WO2002053554A2 - Tetraether lipid derivatives and liposomes containing tetraether lipid derivatives and lipid agglomerates and the use thereof - Google Patents

Tetraether lipid derivatives and liposomes containing tetraether lipid derivatives and lipid agglomerates and the use thereof Download PDF

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WO2002053554A2
WO2002053554A2 PCT/EP2001/015356 EP0115356W WO02053554A2 WO 2002053554 A2 WO2002053554 A2 WO 2002053554A2 EP 0115356 W EP0115356 W EP 0115356W WO 02053554 A2 WO02053554 A2 WO 02053554A2
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tetraether
nhco
lipid
lipid derivative
derivative according
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Christine KÜHL
Bernhard Tewes
Martin Hagen
Felix Gropp
Ralf Littger
Uwe Marx
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Bernina Biosystems Gmbh
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/10Dispersions; Emulsions
    • A61K9/127Liposomes
    • A61K9/1271Non-conventional liposomes, e.g. PEGylated liposomes, liposomes coated with polymers
    • A61K9/1272Non-conventional liposomes, e.g. PEGylated liposomes, liposomes coated with polymers with substantial amounts of non-phosphatidyl, i.e. non-acylglycerophosphate, surfactants as bilayer-forming substances, e.g. cationic lipids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D323/00Heterocyclic compounds containing more than two oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/06Phosphorus compounds without P—C bonds
    • C07F9/08Esters of oxyacids of phosphorus
    • C07F9/09Esters of phosphoric acids
    • C07F9/10Phosphatides, e.g. lecithin

Definitions

  • the present invention relates to tetraether lipid derivatives, the liposomes and lipid agglomerates containing the tetraether lipid derivatives according to the invention and their use.
  • Liposomes are artificially produced uni- or multilamellar lipid vesicles that enclose an aqueous interior. Compounds possibly contained in the aqueous interior of the liposome are largely protected against proteolytic or nucleolytic attacks.
  • the lipid vesicles are generally similar to biological membranes and are therefore often easily integrated into the membrane structure after attachment to them. With this membrane fusion, the contents of the liposome interior are discharged into the lumen enclosed by the biological membrane. Alternatively, the liposomes are broken down in the cell lysosomes after endocytotic uptake. The content of the liposome interior released there can then pass from there into the cytosol of the cell.
  • Liposomes can therefore be used as transport vehicles.
  • liposomes are widely used as transport vehicles for therapeutic agents.
  • hydrophilic therapeutic agents for example “small molecules”, peptides or proteins are packaged in the aqueous interior of the liposome and / or hydrophobic compounds are built into the hydrophobic matrix, ie the lipid layer of the liposomes .
  • the cosmetics industry produces liposome-containing skin creams that transport active ingredients into the epidermis and lower cell layers.
  • targeted delivery of the active substances transported by the liposomes to specific cells or their accumulation in the vicinity of such target cells can be achieved, for example, by antibodies coupled to the outer membrane of the liposomes for certain cell surface structures or other “targeting” units.
  • Mainly natural lecithins from soybeans or egg yolk or defined natural or artificial phospholipids such as cardiolipin, sphingomyelin, lysolecithin and others are used to produce liposomes.
  • polar head groups choline, ethanolamine, serine, glycerol, inositol
  • the length and the degree of saturation of the hydrocarbon chains, size, stability and ability to take up and release the associated molecules are influenced.
  • Liposomes formed from normal double-layer-forming phospholipids can only be kept for a short time even when cooled.
  • Their storage stability can be e.g. by including phosphatidic acid or ⁇ -tocophero, but the stability thus improved is still insufficient for many purposes.
  • conventional liposomes are not acid-stable and are therefore unsuitable for the transport of active pharmaceutical ingredients that pass through the stomach after oral administration, nor for liposome-assisted DNA transfection under slightly acidic pH conditions.
  • Liposome-forming lipid mixtures for example Lipofectamin®, Lipofectin® or DOTAP®, are frequently used for scientific and medical lipofections in mammalian cells.
  • their use also means that a large number of parameters (eg cell density, amount of nucleic acid, Proportion of lipids added, volume of liposome preparation, etc.) to be determined exactly. because there is only a very narrow parameter optimum at which sufficient transfection efficiencies can be achieved. This makes transfections using commercial lipofection reagents very complex and cost-intensive.
  • large variations between the individual batches can be observed in the products mentioned above, which makes them less reliable in practice.
  • WO-A-97/31927 (DE-A-19607722) describes a tetraether lipid derivative which comprises a side chain with a modified or unmodified gulose residue or an oxidation product of such a gulose, and liposomes containing this tetraether lipid derivative, which are characterized by improved resistance distinguished from acids and by an improved storage stability.
  • US Patent 5098588 describes the preparation of tetraether lipid derivatives with polar side chains and their use as an interface lubricant.
  • WO-A-99/10337 (DE-A-19736592) describes tetraether lipid derivatives with side chains which are positively charged either per se through the formation of quaternary ammonium salts or under physiological conditions.
  • Such derivatized lipids are suitable for contacting negatively charged molecules, e.g. nucleic acid molecules, and e.g. to be enclosed in liposomes.
  • lipids which enable the production of liposomes which are improved with regard to their in vivo stability or storage stability.
  • lipids which, in addition to increased stability, offer an improved possibility of optionally delivering active substance from the liposomes integrating them.
  • the object of the invention is therefore to provide lipids which are suitable for the formation of liposomes and which have improved stability and / or allow a targeted release of active ingredient.
  • TEL derivatives tetraether lipid derivatives
  • X 1 and X 2 independently of one another are a branched or unbranched alkylene or alkenylene group having 1 to 20 carbon atoms, -COCR 1 Y (CH 2 ) m -, - (CH 2 ) m NHCO-, - (CH 2 ) m NHCOCHY-, - (CH 2 ) m O (CH 2 ) m NHCOCHY-, - [(CH 2 ) m O] n -, - [(CH 2 ) m O] n CO-, - (CH 2 ) m NHCO (CH 2 ) m CO-, - (CH 2 ) m -, - (CH 2 ) m CO-, - (CH 2 ) m NH- or - (CH 2 ) m NHCO (CH 2 ) m -,
  • R 1 and R 6 -H a straight-chain, branched or cyclic alkyl, alkenyl, aralkyl or aryl group with 1 to 12 carbon atoms, where these groups can be substituted with at least one group Y, or- (CH 2 ) m NHR 2 ,
  • n 0 to 150 o 0 to 10
  • p 0 or 1 q 0 to 5 and r 0 or 1
  • radicals R 2 to R 5 , R 7 and R 8 can further comprise a ligand which can be bound to the lipid via a spacer, and modifications thereof formed by the formation of pentacycles in the basic tetraether structure,
  • the present invention also provides liposomes and lipid agglomerates containing at least one of the aforementioned tetraether lipid derivatives.
  • the lipid structure of the cyclic tetraether lipid derivatives according to the invention consists of a 72-membered macrotetraether cycle. This consists of two biphytanyl chains, the terminal carbon atoms of which are linked to one another via two ethylenedioxy units (-O-CH 2 -CH 2 -0-). One carbon atom of each ethylene unit is substituted with a group S. Tetraether lipids are already known and have so far only been found in archaebacteria. Depending on the cultivation temperature, for example, pentacycles can form within the biphytanyl chains, giving the lipid a specific physico-chemical character. With every pentacyclization, the backbone loses two hydrogen atoms.
  • lipid scaffold has now been derivatized according to the invention in order to be suitable for incorporation into liposomes or lipid agglomerates intended for transfection or for the delivery of active substance with improved properties with regard to transfection and stability.
  • special side chains are introduced.
  • Some of the lipids derivatized in this way are particularly well suited to come into contact with negatively charged molecules, for example nucleic acid molecules, and to enclose them, for example, in liposomes.
  • the lipids according to the invention can additionally be coupled with molecules which enable the lipids to be specifically docked onto special cells. Examples of these are antibodies against cell surface antigens, in particular those which are selectively expressed on the target cells. Also possible are ligands for receptors that can be found selectively on the surface of certain cells, as well as biologically active peptides that enable organ or cell-specific targeting in vivo (Ruoslati, Science, 276, 1345-46, May 30, 1997) ,
  • the particular advantage of the tetraether lipid derivatives according to the invention is their improved stability. Since the lipid structure of the tetraether lipid derivatives according to the invention contains no double bonds, they are insensitive to oxidation. Furthermore, instead of the lipid ester bonds contained in lipids from eubacteria and eukaryotes, the tetraether lipid derivatives according to the invention only contain lipid ether bonds which are also present at high proton concentrations, such as those e.g. occur in the stomach, not be attacked. Another advantage of the tetraether lipids is the membrane-spanning macrocycles, which lead to better anchoring of the lipid in the membrane and thus increase the stability of the liposomes.
  • the tetraether lipid derivatives according to the invention preferably contain 0 to 8 pentacycles in the tetraether backbone.
  • Examples of such tetraether backbones include the following macrocycles:
  • the stereocenters of the biphytanyl chains of the tetraether macrocycles are preferably in the configuration shown above.
  • the glycerol units preferably have an sn configuration.
  • X 1 and X 2 independently of one another are a branched or unbranched alkylene or alkenylene group having 1 to 20 carbon atoms, -COCR 1 Y (CH 2 ) m -, - (CH 2 ) m NHCO-, - (CH 2 ) m NHCOCHY-, - (CH 2 ) m O (CH 2 ) m NHCOCHY-, - [(CH 2 ) m O] n -, - [(CH 2 ) m O] n CO-, - (CH 2 ) m NHCO (CH 2 ) m CO-, - (CH 2 ) m -, - (CH 2 ) m CO-, - (CH 2 ) m NH- or - (CH 2 ) m NHCO (CH 2 ) m -,
  • R 1 and R 6 -H a straight-chain, branched or cyclic alkyl, alkenyl, aralkyl or aryl group with 1 to 12 carbon atoms, where these groups can be substituted with at least one group Y, or- (CH 2 ) m NHR 2 ,
  • radicals R 2 to R 5 , R 7 and R 8 can further comprise a ligand which can be bound to the lipid via a spacer.
  • S 1 and S 2 independently of one another represent one of the following groups:
  • R 1 to R 6 independently of one another -H, -CH 3 , -C 2 H 5 ;
  • n is an integer from 1 to 4 and s is an integer from 1 to 4.
  • Preferred combinations of S 1 and S 2 include:
  • Preferred groups represented by D include - (CH 2 CH 2 0) n -E, - (CH 2 ) 3 -Y, - (CH 2 ) 3 -NHCO-CHY- (CH 2 ) 3 -Y, - (CH 2 ) 2 -N [(CH 2 ) 2 -Y] 2 and - (CH 2 ) -NR 2 - (CH 2 ) 3 -Y.
  • Particularly preferred groups represented by D include - (CH 2 ) 3 -N (R 5 ) 2 , - (CH 2 ) 3 -N + (R 5 ) 3 , - (CH 2 CH 2 0) n - CH 3 , - (CH 2 ) 3-NHCO-CH [N (R 5 ) 2] - (CH2) 3-N (R 5 ) 2 , - (CH2) 2-N [(CH 2 ) 2-N ( R 5 ) 2 ] 2 , - (CH 2 ) 2 -N [(CH 2 ) 2 -N + (R 5 ) 3 ] 2 , - (CH 2 ) 4 -NH- (CH 2 ) 3 -N (R 5 ) 2 and - (CH 2 ) 4 -NH- (CH 2 ) 3 -N + (R 5 ) 3 .
  • Preferred groups represented by E include - (CH 2 ) 2 -Y, -CH 3 , - (CH 2 ) 2 -NHC0-Z, - (CH 2 ) 2 -NR 4 ligand and - (CH 2 ) m -CO ligand.
  • Preferred groups represented by Y include -NHR 5 , -N (R 5 ) 2 , -N + (R 5 ) 3 and -NH-C (NH) -NH 2 , the groups -NH 2 , - N (CH 3 ) 2 and -N + (CH 3 ) 3 are particularly preferred.
  • Preferred groups represented by Z include: - (CH 2 ) 2 - CO ligand,
  • the groups X 1 and X 2 are preferably straight-chain alkylene groups with 1 to 12, preferably with 1 to 6 and particularly preferably with 1 to 4 carbon atoms. Examples of preferred groups include - (CH 2 ) -, - (CH 2 ) 2 -, - (CH 2 ) 3 - and - (CH 2 ) 4 -.
  • Preferred groups represented by R 1 and R 6 include hydrogen and alkyl groups having 1 to 6, particularly preferably 1 to 3 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group or an n-propyl group, which is substituted with at least one group Y. could be.
  • Particularly preferred examples of the substituted and unsubstituted alkyl groups represented by R 1 and R 6 include -CH 3 , -C 2 H 5 , - (CH 2 ) 3-N (CH 3 ) 2 and - (CH 2 ) 3 -NH 2 .
  • m is preferably a number in the range from 1 to 3, particularly preferably 2 or 3.
  • n is preferably a number in the range from 3 to 130 and very particularly preferably a number in the range from 40 to 85.
  • o is preferably a number in the range from 0 to 3, particularly preferably 0 or 1.
  • q is preferably 0 or 1.
  • S 1 and S 2 are independently selected from the following groups:
  • S 1 and S 2 are very particularly preferred combinations of S 1 and S 2.
  • one of the radicals R 2 to R 5 , R 7 and R 8 can further comprise a ligand which can be bound to the lipid via a spacer.
  • the spacer is preferably a divalent connecting group, which is represented by the following general formula:
  • U is a group which is coupled to the lipid and which is selected from the group consisting of -0-, -S-, -CO-, -COO-, -CONH-, -CSNH-, - (CN + H 2 ) -, -NH- and
  • W is a group which is coupled to the ligand and which is selected from the group consisting of -O-, -S-, -CO-, -OCO-, -NHCO-, -NHCS-, - (CN + H 2 ) -, -NH- and
  • V (a) is a branched or unbranched alkylene chain with 1 to 30 carbon atoms, the carbon atoms being partly by the groups -SS-, -CO-, -CH (OH) -, -NHCO-, -CONH-, cyclohexylene, phenylene, - COO-, -OCO-, -S0 2 -, -O- or -CH (CH 3 ) - can be replaced, and / or
  • the divalent connecting group include (a) a branched or unbranched alkylene chain with 1 to 30, preferably with 1 to 18 and particularly preferably with 1 to 12 carbon atoms, the carbon atoms being partly by the groups -SS-, -CO-, - CH (OH) -, -NHCO-, -CONH-, cyclohexylene, phenylene, -COO-, -OCO-, -S0 2 -, -0- or -CH (CH 3 ) - can be replaced, (b) one Polyethylene / propylene glycol chain with at least 3 ethylene / - propylene glycol units that can be branched, (c) a polyethylene / propylene amine chain with at least 3 ethylene / propylene amine units that can be branched, (d) an oligomeric or polymeric carbohydrate chain, (e) one Peptide chain, preferably an oligomeric or polymeric carbohydrate chain, (e) one
  • the materials that can be used to introduce a spacer into the tetraether lipids of the invention include commercially available products.
  • the products AEDP Product No. 22101ZZ
  • AMAS Product No. 22295ZZ
  • BMB Product No. 22331 ZZ
  • BMDB Product No. 22332ZZ
  • BMH Product No. 22330ZZ
  • BMOE Product No. 22323ZZ
  • BMPA Product No. . 22296ZZ
  • BMPH Product No. 22297ZZ
  • BMPS Product No. 22298ZZ
  • BM [PEO] 3 Product No. 22336ZZ
  • BM [PEO] 4 Product No.
  • the groups S 1 and S 2 can contain polyethylene glycol chains.
  • the materials that can be used to introduce polyethylene glycol chains into the tetraether lipids according to the invention include commercially available products. Polyethylene glycol chains are, for example, with average molar masses of 500 g / mol (average 11 ethylene glycol units), 1000 g / mol (average 23 ethylene glycol units, 2000 g / mol (average 45 ethylene glycol units), 3400 g / mol (average 77 ethylene glycol units) and 5000 g / mol (114 ethylene glycol units on average) These materials are preferably used according to the invention.
  • the circulation time of liposomes in the blood can be increased by incorporating lipids with polyethylene glycol chains (PEG chains), i.e. Liposomes containing such pegylated lipids have a longer lifespan in vivo than liposomes with unpegylated lipids.
  • PEG chains polyethylene glycol chains
  • the PEG chains preferably have molecular weights of 2000, 3400 or 5000 mass units.
  • the circulation time is highest when the pegylated lipid is well anchored in the liposome membrane. It is preferred that the bond between the lipid and the PEG part has a high stability.
  • the tetraether lipids are better anchored in the liposome membrane. This allows PEG chains, which are coupled to the TEL via stable bonds, to be anchored better in the liposome membrane than with conventional lipids. It has been shown that liposomes containing 5 mol% of the bis-pegylated tetraether lipid show a significantly lower release of carboxyfluorecein in the presence of serum than conventional liposomes (consisting of phosphatidylcholine), which indicates a significantly higher stability (see 3.3.2, Fig.8b).
  • pegylated TEL in serum, an increase in the release compared to the control is observed in liposomes in which conventional pegylated lipids are integrated.
  • pegylated TEL also represent a clear improvement of the conventional PEG system (see 3.3.2, Fig. 8b).
  • Bispegylated TEL derivatives are preferably provided for this.
  • the basic tetraether is linked via acid amide functions to two molecules of PEG, preferably the molecular weight 2000 (II).
  • Such a molecule shows better anchoring in the liposome membrane than e.g. the pegylated PE (phosphatidylethanolamine) lipids.
  • removal of such a bipolar lipid from the liposome membrane is made more difficult due to the second, voluminous, hydrophilic head group.
  • the link between the TEL derivative and the two PEG chains takes place via relatively stable acid amide bonds.
  • the circulation time of liposomes can be increased significantly.
  • the PEG chains can be replaced by poly (acrylic morpholine), poly (vinyl pyrrolidone) or gangliosides.
  • tetraether lipid-ligand conjugates according to the invention are outstandingly suitable for cell-specific targeting with the aid of long circulating liposomes.
  • pegylated tetraether lipids are particularly suitable for membrane anchoring of "large hydrophilic ligands, which greatly increase the tendency of the lipid-ligand conjugates to pass into the aqueous phase.
  • Preferred ligands are those selected from the group consisting of proteins, peptides, vitamins, carbohydrates and peptidomimetics.
  • the protein is preferably an antibody, a fragment of an antibody (Fab, F (ab) 2 or Fv), lectin or an apo-lipoprotein or a protein binding to a cell surface receptor.
  • the peptides are preferably peptides with 5 to 15 amino acids.
  • Other preferred peptides are EILDV, CDCRGDCFC, CNGRC and c (RGDfK).
  • the vitamins can be any essential or non-essential vitamin.
  • Preferred vitamins are vitamin B12 or folic acid.
  • peptidomimetics can also be used as ligands; be here preferably v ß 3 -specific diazepine derivatives or para-hydroxybenzoic acid amide derivatives used.
  • the ligand can contain, for example, a peptide sequence selected from CDCRGDCFC (cyclized via two disulfide bridges), EILDV, CNGRC (cyclized via a disulfide bridge), -c (RGDfK) - (cyclized via an amide bond), peptide sequences from the circumsporozoite protein and Transferrin peptide sequences.
  • the substituents S 1 and S 2 are the same at both ends of the tetraether lipid backbone. Based on natural tetraetheriipids, this enables synthesis without the interim use of protective groups.
  • the substituents S 1 and S 2 are different at both ends of the basic tetraether lipid structure.
  • Particularly preferred embodiments include those in which (a) S 1 comprises a cationic group and S 2 comprises a ligand, (b) S 1 comprises a neutral group and S 2 comprises a ligand and (c) S 1 comprises an anionic group and S 2 a Includes ligands.
  • This bifunctionality of the tetraether lipid derivatives according to the invention which enables the binding of a ligand possibly responsible for “targeting” outside and a substrate binding site inside a liposome, opens up undreamt-of therapeutic possibilities.
  • the tetraether lipid derivatives according to the invention can be in the form of salts.
  • Suitable counter cations include alkali metal ions such as sodium ions or potassium ions and ammonium ions.
  • Suitable counter anions include halide ions such as chloride ions, acetate ions and trifluoroacetate ions.
  • Other suitable anionic salts include fumerates, malonates, tartrates, citrates, succinates, palmoates, lactates and hydrogen phosphates.
  • the present invention also provides a composition containing two, three, four, five or more of the tetraether lipid derivatives according to the invention and optionally physiologically compatible additives.
  • the tetraether lipid derivatives according to the invention are preferably prepared from natural tetraether lipids, which e.g. can be isolated from archaebacteria.
  • pentacycles within the biphytanyl chains occur to a certain extent in the tetraetheriipids isolated from natural sources.
  • the extent of pentacyclization can be influenced by the cultivation temperature. Usually there are 0 to 8 pentacycles per tetraether backbone.
  • thermoplasmic acidophilum e.g. most lipid molecules at 1 to 5 pentatycles at a cultivation temperature of 39 ° C, while predominantly 3 to 6 pentacycles are observed at a cultivation temperature of 59 °.
  • the following table provides information on the distribution of pentacyclization in tetraetheriipids from Thermoplasma acidophilum at a cultivation temperature of 39 ° C or 59 ° C:
  • the tetraether lipid derivatives according to the invention can be obtained, for example, from the total lipid extract of archaebacteria, for example the total lipid extract of the archaebacterium Sulfolobus acidocaldarius, the total lipid extract of the archaebacterium Sulfolobus solfataricus or the total lipid extract of the archaebacterium Thermoplasma acidophilum.
  • Sulfolobus acidocaldarius was discovered in hot sulfur springs in Yellowstone National Park in 1972.
  • This archaebacterium grows between 60 and 90 ° C, with a temperature optimum of 78 ° C.
  • the limiting pH values for growth are between 3.0 and 3.5, with the optimum at 3.3.
  • Sulfolobus acidocaldarius grows optimally under microaerophilic conditions, ie only a low oxygen concentration in the medium is tolerated; too high 0 2 concentrations have a toxic effect.
