大小之分離來測定。此方法可用於藉由基於長度之梯度RP分離及260 nm下RNA之UV偵測來評價mRNA完整性。如本文所用，「主峰」或「主峰純度」係指自對應於給定LNP調配物內所裝載之全大小mRNA分子之mRNA偵測到之RP-HPLC信號。mRNA純度亦可藉由片段化分析來評價。片段化分析(FA)係一種可藉由毛細管電泳對核酸(例如mRNA)片段進行分析之方法。片段化分析涉及對核酸(例如mRNA)進行定大小及量化，例如藉由使用與LED光源耦合之嵌入染料。此分析可例如利用來自Advanced Analytical Technologies，Inc.之片段分析儀來完成。
經由本文所提供之方法形成之組合物可尤其用於向有需要之個體投與劑。在一些實施例中，組合物用於遞送醫藥活性劑。在一些情況下，組合物用於遞送預防劑。組合物可以藥物遞送技術中已知之任何方式來投與，例如經口、非經腸、靜脈內、肌內、皮下、真皮內、經皮、鞘內、黏膜下、舌下、經直腸、經陰道等。
在組合物製備後，其即可與醫藥學上可接受之賦形劑組合以形成醫藥組合物。如熟習此項技術者應瞭解，可基於如下文所闡述之投與途徑、所遞送之劑及劑之遞送時程選擇賦形劑。
本文所提供且根據本文所提供之實施例使用之醫藥組合物可包括醫藥學上可接受之賦形劑。如本文所用，術語「醫藥學上可接受之賦形劑」意指無毒、惰性固體、半固體或液體填充劑、稀釋劑、囊封材料或任何類型之調配助劑。可用作醫藥學上可接受之賦形劑之材料的一些實例為糖，諸如乳糖、葡萄糖及蔗糖；澱粉，諸如玉米澱粉及馬鈴薯澱粉；纖維素及其衍生物，諸如羧甲基纖維素鈉、甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、乙基纖維素及乙酸纖維素；粉末狀黃蓍膠；麥芽；明膠；滑石；賦形劑，諸如可可脂及栓劑蠟；油類，諸如花生油、棉籽油；紅花油；芝麻油；橄欖油；玉米油及大豆油；二醇，諸如丙二醇；酯，諸如油酸乙酯及月桂酸乙酯；瓊脂；清潔劑，諸如Tween 80；緩衝劑，諸如氫氧化鎂及氫氧化鋁；海藻酸；無熱原水；等滲鹽水；檸檬酸、乙酸鹽、林格氏溶液(Ringer’s solution)；乙醇；及磷酸鹽緩衝溶液，以及其他無毒相容性潤滑劑，諸如月桂基硫酸鈉及硬脂酸鎂，且根據調配師之判斷，組合物中亦可存在著色劑、釋放劑、包衣劑、甜味劑、矯味劑及芳香劑、防腐劑及抗氧化劑。醫藥組合物可經口、經直腸、非經腸、腦池內、陰道內、鼻內、腹膜內、外用(如藉由粉末、乳霜、軟膏或滴劑)、經頰或作為經口或經鼻噴霧投與給人類及/或動物。
用於經口投與之液體劑型包括醫藥學上可接受之乳液、微乳液、溶液、懸浮液、糖漿及酏劑。除活性成分(亦即粒子)以外，液體劑型亦可含有此項技術中常用之惰性稀釋劑，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、苯甲醇、苯甲酸苄酯、丙二醇、1,3-丁二醇、二甲基甲醯胺、油類(特定而言棉籽油、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、聚乙二醇及去水山梨醇之脂肪酸酯，及其混合物。除惰性稀釋劑以外，口服組合物亦可包括佐劑，諸如潤濕劑、乳化劑及懸浮劑、甜味劑、矯味劑及芳香劑。
可注射製劑(例如無菌可注射水性或油性懸浮液)可根據已知技術使用適宜分散劑或潤濕劑及懸浮劑來調配。無菌可注射製劑亦可為於無毒非經腸可接受之稀釋劑或溶劑中之無菌可注射溶液、懸浮液或乳液，例如作為於1,3-丁二醇中之溶液。可採用的可接受之媒劑及溶劑係水、林格氏溶液、乙醇U.S.P.及等滲氯化鈉溶液。另外，常採用無菌不揮發性油作為溶劑或懸浮介質。出於此目的，可採用任何溫和之不揮發性油，包括合成甘油單酯或甘油二酯。另外，使用諸如油酸等脂肪酸來製備可注射劑。
可注射調配物可例如藉由經由細菌截留過濾器過濾或藉由併入滅菌劑來滅菌，該等滅菌劑呈無菌固體組合物形式，可在使用前溶解或分散於無菌水或其他無菌可注射介質中。
用於經直腸或經陰道投與之組合物可為栓劑，其可藉由將粒子與適宜非刺激性賦形劑或載劑(諸如可可脂、聚乙二醇或栓劑蠟)混合在一起來製備，該等賦形劑或載劑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融化並釋放粒子。
用於經口投與之固體劑型包括膠囊、錠劑、丸劑、粉末及顆粒。在此等固體劑型中，將粒子與以下混合：至少一種惰性之醫藥學上可接受之賦形劑或載劑，諸如檸檬酸鈉或磷酸氫鈣，及/或a)填充劑或增量劑，諸如澱粉、乳糖、蔗糖、葡萄糖、甘露醇及矽酸，b)黏合劑，諸如羧甲基纖維素、海藻酸鹽、明膠、聚乙烯吡咯啶酮、蔗糖及阿拉伯膠，c)保濕劑，諸如甘油，d)崩解劑，諸如瓊脂、碳酸鈣、馬鈴薯或木薯澱粉、海藻酸、某些矽酸鹽及碳酸鈉，e)緩溶劑，諸如石蠟，f)吸收促進劑，諸如四級銨化合物，g)潤濕劑，諸如鯨蠟醇及單硬脂酸甘油酯，h)吸收劑，諸如高嶺土(kaolin)及膨潤土，及i)潤滑劑，諸如滑石、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。在膠囊、錠劑及丸劑之情形下，劑型亦可包含緩衝劑。
在使用諸如乳糖(lactose或milk sugar)以及高分子量聚乙二醇及諸如此類等賦形劑之軟質及硬質填充明膠膠囊中，亦可採用相似類型之固體組合物作為填充劑。
錠劑、糖衣錠、膠囊、丸劑及顆粒之固體劑型可製備有包衣及包殼，諸如腸溶包衣及醫藥調配技術中眾所周知之其他包衣。其可視情況含有遮光劑，且亦可為視情況以延遲方式僅或優先在腸道的某一部分中釋放活性成分之組合物。可使用之包埋組合物之實例包括聚合物質及蠟。
用於外用或經皮投與醫藥組合物之劑型包括軟膏、糊劑、乳霜、洗劑、凝膠、粉末、溶液、噴霧、吸入劑或貼劑。視需要，可在無菌條件下將粒子與醫藥學上可接受之載劑及任何需要之防腐劑或緩衝劑混合。眼用調配物、滴耳劑及滴眼劑亦有可能。
除本文所提供之組合物以外，軟膏、糊劑、乳霜及凝膠亦可含有賦形劑，諸如動物及植物脂肪、油類、蠟、石蠟、澱粉、黃蓍膠、纖維素衍生物、聚乙二醇、聚矽氧、膨潤土、矽酸、滑石及氧化鋅，或其混合物。
除本文所提供之組合物以外，粉末及噴霧亦可含有賦形劑，諸如乳糖、滑石、矽酸、氫氧化鋁、矽酸鈣及聚醯胺粉末，或該等物質之混合物。噴霧可另外含有慣用推進劑，諸如氯氟烴類。
經皮貼劑具有額外優點，亦即將化合物受控遞送至體內。此等劑型可藉由將組合物溶解或分配於適當介質中來製得。吸收促進劑亦可用於增加化合物穿過皮膚之通量。可藉由提供速率控制膜或藉由將組合物分散於聚合物基質或凝膠中來控制速率。
在其他實施例中，將經穩定之組合物裝載且儲存於用於患者友好型自動注射器及輸注幫浦裝置之預填充注射器及藥筒中。
亦提供用於製備或投與組合物之套組。用於形成組合物之套組可包括在組合物形成過程中所需要之任何溶劑、溶液、緩衝劑、酸、鹼、鹽、靶向劑等。不同的套組可用於不同的靶向劑。在某些實施例中，套組包括用於純化、定大小及/或表徵所得組合物之材料或試劑。套組亦可包括關於如何使用套組中之材料之說明。欲含於組合物內之一或多種劑(例如醫藥活性劑)通常由套組之使用者提供。
亦提供用於使用或投與組合物之套組。組合物可以便捷劑量單位提供，以供投與給個體。套組可包括多個劑量單位。舉例而言，套組可包括1-100個劑量單位。在某些實施例中，套組包括一週之劑量單位供應，或一個月之劑量單位供應。在某些實施例中，套組包括甚至更長時間之劑量單位供應。套組亦可包括用於投與組合物之裝置。例示性裝置包括注射器、匙、量測裝置等。套組可視情況包括關於投與組合物之說明(例如處方資訊)。
