TW202408490A - 用於共軛結合寡核苷酸和碳水化合物的新穎组合物 - Google Patents
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Abstract
本發明提供新的組合物和用於寡核苷酸與配體共軛結合的連接構型,用於寡核苷酸的體內靶向遞送。本發明還提供所得化合物及其藥物組合物在製備有效治療疾病或病症的藥物中的用途。
Description
本發明涉及新組合物和可用於將碳水化合物配體與用於生物醫學用途的寡核苷酸共軛結合的方法。
基因調節,尤其是基因靜默寡核苷酸一直是許多研究和開發工作的重點,因為這一連串的核苷酸在治療或預防許多疾病以及調節生理情況方面具有遠大的前景。這些寡核苷酸的實例包括短/小干擾RNA(siRNA)、不對稱短/小干擾RNA(aiRNA)、反義寡核苷酸(ASO)和微小RNA(miRNA)。
RNA干擾(RNAi)通過短雙股RNA(dsRNA),稱為siRNA,以基因特異性方式在許多生物體中起作用。siRNA具有明確的對稱短(通常為20-24個鹼基對)dsRNA雙股結構,其具有磷酸化的5'末端和羥基化的3'末端,形成兩個相等長度的3'突出端。基因調節通過多蛋白RNA誘導的靜默複合物(multi-protein RNA-induced silencing complex,RISC)介導,該複合物結合、解旋並摻入來自siRNA雙股的反義siRNA股,然後識別並靶向互補的信使RNA(mRNA)進行切割,從而以轉錄後的方式減少其基因表現。
相對較新的場景下,開發了為克服由對稱構型的標準siRNA的正義股以及siRNA的其他脫靶機制介導的脫靶效應的aiRNA(參見PCT專利出版物WO2009029688)。aiRNAs被設計為包含短RNA雙股,其中兩股RNA的長度不相等,因此被稱為「不對稱」。例如,aiRNA可以包括長度為18-23個核苷酸的第一股和長度為12-17個核苷酸的第二股,從而形成第一股可能有1-9個核苷酸的3’突出端和0-8個核苷酸的5’突出端的雙股。aiRNA技術可用於當前siRNA或短髮夾RNA(shRNA)正在應用的所有領域,包括生物學研究、生物技術和製藥行業的研究與開發(R&D)、以及基於RNAi的治療。
反義技術是一種高選擇性的基因靜默技術,其基於最初於1978年提出的概念(
Zamecnik P.C. et al., 1978)。通常,ASO技術背後的原理是反義寡核苷酸與標靶核酸雜交,並通過轉錄後機制調節基因表現。其機制大致可分為:(1)僅占位而不促進RNA降解,其中ASO的結合導致轉譯停滯、剪接抑制或誘導可變剪接變體,或(2)占位誘導的去穩定化,其中ASO的結合促進通過內源性酶降解RNA,如核糖核酸酶H1(RNase H1);和(3)提高轉譯:ASO可以阻斷在5’UTR區域的上游開放閱讀框(uORFs)或其他抑制性元件,以提高轉譯效率(
Stanley T. Crooke et al., 2008 ; C. Frank Bennett, 2010 ; Richard G. Lee, 2013 ; Stanley T. Crooke, 2017)。ASO的典型結構是具有硫化學修飾(稱為硫代磷酸酯)的單股去氧核苷酸序列。經過40年的研究,通過對單股寡核苷酸的各種化學修飾,使得反義技術得到了提高。
miRNA分子通常來源於RNA轉錄物的非編碼區,這些轉錄物的非編碼區會折疊到自身上形成髮夾。在通過各種細胞機制將其前驅物加工後,在植物、動物和一些病毒中發現的成熟miRNA是一種小(約22個核苷酸)RNA分子,通過轉錄後靜默來調節基因表現。
基於這些和其他核酸的療法為多種疾病提供了有希望的治療方案,包括非成藥靶點(non-druggable targets)。然而,儘管寡核苷酸和寡核苷酸類似物作為治療方案的應用取得了進展,但仍然存在著增強這些治療性寡核苷酸的關鍵藥理學性質的巨大需求,例如在血清穩定性、向預期器官或細胞群體的遞送以及跨細胞膜的攝取等領域。
將治療性寡核苷酸優選地遞送到體內細胞,例如哺乳動物體內,如人體內,需要特定的靶向性和免受體內細胞外環境包括血清中蛋白質影響的保護。研究人員用來實現特定的靶向性的一種方法是將標靶基團與寡核苷酸共軛結合,以將治療性寡核苷酸靶向所需的靶位點。
提高遞送特異性的一種方法是利用體內已經存在的受體介導的胞吞活動。攝取機制包括與細胞膜受體結合的分子通過膜結構的內陷或通過遞送系統與細胞膜的融合,以跨膜運動進入細胞。這一過程是通過特定配體與受體結合後,啟動細胞表面受體或膜受體來啟動的。因此,通過將候選藥物與靶向此類細胞表面受體的標靶基團共軛結合,可以有效地借用先天性胞吞途徑進行藥物遞送。已知並研究了許多受體介導的胞吞系統,包括識別糖類的受體介導的胞吞系統,包括半乳糖、甘露糖、甘露糖-6-磷酸、肽和蛋白質,如轉鐵蛋白、去唾液酸糖蛋白、維生素B12、胰島素和表皮生長因子(EGF)。特別是,去唾液酸糖蛋白受體(ASGP-R,Asialoglycoprotein receptor)是肝細胞上一種高度豐富的受體。ASGP-R對N-乙醯-D-半乳糖胺(GalNAc,N-Acetyl-D-Galactosylamine)的親和力比對D-Gal的親和力高50倍。然而,據報導,在使用這種共軛結合系統時,連接體結構設計和連接體基團的各種化學屬性對決定所共軛結合的寡核苷酸的整體遞送效率、有效性和安全性,以及對各種治療性寡核苷酸的穩定性和製造挑戰的影響至關重要。
因此,迫切需要為各種生物醫學應用設計新的和有效的受體特異性、配體共軛結合的核酸複合物。
第一方面,本發明涉及一種作為治療劑的化合物,其中寡核苷酸與至少一個配體共軛結合,例如碳水化合物配體,例如單糖、雙糖、三糖、四糖、低聚糖、多糖或其衍生物,它可以將化合物靶向肝臟中的受體細胞,從而促進如上所述的胞吞攝取。
這些配體共軛結合化合物靶向一種或多種器官或細胞類型,例如,人類肝臟的實質細胞。在一個實施方案中,該化合物包括一個以上的碳水化合物配體,優選兩個或三個。在另一個實施方案中,本發明化合物包括至少一個(例如,一個、兩個或三個或更多個)N-乙醯半乳糖胺(GalNAc,N-Acetyl-Galactosamine)、N-乙醯-葡萄糖胺(GlcNAc,N-Ac-Glucosamine)、半乳糖、乳糖或甘露糖(例如,甘露糖-6-磷酸)。在又一個實施方案中,本發明化合物包括至少一個(例如,一個、兩個或三個或更多個)配體,其中配體選自由以下組成的群組:GalNAc、膽固醇、生育酚、生物素、花青染料(cyanine dyes)、葉酸、RGDp、轉鐵蛋白、大茴香醯胺、乳糖酸、cRGD、透明質酸、低分子量魚精蛋白、脂質衍生物、肽、環肽和雜環。
第二方面,本發明提供了具有新穎結構的配體共軛結合化合物:
項1,一種化合物,具有結構式(G-H1):
(G-H1)
其中:
R
111、R
112、R
113對於每次出現各自獨立地為H、或R
119A;且R
111、R
112、R
113中的至少一個為R
119A;
R
119A包含至少一種能夠與細胞表面受體對接的配體;
R
114、R
117、R
118選自由以下組成的群組中的一個或多個:H、或烷基、芳基、雜芳基、鹵代烷基、-O烷基、-O烷基苯基、-烷基-OH、-O鹵代烷基、-S烷基、-S烷基苯基、-烷基SH、-S鹵代烷基、鹵基、-OH、-SH、-NH
2、-烷基-NH
2、-N(烷基)(烷基)、-NH(烷基)、-N(烷基)(烷基苯基)、-NH(烷基苯基)、氰基、硝基、-CO
2H、-C(O)O烷基、-CON(烷基)(烷基)、-CONH(烷基)、-CONH
2、-NHC(O)(烷基)、-NHC(O)(苯基)、-N(烷基)C(O)(烷基)、-N(烷基)C(O)(苯基)、-C(O)烷基、-C(O)烷基苯基、-C(O)鹵代烷基、-OC(O)烷基、-SO
2(烷基)、-SO
2(苯基)、-SO
2(鹵代烷基)、-SO
2NH
2、-SO
2NH(烷基)、-SO
2NH(苯基)、-NHSO
2(烷基)、-NHSO
2(苯基)和-NHSO
2(鹵代烷基);
R
115、R
116對於每次出現各自獨立地為OH、OH的保護基、磷酸基、磷酸二酯基、活化磷酸基、活化亞磷酸酯基、亞磷醯胺、固相載體、-OP(M')(M")O-核苷、-OP(M')(M")O-寡核苷酸、脂質、PEG、類固醇、聚合物、-O-核苷酸、核苷、-OP(M')(M")O- R
119B-OP(M'")(M"")O-寡核苷酸、或寡核苷酸;
J
111、J
112、R
119B對於每次出現各自獨立地為間隔體(spacer);
M'、M"、M'"和M""對於每次出現各自獨立地為O或S;
n
111為1、2、3、4、5或6;n
112選自1-10,優選地1-3;
所述寡核苷酸包含天然的或化學修飾的核苷酸/核苷。
項2,項1所述的化合物,其中所述化合物具有結構式(G-H1-01):
(G-H1-01)
其中:
J
112A選自由以下組成的群組:C(O)、NH、O、S、OP(O)O、OP(S)O、CH=N和S(O)
2;
J
112B選自1至10個碳原子的亞烷基(alkylene);
R
115A為固相載體或H;
R
116選自由以下組成的群組:OH、OH的保護基、磷酸基、磷酸二酯基、活化磷酸基、活化亞磷酸酯基、亞磷醯胺、-OP(MM')(M")O-核苷、-OP(M')(M")O-寡核苷酸、脂質、PEG、類固醇、聚合物、-O-核苷酸、核苷、-OP(M')(M")O- R
119B-OP(M'")(M"")O-寡核苷酸和寡核苷酸;
可選地,J
112B選自1至10個碳原子的直鏈亞烷基。
項3,項1或項2所述的化合物,其中n
112為1。
項4,項1-3任一項所述的化合物,其中R
116包含寡核苷酸。
項5,項2所述的化合物,其中所述化合物具有結構式(G-H1-02):
(G-H1-02)。
項6,項4所述的化合物,其中所述化合物具有結構式(G-H1-03):
(G-H1-03)。
項7,項1和項4-6任一項所述的化合物,其中所述化合物具有結構式(G-H1-04):
(G-H1-04);
其中:
R
119C選自-C(O)-C
5–C
8的直鏈亞烷基-NHCO-CH
2-和-C(O)-C
8–C
11直鏈亞烷基-;
R
119L獨立地選自能夠與細胞表面受體對接的配體;
n
111L選自1、2、3、4和5。
項8,項7所述的化合物,其中:
J
111、J
112、R
119B獨立地選自1至30個碳原子的亞烷基,其中一個或多個碳原子可選地被由以下組成的群組中的任意一個或多個取代基替代:C(O)、NH、O、S、OP(O)O、OP(S)O、CH=N、S(O)
2、C
2-C
10亞烯基(alkenylene)、C
2-C
10亞炔基(alkynylene)、C
6-C
10亞芳基(arylene)、C
3-C
18雜亞環基(heterocyclylene) 和C
5-C
10雜亞芳基(heteroarylene)。
項9,項1-8任一項所述的化合物,其中所述間隔體為1至10個碳原子的亞烷基,其中一個或多個碳原子可選地被由以下組成的群組中的任意一個或多個取代基替代:C(O)、NH、O、S、OP(O)O、OP(S)O、CH=N和S(O)
2,和其中所述間隔體可選地不被取代或被選自下群組中的至少一個取代基所取代:H、或C
1-C
5烷基和-OC
1-C
5烷基。
項10,項7所述的化合物,其中所述分支基(branching group)選自由以下組成的群組:
;
;
;
;
;
;
;
;
;
和
;
其中每個n獨立地選自1至20;和
m選自2至6。
項11,項7所述的化合物,其中所述分支基選自由以下組成的群組:
;
;
;
;
和
。
項12,項7所述的化合物,其中所述分支基選自由以下組成的群組:
和
;
其中每個A
1獨立地為O、S、C=O或NH;和
每個n獨立地選自1至20。
項13,項7所述的化合物,其中所述分支基為:
。
項14,項1-13任一項所述的化合物,其中所述化合物具有結構式(G-H1-05)或(G-H1-06):
(G-H1-05)
(G-H1-06)
其中:
每個X’獨立地選自
表 1;每個Z’獨立地選自
表 2和-NH-C
1–C
3直鏈亞烷基;
表 1 表 2
項15,項1所述的化合物,其中所述化合物具有結構式(G-H1-07)或(G-H1-08):
(G-H1-07)
(G-H1-08)
其中:
R選自由以下組成的群組:-OP(MM')(M")O-核苷、-OP(M')(M")O-寡核苷酸、核苷、-OP(M')(M")O-R
119B-OP(M'")(M"")O-寡核苷酸和寡核苷酸;
R’為固相載體、H或OH的保護基;
D選自由以下組成的群組:-C(O)-C
5–C
8直鏈亞烷基-NHCO-CH
2-、-C(O)-C
8–C
11直鏈亞烷基-和
表 3所列的結構基;
每個E獨立地選自
表 4;
表 3 表 4 Z’獨立地選自表2和-NH-C
1–C
2亞烷基;和
每個L獨立地包含一種能夠與細胞表面受體對接的配體基團。
項16,項15所述的化合物,其中D選自-C(O)-C
5–C
8直鏈亞烷基-NHCO-CH
2-和C(O)-C
8–C
11直鏈亞烷基-。
項17,項1所述的化合物,其中所述化合物具有結構式(G-H1-09)或(G-H1-10):
(G-H1-09)
(G-H1-10)
其中:
R’’為包含天然的或化學修飾的核苷酸/核苷的寡核苷酸;
R’為固相載體、H或OH的保護基;
A獨立地為O或S;
X’獨立地選自表1;
Z’獨立地選自表2和-NH-C
1–C
3亞烷基-;
每個D選自
表 3,-C(O)-C
5–C
8直鏈亞烷基-NHCO-CH
2-、或-C(O)-C
8–C
11直鏈亞烷基-;
每個E獨立地選自
表 4;和
每個L獨立地包含一種能夠與細胞表面受體對接的配體基團。
項18,項17所述的化合物,其中A為O,X’為
表 1的結構7-1,Z’為-NH-C
2亞烷基-,D為-C(O)-C
5–C
8直鏈亞烷基-NHCO-CH
2-。
項19,項17所述的化合物,其中A為S,X’為
表 1的結構7-1,Z’為-NH-C
2亞烷基-,D為–C(O)-C
5–C
8直鏈亞烷基-NHCO-CH
2-。
項20,項1-19任一項所述的化合物,其中每個配體獨立地選自由以下組成的群組:N-乙醯半乳糖胺(GalNAc)、膽固醇、生育酚、生物素、花青染料、葉酸、RGDp、轉鐵蛋白、大茴香醯胺、乳糖酸、cRGD、透明質酸、低分子量魚精蛋白、脂質衍生物、肽、環肽和雜環。
項21,項1-20任一項所述的化合物,其中所述化合物具有結構式(G-H1-11):
(G-H1-11)
其中:
R
112B具有如下所示結構:
-分支基-(R
119B-R
119L)
n 111L;
R
119L獨立地選自一種能夠與細胞表面受體對接的配體;
R
119B獨立地選自1至30個碳原子的亞烷基,其中一個或多個碳原子可選地被由以下組成的群組中的任意一個或多個取代基替代:C(O)、NH、O、S、OP(O)O、OP(S)O、CH=N、S(O)
2、C
2-C
10亞烯基、C
2-C
10亞炔基、C
6-C
10亞芳基、C
3-C
18雜亞環基和C
5-C
10雜亞芳基;
R、R’獨立地選自由以下組成的群組:固相載體、包含天然的或化學修飾的核苷酸/核苷的寡核苷酸、H和OH的保護基;
R和R’中的至少一個包含由天然的和/或化學修飾的核苷酸/核苷形成的寡核苷酸;
n
111L選自1、2、3、4和5。
項22,項4所述的化合物,具有結構式HC-1至HC-8:
項23,項4所述的化合物,具有結構式HC-9:
。
項24,項4所述的化合物,具有結構式HC-5:
。
項25,項1-24任一項所述的化合物,其中寡核苷酸通過其5’末端和/或3’末端與所述化合物的其它部分相連。