  • Sulfolobus acidocaldarius is optional chemolithotrophic and therefore obtains its energy in natural habitats from the oxidation of elemental sulfur. Since sulfolobes can also grow organothrophically, this form of nutrition is used for cultivation.
  • Sulfolobus acidocaldarius contains tetraether lipids in its cell membrane, which only occur in archaebacteria. The tetraether lipids impart special properties such as pH and temperature stability of the cells, which make the life of the bacteria possible under these conditions.
  • the starting compounds used for the preparation of the tetraether lipid derivatives according to the invention can be obtained from the total lipid extract of archaebacteria using conventional methods. Such methods are e.g. in WO-A-97/31927 and in WO-A-99/10337.
  • the starting compounds which are used to prepare the tetraether lipid derivatives according to the invention can of course also be prepared synthetically. Appropriate methods are described in T. Eguchi et al., J. Org. Chem. 1998, 63, 2689-2698; K. Arakawa et al., J. Org. Chem. 1998, 63, 4741-4745; and in T. Eguchi et al., Chem. Eur. J. 2000, 6, 3351-3358.
  • the liposomes and lipid agglomerates according to the invention contain one or more of the tetraether lipid derivatives described above.
  • the liposomes or lipid agglomerates can comprise one or more layers, each containing one or more of these tetraether lipid derivatives.
  • lipid intended for the preparation of the liposomes is first dissolved in an organic solvent and a lipid film is formed by evaporation.
  • the lipid film will be good dried to remove all solvent residues.
  • the lipids of this film are then resuspended in a suitable buffer system.
  • physiological saline, pH 7.4 is suitable, but other buffer systems (for example Mcllvaine buffer), or unbuffered solutions, such as, for example, unbuffered potassium or sodium chloride solutions, can also be used.
  • vesicles By shaking by hand, large multilamellar vesicles with a size distribution in the ⁇ m range can be formed.
  • the formation of these vesicles can be facilitated by using two glass spheres and / or an ultrasound bath with low sound intensity.
  • Liposomes with a diameter of around 500 nm are formed.
  • the liposomes can be centrifuged in a 3200 Eppendorf centrifuge for 10 minutes in order to remove non-liposomal material. Intact, closed vesicles remain in the supernatant.
  • Liposomes can be further produced by detergent solubilization with subsequent detergent dialysis.
  • a lipid film is first formed as described above. This is suspended in a detergent-containing buffer system (examples of dialysable detergents: octyl- ⁇ -D-glucopyranoside or octyl- ⁇ -D-thioglucopyranoside).
  • the molar ratio (TEL derivative: detergent) for the detergents mentioned should be between 0.05 and 0.3 and the amount of buffer should be calculated in such a way that a liposome dispersion with a maximum of 15-20 mg lipid per ml buffer subsequently results.
  • Mixing micelles from detergent and TEL derivative is formed by shaking by hand.
  • the suspension of the mixed micelles is now in dialysis tubes, e.g. transferred into a Lipoprep® dialysis cell or into a Mini-Lipoprep® dialysis cell (Diachema AG, Langnau, Switzerland) and dialyzed at RT for 24 hours.
  • the mixed micelles form liposomes with a diameter of approximately 400 nm.
  • the liposome preparation can be centrifuged in a 3200 Eppendorf centrifuge for 10 minutes to remove non-liposomal material. Intact, closed vesicles remain in the supernatant.
  • a preferred protocol for liposome preparation by detergent dialysis, in which detergent sodium cholate is used, is described in the examples.
  • Liposomes which contain the TEL derivatives according to the invention (at least 10% TEL content in the lipid layer) or which are made up of 100% TEL derivatives have proven to be exceptionally stable. It has been shown that the shelf life of liposomes containing TEL components increases many times over that of conventional liposomes.
  • tetraether lipid derivatives are suitable as an additive for liposomes, the stability of which and thus drug release should be controlled in a targeted manner.
  • TEL derivative liposomes are therefore the method of choice.
  • octreotide As an example, it was shown that the oral intake of octreotide is greatly increased by the liposomal formulation with TEL-containing liposomes (see 4.4.3.2, Fig. 18).
  • the production of liposomes which contain conventional double-layer-forming phospholipids in addition to a proportion of TEL derivative has also proven to be advantageous.
  • the liposome membranes become more rigid and less permeable than the conventional liposomes.
  • the production Mixed liposomes are analogous to the production of pure TEL derivative liposomes.
  • Preferred bilayer forming phospholipids used in the present invention include bilayer forming cationic, neutral or anionic lipids.
  • the liposomes and lipid agglomerates according to the invention can contain the cationic lipid DOTAP® (Röche Diagnostics, Germany) and / or DOSPER® (Röche Diagnostics, Germany) and / or DC-Chol®.
  • the liposomes and lipid agglomerates according to the invention contain the neutral lipids phosphatidylcholine and / or phosphatidylethanolamine and / or phosphatidylglycerol and / or phosphatidylserine and / or phosphatidic acid and / or cholesterol and / or sphingomyelin.
  • the weight ratio of tetraether lipid derivative to further lipids in the liposomes and lipid agglomerates according to the invention is preferably 5: 1 to 1: 100.
  • the liposomes and lipid agglomerates according to the invention can furthermore contain nucleic acid molecules and / or compounds analogous to nucleic acid molecules (such as phosphorothioate) and optionally polycations.
  • Preferred polycations include polyethyleneimine, poly-lysine and protamine.
  • the liposomes according to the invention including the mixed liposomes and the lipid agglomerates including the mixed agglomerates can serve as transport vehicles for nucleic acids and / or cosmetic and / or pharmaceutical active substances.
  • Active pharmaceutical ingredients can be, for example, antibiotics, cytostatics or growth factors.
  • the active pharmaceutical ingredients can be produced synthetically or recombinantly. They can have further modifications, such as glycosylation, acetylation or amidation.
  • “Mixed liposomes” and “mixed-lipid agglomerates” additionally include conventional phospholipids.
  • the liposomes and lipid agglomerates according to the invention also enable targeted gene transfer or targeted drug delivery.
  • nucleic acids for example DNA or RNA sequences, which contain genes or gene fragments and are present in linear form or in the form of circularly closed vectors which may contain further genetic material, or else pharmaceutical or cosmetic active substances in pure form TEL liposomes or mixed liposomes, pure lipid agglomerates and mixed agglomerates are packaged and added to the target cells in vitro or in vivo. If the liposome membrane or agglomerate surface also z.
  • the contact between the antigen on the target cell and the antibody in the membrane of the liposome or agglomerate surface according to the invention results in a contact between the liposome or agglomerate surface and Target cell promoted.
  • the other ligands mentioned above which can react with substances on the target cell surface.
  • the pharmaceutical composition according to the invention contains the liposomes or lipid agglomerates described above and a physiologically tolerable diluent.
  • the present invention also provides an in vitro transfection kit which contains the liposomes and / or lipid agglomerates according to the invention and suitable buffers.
  • the liposomes or lipid agglomerates according to the invention can be used to produce a medicament for gene therapy in mammals.
  • the liposomes or lipid agglomerates according to the invention can also be used for the transfection of eukaryotic cells in vitro.
  • Another embodiment of the invention relates to the use of the liposomes or lipid agglomerates according to the invention for packaging active substances for oral, enteral, parenteral, intravenous, intramuscular, intra-articular, topical, subcutaneous, pulmonary or intraperitoneal application.
  • the TEL derivatives according to the invention are used in pure form or as a constituent of pure or mixed liposol or lipid agglomerates as the basis for the manufacture of medical ointments or skin creams.
  • tetraether lipid derivatives and compositions according to the invention can be used for coating surfaces, in particular metal or plastic surfaces.
  • Tetraether lipids can be covalently coupled to surfaces (e.g. stents, implants) as a monomolecular layer. Examples of such processes are described in WO-A-97/31927.
  • hydrophobic active substances can be enclosed like in a membrane. Active ingredients can also be coupled to the hydrophilic head groups.
  • the surfaces loaded with active substances according to these possibilities permit the slow and continuous release of active substance over longer periods of time. In this way, for example, the compatibility of coated stents or implants can be increased.
  • surfaces to be coated examples include oxidic surfaces (e.g. oxide layers on titanium), ceramic surfaces, semiconductor surfaces, glass surfaces, glassy carbon surfaces, cellulose foils (the coupling takes place via cyanuric chloride activation and coupling), gold surfaces (the coupling takes place via SH groups (either electrochemically or eg via iminothiolan (Mitsunobu reaction)) and polymer surfaces such as polyurethane surfaces, Teflon surfaces, polystyrene surfaces, polyacrylic resin surfaces (coupling depending on the reactive groups on the polymer surface).
  • oxidic surfaces e.g. oxide layers on titanium
  • ceramic surfaces semiconductor surfaces
  • glass surfaces glassy carbon surfaces
  • cellulose foils the coupling takes place via cyanuric chloride activation and coupling
  • gold surfaces the coupling takes place via SH groups (either electrochemically or eg via iminothiolan (Mitsunobu reaction))
  • polymer surfaces such as polyurethane surfaces, Teflon surfaces, polystyrene
  • Figure 1 shows (a) the density gradient centrifugation of liposomes from phosphatidylcholine and compound II and (b) the serum stability of liposomes from phosphatidylcholine and compound II.
  • Figure 2 shows the particle size determination of the mixed liposomes from compound VI and phosphatidylcholine.
  • Figure 3 shows the stability of liposomes containing compounds V and VI in the presence of detergents and serum.
  • Figure 4 shows the plasma level of octreotide after oral administration of liposomal formulation VI or after administration of the free substance.
  • Figure 5 shows the transfection of CHO cells with liposomes containing compound X.
  • Figure 6 shows the specific transfection efficiency of compound IX compared to AF1.
  • DGTE Glycerol dialkyl glycerol tetraether: approx. 10% of the total lipid content
  • GCTE Glycerol dialkyl calditol tetraether: approx. 40% of the total lipid content
  • the GCTE consists of two different lipids, which differ in the head group area (see following figure. ). Compound 3 can be converted to DGTE (2) by glycol cleavage with sodium metaperiodate.
  • the macro cycles of the tetraethers shown contain 0-8 pentacycles per macro cycle (four are shown in the following figure). In the other figures, the macro cycles are only symbolized by a box.
  • the silica gel is swollen in chloroform / diethyl ether (9: 1).
  • the starting compounds used in the following examples are obtained from the tetraetheriipids obtained using known methods. Such methods are e.g. in WO-A-97/31927 and in WO-A-99/10337.
  • the mass spectrum shows a set of equidistant lines with a spacing of 44 mass units (ethylene oxide unit).
  • the distribution of the heights of these lines corresponds to a Gaussian distribution.
  • IR spectroscopy (NaCI): v 1672, 1524 cnr ⁇ 1 (amide l + ll), 1112 (ether).
  • the mass spectrum shows a set of equidistant lines with a spacing of 44 mass units (ethylene oxide unit).
  • the distribution of the heights of these lines corresponds to a Gaussian distribution.
  • IR Spectroscopy (KBr): v 2923cm -1 (alkyl), 1733 (carboxyl), 1672 (amide), 1464, 1360 (alkyl), 1113 (ether).
  • the compound II and phosphatidylcholine (from protein) are mixed in a molar ratio of 1: 0.02 and dissolved in 2 ml of a mixture of chloroform: methanol (1: 1) (v / v).
  • the total lipid content of the batches is 9800 nmol.
  • the chloroform-methanol mixture of the dissolved lipids is removed on a rotary evaporator and the lipid film is dried for 15 minutes at 40 ° C. and 300 mbar and then for 15 minutes at 40 ° C. and 20 mbar.
  • the dry lipid film is taken up in 1 ml of bidistilled water and an aqueous suspension of multilamellar liposomes is prepared by shaking overnight at room temperature (Heidolph Unimax 1010 laboratory shaker).
  • the multilamellar liposomes are made using a hand extruder (Avanti Polar Lipids) by twenty extrusions through a 10Onm polycarbonate membrane, large unilamellar liposomes.
  • the aqueous suspension of the large unilamellar liposomes is lyophilized overnight.
  • the lyophilisate obtained is taken up in 50 ⁇ l of double-distilled water, incubated for one hour at room temperature, made up to 1 ml by adding 950 ⁇ l of double-distilled water and extruded again 20 times through a 100 nm polycarbonate membrane by means of the hand extruder.
  • a gradient mixer 7.5 ml of bidistilled water and 7.5 ml of 30% (w / w) sucrose in bidistilled water in a 16 x 96 mm ultra-clear centrifuge tube (Beckman Coulter) is used to make a continuous sucrose density gradient (0 to 30% (w / w) sucrose). Then 0.5 ml of the aqueous liposome suspension to be analyzed is mixed with 0.5 ml of 66% (w / w) sucrose in bidistilled water and layered under the sucrose density gradient.
  • the centrifuge tube with the liposome suspension layered under the sucrose density gradient is centrifuged in a Beckman Coulter Avanti J-30I high performance centrifuge (Beckman Coulter JS-24.15 rotor) for 16 hours at 20 ° C. and 100000 g. After centrifugation, the density gradient is fractionated (fraction volume: 0.7 ml). The individual fractions are collected in 1.5 ml reaction vessels. Fraction 1 was always the fraction with the highest sucrose content and fraction 22 the fraction with the lowest sucrose content. The phospholipid content of the individual fractions is determined by an enzymatic choline assay (Phospholipides Enzymatiques PAP 150-Kits; Biomerieux). Then all fractions are lyophilized overnight.
  • the lyophilisates obtained are taken up in 1 ml each of chloroform: methanol (1: 1) (v / v), sonicated for one hour in an ultrasound bath and then in a Sigma 4K15 centrifuge (Sigma 12130 -H rotor) centrifuged. The supernatants are completely removed in each case, transferred to 1.5 ml reaction vessels and dried in vacuo at 40 ° C. The dry centrifugation supernatants are taken up in 30 ⁇ l chloroform: methanol (1: 1) (v / v) and placed on silica gel 60 F 25 HPLC plates (Fa. Merck) applied.
  • the compound II and the lipid phosphatidylcholine (from protein) are mixed in the molar ratios 1: 0.02 and 1: 0.05 and dissolved in 2 ml of a mixture of chloroform: methanol (1: 1) (v / v).
  • the total lipid content of the batches is 5000 nmol.
  • the chloroform-methanol mixture of the dissolved lipids is removed on a rotary evaporator and the lipid film is dried at 40 ° C. and 300 mbar for 15 minutes and then at 40 ° C. and 20 mbar for 15 minutes.
  • the dry lipid film is taken up in 1 ml of double-distilled water and an aqueous suspension of multilamellar liposomes is prepared by shaking overnight at room temperature (Heidolph Unimax 1010 laboratory shaker).
  • the multilamellar liposomes are produced using a hand extruder (Avanti Polar Lipids) by 20 extrusions through a 100 nm polycarbonate membrane and large unilamellar liposomes.
  • the aqueous suspension of the large unilamellar liposomes is lyophilized overnight.
  • the lyophilisate obtained is taken up in 100 ⁇ l of a 2.5% solution of carboxyfluorescein in KRB buffer, incubated for one hour at room temperature and made up to 1 ml by adding 950 ⁇ l KRB buffer (KRB buffer: 114 mM sodium chloride, 5 mM potassium chloride , 1.65 mM disodium hydrogen phosphate, 0.3 mM sodium dihydrogen phosphate, 20 mM sodium hydrogen carbonate, 10 mM HEPES, 25 mM gluco- se).
  • the lipid suspension obtained is transferred into 100 nm liposomes by extrusion through a 100 nm polycarbonate membrane 20 times (hand extruder; Avanti Polar Lipids).
  • the separation of carboxyfluorescein not included is carried out by size exclusion chromatography (SEPHADEX G-75; gel bed 1 cm in diameter, 25 cm in length; running buffer: KRB).
  • the liposomes with the incorporated carboxyfluorescein are used in serum stability studies.
  • the measuring principle and implementation of the serum stability tests are described in 4.4.2.2. "Stability studies in biological environments" described.
  • the serum stability of the liposomes containing compound II is shown in Figure 1.b.
  • liposomes containing 5 mol% of compound II show a significantly lower release of carboxyfluorescein than conventional liposomes (consisting of phosphatidylcholine), which indicates a significantly higher stability.
  • compound II In contrast to compound II, an increase in release compared to the control is observed in liposomes in which conventional pegylated lipids are integrated (Nikolova and Jones, Biochim. Biophys. Acta 1996, 1304, 120-128.). With regard to the release properties, compound II thus represents a clear improvement of the conventional PEG system.
  • the aqueous phase is extracted 10 times with chloroform / methanol (2: 1).
  • the combined organic phases are dried over sodium sulfate and the solvent is removed in vacuo (crude yield: 98.7 mg).
  • the residue is purified twice using column chromatography on silica gel (15 g of silica gel 60 (0.040-0.063 mm; eluent: chloroform / methanol / water / 37% ammonia solution in water (60: 34: 5.5: 0.5)).
  • anhydrous tetrahydrofuran 150 ⁇ l of anhydrous tetrahydrofuran is placed under a nitrogen atmosphere. At 0 to 5 ° C (ice bath) 6.20 ⁇ l (68.2 ⁇ mol) phosphoryl chloride and then 10.4 ⁇ l (74.9 ⁇ mol) triethylamine are slowly added via a syringe. With good stirring, 44.3 mg (34.0 ⁇ mol) of anhydrous DGTE are slowly added dropwise at 0 ° C. within 15 min.
  • the reaction mixture is mixed with a solution of 4.50 ⁇ l (74.9 ⁇ mol) anhydrous ethanolamine, 37.7 ⁇ l (270 ⁇ mol) triethylamine and 88.6 ⁇ l anhydrous tetrahydrofuran.
  • the aqueous phase is extracted 10 times with chloroform / methanol (2: 1).
  • the combined organic phases are dried over sodium sulfate and the solvent is removed in vacuo.
  • the oily residue is purified by column chromatography over silica gel (15 g silica gel (0.04-0.063 mm).
  • the mobile phase is chloroform / methanol (3: 1) and then, after the DGTE has been completely eluted, chloroform / methanol / water / 37 % Ammonia solution in water (60: 34: 5.5: 0.5) and the solid is purified by crystallization from chloroform / methanol (2: 1). Yield: 11 mg (20%), colorless solid.
  • the bromoethyl dichlorophosphate reagent is prepared according to the following literature: Eibl et al., Chem. Phys. Lipids 1978, 22, 1-8. 1st stage: synthesis of DGTE-PBr
  • the phases are separated and the aqueous phase is extracted 5 times with 25 ml of chloroform / methanol (2: 1).
  • the combined organic phases are then dried over sodium sulfate and the solvent is removed in vacuo.
  • the brown oil is dried in an oil pump vacuum.
  • the purification is carried out using two column chromatographs:
  • DGTE-PBr 104 mg (62.3 ⁇ mol) DGTE-PBr are dissolved in 9 ml chloroform, 7.5 ml 2-propanol and 2.5 ml water and mixed with 6.5 ml of a 31 - 35% trimethylamine solution in water. The mixture is stirred for 4 days with the exclusion of light at room temperature. The solution is then mixed with 20 ml of a chloroform / methanol mixture (2: 1) and then with 5 ml of a semi-saturated sodium chloride solution. The phases are the separated and the aqueous phase is extracted 5 times with 10 ml of chloroform / methanol (2: 1).
  • the compound V and the lipid phosphatidylcholine (from protein) are mixed in different ratios (see 4.4.1.2.) And dissolved in 1 ml of a mixture of chloroform and methanol (2: 1). The total lipid content of the batches is 120 nmol in each case. After adding 480 nmol sodium cholate as detergent, the mixture is evaporated on a rotary evaporator, taken up in 1 ml of ethanol, evaporated again and dried for 30 min at 50 ° C. and 20 mbar. The system compound V / phosphatidylcholine forms a homogeneous, transparent film in all examined mixing ratios.
  • the lipid detergent film is taken up in 400 ⁇ l dialysis buffer (10 mM HEPES, pH 7.4, 150 mM NaCI), transferred into a dialysis capsule (Carl Roth GmbH, Düsseldorf, Germany) and provided with a dialysis membrane (exclusion limit 10 kDa, Dianorm GmbH, Kunststoff).
  • the lipid / detergent mixture is dialyzed for 36 h against 1000 times the volume of dialysis buffer. During this time, the dialysis buffer is replaced three times.
  • composition of the liposomes is examined using thin layer chromatography.
  • 20 ⁇ l of the liposome solution are mixed with 80 ⁇ l chloroform: methanol (2: 1), shaken for 5 min and centrifuged at 14,000 g for 5 min.
  • the upper, aqueous phase is removed and discarded.
  • the organic phase is evaporated under nitrogen, taken up in 20 ⁇ l chloroform: methanol (2: 1) and applied to an HPTLC thin-layer plate (Merck, Darmstadt, Germany).
  • the plate After developing the HPTLC in the eluent chloroform: methanol: water: 32% ammonia solution in water 60: 34: 5.5: 0.5, the plate is briefly immersed in the staining solution (3% (w / v) copper acetate in 8% (v / v ) Phosphoric acid) immersed and heated at 180 ° C for 20 min.
  • the lipids are identified by comparison with lipid standards.
  • the particle size is determined by dynamic light scattering using a party e-sizing system (380 ZLS, Nicomp Inc., Santa Barbara, CA, U.S.A.) in a sample volume of 150 ⁇ l. The particle size is weighted based on a Gaussian distribution.
  • the composition of the liposomes was checked by thin layer chromatography and corresponded to the composition in which the two lipids were used, which indicates that there was no loss of any of the components during manufacture.
  • the size of the liposomes was dependent on the lipid Composition and increased almost linearly with the content of compound V (in mol%).
  • Fig. 2 shows the results of particle size determination. The results show that compound liposomes can be prepared from compound V and the phosphatidylcholine by detergent dialysis in a wide concentration range (up to 100% compound V).
  • Compound V or compound VI and the lipid phosphatidylcholine (from protein) are mixed in different ratios (0-75 layer% compound V / Vl) and dissolved in 1 ml of a mixture of chloroform and methanol (2: 1). The total lipid content of the batches is between 100 and 1000 nmol. The mixture is evaporated on a rotary evaporator and dried for 15 min at 50 ° C. and 20 mbar.