術語「醫藥學上可接受之鹽」係指彼等在合理的醫學判斷範圍內適用於與人類及低等動物之組織接觸而無過度毒性、刺激性、過敏反應及諸如此類且與合理益處/風險比相稱之鹽。醫藥學上可接受之鹽為此項技術中所眾所周知。舉例而言，Berge等人在J. Pharmaceutical Sciences，1977，66，1-19中詳細地闡述醫藥學上可接受之鹽，該文獻係以引用的方式併入本文中。本文所提供化合物之醫藥學上可接受之鹽包括源自適宜無機及有機酸及鹼之彼等鹽。醫藥學上可接受之無毒酸加成鹽之實例為胺基與無機酸(諸如鹽酸、氫溴酸、磷酸、硫酸及過氯酸)或與有機酸(諸如乙酸、草酸、馬來酸、酒石酸、檸檬酸、琥珀酸或丙二酸)或藉由使用此項技術中已知之其他方法(諸如離子交換)所形成之鹽。其他醫藥學上可接受之鹽包括己二酸鹽、海藻酸鹽、抗壞血酸鹽、天門冬胺酸鹽、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、二葡萄糖酸鹽、十二烷基硫酸鹽、乙磺酸鹽、甲酸鹽、富馬酸鹽、葡庚糖酸鹽、甘油磷酸鹽、葡萄糖酸鹽、半硫酸鹽、庚酸鹽、已酸鹽、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、馬來酸鹽、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、對甲苯磺酸鹽、十一烷酸鹽、戊酸鹽及諸如此類。源自適當鹼之鹽包括鹼金屬鹽、鹼土金屬鹽、銨鹽及N +(C 1-4烷基) 4 -鹽。代表性鹼金屬鹽或鹼土金屬鹽包括鈉鹽、鋰鹽、鉀鹽、鈣鹽、鎂鹽及諸如此類。在適當時，其他醫藥學上可接受之鹽包括無毒銨、四級銨及胺陽離子，其係使用諸如鹵離子、氫氧根、羧酸根、硫酸根、磷酸根、硝酸根、低碳數烷基磺酸根及芳基磺酸根等相對離子來形成。
術語「組合物」及「調配物」可互換使用。
如本文所用，術語「嵌入小分子」或「小分子核酸嵌入劑」係指含有芳香族或雜芳香族環系統之化合物，其可插入在雙股DNA或者mRNA之摺疊或雙股區之毗鄰鹼基對之間。嵌入劑通常(但不一定)含有平面多芳香族環及陽離子取代基。毗鄰鹼基對之間的嵌入可為完全或部分的。典型小分子嵌入劑含有三個或四個稠環，該等稠環吸收電磁波譜之UV-可見區中之光。
以下實例意欲說明某些非限制性實施例。無需贅述，據信，熟習此項技術者可基於上述闡述最大程度地利用所揭示之組合物及方法。因此，以下具體實施例應解釋為僅為說明性的，且不論如何不應解釋為以任何方式進行限制。 實施例
提供以下實施例。
實施例A. 一種經穩定之醫藥組合物，其包含核酸、脂質及穩定性化合物，該穩定性化合物減少該組合物中之加成物形成及/或核酸降解。
實施例B.  一種經穩定之醫藥組合物，其包含核酸、脂質及穩定性化合物，該穩定性化合物與該核酸物理相互作用。
實施例C.  一種脂質奈米粒子，其包含核酸及穩定性化合物，該穩定性化合物與該核酸物理相互作用。
實施例D. 一種經穩定之醫藥組合物，其包含核酸、脂質及嵌入穩定劑，該嵌入穩定劑以微莫耳解離常數結合至該核酸。
實施例E.  一種經穩定之醫藥組合物，其包含脂質奈米粒子，該脂質奈米粒子包含mRNA及可逆地結合至該mRNA之雙股區之穩定性化合物。
實施例F.  一種經穩定之醫藥組合物，其包含核酸及嵌入穩定劑，其中該組合物不含經由化學反應機制起作用之賦形劑穩定劑。
實施例G. 一種經穩定之核酸，其包含可逆地結合至嵌入小分子之mRNA，該嵌入小分子為陽離子的、可溶於水溶液中且能夠滲透脂質奈米粒子。
實施例H. 一種經穩定之醫藥組合物，其包含結合至穩定性化合物之核酸，其中該組合物實質上不含未結合之穩定性化合物。
實施例I.  一種經穩定之醫藥組合物，其包含含有核酸及穩定性化合物之脂質奈米粒子，其中實質上所有該穩定性化合物均位於該等脂質奈米粒子之中或之上。
實施例J.  一種經穩定之醫藥組合物，其包含脂質奈米粒子，該脂質奈米粒子包含mRNA及一定量之有效穩定該組合物之異喹啉生物鹼或其衍生物。
實施例K. 一種經穩定之醫藥組合物，其包含核酸、脂質及穩定性化合物，該穩定性化合物減少該組合物中之加成物形成及/或核酸降解，其中該穩定性化合物不為下式化合物：
Figure 02_image275
或其可接受之鹽、互變異構物、還原形式或氧化形式，其中： Y為N、S或O； X為N-R 5、S、O或C-R C； R 2及R 4各自獨立地為-N(R N) 2； 每一R 5獨立地為氫、視情況經取代之烷基、視情況經取代之烯基、視情況經取代之炔基、視情況經取代之碳環基、視情況經取代之芳基、視情況經取代之雜環基、視情況經取代之雜芳基、視情況經取代之醯基，或不存在； R 1及R 3之每一情況獨立地為鹵素、-CN、-NO 2、-N 3、視情況經取代之烷基、視情況經取代之烯基、視情況經取代之炔基、視情況經取代之碳環基、視情況經取代之芳基、視情況經取代之雜環基、視情況經取代之雜芳基、視情況經取代之醯基、視情況經取代之亞磺醯基、視情況經取代之磺醯基、-OR O、-N(R N) 2或-SR S； p為0、1、2或3； s為0、1、2或3； R O之每一情況獨立地為氫、視情況經取代之烷基、視情況經取代之烯基、視情況經取代之炔基、視情況經取代之碳環基、視情況經取代之芳基、視情況經取代之雜環基、視情況經取代之雜芳基、視情況經取代之醯基或氧保護基團； R N之每一情況獨立地為氫、視情況經取代之烷基、視情況經取代之烯基、視情況經取代之炔基、視情況經取代之碳環基、視情況經取代之芳基、視情況經取代之雜環基、視情況經取代之雜芳基、視情況經取代之醯基或氮保護基團；或鍵結至同一氮原子之兩個R N與插入原子一起形成視情況經取代之雜環基或視情況經取代之雜芳基； R S之每一情況獨立地為氫、視情況經取代之烷基、視情況經取代之烯基、視情況經取代之炔基、視情況經取代之碳環基、視情況經取代之芳基、視情況經取代之雜環基、視情況經取代之雜芳基、視情況經取代之醯基或氮保護基團；且 R C為氫、鹵素、-CN、-NO 2、-N 3、視情況經取代之烷基、視情況經取代之烯基、視情況經取代之炔基、視情況經取代之碳環基、視情況經取代之芳基、視情況經取代之雜環基、視情況經取代之雜芳基、視情況經取代之醯基、視情況經取代之亞磺醯基、視情況經取代之磺醯基、-OR O、-N(R N) 2或-SR S。
實施例1.  一種經穩定之醫藥組合物，其包含脂質奈米粒子(LNP)囊封之核酸及穩定性化合物，該穩定性化合物減少該核酸與該LNP之脂質之間的加成物形成及/或該組合物中之核酸降解。
實施例2.  一種經穩定之醫藥組合物，其包含脂質奈米粒子(LNP)囊封之核酸及與該核酸物理相互作用之穩定性化合物。
實施例3.  一種脂質奈米粒子(LNP)，其包含核酸及與該核酸物理相互作用之穩定性化合物。
實施例4.  一種經穩定之醫藥組合物，其包含脂質奈米粒子(LNP)囊封之核酸及以微莫耳解離常數結合至該核酸之嵌入穩定劑。
實施例5.  一種經穩定之醫藥組合物，其包含脂質奈米粒子(LNP)，該LNP包含mRNA及可逆地結合至該mRNA之雙股區之穩定性化合物。
實施例6.  一種經穩定之醫藥組合物，其包含脂質奈米粒子(LNP)囊封之核酸及嵌入穩定劑，其中該組合物不含經由化學反應機制起作用之賦形劑穩定劑。
實施例7.  一種經穩定之醫藥組合物，其包含脂質奈米粒子(LNP)囊封之可逆地結合至嵌入小分子之mRNA，該嵌入小分子為陽離子的、可溶於水溶液中且能夠滲透脂質奈米粒子。
實施例8.  一種經穩定之醫藥組合物，其包含脂質奈米粒子(LNP)囊封之結合至穩定性化合物之核酸，其中該組合物實質上不含未結合之穩定性化合物。
實施例9.  一種經穩定之醫藥組合物，其包含含有核酸及穩定性化合物之脂質奈米粒子，其中實質上所有該穩定性化合物均位於該等脂質奈米粒子之中或之上。
實施例10. 一種經穩定之醫藥組合物，該經穩定之醫藥組合物包含脂質奈米粒子(LNP)囊封之mRNA及一定量之有效穩定該組合物之異喹啉生物鹼或其衍生物。
實施例11. 如前述實施例中任一項之經穩定之醫藥組合物，其中該LNP包含莫耳比為約20%-60%之可電離陽離子脂質；約5%-25%之非陽離子脂質；約25%-55%之固醇；及約0.5%-15%之PEG修飾之脂質。
實施例12. 一種經穩定之醫藥組合物，其包含：包含核酸及脂質之核酸調配物，及式I化合物：