項26,項25所述的化合物,其中所述寡核苷酸包含小干擾雙股RNA(siRNA)。
項27,項25所述的化合物,其中所述寡核苷酸包含不對稱干擾雙股RNA(aiRNA)。
項28,項27所述的化合物,其中所述aiRNA包含反義股和正義股,其中所述反義股比所述正義股長,所述反義股的長度為19、20、21、22、23、24、25、26或27個核苷酸,以及當與所述正義股形成雙股時所述反義股包括1-9個核苷酸的3'突出端和0-8個核苷酸的5'突出端;
其中所述正義股的長度為10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25或26個核苷酸,且與所述反義股形成雙股區。
項29,項28所述的化合物,其中所述aiRNA包含反義股和正義股,其中所述反義股比所述正義股長,所述反義股的長度為19、20、21、22、23、24、25、26或27個核苷酸,以及當與所述正義股形成雙股時所述反義股包括1-9個核苷酸的3'突出端和1-8個核苷酸的5'突出端;
其中所述正義股的長度為10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25或26個核苷酸,且與所述反義股形成雙股區。
項30,項28所述的化合物,其中所述aiRNA包含反義股和正義股,其中所述反義股比所述正義股長,所述反義股的長度為19、20、21、22、23、24、25、26或27個核苷酸,以及當與所述正義股形成雙股時所述反義股包括1-9個核苷酸的3'突出端和5'平末端;
其中所述正義股的長度為10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25或26個核苷酸,且與所述反義股形成雙股區。
項31,項25所述的化合物,其中所述寡核苷酸包含反義寡核苷酸(ASO)。
項32,項25所述的化合物,其中所述寡核苷酸包含微小RNA(miRNA)。
項33,一種化合物,具有結構式(G-G1):
(G-G1)
其中:
R
127包含至少一種能夠與細胞表面受體對接的配體;
R
123、R
124、R
125、R
126選自由以下組成的群組中的一個或多個:H、烷基、芳基、雜芳基、鹵代烷基、-O烷基、-O烷基苯基、-烷基-OH、-O鹵代烷基、-S烷基、-S烷基苯基、-烷基SH、-S鹵代烷基、鹵基、-OH、-SH、-NH
2、-烷基-NH
2、-N(烷基)(烷基)、-NH(烷基)、-N(烷基)(烷基苯基)、-NH(烷基苯基)、氰基、硝基、-CO
2H、-C(O)O烷基、-CON(烷基)(烷基)、-CONH(烷基)、-CONH
2、-NHC(O)(烷基)、-NHC(O)(苯基)、-N(烷基)C(O)(烷基)、-N(烷基)C(O)(苯基)、-C(O)烷基、-C(O)烷基苯基、-C(O)鹵代烷基、-OC(O)烷基、-SO
2(烷基)、-SO
2(苯基)、-SO
2(鹵代烷基)、-SO
2NH
2、-SO
2NH(烷基)、-SO
2NH(苯基)、-NHSO
2(烷基)、-NHSO
2(苯基)和-NHSO
2(鹵代烷基);
R
121、R
122對於每次出現各自獨立地為OH、OH的保護基、磷酸基、磷酸二酯基、活化磷酸基、活化亞磷酸酯基、亞磷醯胺、固相載體、-OP(M')(M")O-核苷、-OP(M')(M")O-寡核苷酸、脂質、PEG、類固醇、聚合物、-O-核苷酸、核苷、-OP(M')(M")O- R
128B-OP(M'")(M"")O-寡核苷酸、或寡核苷酸;
J
121、J
122、R
128B對於每次出現各自獨立地為間隔體;
M'、M"、M'"和M""對於每次出現各自獨立地為O或S;
n
121為1、2、3、4、5或6;n
122選自1-10,優選地1-3;
所述寡核苷酸包含天然的或化學修飾的核苷酸/核苷。
項34,項33所述的化合物,其中所述化合物具有結構式(G-G1-01):
(G-G1-01)
J
122A選自由以下組成的群組:C(O)、NH、O、S、OP(O)O、OP(S)O、CH=N和S(O)
2;
J
122B選自1至10個碳原子的亞烷基;
R
121A選自由以下組成的群組:H和固相載體,OH的保護基;
R
122選自由以下組成的群組:OH、OH的保護基、磷酸基、磷酸二酯基、活化磷酸基、活化亞磷酸酯基、亞磷醯胺、固相載體、-OP(M')(M")O-核苷、-OP(M')(M")O-寡核苷酸、脂質、PEG、類固醇、聚合物、-O-核苷酸、核苷、-OP(M')(M")O- R
128B-OP(M'")(M"")O-寡核苷酸和寡核苷酸;
可選地,J
122B選自1至10個碳原子的直鏈亞烷基。
項35,項33或項34所述的化合物,其中n
122為1。
項36,項33-35任一項所述的化合物,其中R
122包含寡核苷酸。
項37,項34所述的化合物,其中所述化合物具有結構式(G-G1-02):
(G-G1-02)。
項38,項36所述的化合物,其中所述化合物具有結構式(G-G1-03):
(G-G1-03)。
項39,項36所述的化合物,其中所述化合物具有結構式(G-G1-04):
(G-G1-04)
其中:
J
123A選自由以下組成的群組:C(O)、NH、O、S、OP(O)O、OP(S)O、CH=N和S(O)
2;
R
128A具有如下所示結構:
-R
128C-分支基-(R
128B-R
128L)
n 121L、或-R
128B-R
128L;
R
128L獨立地選自一種能夠對接細胞表面受體的配體;
R
128B獨立地選自1至30個碳原子的亞烷基,其中一個或多個碳原子可選地被由以下組成的群組中的任意一個或多個取代基替代:C(O)、NH、O、S、OP(O)O、OP(S)O、CH=N、S(O)
2、C
2-C
10亞烯基、C
2-C
10亞炔基、C
6-C
10亞芳基、C
3-C
18雜亞環基和C
5-C
10雜亞芳基;
R
128C選自-C(O)-C
5–C
8直鏈亞烷基-NHCO-CH
2-和-C(O)-C
8–C
11直鏈亞烷基-;
n
121L選自1、2、3、4和5;
R
128L獨立地選自一種能夠與細胞表面受體對接的配體;
n
122選自1、2、3、4和5;
n
121為2。
項40,項33-39任一項所述的化合物,其中所述間隔體為1至10個碳原子的亞烷基,其中一個或多個碳原子可選地被由以下組成的群組中的任意一個或多個取代基替代:C(O)、NH、O、S、OP(O)O、OP(S)O、CH=N和S(O)
2,和其中所述間隔體可選地不被取代或被選自下群組中的至少一個取代基取代:H、或C
1-C
5烷基和-OC
1-C
5烷基。
項41,項40所述的化合物,其中所述分支基選自由以下組成的群組:
;
;
;
;
;
;
;
;
;
和
;
其中每個n獨立地為1至20;和
M選自2至6。
項42,項40所述的化合物,其中所述分支基選自由以下組成的群組:
;
;
;
;
; 和
。
項43,項40所述的化合物,其中所述分支基選自由以下組成的群組:
和
;
其中每個A1獨立地為O、S、C=O或NH;和
每個n獨立地為1至20。
項44,項40所述的化合物,其中所述分支基為:
。
項45,項33-44任一項所述的化合物,其中所述化合物具有結構式(G-G1-05)或(G-G1-06):
(G-G1-05)
(G-G1-06)
其中:
X’獨立地選自
表 1;Z’獨立地選自
表 2;
R
128C選自-C(O)-C
5–C
8直鏈亞烷基-NHCO-CH
2-和-C(O)-C
8–C
11直鏈亞烷基-。
項46,項33-45任一項所述的化合物,其中所述化合物具有結構式(G-G1-07)或(G-G1-08):
(G-G1-07)
(G-G1-08)
其中:
R、R’獨立地選自包含天然的或化學修飾的核苷酸/核苷的寡核苷酸、H和OH的保護基;
R和R’中的至少一個包含由天然的和/或化學修飾的核苷酸/核苷形成的寡核苷酸;
Z’獨立地選自
表 2和-NH-C
1–C
3直鏈亞烷基;
R
128C選自-C(O)-C
5–C
8直鏈亞烷基-NHCO-CH
2-和-C(O)-C
8–C
11直鏈亞烷基-。
項47,項33-46任一項所述的化合物,其中所述化合物具有結構式(G-G1-09)或(G-G1-10):
(G-G1-09)
(G-G1-10)
其中:
R、R’獨立地選自包含天然的或化學修飾的核苷酸/核苷的寡核苷酸、H和OH的保護基;
R和R’中的至少一個包含由天然的和/或化學修飾的核苷酸/核苷形成的寡核苷酸;
A為O或S;
D’選自由以下組成的群組:-C(O)-C
5–C
8直鏈亞烷基-NH-、-C(O)-C
8–C
11直鏈亞烷基-和
表 9所列的結構基;
每個E選自
表 4;
X’獨立地選自
表 1;
Z’獨立地選自
表 2和-NH-C
1–C
3直鏈亞烷基;
每個L獨立地包含一種能夠與細胞表面受體對接的配體基團;和
n4獨立地選自1、2、3和4。
表
9
項48,項47所述的化合物,其中A為O,X’為
表 1的結構7-1,Z’為-NH-C
2亞烷基-,D’為-C(O)-C
5–C
8直鏈亞烷基-NH-。
項49,項47所述的化合物,其中A為S,X’為
表 1的結構7-1,Z’為-NH-C
2亞烷基-,D’為-C(O)-C
5–C
8直鏈亞烷基-NH-。
項50,項33-49任一項所述的化合物,其中每個配體獨立地選自由以下組成的群組:N-乙醯半乳糖胺(GalNAc)、膽固醇、生育酚、生物素、花青染料、葉酸、RGDp、轉鐵蛋白、大茴香醯胺、乳糖酸、cRGD、透明質酸、低分子量魚精蛋白、脂質衍生物、肽、環肽和雜環。
項51,項33所述的化合物,具有結構式
(G-G1-10)
其中:
R
129具有如下所示結構:
-分支基-( R
128B-R
128L)
n 121L;
R
128L獨立地選自一種能夠與細胞表面受體對接的配體;
R
128B獨立地選自1至30個碳原子的亞烷基,其中一個或多個碳原子可選地被由以下組成的群組中的任意一個或多個取代基替代:C(O)、NH、O、S、OP(O)O、OP(S)O、CH=N、S(O)
2、C
2-C
10亞烯基、C
2-C
10亞炔基、C
6-C
10亞芳基、C
3-C
18雜亞環基和C
5-C
10雜亞芳基;
R、R’獨立地選自由以下組成的群組:固相載體、包含天然的或化學修飾的核苷酸/核苷的寡核苷酸、H和OH的保護基;
R和R’中的至少一個包含由天然的和/或化學修飾的核苷酸/核苷形成的寡核苷酸;
n
121L選自1、2、3、4和5。
項52,項36所述的化合物,其中所述化合物具有結構式GC-1至GC-8:
。
項53,項36所述的化合物,具有結構式GC-9
。
項54,項36所述的化合物,具有結構式GC-5
。
項55,項33-54任一項所述的化合物,其中寡核苷酸通過其5’末端和/或3’末端與所述化合物的其它部分相連。
項56,項55所述的化合物,其中所述寡核苷酸包含小干擾雙股RNA(siRNA)。
項57,項33-54任一項所述的化合物,其中所述寡核苷酸包含不對稱干擾雙股RNA(aiRNA)。
項58,項57所述的化合物,其中所述aiRNA包含反義股和正義股,其中所述反義股比所述正義股長,所述反義股的長度為19、20、21、22、23、24、25、26或27個核苷酸,以及當與所述正義股形成雙股時所述反義股包括1-9個核苷酸的3'突出端和0-8個核苷酸的5'突出端;
其中所述正義股的長度為10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25或26個核苷酸,且與所述反義股形成雙股區。
項59,項58所述的化合物,其中所述aiRNA包含反義股和正義股,其中所述反義股比所述正義股長,所述反義股的長度為19、20、21、22、23、24、25、26或27個核苷酸,以及當與所述正義股形成雙股時所述反義股包括1-9個核苷酸的3'突出端和1-8個核苷酸的5'突出端;
其中所述正義股的長度為10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25或26個核苷酸,且與所述反義股形成雙股區。
項60,項58所述的化合物,其中所述aiRNA包含反義股和正義股,其中所述反義股比所述正義股長,所述反義股的長度為19、20、21、22、23、24、25、26或27個核苷酸,以及當與所述正義股形成雙股時所述反義股包括1-9個核苷酸的3'突出端和5'平末端;
其中所述正義股的長度為10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25或26個核苷酸,且與所述反義股形成雙股區。
項61,項33-54任一項所述的化合物,其中所述寡核苷酸包含反義寡核苷酸(ASO)。
項62,項33-54任一項所述的化合物,其中所述寡核苷酸包含微小RNA(miRNA)。
項63,一種小干擾RNA(siRNA)劑包含項1-55任一項所述的結構式。
項64,一種不對稱干擾RNA(aiRNA)劑包含項1-55任一項所述的結構式。
項65,一種反義寡核苷酸(ASO)劑包含項1-55任一項所述的結構式。
項66,一種微小RNA(miRNA)劑包含項1-55任一項所述的結構式。
項68,一種藥物組合物包含項1-60任一項所述的化合物或項63-66任一項所述的劑和一種藥學上可接受的賦形劑、載體、或稀釋劑。
項1-60任一項所述的化合物或項63-66任一項所述的劑在製備有效治療疾病或病症的藥物中的用途。
在第三方面,本發明的特徵在於,如上文第二方面所述,包含碳水化合物配體的化合物,並且碳水化合物配體的存在可增強化合物向標靶器官(例如肝臟)的遞送。因此,包含碳水化合物配體的化合物可用於在標靶器官中靶向與疾病或不希望的病症相關的基因。例如本發明的化合物包含碳水化合物配體可靶向由肝炎病毒表現的核酸。在其他實例中,靶基因可選自由以下組成的群組:Factor VII、Eg5、PCSK9、APOC3、TPX2、apoB、SAA、TTR、RSV、PDGF beta基因、Erb-B基因、Src基因、CRK基因、GRB2基因、RAS基因、MEKK基因、JNK基因、RAF基因、Erkl/2基因、PCNA(p21)基因、MYB基因、JUN基因、FOS基因、BCL-2基因、細胞週期蛋白D基因、VEGF基因、EGFR基因、細胞週期蛋白A基因、細胞週期蛋白E基因、WNT-I基因,β-連環蛋白基因、c-MET基因、PKC基因、NFKB基因、STAT3基因、存活素基因、Her2/Neu基因、拓撲異構酶I基因、拓撲異構酶IIα基因、p73基因中的突變、p21(WAFl/CIPl)基因中的突變、p27(KIPl)基因中的突變、PPMlD基因中的突變、RAS基因中的突變、小窩蛋白I基因中的突變、MIB I基因中的突變、MTAI基因中的突變、M68基因中的突變、腫瘤抑制基因中的突變和p53腫瘤抑制基因中的突變。
在進一步的方面,本發明提供了一種藥物組合物,其包含上述任何方面中提供的本發明化合物和藥學上可接受的賦形劑、載體或稀釋劑。
在另一個方面,本發明的特徵在於,一種用於將化合物遞送至受試者體內的特定靶點以實現治療或診斷目的的方法。因此,本發明提供了一種治療或預防疾病或病症的方法,其中該方法包括向有需要的受試者施用有效量的包含本發明化合物的藥物組合物。通過部分或全部靜默疾病基因來治療或預防疾病。疾病基因可能是患者自身的基因,也可能是來自外界的微生物基因,如病毒。
根據以下描述和申請專利範圍,本發明的上述和其他目的、方面、特徵和優點將變得更加顯而易見。
發明詳述I.定義
除非另外說明,技術術語根據常規用法使用。分子生物學中的常見術語定義可在,例如,由Jones and Bartlett Learning出版的J. Krebs
et al.(eds.) 編著的
Lewin’s Genes XII(2017 (ISBN 9781284104493));由Anmol Publications Pvt. Ltd 出版的Robert A. Meyers (ed.) 編著的