  • the lipid film obtained is taken up with 1 ml of a 2.5% solution of carboxyfluorescein solution in KRB buffer and, after addition of 10 Teflon balls, shaken overnight at 250 rpm (KRB buffer: 114 mM NaCl, 5 mM KCI, 1.65 mM Na 2 HP0, 0.3 mM NaH 2 P0, 20 mM NaHCO 3 , 10 mM HEPES, 25 mM glucose).
  • the lipid suspension is transferred into 100 nm liposomes by extrusion (hand extruder; Avanti Polar Lipids).
  • the separation of not included carboxyfluorescein is carried out by size exclusion chromatography (SEPHADEX G-75; gel bed 1 cm0, 25 cm length; running buffer: KRB).
  • Liposomes can be produced in the range of 0-75 layer% compound V or VI using this method. In all preparations, liposomes are obtained which have incorporated carboxyfluorescein, which indicates a closed structure of the liposomes.
  • DGTE-PE chloroform: methanol: water: 32% ammonia solution in water (60: 34: 5.5: 0.5)
  • DGTE-PC chloroform: methanol: water: 32% ammonia solution in water (35: 25: 3: 2.5)
  • the analysis of the lipid composition shows that the composition of the liposomes in the range of 0 - 75 layer% V or VI corresponds to their initial weight at the beginning of the preparation, whereby the complete incorporation of compounds V and VI into the lipid matrix is verified.
  • the liposomes with incorporated carboxyfluorescein (CF) are used in stability studies. The measurement is based on the increase in the fluorescence intensity of CF when released from lipsomes.
  • the stability of the liposome in the presence of detergents is crucial for possible use as an oral drug delivery system. Stability in the serum is a prerequisite for using the liposome as an intravenous drug.
  • ⁇ l of the liposome sample is mixed with 75 ⁇ l of a 0.4% sodium cholate solution in KRB.
  • the change in fluorescence is monitored over a period of 50 seconds (excitation 485 nm; emission 538 nm).
  • the release of CF (in%) is calculated from the comparison of the measured value with the 0% sample (liposomes before the measurement) and the 100% sample (liposomes which were previously incubated for 10 minutes with a 4% sodium cholate solution).
  • the measurement is carried out as a four-fold determination in 96-well microtiter plates according to the time-resolved mode (Fluoroskan Ascent, Thermo-Labsystems).
  • 60 ⁇ l liposomes are mixed with 240 ⁇ l fetal calf serum and incubated at 37 ° C. for 16 h. The fluorescence intensity is measured every hour using the parameters described above.
  • 60 ⁇ l of a liposome solution which is mixed with 240 ⁇ l KRB buffer and carried under the same conditions, serve as a 0% sample.
  • the 100% sample consists of liposomes that were previously digested by adding a 4% sodium cholate solution in KRB.
  • the stability of the liposomes containing compounds V and VI is shown in Fig. 3.
  • the liposomes with V and VI show a significantly lower release of carboxyfluorescein than conventional liposomes (consisting of PC), which indicates a significantly higher Stability indicates.
  • the stabilization depends on the concentration and is more pronounced with compound V than with compound VI.
  • the data on the serum stability can be expected that the release of the liposomes can be adjusted continuously by changing the content of V or VI and thus enable a controlled release system for drug release.
  • the somatostatin-like peptide octreotide (size 8 amino acids) serves as a model compound for testing liposomes from VI as an oral drug delivery system.
  • To produce a lipid film 10 ⁇ mol of compound VI and 20 ⁇ mol of phosphatidylcholine are dissolved in 1 ml of chloroform: methanol (2: 1) and evaporated on a rotary evaporator. The film is dried for 30 min at 50 ° C. and 20 mbar and then after adding 2 ml bidistilled. Shaken water and 10 Teflon balls overnight at 250 rpm.
  • the resulting suspension of multilamellar vesicles is sonicated using a sonotrode for 60 min (Branson Sonifier; 70% amplitude) and thus transferred into small unilammelar vesicles (SUV).
  • the SUVs have an average size of 70 nm (for particle size determination see 4.4.1.2.).
  • 15 ⁇ mol lipid are transferred to a reaction vessel, frozen at -70 ° C. and lyophilized.
  • 2 mg octreotide are dissolved in 20 ⁇ l PBS and the lyophilisate is hydrated with this solution. After complete hydration, the liposome suspension is diluted to 1 ml.
  • the liposomes are centrifuged at 14,000 g for 20 min and the supernatant solution is removed. The washing step is repeated twice and the pellet obtained is resuspended in 500 ⁇ l PBS.
  • This method allows octreotide to be incorporated into PC and compound VI liposomes with an efficiency of approximately 10%.
  • the octreotide is quantified by HPLC and comparison with a calibration series of free octreotide: quantification of the octreotide by HPLC: eluent: acetonitrile / phosphate buffer solution (1: 1) Phosphate buffer solution:
  • octreotide (as a liposomal formulation or free) is administered orally into the stomach using a gavage.
  • 200 ⁇ l of retroorbital blood is withdrawn from the rats after anesthesia.
  • the plasma samples are frozen and the octreotide is then quantified by a radio-immunoassay (MDS-Pharma).
  • Fig. 4 shows the plasma concentrations of octreotide after oral administration of the liposomal formulation or the free substance. The values are mean values from 3 animals each.
  • the liposomal formulation of octreotide with the compound VI greatly increases the oral absorption of octreotide: the AUC ("Area under the Curve) of octreotide is doubled, while the clearance kinetics of octreotide remain unaffected. This is a clear indication of the Suitability of compound VI liposomes as an oral drug delivery system.
  • the solvent is evaporated and the remaining yellow oil is chromatographed on silica gel (about 130 g of silica gel 60, 0.063-0.200 mm, eluent: ethyl acetate / methanol (3: 2 +0.5% glacial acetic acid)).
  • the solvent of the fractions collected is removed in vacuo and the residue is dissolved in ethyl acetate.
  • the organic phase is washed once with 1 M sodium hydroxide solution and once with water and dried over sodium sulfate. The solvent is in. Vacuum removed and the residue dried.
  • the BOC-AF7 is dissolved in chloroform and stirred for 15 minutes with trifluoroacetic acid (TFA) to remove the BOC protective groups.
  • TFA trifluoroacetic acid
  • the crude product is purified by chromatography twice over silica gel (both columns each about 5 g silica gel 60, 0.040-0.063 mm).
  • t? -Hexane / ethyl acetate (1: 1) is used as the eluent
  • the second is carried out with pure ethyl acetate.
  • BOC-AF7 (XI) are stirred with 0.2 ml chloroform and 0.1 ml trifluoroacetic acid (TFA) for 15 min in order to remove the BOC protective groups.
  • the liposomes are prepared by detergent dialysis according to the method described in 4.4.1.1. described method.
  • the lipids phosphatidylcholine (from protein), cholesterol (from wool fat) and dioleylphosphatidylethanolamine (synthetic) are used in various ratios.
  • the lipids are reacted with a maximum of 1 mM total lipid with ten times the molar amount of sodium cholate.
  • CHO cells Chinese hamster ovary cells
  • CHO cells Chinese hamster ovary cells
  • the cultivation takes place in Iscoves Modified Dulbeccos medium with 10% fetal calf serum, 2 mM glutamine .
  • Liposomes containing compound X are introduced in various amounts of 0.25 -6.0 nmol compound X and filled up to a volume of 60 ⁇ l with 10 mM HEPES, pH 7.4, 150 mM sodium chloride.
  • the batches are mixed with 70 ⁇ l Opti-MEM (Life Technologies, Düsseldorf, Germany) and incubated for 30 min at room temperature. 0.15 ⁇ g plasmid DNA are added to 70 ⁇ l Opti-MEM for each batch and incubated for 15 min at room temperature.
  • the CHO cells are washed twice with PBS, 150 ⁇ l of the transfection mixture are added and the mixture is incubated at 37 ° C. for 5 h. The transfection solution is then removed, replaced by 400 ⁇ l of culture medium and incubated for a further 24 h.
  • ⁇ -galactosidase or the green fluorescent protein (GFP) pCMVß or pEGFP-N2; Clontech Inc., Palo Alto, CA, USA.
  • GFP green fluorescent protein
  • the ⁇ -galactosidase activity expressed in the cells is determined.
  • the cells in the 48-well plates are washed three times with PBS, with 150 ⁇ l bidist. Water was added, frozen at -70 ° C. and thawed again and then centrifuged at 3000 g for 30 min.
  • Compound X can be used to produce the three co-lipids phosphatidylcholine (PC), cholesterol (Chol) and dioleylphosphatidylethanolamine (PE) in different ratios.
  • PC phosphatidylcholine
  • Chol cholesterol
  • PE dioleylphosphatidylethanolamine
  • Liposomes with the composition X: PC: PE: Chol (1: A: B: C with A, B, C between 0.5 and 2) can be represented. All liposomes show more or less strong transfection properties.
  • liposomes with the composition X: PC: PE: Chol (1: 1: 1: 1) (mol%) will be presented.
  • the transfection efficiency shows a strong dependence on the ratio of compound X to the DNA content of the transfection approach with an optimum at 3 nmol X / ⁇ g DNA.
  • Liposomes from IX basically show the same transfection behavior as liposomes from X.
  • the transfection optimum is around 7.5 nmol / ⁇ g DNA.
  • compound IX represents a significant improvement.
  • compound IX is 4-5 times more efficient than AF1.
  • Compound IX shows no loss of transection efficiency in the presence of serum, while a drastic decrease in the efficiency of serum addition can be observed in AF1.

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Abstract

The invention relates to novel tetraether lipid derivatives which can be used for producing liposomes and lipid agglomerates with improved stability which are simple and reliable. The invention also relates to liposomes and lipid agglomerates with an increased lifespan in vivo.

Description

Tetraetherlipidderivate und Tetraetherlipidderivate enthaltende Liposomen und Lipidagglomerate sowie deren VerwendungLiposomes and lipid agglomerates containing tetraether lipid derivatives and tetraether lipid derivatives and their use
Die vorliegende Erfindung betrifft Tetraetherlipidderivate, die erfindungsgemäßen Tetraetherlipidderivate enthaltende Liposomen und Lipidagglomerate und deren Verwendung.The present invention relates to tetraether lipid derivatives, the liposomes and lipid agglomerates containing the tetraether lipid derivatives according to the invention and their use.
In der wissenschaftlichen Forschung besteht ein großer Bedarf an Verfahren zur Transfektion von Zellen in Zellkultur und von multizellulären Organismen mit Nukleinsäuren. Die herkömmlichen Verfahren wie Elektroporation, DEAE- und "Calciumphosphat"- unterstützte Transfektion, Mikroinjektion oder ballistische Methoden haben den Nachteil, daß sie oft nur geringe Transfektionseffizienzen erreichen, die Zellüberiebensraten sehr gering sind und/oder, daß sie nicht an Mehrzellem durchführbar sind. Virale und retrovi- rale Transfektionssysteme sind zwar effizienter, bergen aber eigene Risiken, wie z.B. eine erhöhte Immunantwort oder eine unkontrollierte Integration in das Zielgenom. Die Transfektion von nicht-viralen Nukleinsäuren mit Hilfe von Liposomen, auch Lipofektion genannt, stellt daher eine erfolgreiche und bereits häufig angewandte Alternative zu den oben beschriebenen Verfahren dar.Scientific research has a great need for methods for the transfection of cells in cell culture and of multicellular organisms with nucleic acids. The conventional methods such as electroporation, DEAE- and "calcium phosphate" -assisted transfection, microinjection or ballistic methods have the disadvantage that they often only achieve low transfection efficiencies, the cell exaggeration rates are very low and / or that they cannot be carried out on multicellular cells. Viral and retrovirus transfection systems are more efficient, but involve their own risks, such as an increased immune response or uncontrolled integration into the target genome. The transfection of non-viral nucleic acids with the help of liposomes, also called lipofection, therefore represents a successful and already frequently used alternative to the methods described above.
Liposomen sind künstlich hergestellte uni- oder multilamellare Lipidvesikel, die einen wäßrigen Innenraum umschließen. Eventuell im wäßrigen Innenraum des Liposoms enthaltene Verbindungen sind weitgehend gegen proteolytische oder nukleolytische Angriffe geschützt. Die Lipidvesikel sind im allgemeinen biologischen Membranen ähnlich und werden daher nach Anlagerung an dieselben oftmals leicht in die Membranstruktur integriert. Bei dieser Membranfusion wird der Inhalt des Liposomeninnenraums in das von der biologischen Membran umschlossene Lumen entladen. Alternativ werden die Liposomen nach endocytotischer Aufnahme in den Lysosomen der Zellen abgebaut. Der dort freigesetzte Inhalt des Liposomeninnenraumes kann dann von dort in das Cytosol der Zelle übertreten.Liposomes are artificially produced uni- or multilamellar lipid vesicles that enclose an aqueous interior. Compounds possibly contained in the aqueous interior of the liposome are largely protected against proteolytic or nucleolytic attacks. The lipid vesicles are generally similar to biological membranes and are therefore often easily integrated into the membrane structure after attachment to them. With this membrane fusion, the contents of the liposome interior are discharged into the lumen enclosed by the biological membrane. Alternatively, the liposomes are broken down in the cell lysosomes after endocytotic uptake. The content of the liposome interior released there can then pass from there into the cytosol of the cell.
Liposomen können daher als Transportvehikel benutzt werden. Neben der bereits erwähnten Verwendung als Lipofektionsmittel, d. h. als Transportvehikel für Nukleinsäu- ren, werden Liposomen vielfach als Transportvehikel für Therapeutika eingesetzt. Für diese unter dem Stichwort „drug delivery" bekannt gewordene Funktion werden hydrophile Therapeutika, z. B. „small molecules", Peptide oder Proteine im wässrigen Innenraum des Liposoms verpackt und/oder hydrophobe Verbindungen in die hydrophobe Matrix, d. h. die Lipidschicht der Liposomen eingebaut. So stellt z.B. die Kosmetikindustrie Liposomen-haltige Hautcremes her, die Wirkstoffe in die Epidermis und tiefer gelegene Zellschichten transportieren. Eine zielgerichtete Abgabe der von den Liposomen transportierten Wirkstoffe an bestimmte Zellen oder ihrer Anreicherung in der Nähe solcher Zielzellen kann in diesem Zusammenhang beispielsweise durch an die Außenmembran der Liposomen gekoppelte Antikörper für bestimmte Zelloberflächenstrukturen oder andere „Targeting"-Einheiten erreicht werden.Liposomes can therefore be used as transport vehicles. In addition to the use mentioned above as a lipofection agent, ie as a transport vehicle for nucleic acid ren, liposomes are widely used as transport vehicles for therapeutic agents. For this function, which has become known under the keyword “drug delivery”, hydrophilic therapeutic agents, for example “small molecules”, peptides or proteins are packaged in the aqueous interior of the liposome and / or hydrophobic compounds are built into the hydrophobic matrix, ie the lipid layer of the liposomes , For example, the cosmetics industry produces liposome-containing skin creams that transport active ingredients into the epidermis and lower cell layers. In this context, targeted delivery of the active substances transported by the liposomes to specific cells or their accumulation in the vicinity of such target cells can be achieved, for example, by antibodies coupled to the outer membrane of the liposomes for certain cell surface structures or other “targeting” units.
Zur Herstellung von Liposomen werden hauptsächlich natürliche Lecithine aus Sojabohnen oder Eigelb bzw. definierte natürliche oder künstliche Phospholipide, wie Car- diolipin, Sphingomyelin, Lysolecithin und andere verwendet. Durch Variation der polaren Kopfgruppen (Cholin, Ethanolamin, Serin, Glycerin, Inosit), der Länge und der Sättigungsgrade der Kohlenwasserstoffketten werden Größe, Stabilität und Fähigkeit zur Aufnahme und Freisetzung der assoziierten Moleküle beeinflußt.Mainly natural lecithins from soybeans or egg yolk or defined natural or artificial phospholipids such as cardiolipin, sphingomyelin, lysolecithin and others are used to produce liposomes. By varying the polar head groups (choline, ethanolamine, serine, glycerol, inositol), the length and the degree of saturation of the hydrocarbon chains, size, stability and ability to take up and release the associated molecules are influenced.
Einer der wesentlichen Nachteile der heute üblichen Liposomen ist ihre geringe Stabilität. Aus normalen Doppelschicht-bildenden Phospholipiden gebildete Liposomen sind auch im gekühlten Zustand nur kurze Zeit haltbar. Ihre Lagerstabilität läßt sich zwar z.B. durch Einbeziehen von Phosphatidsäure o. α-Tocophero erhöhen, jedoch ist die somit verbesserte Stabilität für viele Zwecke immer noch unzureichend. Außerdem sind herkömmliche Liposomen nicht säurestabil und daher weder für den Transport pharmazeu- tischer Wirkstoffe geeignet, die nach oraler Verabreichung den Magen passieren, noch für die Liposomen-unterstützte DNA-Transfektion unter leicht sauren pH-Bedingungen.One of the major disadvantages of today's liposomes is their poor stability. Liposomes formed from normal double-layer-forming phospholipids can only be kept for a short time even when cooled. Their storage stability can be e.g. by including phosphatidic acid or α-tocophero, but the stability thus improved is still insufficient for many purposes. In addition, conventional liposomes are not acid-stable and are therefore unsuitable for the transport of active pharmaceutical ingredients that pass through the stomach after oral administration, nor for liposome-assisted DNA transfection under slightly acidic pH conditions.
Für wissenschaftliche und medizinische Lipofektionen in Säugerzellen werden Liposo- men-bildende Lipidmischungen, z.B. Lipofectamin®, Lipofectin® oder DOTAP®, häufig benutzt. Neben den bereits erwähnten Nachteilen ist mit ihrer Anwendung die Notwendigkeit verbunden, eine Vielzahl von Parametern (z.B. Zelldichte, Nukleinsäuremenge, Anteil der zugesetzten Lipide, Volumen des Liposomenansatzes etc.) genau zu bestim-. men, weil es nur ein sehr enges Parameteroptimum gibt, bei dem ausreichende Transfektionseffizienzen erreicht werden können. Dadurch werden Transfektionen unter Verwendung kommerzieller Lipofektionsreagenzien sehr aufwendig und kostenintensiv. Desweiteren sind bei den oben geannten Produkten große Variationen zwischen den einzelnen Chargen zu beobachten, was sie in der Praxis wenig verläßlich macht.Liposome-forming lipid mixtures, for example Lipofectamin®, Lipofectin® or DOTAP®, are frequently used for scientific and medical lipofections in mammalian cells. In addition to the disadvantages already mentioned, their use also means that a large number of parameters (eg cell density, amount of nucleic acid, Proportion of lipids added, volume of liposome preparation, etc.) to be determined exactly. because there is only a very narrow parameter optimum at which sufficient transfection efficiencies can be achieved. This makes transfections using commercial lipofection reagents very complex and cost-intensive. Furthermore, large variations between the individual batches can be observed in the products mentioned above, which makes them less reliable in practice.
Die WO-A-97/31927 (DE-A-19607722) beschreibt ein Tetraetherlipidderivat, das eine Seitenkette mit einem modifizierten oder unmodifizierten Guloserest oder einem Oxida- tionsprodukt einer solchen Gulose umfasst, sowie dieses Tetraetherlipidderivat enthaltende Liposomen, die sich durch eine verbesserte Beständigkeit gegenüber Säuren und durch eine verbesserte Lagerstabilität auszeichnen.WO-A-97/31927 (DE-A-19607722) describes a tetraether lipid derivative which comprises a side chain with a modified or unmodified gulose residue or an oxidation product of such a gulose, and liposomes containing this tetraether lipid derivative, which are characterized by improved resistance distinguished from acids and by an improved storage stability.
Das US-Patent 5098588 beschreibt die Herstellung von Tetraetherlipidderivaten mit polaren Seitenketten und deren Verwendung als Grenzflächenschmiermittel.US Patent 5098588 describes the preparation of tetraether lipid derivatives with polar side chains and their use as an interface lubricant.
Die WO-A-99/10337 (DE-A-19736592) beschreibt Tetraetherlipidderivate mit Seitenketten, die entweder per se durch Ausbildung quaternärer Ammoniumsalze oder unter physiologischen Bedingungen positiv geladen sind. Solcherart derivatisierte Lipide sind geeignet, mit negativ geladenen Molekülen, beispielsweise Nukleinsäuremolekülen, in Kontakt zu treten und sie z.B. in Liposomen einzuschließen.WO-A-99/10337 (DE-A-19736592) describes tetraether lipid derivatives with side chains which are positively charged either per se through the formation of quaternary ammonium salts or under physiological conditions. Such derivatized lipids are suitable for contacting negatively charged molecules, e.g. nucleic acid molecules, and e.g. to be enclosed in liposomes.