Figure 02_image277
(式I) 或其互變異構物或溶劑合物，其中：
Figure 02_image005
為單鍵或雙鍵； R 1為H； R 2為OCH 3，或與R 3一起為OCH 2O； R 3為OCH 3，或與R 2一起為OCH 2O； R 4為H； R 5為H或OCH 3； R 6為OCH 3； R 7為H或OCH 3； R 8為H； R 9為H或CH 3；且 X為醫藥學上可接受之陰離子； 或式II化合物：
Figure 02_image280
(式II) 或其互變異構物或溶劑合物，其中： R 10為H； R 11為H； R 12與R 13一起為OCH 2O； R 14為H； R 15與R 16一起為OCH 2O； R 17為H；且 X為醫藥學上可接受之陰離子。
實施例13. 如實施例12之組合物，其中該化合物為式I化合物，或其互變異構物或溶劑合物。
實施例14. 如實施例13之組合物，其中該化合物為以下化合物：
Figure 02_image282
；
Figure 02_image284
；或
式Ia 式Ib
     
Figure 02_image286
； 		  
式Ic   
或其互變異構物或溶劑合物。
實施例15. 如實施例12之組合物，其中該化合物為式II化合物，或其互變異構物或溶劑合物。
實施例16. 如實施例15之組合物，其中該化合物為以下化合物：
Figure 02_image288
式IIa
或其互變異構物或溶劑合物。
實施例17. 如實施例12至16中任一項之組合物，其中X為鹵素離子。
實施例18. 如實施例17之組合物，其中X為氯離子。
實施例19. 如實施例12至18中任一項之組合物，其中該核酸調配物包含脂質奈米粒子。
實施例20. 如實施例12至18中任一項之組合物，其中該核酸調配物包含脂質體。
實施例21. 如實施例12至18中任一項之組合物，其中該核酸調配物包含脂質複合物。
實施例22. 如實施例19至21中任一項之組合物，其中該核酸囊封在該等脂質奈米粒子、脂質體或脂質複合物內。
實施例23. 如實施例12至22中任一項之組合物，其中該核酸為mRNA。
實施例24. 如實施例12至23中任一項之組合物，其中該化合物之純度為至少70%、80%、90%、95%或99%。
實施例25. 如實施例12至24中任一項之組合物，其中該化合物含有少於100 ppm之元素金屬。
實施例26. 如實施例12至25中任一項之組合物，其中該組合物調配於水溶液中。
實施例27. 如實施例26之組合物，其中該水溶液包含脂質奈米粒子且其中該核酸囊封在該等脂質奈米粒子中。
實施例28. 如實施例26或27之組合物，其中該水溶液之pH為或約為5至8，包括約5、5.5、6、6.5、7、7.5或8之pH。
實施例29. 如實施例26或27之組合物，其中該水溶液不包含NaCl。
實施例30. 如實施例26或27之組合物，其中該水溶液包含濃度為或約為150 mM之NaCl。
實施例31. 如實施例26至30中任一項之組合物，其中該水溶液包含磷酸鹽緩衝劑、tris緩衝劑、乙酸鹽緩衝劑、組胺酸緩衝劑或檸檬酸鹽緩衝劑。
實施例32. 如實施例26至31中任一項之組合物，其中該化合物係以小於約10 mM之濃度存在。
實施例33. 如實施例26至32中任一項之組合物，其中該化合物係以2 mM或約2 mM之濃度存在。
實施例34. 如實施例26至32中任一項之組合物，其中該化合物係以1 mM或約1 mM之濃度存在。
實施例35. 如實施例26至32中任一項之組合物，其中該化合物係以0.5 mM或約0.5 mM之濃度存在。
實施例36. 如實施例12至25中任一項之組合物，其中該核酸為凍乾產物。
實施例37. 如實施例36之組合物，其中該凍乾產物包含脂質奈米粒子，其中該核酸囊封在該等脂質奈米粒子中。
實施例38. 如實施例1至2及4至37中任一項之組合物，其進一步包含螯合劑。
實施例39. 如實施例38之組合物，其中該組合物為包含1 µM-100 mM螯合劑之溶液。
實施例40. 如實施例39之組合物，其中該溶液包含約1 mM螯合劑。
實施例41. 如實施例12至40中任一項之組合物，其中該組合物在2℃-8℃下儲存至少六個月後包含大於50%主峰mRNA純度之mRNA純度水準。
實施例42. 如實施例12至40中任一項之組合物，其中該組合物在2℃-8℃下儲存至少十二個月後包含大於50%主峰mRNA純度之mRNA純度水準。
實施例43. 一種如實施例1至2及4至42中任一項之組合物之用途，其用於治療個體之疾病。
實施例44. 如實施例43之用途，其中該疾病由傳染原引起。
實施例45. 如實施例43至44中任一項之用途，其中該疾病由病毒引起或與病毒相關。
實施例46. 如實施例43之用途，其中該疾病由惡性細胞引起或與惡性細胞相關。
實施例47. 如實施例46之用途，其中該疾病為癌症。
實施例48. 如實施例1至2及4至42中任一項之組合物，或如實施例43至47中任一項之用途，其中該組合物中之微生物生長受該化合物抑制。
實施例49. 如實施例1至2、4至42及48中任一項之組合物，或如實施例43至47中任一項之用途，其中該組合物不包含苯酚、間甲酚或苯甲醇。
實施例50. 一種調配核酸之方法，其包括： 向包含核酸及脂質之組合物中添加式I化合物：
Figure 02_image277
(式I) 或其互變異構物或溶劑合物，其中：
Figure 02_image005
為單鍵或雙鍵； R 1為H； R 2為OCH 3，或與R 3一起為OCH 2O； R 3為OCH 3，或與R 2一起為OCH 2O； R 4為H； R 5為H或OCH 3； R 6為OCH 3； R 7為H或OCH 3； R 8為H； R 9為H或CH 3；且 X為醫藥學上可接受之陰離子； 或式II化合物：
Figure 02_image280
(式II) 或其互變異構物或溶劑合物，其中： R 10為H； R 11為H； R 12與R 13一起為OCH 2O； R 14為H； R 15與R 16一起為OCH 2O； R 17為H；且 X為醫藥學上可接受之陰離子； 以獲得經調配之組合物。
實施例51. 如實施例50之方法，其中該化合物為式I化合物，或其互變異構物或溶劑合物。
實施例52. 如實施例51之方法，其中該化合物為以下化合物：
Figure 02_image282
；
Figure 02_image284
；或
式Ia 式Ib
     
Figure 02_image286
； 		  
式Ic   
或其互變異構物或溶劑合物。
實施例53. 如實施例50之方法，其中該化合物為式II化合物，或其互變異構物或溶劑合物。
實施例54. 如實施例53之方法，其中該化合物為以下化合物：
Figure 02_image288
式IIa
或其互變異構物或溶劑合物。
實施例55. 如實施例50至54中任一項之方法，其中X為鹵素離子。
實施例56. 如實施例55之方法，其中X為氯離子。
實施例57. 如實施例50至56中任一項之方法，其中該經調配之組合物包含脂質奈米粒子。
實施例58. 如實施例50至56中任一項之方法，其中該經調配之組合物進一步包含脂質體。
實施例59. 如實施例50至56中任一項之方法，其中該經調配之組合物進一步包含脂質複合物。
實施例60. 如實施例50至59中任一項之方法，其中該核酸囊封在該等脂質奈米粒子、脂質體或脂質複合物中。
實施例61. 如實施例50之方法，其進一步包括隨後自該經調配之組合物中去除該式I化合物或該式II化合物。
實施例62. 如實施例50至61中任一項之方法，其中該化合物之純度為至少70%、80%、90%、95%或99%。
實施例63. 如實施例50至62中任一項之方法，其中該化合物含有少於100 ppm之元素金屬。
實施例64. 如實施例50至63中任一項之方法，其中該組合物調配於水溶液中。