Molecular Biology and Biotechnology: a Comprehensive Desk Reference(2011 (ISBN 9788126531783));和其他相似的技術參考資料中找到。
如說明書和申請專利範圍中所使用的,單數形式「一」,「一個」,「一種」或「該」包括複數形式,除非上下文另有明確說明。例如,術語「一細胞」包括多個細胞,包括其混合物。進一步指出的是,申請專利範圍可以撰寫排除任何可選要件。對此而言,本聲明旨在作為對申請專利範圍中敘述排他性術語的支持,諸如「僅有」、「只有」以及有關申請專利範圍要件敘述的類似用詞,或使用「否定」限制,例如「其中[特定特徵或元素]是不存在的」,或「除了[特定特徵或元素],」或「其中[特定特徵或元素]不存在(不包括在內,等等)…」
當本文給出一個部件的維度測量值時,除非上下文中明確說明或清楚說明,否則該值旨在描述該部件的必要部分的平均值,即為所述目的所需要的部件的部分的平均值。任何附加或多餘的部分都不應該包含在該值的計算中。
如本文所使用的,對變數的數位範圍的描述旨在表明本發明可以採用等於該範圍內的任何值的變數來實施。因此,對於本質上離散的變數而言,變數可以等於數值範圍內的任何整數值,包括範圍的端點。類似地,對於本質上連續的變數而言,變數可以等於數值範圍內的任何實際值,包括範圍的端點。作為一個例子,並不作為限制,被描述為具有介於0和2之間的值的變數,如果變數本質上是離散的,則可以取值0,1或2,如果變數本質上是連續的,則可以取值0.0、0.1、0.01、0.001或任何其他>0和<2的實際值。
如本文所使用的,「約」是指正負10%之內。例如,「約1」表示「0.9至1.1」,「約2%」表示「1.8%至2.2%」,「約2%至3%」表示「1.8%至3.3%」,以及「約3%至約4%」表示「2.7%至4.4%」。
如本文所使用的,術語「間隔體(spacer)」、「連接體(linker)」和「連接子(linkage)」用於連接化合物的兩部分,例如1至10個碳原子的亞烷基,其中一個或多個碳原子任選被由以下組成的群組的任意一個或多個取代基替代:C(O)、NH、O、S、OP(O)O、OP(S)O、CH=N、S(O)
2,1至10個碳原子的亞烷基是未被取代的或被選自由以下組成的群組的至少一個取代基取代:H、C
1-C
5烷基、和-OC
1-C
5烷基。
各種羥基保護基可以在本公開中使用。一般來說,保護基使化學官能團對特定的反應條件不敏感,並且可以在不顯著破壞分子的其餘部分下,保護基可以附加到分子的官能團上和從官能上脫除該保護基。代表性的羥基保護基公開於Beaucage等人,Tetrahedron 1992, 48, 2223-2311,以及Greene and Wuts,Protective Groups in Organic Synthesis,Chapter 2,2d ed,John Wiley&Sons,New York,1991中,每份文獻皆通過引用整體併入本文。在一些實施方案中,保護基在鹼性條件下穩定,但可以在酸性條件下脫除。在一些實施方案中,本文可使用的羥基保護基的非排他性實例包括二甲氧基三苯甲基(DMT)、單甲氧基三苯甲基、9-苯基黃嘌呤-9-基(Pixyl)和9-(對甲氧基苯基)黃嘌呤-9-基(Mox)。在一些實施方式中,本文可使用的羥基保護基的非排他性實例包括Tr(三苯甲基)、MMTr(4-甲氧基三苯甲基)、DMTr(4,4’-二甲氧基三苯甲基)和TMTr(4,4’,4”-三甲氧基三苯甲基)。
如本文所使用的,不介於兩個字母之間或兩個符號之間的短橫(「-」)是用於指示取代基連接點的位置。例如:-C
1-C
10烷基-NH
2是通過C
1-C
10烷基連接的。
如本文所使用的,「可選的(optional)」或「可選地(optionally)」是指其後描述的事件或狀況可以發生或不發生,並且所述描述包括事件或情況發生的實例和不發生的實例。例如,「可選地被取代的烷基」包括下文定義的「烷基」和「被取代的烷基」。本領域技術人員將理解的是,對於包含一個或多個取代基的任何基來說,這些基不打算引入空間上不切實際、合成上不可行和/或內在不穩定的任何取代或取代形式。
如本文所使用的,「烷基」是指具有指定碳原子數目的直鏈和支鏈,所述碳原子數目通常為1到20個碳原子,例如1至10個碳原子,如1至8個或1至6個碳原子。例如,C
1-C
6烷基包含1至6個碳原子的直鏈烷基和支鏈烷基。當命名具有特定碳原子數目烷基殘基時,旨在涵蓋具有該碳原子數目的所有支鏈和直鏈形式;因此,例如,「丁基」意味著包括正丁基、仲丁基、異丁基和叔丁基;「丙基」包括正丙基和異丙基。亞烷基是烷基的子集,指與烷基相同、但具有兩個連接點的殘基。
如本文所使用的,「烯基」是指具有至少一個碳-碳雙鍵的不飽和支鏈或直鏈烷基,所述碳-碳雙鍵是通過從母體烷基的相鄰碳原子中除去一個氫分子而得到。該取代基雙鍵可以處於順式(cis)或反式(trans)構型。典型的烯基包括但不限於:乙烯基;丙烯基,如丙-1-烯-1-基、丙-1-烯-2-基、丙-2-烯-1-基(烯丙基)、丙-2-烯-2-基;丁烯基,例如丁-1-烯-1-基、丁-1-烯-2-基、2-甲基丙-1-烯-1-基、丁-2-烯-1-基、丁-2-烯-2-基、丁-1,3-二烯-1-基、丁-1,3-二烯-2-基等等。在某些實施方案中,烯基具有2到20個碳原子,在其他實施方案中,具有2至10個、2至8個或2至6個碳原子。亞烯基是烯基的一個子集,指與烯基相同、但具有兩個連接點的殘基。
如本文所使用的,「炔基」是指具有至少一個碳-碳三鍵的不飽和支鏈或直鏈烷基,所述碳-碳三鍵是通過從母體烷基的相鄰碳原子中除去兩個氫分子而獲得的。典型的炔基包括但不限於:乙炔基;丙炔基,如丙-1-炔-1-基,丙-2-炔-1-基;丁炔基,例如丁-1-炔-1-基,丁-1-炔-3-基,丁-3-炔-1-基等。在某些實施方案中,炔基具有2到20個碳原子,在其他實施方案中,具有2至10、2至8或2至6個碳。亞炔基是炔基的一個子集,指與炔基相同、但具有兩個連接點的殘基。
如本文所使用的,「烷氧基」是指通過氧橋連接的具有指定碳原子數目的烷基,例如,甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、2-戊氧基、異戊氧基、新戊氧基、己氧基、2-己氧基、3-己氧基、3-甲基戊氧基等。烷氧基通常具有1至10個、1至8個、1至6個,或1至4個通過氧橋連接的碳原子。
如本文所使用的,「芳基」是指通過從環碳原子中除去氫原子而形成的衍生自芳香族單環或多環烴環系統的基。所述芳香族單環或多環烴環系統僅含有氫和6至18個碳原子的碳,其中所述環系統中的至少一個環是完全不飽和的,即,其根據Hückel理論包含環狀、離域的(4n+2)π-電子系統。芳基包括但不限於苯基、芴基和萘基等基。亞芳基是芳基的一個子集,指與芳基相同、但具有兩個連接點的殘基。
如本文所使用的,「環烷基」是指非芳香碳環,通常具有3至7個環碳原子。環可以是飽和的,或具有一個或多個碳-碳雙鍵。環烷基的實例包括環丙基、環丁基、環戊基、環戊烯基、環己基和環己烯基,以及橋接和籠狀環基,如降冰片烷(norbornane)。
如本文所使用的,「鹵基(halo)」或「鹵素(halogen)」指氟代、氯代、溴代和碘代,術語「鹵素(halogen)」包括氟、氯、溴和碘。
如本文所使用的,「鹵代烷基」是指具有特定碳原子數目的如上述所定義的烷基,被一個或多個、以至最大允許數量的鹵素原子取代。鹵代烷基的實例包括但不限於三氟甲基、二氟甲基、2-氟乙基和五氟乙基。
「雜環基」是指穩定的3至18元非芳香族環殘基,其包含2-12個碳原子和1-6個選自氮、氧和硫的雜原子。除非說明書中另有說明,否則雜環基是單環、雙環、三環或四環系統,可包括稠環或橋環系統。雜環基中的雜原子可以可選地被氧化。一個或多個氮原子(如果存在的話)可選地被季銨化。雜環基是部分飽和或完全飽和的。雜環基可以通過任何環上任何原子連接至分子的其餘部分。此類雜環基的實例包括但不限於:二噁烷基(dioxolanyl)、噻吩基[1,3]二噻烷基(thienyl[1,3]dithianyl)、十氫異喹啉基(decahydroisoquinolyl)、咪唑啉基(imidazolinyl)、咪唑啉啶基(imidazolidinyl)、異噻唑啉啶基(isothiazolidinyl)、異噁唑啉啶基(isoxazolidinyl)、嗎啉基(morpholinyl)、八氫吲哚基(octahydroindolyl)、八氫異吲哚基(octahydroisoindolyl)、2-氧雜哌嗪基(2-oxopiperazinyl)、2-氧雜哌啶基(2-oxopiperidinyl)、2-氧雜吡咯啉啶基(2-oxopyrrolidinyl)、噁唑啉啶基(oxazolidinyl)、哌啶基(piperidinyl)、哌嗪基(piperazinyl)、4-哌啶酮基(4-piperidonyl)、吡咯啉啶基(pyrrolidinyl)、吡唑啉啶基(pyrazolidinyl)、奎寧環基(quinuclidinyl) 、噻唑啉啶基(thiazolidinyl)、四氫呋喃基(tetrahydrofuryl)、三噻烷基(trithianyl)、四氫吡喃基(tetrahydropyranyl)、硫代嗎啉基(thiomorpholinyl)、硫雜嗎啉基(thiamorpholinyl)、1-氧代-硫代嗎啉基(1-oxo-thiomorpholinyl)和1,1-二氧代-硫代嗎啉基(1-dioxo-thiomorpholinyl)。
「雜芳基」指由3至18元芳香環殘基衍生而成的殘基,其包含2個至17個碳原子和1至6個選自氮、氧和硫的雜原子。如本文所使用的,雜芳基可以是單環、雙環、三環或四環系統,其中環系統中的至少一個環是完全不飽和的,即,根據Hückel理論,其包含環狀、離域的(4n+2)π-電子系統。雜芳基包括稠環或橋環系統。雜芳基中的雜原子可被可選地氧化。一個或多個氮原子(如果存在的話)可選地被季銨化。雜芳基通過環上的任何原子連接至分子的其餘部分。雜芳基的實例包括但不限於:氮雜環庚三烯基 (azepinyl)、吖啶基 (acridinyl)、苯并咪唑基 (benzimidazolyl)、苯并吲哚基 (benzindolyl)、1,3-苯并二氧雜環戊烯基 (1, 3-benzodioxolyl)、苯并呋喃基 (benzofuranyl)、苯并噁唑基 (benzooxazolyl)、苯并[d]噻唑基 (benzo [d] thiazolyl)、苯并噻二唑基 (benzodioxinyl)、苯并[b][1,4]二噁庚英基(benzo[b][1,4]dioxepinyl)、苯并[b][1,4]噁嗪基(benzo[b][1,4]oxazinyl)、1,4-苯并二噁烷基(1,4-benzodioxanyl)、苯并萘并呋喃基 (benzonaphthofuranyl)、苯并噁唑基 (benzoxazolyl)、苯并二氧雜環戊烯基(benzodioxolyl)、苯并二噁嗪基(benzodioxinyl)、苯并吡喃基 (benzopyranyl)、苯并吡喃酮基 (benzopyranonyl)、苯并呋喃基 (benzofuranyl)、苯并呋喃酮基 (benzofuranonyl)、苯并噻吩基 (benzothienyl (benzothiophenyl))、苯并噻吩并[3,2-d]嘧啶基 (benzothieno [3, 2-d] pyrimidinyl)、苯并三唑基 (benzotriazolyl)、苯并[4,6]咪唑并[1,2-a]吡啶基 (benzo [4, 6] imidazo [1, 2-a] pyridinyl)、咔唑基 (carbazolyl)、噌啉基(cinnolinyl)、環戊烷并[d]嘧啶基 (cyclopenta [d] pyrimidinyl)、6,7-二氫-5H-環戊烷并[4,5]噻吩并[2,3-d]嘧啶基 (6, 7-dihydro-5H-cyclopenta [4, 5] thieno [2, 3-d] pyrimidinyl)、5,6-二氫苯并[h]喹唑啉基 (5,6-dihydrobenzo[h]quinazolinyl)、5,6-二氫苯并[h]噌啉基(5,6dihydrobenzo[h]cinnolinyl)、6,7-二氫-5H-苯并[6,7]環庚烷并[1,2-c]噠嗪基 (6, 7-dihydro-5H-benzo [6, 7] cyclohepta [1, 2-c] pyridazinyl)、二苯并呋喃基 (dibenzofuranyl)、二苯并噻吩基 (dibenzothiophenyl)、呋喃基 (furanyl)、呋喃酮基 (furanonyl)、呋喃并[3,2-c]吡啶基 (furo [3, 2-c] pyridinyl)、5,6,7,8,9,10-六氫環辛烷并[d]嘧啶基 (5, 6, 7, 8, 9, 10-hexahydrocycloocta [d] pyrimidinyl)、5,6,7,8,9,10-六氫環辛烷并[d]噠嗪基 (5, 6, 7, 8, 9, 10-hexahydrocycloocta [d] pyridazinyl)、5,6,7,8,9,10-六氫環辛烷并[d]吡啶基 (5, 6, 7, 8, 9, 10-hexahydrocycloocta [d] pyridinyl)、異噻唑基 (isothiazolyl)、咪唑基 (imidazolyl)、吲唑基(indazolyl)、吲哚基 (indolyl)、異吲哚基 (isoindolyl)、吲哚啉基 (indolinyl)、異吲哚啉基 (isoindolinyl)、異喹啉基 (isoquinolyl)、吲哚嗪基(indolizinyl)、異噁唑基 (isoxazolyl)、5,8-橋亞甲基-5,6,7,8-四氫喹唑啉基(5,8-methano-5,6,7,8-tetrahydroquinazolinyl)、萘啶基(naphthyridinyl)、1,6-萘啶酮基(1,6-naphthyridinonyl)、噁二唑基 (oxadiazolyl)、2-氧代吖庚因基(2-oxoazepinyl)、噁唑基 (oxazolyl)、氧雜環丙烷基(oxiranyl)、5,6,6a,7,8,9,10,10a-八氫苯并[H]喹唑啉基 (5, 6, 6a, 7, 8, 9, 10, 10a-octahydrobenzo [h] quinazolinyl)、1-苯基-1H-吡咯基 (1-phenyl-1H-pyrrolyl)、吩嗪基 (phenazinyl)、吩噻嗪基 (phenothiazinyl)、吩噁嗪基 (phenoxazinyl)、酞嗪基(phthalazinyl)、蝶啶基(pteridinyl)、嘌呤基 (purinyl)、吡咯基 (pyrrolyl)、吡唑基 (pyrazolyl)、吡唑并[3,4-d]嘧啶基 (pyrazolo [3, 4-d] pyrimidinyl)、吡啶基 (pyridinyl)、吡啶并[3,2-d]嘧啶基 (pyrido [3, 2-d] pyrimidinyl)、吡啶并[3,4-d]嘧啶基 (pyrido [3, 4-d] pyrimidinyl)、吡嗪基 (pyrazinyl)、嘧啶基 (pyrimidinyl)、噠嗪基 (pyridazinyl)、吡咯基 (pyrrolyl)、喹唑啉基 (quinazolinyl)、喹喔啉基(quinoxalinyl)、喹啉基 (quinolinyl)、四氫喹啉基 (tetrahydroquinolinyl)、5,6,7,8-四氫喹唑啉基 (5, 6, 7, 8-tetrahydroquinazolinyl)、5,6,7,8-四氫苯并[4,5]噻吩并[2,3-d]嘧啶基 (5, 6, 7, 8-tetrahydrobenzo [4, 5] thieno [2, 3-d] pyrimidinyl)、6,7,8,9-四氫-5H-環庚烷并[4,5]噻吩并[2,3-d]嘧啶基 (6, 7, 8, 9-tetrahydro-5H-cyclohepta [4, 5] thieno [2, 3-d] pyrimidinyl)、5,6,7,8-四氫吡啶并[4,5-c]噠嗪基 (5, 6, 7, 8-tetrahydropyrido [4, 5-c] pyridazinyl)、噻唑基 (thiazolyl)、噻二唑基 (thiadiazolyl)、三唑基 (triazolyl)、四唑基 (tetrazolyl)、三嗪基 (triazinyl)、噻吩并[2,3-d]嘧啶基 (thieno [2, 3-d] pyrimidinyl)、噻吩并[3,2-d]嘧啶基 (thieno [3, 2-d] pyrimidinyl)、噻吩并[2,3-c]吡啶基(thieno[2,3-c]pridinyl)和噻吩基(thiophenyl/thienyl)。