Es besteht jedoch nach wie vor ein Bedarf für Lipide,. die die Erzeugung von hinsichtlich ihrer in vivo Stabilität oder Lagerstabilität verbesserten Liposomen ermöglichen. Weiter besteht ein Bedarf nach Lipiden, die neben einer erhöhten Stabilität eine verbesserte Möglichkeit zur gegebenenfalls gezielten Abgabe von Wirkstoff aus den sie integrierenden Liposomen bieten. Aufgabe der Erfindung ist es daher, Lipide bereitzustellen, die sich zur Bildung von Liposomen eignen und eine verbesserte Stabilität Aufweisen und/oder eine gezielte Wirkstoffabgabe erlauben. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das Bereitstellen von Tetraetherli- pidderivaten (im folgenden auch als "TEL-Derivate" abgekürzt), dargestellt durch eine der folgenden allgemeinen Formeln (1) bis (6):However, there is still a need for lipids. which enable the production of liposomes which are improved with regard to their in vivo stability or storage stability. There is also a need for lipids which, in addition to increased stability, offer an improved possibility of optionally delivering active substance from the liposomes integrating them. The object of the invention is therefore to provide lipids which are suitable for the formation of liposomes and which have improved stability and / or allow a targeted release of active ingredient. This object is achieved according to the invention by providing tetraether lipid derivatives (hereinafter also abbreviated as "TEL derivatives"), represented by one of the following general formulas (1) to (6):
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wobei S1 und S2, die gleich oder verschieden sein können, durch die folgende Formel dargestellt sind:where S 1 and S 2 , which may be the same or different, are represented by the following formula:
-A-(X1)r-B-(X2)q-Y-A- (X 1 ) r -B- (X 2 ) q -Y
worin bedeuten:in which mean:
A -CONR1-, -COO-, -CH20-, -CH2OCO-, -CH2OCOO-, -CH2NR1CO-, -CH2OCONR1-, -CH2NR1COO-, -CON[(CH2)mY]-, -CH2OCO(CH2)mO- -CONH(CH2)mNHCO(CH2)mO-, -CH2COO-, -CH20(P02R1)O- oder -CH2S-,A -CONR 1 -, -COO-, -CH 2 0-, -CH 2 OCO-, -CH 2 OCOO-, -CH 2 NR 1 CO-, -CH 2 OCONR 1 -, -CH 2 NR 1 COO- , -CON [(CH 2 ) m Y] -, -CH 2 OCO (CH 2 ) m O- -CONH (CH 2 ) m NHCO (CH 2 ) m O-, -CH 2 COO-, -CH 2 0 (P0 2 R 1 ) O- or -CH 2 S-,
X1 und X2 unabhängig voneinander eine verzweigte oder unverzweigte Alkylen- oder Alkenylengruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, -COCR1Y(CH2)m-, -(CH2)mNHCO-, -(CH2)mNHCOCHY-, -(CH2)mO(CH2)mNHCOCHY-, -[(CH2)mO]n-, -[(CH2)mO]nCO-, -(CH2)mNHCO(CH2)mCO-, -(CH2)m-, -(CH2)mCO-, -(CH2)mNH- oder -(CH2)mNHCO(CH2)m-,X 1 and X 2 independently of one another are a branched or unbranched alkylene or alkenylene group having 1 to 20 carbon atoms, -COCR 1 Y (CH 2 ) m -, - (CH 2 ) m NHCO-, - (CH 2 ) m NHCOCHY-, - (CH 2 ) m O (CH 2 ) m NHCOCHY-, - [(CH 2 ) m O] n -, - [(CH 2 ) m O] n CO-, - (CH 2 ) m NHCO (CH 2 ) m CO-, - (CH 2 ) m -, - (CH 2 ) m CO-, - (CH 2 ) m NH- or - (CH 2 ) m NHCO (CH 2 ) m -,
B -[(CH2)mO]n-, -[O(CH2)m]n-, -[NR1COCHN(R1)2]0- oder -(NR6)P-,B - [(CH 2 ) m O] n -, - [O (CH 2 ) m ] n -, - [NR 1 COCHN (R 1 ) 2 ] 0 - or - (NR 6 ) P -,
Y -H, -R2, -NR R3, -N+R2R3R4, -N[(CH2)mY]2, -NR2(CH2)mY, -OR5, -COR7,Y -H, -R 2 , -NR R 3 , -N + R 2 R 3 R 4 , -N [(CH 2 ) m Y] 2 , -NR 2 (CH 2 ) m Y, -OR 5 , - COR 7 ,
-NHC(NH)NH2, -NHCOY oder -SR8, wobei Y innerhalb einer Gruppe verschiedene Bedeutungen haben kann,-NHC (NH) NH 2 , -NHCOY or -SR 8 , where Y can have different meanings within a group,
R1 und R6 -H, eine geradkettige, verzweigte oder cyclische Alkyl-, Alkenyl-, Aralkyl- oder Arylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, wobei diese Gruppen mit mindestens einer Gruppe Y substituiert sein können, oder-(CH2)mNHR2,R 1 and R 6 -H, a straight-chain, branched or cyclic alkyl, alkenyl, aralkyl or aryl group with 1 to 12 carbon atoms, where these groups can be substituted with at least one group Y, or- (CH 2 ) m NHR 2 ,
R2 bis R5,R 2 to R 5 ,
R7 und R8 unabhängig voneinander R1 oder -(C=N+H2)NH2,R 7 and R 8 independently of one another R 1 or - (C = N + H 2 ) NH 2 ,
m 1 bis 5, wobei m innerhalb einer Gruppe verschiedene Werte annehmen kann, n 0 bis 150, o 0 bis 10, p 0 oder 1 , q 0 bis 5 und r 0 oder 1 ,m 1 to 5, where m can assume different values within a group, n 0 to 150, o 0 to 10, p 0 or 1, q 0 to 5 and r 0 or 1,
wobei jeweils einer der Reste R2 bis R5, R7 und R8 weiter einen Liganden umfassen kann, der über einen Spacer an das Lipid gebunden sein kann, sowie durch Bildung von Pentacyclen im Tetraethergrundgerüst gebildete Modifikationen davon,where in each case one of the radicals R 2 to R 5 , R 7 and R 8 can further comprise a ligand which can be bound to the lipid via a spacer, and modifications thereof formed by the formation of pentacycles in the basic tetraether structure,
sowie Salze dieser Verbindungen,and salts of these compounds,
mit der Maßgabe, daß, wenn das Tetraetherlipidderivat durch die allgemeine Formel (1) dargestellt ist, folgende Verbindungen ausgenommen sind:with the proviso that when the tetraether lipid derivative is represented by the general formula (1), the following compounds are excluded:
A = -CONH-, B = -(NR6)P- mit p=1 und R6 = -H oder eine verzweigte oder unverzweigte unsubstituierte Alkyl-, Alkenyl-, Aralkyl- oder Arylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen;A = -CONH-, B = - (NR 6 ) P - with p = 1 and R 6 = -H or a branched or unbranched unsubstituted alkyl, alkenyl, aralkyl or aryl group with 1 to 12 carbon atoms;
A = -CONH-, n = o = p = q = 0 und Y = -NR2R3 oder -N+R2R3R4; undA = -CONH-, n = o = p = q = 0 and Y = -NR 2 R 3 or -N + R 2 R 3 R 4 ; and
A = -CH2NHCO- oder -CONH-, n = o = p = q = 0 und Y = -H.A = -CH 2 NHCO- or -CONH-, n = o = p = q = 0 and Y = -H.
Die vorliegende Erfindung stellt ebenfalls Liposomen und Lipidagglomerate bereit, die mindestens eines der zuvor genannten Tetraetherlipidderivate enthalten.The present invention also provides liposomes and lipid agglomerates containing at least one of the aforementioned tetraether lipid derivatives.
Das Lipidgerüst der erfindungsgemäßen cyclischen Tetraetherlipidderivate besteht aus einem 72-gliedrigen Makrotetraethercyclus. Dieser besteht aus zwei Biphytanylketten, deren endständige Kohlenstoffatome über zwei Ethylendioxy-Einheiten (-O-CH2-CH2-0-) miteinander verknüpft sind. Jeweils ein Kohlenstoffatom jeder Ethylen-Einheit ist mit einer Gruppe S substituiert. Tetraetherlipide sind bereits bekannt und bisher ausschließlich in Archaebakterien nachgewiesen worden. In Abhängigkeit z.B. von der Züchtungstemperatur können sich innerhalb der Biphytanylketten Pentacyclen ausbilden, die dem Lipid einen spezifischen physiko-chemischen Charakter geben. Mit jeder Pentacyclisie- rung verliert das Grundgerüst zwei Wasserstoffatome. Eine Zusammenfassung aller bisher bekannten Basisstrukturen archaebakterieller Lipide ist in Langworthy und Pond (System Appl. Microbiol. 7, 253-257, 1986) enthalten. Das natürlich vorkommende Lipidgerüst ist nunmehr erfindungsgemäß derivatisiert worden, um für den Einbau in zur Transfektion oder zur Wirkstoffabgabe vorgesehene Liposomen oder Lipidagglomerate mit verbesserten Eigenschaften bezüglich Transfektion und Stabilität geeignet zu sein. Dazu werden spezielle Seitenketten eingeführt. Einige der solcherart derivatisierten Lipide sind besonders gut geeignet, mit negativ geladenen Molekülen, beispielsweise Nukleinsäuremolekülen, in Kontakt zu treten und sie z.B. in Liposomen einzuschließen. Da ein möglicher Verwendungszweck der erfindungsgemäßen Lipide in der Bildung von Liposomen oder Lipidagglomeraten für pharmako- und/oder gentherapeutische Anwendungen liegt, können die erfindungsgemäßen Lipide zusätzlich mit Molekülen gekoppelt werden, die das spezifische Andocken der Lipide an spezielle Zellen ermöglichen. Beispiele dafür sind Antikörper gegen Zelloberflächenanti- gene, insbesondere solche, die selektiv auf den Zielzellen exprimiert werden. Möglich sind weiter Liganden für Rezeptoren, die auf der Oberfläche bestimmter Zellen selektiv anzutreffen sind, sowie biologisch aktive Peptide, die ein Organ- bzw. Zeil-spezifisches Targeting in vivo ermöglichen (Ruoslati, Science, 276, 1345-46, 30.5. 1997).The lipid structure of the cyclic tetraether lipid derivatives according to the invention consists of a 72-membered macrotetraether cycle. This consists of two biphytanyl chains, the terminal carbon atoms of which are linked to one another via two ethylenedioxy units (-O-CH 2 -CH 2 -0-). One carbon atom of each ethylene unit is substituted with a group S. Tetraether lipids are already known and have so far only been found in archaebacteria. Depending on the cultivation temperature, for example, pentacycles can form within the biphytanyl chains, giving the lipid a specific physico-chemical character. With every pentacyclization, the backbone loses two hydrogen atoms. A summary of all previously known basic structures of archaebacterial lipids is contained in Langworthy and Pond (System Appl. Microbiol. 7, 253-257, 1986). The naturally occurring lipid scaffold has now been derivatized according to the invention in order to be suitable for incorporation into liposomes or lipid agglomerates intended for transfection or for the delivery of active substance with improved properties with regard to transfection and stability. For this, special side chains are introduced. Some of the lipids derivatized in this way are particularly well suited to come into contact with negatively charged molecules, for example nucleic acid molecules, and to enclose them, for example, in liposomes. Since a possible intended use of the lipids according to the invention is in the formation of liposomes or lipid agglomerates for pharmacotherapeutic and / or gene therapeutic applications, the lipids according to the invention can additionally be coupled with molecules which enable the lipids to be specifically docked onto special cells. Examples of these are antibodies against cell surface antigens, in particular those which are selectively expressed on the target cells. Also possible are ligands for receptors that can be found selectively on the surface of certain cells, as well as biologically active peptides that enable organ or cell-specific targeting in vivo (Ruoslati, Science, 276, 1345-46, May 30, 1997) ,
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Tetraetherlipidderivate liegt in ihrer verbesserten Stabilität. Da das Lipidgerüst der erfindungsgemäßen Tetraetherlipidderivate keine Doppelbindungen enthält, sind sie unempfindlich gegen Oxidation. Weiterhin enthalten die erfindungsgemäßen Tetraetherlipidderivate statt der in Lipiden aus Eubakteri- en und Eukaryonten enthaltenen Lipidesterbindungen nur Lipidetherbindungen, die auch bei hohen Protonenkonzentrationen, wie sie z.B. im Magen auftreten, nicht angegriffen werden. Ein weiterer Vorteil der Tetraetherlipide sind die membranspannenden Makro- zyklen, die zu einer besseren Verankerung des Lipids in der Membran führen und somit die Stabilität der Liposomen erhöhen.The particular advantage of the tetraether lipid derivatives according to the invention is their improved stability. Since the lipid structure of the tetraether lipid derivatives according to the invention contains no double bonds, they are insensitive to oxidation. Furthermore, instead of the lipid ester bonds contained in lipids from eubacteria and eukaryotes, the tetraether lipid derivatives according to the invention only contain lipid ether bonds which are also present at high proton concentrations, such as those e.g. occur in the stomach, not be attacked. Another advantage of the tetraether lipids is the membrane-spanning macrocycles, which lead to better anchoring of the lipid in the membrane and thus increase the stability of the liposomes.
Die erfindungsgemäßen Tetraetherlipidderivate werden im Folgenden genau beschrieben.The tetraether lipid derivatives according to the invention are described in detail below.
Die erfindungsgemäßen Tetraetherlipidderivate enthalten bevorzugt 0 bis 8 Pentacyclen im Tetraethergrundgerüst. Beispiele für solche Tetraethergrundgerüste umfassen die folgenden Makrocyclen: The tetraether lipid derivatives according to the invention preferably contain 0 to 8 pentacycles in the tetraether backbone. Examples of such tetraether backbones include the following macrocycles:
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Die Stereozentren der Biphytanylketten der Tetraethermakrozyklen liegen bevorzugt in der oben abgebildeteten Konfiguration vor. Die Glycerineinheiten besitzen bevorzugt sn- Konfiguration.The stereocenters of the biphytanyl chains of the tetraether macrocycles are preferably in the configuration shown above. The glycerol units preferably have an sn configuration.
S1 und S2, die gleich oder verschieden sein können, werden durch die folgende Formel dargestellt:S 1 and S 2 , which may be the same or different, are represented by the following formula:
-A-(X1)r-B-(X2)q-Y-A- (X 1 ) r -B- (X 2 ) q -Y
worin bedeuten: A -CONR1-, -COO-, -CH20-, -CH2OCO-, -CH2OCOO-, -CH2NR1CO-,in which mean: A -CONR 1 -, -COO-, -CH 2 0-, -CH 2 OCO-, -CH 2 OCOO-, -CH 2 NR 1 CO-,
-CH2OCONR1-, -CH2NR1COO-, -CON[(CH2)mY]-, -CH2OCO(CH2)mO-, -CONH(CH2)mNHCO(CH2)mO-, -CH2COO-, -CH20(P02R1)O- oder -CH2S-,-CH2OCONR 1 -, -CH 2 NR 1 COO-, -CON [(CH 2 ) m Y] -, -CH 2 OCO (CH 2 ) m O-, -CONH (CH 2 ) m NHCO (CH 2 ) m O-, -CH 2 COO-, -CH 2 0 (P0 2 R 1 ) O- or -CH 2 S-,
X1 und X2 unabhängig voneinander eine verzweigte oder unverzweigte Alkylen- oder Alkenylengruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, -COCR1Y(CH2)m-, -(CH2)mNHCO-, -(CH2)mNHCOCHY-, -(CH2)mO(CH2)mNHCOCHY-, -[(CH2)mO]n-, -[(CH2)mO]nCO-, -(CH2)mNHCO(CH2)mCO-, -(CH2)m-, -(CH2)mCO-, -(CH2)mNH- oder -(CH2)mNHCO(CH2)m-,X 1 and X 2 independently of one another are a branched or unbranched alkylene or alkenylene group having 1 to 20 carbon atoms, -COCR 1 Y (CH 2 ) m -, - (CH 2 ) m NHCO-, - (CH 2 ) m NHCOCHY-, - (CH 2 ) m O (CH 2 ) m NHCOCHY-, - [(CH 2 ) m O] n -, - [(CH 2 ) m O] n CO-, - (CH 2 ) m NHCO (CH 2 ) m CO-, - (CH 2 ) m -, - (CH 2 ) m CO-, - (CH 2 ) m NH- or - (CH 2 ) m NHCO (CH 2 ) m -,
B -[(CH2)mO]n-, -[0(CH2)m]n-, -[NR1COCHN(R1)2]0- oder -(NR6)P-,B - [(CH 2 ) m O] n -, - [0 (CH 2 ) m ] n -, - [NR 1 COCHN (R 1 ) 2 ] 0 - or - (NR 6 ) P -,
Y -H, -R2, -NR2R3, -N+R2R3R4, -N[(CH2)mY]2, -NR2(CH2)mY, -OR5, -COR7,Y -H, -R 2 , -NR 2 R 3 , -N + R 2 R 3 R 4 , -N [(CH 2 ) m Y] 2 , -NR 2 (CH 2 ) m Y, -OR 5 , -COR 7 ,
-NHC(NH)NH2, -NHCOY oder -SR8, wobei Y innerhalb einer Gruppe verschiedene Bedeutungen haben kann,-NHC (NH) NH 2 , -NHCOY or -SR 8 , where Y can have different meanings within a group,
R1 und R6 -H, eine geradkettige, verzweigte oder cyclische Alkyl-, Alkenyl-, Aralkyl- oder Arylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, wobei diese Gruppen mit mindestens einer Gruppe Y substituiert sein können, oder-(CH2)mNHR2,R 1 and R 6 -H, a straight-chain, branched or cyclic alkyl, alkenyl, aralkyl or aryl group with 1 to 12 carbon atoms, where these groups can be substituted with at least one group Y, or- (CH 2 ) m NHR 2 ,
R2 bis R5,R 2 to R 5 ,
R7 und R8 unabhängig voneinander R1 oder -(C=N+H2)NH2,R 7 and R 8 independently of one another R 1 or - (C = N + H 2 ) NH 2 ,
m 1 bis 5, wobei m innerhalb einer Gruppe verschiedene Werte annehmen kann, n 0 bis 150,m 1 to 5, where m can assume different values within a group, n 0 to 150,
0 0 bis 10, p 0 oder 1 , q 0 bis 5 und r 0 oder 1 ,0 0 to 10, p 0 or 1, q 0 to 5 and r 0 or 1,
wobei jeweils einer der Reste R2 bis R5, R7 und R8 weiter einen Liganden umfassen kann, der über einen Spacer an das Lipid gebunden sein kann.where in each case one of the radicals R 2 to R 5 , R 7 and R 8 can further comprise a ligand which can be bound to the lipid via a spacer.
Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, daß S1 und S2 unabhängig voneinander für eine der folgenden Gruppen stehen:According to the invention, it is preferred that S 1 and S 2 independently of one another represent one of the following groups:
-CH2OP03R1R2, -CH2OP03R1-(CH2)m-Y, -COOR3, -CH20-COOR3, -CH2OR3, -CONH-D, -CH20-CONH-D, -CH20-CO-(CH2)m-0-D, -CONH-(CH2)m-NHCO-(CH2)m-0-D, -CH20-D, -COO-D, -CON[(CH2)m-Y]-D;-CH 2 OP0 3 R 1 R 2 , -CH 2 OP0 3 R 1 - (CH 2 ) m -Y, -COOR 3 , -CH 2 0-COOR 3 , -CH 2 OR 3 , -CONH-D, - CH 2 0-CONH-D, -CH 2 0-CO- (CH 2 ) m -0-D, -CONH- (CH 2 ) m -NHCO- (CH 2 ) m -0-D, -CH 2 0 -D, -COO-D, -CON [(CH 2 ) m -Y] -D;
worin bedeuten:in which mean:
D -(CH2CH20)n-E, -(CH2)m-Y, -(CH2)m-NHCO-CHY-(CH2)m-Y,D - (CH 2 CH 2 0) n -E, - (CH 2 ) m -Y, - (CH 2 ) m -NHCO-CHY- (CH 2 ) m -Y,
-(CH2)m-N[(CH2)m-Y]2, -(CH2)m-NR2-(CH2)m-Y;- (CH 2 ) m -N [(CH 2 ) m -Y] 2 , - (CH 2 ) m -NR 2 - (CH 2 ) m -Y;
E -R4, -(CH2)m-NHCO-Z, -(CH2)m-NR4-Ligand, -(CH2)m-CO-Ligand,E -R 4 , - (CH 2 ) m -NHCO-Z, - (CH 2 ) m -NR 4 ligand, - (CH 2 ) m -CO ligand,
-(CH2)mNHCO(CH2)mCO-Ligand, -(CH2)m-Y;- (CH 2 ) m NHCO (CH 2 ) m CO ligand, - (CH 2 ) m -Y;
Y -NR4Ra, -N+R R3Rb, -NH-C(NH)-NH2;Y -NR 4 R a , -N + RR 3 R b , -NH-C (NH) -NH 2 ;
-(CH2)S— CO— Ligand ,- (CH 2 ) S - CO ligand,
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R1 bis- R6 unabhängig voneinander -H, -CH3, -C2H5;
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R 1 to R 6 independently of one another -H, -CH 3 , -C 2 H 5 ;
m eine ganze Zahl von 1 bis 4 und s eine ganze Zahl von 1 bis 4.m is an integer from 1 to 4 and s is an integer from 1 to 4.
Bevorzugte Kombinationen von S1 und S2 umfassen:Preferred combinations of S 1 and S 2 include:
S1 = -CONH-D, -COO-D oder -CONH-(CH2)m-NHCO-(CH2)m-0-D und S2 = -COOR3; oderS 1 = -CONH-D, -COO-D or -CONH- (CH 2 ) m -NHCO- (CH 2 ) m -0-D and S 2 = -COOR 3 ; or
S1 = -CH20-CONH-D, -CH20-D oder -CH20-CO-(CH2)m-0-D und S2 = -CH2OR3.S 1 = -CH 2 0-CONH-D, -CH 2 0-D or -CH 2 0-CO- (CH 2 ) m -0-D and S 2 = -CH 2 OR 3 .
Bevorzugte Gruppen, die durch D dargestellt werden, umfassen -(CH2CH20)n-E, -(CH2)3-Y, -(CH2)3-NHCO-CHY-(CH2)3-Y, -(CH2)2-N[(CH2)2-Y]2 und -(CH2) -NR2-(CH2)3-Y.Preferred groups represented by D include - (CH 2 CH 2 0) n -E, - (CH 2 ) 3 -Y, - (CH 2 ) 3 -NHCO-CHY- (CH 2 ) 3 -Y, - (CH 2 ) 2 -N [(CH 2 ) 2 -Y] 2 and - (CH 2 ) -NR 2 - (CH 2 ) 3 -Y.
Besonders bevorzugte Gruppen, die durch D dargestellt werden, umfassen -(CH2)3-N(R5)2, -(CH2)3-N+(R5)3, -(CH2CH20)n-CH3, -(CH2)3-NHCO-CH[N(R5)2]-(CH2)3-N(R5)2, -(CH2)2-N[(CH2)2-N(R5)2]2, -(CH2)2-N[(CH2)2-N+(R5)3]2, -(CH2)4-NH-(CH2)3-N(R5)2 und -(CH2)4-NH-(CH2)3-N+(R5)3.Particularly preferred groups represented by D include - (CH 2 ) 3 -N (R 5 ) 2 , - (CH 2 ) 3 -N + (R 5 ) 3 , - (CH 2 CH 2 0) n - CH 3 , - (CH 2 ) 3-NHCO-CH [N (R 5 ) 2] - (CH2) 3-N (R 5 ) 2 , - (CH2) 2-N [(CH 2 ) 2-N ( R 5 ) 2 ] 2 , - (CH 2 ) 2 -N [(CH 2 ) 2 -N + (R 5 ) 3 ] 2 , - (CH 2 ) 4 -NH- (CH 2 ) 3 -N (R 5 ) 2 and - (CH 2 ) 4 -NH- (CH 2 ) 3 -N + (R 5 ) 3 .