實施例65. 如實施例64之方法，其中該水溶液包含脂質奈米粒子且其中核酸囊封在該等脂質奈米粒子中。
實施例66. 如實施例64或65之方法，其中該水溶液之pH為或約為5至8，包括約5、5.5、6、6.5、7、7.5或8之pH。
實施例67. 如實施例64至66中任一項之方法，其中該水溶液不包含NaCl。
實施例68. 如實施例64至66中任一項之方法，其中該水溶液包含濃度為或約為150 mM之NaCl。
實施例69. 如實施例64至68中任一項之方法，其中該水溶液包含磷酸鹽緩衝劑、tris緩衝劑、乙酸鹽緩衝劑、組胺酸緩衝劑或檸檬酸鹽緩衝劑。
實施例70. 如實施例64至69中任一項之方法，其中該化合物係以小於約10 mM之濃度存在。
實施例71. 如實施例64至69中任一項之方法，其中該化合物係以2 mM或約2 mM之濃度存在。
實施例72. 如實施例64至69中任一項之方法，其中該化合物係以1 mM或約1 mM之濃度存在。
實施例73. 如實施例64至69中任一項之方法，其中該化合物係以0.5 mM或約0.5 mM之濃度存在。
實施例74. 如實施例50至73中任一項之方法，其中該組合物為凍乾產物。
實施例75. 如實施例74之方法，其中該凍乾產物包含脂質奈米粒子。
實施例76. 如實施例75之方法，其中該等脂質奈米粒子囊封核酸。
實施例77. 如實施例50至76中任一項之方法，其係在屏蔽曝光之情形下實施。
實施例78. 如實施例50至77中任一項之方法，其係在紅光下實施。
實施例79. 一種處理mRNA-脂質奈米粒子用於治療性注射之醫藥學上可接受之方法，該方法包括向脂質奈米粒子中添加式I或式II化合物或其互變異構物或溶劑合物，且隨後向該脂質奈米粒子-化合物混合物中添加mRNA。
實施例80. 一種賦予mRNA-脂質奈米粒子組合物抗微生物性質之醫藥學上可接受之方法，該方法包括向該mRNA-脂質奈米粒子組合物中添加式I或式II化合物或其互變異構物或溶劑合物。
實施例81. 一種處理mRNA-脂質奈米粒子用於治療性注射之醫藥學上可接受之方法，該方法包括向脂質奈米粒子中添加mRNA，且隨後向該脂質奈米粒子-mRNA混合物中添加式I或式II化合物或其互變異構物或溶劑合物。
實施例82. 一種處理mRNA-脂質奈米粒子用於治療性注射之醫藥學上可接受之方法，該方法包括將mRNA、脂質奈米粒子及式I或式II化合物或其互變異構物或溶劑合物組合。
實施例83. 一種組合物，其包含： 囊封mRNA之脂質奈米粒子，其中該組合物在儲存至少三十天後包含大於50%主峰mRNA純度之mRNA純度水準。
實施例84. 如實施例83之組合物，其中該組合物在儲存至少三十天後包含大於60%主峰mRNA純度之mRNA純度水準。
實施例85. 如實施例83或84之組合物，其中該組合物在儲存至少三十天後包含大於70%主峰mRNA純度之mRNA純度水準。
實施例86. 如實施例83至85中任一項之組合物，其中該組合物在儲存至少三十天後包含大於80%主峰mRNA純度之mRNA純度水準。
實施例87. 如實施例83至86中任一項之組合物，其中該組合物在儲存至少三十天後包含大於90%主峰mRNA純度之mRNA純度水準。
實施例88. 如實施例83至87中任一項之組合物，其中該組合物在儲存至少六個月後包含大於50%主峰mRNA純度之mRNA純度水準。
實施例89. 如實施例83至88中任一項之組合物，其中該組合物在儲存至少十二個月後包含大於50%主峰mRNA純度之mRNA純度水準。
實施例90. 如實施例83至89中任一項之組合物，其中該儲存係在室溫下進行。
實施例91. 如實施例83至89中任一項之組合物，其中該儲存係在高於室溫下進行。
實施例92. 如實施例83至89中任一項之組合物，其中該儲存係在4℃下進行。
實施例93. 如實施例83至92中任一項之組合物，其中該組合物包含式I或式II化合物或其互變異構物或溶劑合物。
實施例94. 如實施例93之組合物，其中該式I化合物為式Ia化合物、式Ib化合物或式Ic化合物。
實施例95. 如實施例93之組合物，其中該化合物為小蘗鹼、掌葉防己鹼、柯楠因或血根鹼，或其互變異構物或溶劑合物。
實施例96. 一種組合物，其包含： 囊封mRNA之脂質奈米粒子，其中該mRNA包含完整mRNA及至少一個RNA片段，其中該組合物在儲存至少三十天後包含少於50%之RNA片段。
實施例97. 如實施例96之組合物，其中該組合物在儲存至少三十天後包含少於60%之RNA片段。
實施例98. 如實施例96或97之組合物，其中該組合物在儲存至少三十天後包含少於70%之RNA片段。
實施例99. 如實施例96至98中任一項之組合物，其中該組合物在儲存至少三十天後包含少於80%之RNA片段。
實施例100.   如實施例96至99中任一項之組合物，其中該組合物在儲存至少三十天後包含少於90%之RNA片段。
實施例101.   如實施例96至100中任一項之組合物，其中該組合物在儲存至少三十天後包含少於95%之RNA片段。
實施例102.   如實施例96至101中任一項之組合物，其中該組合物儲存至少六個月。
實施例103.   如實施例96至102中任一項之組合物，其中該儲存係在室溫下進行。
實施例104.   如實施例96至102中任一項之組合物，其中該儲存係在高於室溫下進行。
實施例105.   如實施例96至102中任一項之組合物，其中該儲存係在4℃下進行。
實施例106.   如實施例96至105中任一項之組合物，其中該組合物包含式I化合物或其互變異構物或溶劑合物。
實施例107.   如實施例96至105中任一項之組合物，其中該組合物包含式II化合物或其互變異構物或溶劑合物。
實施例108.   如實施例106或107之組合物，其中該化合物為小蘗鹼、掌葉防己鹼、柯楠因或血根鹼，或其互變異構物或溶劑合物。
實施例109.   如實施例96至108中任一項之組合物，其中該脂質奈米粒子包含比率為20%-60%之胺基脂質、5%-30%之磷脂、10%-55%之結構脂質及0.5%-15%之PEG修飾之脂質。
實施例110.   如實施例96至109中任一項之組合物，其中該脂質奈米粒子包含比率為20%-60%之胺基脂質、5%-25%之磷脂、25%-55%之結構脂質及0.5%-15%之PEG修飾之脂質。
實施例111.   一種在個體體內產生蛋白質之方法，其包括 向個體投與如實施例12至42、48、49或83至110中任一項之組合物，其中該核酸為mRNA且其中該mRNA在該個體體內編碼產生蛋白質。
實施例112.   一種注射器或藥筒，其包含如實施例12至42、48、49或83至110中任一項之組合物。
實施例113.   一種輸注幫浦，其包含如實施例12至42、48、49或83至110中任一項之組合物。
實施例114.   一種注射器或藥筒，其包含多個劑量之如實施例12至42、48、49或83至110中任一項之組合物。
實施例115.   一種防光容器，其包含如實施例1至42、48、49或83至110中任一項之經穩定之醫藥組合物、脂質奈米粒子或組合物。
實施例116.   如實施例115之防光容器，其中該容器防止光接觸該經穩定之醫藥組合物、該脂質奈米粒子或該組合物。
實施例117.   如實施例116之防光容器，其中該容器包含膜、箔或塗層。 實例 實例 1
此實例描述脂質奈米粒子調配物在以冷藏液體形式儲存時RNA之不穩定性。將使用信使RNA作為醫藥劑之概念轉化成現實之最難克服的障礙之一係mRNA分子之內在不穩定性。RNA極易受到化學及酶促裂解以及加成物形成影響，此引起轉譯效能損失。因此，mRNA之脂質奈米粒子(LNP)調配物在以冷藏液體形式儲存時經歷快速純度損失。圖1A及圖1B證明LNP-mRNA調配物之儲放壽命降至此截止值以下。因此，大多數mRNA調配物必須在-20℃或-80℃下冷凍儲存。儘管在罕見疾病治療或高度專業化適應症之情形下，該等儲存條件可能可行，但其遠非理想。另外，冷藏液體產品由於其對患者更友好便於廣泛使用而優於-80℃產品。將mRNA藥物產品調配在冷藏液體組合物中之能力將有助於mRNA藥物之廣泛使用，諸如用於疫苗產品，該等疫苗產品通常作為不需要特殊重構或儲存條件之耐儲存可注射液提供。 小蘗鹼對 mRNA 之穩定作用