如本文所使用的,術語「固相載體」包含用於寡核苷酸合成的固相載體,例如CPG。
如本文所使用的,術語「寡核苷酸(oligonucleotide)」,「寡核苷酸(oligonucleotides)」指包含多個連接著的核苷的化合物。在某些實施方案中,「寡核苷酸」是短的單股或雙股DNA或RNA分子,包括反義寡核苷酸(ASO)、RNA干擾(RNAi)和適體RNA(aptamer RNAs)。在某些實施方案中,所述多個核苷中的一個或多個是經修飾的。在某些實施方案中,寡核苷酸包含一個或多個核糖核苷(如RNA中)和/或去氧核糖核苷(如DNA中)。在一些實施方案中,寡核苷酸是單股寡核苷酸。在一些其他實施例中,寡核苷酸是雙股干擾RNA,例如siRNA、aiRNA、shRNA。在一些實施方案中,寡核苷酸為環狀RNA(circRNA)。在一些實施方案中,寡核苷酸為mRNA。
如本文所用,術語「aiRNA」是一種不對稱干擾RNA雙股分子,包含反義股和正義股,其中反義股比正義股長,由19-27個核苷酸組成,並包括至少一個核苷酸的3'突出端和0-8個核苷酸的5'末端;其中所述反義股與靶mRNA至少70%互補;其中,所述正義股由10-26個核苷酸組成,與所述反義股形成包括0、1或2個錯配對的雙股區。US 2009/0208564中描述了aiRNA的示例性結構,通過引用將其整體併入本文。
如本文所使用的,術語「中間型(middle type)」是指包括反義股和正義股的干擾RNA雙股分子,其中反義股比正義股長,並且反義股的3'突出端和5'突出端都包含至少一個核苷酸。
如本文所使用的,術語「平末端型(blunt type)」是指包括反義股和正義股的干擾RNA雙股分子,其中RNA雙股分子具有至少一個平末端,優選在正義股的3'端或在反義股的5'端具有一個平末端。
如本文所使用的,術語「修飾的寡核苷酸」是指包含至少一個修飾的核苷酸的寡核苷酸。
如本文所使用的,術語「修飾的核苷酸」是指核苷酸具有至少一個修飾的糖基團,修飾的核苷間鍵和/或修飾的核鹼基。
如本文所使用的,術語「修飾的核苷」是指核苷具有至少一個修飾的糖基團和/或修飾的核鹼基。
如本文所使用的,術語「天然存在的核苷間鍵」是指3’至5’磷酸二酯鍵。
如本文所使用的,術語「修飾的核苷間鍵」是指來自天然存在的核苷間鍵的取代或任何改變。例如,硫代磷酸酯鍵是一種修飾的核苷間鍵。
如本文所使用的,術語「天然的糖基團」是指在DNA(2-H)或RNA(2-OH)中發現的糖。
如本文所使用的,術語「修飾的糖基團」是指來自天然糖的取代或改變。例如,2’-O-甲氧基乙基修飾的糖是修飾的糖。
如本文所使用的,術語「雙環糖」是指通過橋連兩個非雙取代之環原子(non-geminal ring atoms) 而進行修飾的呋喃糖基環(furosyl ring)。雙環糖是修飾的糖。
如本文所使用的,術語「修飾的核鹼基」是指除腺嘌呤,胞嘧啶,鳥嘌呤,胸苷或尿嘧啶以外的任何核鹼基。例如,5-甲基胞嘧啶是修飾的核鹼基。「未修飾的核鹼基」是指嘌呤鹼基的腺嘌呤(A)和鳥嘌呤(G),以及嘧啶鹼基的胸腺嘧啶(T),胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)。
如本文所使用的,「預防(prevention)」和「預防(preventing)」可以互換使用。這些術語指的是獲得有益或期望結果的方法,包括但不限於預防獲益。為了「預防獲益」,可將所述共軛物或組合物施用於具有發展特定疾病風險的患者,或施用於報告了疾病的一個或多個生理症狀的患者,即使可能尚未做出該疾病的診斷。
如本文所使用的,術語活性劑的「有效量」是指足以引發所需的生物反應的量。如本領域普通技術人員所理解的,本發明化合物的有效量可根據諸如所需生物學的終點、化合物的藥物代謝動力學、正在治療的疾病、給藥方式和患者等因素而變化。
如本文所使用的,術語「治療(treating)」或「治療(treatment)」疾病或紊亂是指在疾病或紊亂發生之前或之後減輕、延遲或改善這種狀況的方法。治療可針對疾病和/或潛在病理學的一種或多種影響或症狀。治療可以是任何減輕,可以是但不限於完全消除疾病或疾病症狀。與同等未經治療的對照組相比,這種減輕或預防程度至少為5%、10%、20%、40%、50%、60%、80%、90%、95%或100%(通過任何標準技術測量)。
如本文所使用的,術語「受試者」是指任何動物(例如哺乳動物),包括但不限於人類、非人靈長類動物、齧齒動物等,它們將是特定治療的接受者。通常,術語「受試者」和「患者」可以互換使用。如本文所使用的,「藥物組合物」包括藥理有效量的dsRNA和藥學上可接受的載體。如本文所使用的,「藥理有效量」、「治療有效量」或簡單地「有效量」是指有效產生預期藥理、治療或預防結果的RNA量。例如,如果當與疾病或障礙相關的可測量參數至少減少25%視為給定的臨床治療被認為有效時,則用於治療該疾病或障礙的藥物的治療有效量是使該參數至少減少25%所需的量。
術語「藥學上可接受的載體」是指用於施用治療劑的載體。此類載體包括但不限於鹽水、緩衝鹽水、葡萄糖、水、甘油、乙醇及其組合。該術語明確排除了細胞培養基。對於口服藥物,藥學上可接受的載體包括但不限於藥學上可接受的賦形劑,例如惰性稀釋劑、崩解劑、粘合劑、潤滑劑、甜味劑、調味劑、著色劑和防腐劑。合適的惰性稀釋劑包括碳酸鈉和碳酸鈣、磷酸鈉和磷酸鈣以及乳糖,而玉米澱粉和褐藻酸是合適的崩解劑。黏合劑可包括澱粉和明膠,而潤滑劑(如有)通常為硬脂酸鎂、硬脂酸或滑石。如果需要,片劑可包覆有例如單硬脂酸甘油酯或二硬脂酸甘油酯等材料,以延遲在人體胃腸道的吸收。
化合物構型
本發明化合物及其鹽可以互變異構形式存在(例如,為醯胺或亞胺基醚)。所有此類互變異構形式視為本發明的一部分。
本發明化合物的所有立體異構物(例如,由於各種取代基上不對稱的碳而可能存在的立體異構物),包括鏡像異構物形式和非鏡像異構物形式,都在本發明的範圍內。例如,本發明化合物的單個立體異構物可以基本上不含其他異構物(例如,作為具有特定活性的純或基本上純的光學異構物),或者可以例如作為外消旋體或與所有其他或其他選定的立體異構物混合。本發明的手性中心可以具有根據IUPAC 1974建議中定義的S構型或R構型。外消旋形式可以通過物理方法來解析,例如分步結晶(fractional crystallization)、非鏡像異構衍生物的分離或結晶,或通過手性柱層析分離。可以通過任何合適的方法從外消旋體中獲得單獨的光學異構物,包括但不限於常規方法,例如,與光學活性的酸形成鹽,然後結晶。
本發明化合物在製備後,優選地分離和純化以獲得含有按重量計等於或大於95%的量的組合物(例如,「基本上純的」化合物I),然後按照本文所述使用或配製該組合物。在某些實施例中,本發明的化合物純度超過99%。
本發明化合物的所有構型異構體或為預期的混合物,或為預期的純或基本純形式。本發明化合物的定義包括順式(Z)和反式(E)烯烴異構體,以及環狀烴或雜環的順式和反式異構體。
D-
胺基酸
/L-
胺基酸
本文所述肽或多肽中包含的胺基酸將被理解為L-構型或D-構型。
II.實施方案
本發明提供了具有新型連接體部分的新型化合物,其中連接體用於連接化合物的各種組分。該化合物將寡核苷酸與一個或多個靶向配體共軛結合。寡核苷酸可以是天然存在的(從自然界分離,或在實驗室合成)或在至少一個亞單位中進行化學修飾的。
在一些實施方案中,所述寡核苷酸是化學修飾的寡核苷酸。在一些實施例中,化學修飾的寡核苷酸包括主鏈修飾(或核苷間鍵修飾,例如磷酸基修飾)、核糖基修飾、鹼基修飾。
在某些實施方案中,所述寡核苷酸具有至少一個硫代磷酸酯核苷間鍵,或至少一個甲基膦酸酯核苷間鍵,或至少一個其他修飾核苷間鍵,例如:
在某些實施方案中,所述寡核苷酸具有至少一個經化學修飾的核苷酸具有核糖修飾。在某些實施方案中,修飾的核糖基團的2’位元被選自以下的基所取代:OR、R、鹵基、SH、SR、NH
2、NHR、NR
2和CN,其中每個R獨立地為C
1-C
6烷基、烯基或炔基,其中鹵基為F、Cl、Br或I。在一些實施例中,修飾的核糖基團的2’位置被選自以下的基所取代:烯丙基、胺基、疊氮基、硫代、O-烯丙基、O-C
1-C
10烷基、OCF
3、OCH
2F、O(CH2)
2SCH
3、O(CH
2)
2-O-N(R
m)(R
n)、O-CH
2-C(=O)-N(R
m)(R
n) 和O-CH
2-C(=O)-N(R
1)-(CH
2)
2-N(R
m)(R
n),其中每個R
l、R
m和R
n獨立地為H或為被取代的或不被取代的C
1-C
10烷基。在一些實施方案中,修飾的核糖基團具有選自下群組的基:5’-乙烯基、5’-甲基(R或S)、4’-S、2’-F、2’-OCH
3、2’-OCH
2CH
3、2’-OCH
2CH
2F和2’-O(CH2)
2OCH
3。在一些實施方案中,修飾的核糖基團被選自下群組的雙環糖取代:4’-(CH
2)—O-2’ (LNA)、4’-(CH
2)—S-2、4’-(CH
2)2—O-2’ (ENA)、4’-CH(CH
3)—O-2’(cEt)和4’-CH(CH
2OCH
3)—O-2’、4’-C(CH
3)(CH
3)—O-2’、4’-CH
2—N(OCH
3)-2’、4’-CH
2—O—N(CH
3)-2’、4’-CH
2—N(R)—O-2’(其中R為H、C
1-C
12烷基、或保護基)、4’-CH
2—C(H)(CH
3)-2’和4’-CH
2—C—(═CH
2)-2’。在一些實施方案中,修飾的核糖基團是選自下群組:2’-O-甲氧基乙基修飾的糖(MOE)、4’-(CH
2)—O-2’雙環糖(LNA)、2’-去氧-2’-氟阿拉伯糖(FANA)和甲基(亞甲基氧基)(4’-CH(CH
3)—O-2)雙環糖(cEt)。在一些實施方案中,所述寡核苷酸具有選自由以下組成的群組:2’-甲氧基乙基、2’-OCH
3和2’-氟的化學修飾的核苷酸。
所述寡核苷酸可在寡核苷酸的5'末端和/或3'末端被共軛結合到化合物的其餘部分或化合物的「主鏈」。所述被共軛結合的寡核苷酸可作為單股被遞送或與基本上互補的寡核苷酸雜交作為雙股的一部分被遞送。所述基本上互補的寡核苷酸可以被類似地共軛結合或不共軛結合。
在一個實施方案中,被共軛結合的寡核苷酸形成siRNA雙股的一部分(正義股或反義股,或兩者)。在優選實施方案中,被共軛結合的寡核苷酸形成aiRNA雙股的一部分(正義股或反義股,或兩者)。在另一個實施方案中,根據本發明原理被共軛結合的寡核苷酸用作反義寡核苷酸(ASO)。在又一個實施方案中,根據本發明原理被共軛結合的寡核苷酸用作微小RNA(miRNA)分子。被共軛結合寡核苷酸的一些示例性實施方案如
圖 1所示。對於雙股RNA分子,優選地,寡核苷酸可在正義股的3’末端被共軛結合到化合物的其餘部分或化合物的「主鏈」。
實施方案
1
在第一個特徵中,寡核苷酸被共軛結合到含有多個組分的主鏈上,其中主鏈包括具有一個以上(如2-8個,最好是3個)配體(如GalNAc)的簇(cluster)的末端,所述末端直接地或通過一個或多個中間連接體,在由衍生自組胺酸殘基的殘基提供的連接點處連接到主鏈。
在一個實施方案中,本發明的化合物具有如(G-H1)、(G-H1-01)-(G-H1-11)所示的結構。
在一個實施方案中,本發明提供的化合物具有如HC-1至HC-9所示的結構。
在一個實施方案中,可選地,化合物的構型為R異構體或其混合物。在一個實施例中,化合物的構型是指結構式中所示的手性碳原子的異構體。
在本發明化合物中,天然存在或化學修飾的寡核苷酸通過其5'端和/或3'端與化合物的其餘部分相連接。
實施方案
2
在第二個特徵中,寡核苷酸被共軛結合到包含多個成分的主鏈上,其中主鏈包括具有一個以上(例如2-8個,優選3個)配體(例如GalNAc)的簇的末端,所述末端直接地或通過一個或多個中間連接體,在由衍生自麩胺酸殘基的基團提供的連接點處連接到主鏈。
在一個實施方案中,本發明的化合物具有如(G-G1)、(G-G1-01)-(G-G1-10)所示的結構式。
在一個實施方案中,本發明提供的化合物具有如GC-1至GC-9所示的結構。
在一個實施方案中,可選地,化合物的構型為R異構體或其混合物。在一個實施例方案,化合物的構型是指結構式中所示的手性碳原子的異構體。
III .實施例 合成
在一些實施方案中,如式G-H1、G-H1-01~G-H1-11、G-G1和G-G1-01~G-H1-10所示的化合物,其中化合物具有共軛結合在包含多個組分的主鏈的寡核苷酸,其中主鏈包含具有一個以上(如2-8個)配體(例如GalNAc)的簇的末端,通過由包含三個或多個反應性基團的簇骨架(cluster backbone)與配體和寡核苷酸反應合成。
實施例 1 GC-05 ( Glu(R)- 簇 GalNAc )的合成
GC-05(Glu(R)-簇GalNAc)的合成方法如以下的5個步驟所示:
步驟
1
:中間體
N-2
的合成路線
30 g N-1溶於420 mL的2 M NaOH中,加入30 mL THF。冰水降溫至0-5 °C,緩慢滴加35 g CbzCl。滴畢,室溫攪拌1 h,通過UPLC-MS(超高效液相層析-質譜)監控反應完全。反應溶液用MTBE(200 mL*3)洗滌,分取水相加入EA,降溫後用3 M HCl調pH至4,萃取分取EA相,水相用300 mL EA再萃取一次,合併有機相,飽和食鹽水洗3次,無水硫酸鈉乾燥,濃縮乾燥,得51.58 g化合物N-2。MS(ESI)m/z 278.05 ([M-H]
-)。
步驟
2
:中間體
M-3
的合成路線。
合成化合物M-2
氮氣保護下,20 g M-1((R) -3-羥基-甲基丁酸酯)溶於200 mL DCM中,加入18 g咪唑,滴加56.2 g TBDPSCl。滴畢,室溫反應2h。採用TLC監控反應完全,加入飽和氯化銨200 mL淬滅,分取DCM層,飽和氯化鈉洗1次,無水硫酸鈉乾燥,濃縮乾燥,得到73 g M-2粗產物。MS(ESI)m/z 357.10 ([M+H]
+)。
合成化合物M-3
13.6 g氫氧化鈉溶于80 mL水製備氫氧化鈉水溶液,73 g M-2粗產物溶於500 mL甲醇後,加入上述氫氧化鈉水溶液。35°C攪拌15h,採用TLC監控反應完全。40°C濃縮除去甲醇,加入500 mL乙酸乙酯(EA),用2 M HCl調pH=3,分取EA層,飽和氯化鈉洗滌,無水硫酸鈉乾燥,濃縮,矽膠管柱層析純化(PE:EA=50:1-10:1),濃縮產物部分得到47.8 g M-3。MS(ESI)m/z 341.10 ([M-H]
-).