Bevorzugte Gruppen, die durch E dargestellt werden, umfassen -(CH2)2-Y, -CH3, -(CH2)2-NHC0-Z, -(CH2)2-NR4-Ligand und -(CH2)m-CO-Ligand.Preferred groups represented by E include - (CH 2 ) 2 -Y, -CH 3 , - (CH 2 ) 2 -NHC0-Z, - (CH 2 ) 2 -NR 4 ligand and - (CH 2 ) m -CO ligand.
Bevorzugte Gruppen, die durch Y dargestellt werden, umfassen -NHR5, -N(R5)2, -N+(R5)3 und -NH-C(NH)-NH2, wobei die Gruppen -NH2, -N(CH3)2 und -N+(CH3)3 besonders bevorzugt sind.Preferred groups represented by Y include -NHR 5 , -N (R 5 ) 2 , -N + (R 5 ) 3 and -NH-C (NH) -NH 2 , the groups -NH 2 , - N (CH 3 ) 2 and -N + (CH 3 ) 3 are particularly preferred.
Bevorzugte Gruppen, die durch Z dargestellt werden, umfassen: -(CH2)2— CO— Ligand ,Preferred groups represented by Z include: - (CH 2 ) 2 - CO ligand,
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Die Gruppen X1 und X2 sind bevorzugt geradkettige Alkylengruppen mit 1 bis 12, bevorzugt mit 1 bis 6 und besonders bevorzugt mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen. Beispiele für bevorzugte Gruppen umfassen -(CH2)-, -(CH2)2-, -(CH2)3- und -(CH2)4-.The groups X 1 and X 2 are preferably straight-chain alkylene groups with 1 to 12, preferably with 1 to 6 and particularly preferably with 1 to 4 carbon atoms. Examples of preferred groups include - (CH 2 ) -, - (CH 2 ) 2 -, - (CH 2 ) 3 - and - (CH 2 ) 4 -.
Bevorzugte Gruppen, die durch R1 und R6 dargestellt werden, umfassen Wasserstoff und Alkylgruppen mit 1 bis 6, besonders bevorzugt mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, wie z.B. eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe oder eine n-Propylgruppe, die mit mindestens einer Gruppe Y substituiert sein können. Besonders bevorzugte Beispiele für die substituierten und unsubstituierten Alkylgruppen, die durch R1 und R6 dargestellt sind, umfassen -CH3, -C2H5, -(CH2)3-N(CH3)2 und -(CH2)3-NH2.Preferred groups represented by R 1 and R 6 include hydrogen and alkyl groups having 1 to 6, particularly preferably 1 to 3 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group or an n-propyl group, which is substituted with at least one group Y. could be. Particularly preferred examples of the substituted and unsubstituted alkyl groups represented by R 1 and R 6 include -CH 3 , -C 2 H 5 , - (CH 2 ) 3-N (CH 3 ) 2 and - (CH 2 ) 3 -NH 2 .
Bevorzugte Beispiele für die Gruppen, die durch R2 bis R5, R7 und R8 dargestellt sind, umfassen die bevorzugten Gruppen, die für R1 genannt wurden, sowie die Gruppe -(C=N+H2)NH2.Preferred examples of the groups represented by R 2 to R 5 , R 7 and R 8 include the preferred groups mentioned for R 1 and the group - (C = N + H 2 ) NH 2 .
m ist bevorzugt eine Zahl im Bereich von 1 bis 3, besonders bevorzugt 2 oder 3.m is preferably a number in the range from 1 to 3, particularly preferably 2 or 3.
n ist bevorzugt eine Zahl im Bereich von 3 bis 130 und ganz besonders bevorzugt eine Zahl im Bereich von 40 bis 85. o ist bevorzugt eine Zahl im Bereich von 0 bis 3, besonders bevorzugt 0 oder 1.n is preferably a number in the range from 3 to 130 and very particularly preferably a number in the range from 40 to 85. o is preferably a number in the range from 0 to 3, particularly preferably 0 or 1.
q ist bevorzugt 0 oder 1.q is preferably 0 or 1.
Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind S1 und S2 unabhängig voneinander ausgewählt aus den folgenden Gruppen:According to a particularly preferred embodiment of the invention, S 1 and S 2 are independently selected from the following groups:
— COOH , — COOCH3 , — COOC2H5 f — CH2— -OP03H2 ,- COOH, - COOCH 3 , - COOC 2 H 5 f - CH 2 - -OP0 3 H 2 ,
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0 — C— N[(CH2)3— (CH3)2]2 .0 - C - N [(CH 2 ) 3 - (CH 3 ) 2] 2 .
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Ganz besonders bevorzugte Kombinationen von S1 und S2 umfassen:
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Very particularly preferred combinations of S 1 and S 2 include:
S1 = -CH2OCONH(CH2CH2θ)nCH3 und S2 = S1 oder-CH2OR3,S 1 = -CH 2 OCONH (CH 2 CH2θ) n CH3 and S 2 = S 1 or -CH 2 OR 3 ,
S1 = -CH20(CH2CH20)nCH3 und S2 = S1 oder -CH2OR3,S 1 = -CH 2 0 (CH 2 CH 2 0) n CH 3 and S 2 = S 1 or -CH 2 OR 3 ,
S1 = -CH2OCO(CH2)mO(CH2CH20)nCH3 und S2 = S1 oder-CH2OR3 oder-CH2OCOOR3 S 1 = -CH 2 OCO (CH 2 ) m O (CH 2 CH 2 0) n CH 3 and S 2 = S 1 or -CH 2 OR 3 or -CH 2 OCOOR 3
S1 = -COO(CH2CH20)nCH3 und S2 = S1 oder -COOR3,S 1 = -COO (CH 2 CH 2 0) n CH 3 and S 2 = S 1 or -COOR 3 ,
S1 = -CONH(CH2CH20)n(CH2)mNH-Ligand und S2 = S1 oder -COOR3,S 1 = -CONH (CH 2 CH 2 0) n (CH 2 ) m NH ligand and S 2 = S 1 or -COOR 3 ,
S1 = -CONH(CH2CH20)n(CH2)mNHCO(CH2)mCO-Ligand und S2 = S1 oder -COOR3,S 1 = -CONH (CH 2 CH 2 0) n (CH 2 ) m NHCO (CH 2 ) m CO ligand and S 2 = S 1 or -COOR 3 ,
S1 = -CONH(CH2)mNHCO(CH2)mO(CH2CH20)n(CH2)mCO-Ligand und S2 = S1 oder -COOR3,S 1 = -CONH (CH2) m NHCO (CH 2 ) m O (CH 2 CH 2 0) n (CH 2 ) mCO ligand and S 2 = S 1 or -COOR 3 ,
S1 = -CH2OCONH(CH2CH20)n(CH2)mNH-Ligand und S2 = S1 oder-CH2OR3,S 1 = -CH 2 OCONH (CH 2 CH 2 0) n (CH 2 ) m NH ligand and S 2 = S 1 or -CH 2 OR 3 ,
S1 = -CH2OCONH(CH2CH20)n(CH2)mNHCO(CH2)mCO-Ligand und S2 = S1 oder -CH2OR3,S 1 = -CH 2 OCONH (CH 2 CH 2 0) n (CH 2 ) m NHCO (CH 2 ) m CO ligand and S 2 = S 1 or -CH 2 OR 3 ,
S1 = -CONH(CH2)mNHCO(CH2)mO(CH2CH20)n(CH2)mNHCO-Z und S2 = S1 oder -COOR3,S 1 = -CONH (CH 2 ) m NHCO (CH 2 ) m O (CH 2 CH 2 0) n (CH 2 ) mNHCO-Z and S 2 = S 1 or -COOR 3 ,
S1 = -CONH(CH2CH20)n(CH2)mNHCO-Z und S2 = S1 oder -COOR3,S 1 = -CONH (CH 2 CH 2 0) n (CH 2 ) m NHCO-Z and S 2 = S 1 or -COOR 3 ,
S1 = -CH2OCONH(CH2CH20)n(CH2)mNHCO-Z und S2 = S1 oder-CH2OR3,S 1 = -CH 2 OCONH (CH 2 CH 2 0) n (CH 2 ) m NHCO-Z and S 2 = S 1 or -CH 2 OR 3 ,
S1 = -CONH(CH2)mNHCO(CH2)mO(CH2CH20)n(CH2)mNHCO-Z und S2 = S1 oder -COOR3, S1 = -CONH(CH2CH2θ)n(CH2)mNHCO-Z und S2 = S1 oder -COOR3,S 1 = -CONH (CH 2 ) m NHCO (CH2) mO (CH 2 CH 2 0) n (CH 2 ) m NHCO-Z and S 2 = S 1 or -COOR 3 , S 1 = -CONH (CH 2 CH2θ) n (CH 2 ) m NHCO-Z and S 2 = S 1 or -COOR 3 ,
S1 = -CH2OCONH(CH2CH20)n(CH2)mNHCO-Z und S2 = S1 oder-CH2OR3,S 1 = -CH 2 OCONH (CH 2 CH 2 0) n (CH2) m NHCO-Z and S 2 = S 1 or -CH 2 OR 3 ,
S1 = -CONH(CH2)mNHCO(CH2)mO(CH2CH20)n(CH2)mNHCO-Z und S2 = S1 oder -COOR3,S 1 = -CONH (CH 2 ) m NHCO (CH 2 ) m O (CH 2 CH 2 0) n (CH 2 ) m NHCO-Z and S 2 = S 1 or -COOR 3 ,
S1 = -CONH(CH2CH20)n(CH2)mNHCO-Z und S2 = S1 oder -COOR3, undS 1 = -CONH (CH 2 CH 2 0) n (CH 2 ) m NHCO-Z and S 2 = S 1 or -COOR 3 , and
S1 = -CH2OCONH(CH2CH20)n(CH2)mNHCO-Z und S2 = S1 oder-CH2OR3.S 1 = -CH 2 OCONH (CH 2 CH 2 0) n (CH 2 ) m NHCO-Z and S 2 = S 1 or -CH 2 OR 3 .
Jeweils einer der Reste R2 bis R5, R7 und R8 kann weiter einen Liganden umfassen, der über einen Spacer an das Lipid gebunden sein kann.In each case one of the radicals R 2 to R 5 , R 7 and R 8 can further comprise a ligand which can be bound to the lipid via a spacer.
Der Spacer ist bevorzugt eine zweiwertige Verbindungsgruppe, die durch die folgende allgemeine Formel dargestellt wird:The spacer is preferably a divalent connecting group, which is represented by the following general formula:
- Uk - V - W| -- U k - V - W | -
worin bedeuten:in which mean:
U eine Gruppe, die an das Lipid gekoppelt ist und die ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus -0-, -S-, -CO-, -COO-, -CONH-, -CSNH-, -(CN+H2)-, -NH- undU is a group which is coupled to the lipid and which is selected from the group consisting of -0-, -S-, -CO-, -COO-, -CONH-, -CSNH-, - (CN + H 2 ) -, -NH- and
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W eine Gruppe, die an den Liganden gekoppelt ist und die ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus -O-, -S-, -CO-, -OCO-, -NHCO-, -NHCS-, -(CN+H2)-, -NH- und
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W is a group which is coupled to the ligand and which is selected from the group consisting of -O-, -S-, -CO-, -OCO-, -NHCO-, -NHCS-, - (CN + H 2 ) -, -NH- and
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V (a) eine verzweigte oder unverzweigte Alkylenkette mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen, wobei die Kohlenstoffatome teilweise durch die Gruppen -S-S-, -CO-, -CH(OH)-, -NHCO-, -CONH-, Cyclohexylen, Phenylen, -COO-, -OCO-, -S02-, -O- oder -CH(CH3)- ersetzt sein können, und/oderV (a) is a branched or unbranched alkylene chain with 1 to 30 carbon atoms, the carbon atoms being partly by the groups -SS-, -CO-, -CH (OH) -, -NHCO-, -CONH-, cyclohexylene, phenylene, - COO-, -OCO-, -S0 2 -, -O- or -CH (CH 3 ) - can be replaced, and / or
(b) eine Polyethylen/propylenglycolkette mit mindestens 3 Ethylen/- propylenglycoleinheiten, und/oder(b) a polyethylene / propylene glycol chain with at least 3 ethylene / - propylene glycol units, and / or
(c) eine Polyethylen/propylenaminkette mit mindestens 3 Ethylen/- propylenamineinheiten, und/oder(c) a polyethylene / propylene amine chain with at least 3 ethylene / propylene amine units, and / or
(d) eine Kohlenhydratkette, und/oder(d) a carbohydrate chain, and / or
(e) eine Oligopeptidkette und/oder(e) an oligopeptide chain and / or
(f) eine Polylactidkette,(f) a polylactide chain,
k 0 oder 1 undk 0 or 1 and
I 0 oder 1.I 0 or 1.
Bevorzugte Verknüpfungsgruppen zwischen Lipid und Ligand sind im Folgenden aufgeführt. Preferred linking groups between lipid and ligand are listed below.
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worin * eine zweiwertige Verbindungsgruppe ist. Bevorzugte Beispiele für die zweiwertige Verbindungsgruppe umfassen (a) eine verzweigte oder unverzweigte Alkylenkette mit 1 bis 30, bevorzugt mit 1 bis 18 und besonders bevorzugt mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, wobei die Kohlenstoffatome teilweise durch die Gruppen -S-S-, -CO-, -CH(OH)-, -NHCO-, -CONH-, Cyclohexylen, Phenylen, -COO-, -OCO-, -S02-, -0- oder -CH(CH3)- ersetzt sein können, (b) eine Polyethylen/propylenglycolkette mit mindestens 3 Ethylen/- propylenglycoleinheiten, die verzweigt sein kann, (c) eine Polyethylen/propylenaminkette mit mindestens 3 Ethylen/propylenamineinheiten, die verzweigt sein kann, (d) eine oli- gomere oder polymere Kohlenhydratkette, (e) eine Peptidkette, bevorzugt eine Oli- gopeptidkette mit 5 bis 50 Aminosäuren, bevorzugt mit 5 bis 15 Aminosäuren, (f) eine Polylacfidkette, (g) eine Poly(acrylmorpholin)kette, (h) eine Poly(vinylpyrrolidon)kette und (i) eine Poly(acrylamid)kette. Besonders bevorzugte Beispiele für die zweiwertige Verbindungsgruppe umfassen die Gruppen -CO(CH2)8CO-,
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where * is a divalent linking group. Preferred examples of the divalent connecting group include (a) a branched or unbranched alkylene chain with 1 to 30, preferably with 1 to 18 and particularly preferably with 1 to 12 carbon atoms, the carbon atoms being partly by the groups -SS-, -CO-, - CH (OH) -, -NHCO-, -CONH-, cyclohexylene, phenylene, -COO-, -OCO-, -S0 2 -, -0- or -CH (CH 3 ) - can be replaced, (b) one Polyethylene / propylene glycol chain with at least 3 ethylene / - propylene glycol units that can be branched, (c) a polyethylene / propylene amine chain with at least 3 ethylene / propylene amine units that can be branched, (d) an oligomeric or polymeric carbohydrate chain, (e) one Peptide chain, preferably an oligopeptide chain with 5 to 50 amino acids, preferably with 5 to 15 amino acids, (f) a polylacfide chain, (g) a poly (acrylmorpholine) chain, (h) a poly (vinylpyrrolidone) chain and (i) one poly (acrylamide) chain. Particularly preferred examples of the divalent linking group include the groups -CO (CH 2 ) 8 CO-,
-(C=N+H2)(CH2)2SS(CH2)2(C=N+H2)-, -CO(CH2)6SS(CH2)5CO-, -COCH(OH)CH(OH)CO-, -CO(CH2)2COO(CH2)2OCO(CH2)2CO- und -COO(CH2)2S02(CH2)2OCO-.- (C = N + H 2 ) (CH 2 ) 2SS (CH 2 ) 2 (C = N + H 2 ) -, -CO (CH 2 ) 6 SS (CH 2 ) 5 CO-, -COCH (OH) CH (OH) CO-, -CO (CH 2 ) 2 COO (CH 2 ) 2 OCO (CH 2 ) 2 CO- and -COO (CH 2 ) 2 S0 2 (CH 2 ) 2 OCO-.
Die Materialien, die verwendet werden können, um einen Spacer in die erfindungsgemäßen Tetraetherlipide einzuführen, umfassen handelsüblich erhältliche Produkte. Beispielsweise können die Produkte AEDP (Produktnr. 22101ZZ), AMAS (Produktnr. 22295ZZ), BMB (Produktnr. 22331 ZZ), BMDB (Produktnr. 22332ZZ), BMH (Produktnr. 22330ZZ), BMOE (Produktnr. 22323ZZ), BMPA (Produktnr. 22296ZZ), BMPH (Produktnr. 22297ZZ), BMPS (Produktnr. 22298ZZ), BM[PEO]3 (Produktnr. 22336ZZ), BM[PEO]4 (Produktnr. 22337ZZ), DMA (Produktnr. 20663ZZ), DMP (Produktnr. 21666ZZ), DMS (Produktnr. 20700ZZ), DPDPB (Produktnr. 21702ZZ), DSG (Produktnr. 20593ZZ), DSP (Produktnr. 22585ZZ), DSS (Produktnr. 21555ZZ), DST (Produktnr. 20589ZZ), DTBP (Produktnr. 20665ZZ), DTME (Produktnr. 22335ZZ), DTSSP (Produktnr. 21578ZZ), EDC (Produktnr. 22980ZZ), EGS (Produktnr. 21565ZZ), EMCA (Produktnr. 22306ZZ), EMCS (Produktnr. 22308ZZ), GMBS (Produktnr. 22309ZZ), KMUA (Produktnr. 22211ZZ), LC-SMCC (Produktnr. 22362ZZ), LC-SPDP (Produktnr. 21651ZZ), MBS (Produktnr. 22311ZZ), MSA (Produktnr. 22605ZZ), PMPI (Produktnr. 28100ZZ), SATA (Produktnr. 26102ZZ), SATP (Produktnr. 26100ZZ), SBAP (22339ZZ), SIA (Produktnr. 22349ZZ), SIAB (Produktnr. 22329ZZ), SMCC (Produktnr. 22360ZZ), SMPB (Produktnr. 22416ZZ), SMPH (Produktnr. 22363ZZ), SMPT (Produktnr. 21558ZZ), SPDP (Produktnr. 21857ZZ), Sulfo-BSOCOES (Produktnr. 21556ZZ), Sulfo- LC-SMPT (Produktnr. 21568ZZ) und TFCS (Produktnr. 22299ZZ) der Firma PIERCE (die Produktnummern wurden dem Produktkatalog 1999/2000 entnommen) eingesetzt werden.The materials that can be used to introduce a spacer into the tetraether lipids of the invention include commercially available products. For example, the products AEDP (Product No. 22101ZZ), AMAS (Product No. 22295ZZ), BMB (Product No. 22331 ZZ), BMDB (Product No. 22332ZZ), BMH (Product No. 22330ZZ), BMOE (Product No. 22323ZZ), BMPA (Product No. . 22296ZZ), BMPH (Product No. 22297ZZ), BMPS (Product No. 22298ZZ), BM [PEO] 3 (Product No. 22336ZZ), BM [PEO] 4 (Product No. 22337ZZ), DMA (Product No. 20663ZZ), DMP (Product No. . 21666ZZ), DMS (Product No. 20700ZZ), DPDPB (Product No. 21702ZZ), DSG (Product No. 20593ZZ), DSP (Product No. 22585ZZ), DSS (Product No. 21555ZZ), DST (Product No. 20589ZZ), DTBP (Product No. 20665ZZ), DTME (Product No. 22335ZZ), DTSSP (Product No. 21578ZZ), EDC (Product No. 22980ZZ), EGS (Product No. 21565ZZ), EMCA (Product No. 22306ZZ), EMCS (Product No. 22308ZZ), GMBS (Product No. 22309ZZ ), KMUA (Product No. 22211ZZ), LC-SMCC (Product No. 22362ZZ), LC-SPDP (Product No. 21651ZZ), MBS (Product No. 22311ZZ), MSA (Product No. 22605ZZ), PMPI (Product No. 28100ZZ), SATA ( Product No. 26102ZZ), SATP (Product No. 26100ZZ), SBAP (22339ZZ ), SIA (product no. 22349ZZ), SIAB (Product No. 22329ZZ), SMCC (Product No. 22360ZZ), SMPB (Product No. 22416ZZ), SMPH (Product No. 22363ZZ), SMPT (Product No. 21558ZZ), SPDP (Product No. 21857ZZ), Sulfo-BSOCOES (Product No. 21556ZZ), Sulfo-LC-SMPT (Product No. 21568ZZ) and TFCS ( Product No. 22299ZZ) from PIERCE (the product numbers were taken from the product catalog 1999/2000).
Die Gruppen S1 und S2 können Polyethylenglycolketten enthalten. Die Materialien, die verwendet werden können, um Polyethylenglycolketten in die erfindungsgemäßen Te- traetherlipide einzuführen, umfassen handelsüblich erhältliche Produkte. Polyethylenglycolketten werden z.B. mit durchschnittlichen Molmassen von 500 g/mol (durchschnittlich 11 Ethylenglycoleinheiten), 1000 g/mol (durchschnittlich 23 Ethylenglycoleinheiten, 2000 g/mol (durchschnittlich 45 Ethylenglycoleinheiten), 3400 g/mol (durchschnittlich 77 Ethylenglycoleinheiten) und 5000 g/mol (durchschnittlich 114 Ethylenglycoleinheiten) angeboten. Diese Materialien werden erfindungsgemäß bevorzugt verwendet.The groups S 1 and S 2 can contain polyethylene glycol chains. The materials that can be used to introduce polyethylene glycol chains into the tetraether lipids according to the invention include commercially available products. Polyethylene glycol chains are, for example, with average molar masses of 500 g / mol (average 11 ethylene glycol units), 1000 g / mol (average 23 ethylene glycol units, 2000 g / mol (average 45 ethylene glycol units), 3400 g / mol (average 77 ethylene glycol units) and 5000 g / mol (114 ethylene glycol units on average) These materials are preferably used according to the invention.