將小蘗鹼USP與含有mRNA之LNP (0.2 mg/mL於緩衝液中)合併，其量對應於圖2中所報告之濃度。藉由RP-HPLC在T0、3天及7天量測主峰純度。參見圖2。 掌葉防己鹼對 mRNA 之穩定作用
將掌葉防己鹼USP與含有mRNA之LNP (0.2 mg/mL於緩衝液中)合併，其量對應於圖3中所報告之濃度。藉由RP-HPLC在T0、3天及7天量測主峰純度。參見圖3。 柯楠因相對於掌葉防己鹼對 mRNA 之穩定作用
將柯楠因USP及掌葉防己鹼USP與mRNA之緩衝調配物合併，其量對應於圖4中所報告之濃度。在50℃下儲存5天後，藉由RP-HPLC量測主峰純度。參見圖4。
小蘗鹼、掌葉防己鹼及柯楠因各自顯示出對mRNA之穩定性效應。 實例 2
運行細菌回復突變分析以評估掌葉防己鹼及小蘗鹼之誘變潛力，其係藉由在存在及不存在外源性代謝活化系統之情形下，量測掌葉防己鹼及小蘗鹼在若干鼠傷寒沙氏桿菌( Salmonella typhimurium)菌株之選定基因座處及在大腸桿菌( Escherichia coli) WP2 uvrA之色胺酸基因座處誘導回復突變之能力來實施。測試菌株包括如Ames等人(1975)所闡述之鼠傷寒沙氏桿菌組胺酸營養缺陷型TA98、TA100、TA1535及TA97a，以及如Green及Muriel (1976)所闡述之大腸桿菌測試菌株WP2 uvrA。
在存在及不存在肝臟勻漿S9之情形下，使包含測試菌株之測試系統(例如板)暴露於單獨之媒劑(例如DMSO)或各種濃度之掌葉防己鹼或小蘗鹼。使測試系統在2℃-8℃下培育一定培育期。接著評估細菌菌苔之狀況，以尋找毒性及沈澱物之證據。相對於媒劑對照對毒性進行評分；毒性評估為突變回復體群落數量之減少及/或細菌菌苔背景之變薄或消失。藉由沒有放大之目視檢查來評估沈澱。
對於菌株TA1535，若在劑量反應峰值時平均突變回復體之增加等於或大於平均媒劑對照值之3.0倍且高於相應可接受之媒劑對照範圍且最少有6個突變回復體，則將數據集判定為陽性的。對於菌株TA98、TA100、TA97a及WP2 uvrA，若在劑量反應峰值時平均突變回復體之增加等於或大於平均媒劑對照值之2.0倍且高於相應可接受之媒劑對照範圍且最少有6個突變回復體，則將數據集判定為陽性的。不明確之反應係突變回復體計數增加，其大於可接受之媒劑對照範圍，但缺少劑量反應或未達成所列舉之各別倍數增加臨限值。若反應既不為陽性的且亦不為不明確的，則將其評估為陰性的。 實例 3
實施實驗以(i)評估與未穩定之對照mRNA LNP相比，含有不同濃度之掌葉防己鹼或小蘗鹼之mRNA LNP之免疫原性。
向BALB/c小鼠(N=210)注射經不同濃度之掌葉防己鹼或小蘗鹼(例如0 mM、0.5 mM、0.75 mM、1 mM、2 mM、5 mM或10 mM)穩定之mRNA LNP。在第1天向小鼠肌內注射各種劑量水準(例如2.5 ug/mg；1.25 ug/mg；或0.63 ug/mg)。在第21天，經由針對mRNA編碼蛋白質之血清抗體效價來評價免疫原性。在第22天給予小鼠加強注射，且接著在第36天再次評價免疫原性。
在活體內測試來自含有不同濃度掌葉防己鹼之mRNA LNP以及未穩定之mRNA LNP (無掌葉防己鹼)之三個月25℃穩定性樣品，作為對穩定性之持續免疫原性監測。結果證明，與-70℃未穩定之對照樣品相比，未穩定之樣品(25℃)開始展現出非等效之抗體效價。抗體效價之下降與mRNA純度之顯著下降相關。在25℃下3個月後，經穩定之樣品均維持高於未穩定樣品之mRNA純度。此更高之純度與同-70℃對照小組更相似之抗體效價相關。 實例 4
實施HPLC分析以評估在升高溫度(40℃)下應激3週之mRNA純度。在不存在穩定劑之情形下，少於5%之mRNA (主峰5.857 min)保持完整。相比之下，在約1 mM小蘗鹼存在下，超過22%之mRNA (主峰5.857 min)保持完整。該等數據顯示，就在升高溫度下mRNA純度之損失而言，小蘗鹼賦予顯著程度之穩定性。參見圖5。 實例 5
動態光散射對mRNA LNP之物理完整性之擾動敏感。調配含有1 mM小蘗鹼或不含小蘗鹼之mRNA LNP，且接著使其暴露於40℃溫度應力下1週。作為對照，調配不含小蘗鹼之mRNA LNP。接著藉由動態光散射分析mRNA LNP之大小分佈。自強度分佈顯而易見，小蘗鹼之存在對脂質奈米粒子之流體動力學特徵沒有效應。在存在小蘗鹼之情形下，mRNA LNP保持良好物理穩定性，此表明小蘗鹼對於醫藥調配具有良好之物理相容性。參見圖6。 實例 6
在存在及不存在小蘗鹼及掌葉防己鹼之情形下，評估mRNA LNP調配物之穩定性隨pH及溫度之變化。在pH條件5.5至7.4下添加1 mM賦形劑以評估pH對mRNA LNP中mRNA穩定化之影響。對於介於5.5-6.5之間的pH，使用7 mM檸檬酸鹽及8%蔗糖緩衝液。對於7.4之pH，使用tris/蔗糖緩衝液。使LNP調配物以0.8 mg/mL在40℃下培育1週或在25℃下培育2週，且接著量測主峰純度。在40℃下培育1週或在25℃下培育2週顯示出相似之趨勢。小蘗鹼及掌葉防己鹼二者在LNP調配物之寬pH範圍內(包括7.4之pH)均顯示出較強之穩定性效應。參見圖7。
接著進一步評估mRNA LNP調配物在pH 7.4下之穩定性隨小蘗鹼濃度之變化。調配一系列含有各種水準小蘗鹼(0 mM、0.2 mM、0.4 mM、0.6 mM、0.8 mM、1.0 mM、1.25 mM、1.5 mM)之mRNA LNP，且以約0.2 mg/mL之濃度在pH 7.4之tris/蔗糖緩衝液中在40℃下應激1週或在25℃下應激2週，且接著量測主峰純度。數據顯示，在25℃及40℃兩種應力條件下，小蘗鹼之穩定性效應均以濃度依賴性方式發生。在本研究中，最大效應發生在1-1.25 mM小蘗鹼範圍內。參見圖8。 實例 7
參考圖9，獲得囊封mRNA且含有漸增濃度之氯化掌葉防己鹼之脂質奈米粒子之差示掃描微量熱法溫度記錄圖(最左側跡線-游離mRNA，最右側跡線-500 µM掌葉防己鹼)。該等實驗係在20 mM Tris、8%蔗糖緩衝液中實施。數據顯示，掌葉防己鹼結合使得mRNA之熱穩定性增加。 實例 8
參考圖10A及圖10B，實施研究以測定氯化掌葉防己鹼對mRNA熱穩定性之長期效應。將mRNA溶液之等分試樣與2 mM氯化掌葉防己鹼混合，且在5℃ (圖10A)及25℃ (圖10B)下培育指示時期。使用層析量化剩餘完整mRNA之百分比。虛線跡線表示僅mRNA樣品。實線跡線表示含有氯化掌葉防己鹼之mRNA樣品。數據顯示，在存在氯化掌葉防己鹼之情形下，mRNA熱穩定性得以顯著改良。 實例 9
參考圖11，實施研究以測定時間及溫度對氯化掌葉防己鹼擴散(滲透)至囊封mRNA之脂質奈米粒子中之效應。樣品係在20 mM Tris、8%蔗糖中製備。使囊封mRNA之脂質奈米粒子於2 mM掌葉防己鹼中培育1至14天。藉由在40 kD Zeba柱上進行凝膠過濾使游離掌葉防己鹼與脂質奈米粒子分離，而藉由使用Luna C18管柱進行反相層析測定滲透脂質奈米粒子之掌葉防己鹼之濃度。數據顯示，隨著溫度變化，滲透速率增加且滲透之掌葉防己鹼濃度增加。 實例 10
參考圖12，實施研究以測定囊封mRNA且含有螯合劑DTPA及不同濃度氯化掌葉防己鹼之脂質奈米粒子之穩定性。使0.20 mg/ml囊封mRNA及1 mM DTPA之脂質奈米粒子樣品與氯化掌葉防己鹼(0 mM、0.5 mM、1 mM或2 mM)一起培育。在長達5個月之時間點進行主峰(mRNA)純度量測。數據顯示，在存在氯化掌葉防己鹼之情形下，mRNA穩定性得以顯著改良。 等效形式