1H-NMR(400MHz,CDCl
3) δ7.66-7.69(m, 4H), 7.35-7.45(m,6H), 4.23-4.30(m,1H), 2.43-2.56(m, 2H), 1.14(d, 3H), 8.77(s, 9H)。
步驟
3
:中間體
S-04
的合成路線。
合成化合物S-02
氮氣保護下,將250 g S-01溶於2 L無水DCM,冰浴條件下滴加158 g TMSOTf,滴加完畢後升溫至40°C攪拌2h,採用TLC監控反應完全。冰浴降溫,滴加1.7 L飽和碳酸氫鈉水溶液,分取有機相用飽和氯化鈉洗滌,無水硫酸鈉乾燥,過濾,濾液濃縮得211 g黃色油狀物S-02,ESI-MS m/z: [M +H]
+=430.12。
合成化合物S-03
氮氣保護下,將169 g S-02溶於1.2 L無水DCM中,加入56.6 g 5-己烯-1醇,冰水浴中滴加57.38 g TMSOTf,滴畢後室溫反應過夜。採用TLC監控反應完全,冰水浴降溫,滴加飽和NaHCO
3調節PH至7-8後萃取分離有機相,有機相分別用飽和NaCl洗滌1次,無水硫酸鈉乾燥,過濾,濾液濃縮至乾燥,管柱層析純化,DCM:MeOH = 80:1-40:1,收集產物洗提液,濃縮至乾燥得94 g油狀物S-03,ESI-MS m/z: [M+H]
+=430.23。
合成化合物S-04
稱取82 g S-03,加入410 mL乙腈,410 mL DCM和573 mL H
2O攪拌溶解,冰浴降溫至5-10 °C,向反應系統中加入163 g NaIO
4和2.37 g RuCl
3。室溫攪拌2h後 採用TLC監控反應完全,將反應液用矽藻土過濾,合併濾液,萃取分離出水層,有機相再用飽和NaHSO
3洗滌三次(200 mLx3)。合併水相,加入DCM 600 mL,用2 M HCl調pH為2-3,萃取分取DCM層,無水硫酸鈉乾燥,過濾,濃縮得76 g灰色固體S-04,ESI-MS m/z:[M-H]
-=446.17,1H -NMR (400 MHz, DMSO-d6): d 11.97 (s, 1H, COOH); 7.79 (d, 1H, NH); 5.20 (d, 1H), 4.95 (dd, 1H); 4.48 (d, 1H); 4.05- 3.98 (m, 3H); 3.86 (dt, 1H); 3.74-3.65 (m, 1H, -OCH
2-CH
2); 3.45-3.37 (m, 1H, -OCH
2-CH
2); 2.19 (t, 2H, -CH
2-COOH); 2.09 (s, 3H, -COCH
3); 1.99 (s, 3H, -COCH
3); 1.88 (s, 3H, -COCH
3); 1.76 (s, 3H, -COCH
3); 1.55-1.45 (m, 4H, 2x(-CH
2))。
步驟
4
:中間體
G-6
的合成。
合成化合物G-2
G-1((S)-N-Boc-麩胺酸甲酯)50 g溶於500 mL THF中,冰水浴下滴加25.2 mL NMM,攪拌5min後滴加26.6 mL氯甲酸異丁酯,滴畢,繼續攪拌1h。抽濾,收集濾液,濾液在冰水浴下加入8.73 g NaBH4。加畢後繼續反應2h,取樣通過TLC監控反應完全,加入250 mL水,500 mL EA萃取,有機相用飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鈉乾燥,濃縮得到45.35 g油狀物G-2。MS (ESI) m/z 248.19 ([M+H]
+)。
合成化合物G-3
45.35 g化合物G-2溶於500 mL DCM中,加入31.2 g咪唑,滴加91.1 g TBDPSCl,滴畢,室溫反應2h,採用TLC監控反應完全。向反應液中加入150 mL水,萃取分取DCM層,用飽和食鹽水洗滌一次,無水硫酸鈉乾燥,濃縮得油狀物。矽膠管柱層析純化,PE:EA = 40:1-10:1梯度洗提,濃縮產物得36.7 g無色透明油狀物G-3。MS (ESI) m/z 486.66 ([M+H]
+)。
合成化合物G-4
將46.15 g化合物G-3溶於500 mL DCM中,冰浴下滴加70 mL TFA(三氟乙酸)。滴畢,室溫下攪拌反應4h。TLC監測反應完全,減壓濃縮,向殘留物中加入500 mL DCM,滴加飽和碳酸氫鈉溶液調pH至8,萃取分取DCM層,飽和食鹽水洗滌一次,無水硫酸鈉乾燥,濃縮至乾燥,得36.7 g淡黃色油狀物G-4。MS(ESI) m/z 386.51 ([M+H]
+)。
合成化合物G-5
31.9 g M-3溶於300 mL DMF中,加入42 g HBTU和23 mL DIEA,室溫攪拌10分鐘,然後加入35 g G-4,移至室溫攪拌1h。採用TLC監控反應完全,向反應液中加入600 mL飽和碳酸氫鈉和400 mL EA進行萃取,分取EA層並用飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鈉乾燥,減壓濃縮得油狀物。粗產物通過管柱層析分離(PE:EA = 20:1-8:1)純化,得到41 g白色固體物G-5。MS (ESI), m/z 710.33 ([M + H]
+)。
合成化合物G-6
將33.3 g化合物G-5加入到100 mL MeOH,100 mL THF和100 mL水的混合溶劑中,加入一水合氫氧化鋰5.92 g,室溫反應8h。採用TLC監控反應完全,反應混合物進行減壓濃縮,向濃縮殘留物中加入400 mL乙酸乙酯,稀鹽酸溶液調pH至4-5,萃取分離有機相,飽和食鹽水洗滌一次,無水硫酸鈉乾燥,減壓濃縮得33.8g無色透明油狀物G-6。MS(ESI)m/z: 694.35 ([M+H]
+)。
步驟
5:
化合物
GC-05
的合成路線。
合成化合物HC-02
將100 g HC-01(三羥甲基胺基甲烷)溶於250 mL DMSO,然後加入16.5 mL 5 M NaOH。冰水浴下緩慢滴加400 g丙烯酸叔丁酯。滴畢,室溫攪拌18h後反應完全。向反應液中加入2 L飽和氯化鈉和500 mL乙酸乙酯,攪拌後分取有機相。有機相用飽和氯化鈉洗2次,無水硫酸鈉乾燥,過濾後濃縮至乾得到HC-02粗產物。矽膠管柱層析純化,石油醚:乙酸乙酯 = 10:1-1:1梯度洗提,收集產物洗提液,濃縮至乾燥,得到260 g HC-02。MS (ESI) m/z 506.35 ([M+H]
+)。
合成化合物HC-03
將23.24 g中間體N-2溶於200 mL DMF,然後加入16 g DIPEA和38 g HBTU,室溫攪拌20分鐘後,緩慢滴加用50 mL DMF溶解的50.47 g HC-02。滴畢,混合物在室溫下攪拌1小時,TLC監控反應完全。向反應液中加入600 mL 飽和碳酸氫鈉,用乙酸乙酯300 mL萃取,分取有機相,飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鈉乾燥,濃縮,矽膠管柱層析純化,石油醚:乙酸乙酯 = 8:1-4:1梯度洗提,收集產物洗提液,濃縮至乾燥,得到43 g淺黃色油狀物HC-03。MS (ESI) m/z 767.51 ([M+H]
+)。
合成化合物HC-04
向160 g HC-03中加入1280 mL 甲酸,室溫攪拌6小時,TLC監控反應完全,減壓蒸去甲酸,得淺黃色油狀物。向殘留物中加入300 mL甲苯,減壓蒸去甲苯得111.85 g油狀物HC-04。
1HNMR (400MHz, DMSO-d6) δ12.18(brs,3H),7.37-7.30(m,5H),7.20(t,1H),7.92(s,1H),5.00(s,2H),3.58-3.55(m,12H),2.97(q,2H),2.37-2.47(m,6H),2.04(t,2H),1.46-1.36(m,4H),1.17-1.29(m,4H). MS(ESI)m/z 597.29 ([M-H]
-)。
合成化合物HC-05
向110.72 g HC-04中加入800 mL DMF使其溶解,加入107.48 g DIPEA和253.28 g HBTU。混合物在室溫下攪拌20分鐘後,緩慢滴加用200 mL DMF溶解的101.3 g的N-叔丁氧羰基-1,3-丙二胺,滴畢,混合物在室溫下攪拌1h,TLC監控反應完全。向反應液中加入2 L飽和碳酸氫鈉水溶液,用800 mL乙酸乙酯萃取,有機相用飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鈉乾燥,減壓濃縮,矽膠管柱層析純化,二氯甲烷:甲醇 = 80:1-20:1梯度洗提,收集產物洗提液,濃縮至乾燥,得到得220 g油狀物HC-05。pMS (ESI) m/z 1067.70 ([M+H]
+)。
合成化合物HC-06
將79.68 g HC-05溶於880 mL DCM,冰水浴降溫,滴加190 g三氟乙酸,滴畢,混合物在室溫下攪拌4小時,UPLC-MS監控反應完全,減壓蒸去DCM,加入甲苯600 mL,濃縮至乾燥,得121.6 g油狀物HC-06。MS (ESI) m/z 767.61 ([M+H]
+)。
合成化合物HC-07
90 g S-04溶於265 mL DMF中,加入72 g DIPEA,加入52 g HBTU,攪拌20分鐘後滴加62 g 化合物HC-06的250 mL DMF溶液及72 g DIPEA溶液。向反應液中加入1000 mL飽和碳酸氫鈉,加入500 mL乙酸乙酯,萃取分取EA層,用飽和氯化鈉溶液洗滌,無水硫酸鈉乾燥,濃縮,矽膠柱層析純化,二氯甲烷:甲醇 = 50:1-10:1梯度洗提,收集產物洗提液,濃縮至乾燥,得75 g白色固體HC-07。MS(ESI) m/z 1028.46 ([(M+2)/2]
+)。
合成化合物HC-08
10 g HC-07溶於80 mL甲醇,加入1g 10% Pd/C,氫氣置換3次後室溫攪拌8h反應完全。濾除鈀碳。濾液濃縮乾燥,得到8.5 g灰白色固體HC-08。MS(ESI) m/z 961.37 ([(M+2)/2]
+)。
合成化合物GC-01
2.0 g中間體G-6溶於30 mL DMF,加入1.41 g HBTU和557 mg DIEA,氮氣保護下室溫攪拌20分鐘,加入6.62 g HC-08。室溫攪拌1h後,取樣TLC監控反應完全。向反應液中加入200 mL飽和碳酸氫鈉和100 mL乙酸乙酯,萃取分取有機層。有機相用飽和氯化鈉洗一次,無水硫酸鈉乾燥,濃縮後進行管柱層析純化,DCM: MeOH = 30:1 -10:1梯度洗提,收集產物部分,濃縮至乾燥,得到4.93 g白色固體 GC-01。MS(ESI) m/z 866.72 ([(M+3)/3]
+)。
合成化合物GC-02
20.4 g GC-01溶於200 mL THF,加入25 mL的1 M TBAF-THF溶液(四丁基氟化銨),混合物在室溫下攪拌過夜。反應液濃縮後進行管柱層析純化,DCM: MeOH = 50:1 2L-10:1梯度洗提,濃縮產物洗提液得10.39 g白色固體GC-02。MS(ESI) m/z 1061.55([(M+ 2)/2]
+)。
合成化合物GC-03
氮氣保護下,5.14 g GC-02溶於40 mL無水吡啶,加入4.43 g DMTrCl。室溫反應0.5h後,取樣TLC監測反應完全,加入甲醇10 mL淬滅反應。濃縮反應液,濃縮後進行管柱層析純化,DCM: MeOH = 50:1 -10:1梯度洗提,最終得到4.54 g白色固體GC-3。MS(ESI) m/z 1061.59 ([(M-302)+2)/2]
+)。
合成化合物GC-04
氮氣保護下,3.5 g GC-03溶於30 mL無水吡啶,加入10 mg DMAP和1.57 g丁二酸酐,化合物在室溫下攪拌72h,TLC監控反應完全。濃縮吡啶得粗產物,經矽膠柱純化,DCM: MeOH = 50:1 -10:1梯度洗提,濃縮產物淋洗液得到3.61 g白色固體
GC-04。MS(ESI)m/z 1111.50 ([(M-302)+2)/2]
+)。
1HNMR(400MHz,DMSO-d6) δ 7.89-7.82(m, 6H), 7.76-7.74(m, 4H), 7.38-7.36(m, 2H), 7.31-7.27(m, 2H), 7.24-7.16(m, 5H), 6.99(s, 1H), 6.88-6.81(m, 4H), 5.21(d, 2H), 4.98-4.95 (m, 3H), 4.50-4.47(m, 3H), 4.04-4.01(m, 10H), 3.91-3.86(m, 6H), 3.73-3.69(m, 12H), 3.54-3.52(m, 12H), 3.41-3.39(m, 4H), 3.04-3.02(m, 12H), 2.68-2.63(m, 9H), 2.29-2.26(m, 8H), 2.10(s, 9H), 2.06-2.02(m, 8H), 1.99(s, 9H), 1.89(s, 9H), 1.77(s, 9H), 1.52-1.44(m, 18H), 1.11(d, 3H)。
合成化合物GC-05
將246 mg GC-04溶於10 mL無水乙腈,加入46 mg HATU和27 mg DIPEA,搖動器振盪10分鐘。向上述反應液中加入800 mg LCAA-CPG(100 μmol/g),室溫條件下搖動器振盪過夜。次日,將反應液過濾,用乙腈洗滌濾餅。向濾餅中加入5 mL CapA(20%NMI-80% ACN)和5 mL CapB(20% AC
2O-30% lutidine-50% CAN),室溫條件下於搖動器繼續振盪2h,將反應液過濾,將濾餅用乙腈洗滌,室溫真空乾燥2h,得到780 mg化合物GC-05,測得載量為45 μmol/g。
實施例 2 HC-13 ( His(R)- 簇 GalNAc )的合成
HC-13(His(R)-簇GalNAc)以如下所述的2個步驟合成:
步驟
1
:化合物
H-09
的合成路線
合成化合物H-02
38.4 g氫氧化鈉溶于400 mL水,加入400 mL THF,混合物在冰水浴中降溫,加入50 g H-01(L-組胺酸)攪拌溶解。加入175 g二碳酸二叔丁酯,加畢,室溫攪拌反應4h。TLC監控反應完全後,反應混合物進行抽濾,濃縮濾液,向濃縮殘留物中加入200 mL MTBE共洗滌萃取3次。分取水層,加入500 mL乙酸乙酯後用3 M鹽酸調至pH2~4,分取EA層,飽和氯化鈉洗滌。無水硫酸鈉乾燥,過濾,濾液濃縮乾燥,得到98 g白色固體。MS(ESI)m/z 356.25 ([M+H]
+)。
合成化合物H-03
氮氣保護下將110 g H-02溶於880 mL無水THF中。冰浴降溫至0-5°C,向反應液中緩慢滴加1.1 L硼烷四氫呋喃溶液(1 M)。滴畢,室溫攪拌1h,TLC監控反應完全。冰水浴降溫至0-10°C後,緩慢滴加230 mL甲醇淬滅反應。濃縮THF,向殘留物中加入乙酸乙酯800 mL和飽和食鹽水300 mL萃取分液,有機相無水硫酸鈉乾燥,過濾,濾液濃縮乾燥,得到106 g H-03粗產物,MS(ESI)m/z 342.40 ([M+H]
+),
1H-NMR(400MHz,DMSO-d6) δ 8.69(s,1H), 7.37(s,1H), 6.68(d,1H), 4.82(s,1H), 3.68-3.82(m,1H), 3.29-3.43(m,2H), 2.89(dd,1H), 2.54(d,1H), 1.57(s,9H),1.34(s,9H)。
合成化合物H-04
106 g H-03溶於1L二氯甲烷,加入38 g咪唑,向反應液中滴加128 g TBDPSCl。滴畢,室溫反應1h,TLC監控反應完全。向反應液中加入400 mL飽和氯化鈉,萃取分取DCM層,飽和氯化鈉洗滌,硫酸鈉乾燥,濃縮,矽膠管柱層析純化,石油醚:乙酸乙酯 = 100:1-20:1梯度洗提。收集產物洗提液,濃縮乾燥,得到106 g白色固體。
1H-NMR (400MHz, DMSO-d6) δ 8.71(s, 1H), 7.63-7.65(m, 4H), 7.41-7.48(m,6H), 6.85(d, 1H), 3.91-4.02(m,1H), 3.61(d, 2H), 3.04(dd, 1H), 2.57-2.63(m, 1H), 1.58(s, 9H), 1.35(s,9H), 1.01(s, 9H)。
合成化合物H-05
80 g H-04溶於240 mL冰醋酸,80°C攪拌反應過夜。TLC監控反應完全後,混合物進行冰水浴降溫,然後加入400 mL乙酸乙酯,滴加4 M 氫氧化鈉調pH至8-9,分取有機相,飽和氯化鈉洗一次,無水硫酸鈉乾燥,濃縮乾燥,得到66 g白色固體。MS(ESI)m/z 480.27 ([M+H]
+)。
合成化合物H-06
氮氣保護下,37.8 g H-05溶於250 mL DMF,加入33.4 g碳酸銫,室溫攪拌30min。滴加14.5 g溴乙酸甲酯的40 mL DMF溶液。滴畢,室溫攪拌0.5h,UPLC-MS監控基本反應完全。向反應液中加入300 mL EA和250 mL飽和氯化銨,分取EA層,飽和氯化鈉洗1次,無水硫酸鈉乾燥,濃縮,矽膠管柱層析,DCM: MeOH = 100:1-50:1梯度洗提。收集產物洗提液,濃縮乾燥,得到35 g固體。MS(ESI)m/z 552.36 ([M+H]
+)。
合成化合物H-07