Die Zirkulationszeit von Liposomen im Blut läßt sich durch den Einbau von Lipiden mit Polyethylenglycolketten (PEG-Ketten) erhöhen, d.h. Liposomen, die solche pegylierten Lipide enthalten, haben eine höhere Lebensdauer in vivo als Liposomen mit nicht pegylierten Lipiden. Einerseits wird die Opsonisierung der Vesikel verhindert und dadurch die Erkennung durch das retikuloendotheliale System. Zum anderen wird auch die Entfernung der einzelnen Lipide durch HDL-Komplexe unterdrückt. Die PEG-Ketten besitzen vorzugsweise Molgewichte von 2000, 3400 oder 5000 Masseneinheiten.The circulation time of liposomes in the blood can be increased by incorporating lipids with polyethylene glycol chains (PEG chains), i.e. Liposomes containing such pegylated lipids have a longer lifespan in vivo than liposomes with unpegylated lipids. On the one hand, the opsonization of the vesicles is prevented and thereby the recognition by the reticuloendothelial system. On the other hand, the removal of the individual lipids is suppressed by HDL complexes. The PEG chains preferably have molecular weights of 2000, 3400 or 5000 mass units.
Es hat sich gezeigt, daß die Zirkulationszeit am höchsten ist, wenn das pegylierte Lipid gut in der Liposomen-Membran verankert ist. Dabei ist es bevorzugt, daß die Bindung zwischen dem Lipid und dem PEG-Teil eine hohe Stabilität besitzt.It has been shown that the circulation time is highest when the pegylated lipid is well anchored in the liposome membrane. It is preferred that the bond between the lipid and the PEG part has a high stability.
Durch den membranspannenden Makrozyklus sind die Tetraetherlipide besser in der Liposomenmembran verankert. Damit lassen sich PEG-Ketten, die über stabile Bindungen an die TEL gekoppelt sind, besser in der Liposomenmembran verankern als bei herkömmlichen Lipiden. Es hat sich gezeigt, daß Liposomen, die 5 mol% des bis-pegylierten Tetraetherlipids enthalten, in Gegenwart von Serum eine deutlich geringere Freisetzung von Carboxy- fluorecein als konventionelle Liposomen (bestehend aus Phosphatidylcholin) zeigen, was auf eine deutlich höhere Stabilität hindeutet (siehe 3.3.2, Abb. 8b).Thanks to the membrane-spanning macro cycle, the tetraether lipids are better anchored in the liposome membrane. This allows PEG chains, which are coupled to the TEL via stable bonds, to be anchored better in the liposome membrane than with conventional lipids. It has been shown that liposomes containing 5 mol% of the bis-pegylated tetraether lipid show a significantly lower release of carboxyfluorecein in the presence of serum than conventional liposomes (consisting of phosphatidylcholine), which indicates a significantly higher stability (see 3.3.2, Fig.8b).
Weiterhin beobachtet man bei Liposomen, in die herkömmliche pegylierte Lipide integriert sind, im Gegensatz zu den pegylierten TEL in Serum eine Erhöhung des Release gegenüber der Kontrolle. Bezüglich der Release-Eigenschaften stellen pegylierte TEL also ebenfalls eine klare Verbesserung des herkömmlichen PEG-Systems dar (siehe 3.3.2, Abb. 8b).Furthermore, in contrast to the pegylated TEL in serum, an increase in the release compared to the control is observed in liposomes in which conventional pegylated lipids are integrated. Regarding the release properties, pegylated TEL also represent a clear improvement of the conventional PEG system (see 3.3.2, Fig. 8b).
Es hat sich gezeigt, daß die Zirkulationszeit von Liposomen durch den Einbau von mono- oder bis-pegylierten Tetraetherlipidderivaten signifikant erhöht werden kann.It has been shown that the circulation time of liposomes can be significantly increased by incorporating mono- or bis-pegylated tetraether lipid derivatives.
Bevorzugt werden hierfür bis-pegylierte TEL-Derivate bereitgestellt. Der Tetraether- Grundkörper ist über Säureamid-Funktionen mit zwei Molekülen PEG, vorzugsweise der Molmasse 2000, verknüpft (II).Bispegylated TEL derivatives are preferably provided for this. The basic tetraether is linked via acid amide functions to two molecules of PEG, preferably the molecular weight 2000 (II).
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Ein solches Molekül zeigt auf Grund des membranspannenden, hydrophoben Tetrae- ther-Grundgerüsts eine bessere Verankerung in der Liposomen-Membran als z.B. die pegylierten PE(Phosphatidylethanolamin)-Lipide. Außerdem ist ein Entfernen eines solchen bipolaren Lipids aus der Liposomen-Membran auf Grund der zweiten, voluminösen, hydrophilen Kopfgruppe zusätzlich erschwert. Die Verknüpfung zwischen dem TEL- Derivat und den beiden PEG-Ketten erfolgt über relativ stabile Säureamid-Bindungen.Such a molecule shows better anchoring in the liposome membrane than e.g. the pegylated PE (phosphatidylethanolamine) lipids. In addition, removal of such a bipolar lipid from the liposome membrane is made more difficult due to the second, voluminous, hydrophilic head group. The link between the TEL derivative and the two PEG chains takes place via relatively stable acid amide bonds.
Durch den Einbau dieses Lipids lläßt sich die Zirkulationszeit von Liposomen signifikant erhöhen. Alternativ können die PEG-Ketten durch Poly(acrylmorpholin), Poly(vinylpyrrolidon) oder Ganglioside ersetzt werden.By incorporating this lipid, the circulation time of liposomes can be increased significantly. Alternatively, the PEG chains can be replaced by poly (acrylic morpholine), poly (vinyl pyrrolidone) or gangliosides.
Bei pegylierten Liposomen, die zellspezifische Liganden tragen, stellt die Herauslösung der Lipid-Ligand-Konjugate aus der Liposomenmembran ein Problem dar. Eine Verbesserung läßt sich erreichen, wenn man die Target-spezifischen Liganden an die PEG- Enden der pegylierten TEL koppelt. Denn die TEL-Derivate weisen auf Grund der membranspannenden Lipide eine bessere Verankerung auf. Dies stellt einen weiteren Vorteil von pegylierten Tetraetheriipiden bei der Verwendung in Target-spezifischen Liposomen dar.With pegylated liposomes carrying cell-specific ligands, the removal of the lipid-ligand conjugates from the liposome membrane is a problem. An improvement can be achieved if the target-specific ligands are coupled to the PEG ends of the pegylated TEL. Because the TEL derivatives are better anchored due to the membrane-spanning lipids. This represents another advantage of pegylated tetraetheriipids when used in target-specific liposomes.
Ligaπd-hydrophiles Polymer-Y-(X )q-B-(X1)rALigaπd-hydrophilic polymer-Y- (X) q -B- (X 1 ) r A
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Die erfindungsgemäßen Tetraetherlipid-Ligand-Konjugate sind hervorragend für zellspezifisches Targeting mit Hilfe lang zirkulierender Liposomen geeignet.The tetraether lipid-ligand conjugates according to the invention are outstandingly suitable for cell-specific targeting with the aid of long circulating liposomes.
Die pegylierten Tetraetherlipide sind besonders zur Membranverankerung von "großen hydrophilen Liganden geeignet, die die Tendenz der Lipid-Ligand-Konjugate in die wässrige Phase überzugehen stark erhöhen.The pegylated tetraether lipids are particularly suitable for membrane anchoring of "large hydrophilic ligands, which greatly increase the tendency of the lipid-ligand conjugates to pass into the aqueous phase.
Bevorzugte Liganden sind solche, die aus der Gruppe, bestehend aus Proteinen, Pepti- den, Vitaminen, Kohlenhydraten und Peptidomimetika, ausgewählt sind. Das Protein ist bevorzugt ein Antikörper, ein Fragment eines Antikörpers (Fab, F(ab)2 oder Fv), Lectin oder ein Apo-Lipoprotein oder ein an einen Zeiloberflächenrezeptor bindendes Protein. Bei den Peptiden handelt es sich bevorzugt um Peptide mit 5 bis 15 Aminosäuren. Weitere bevorzugte Peptide sind EILDV, CDCRGDCFC, CNGRC und c(RGDfK). Bei den Vitaminen kann es sich um jedes essentielle oder nicht essentielle Vitamin handeln. Bevorzugte Vitamine sind Vitamin B12 oder Folsäure. Bei den Kohlenhydraten sind besonders bevorzugt z.B. Galactose, Lactose, Mannose oder Sialyl-Lewis-X. Erfindungsgemäß können weiterhin Peptidomimetika als Liganden eingesetzt werden; hier werden bevorzugt vß3-spezifische Diazepin-Derivate oder para-Hydroxybenzoesäureamid- Derivate verwendet.Preferred ligands are those selected from the group consisting of proteins, peptides, vitamins, carbohydrates and peptidomimetics. The protein is preferably an antibody, a fragment of an antibody (Fab, F (ab) 2 or Fv), lectin or an apo-lipoprotein or a protein binding to a cell surface receptor. The peptides are preferably peptides with 5 to 15 amino acids. Other preferred peptides are EILDV, CDCRGDCFC, CNGRC and c (RGDfK). The vitamins can be any essential or non-essential vitamin. Preferred vitamins are vitamin B12 or folic acid. Among the carbohydrates, particular preference is given, for example, to galactose, lactose, mannose or sialyl-Lewis-X. According to the invention, peptidomimetics can also be used as ligands; be here preferably v ß 3 -specific diazepine derivatives or para-hydroxybenzoic acid amide derivatives used.
Der Ligand kann beispielsweise eine Peptidsequenz enthalten, ausgewählt aus CDCRGDCFC (über zwei Disulfidbrücken cyclisiert), EILDV, CNGRC (über eine Disul- fidbrücke cyclisiert), -c(RGDfK)- (über eine Amidbindung cyclisiert), Peptidsequenzen aus dem Circumsporozoiten-Protein und Peptidsequenzen aus Transferrin.The ligand can contain, for example, a peptide sequence selected from CDCRGDCFC (cyclized via two disulfide bridges), EILDV, CNGRC (cyclized via a disulfide bridge), -c (RGDfK) - (cyclized via an amide bond), peptide sequences from the circumsporozoite protein and Transferrin peptide sequences.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Substituenten S1 und S2 an beiden Enden des Tetraetherlipidgrundgerüstes gleich. Dies ermöglicht, ausgehend von natürlichen Tetraetheriipiden, die Synthese ohne zwischenzeitliche Verwendung von Schutzgruppen.In a preferred embodiment, the substituents S 1 and S 2 are the same at both ends of the tetraether lipid backbone. Based on natural tetraetheriipids, this enables synthesis without the interim use of protective groups.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind die Substituenten S1 und S2 an beiden Enden des Tetraetherlipidgrundgerüstes verschieden. Besonders bevorzugte Ausführungsformen umfassen solche, in denen (a) S1 eine kationische Gruppe und S2 einen Liganden umfasst, (b) S1 eine neutrale Gruppe und S2 einen Liganden umfasst und (c) S1 eine anionische Gruppe und S2 einen Liganden umfasst. Diese Bifunktionali- tät der erfindungsgemäßen Tetraetherlipidderivate, die die Anbindung eines möglicherweise für das „Targeting" verantwortlichen Liganden draußen und einer Substratbindungsstelle im Inneren eines Liposoms ermöglicht, eröffnet ungeahnte therapeutische Möglichkeiten.In another preferred embodiment, the substituents S 1 and S 2 are different at both ends of the basic tetraether lipid structure. Particularly preferred embodiments include those in which (a) S 1 comprises a cationic group and S 2 comprises a ligand, (b) S 1 comprises a neutral group and S 2 comprises a ligand and (c) S 1 comprises an anionic group and S 2 a Includes ligands. This bifunctionality of the tetraether lipid derivatives according to the invention, which enables the binding of a ligand possibly responsible for “targeting” outside and a substrate binding site inside a liposome, opens up undreamt-of therapeutic possibilities.
Die erfindungsgemäßen Tetraetherlipidderivate können in Form von Salzen vorliegen. Geeignete Gegenkationen umfassen Alkalimetallionen, wie z.B. Natriumionen oder Kaliumionen, und Ammoniumionen. Geeignete Gegenanionen umfassen Halogenidionen, wie z.B. Chloridionen, Acetationen und Trifluoracetationen. Weitere geeignete anionische Salze umfassen Fumerate, Malonate, Tartrate, Citrate, Succinate, Palmoate, Lac- tate und Hydrogenphosphate. Die vorliegende Erfindung stellt ebenfalls eine Zusammensetzung bereit, enthaltend zwei, drei, vier, fünf oder mehr der erfindungsgemäßen Tetraetherlipidderivate und gegebenenfalls physiologisch verträgliche Zusatzstoffe.The tetraether lipid derivatives according to the invention can be in the form of salts. Suitable counter cations include alkali metal ions such as sodium ions or potassium ions and ammonium ions. Suitable counter anions include halide ions such as chloride ions, acetate ions and trifluoroacetate ions. Other suitable anionic salts include fumerates, malonates, tartrates, citrates, succinates, palmoates, lactates and hydrogen phosphates. The present invention also provides a composition containing two, three, four, five or more of the tetraether lipid derivatives according to the invention and optionally physiologically compatible additives.
Die erfindungsgemäßen Tetraetherlipidderivate werden bevorzugt aus natürlichen Tetraetheriipiden hergestellt, die z.B. aus Archaebakterien isolierbar sind. Wie bereits erwähnt, treten in den aus natürlichen Quellen isolierten Tetraetheriipiden in einem gewissen Umfang Pentacyclen innerhalb der Biphytanylketten auf. Das Ausmaß der Pen- tacyclisierung kann durch die Züchtungstemperatur beeinflußt werden. Normalerweise finden sich 0 bis 8 Pentacyclen pro Tetraethergrundgerüst. Bei dem Thermoplasma aci- dophilυm weisen z.B. die meisten Lipidmolküle bei einer Züchtungstemperatur von 39 °C 1 bis 5 Pentatyklen auf, während bei einer Züchtungstemperatur von 59° überwiegend 3 bis 6 Pentacyclen beobachtet werden. Die folgende Tabelle gibt Auskunft über die Verteilung der Pentacyclisierung in Tetraetheriipiden aus Thermoplasma acidophi- lum bei einer Züchtungstemperatur von 39°C bzw. 59°C:The tetraether lipid derivatives according to the invention are preferably prepared from natural tetraether lipids, which e.g. can be isolated from archaebacteria. As already mentioned, pentacycles within the biphytanyl chains occur to a certain extent in the tetraetheriipids isolated from natural sources. The extent of pentacyclization can be influenced by the cultivation temperature. Usually there are 0 to 8 pentacycles per tetraether backbone. In the thermoplasmic acidophilum e.g. most lipid molecules at 1 to 5 pentatycles at a cultivation temperature of 39 ° C, while predominantly 3 to 6 pentacycles are observed at a cultivation temperature of 59 °. The following table provides information on the distribution of pentacyclization in tetraetheriipids from Thermoplasma acidophilum at a cultivation temperature of 39 ° C or 59 ° C:
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Die erfindungsgemäßen Tetraetherlipidderivate können z.B. aus dem Gesamtlipidextrakt von Archaebakterien, z.B. dem Gesamtlipidextrakt des Archaebakteriums Sulfolobus acidocaldarius, dem Gesamtlipidextrakt des Archaebakteriums Sulfolobus solfataricus oder dem Gesamtlipidextrakt des Archaebakteriums Thermoplasma acidophilum, gewonnen werden. Sulfolobus acidocaldarius wurde 1972 in heißen Schwefelquellen im Yellowstone National Park entdeckt. Dieses Archaebakterium wächst zwischen 60 und 90°C, bei einem Temperaturoptimum von 78°C. Die begrenzenden pH-Werte für das Wachstum liegen zwischen 3,0 und 3,5, wobei das Optimum bei 3,3 liegt. Sulfolobus acidocaldarius wächst optimal unter mikroaerophilen Bedingungen, d.h. daß nur eine geringe Sauerstoffkonzentration im Medium toleriert wird; zu hohe 02-Konzentrationen wirken toxisch. Sulfolobus acidocaldarius ist fakultativ chemolithotroph und bezieht daher seine Energie in natürlichen Habitaten aus der Oxidation von elementarem Schwefel. Da Sulfoloben auch organothroph wachsen können, wird diese Form der Ernährung für die Kultivierung angewendet. Sulfolobus acidocaldarius enthält in seiner Zellmembran Tetraetherlipide, die nur bei Archaebakterien vorkommen. Die Tetraetherlipide vermitteln besondere Eigenschaften wie pH- und Temperaturstabilität der Zellen, die das Leben der Bakterien unter diesen Bedingungen erst möglich machen.The tetraether lipid derivatives according to the invention can be obtained, for example, from the total lipid extract of archaebacteria, for example the total lipid extract of the archaebacterium Sulfolobus acidocaldarius, the total lipid extract of the archaebacterium Sulfolobus solfataricus or the total lipid extract of the archaebacterium Thermoplasma acidophilum. Sulfolobus acidocaldarius was discovered in hot sulfur springs in Yellowstone National Park in 1972. This archaebacterium grows between 60 and 90 ° C, with a temperature optimum of 78 ° C. The limiting pH values for growth are between 3.0 and 3.5, with the optimum at 3.3. Sulfolobus acidocaldarius grows optimally under microaerophilic conditions, ie only a low oxygen concentration in the medium is tolerated; too high 0 2 concentrations have a toxic effect. Sulfolobus acidocaldarius is optional chemolithotrophic and therefore obtains its energy in natural habitats from the oxidation of elemental sulfur. Since sulfolobes can also grow organothrophically, this form of nutrition is used for cultivation. Sulfolobus acidocaldarius contains tetraether lipids in its cell membrane, which only occur in archaebacteria. The tetraether lipids impart special properties such as pH and temperature stability of the cells, which make the life of the bacteria possible under these conditions.
Die Ausgangsverbindungen, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Tetraetherlipidderivate verwendet werden (z.B. mit Säurechloridgruppen oder mit Hydroxymethyl- gruppen modifizierte Tetraether), können unter Anwendung herkömmlicher Verfahren aus dem Gesamtlipidextrakt von Archaebakterien erhalten werden. Solche Verfahren werden z.B. in der WO-A-97/31927 und in der WO-A-99/10337 beschrieben.The starting compounds used for the preparation of the tetraether lipid derivatives according to the invention (e.g. tetraethers modified with acid chloride groups or with hydroxymethyl groups) can be obtained from the total lipid extract of archaebacteria using conventional methods. Such methods are e.g. in WO-A-97/31927 and in WO-A-99/10337.
Die Ausgangsverbindungen, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Tetraetherlipidderivate verwendet werden, können natürlich auch synthetisch hergestellt werden. Entsprechende Verfahren werden in T. Eguchi et al., J. Org. Chem. 1998, 63, 2689- 2698; K. Arakawa et al., J. Org. Chem. 1998, 63, 4741-4745; sowie in T. Eguchi et al., Chem. Eur. J. 2000, 6, 3351-3358 beschrieben.The starting compounds which are used to prepare the tetraether lipid derivatives according to the invention can of course also be prepared synthetically. Appropriate methods are described in T. Eguchi et al., J. Org. Chem. 1998, 63, 2689-2698; K. Arakawa et al., J. Org. Chem. 1998, 63, 4741-4745; and in T. Eguchi et al., Chem. Eur. J. 2000, 6, 3351-3358.
Die erfindungsgemäßen Liposomen und Lipidagglomerate enthalten ein oder mehrere der zuvor beschriebenen Tetraetherlipidderivate. Die Liposomen bzw. Lipidagglomerate können dabei ein oder mehrere Schichten, jeweils enthaltend eine oder mehrere dieser Tetraetherlipidderivate, umfassen.The liposomes and lipid agglomerates according to the invention contain one or more of the tetraether lipid derivatives described above. The liposomes or lipid agglomerates can comprise one or more layers, each containing one or more of these tetraether lipid derivatives.
Verfahren zum Herstellen von Liposomen sind allgemein bekannt. Generell wird dabei das zur Präparation der Liposomen vorgesehene Lipid zunächst in einem organischen Lösungsmittel gelöst und durch Evaporation ein Lipidfilm gebildet. Der Lipidfilm wird gut getrocknet, um sämtliche Lösungsmittelreste zu entfernen. Anschließend werden die Lipide dieses Filmes in einem geeigneten Puffersystem resuspendiert. Für medizinischpharmazeutische Zwecke eignet sich z.B. physiologische Kochsalzlösung, pH 7,4, jedoch sind andere Puffersysteme (z.B. Mcllvaine-Puffer), oder ungepufferte Lösungen, wie z.B. ungepufferte Kalium- oder Natriumchloridlösungen, ebenfalls verwendbar.Methods of making liposomes are well known. In general, the lipid intended for the preparation of the liposomes is first dissolved in an organic solvent and a lipid film is formed by evaporation. The lipid film will be good dried to remove all solvent residues. The lipids of this film are then resuspended in a suitable buffer system. For medical-pharmaceutical purposes, for example, physiological saline, pH 7.4, is suitable, but other buffer systems (for example Mcllvaine buffer), or unbuffered solutions, such as, for example, unbuffered potassium or sodium chloride solutions, can also be used.
Durch Schütteln mit der Hand können zunächst große multilamellare Vesikel mit einer Größenverteilung im μm-Bereich gebildet werden. Die Bildung dieser Vesikel kann durch Verwendung von zwei Glaskügelchen und/oder eines Ultraschallbades mit geringer Schallintensität erleichtert werden.By shaking by hand, large multilamellar vesicles with a size distribution in the μm range can be formed. The formation of these vesicles can be facilitated by using two glass spheres and / or an ultrasound bath with low sound intensity.