儘管本文已闡述並說明若干實施例，但熟習此項技術者將容易地設想用於執行功能及/或獲得結果及/或本文所闡述之一或多種優點之多種其他手段及/或結構，且此等變化及/或修飾各自視為在本文所闡述實施例之範圍內。更一般而言，熟習此項技術者將容易瞭解，本文所闡述之所有參數、尺寸、材料及構形均意欲為例示性的，且實際參數、尺寸、材料及/或構形將取決於使用教示之一或多種具體應用。熟習此項技術者將認識到，或能夠僅使用常規實驗確定本文所闡述具體實施例之許多等效形式。因此，應理解，前述實施例僅藉助實例呈現，且在隨附申請專利範圍及其等效內容之範圍內，實施例可以不同於如具體闡述及主張之方式來實踐。提供關於本文所闡述之每一個別特徵、系統、物件、材料、套組及/或方法之實施例。另外，若此等特徵、系統、物件、材料、套組及/或方法不相互矛盾，則兩個或更多個此等特徵、系統、物件、材料、套組及/或方法之任何組合均包括在本揭示案之範圍內。
應理解，如本文所定義且使用之所有定義均優於字典定義、以引用方式併入之文件中之定義及/或所定義術語之通常含義。
本文所揭示之所有參考文獻、專利及專利申請案就各自所列舉之標的物而言均以引用的方式併入，該標的物在一些情形下可涵蓋文件之全部。
除非明確指示相反情形，否則如本文在說明書中及在申請專利範圍中所用之不定冠詞「一種/個(a及an)」應理解為意指「至少一種/個」。
如本文在說明書中及在申請專利範圍中所用，片語「及/或」應理解為意指如此結合之要素中之「任一者或兩者」，亦即，在一些情形下以結合方式存在且在其他情形下以分離方式存在之要素。以「及/或」列示之多個要素應以相同方式解釋，亦即，如此結合之要素中之「一或多者」。除由「及/或」子句明確鑑別之要素以外，可視情況存在其他要素，無論與所明確鑑別之彼等要素相關還是不相關。因此，作為非限制性實例，當結合諸如「包含」等開放式語言使用時，對「A及/或B」之提及在一個實施例中可指僅A (視情況包括除B以外之要素)；在另一實施例中，可指僅B (視情況包括除A以外之要素)；在另一實施例中，可指A及B兩者(視情況包括其他要素)；等。如本文在說明書中及在申請專利範圍中所用，「或」應理解為具有與如上文所定義之「及/或」相同之含義。舉例而言，在分離清單中之物項時，「或」或者「及/或」應解釋為係包括性的，亦即，包括多個要素或要素清單中之至少一者(且亦包括一個以上)及視情況其他未列示之物項。只有術語明確地指示相反情形，諸如「......中之僅一者」或「......中之恰好一者」或在用於申請專利範圍中時，「由......組成」將指包括多個要素或要素清單中之恰好一個要素。一般而言，當前面有排他性術語(諸如「任一」、「......中之一者」、「......中之僅一者」或「......中之恰好一者」)時，如本文所用之術語「或」應僅解釋為指示排他性替代選擇(亦即，「一者或另一者但非兩者」)。當在申請專利範圍中使用時，「基本上由......組成」應具有其在專利法領域中所用之通常含義。
如本文在說明書中及在申請專利範圍中所用，關於一或多個要素之清單之片語「至少一個」應理解為意指至少一個選自要素清單中之任一或多個要素之要素，但不一定包括要素清單內明確列示之每一及每個要素中之至少一者，且不排除要素清單中要素之任何組合。此定義亦容許可視情況存在除片語「至少一個」所指之要素清單內明確鑑別之要素以外之要素，無論與明確鑑別之彼等要素相關還是不相關。因此，作為非限制性實例，「A及B中之至少一者」(或等效地，「A或B中之至少一者」，或等效地，「A及/或B中之至少一者」)在一個實施例中可指至少一個(視情況包括一個以上) A而不存在B (且視情況包括除B以外之要素)；在另一實施例中，可指至少一個(視情況包括一個以上) B而不存在A (且視情況包括除A以外之要素)；在又另一實施例中，可指至少一個(視情況包括一個以上) A及至少一個(視情況包括一個以上) B (且視情況包括其他要素)；等。每一可能性代表單獨實施例。
亦應理解，除非明確指示相反情形，否則在本文所主張之包括一個以上步驟或動作之任何方法中，方法之步驟或動作次序不一定受限於該方法中所列舉之步驟或動作次序。
在申請專利範圍以及在上文說明書中，所有過渡性片語(諸如「包含」、「包括」、「攜帶」、「具有」、「含有」、「涉及」、「持有」、「由......構成」及諸如此類)均應理解為係開放式的，亦即意指包括但不限於。如美國專利局專利審查程序手冊(United States Patent Office Manual of Patent Examining Procedures)第2111.03節中所陳述，僅過渡性片語「由......組成」及「基本上由......組成」應分別為封閉式或半封閉式過渡性片語。
藉助實例參考附圖提供非限制性實施例，該等附圖為示意性的且不意欲按比例繪製。在各圖中，所圖解說明之每一相同或幾乎相同之組件通常由單個數字表示。倘若不需要圖解說明以使熟習此項技術者理解標的物，則為清晰起見，未在每個圖中標記每個組件，亦未示出每一實施例之每個組件。在該等圖中： 圖 1A- 圖 1B顯示脂質奈米粒子調配物在冷藏溫度下之mRNA不穩定性。在每一情形下，小於9個月之冷藏儲存穩定性將為有可能的。圖1A顯示經12個月之冷藏儲存，調配物1之基於大小之純度。圖1B顯示經6個月之冷藏儲存，調配物2之基於大小之純度。 圖 2顯示mRNA純度隨時間及小蘗鹼濃度之變化。 圖 3顯示mRNA純度隨時間及掌葉防己鹼濃度之變化。 圖 4顯示mRNA純度隨時間以及柯楠因(coralyne)及掌葉防己鹼濃度之變化。 圖 5顯示在不存在穩定劑之情形下(對照)及在存在約1 mM小蘗鹼之情形下，在40℃下應激3週之mRNA純度之HPLC分析。 圖 6顯示在不存在小蘗鹼及在存在小蘗鹼之情形下，在40℃下培育3週之mRNA LNP調配物之穩定性的動態光散射分析。 圖 7顯示在不存在穩定劑之情形下、在存在1 mM小蘗鹼之情形下或在存在1 mM掌葉防己鹼之情形下，mRNA純度隨溫度及pH之變化。 圖 8顯示在40℃下培育1週或在25℃下培育2週後，mRNA純度隨小蘗鹼濃度及溫度之變化。 圖 9顯示漸增量之氯化掌葉防己鹼與mRNA之組合之差示掃描量熱法數據。 圖 10A- 圖 10B顯示包含mRNA及氯化掌葉防己鹼之組合物之穩定性。圖10A顯示0.20 mg/ml mRNA (空心圓圈)及0.20 mg/ml mRNA + 2 mM氯化掌葉防己鹼(深色圓圈)在5℃下經十二個月之穩定性。經穩定之組合物之降解速率(%/月)為1.8%，相比之下，未經穩定之組合物為5.4%。十個月後，經穩定之組合物顯示純度高20%。圖10B顯示0.20 mg/ml mRNA (空心圓圈)及0.20 mg/ml mRNA + 2 mM氯化掌葉防己鹼(深色圓圈)在25℃下經六個月之穩定性。經穩定之組合物之降解速率(%/月)為8.6%，相比之下，未經穩定之組合物為38%。六個月後，經穩定之組合物顯示純度高35%。 圖 11顯示在5℃、15℃、25℃或40℃下，囊封mRNA之脂質奈米粒子中氯化掌葉防己鹼隨時間推移之內部濃度。調配物含有0.20 mg/ml mRNA DP與2 mM氯化掌葉防己鹼。 圖 12顯示囊封mRNA且含有不同濃度之氯化掌葉防己鹼及DTPA的脂質奈米粒子之穩定性。
Figure 111115527-A0101-11-0001-1
Figure 111115527-A0101-11-0002-2

Claims (117)

  1. 一種經穩定之醫藥組合物，其包含脂質奈米粒子(LNP)囊封之核酸及穩定性化合物，該穩定性化合物減少該核酸與該LNP之脂質之間的加成物形成及/或該組合物中之核酸降解。
  2. 一種經穩定之醫藥組合物，其包含脂質奈米粒子(LNP)囊封之核酸及與該核酸物理相互作用之穩定性化合物。