26 g H-06溶於260 mL DCM,溶液冰水浴降溫,滴加45 mL 三氟乙酸。滴畢,升溫至室溫攪拌1h,UPLC-MS監控反應完全。濃縮TFA,向殘留物中加入200 mL DCM,滴加飽和碳酸氫鈉調pH 至8-9,分取DCM層,飽和氯化鈉洗滌,無水硫酸鈉乾燥,過濾,濃縮乾燥,得到21.89 g油狀物。MS(ESI)m/z 452.30 ([M+H]
+)。
合成化合物H-08
17.53 g M-3溶於105 mL DMF中,氮氣保護下加入21.21 g HBTU、12.2 mL DIEA,室溫攪拌30min。然後滴加21 g H-07的100 mL DMF溶液,20min滴畢,室溫攪拌1h 取樣TLC監控反應完全。加入200 mL EA和500 mL飽和氯化鈉,分取有機相,飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鈉乾燥,濃縮,矽膠管柱層析,PE:EA = 10:1-3:1梯度洗提。收集產物洗提液,濃縮乾燥,得到20.2 g油狀物。MS(ESI)m/z 776.50 ([M+H]
+)。
合成化合物H-09
19.66 g H-08溶於50 mL THF,加入100 mL甲醇,室溫攪拌溶解,加入3.2 g氫氧化鋰,室溫攪拌2h,TLC監控反應完全。減壓濃縮甲醇和THF,向濃縮殘留物中加入100 mL乙酸乙酯,2 M HCl調節系統pH至 3~4,飽和氯化鈉洗滌,無水硫酸鈉乾燥,濃縮乾燥,得13 g白色固體化合物H-09。
1H-NMR (400MHz, DMSO-d6) δ7.85(d, 1H), 7.52-7.65(m, 9H), 7.34-7.47(m, 12H), 6.77(s, 1H), 4.72(s, 2H), 4.20-4.24(m, 1H), 4.09-4.14(m, 1H), 3.53-3.59(m, 2H), 2.80(dd, 1H), 2.63(dd, 1H), 2.39(dd, 1H), 2.24(dd, 1H), 9.67(d, 21H). MS(ESI)m/z 762.40 ([M+H]
+)。
步驟
2
:化合物
HC-13
的合成路線
HC-02~HC-08的合成參照GC-05(Glu(R)-簇GalNAc)中的合成步驟。
合成化合物HC-09
將3.9 g H-09溶於40 mL DMF,加入2.92 g HBTU和2 g DIPEA,室溫攪拌15分鐘。將11.5 g中間體HC-08溶於100 mL DMF,然後將該溶液緩慢滴加到上述攪拌系統,室溫攪拌30分鐘,TLC監控反應完全。向反應液中加入100 mL乙酸乙酯和100 mL飽和碳酸氫鈉,萃取分取EA層,飽和氯化鈉洗滌,無水硫酸鈉乾燥,濃縮,矽膠管柱層析純化(二氯甲烷:甲醇= 50:1-10:1),收集產物洗提液,濃縮乾燥,得到10.5 g白色固體。MS(ESI)m/z 889.44 ([(M+3)/3]
+)。
合成化合物HC-10
將10.1 g HC-09溶於150 mL THF,加入11.4 mL TBAF(1 M 的THF溶液),室溫攪拌過夜,LC-MS監控反應完全。減壓蒸去溶劑,粗產物用矽膠管柱層析,二氯甲烷:甲醇 = 50:1-10:1梯度洗提,收集產物洗提液,濃縮乾燥,得到7.53 g白色固體。MS(ESI)m/z 1094.94 ([(M+2)/2]
+)。
合成化合物HC-11
將3.9 g HC-10溶於33 mL無水吡啶,攪拌下加入1.03 g DMTrCl,室溫攪拌10分鐘後,TLC監控反應完全。用12 mL甲醇淬滅反應,減壓蒸去溶劑,濕法上樣,矽膠管柱層析純化,二氯甲烷:甲醇 = 50:1-20:1梯度洗提。收集產物洗提液,濃縮乾燥,得到3.62 g淡黃色固體。MS(ESI)m/z 1094.95 ([(M-302)+2)/2]
+)。
合成化合物HC-12
將3.6 g HC-11溶於36 mL無水吡啶,加入20 mg DMAP和2.9 g丁二酸酐,氮氣保護,室溫攪拌過夜。TLC監控反應完全。減壓蒸去吡啶,矽膠管柱層析純化(二氯甲烷:甲醇 = 50:1-10:1),收集產物洗提液,濃縮乾燥,得到2 g白色固體。
1HNMR(400MHz,DMSO-d6) δ 8.02-7.92(m, 10H), 7.43-7.38(m, 3H), 7.31-7.20(m, 8H), 7.06(s, 1H), 6.88-6.86(m, 4H), 6.64(s, 1H), 5.20(d, 3H), 4.98(dd, 3H), 4.55-4.49(m, 5H), 4.20-4.15(m, 2H), 4.05-3.97(m, 8H), 3.87(q, 3H), 3.73(s, 6H), 3.68-3.73(m, 3H), 3.55-3.52(m, 12H), 3.41-3.39(m, 4H), 3.04-3.01(m, 14H), 2.90(d, 2H), 2.77-2.59(m, 4H), 2.30-2.26(m, 8H), 2.10(s, 9H), 2.06-2.03(m, 8H), 1.99(s, 9H), 1.88(s, 9H), 1.77(s, 9H), 1.52-1.43(m, 20H), 1.27-1.20(m, 9H), 1.11(d, 3H), MS(ESI)m/z 1145.05 ([(M-302)+2)/2]
+)。
合成化合物HC-13
將236 mg HC-12溶於10 mL乙腈,加入49.6 mg HATU和29.8 mg DIPEA,混合物在搖動器中振盪10分鐘。向上述反應液中加入800 mg LCAA-CPG (96 μmol/g),搖動器振盪過夜。次日,將反應液過濾,用乙腈洗滌濾餅。向濾餅中加入5 mL CapA(20%NMI-80% CAN)和5 mL CapB(20% AC
2O-30% lutidine-50% CAN),混合物在室溫條件下於搖動器繼續振盪2h,將反應液過濾,將濾餅用乙腈洗滌,室溫真空乾燥2h,得到780 mg化合物HC-13,載量46 μmol/g。
實施例 3 B-9 ( His(R)- 簇 GalNAc ) 的合成
化合物 B-9 ( His(R)- 簇 GalNAc )以如下所示的2個步驟合成:
步驟
1
:化合物
Y-03
的合成路線
合成化合物Y-01
氮氣保護下,將169 g S-02溶於1.2 L無水DCM中,加入83.6 g 1-苄氧基乙醇,滴加57.38 g TMSOTf,滴畢後室溫反應過夜。TLC監控反應完全,冰水浴降溫,滴加飽和NaHCO
3調節PH至7-8後萃取分離有機相,有機相分別用飽和NaCl洗滌1次,無水硫酸鈉乾燥,過濾,濾液濃縮乾燥,管柱層析純化得到182 g化合物Y-01。MS(ESI)m/z 482.16 ([M+H]
+)。
合成化合物Y-02
80 g Y-01溶於600 mL甲醇,加入8 g 10% Pd/C,氫氣置換3次後室溫攪拌10h反應完全。濾除鈀碳,濃縮濾液,乾燥得到59.86 g灰白色固體。MS(ESI)m/z 392.19 ([M+H]
+)。
合成化合物Y-03
氮氣保護下,將50.0 g化合物Y-02溶於500 mL無水二氯甲烷中,然後加入45 mL DIPEA,加入40 g N,N-二異丙基氯代亞磷醯胺,室溫攪拌反應2h。TLC監控反應結束後,濃縮,管柱層析快速分離,得到46.02 g化合物Y-03。MS(ESI)m/z 509.19 ([M+H]
+)。
步驟
2
:化合物
B-9
的合成路線
合成化合物B-2
將20.24 g SM-2(採購自南京藥石科技有限公司)溶於200 mL DMF,然後加入15.26 g DIPEA和30.13 g HBTU,室溫攪拌20分鐘後,緩慢滴加用50 mL DMF溶解的20.02 g B-1(採購自南京藥石科技有限公司)。滴畢,室溫攪拌1小時,TLC監控反應完全。加入600 mL飽和碳酸氫鈉,然後用300 mL乙酸乙酯萃取,飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鈉乾燥,濃縮,矽膠管柱層析純化,石油醚/乙酸乙酯梯度洗提,收集產物洗提液,濃縮乾燥,得到33.20 g化合物B-2。MS(ESI)m/z 738.40 ([M+H]
+)。
合成化合物B-3
將33 g B-2溶於400 mL 50% CH
2Cl
2/乙腈中,往系統中加入180 mL活化試劑(1 M 4,5-二氰基咪唑/1% N-甲基咪唑),滴加90 g Y-03的100 mL乙腈溶液,室溫攪拌30min,往系統中加入160 mL叔丁基過氧化氫/乙腈/水(10:87:3),TLC監控反應完全,減壓蒸去溶劑,矽膠管柱層析純化,得到化合物77.45 g B-3。MS(ESI)m/z 1128.79 ([(M+2)/2]
+)。
合成化合物B-4
60 g B-3溶於600 mL甲醇,加入6 g 10% Pd/C,氫氣置換3次後室溫攪拌8h反應完全。濾除鈀碳,濃縮濾液,乾燥,得到51.54 g灰白色固體。MS(ESI)m/z MS(ESI)m/z 1061.74 ([(M+2)/2]
+)。
合成化合物B-5
將16 g H-09溶於160 mL DMF,加入11.6 g HBTU,5.9 g DIPEA,室溫攪拌15分鐘。將46 g中間體B-4溶於400 mL DMF,然後將該溶液緩慢滴加到上述攪拌系統,室溫攪拌30分鐘,UPLC-MS監控反應完全。向反應液中加入400 mL乙酸乙酯,400 mL飽和碳酸氫鈉,萃取分取EA層,飽和氯化鈉洗滌,硫酸鈉乾燥,濃縮,矽膠管柱層析純化,收集產物洗提液,濃縮乾燥,得到42.1 g白色固體。MS(ESI)m/z 956.20([(M+3)/3]
+)。
合成化合物B-6
將40.0 g 中間體B-5溶於600 mL無水THF,室溫攪拌下加入45.6 mL TBAF(1 M 的THF溶液),攪拌過夜,UPLC-MS監控反應完全。減壓蒸去溶劑,粗產物用矽膠管柱層析,二氯甲烷/甲醇梯度洗提,收集產物洗提液,濃縮乾燥,得到23.10 g白色固體。MS(ESI)m/z 797.28 ([(M+3)/3]
+)。
合成化合物B-7
氮氣保護下,將30.0 g化合物B-6溶於300 mL無水吡啶中,加入6.2 g DMTrCl,室溫攪拌反應30 min。TLC監控反應結束後,濃縮,矽膠管柱層析分離,得到23.02 g白色晶狀固體,MS(ESI)m/z 797.38 ([(M-302+3)/3]
+)。
合成化合物B-8
氮氣保護下,10 g B-7溶於100 mL無水吡啶,加入100 mg DMAP和5.6 g丁二酸酐,室溫攪拌72h,反應結束,濃縮吡啶,矽膠管柱層析純化得到7.46 g產物B-8。MS(ESI)m/z 830.33 ([(M-302+3)/3]
+)。
合成化合物B-9
3 g B-8溶於30 mL乙腈,加入650 mg HATU、300 mg DIEA室溫振盪10min,加入10 g CPG-NH
2(96 μmol/g)繼續振盪過夜,過濾,乙腈淋洗,並於濾餅中加入50 mL cap A、50 mL capB繼續振盪2h,過濾,乙腈淋洗,真空乾燥3 h,得到11.2 g化合物B-9,載量45 μmol/g。
實施例 4 : SC-13 ( His(R)- 簇 GalNAc )的合成
化合物 SC-13 ( His(R)- 簇 GalNAc )以如下所示的步驟合成:
合成化合物SC-02
將起始原料換成3-胺基3-(2-羥乙基)-1,5-戊二醇,合成方法同HC-02製備。MS(ESI)m/z 548.35 ([M+H]
+)。
合成化合物SC-03
合成方法同His(R)-簇GalNAc合成路線中的HC-03合成。MS(ESI)m/z 809.66 ([M+H]
+)。
合成化合物SC-04
合成方法同His(R)-簇GalNAc合成路線中的HC-04合成。MS(ESI)m/z 639.30 ([M-H]
-)。
合成化合物SC-05
合成方法同His(R)-簇GalNAc合成路線中的HC-05合成。MS(ESI)m/z 1109.16 ([M+H]
+)。
合成化合物SC-06
合成方法同His(R)-簇GalNAc合成路線中的HC-06合成。MS(ESI)m/z809.47 ([M+H]
+)。
合成化合物SC-07
合成方法同His(R)-簇GalNAc合成路線中的HC-07合成。MS(ESI)m/z1049.23 ([(M+2)/2]
+)。
合成化合物SC-08
合成方法同His(R)-簇GalNAc合成路線中的HC-08合成。MS(ESI)m/z982.09 ([(M+2)/2]
+)。
合成化合物SC-09
合成方法同His(R)-簇GalNAc合成路線中的HC-09合成。MS(ESI)m/z902.62 ([(M+3)/3]
+)。
合成化合物SC-10
合成方法同His(R)-簇GalNAc合成路線中的HC-10合成。MS(ESI)m/z1115.52 ([(M+2)/2]
+)。
合成化合物SC-11
合成方法同His(R)-簇GalNAc合成路線中的HC-11合成。MS(ESI)m/z1115.56 ([(M-302)+2)/2]
+)。
合成SC-12
合成方法同His(R)-簇GalNAc合成路線中的HC-12合成。
MS(ESI)m/z1165.62 ([(M-302)+2)/2]
+).
1HNMR(400MHz,DMSO-d6) δ 8.01-7.88(m, 10H), 7.40-7.34(m, 3H), 7.29-7.18(m, 8H), 7.06(s, 1H), 6.78-6.82(m, 4H), 6.60(s, 1H), 5.18(d, 3H), 4.96(dd, 3H), 4.54-4.46(m, 5H), 4.20-4.15(m, 2H), 4.05-3.93(m, 8H), 3.82(q, 3H), 3.70(s, 6H), 3.65-3.71(m, 3H), 3.55-3.50(m, 12H), 3.41-3.34(m, 4H), 3.04-3.01(m, 14H), 2.87(d, 2H), 2.77-2.56(m, 4H), 2.30-2.26(m, 8H), 2.10(s, 9H), 2.06-2.01(m, 8H), 1.96(s, 9H), 1.94-1.90(m, 6H),1.85(s, 9H), 1.75(s, 9H), 1.52-1.43(m, 20H), 1.27-1.20(m, 9H), 1.11(d, 3H), MS(ESI)m/z 1145.05 ([(M-302)+2)/2]
+)。
合成化合物SC-13
合成方法同His(R)-簇GalNAc合成路線中的HC-13合成。
實施例 5 本發明提供的共軛結合寡核苷酸的合成
天然存在或化學修飾的寡核苷酸採用固相合成等通用方法合成。並且通過如下所示的示例性方法合成化合物共軛結合的寡核苷酸:
Oligo共軛結合GC-05(Glu-R-簇GalNAc)的製備
固相合成步驟
通過本領域已知的亞磷醯胺固相合成方法,以GC-05作為固相合成載體,通過MerMade192固相合成儀按照序列順序以3’到5’的方向逐一連接核苷單體。每連接一個核苷單體包括脫保護、偶聯、加帽和氧化四個步驟,上述步驟的標準程式是本領域普通技術人員已知的,並且所有單體溶液均配置成0.1M 的乙腈溶液。
固相合成試劑配置如下:
洗滌劑:乙腈
解離劑(Deblock):3% 二氯乙酸的二氯甲烷溶液
活性劑: 0.25M 5-乙硫基-1H-四唑的乙腈溶液
加帽試劑A:THF/二甲基吡啶/乙酸酐(8:1:1)
加帽試劑B:15% NMI/THF,GL38 finish
氧化劑:0.02M I
2in THF/吡啶/H
2O
硫化劑:0.10M DDTT溶液
以1 μmol合成規模為例的固相合成條件如下:
PO 迴圈列 | 參數 | PO試劑列 | |
步驟 | 試劑體積( μL ) | 反應時間( s ) | |
3 x洗滌 | 洗滌劑 | 200 μL | 0s |
2 x解離 | 解離劑 | 150 μL | 45s |
2 x 洗滌 | 洗滌劑 | 200 μL | 0s |
2 x偶聯 | 活性劑 | 85 μL | 360s |
Amidite | 70 μL | ||
1 x洗滌 | 洗滌劑 | 200 μL | 0s |
1 x加帽 | 加帽試劑 A | 75 μL | 60s |
加帽試劑 B | 75 μL | ||
1 x洗滌 | 洗滌劑 | 200 μL | 0s |
1 x氧化 | 氧化劑 | 150 μL | 60s |
2 x洗滌 | 洗滌劑 | 200 μL | 0s |
PS 迴圈列 | PS 試劑列 | ||
步驟 | 試劑體積( μL ) | 反應時間( s ) | |
3 x洗滌 | 洗滌劑 | 200 μL | 0s |
2 x解離 | 解離劑 | 150 μL | 45s |
2 x洗滌 | 洗滌劑 | 200 μL | 0s |
2 x偶聯 | 活性劑 | 85 μL | 360s |
Amidite | 70 μL | ||
1 x洗滌 | 洗滌劑 | 200 μL | 0s |
1 x硫化 | 硫化劑 | 200 μL | 200s |
2 x洗滌 | 洗滌劑 | 200 μL | 0s |
1 x加帽 | 加帽試劑 A | 75 μL | 60s |
加帽試劑 B | 75 μL | ||
2 x洗滌 | 洗滌劑 | 200 μL | 0s |
裂解和脫保護步驟