Für die Präparation von unilamellaren Liposomen definierter Größe werden folgende Methoden als für die Herstellung von Liposomen aus erfindungsgemäßen Tetraetherli- pidderivaten für geeignet gehalten:The following methods are considered suitable for the preparation of unilamellar liposomes of a defined size as suitable for the production of liposomes from tetraether lipid derivatives according to the invention:
(a) Ultraschallbehandlung: Die Suspension multilamellarer Liposomen wird bei 20 kHz 5(a) Ultrasound treatment: The suspension of multilamellar liposomes is 5 at 20 kHz
Minuten beschallt (Branson Sonifer B 15). Es bilden sich Liposomen mit einem Durchmesser um 500 nm.Minutes (Branson Sonifer B 15). Liposomes with a diameter of around 500 nm are formed.
(b) Extrusion durch eine French Druckzelle: Die Suspension multilamellarer Liposomen wird bei 16000 p.s.i. viermal in der French Druckzelle extrudiert (SLM-Aminco Inc., Urbana IL, USA). Es bilden sich Liposomen mit einem Durchmesser um 120 nm.(b) Extrusion through a French pressure cell: The suspension of multilamellar liposomes is at 16000 p.s.i. extruded four times in the French pressure cell (SLM-Aminco Inc., Urbana IL, USA). Liposomes with a diameter of around 120 nm are formed.
(c) Extrusion durch Polycarbonatfilter: Die Suspension multilamellarer Liposomen wird durch Polycarbonatfilter definierter Porengröße extrudiert (LiposoFastm, Avestin, Ottawa, Kanada). Bei Verwendung von Filtern mit einer Porengröße von 100 oder 200 nm entstehen Liposomen, die in der Größenverteilung geringfügig oberhalb der Porengröße liegen. Die Extrusion durch Filter dieser geringen Porengröße kann gleichzeitig als Sterilfiltration dienen, sofern alle sonstigen Voraussetzungen für eine Sterilfiltration (z.B. exakte Trennung der unsterilen und sterilen Seiten der Filtrationsapparatur) eingehalten werden. Um die eigentliche Filtration zu erleichtern, können einige Vorbereitungen getroffen werden: (ca) Die Suspension multilamellarer Liposomen wird bei 20 kHz zwischen 1 und 5(c) Extrusion through polycarbonate filters: The suspension of multilamellar liposomes is extruded through polycarbonate filters of defined pore size (LiposoFast m , Avestin, Ottawa, Canada). When using filters with a pore size of 100 or 200 nm, liposomes are formed which have a size distribution slightly above the pore size. Extrusion through filters of this small pore size can simultaneously serve as sterile filtration, provided all other requirements for sterile filtration (eg exact separation of the non-sterile and sterile sides of the filtration apparatus) are met. A few preparations can be made to facilitate the actual filtration: (ca) The suspension of multilamellar liposomes is between 1 and 5 at 20 kHz
Minuten beschallt (s. (a))Minutes (s. (A))
(cb) Die Suspension multilamellarer Liposomen wird 1-3 mal gefroren und wieder aufgetaut.(cb) The suspension of multilamellar liposomes is frozen 1-3 times and thawed again.
(cc) Die Suspension multilamellarer Liposomen nach (ca) oder (cb) wird durch einen Polycarbonatfilter von 600 bis 800 nm Porengröße vorfiltriert.(cc) The suspension of multilamellar liposomes according to (ca) or (cb) is prefiltered through a polycarbonate filter with a pore size of 600 to 800 nm.
Im Anschluß an die Ultraschallbehandlung bzw. Extrusion können die Liposomen in einer Eppendorfzentrifuge 3200 10 Minuten zentrifugiert werden, um nichtliposomales Material zu entfernen. Intakte, geschlossene Vesikel bleiben im Überstand.Following the ultrasound treatment or extrusion, the liposomes can be centrifuged in a 3200 Eppendorf centrifuge for 10 minutes in order to remove non-liposomal material. Intact, closed vesicles remain in the supernatant.
Liposomen können weiter durch Detergenzsolubilisierung mit anschließender Deter- genzdialyse hergestellt werden. Dazu wird zunächst wie oben beschrieben ein Lipidfilm gebildet. Dieser wird in einem detergenzhaltigen Puffersystem suspendiert (Beispiele dialysierbarer Detergenzien: Octyl-ß-D-Glucopyranosid oder Octyl-ß-D- Thioglucopyranosid). Das molare Verhältnis (TEL-Derivat: Detergenz) sollte bei den genannten Detergenzien zwischen 0,05 und 0,3 liegen und die Puffermenge so berechnet sein, daß sich später eine Liposomendispersion mit maximal 15-20 mg Lipid pro ml Puffer ergibt. Durch Schütteln mit der Hand werden Mischmizellen aus Detergenz und TEL-Derivat gebildet.Liposomes can be further produced by detergent solubilization with subsequent detergent dialysis. For this purpose, a lipid film is first formed as described above. This is suspended in a detergent-containing buffer system (examples of dialysable detergents: octyl-β-D-glucopyranoside or octyl-β-D-thioglucopyranoside). The molar ratio (TEL derivative: detergent) for the detergents mentioned should be between 0.05 and 0.3 and the amount of buffer should be calculated in such a way that a liposome dispersion with a maximum of 15-20 mg lipid per ml buffer subsequently results. Mixing micelles from detergent and TEL derivative is formed by shaking by hand.
Die Suspension der Mischmizellen wird nun in Dialyseschläuche, z.B. in eine Lipoprep®- Dialysezelle oder in eine Mini-Lipoprep® Dialysezelle (Diachema AG, Langnau, Schweiz) übertragen und bei RT 24 Stunden dialysiert. Bei Entzug des Detergenz durch die Dialyse bilden sich aus den Mischmizellen Liposomen von etwa 400 nm Durchmesser.The suspension of the mixed micelles is now in dialysis tubes, e.g. transferred into a Lipoprep® dialysis cell or into a Mini-Lipoprep® dialysis cell (Diachema AG, Langnau, Switzerland) and dialyzed at RT for 24 hours. When the detergent is removed by dialysis, the mixed micelles form liposomes with a diameter of approximately 400 nm.
Die Liposomen-Präparation kann in einer Eppendorfzentrifuge 3200 10 Minuten zentrifugiert werden, um nichtliposomales Material zu entfernen. Intakte, geschlossene Vesikel bleiben im Überstand. Ein bevorzugtes Protokoll einer Liposomen-Präparation durch Detergenz-Dialyse, bei dem Detergenz Natrium-Cholat verwendet wird, ist in den Beispielen beschrieben.The liposome preparation can be centrifuged in a 3200 Eppendorf centrifuge for 10 minutes to remove non-liposomal material. Intact, closed vesicles remain in the supernatant. A preferred protocol for liposome preparation by detergent dialysis, in which detergent sodium cholate is used, is described in the examples.
Liposomen, die die erfindungsgemäßen TEL-Derivate enthalten (mindestens 10 %iger TEL-Anteil in der Lipidschicht) oder die aus 100 % TEL-Derivaten aufgebaut sind, haben sich als außergewöhnlich stabil erwiesen. Es hat sich gezeigt, daß sich die Lagerfähigkeit der Liposomen, die TEL-Anteile enthalten, um ein Vielfaches zu den herkömmlichen Liposomen erhöht.Liposomes which contain the TEL derivatives according to the invention (at least 10% TEL content in the lipid layer) or which are made up of 100% TEL derivatives have proven to be exceptionally stable. It has been shown that the shelf life of liposomes containing TEL components increases many times over that of conventional liposomes.
Weiterhin konnte eine erhöhte Detergenzstabilität und eine erhöhte Serumstabilität (also in vivo-ähnliche Bedingungen) gezeigt werden (siehe 4.4.2 und Abb. 17). In Gegenwart von Detergenzien und in Gegenwart von Serum zeigen die TEL enthaltenden Liposomen eine deutlich geringere Freisetzung von Carboxyflourescein als herkömmliche Liposomen (bestehend aus Phosphatidylcholin).Furthermore, an increased detergent stability and an increased serum stability (ie in vivo-like conditions) could be shown (see 4.4.2 and Fig. 17). In the presence of detergents and in the presence of serum, the liposomes containing TEL show a significantly lower release of carboxyflourescein than conventional liposomes (consisting of phosphatidylcholine).
Die Stabilitätserhöhung konnte bereits bei einem 10%igen Lipidschichtanteil der TEL- Derivate in den Liposomen gezeigt werden. Da die Stabilität mit Erhöhung des TEL- Anteils kontinuierlich zunimmt, eignen sich Tetraetherlipidderivate als Zusatz für Liposomen, deren Stabilität und damit Wirkstoffreisetzung gezielt gesteuert werden soll.The increase in stability could already be demonstrated with a 10% lipid layer fraction of the TEL derivatives in the liposomes. Since the stability increases continuously with an increase in the proportion of TEL, tetraether lipid derivatives are suitable as an additive for liposomes, the stability of which and thus drug release should be controlled in a targeted manner.
Für viele Anwendungen, darunter die Formulierung von Pharmazeutika mit säurelabilen Wirkstoffen, und die Transfektion von Eukaryontenzellen, stellen reine TEL-Derivat- Liposomen daher das Mittel der Wahl dar.For many applications, including the formulation of pharmaceuticals with acid-labile active ingredients and the transfection of eukaryotic cells, pure TEL derivative liposomes are therefore the method of choice.
Am Beispiel von Octreotid konnte gezeigt werden, daß die orale Aufnahme von Octreo- tid durch die liposomale Formulierung mit TEL-haltigen Liposomen stark erhöht wird (siehe 4.4.3.2, Abb. 18).Using octreotide as an example, it was shown that the oral intake of octreotide is greatly increased by the liposomal formulation with TEL-containing liposomes (see 4.4.3.2, Fig. 18).
Als vorteilhaft hat sich auch die Herstellung von Liposomen erwiesen, die neben einem Anteil von TEL-Derivat übliche Doppelschicht-bildende Phospholipide enthalten. Durch den Zusatz der TEL zu den herkömmlichen Liposomen werden die Liposomenmembra- nen rigider und weniger durchlässig als die herkömmlichen Liposomen. Die Herstellung von Mischliposomen erfolgt analog der Herstellung von reinen TEL-Derivat-Liposomen. Bevorzugte Doppelschicht-bildende Phospholipide, die erfindungsgemäß verwendet werden, umfassen Doppelschicht-bildende kationische, neutrale oder anionische Lipide. Beispielsweise können die erfindungsgemäßen Liposomen und Lipidagglomerate das kationische Lipid DOTAP® (Röche Diagnostics, Deutschland) und/oder DOSPER® (Röche Diagnostics, Deutschland) und/oder DC-Chol® enthalten. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfindungsgemäßen Liposomen und Lipidagglomerate die neutralen Lipide Phosphatidylcholin und/oder Phosphatidylethanolamin und/oder Phosphatidylglycerol und/oder Phosphatidylserin und/oder Phosphatidsäure und/oder Cholesterin und/oder Sphingomyelin.The production of liposomes which contain conventional double-layer-forming phospholipids in addition to a proportion of TEL derivative has also proven to be advantageous. By adding the TEL to the conventional liposomes, the liposome membranes become more rigid and less permeable than the conventional liposomes. The production Mixed liposomes are analogous to the production of pure TEL derivative liposomes. Preferred bilayer forming phospholipids used in the present invention include bilayer forming cationic, neutral or anionic lipids. For example, the liposomes and lipid agglomerates according to the invention can contain the cationic lipid DOTAP® (Röche Diagnostics, Germany) and / or DOSPER® (Röche Diagnostics, Germany) and / or DC-Chol®. In a further preferred embodiment, the liposomes and lipid agglomerates according to the invention contain the neutral lipids phosphatidylcholine and / or phosphatidylethanolamine and / or phosphatidylglycerol and / or phosphatidylserine and / or phosphatidic acid and / or cholesterol and / or sphingomyelin.
Das Gew. -Verhältnis von Tetraetherlipidderivat zu weiteren Lipiden in den erfindungsgemäßen Liposomen und Lipidagglomeraten beträgt bevorzugt 5:1 bis 1 :100.The weight ratio of tetraether lipid derivative to further lipids in the liposomes and lipid agglomerates according to the invention is preferably 5: 1 to 1: 100.
Die erfindungsgemäßen Liposomen und Lipidagglomerate können weiterhin Nuklein- säuremoleküle und/oder Nukleinsäuremolekül-analoge Verbindungen (wie z.B. Phos- phorothioat) und gegebenenfalls Polykationen enthalten. Bevorzugte Polykationen umfassen Polyethylenimin, Poly-Lysin und Protamin.The liposomes and lipid agglomerates according to the invention can furthermore contain nucleic acid molecules and / or compounds analogous to nucleic acid molecules (such as phosphorothioate) and optionally polycations. Preferred polycations include polyethyleneimine, poly-lysine and protamine.
Die erfindungsgemäßen Liposomen einschließlich der Mischliposomen sowie die Lipidagglomerate einschließlich der Mischagglomerate können als Transportvehikel für Nukleinsäuren und/oder kosmetische und/oder pharmazeutische Wirkstoffe dienen. Pharmazeutische Wirkstoffe können z.B. Antibiotika, Cytostatika oder Wachstumsfaktoren sein. Die pharmazeutischen Wirkstoffe können synthetisch oder rekombinant hergestellt werden. Sie können weitere Modifikationen aufweisen, wie z.B. Glykosylierung, Acetylierung oder Amidierung. "Mischliposomen" und "Misch-üpidagglomerate" umfassen zusätzlich herkömmliche Phospholipide. Die erfindungsgemäßen Liposomen und Lipidagglomerate ermöglichen darüber hinaus einen zielgerichteten Gentransfer bzw. einen zielgerichtete Wirkstoffabgabe. Dazu werden Nukleinsäuren, z.B. DNA- oder RNA-Sequenzen, die Gene oder Genfragmente enthalten und in linearer Form oder in Form von circulär geschlossenen Vektoren, die weiteres genetisches Material enthalten können, vorliegen, oder aber pharmazeutische oder kosmetische Wirkstoffe in reine TEL-Liposomen oder Mischliposomen, reine Lipidagglomerate und Mischagglomerate verpackt und den Zielzellen in vitro oder in vivo zugesetzt. Wenn die Liposomenmembran bzw. Agglomeratoberfläche darüber hinaus z. B. Antikörper enthält, für die entsprechende Proteine auf den mit der Therapie zu erreichenden Zellen vorhanden sind, so wird durch den Kontakt zwischen Antigen auf der Zielzelle und Antikörper in der Membran des erfindungsgemäßen Liposomes bzw. Agglomeratoberfläche ein Kontakt zwischen Liposom- bzw. Agglomeratoberfläche und Zielzelle gefördert. Gleiches gilt für die anderen zuvor erwähnten Liganden, die mit Substanzen auf der Zielzelloberfläche reagieren können.The liposomes according to the invention including the mixed liposomes and the lipid agglomerates including the mixed agglomerates can serve as transport vehicles for nucleic acids and / or cosmetic and / or pharmaceutical active substances. Active pharmaceutical ingredients can be, for example, antibiotics, cytostatics or growth factors. The active pharmaceutical ingredients can be produced synthetically or recombinantly. They can have further modifications, such as glycosylation, acetylation or amidation. "Mixed liposomes" and "mixed-lipid agglomerates" additionally include conventional phospholipids. The liposomes and lipid agglomerates according to the invention also enable targeted gene transfer or targeted drug delivery. For this purpose, nucleic acids, for example DNA or RNA sequences, which contain genes or gene fragments and are present in linear form or in the form of circularly closed vectors which may contain further genetic material, or else pharmaceutical or cosmetic active substances in pure form TEL liposomes or mixed liposomes, pure lipid agglomerates and mixed agglomerates are packaged and added to the target cells in vitro or in vivo. If the liposome membrane or agglomerate surface also z. B. contains antibodies for which there are corresponding proteins on the cells to be reached with the therapy, the contact between the antigen on the target cell and the antibody in the membrane of the liposome or agglomerate surface according to the invention results in a contact between the liposome or agglomerate surface and Target cell promoted. The same applies to the other ligands mentioned above, which can react with substances on the target cell surface.
Die erfindungsgemäße pharmazeutische Zusammensetzung enthält die zuvor beschriebenen Liposomen oder Lipidagglomerate sowie ein physiologisch verträgliches Verdünnungsmittel.The pharmaceutical composition according to the invention contains the liposomes or lipid agglomerates described above and a physiologically tolerable diluent.
Die vorliegende Erfindung stellt ebenfalls ein in vitro-Transfektionskit bereit, das die erfindungsgemäßen Liposomen und/oder Lipidagglomerate sowie geeignete Puffer enthält.The present invention also provides an in vitro transfection kit which contains the liposomes and / or lipid agglomerates according to the invention and suitable buffers.
Die erfindungsgemäßen Liposomen oder Lipidagglomerate können zum Herstellen eines Medikamentes für die Gentherapie an Säugern verwendet werden.The liposomes or lipid agglomerates according to the invention can be used to produce a medicament for gene therapy in mammals.
Die erfindungsgemäßen Liposomen oder Lipidagglomerate können ebenfalls zur Transfektion eukaryontischer Zellen in vitro verwendet werden.The liposomes or lipid agglomerates according to the invention can also be used for the transfection of eukaryotic cells in vitro.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft die Verwendung der erfindungsgemäßen Liposomen oder Lipidagglomerate zum Verpacken von Wirkstoffen für die orale, enterale, parenterale, intravenöse, intramuskuläre, intraartikuläre, topische, subkutane, pulmonale oder intraperitoneale Applikation.Another embodiment of the invention relates to the use of the liposomes or lipid agglomerates according to the invention for packaging active substances for oral, enteral, parenteral, intravenous, intramuscular, intra-articular, topical, subcutaneous, pulmonary or intraperitoneal application.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform dienen die eriϊndungsgemäßen TEL-Derivate in reiner Form oder als Bestandteil von reinen oder gemischten Liposo- men oder Lipidagglomeraten als Grundlage für die Herstellung medizinischer Salben oder Hautcremes.In a further embodiment according to the invention, the TEL derivatives according to the invention are used in pure form or as a constituent of pure or mixed liposol or lipid agglomerates as the basis for the manufacture of medical ointments or skin creams.
Die erfindungsgemäßen Tetraetherlipidderivate und Zusammensetzungen können zum Beschichten von Oberflächen, insbesondere von Metall- oder Kunststoffoberflächen, verwendet werden.The tetraether lipid derivatives and compositions according to the invention can be used for coating surfaces, in particular metal or plastic surfaces.
Tetraetherlipide lassen sich als monomolekulare Schicht kovalent an Oberflächen (z. B. Stents, Implantate) koppeln. Beispiele für solche Verfahren werden in der WO-A- 97/31927 beschrieben. In der monomolekularen Schicht können hydrophobe Wirkstoffe wie in eine Membran eingeschlossen werden. Weiterhin lassen sich Wirkstoffe an die hydrophilen Kopfgruppen koppeln. Die nach diesen Möglichkeiten mit Wirkstoffen bela- denen Oberflächen gestatten die langsame und kontinuierliche Wirkstoff-Freisetzung über längere Zeiträume. Hierdurch läßt sich beispielsweise die Verträglichkeit von beschichteten Stents oder Implantaten erhöhen.Tetraether lipids can be covalently coupled to surfaces (e.g. stents, implants) as a monomolecular layer. Examples of such processes are described in WO-A-97/31927. In the monomolecular layer, hydrophobic active substances can be enclosed like in a membrane. Active ingredients can also be coupled to the hydrophilic head groups. The surfaces loaded with active substances according to these possibilities permit the slow and continuous release of active substance over longer periods of time. In this way, for example, the compatibility of coated stents or implants can be increased.
Beispiele für zu beschichtende Oberflächen umfassen oxidische Oberflächen (z.B. Oxidschichten auf Titan), Keramikoberflächen, Halbleiteroberflächen, Glasoberflächen, Glaskohlenstoffoberflächen, Cellulosefolien (die Kopplung erfolgt über Cyanurchlorid- Aktivierung und -Kopplung), Goldoberflächen (die Kopplung erfolgt über SH-Gruppen (entweder elektrochemisch oder z.B. über Iminothiolan (Mitsunobu-Reaktion)) sowie Polymeroberflächen, wie z.B. Polyurethanoberflächen, Teflonoberflächen, Polystyroloberflächen, Polyacrylharzoberflächen (Kopplung je nach reaktiven Gruppen auf der Polymeroberfläche).Examples of surfaces to be coated include oxidic surfaces (e.g. oxide layers on titanium), ceramic surfaces, semiconductor surfaces, glass surfaces, glassy carbon surfaces, cellulose foils (the coupling takes place via cyanuric chloride activation and coupling), gold surfaces (the coupling takes place via SH groups (either electrochemically or eg via iminothiolan (Mitsunobu reaction)) and polymer surfaces such as polyurethane surfaces, Teflon surfaces, polystyrene surfaces, polyacrylic resin surfaces (coupling depending on the reactive groups on the polymer surface).
Die folgenden Abbildungen und Beispiele erläutern die Erfindung.The following figures and examples illustrate the invention.
Beschreibung der AbbildungenDescription of the pictures
Die Abbildung 1 zeigt (a) die Dichtegradientenzentrifugation von Liposomen aus Phos- phatidylcholin und der Verbindung II und (b) die Serumstabilität von Liposomen aus Phosphatidylcholin und Verbindung II. Die Abbildung 2 zeigt die Partikelgrößenbestimmung der Mischliposomen aus Verbindung VI und Phosphatidylcholin.Figure 1 shows (a) the density gradient centrifugation of liposomes from phosphatidylcholine and compound II and (b) the serum stability of liposomes from phosphatidylcholine and compound II. Figure 2 shows the particle size determination of the mixed liposomes from compound VI and phosphatidylcholine.
Die Abbildung 3 zeigt die Stabilität von Liposomen, die die Verbindung V bzw. VI enthalten, in Gegenwart von Detergentien und Serum.Figure 3 shows the stability of liposomes containing compounds V and VI in the presence of detergents and serum.