  3. 一種脂質奈米粒子(LNP)，其包含核酸及與該核酸物理相互作用之穩定性化合物。
  4. 一種經穩定之醫藥組合物，其包含脂質奈米粒子(LNP)囊封之核酸及以微莫耳解離常數結合至該核酸之嵌入穩定劑。
  5. 一種經穩定之醫藥組合物，其包含脂質奈米粒子(LNP)，該LNP包含mRNA及可逆地結合至該mRNA之雙股區之穩定性化合物。
  6. 一種經穩定之醫藥組合物，其包含脂質奈米粒子(LNP)囊封之核酸及嵌入穩定劑，其中該組合物不含經由化學反應機制起作用之賦形劑穩定劑。
  7. 一種經穩定之醫藥組合物，其包含脂質奈米粒子(LNP)囊封之可逆地結合至嵌入小分子之mRNA，該嵌入小分子為陽離子的、可溶於水溶液中且能夠滲透脂質奈米粒子。
  8. 一種經穩定之醫藥組合物，其包含脂質奈米粒子(LNP)囊封之結合至穩定性化合物之核酸，其中該組合物實質上不含未結合之穩定性化合物。
  9. 一種經穩定之醫藥組合物，其包含含有核酸及穩定性化合物之脂質奈米粒子，其中實質上所有該穩定性化合物均位於該等脂質奈米粒子之中或之上。
  10. 一種經穩定之醫藥組合物，該經穩定之醫藥組合物包含脂質奈米粒子(LNP)囊封之mRNA及一定量之有效穩定該組合物之異喹啉生物鹼或其衍生物。
  11. 如前述請求項中任一項之經穩定之醫藥組合物，其中該LNP包含莫耳比為約20%-60%之可電離陽離子脂質；約5%-25%之非陽離子脂質；約25%-55%之固醇；及約0.5%-15%之PEG修飾之脂質。
  12. 一種經穩定之醫藥組合物，其包含： 包含核酸及脂質之核酸調配物，及式I化合物：
    Figure 03_image277
    (式I) 或其互變異構物或溶劑合物，其中：
    Figure 03_image005
    為單鍵或雙鍵； R 1為H； R 2為OCH 3，或與R 3一起為OCH 2O； R 3為OCH 3，或與R 2一起為OCH 2O； R 4為H； R 5為H或OCH 3； R 6為OCH 3； R 7為H或OCH 3； R 8為H； R 9為H或CH 3；且 X為醫藥學上可接受之陰離子； 或式II化合物：
    Figure 03_image280
    (式II) 或其互變異構物或溶劑合物，其中： R 10為H； R 11為H； R 12與R 13一起為OCH 2O； R 14為H； R 15與R 16一起為OCH 2O； R 17為H；且 X為醫藥學上可接受之陰離子。
  13. 如請求項12之組合物，其中該化合物為式I化合物，或其互變異構物或溶劑合物。
  14. 如請求項13之組合物，其中該化合物為以下化合物：
    Figure 03_image282
    ；
    Figure 03_image284
    ；或     式Ia 式Ib      
    Figure 03_image286
    ；            式Ic   
    或其互變異構物或溶劑合物。
  15. 如請求項12之組合物，其中該化合物為式II化合物，或其互變異構物或溶劑合物。
  16. 如請求項15之組合物，其中該化合物為以下化合物：
    Figure 03_image288
         式IIa
    或其互變異構物或溶劑合物。
  17. 如請求項12之組合物，其中X為鹵素離子。
  18. 如請求項17之組合物，其中X為氯離子。
  19. 如請求項12之組合物，其中該核酸調配物包含脂質奈米粒子。
  20. 如請求項12之組合物，其中該核酸調配物包含脂質體。
  21. 如請求項12之組合物，其中該核酸調配物包含脂質複合物(lipoplex)。
  22. 如請求項19至21中任一項之組合物，其中該核酸囊封在該等脂質奈米粒子、脂質體或脂質複合物內。
  23. 如請求項12之組合物，其中該核酸為mRNA。
  24. 如請求項12之組合物，其中該化合物之純度為至少70%、80%、90%、95%或99%。
  25. 如請求項12之組合物，其中該化合物含有少於100 ppm之元素金屬。
  26. 如請求項12之組合物，其中該組合物調配於水溶液中。
  27. 如請求項26之組合物，其中該水溶液包含脂質奈米粒子且其中該核酸囊封在該等脂質奈米粒子中。
  28. 如請求項26或27之組合物，其中該水溶液之pH為或約為5至8，包括約5、5.5、6、6.5、7、7.5或8之pH。
  29. 如請求項26或27之組合物，其中該水溶液不包含NaCl。
  30. 如請求項26或27之組合物，其中該水溶液包含濃度為或約為150 mM之NaCl。
  31. 如請求項26之組合物，其中該水溶液包含磷酸鹽緩衝劑、tris緩衝劑、乙酸鹽緩衝劑、組胺酸緩衝劑或檸檬酸鹽緩衝劑。
  32. 如請求項26之組合物，其中該化合物係以小於約10 mM之濃度存在。
  33. 如請求項26之組合物，其中該化合物係以2 mM或約2 mM之濃度存在。
  34. 如請求項26之組合物，其中該化合物係以1 mM或約1 mM之濃度存在。
  35. 如請求項26之組合物，其中該化合物係以0.5 mM或約0.5 mM之濃度存在。
  36. 如請求項12之組合物，其中該核酸為凍乾產物。
  37. 如請求項36之組合物，其中該凍乾產物包含脂質奈米粒子，其中該核酸囊封在該等脂質奈米粒子中。
  38. 如請求項12之組合物，其進一步包含螯合劑。
  39. 如請求項38之組合物，其中該組合物為包含1 µM-100 mM螯合劑之溶液。
  40. 如請求項39之組合物，其中該溶液包含約1 mM螯合劑。
  41. 如請求項12之組合物，其中該組合物在2℃-8℃下儲存至少六個月後包含大於50%主峰mRNA純度之mRNA純度水準。
  42. 如請求項12之組合物，其中該組合物在2℃-8℃下儲存至少十二個月後包含大於50%主峰mRNA純度之mRNA純度水準。
  43. 一種如請求項12之組合物之用途，其用於治療個體之疾病。
  44. 如請求項43之用途，其中該疾病由傳染原引起。
  45. 如請求項43至44中任一項之用途，其中該疾病由病毒引起或與病毒相關。
  46. 如請求項43之用途，其中該疾病由惡性細胞引起或與惡性細胞相關。
  47. 如請求項46之用途，其中該疾病為癌症。
  48. 如請求項12之組合物或如請求項43之用途，其中該組合物中之微生物生長受該化合物抑制。
  49. 如請求項12之組合物或如請求項43之用途，其中該組合物不包含苯酚、間甲酚或苯甲醇。
  50. 一種調配核酸之方法，其包括： 向包含核酸及脂質之組合物中添加式I化合物：
    Figure 03_image277
    (式I) 或其互變異構物或溶劑合物，其中：
    Figure 03_image005
    為單鍵或雙鍵； R 1為H； R 2為OCH 3，或與R 3一起為OCH 2O； R 3為OCH 3，或與R 2一起為OCH 2O； R 4為H； R 5為H或OCH 3； R 6為OCH 3； R 7為H或OCH 3； R 8為H； R 9為H或CH 3；且 X為醫藥學上可接受之陰離子； 或式II化合物：
    Figure 03_image280
    (式II) 或其互變異構物或溶劑合物，其中： R 10為H； R 11為H； R 12與R 13一起為OCH 2O； R 14為H； R 15與R 16一起為OCH 2O； R 17為H；且 X為醫藥學上可接受之陰離子； 以獲得經調配之組合物。
  51. 如請求項50之方法，其中該化合物為式I化合物，或其互變異構物或溶劑合物。
  52. 如請求項51之方法，其中該化合物為以下化合物：
    Figure 03_image282
    ；
    Figure 03_image284