將上述固相合成步驟中得到的Oligo-support加入至1 mL離心管中,加入50~100 μl濃氨水,50-60°C孵育10h,離心吸取上清液,向上清液中加入2倍體積的丙酮-乙醇(80:20)溶劑,析出白色沉澱,10,000 g離心去除上清液得到沉澱產品,將沉澱複溶於0.2 M乙酸鈉溶液中。
純化、脫鹽和凍乾步驟
利用1 mL體積的離子層析柱(裝載填料Nano Q 30),在Avant 150純化設備上進行純化。
具體條件為:
緩衝液A:20 mM磷酸鈉-10%乙腈-水緩衝溶液(pH7.5),
緩衝液B:2.0 M NaCl-20 mM磷酸鈉-乙腈-水緩衝溶液(pH7.5);
洗提梯度:Buffer B 0 ~50%,Buffer A 100~50%
收集產品洗提液後合併,最後採用G25葡聚糖凝膠管柱進行脫鹽處理;脫鹽後的產品溶液測定OD260濃度值,計算產品含量,最終放入離心管中進行凍乾得到白色凍乾產物。
檢測:採用反相UPLC-MS串聯質譜進行檢測,純度在90%以上,質譜表現為m/z [M-7/7]
-、[M-8/8]
-、[M-9/]
-特徵離子峰。AS-Oligo的合成實施例參見GC-05-OLIGO,以Unylinker-CPG(採購自Glen Research)為固相合成載體進行合成。
Oligo共軛結合His-R-簇GalNAc合成實施例參見GC-05-OLIGO,以HC-13作為固相合成載體進行合成。
Oligo共軛結合His-R-簇GalNAc合成實施例參見GC-05-OLIGO,以SC-13作為固相合成載體進行合成。
Oligo共軛結合His-R-簇GalNAc合成實施例參見GC-05-OLIGO,以B-9作為固相合成載體進行合成。
siRNA-GalNAc共軛物或者aiRNA-GalNAc共軛物的製備是將上述得到的Oligo-GalNAc共軛物與互補序列反義股以1:1的摩爾比進行黏合,即得到雙股產物。
活性測試 材料和方法
合成的用於測試的共軛結合aiRNA:
我們設計的化合物HC-5是基於組胺酸連接子的三簇GalNAc,共軛結合在雙股RNA(例如aiRNA或siRNA)的正義股3’末端,在以下實施例中使用和描述時採用代碼「His-簇」表示。
我們設計的化合物GC-5是基於麩胺酸連接子的三簇GalNAc,共軛結合在雙股RNA(例如aiRNA或siRNA)的正義股3’末端,在以下實施例中使用和描述時採用代碼「Glu-簇」表示。
合成並用於活性測試實施例的寡核苷酸(aiRNA和siRNA)的序列和結構如下表所示:
測試的aiRNA序列
AGCU表示2’OMe修飾的RNA,agcu表示2’F修飾的RNA,*=PS,-L表示共軛結合的GalNAc共軛物
aiRNA# | 正義股 (5’-3’)(SS) | SEQ ID No. | 反義股 (5’-3’) (AS) | SEQ ID No. | as/ss |
1 | A*G*UGgauucuGuaCUGU-L | SEQ NO. 1 | A*a*ACAgUacAGaAuCCACU*G*G | SEQ NO. 2 | 17/21mer, SS 中間型 |
2 | U*G*gauucuGuaCUGUUU-L | SEQ NO. 3 | 17/21mer, SS-3’平末端型 |
本發明中的共軛物的體外遞送效率在肝細胞上通過RT-qPCR測試。初代小鼠肝細胞分離的步驟如下:
A部分:灌注
(1) 用緩衝液A灌注
(2) 用緩衝液B灌注
(3) 解剖肝臟,放入緩衝液C中
緩衝液A:向500 mL HBSS中加入93 mg EDTA (0.5 mM)
緩衝液B:向500 mL DMEM中加入400 mg I型膠原蛋白酶(0.8 mg/mL)
(注:灌注時加入膠原蛋白酶)
緩衝液C:向100 mL DMEM中加入2 mg BSA (2%)
B部分:分離
•灌注後,將肝臟放入10釐米TC盤中,打開肝臟袋,用鑷子搖動組織幫助解離。
•通過70微米過濾器過濾;用緩衝液C洗滌過濾器,4°C離心50g 5分鐘。
•棄去上清液,在50ml緩衝液C中輕輕重新懸浮(洗滌1),並在4°C下以50g離心5分鐘。
•棄去上清液,在50ml緩衝液C中輕輕重新懸浮(洗滌2),並在4°C下以50g離心5分鐘。
•棄去上清液,在50ml緩衝液C中輕輕重新懸浮(洗滌3),並在4°C下以50g離心5分鐘。
•丟棄上清液,重新懸浮於解凍/平板培養基中。
•用台盼藍計數以評估活力/產量。
•使用小鼠初代肝細胞解凍培養基(thermos fisher,CM3000)將細胞種在經膠原蛋白酶塗佈的平板(thermos fisher,A1142802)上。較好的是以1毫升/孔種在24孔盤上。
•3-4小時後,培養基替換為初代肝細胞維持培養基(thermofisher,CM4000)。
在不使用轉染劑的情況下進行體外自遞送試驗(在12孔板中測試,100,000個細胞/孔,48小時孵育)。測試的Oligo GalNAc共軛物的濃度在以下的每個實施例中標注。「空白對照組(mock)」樣本的Oligo GalNAc共軛物的濃度為0 nm。通過RT-q PCR檢測靶向的mRNA的表現量。
對於體內測試,所有動物在研究開始之前至少在室內適應48小時。從Charles River實驗室(Charles River Laboratorie)獲得6-8週齡的雌性C57BL/6小鼠,並隨機分配到每組。所有動物均按照IACUC方案處理。在不同的實施例中,對小鼠以20 mg/Kg或2 mg/Kg的劑量皮下注射aiRNA雙股或對照的磷酸鹽緩衝鹽水(PBS)。取肝臟進行療效分析。
實施例 6 肝細胞對共軛結合 / 不共軛結合的 aiRNA 的體外攝取
「His-簇」共軛結合的mβ-連環蛋白 aiRNA (aiRNA#1)與不共軛結合的aiRNA相比,在100 nM、10 nM甚至1 nM下的體外自遞送試驗中顯示出顯著的基因靜默活性,證明了本發明提供的GalNAc共軛物具有遞送如aiRNA的雙股RNAi劑的巨大效力。QPCR測試結果如
圖 2所示。
實施例 7 肝臟對與 GalNac 共軛物共軛結合的 aiRNA 的體外攝取
mβ-連環蛋白 aiRNA (aiRNA#1)與本發明提供的兩種不同的GalNAc共軛物共軛結合,二者分別在10 nM濃度下與分離的小鼠肝細胞共培養24小時。Glu-簇(3 GalNAc)和His-簇(3 GalNAc)在體外自遞送中都顯示出非常有效的基因靜默。本發明提供的GalNAc共軛物對於遞送雙股RNAi劑(例如aiRNA)有很大的效力。
實施例 8 與 GalNAc 共軛物共軛結合的 aiRNA 的體內遞送效力
以20 mg/kg向C57BL/6J小鼠皮下注射aiRNA共軛物(mβ-連環蛋白 aiRNA (aiRNA#1)分別與「His-簇」和「Glu-簇」共軛結合)。在注射後第2天採集肝臟樣本,分析連環蛋白的表現量。如
圖 4所示,His-簇共軛物和Glu-簇共軛物在體內誘導了有效的基因靜默活性。與之前收集的體外數據類似,在本試驗中Glu-簇共軛物在遞送所述aiRNA方面似乎比His-簇共軛物更有效。在以2 mg/kg的劑量注射靶向beta-連環蛋白的共軛結合的aiRNA後的第2天、第14天和第28天,分析了肝臟中的基因表現。如
圖 5所示,與His-簇或Glu-簇共軛結合的aiRNA在體內誘導了有效且持久的基因靜默活性,這表明本發明提供的GalNAc共軛物可以在體內高效遞送雙股RNAi劑。
實施例 9 與 GalNAc 共軛物共軛結合的 aiRNA 的體外攝取和體內遞送效率
按照上述方法,對具有SS中間位置結構的aiRNA(aiRNA#1)和具有SS 3'平末端結構的aiRNA(aiRNA#2)進行了體外和體內測試。SS中間位置aiRNA是示例性的中間型干擾RNA雙股分子,SS 3'平末端aiRNA是示例性的平末端型干擾RNA雙股分子。通過本發明組合物共軛結合的兩種類型的aiRNAs在100 nM、10 nM甚至1 nM濃度下的體外自遞送試驗中,以及在體內試驗中(單劑量23 mg/kg皮下給藥(s.c.)後4h,與對照組相比),顯示出強大的基因靜默活性。通過QPCR進行測試,結果如
圖 6和
圖 7所示。同樣令人驚訝的是,在體外和體內試驗中,中間型aiRNA都顯示出比平末端型aiRNA更有效的活性。這些資料表明,本發明提供的新型連接體組合物可用於將GalNac共軛結合到不同的雙股RNA結構。此外,通過與本發明提供的組合物共軛結合的中間型干擾RNA雙股/aiRNA-GalNAc複合物可進一步提高基因靜默效率。
實施例
5-9中的這些結果清楚地表明,基於本發明設計的GalNAc共軛物可以顯著提高寡核苷酸在體外和體內的遞送效率,實現靶向肝細胞中不同基因的巨大基因靜默效力。此外,本發明中提供的連接體組合物是基於我們身體的胺基酸,其消除了GalNAc共軛物中使用的其他類型連接體的安全風險。
對於本領域的技術人員來說顯而易見的是,在不脫離本發明的範圍或精神的情況下,可以對本發明進行各種修改和變化。對本領域技術人員而言,參考本發明公開的說明書和實踐,本發明的其它實施方案是顯而易見的。我們希望說明書和實施例只是被認為是示例性的,以下的申請專利範圍會對本發明的真正的範圍和精神進行闡述。
貫穿本申請,為更全面地描述和本發明有關的現有技術的情況,參考了不同的出版物、專利、和/或專利申請。這些出版物、專利、和/或專利申請的公開在本文中以其整體作為參考併入,就如同每一個單獨的出版物、專利、和/或專利申請專門地、單個地被指出通過參考併入。
無
參考下述附圖和申請專利範圍,可以更好地理解本發明的目的和特徵。附圖示出了本發明的核心思想,但不一定總結了所有可能的變化。在附圖中,相似的數字用於指示各個視圖中的相似部分。
圖1示出了寡核苷酸-配體共軛物(Oligonucleotide-Ligand Conjugation)的示例性結構。一種共軛結合的干擾RNA雙股分子包括反義股和正義股。在一些實施方案中,寡核苷酸是干擾RNA雙股分子,並且配體可以共軛結合在正義股的3'末端(例如結構1.1-1.3、中間型aiRNA、平末端型aiRNA和siRNA),在反義股的3'末端(結構2),在正義股的5'末端(結構3)或在正義股的兩個末端(結構5),或在反義股的兩個末端(結構4),在反義股的3'末端和正義股的5'末端(結構6),在正義股的3'末端和反義股的3'末端(結構7),或在正義股的3'末端、反義股的3'末端和正義股的5'末端。在一些實施方案中,寡核苷酸是反義寡核苷酸(ASO),並且配體可以共軛結合在反義股的3'末端或/和5'末端。
圖2示出了通過QPCR測試的體外攝取β-連環蛋白(β-Catenin)aiRNA的結果。「非-GalNAc」是沒有共軛結合的aiRNA。「GalNAc」是與「His-簇」共軛結合的aiRNA。
圖3示出了分別與「His-簇(3 GalNAc)」、和「Glu-簇(3 GalNAc)」共軛結合的mCat12 aiRNA在原代肝細胞中的體外攝取效果。
圖4示出了分別與「His-簇(3 GalNAc)」、和「Glu-簇(3 GalNAc)」共軛結合的mCat12 aiRNA在體內的攝取效果。所述aiRNA以20 mg/Kg的劑量皮下(s.c.)給藥。
圖5示出了分別與「His-簇(3 GalNAc)」、和「Glu-簇(3 GalNAc)」共軛結合的mCat12 aiRNA在體內的攝取效果。所述aiRNA以2 mg/Kg的劑量皮下(s.c.)給藥。
圖6示出了通過QPCR測試的體外攝取β-連環蛋白 aiRNA的結果。aiRNA與 「His-簇」共軛結合。SS-中間型代表反義股具有5’突出端的aiRNA #1。SS-3’平末端型代表在正義股的3’末端和反義股的5’末端為平末端的aiRNA #2。
圖7示出了體內攝取β-連環蛋白 aiRNA的結果。SS-中間型代表反義股具有3’突出端和5’突出端的aiRNA #1。SS-3’平末端型代表在正義股的3’末端和反義股的5’末端為平末端的aiRNA #2。
無
Claims (68)
- 一種化合物,具有結構式(G-H1): (G-H1) 其中: R 111、R 112、R 113對於每次出現各自獨立地為H、或R 119A;且R 111、R 112、R 113中的至少一個為R 119A; R 119A包含至少一種能夠與細胞表面受體對接的配體; R 114、R 117、R 118選自由以下組成的群組中的一個或多個:H、或烷基、芳基、雜芳基、鹵代烷基、-O烷基、-O烷基苯基、-烷基-OH、-O鹵代烷基、-S烷基、-S烷基苯基、-烷基SH、-S鹵代烷基、鹵基、-OH、-SH、-NH 2、-烷基-NH 2、-N(烷基)(烷基)、-NH(烷基)、-N(烷基)(烷基苯基)、-NH(烷基苯基)、氰基、硝基、-CO 2H、-C (O)O烷基、-CON(烷基)(烷基)、-CONH(烷基)、-CONH 2、-NHC (O)(烷基)、-NHC (O)(苯基)、-N(烷基)C (O)(烷基)、-N(烷基)C (O)(苯基)、-C (O)烷基、-C (O)烷基苯基、-C (O)鹵代烷基、-OC (O)烷基、-SO 2(烷基)、-SO 2(苯基)、-SO 2(鹵代烷基)、-SO 2NH 2、-SO 2NH(烷基)、-SO 2NH(苯基)、-NHSO 2(烷基)、-NHSO 2(苯基)和-NHSO 2(鹵代烷基); R 115、R 116對於每次出現各自獨立地為OH、OH的保護基、磷酸基、磷酸二酯基、活化磷酸酯基、活化亞磷酸酯基、亞磷醯胺、固相載體、-OP(M')(M")O-核苷、-OP(M')(M")O-寡核苷酸、脂質、PEG、類固醇、聚合物、-O-核苷酸、核苷、-OP(M')(M")O- R 119B-OP(M'")(M"")O-寡核苷酸、或寡核苷酸; J 111、J 112、R 119B對於每次出現各自獨立地為間隔體; M'、M"、M'"和M""對於每次出現各自獨立地為O或S; n 111為1、2、3、4、5或6;n 112選自1-10,優選地1-3; 所述寡核苷酸包含天然存在的或化學修飾的核苷酸/核苷。
- 如請求項1所述的化合物,其中所述化合物具有結構式(G-H1-01): (G-H1-01) 其中: J 112A選自由以下組成的群組:C(O)、NH、O、S、OP(O)O、OP(S)O、CH=N和S(O) 2; J 112B選自1至10個碳原子的亞烷基; R 115A為固相載體或H; R 116選自由以下組成的群組:OH、OH的保護基、磷酸基、磷酸二酯基、活化磷酸基、活化亞磷酸酯基、亞磷醯胺、-OP(M')(M")O-核苷、-OP(M')(M")O-寡核苷酸、脂質、PEG、類固醇、聚合物、-O-核苷酸、核苷、-OP(M')(M")O- R119B -OP(M'")(M"")O-寡核苷酸和寡核苷酸; 可選地,J 112B選自1至10個碳原子的直鏈亞烷基。
- 如請求項1或請求項2所述的化合物,其中n 112為1。
- 如請求項1-3任一項所述的化合物,其中R 116包含寡核苷酸。
- 如請求項2所述的化合物,其中所述化合物具有結構式(G-H1-02): (G-H1-02)。
- 如請求項4所述的化合物,其中所述化合物具有結構式(G-H1-03): (G-H1-03)。
- 如請求項1所述的化合物,其中所述化合物具有結構式(G-H1-04): (G-H1-04); 其中: R 119C選自–C(O)-C 5–C 8直鏈亞烷基-NHCO-CH 2-、和–C(O)-C 8–C 11直鏈亞烷基-; R 119L獨立地選自能夠與細胞表面受體對接的配體; n 111L選自1、2、3、4和5。
- 如請求項7所述的化合物,其中: J 111、J 112、R 119B獨立地選自1至30個碳原子的亞烷基,其中一個或多個碳原子可選地被由以下組成的群組中的任意一個或多個取代基替代:C(O)、NH、O、S、OP(O)O、OP(S)O、CH=N、S(O) 2、C 2-C 10亞烯基、C 2-C 10亞炔基、C 6-C 10亞芳基、C 3-C 18雜亞環基和C 5-C 10雜亞芳基。
- 如請求項1-8任一項所述的化合物,其中所述間隔體為1至10個碳原子的亞烷基,其中一個或多個碳原子可選地被由以下組成的群組中的任意一個或多個取代基替代:C(O)、NH、O、S、OP(O)O、OP(S)O、CH=N和S(O) 2,和其中所述間隔體可選地不被取代或被選自下群組中的至少一個取代基所取代:H、或C 1-C 5烷基和-OC 1-C 5烷基。
- 如請求項7所述的化合物,其中所述分支基選自由以下組成的群組: ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 和 ; 其中每個n獨立地選自1至20;和 M選自2至6。
- 如請求項7所述的化合物,其中所述分支基選自由以下組成的群組: ; ; ; ; 和 。
- 如請求項7所述的化合物,其中所述分支基選自由以下組成的群組: 和 ; 其中每個A 1獨立地為O、S、C=O或NH;和 每個n獨立地選自1至20。
- 如請求項7所述的化合物,其中所述分支基是: 。
- 如請求項1-13任一項所述的化合物,其中所述化合物具有結構式(G-H1-05)或(G-H1-06): (G-H1-05) (G-H1-06) 其中: 每個X’獨立地選自表1;每個Z’獨立地選自表2和-NH-C 1–C 3直鏈亞烷基; R 119C選自-C(O)-C 5–C 8直鏈亞烷基-NHCO-CH 2-和-C(O)-C 8–C 11直鏈亞烷基-。
- 如請求項1所述的化合物,其中所述化合物具有結構式(G-H1-07)或(G-H1-08): (G-H1-07) (G-H1-08) 其中: R選自由以下組成的群組:-OP(MM')(M")O-核苷、-OP(M')(M")O-寡核苷酸、核苷、-OP(M')(M")O-R 119B-OP(M'")(M"")O-寡核苷酸和寡核苷酸; R’為固相載體、H或OH的保護基; D選自由以下組成的群組:-C(O)-C 5–C 8直鏈亞烷基-NHCO-CH 2-、-C(O)-C 8–C 11直鏈亞烷基-和表3所列的結構基; 每個E獨立地選自表4; Z’獨立地選自表2和-NH-C 1–C 2亞烷基;和 每個L獨立地包含一種能夠與細胞表面受體對接的配體基團。
- 如請求項15所述的化合物,其中D選自-C(O)-C 5–C 8直鏈亞烷基-NHCO-CH 2-和-C(O)-C 8–C 11直鏈亞烷基-。
- 如請求項1所述的化合物,其中所述化合物具有結構式(G-H1-09)或(G-H1-10): (G-H1-09) (G-H1-10) 其中: R’’為包含天然的或化學修飾的核苷酸/核苷的寡核苷酸; R’為固相載體、H或OH的保護基; A獨立地為O或S; X’獨立地選自表1; Z’獨立地選自表2和-NH-C 1–C 3亞烷基-; 每個D選自表3,-C(O)-C 5–C 8直鏈亞烷基-NHCO-CH 2-和-C(O)-C 8–C 11直鏈亞烷-; 每個E獨立地選自表4;和 每個L獨立地包含一種能夠與細胞表面受體對接的配體基團。
- 如請求項17所述的化合物,其中A為O,X’為表1的結構7-1,Z’為-NH-C 2亞烷基-,D為-C(O)-C 5–C 8直鏈亞烷基-NHCO-CH 2-。
- 如請求項17所述的化合物,其中A為S,X’為表1的結構7-1,Z’為-NH-C 2亞烷基-,D為-C(O)-C 5–C 8直鏈亞烷基-NHCO-CH 2-。
- 如請求項1-19任一項所述的化合物,其中每個配體獨立地選自由以下組成的群組:N-乙醯半乳糖胺(GalNAc)、膽固醇、生育酚、生物素、花青染料、葉酸、RGDp、轉鐵蛋白、大茴香醯胺、乳糖酸、cRGD、透明質酸、低分子量魚精蛋白、脂質衍生物、肽、環肽和雜環。
- 如請求項1-20任一項所述的化合物,其中所述化合物具有結構式(G-H1-11): (G-H1-11) 其中: R 112B具有如下所示結構: -分支基-(R 119B-R 119L) n 111L; R 119L獨立地選自一種能夠與細胞表面受體對接的配體; R 119B獨立地選自1至30個碳原子的亞烷基,其中一個或多個碳原子可選地被由以下組成的群組中的任意一個或多個取代基替代:C(O)、NH、O、S、OP(O)O、OP(S)O、CH=N、S(O) 2、C 2-C 10亞烯基、C 2-C 10亞炔基、C 6-C 10亞芳基、C 3-C 18雜亞環基和C 5-C 10雜亞芳基; R、R’獨立地選自由以下組成的群組:固相載體、包含天然的或化學修飾的核苷酸/核苷的寡核苷酸、H和OH的保護基; R和R’中的至少一個包含由天然的/或化學修飾的核苷酸/核苷形成的寡核苷酸; n 111L選自1、2、3、4和5。
- 如請求項4所述的化合物,具有結構式HC-1至HC-8: 。
- 如請求項4所述的化合物,具有結構式HC-9: 。
- 如請求項4所述的化合物,具有結構式HC-5: 。
- 如請求項1-24任一項所述的化合物,其中所述寡核苷酸通過其5’末端和/或3’末端與所述化合物的其它部分相連。
- 如請求項25所述的化合物,其中所述寡核苷酸包含小干擾雙股RNA(siRNA)。
- 如請求項25所述的化合物,其中所述寡核苷酸包含不對稱干擾雙股RNA(aiRNA)。
- 如請求項27所述的化合物,其中所述aiRNA包含反義股和正義股,其中所述反義股比所述正義股長,所述反義股的長度為19、20、21、22、23、24、25、26或27個核苷酸,以及當與所述正義股形成雙股時所述反義股包括1-9個核苷酸的3'突出端和0-8個核苷酸的5'突出端; 其中所述正義股的長度為10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25或26個核苷酸,且與所述反義股形成雙股區。
- 如請求項28所述的化合物,其中所述aiRNA包含反義股和正義股,其中所述反義股比所述正義股長,所述反義股的長度為19、20、21、22、23、24、25、26或27個核苷酸,以及當與所述正義股形成雙股時所述反義股包括1-9個核苷酸的3'突出端和1-8個核苷酸的5'突出端; 其中所述正義股的長度為10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25或26個核苷酸,且與所述反義股形成雙股區。
- 如請求項28所述的化合物,其中所述aiRNA包含反義股和正義股,其中所述反義股比所述正義股長,所述反義股的長度為19、20、21、22、23、24、25、26或27個核苷酸,以及當與所述正義股形成雙股體時所述反義股包括1-9個核苷酸的3'突出端和5'平末端; 其中所述正義股的長度為10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25或26個核苷酸,且與所述反義股形成雙股區。
- 如請求項25所述的化合物,其中所述寡核苷酸包含反義寡核苷酸(ASO)。
- 如請求項25所述的化合物,其中所述寡核苷酸包含微小RNA(miRNA)。
- 一種化合物,具有結構式(G-G1): (G-G1) 其中: R 127包含至少一種能夠與細胞表面受體對接的配體; R 123、R 124、R 125、R 126選自由以下組成的群組中的一個或多個:H、烷基、芳基、雜芳基、鹵代烷基、-O烷基、-O烷基苯基、-烷基-OH、-O鹵代烷基、-S烷基、-S烷基苯基、-烷基SH、-S鹵代烷基、鹵基、-OH、-SH、-NH 2、-烷基-NH 2、-N(烷基)(烷基)、-NH(烷基)、-N(烷基)(烷基苯基)、-NH(烷基苯基)、氰基、硝基、-CO 2H、-C(O)O烷基、-CON(烷基)(烷基)、-CONH(烷基)、-CONH 2、-NHC(O)(烷基)、-NHC(O)(苯基)、-N(烷基)C(O)(烷基)、-N(烷基)C(O)(苯基)、-C(O)烷基、-C(O)烷基苯基、-C(O)鹵代烷基、-OC(O)烷基、-SO 2(烷基)、-SO 2(苯基)、-SO 2(鹵代烷基)、-SO 2NH 2、-SO 2NH(烷基)、-SO 2NH(苯基)、-NHSO 2(烷基)、-NHSO 2(苯基)和-NHSO 2(鹵代烷基); R 121、R 122對於每次出現各自獨立地為OH、OH的保護基、磷酸基、磷酸二酯基、活化磷酸酯基、活化亞磷酸酯基、亞磷醯胺、固相載體、-OP(M')(M")O-核苷、-OP(M')(M")O-寡核苷酸、脂質、PEG、類固醇、聚合物、-O-核苷酸、核苷、-OP(M')(M")O- R 128B-OP(M'")(M"")O-寡核苷酸或寡核苷酸; J 121、J 122、R 128B對於每次出現各自獨立地為間隔體; M'、M"、M'"和M""對於每次出現各自獨立地為O或S; n 121為1、2、3、4、5或6;n 122選自1-10,優選地1-3; 所述寡核苷酸包含天然存在的或化學修飾的核苷酸/核苷。
- 如請求項33所述的化合物,其中所述化合物具有結構式(G-G1-01): (G-G1-01) J 122A選自由以下組成的群組:C(O)、NH、O、S、OP(O)O、OP(S)O、CH=N和S(O) 2; J 122B選自1至10個碳原子的亞烷基; R 121A選自由以下組成的群組:H和固相載體; R 122選自由以下組成的群組:OH、OH的保護基、磷酸基、磷酸二酯基、活化磷酸酯基、活化亞磷酸酯基、亞磷醯胺、固相載體、-OP(M')(M")O-核苷、-OP(M')(M")O-寡核苷酸、脂質、PEG、類固醇、聚合物、-O-核苷酸、核苷、-OP(M')(M")O-R 128B-OP(M'")(M"")O-寡核苷酸和寡核苷酸; 可選地,J 122B選自1至10個碳原子的直鏈亞烷基。
- 如請求項33或請求項34所述的化合物,其中n 122為1。
- 如請求項33-35任一項所述的化合物,R 122包含寡核苷酸。
- 如請求項34所述的化合物,其中所述化合物具有結構式(G-G1-02): (G-G1-02)。
- 如請求項36所述的化合物,其中所述化合物具有結構式(G-G1-03): (G-G1-03)。
- 如請求項36所述的化合物,其中所述化合物具有結構式(G-G1-04): (G-G1-04) 其中: J 123A選自由以下組成的群組:C(O)、NH、O、S、OP(O)O、OP(S)O、CH=N和S(O) 2; R 128A具有如下所示結構: -R 128C-分支基-(R 128B-R 128L) n 121L、或-R 128B-R 128L; R 128L獨立地選自一種能夠與細胞表面受體對接的配體; R 128B獨立地選自1至30個碳原子的亞烷基,其中一個或多個碳原子可選地被由以下組成的群組中的任意一個或多個取代基替代:C(O)、NH、O、S、OP(O)O、OP(S)O、CH=N、S(O) 2、C 2-C 10亞烯基、C 2-C 10亞炔基、C 6-C 10亞芳基、C 3-C 18雜亞環基和C 5-C 10雜亞芳基; R 128C選自-C(O)-C 5–C 8直鏈亞烷基-NHCO-CH 2-和-C(O)-C 8–C 11直鏈亞烷基-; n 121L選自1、2、3、4和5; R 128L獨立地選自一種能夠與細胞表面受體對接的配體基團; n 122選自1、2、3、4和5; n 121為2。
- 如請求項33-39任一項所述的化合物,其中所述間隔體為1至10個碳原子的亞烷基,其中一個或多個碳原子可選地被由以下組成的群組中的任意一個或多個取代基替代:C(O)、NH、O、S、OP(O)O、OP(S)O、CH=N和S(O) 2,和其中所述間隔體可選地不被取代或被選自下群組中的至少一個基取代:H、或C 1-C 5烷基和-OC 1-C 5烷基。
- 如請求項40所述的化合物,其中所述分支基選自由以下組成的群組: ; ; ; ; ; ; ; ; ; 和 ; 其中每個n獨立地為1至20;和 m選自2至6。
- 如請求項40所述的化合物,其中所述分支基選自由以下組成的群組: ; ; ; ; ; 和 。
- 如請求項40所述的化合物,其中所述分支基選自由以下組成的群組: 和 ; 其中每個A1獨立地為O、S、C=O或NH;和 每個n獨立地為選自1至20。
- 如請求項40所述的化合物,其中所述分支基為: 。
- 如請求項33-44任一項所述的化合物,其中所述化合物具有結構式(G-G1-05)或(G-G1-06): (G-G1-05) (G-G1-06) 其中: 每個X’獨立地選自表1;每個Z’獨立地選自表2; R 128C選自-C(O)-C 5–C 8直鏈亞烷基-NHCO-CH 2-和-C(O)-C 8–C 11直鏈亞烷基-。
- 如請求項33-45任一項所述的化合物,其中所述化合物具有結構式(G-G1-07)或(G-G1-08): (G-G1-07) (G-G1-08) 其中: R、R’獨立地選自包含天然的或化學修飾的核苷酸/核苷的寡核苷酸、H和OH的保護基; R和R’中的至少一個包含由天然的和/或化學修飾的核苷酸/核苷形成的寡核苷酸; Z’獨立地選自表2和-NH-C 1–C 3直鏈亞烷基; R 128C選自-C(O)-C 5–C 8直鏈亞烷基-NHCO-CH 2-和C(O)-C 8–C 11直鏈亞烷基-。
- 如請求項33-46任一項所述的化合物,其中所述化合物具有結構式(G-G1-09)或(G-G1-10): (G-G1-09) (G-G1-10) 其中: R、R’獨立地選自天然存在的和/或化學修飾的核苷酸/核苷形成的寡核苷酸、H和OH的保護基; R和R’中的至少一個包含天然存在的和/或化學修飾的核苷酸/核苷形成的寡核苷酸; A為O或S; D’選自由以下組成的群組:-C(O)-C 5–C 8直鏈亞烷基-NH-、-C(O)-C 8–C 11直鏈亞烷基-和表9所列的結構基; 每個E選自表4; X’獨立地選自表1; Z’獨立地選自表2和-NH-C 1–C 3直鏈亞烷基; 每個L獨立地包含一種能夠與細胞表面受體對接的配體基團;和 n 4獨立地選自1、2、3和4。
- 如請求項47所述的化合物,其中A為O,X’為表1的結構7-1,Z’為-NH-C 2亞烷基-,D’為-C(O)-C 5–C 8直鏈亞烷基-NH-。
- 如請求項47所述的化合物,其中A為S,X’為表1的結構7-1,Z’為-NH-C 2亞烷基-,D’為-C(O)-C 5–C 8直鏈亞烷基-NH-。
- 如請求項33-49任一項所述的化合物,其中每個配體獨立地選自由以下組成的群組:N-乙醯半乳糖胺(GalNAc)、膽固醇、生育酚、生物素、花青染料、葉酸、RGDp、轉鐵蛋白、大茴香醯胺、乳糖酸、cRGD、透明質酸、低分子量魚精蛋白、脂質衍生物、肽、環肽和雜環。
- 如請求項33所述的化合物,具有結構式 (G-G1-10) 其中: R 129具有如下所示結構: -分支基-(R 128B-R 128L) n 121L; R 128L獨立地選自一種能夠與細胞表面受體對接的配體; R 128B獨立地選自1至30個碳原子的亞烷基,其中一個或多個碳原子可選地被由以下組成的群組中的任意一個或多個取代基替代:C(O)、NH、O、S、OP(O)O、OP(S)O、CH=N、S(O) 2、C 2-C 10亞烯基、C 2-C 10亞炔基、C 6-C 10亞芳基、C 3-C 18雜亞環基和C 5-C 10雜亞芳基; R、R’獨立地選自由以下組成的群組:固相載體、包含天然的或化學修飾的核苷酸/核苷的寡核苷酸、H和OH的保護基; R和R’中的至少一個包含由天然存在的和/或化學修飾的核苷酸/核苷形成的寡核苷酸; n 121L選自1、2、3、4和5。
- 如請求項36所述的化合物,其中所述化合物具有結構式GC-1至GC-8: 。
- 如請求項36所述的化合物,具有結構式GC-9 。
- 如請求項36所述的化合物,具有結構式GC-5 。
- 如請求項33-54任一項所述的化合物,其中寡核苷酸通過其5’末端和/或3’末端與所述化合物的其它部分相連。
- 如請求項55所述的化合物,其中所述寡核苷酸包含小干擾雙股RNA(siRNA)。
- 如請求項33-54任一項所述的化合物,其中所述寡核苷酸包含不對稱干擾RNA(aiRNA)。
- 如請求項57所述的化合物,其中所述aiRNA包含反義股和正義股,其中所述反義股比所述正義股長,所述反義股的長度為19、20、21、22、23、24、25、26或27個核苷酸,以及當與所述正義股形成雙股時所述反義股包括1-9個核苷酸的3'突出端和0-8個核苷酸的5'突出端; 其中所述正義股的長度為10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25或26個核苷酸,且與所述反義股形成雙股區。
- 如請求項58所述的化合物,其中所述aiRNA包含反義股和正義股,其中所述反義股比所述正義股長,所述反義股的長度為19、20、21、22、23、24、25、26或27個核苷酸,以及當與所述正義股形成雙股時所述反義股包括1-9個核苷酸的3'突出端和1-8個核苷酸的5'突出端; 其中所述正義股的長度為10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25或26個核苷酸,且與所述反義股形成雙股區。
- 如請求項58所述的化合物,其中所述aiRNA包含反義股和正義股,其中所述反義股比所述正義股長,所述反義股的長度為19、20、21、22、23、24、25、26或27個核苷酸,以及當與所述正義股形成雙股時所述反義股包括1-9個核苷酸的3'突出端和5'平末端; 其中所述正義股的長度為10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25或26個核苷酸,且與所述反義股形成雙股區。
- 如請求項33-54任一項所述的化合物,其中所述寡核苷酸包含反義寡核苷酸(ASO)。
- 如請求項33-54任一項所述的化合物,其中所述寡核苷酸包含微小RNA(miRNA)。
- 一種小干擾RNA(siRNA)劑,其包含如請求項1-55任一項所述的結構式。
- 一種不對稱干擾RNA(aiRNA)劑,其包含如請求項1-55任一項所述的結構式。
- 一種反義寡核苷酸(ASO)劑,其包含如請求項1-55任一項所述的結構式。
- 一種微小RNA(miRNA)劑,其包含如請求項1-55任一項所述的結構式。
- 一種藥物組合物包含如請求項1-60任一項所述的化合物或請求項63-66任一項所述的劑和一種藥學上可接受的賦形劑、載體或稀釋劑。
- 一種如請求項1-60任一項所述的化合物或如請求項63-66任一項所述的劑在製備有效治療疾病或病症的藥物中的用途。
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Publication Number | Publication Date |
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TW202408490A true TW202408490A (zh) | 2024-03-01 |
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