    ；或     式Ia 式Ib      
    Figure 03_image286
    ；            式Ic   
    或其互變異構物或溶劑合物。
  53. 如請求項50之方法，其中該化合物為式II化合物，或其互變異構物或溶劑合物。
  54. 如請求項53之方法，其中該化合物為以下化合物：
    Figure 03_image288
         式IIa
    或其互變異構物或溶劑合物。
  55. 如請求項50至54中任一項之方法，其中X為鹵素離子。
  56. 如請求項55之方法，其中X為氯離子。
  57. 如請求項50之方法，其中該經調配之組合物包含脂質奈米粒子。
  58. 如請求項50之方法，其中該經調配之組合物進一步包含脂質體。
  59. 如請求項50之方法，其中該經調配之組合物進一步包含脂質複合物。
  60. 如請求項50之方法，其中該核酸囊封在該等脂質奈米粒子、脂質體或脂質複合物中。
  61. 如請求項50之方法，其進一步包括隨後自該經調配之組合物中去除該式I化合物或該式II化合物。
  62. 如請求項50之方法，其中該化合物之純度為至少70%、80%、90%、95%或99%。
  63. 如請求項50之方法，其中該化合物含有少於100 ppm之元素金屬。
  64. 如請求項50之方法，其中該組合物調配於水溶液中。
  65. 如請求項64之方法，其中該水溶液包含脂質奈米粒子且其中核酸囊封在該等脂質奈米粒子中。
  66. 如請求項64或65之方法，其中該水溶液之pH為或約為5至8，包括約5、5.5、6、6.5、7、7.5或8之pH。
  67. 如請求項64之方法，其中該水溶液不包含NaCl。
  68. 如請求項64之方法，其中該水溶液包含濃度為或約為150 mM之NaCl。
  69. 如請求項64之方法，其中該水溶液包含磷酸鹽緩衝劑、tris緩衝劑、乙酸鹽緩衝劑、組胺酸緩衝劑或檸檬酸鹽緩衝劑。
  70. 如請求項64之方法，其中該化合物係以小於約10 mM之濃度存在。
  71. 如請求項64之方法，其中該化合物係以2 mM或約2 mM之濃度存在。
  72. 如請求項64之方法，其中該化合物係以1 mM或約1 mM之濃度存在。
  73. 如請求項64之方法，其中該化合物係以0.5 mM或約0.5 mM之濃度存在。
  74. 如請求項50之方法，其中該組合物為凍乾產物。
  75. 如請求項74之方法，其中該凍乾產物包含脂質奈米粒子。
  76. 如請求項75之方法，其中該等脂質奈米粒子囊封核酸。
  77. 如請求項50之方法，其係在屏蔽曝光之情形下實施。
  78. 如請求項50之方法，其係在紅光下實施。
  79. 一種處理mRNA-脂質奈米粒子用於治療性注射之醫藥學上可接受之方法，該方法包括向脂質奈米粒子中添加式I或式II化合物或其互變異構物或溶劑合物，且隨後向該脂質奈米粒子-化合物混合物中添加mRNA。
  80. 一種賦予mRNA-脂質奈米粒子組合物抗微生物性質之醫藥學上可接受之方法，該方法包括向該mRNA-脂質奈米粒子組合物中添加式I或式II化合物或其互變異構物或溶劑合物。
  81. 一種處理mRNA-脂質奈米粒子用於治療性注射之醫藥學上可接受之方法，該方法包括向脂質奈米粒子中添加mRNA，且隨後向該脂質奈米粒子-mRNA混合物中添加式I或式II化合物或其互變異構物或溶劑合物。
  82. 一種處理mRNA-脂質奈米粒子用於治療性注射之醫藥學上可接受之方法，該方法包括將mRNA、脂質奈米粒子及式I或式II化合物或其互變異構物或溶劑合物組合。
  83. 一種組合物，其包含： 囊封mRNA之脂質奈米粒子，其中該組合物在儲存至少三十天後包含大於50%主峰mRNA純度之mRNA純度水準。
  84. 如請求項83之組合物，其中該組合物在儲存至少三十天後包含大於60%主峰mRNA純度之mRNA純度水準。
  85. 如請求項83或84之組合物，其中該組合物在儲存至少三十天後包含大於70%主峰mRNA純度之mRNA純度水準。
  86. 如請求項83之組合物，其中該組合物在儲存至少三十天後包含大於80%主峰mRNA純度之mRNA純度水準。
  87. 如請求項83之組合物，其中該組合物在儲存至少三十天後包含大於90%主峰mRNA純度之mRNA純度水準。
  88. 如請求項83之組合物，其中該組合物在儲存至少六個月後包含大於50%主峰mRNA純度之mRNA純度水準。
  89. 如請求項83之組合物，其中該組合物在儲存至少十二個月後包含大於50%主峰mRNA純度之mRNA純度水準。
  90. 如請求項83之組合物，其中該儲存係在室溫下進行。
  91. 如請求項83之組合物，其中該儲存係在高於室溫下進行。
  92. 如請求項83之組合物，其中該儲存係在4℃下進行。
  93. 如請求項83之組合物，其中該組合物包含式I或式II化合物或其互變異構物或溶劑合物。
  94. 如請求項93之組合物，其中該式I化合物為式Ia化合物、式Ib化合物或式Ic化合物。
  95. 如請求項93之組合物，其中該化合物為小蘗鹼、掌葉防己鹼、柯楠因(coralyne)或血根鹼，或其互變異構物或溶劑合物。
  96. 一種組合物，其包含： 囊封mRNA之脂質奈米粒子，其中該mRNA包含完整mRNA及至少一個RNA片段，其中該組合物在儲存至少三十天後包含少於50%之RNA片段。
  97. 如請求項96之組合物，其中該組合物在儲存至少三十天後包含少於60%之RNA片段。
  98. 如請求項96或97之組合物，其中該組合物在儲存至少三十天後包含少於70%之RNA片段。
  99. 如請求項96之組合物，其中該組合物在儲存至少三十天後包含少於80%之RNA片段。
  100. 如請求項96之組合物，其中該組合物在儲存至少三十天後包含少於90%之RNA片段。
  101. 如請求項96之組合物，其中該組合物在儲存至少三十天後包含少於95%之RNA片段。
  102. 如請求項96之組合物，其中該組合物儲存至少六個月。
  103. 如請求項96之組合物，其中該儲存係在室溫下進行。
  104. 如請求項96之組合物，其中該儲存係在高於室溫下進行。
  105. 如請求項96之組合物，其中該儲存係在4℃下進行。
  106. 如請求項96之組合物，其中該組合物包含式I化合物或其互變異構物或溶劑合物。
  107. 如請求項96之組合物，其中該組合物包含式II化合物或其互變異構物或溶劑合物。
  108. 如請求項106或107之組合物，其中該化合物為小蘗鹼、掌葉防己鹼、柯楠因或血根鹼，或其互變異構物或溶劑合物。
  109. 如請求項96之組合物，其中該脂質奈米粒子包含比率為20%-60%之胺基脂質、5%-30%之磷脂、10%-55%之結構脂質及0.5%-15%之PEG修飾之脂質。
  110. 如請求項96之組合物，其中該脂質奈米粒子包含比率為20%-60%之胺基脂質、5%-25%之磷脂、25%-55%之結構脂質及0.5%-15%之PEG修飾之脂質。
  111. 一種在個體體內產生蛋白質之方法，其包括 向個體投與如請求項12之組合物，其中該核酸為mRNA且其中該mRNA在該個體體內編碼產生蛋白質。
  112. 一種注射器或藥筒，其包含如請求項12之組合物。
  113. 一種輸注幫浦，其包含如請求項12之組合物。
  114. 一種注射器或藥筒，其包含多個劑量之如請求項12之組合物。
  115. 一種防光容器，其包含如請求項12之組合物。
  116. 如請求項115之防光容器，其中該容器防止光接觸該經穩定之醫藥組合物、該脂質奈米粒子或該組合物。
  117. 如請求項116之防光容器，其中該容器包含膜、箔或塗層。
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