Die Abbildung 4 zeigt den Plasmaspiegel von Octreotid nach oraler Gabe der liposo- malen Formulierung VI bzw. nach Gabe der freien Substanz.Figure 4 shows the plasma level of octreotide after oral administration of liposomal formulation VI or after administration of the free substance.
Die Abbildung 5 zeigt die Transfektion von CHO-Zellen mit Liposomen, enthaltend die Verbindung X.Figure 5 shows the transfection of CHO cells with liposomes containing compound X.
Die Abbildung 6 zeigt die spezifische Transfektionseffizienz der Verbindung IX im Vergleich zu AF1.Figure 6 shows the specific transfection efficiency of compound IX compared to AF1.
BeispieleExamples
1. Fermentation von Sulfolobus acidocaldarius1. Fermentation of Sulfolobus acidocaldarius
Bei der Fermentation von Sulfolobus acidocaldarius geht man folgendermaßen vor: Zur Kultivierung der Vorkultur wird diese mit einem Aliquot aus einer Glycerinkultur, die bei -80°C gelagert wird, angeimpft. Diese Vorkultur wird dann bei 125 Umdrehungen/Minute, 78°C, pH = 3.3 für ca. 50 Stunden im Schüttelbad geschüttelt. Mit dieser Vorkultur wird nun der Fermenter angeimpft, der steriles Medium enthält. Im Fermenter wird ein Sauerstoffpartialdruck von 20 % eingestellt, der während der ganzen Fermentation konstant gehalten wird. Die Temperatur und der pH-Wert entsprechen den Werten der Vorkultur und bleiben ebenfalls während der Fermentation konstant. Nach 24 Stunden Fermentationszeit bei diesen Bedingungen beginnt eine kontinuierliche Zudosierung von Nährstoffen (Hefeextrakt und Proteinhydrolysat) bis zum Ende der Fermentation. Diese Zufütterung sorgt für eine konstant optimale Versorgung der Bakterien mit Nährstoffen. Das bewirkt schnelleres Wachstum und eine hohe Biomasseausbeute. Die Fermentation ist nach ca. 50 bis 60 Stunden beendet. Das Medium wird nach Beendigung der Fermentation auf Raumtemperatur abgekühlt und die Biomasse durch einen Separator vom übrigen Medium abgetrennt. Diese Biofeuchtmasse wird anschließend mittels Gefriertrocknung weitgehend wasserfrei gemacht. Das daraus erhaltene Lyophilisat ist nun Ausgangspunkt für die darauf folgenden Aufarbeitungsschritte zur Isolierung der Tetraetherlipide.The fermentation of Sulfolobus acidocaldarius is carried out as follows: To cultivate the preculture, it is inoculated with an aliquot from a glycerol culture that is stored at -80 ° C. This preculture is then shaken at 125 revolutions / minute, 78 ° C., pH = 3.3 for about 50 hours in a shaking bath. With this preculture, the fermenter is now inoculated, which contains sterile medium. An oxygen partial pressure of 20% is set in the fermenter and is kept constant throughout the fermentation. The temperature and the pH value correspond to the values of the preculture and also remain constant during the fermentation. After a fermentation time of 24 hours under these conditions, a continuous addition of nutrients (yeast extract and protein hydrolyzate) begins until the end of the fermentation. This addition ensures a constant optimal supply of the bacteria with nutrients. This leads to faster growth and a high biomass yield. The fermentation is complete after about 50 to 60 hours. After the fermentation has ended, the medium is cooled to room temperature and the biomass is separated from the remaining medium by a separator. This bio-moisturizing substance is then largely freeze-dried by means of freeze-drying. The lyophilisate obtained from this is now the starting point for the subsequent workup steps for isolating the tetraether lipids.
2. Gewinnung von Tetraetheriipiden aus Sulfolobus acidocaldarius2. Obtaining tetraetheriipids from Sulfolobus acidocaldarius
2.1 Extraktion der Lipide aus Sulfolobus acidocaldarius2.1 Extraction of lipids from Sulfolobus acidocaldarius
53.2 g Lyophilisat werden in 3 Ansätzen zu je ca. 18 g extrahiert: Die gefriergetrocknete Zellmasse wird fein gemörsert, in eine Extraktionshülse gefüllt und mit Glaswolle abgedeckt. Die Extraktion erfolgt in einer 150 ml-SoxhIett-Apparatur mit 300 ml Chloroform/Methanol (1 :1 oder 2:1) (500 ml-Kolben). Aus der bräunlich klaren Extraktionslösung fällt ein Teil der Lipide aus. Einmal täglich wird die Lösungsmittelmenge kontrolliert und bei Bedarf nachgefüllt (ca. 50 ml alle 2 Tage). Nach 100-120 h wird das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer entfernt und die extrahierte Menge bestimmt (3.14 g, 5.9%).53.2 g of lyophilisate are extracted in 3 batches of approx. 18 g each: the freeze-dried cell mass is finely ground, filled into an extraction thimble and covered with glass wool. The extraction takes place in a 150 ml SoxhIett apparatus with 300 ml chloroform / methanol (1: 1 or 2: 1) (500 ml flask). Some of the lipids precipitate out of the brownish-clear extraction solution. The amount of solvent is checked once a day and refilled if necessary (approx. 50 ml every 2 days). After 100-120 h, the solvent is removed on a rotary evaporator and the amount extracted is determined (3.14 g, 5.9%).
2.2 Hydrolyse der Lipide aus Sulfolobus acidocaldarius2.2 Hydrolysis of the lipids from Sulfolobus acidocaldarius
(a) Variante 1(a) Variant 1
3,14 g Lipid-Rohextrakt werden mit 350 ml Methanol/37%ige Salzsäure (4:1) versetzt und anschließend 48 h unter Rückfluß erhitzt. Danach werden 35 ml 37%ige Salzsäure zugegeben und weitere 60 h erhitzt. Der Niederschlag wird abfiltriert. Das Filtrat wird mit 150 ml Chloroform extrahiert und die salzsaure Phase noch zweimal mit je 100 ml Chloroform. Die vereinten organischen Phasen werden benutzt, um den abfiltrierten Niederschlag zu lösen. Nach Abtrennung von restlichem Wasser wird über Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel entfernt. Es werden 1 ,90 g (60%) Hydrolysat erhalten. (b) Variante 23.14 g of crude lipid extract are mixed with 350 ml of methanol / 37% hydrochloric acid (4: 1) and then heated under reflux for 48 h. Then 35 ml of 37% hydrochloric acid are added and the mixture is heated for a further 60 h. The precipitate is filtered off. The filtrate is extracted with 150 ml of chloroform and the hydrochloric acid phase twice more with 100 ml of chloroform. The combined organic phases are used to dissolve the filtered precipitate. After the residual water has been separated off, it is dried over sodium sulfate and the solvent is removed. 1.90 g (60%) of hydrolyzate are obtained. (b) Variant 2
Ca. 1.3 g Lipid-Rohextrakt werden mit 300 ml Chloroform/Methanol/37%ige Salzsäure (2:3:1; einphasig) versetzt und anschließend 48 h unter Rückfluß erhitzt. Durch Zugabe von 300 ml Wasser wird eine Phasentrennung eingeleitet und die organische Phase abgetrennt. Die wässrige Phase wird zweimal mit je 50 ml Chloroform extrahiert. Die vereinten organischen Phasen werden eingedampft. Es werden 0.52 g (40%) Hydroly- sat erhalten.Approximately 1.3 g of crude lipid extract are mixed with 300 ml of chloroform / methanol / 37% hydrochloric acid (2: 3: 1; single phase) and then heated under reflux for 48 h. A phase separation is initiated by adding 300 ml of water and the organic phase is separated off. The aqueous phase is extracted twice with 50 ml of chloroform. The combined organic phases are evaporated. 0.52 g (40%) of hydrolyzate are obtained.
Folgende Tetraetherlipide werden aus dem Sulfolobus acidocaldarius gewonnen: Offener DGTE: ca. 3 % des GesamtlipidanteilsThe following tetraether lipids are obtained from the Sulfolobus acidocaldarius: Open DGTE: approx. 3% of the total lipid portion
DGTE: Glycerol-dialkyl-glycerol-tetraether: ca. 10 % des Gesamtlipidanteils GCTE: Glycerol-dialkyl-calditol-tetraether: ca. 40 % des Gesamtlipidanteils Der GCTE besteht aus zwei verschiedenen Lipiden, die sich im Kopfgruppenbereich unterscheiden (siehe folgende Abb.). Verbindung 3 kann durch Glykolspaltung mit Na- triummetaperiodat in den DGTE (2) umgewandelt werden.DGTE: Glycerol dialkyl glycerol tetraether: approx. 10% of the total lipid content GCTE: Glycerol dialkyl calditol tetraether: approx. 40% of the total lipid content The GCTE consists of two different lipids, which differ in the head group area (see following figure. ). Compound 3 can be converted to DGTE (2) by glycol cleavage with sodium metaperiodate.
Die dargestellten Makrozyklen der Tetraether enthalten 0-8 Pentazyklen pro Makrozyklus (in der folgenden Abbildung sind vier gezeigt). In den weiteren Abbildungen werden die Makrozyklen nur durch einen Kasten symbolisiert.The macro cycles of the tetraethers shown contain 0-8 pentacycles per macro cycle (four are shown in the following figure). In the other figures, the macro cycles are only symbolized by a box.
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Figure imgf000036_0001
Offener DGTE (1) Open DGTE (1)
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DGTE (beispielhaft mit vier Pentazyklen) (2)DGTE (example with four pentacycles) (2)
GCTE (zwei verschiedene Kopfgruppen):GCTE (two different head groups):
Figure imgf000037_0002
Figure imgf000037_0002
GCTE (3)GCTE (3)
Figure imgf000037_0003
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GCTE (4)GCTE (4)
Analytik:analytics:
Dünnschicht-Chromatographie (Kieselgel Si 60, Fa. Merck):Thin layer chromatography (silica gel Si 60, Merck):
Chloroform/Diethylether (9:1) DGTE Rf = 0.17Chloroform / diethyl ether (9: 1) DGTE R f = 0.17
GCTE R,= 0.00 Chloroform/Methanol (9:1) DGTE Rf = 0.80GCTE R, = 0.00 Chloroform / methanol (9: 1) DGTE R f = 0.80
GCTE R,= 0.19GCTE R, = 0.19
2.3 Trennung von DGTE und GCTE durch Säulenchromatographie2.3 Separation of DGTE and GCTE by column chromatography
Aufbau der Säule,Construction of the column,
80 x 4 cm: 0.5 cm Seesand80 x 4 cm: 0.5 cm sea sand
61 cm Si 60 (0 0.063-0.200), 400 g (770 ml) 1 cm Celite® 1 cm Seesand Glaswolle oder Fritte61 cm Si 60 (0 0.063-0.200), 400 g (770 ml) 1 cm Celite® 1 cm sea sand glass wool or frit
Das Kieselgel wird in Chlorofrom/Diethylether (9:1) gequollen.The silica gel is swollen in chloroform / diethyl ether (9: 1).
3.0 g Hydrolysat werden in 10 ml Chlorofrom/Diethylether (9:1) gelöst und aufgetragen. 20 ml Fliessmittel werden zum Nachspülen verwendet. Dann wird mit Chlorofrom/Diethylether (9:1) chromatographiert. 3.0 g of hydrolyzate are dissolved in 10 ml of chlorofrom / diethyl ether (9: 1) and applied. 20 ml of eluent are used for rinsing. Then it is chromatographed with chloroform / diethyl ether (9: 1).
Verlauf der Chromatographie:Chromatography process:
(Abk.: Chloroform: C, CHCI3; Diethylether: E, Et20; Methanol: M, MeOH)(Abbr .: chloroform: C, CHCI 3 ; diethyl ether: E, Et 2 0; methanol: M, MeOH)
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Umstellung des Laufmittels auf CHCI3/MeOH (9:1)Conversion of the eluent to CHCI 3 / MeOH (9: 1)
Figure imgf000039_0002
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2.4 Reinigung von DGTE2.4 Cleaning DGTE
a) Vorreinigung durch Gelchromatographie:a) Pre-cleaning by gel chromatography:
258 mg der DGTE-Fraktion aus (Kap. 2.3) werden über eine Gelsäule gereinigt.258 mg of the DGTE fraction from (Section 2.3) are purified on a gel column.
Säule: 0 1.8 cm, Höhe 54 cm, 24 g Sephadex LH-20 Fliessmittel: Chloroform/Methanol (1:1), 2.5 ml/8 min Aufgefangen werden die Fraktionen von ca. 30 - 45 ml. Abgetrennt werden die hauptsächlich in späteren Fraktionen enthaltenen UV-aktiven Verunreinigungen. Man erhält 120 mg vorgereinigtes DGTE.Column: 0 1.8 cm, height 54 cm, 24 g Sephadex LH-20 solvent: chloroform / methanol (1: 1), 2.5 ml / 8 min The fractions of approx. 30 - 45 ml are collected. The UV-active impurities mainly contained in later fractions are separated. 120 mg of pre-purified DGTE are obtained.
b) Endreinigung von DGTE durch Kieselgelchromatographie:b) Final purification of DGTE by silica gel chromatography:
120 mg vorgereinigtes DGTE (aus a)) werden über eine Kieselgelsäule chromatogra- phiert.120 mg of pre-purified DGTE (from a)) are chromatographed on a silica gel column.
Säule: 0 1.7 cm, Höhe 23 cm, 20 g Kieselgel Si 60 (0.063-0.200 mm; Fa. Merck) Fliessmittel: Cyclohexan/Essigester (4:1), 3 ml/6 minColumn: 0 1.7 cm, height 23 cm, 20 g silica gel Si 60 (0.063-0.200 mm; from Merck) Eluent: cyclohexane / ethyl acetate (4: 1), 3 ml / 6 min
Aufgefangen werden die Fraktionen von ca. 35-65 ml. Man erhält 68 mg (57%) sauberes DGTE.The fractions of approx. 35-65 ml are collected. 68 mg (57%) of clean DGTE are obtained.
Die in den folgenden Beispielen verwendeten Ausgangsverbindungen werden aus den gewonnenen Tetraetheriipiden unter Anwendung bekannter Verfahren erhalten. Solche Verfahren werden z.B. in der WO-A-97/31927 und in der WO-A-99/10337 beschrieben.The starting compounds used in the following examples are obtained from the tetraetheriipids obtained using known methods. Such methods are e.g. in WO-A-97/31927 and in WO-A-99/10337.
3. Pegylierte Tetraetherlipide3. Pegylated tetraether lipids
3.1 Synthese von Bis-(Methoxy-PEG)-Tetraether (II)3.1 Synthesis of bis (methoxy-PEG) tetraether (II)
Figure imgf000040_0001
Figure imgf000040_0001
DGTE-Disäurechlorid (I) Bis-(Methoxy-PEG)-Tetraether (II)DGTE diacid chloride (I) bis (methoxy-PEG) tetraether (II)
9.40 mg (7.10 μmol) DGTE-Disäurechlorid (I) werden unter Rühren und Stickstoffatmosphäre mit einer Lösung von 34.1 mg (17.1 μmol) Methoxy-PEG-amin (MG = 2000) in 1.1 ml Dichlormethan versetzt. Anschließend werden sofort 50 μl (36.3 mg, 359 μmol) Triethylamin zugegeben und 24 h gerührt. Alles Flüchtige wird in eine Kühlfalle (flüssiger Stickstoff) kondensiert. Der Rückstand wird über Kieselgel 60 (0.040-0.063 mm; 13 g, Fliessmittel: Chloroform/Methanol (8:2) chromatographiert. Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und nochmals über Kieselgel 60 (0.040-0.063 mm; 37 g, Fliessmittel: Chloroform/Methanol (95:5) chromatographiert.9.40 mg (7.10 μmol) DGTE-diacid chloride (I) are mixed with stirring and a nitrogen atmosphere with a solution of 34.1 mg (17.1 μmol) methoxy-PEG-amine (MW = 2000) in 1.1 ml dichloromethane. 50 μl (36.3 mg, 359 μmol) triethylamine are then immediately added and the mixture is stirred for 24 h. Everything that is volatile gets into a cold trap (more fluid Nitrogen) condensed. The residue is chromatographed on silica gel 60 (0.040-0.063 mm; 13 g, mobile phase: chloroform / methanol (8: 2). The fractions containing the product are combined and again on silica gel 60 (0.040-0.063 mm; 37 g, mobile phase: Chloroform / methanol (95: 5) chromatographed.
Ausbeute: 26.6 mg (71 %), farbloser Feststoff.Yield: 26.6 mg (71%), colorless solid.
Analytik:analytics:
Dünnschichtchromatographie (Kieselgel 60, Fa. Merck):Thin layer chromatography (Kieselgel 60, Merck):
Fliessmittel: Chloroform/Methanol (8:2); R,= 0.83. Anfärbung: Schwefelsäure-Reagenz (braun-schwarzer Fleck) 1 H-N M R-Spektroskopie:Flow agent: chloroform / methanol (8: 2); R, = 0.83. Staining: sulfuric acid reagent (brown-black spot) 1 HN M R spectroscopy:
Die Integration der Ether-Protonen gegen die Alkyl-Protonen im 1H-NMR-Spektrum (270 MHz) zeigt, dass zwei PEG-Ketten pro Tetraether-Makrocyclus gebunden sind: theoretisches Verhältnis = 376 / 152 = 2,47 experimentell bestimmtes Verhältnis = 2,56 δ1H (270 MHz, CDCI3) = 0.7-0.9 (m, Alkyl-H), 0.9-1.4 (m, Alkyl-H), 1.5-1.8 (m, Alkyl-H), 3:3-3.9 (m, Ether-H), 7.01 (t, N-H). Ausgewählte 13C-NM R-Spektroskopie Daten: δ13C (67.9 MHz, CDCI3) = 170.7(-CONH-), 70.6 (-0-CH2-PEG), 72.0, 70.4, 70.0, 69.9, 69.7 (weitere Ether-C), 59.1 (-CONH-CH2-). Massenspektrometrie (MALDI-TOF-MS):The integration of the ether protons against the alkyl protons in the 1 H-NMR spectrum (270 MHz) shows that two PEG chains are bound per tetraether macrocycle: theoretical ratio = 376/152 = 2.47 experimentally determined ratio = 2.56 δ 1 H (270 MHz, CDCI 3 ) = 0.7-0.9 (m, alkyl-H), 0.9-1.4 (m, alkyl-H), 1.5-1.8 (m, alkyl-H), 3: 3 -3.9 (m, ether H), 7.01 (t, NH). Selected 13 C-NM R spectroscopy data: δ 13 C (67.9 MHz, CDCI 3 ) = 170.7 (-CONH-), 70.6 (-0-CH 2 -PEG), 72.0, 70.4, 70.0, 69.9, 69.7 (others Ether-C), 59.1 (-CONH-CH 2 -). Mass spectrometry (MALDI-TOF-MS):
Das Massenspektrum zeigt einen Satz von äquidistanten Linien mit einem Abstand von 44 Masseneinheiten (Ethylenoxid-Einheit). Die Verteilung der Höhen dieser Linien entspricht einer Gauss-Verteilung. Das Zentrum liegt bei ca. m/z = 5335. Die Grenzen liegen bei /z = 4586 und 6215. Die Linien lassen sich als Addukte des zweifach pegylierten Tetraethers (4 Pentazyklen pro Tetraether-Makrozyklus) mit Natrium erklären. Aus dem Zentrum bei m/z = 5335 ergibt sich, daß die PEG-Ketten im Mittel aus 44 Ethylenoxid-Einheiten (n = 44) bestehen. Die mittlere Molmasse für die Verbindung beträgt somit MG = 5313.0 g/mol. IR-Spektroskopie (NaCI): v = 1672, 1524 cnrϊ1 (Amid l+ll), 1112 (Ether). 3.2 Synthese von Methoxy-PEG-Tetraethercarbonsäure (III)The mass spectrum shows a set of equidistant lines with a spacing of 44 mass units (ethylene oxide unit). The distribution of the heights of these lines corresponds to a Gaussian distribution. The center is approx. M / z = 5335. The limits are / z = 4586 and 6215. The lines can be explained with sodium as adducts of the double-pegylated tetraether (4 pentacycles per tetraether macrocycle). From the center at m / z = 5335 it follows that the PEG chains consist of 44 ethylene oxide units (n = 44) on average. The average molar mass for the compound is therefore MG = 5313.0 g / mol. IR spectroscopy (NaCI): v = 1672, 1524 cnrϊ 1 (amide l + ll), 1112 (ether). 3.2 Synthesis of methoxy-PEG-tetraether carboxylic acid (III)
Figure imgf000042_0001
Figure imgf000042_0001
DGTE Methoxy-PEG-Tetraethercarbonsäure (III) n = ca. 46DGTE methoxy-PEG-tetraether carboxylic acid (III) n = approx. 46
10.1 mg (7.64 μmol) Disäure werden unter Stickstoffatmosphäre mit 1 ml wasserfreiem Dichlormethan und 1 ml Thionylchlorid versetzt. Die Reaktionsmischung wird 20 h unter Rückfluß erhitzt. Anschließend wird das Thionylchlorid im Hochvakuum entfernt und der Rückstand getrocknet. Der braune Feststoff wird unter Stickstoffatmosphäre in 500 μl wasserfreiem Dichlormethan gelöst und langsam mit einer Lösung aus 15.3 mg (7.64 μmol) Methoxy-PEG-amin (MG = 2000) und 1.70 mg (16.8 μmol) Triethylamin, gelöst in 810 μl wasserfreiem Dichlormethan, versetzt. Der Ansatz wird 24 h bei Raumtemperatur gerührt. Danach werden alle flüchtigen Bestandteile im Hochvakuum entfernt und der feste Rückstand wird getrocknet. Die Reinigung des Feststoffs erfolgt durch Säulenchromatographie:10.1 mg (7.64 μmol) of diacid are mixed with 1 ml of anhydrous dichloromethane and 1 ml of thionyl chloride under a nitrogen atmosphere. The reaction mixture is heated under reflux for 20 h. The thionyl chloride is then removed under high vacuum and the residue is dried. The brown solid is dissolved in 500 μl of anhydrous dichloromethane under a nitrogen atmosphere and slowly with a solution of 15.3 mg (7.64 μmol) methoxy-PEG-amine (MW = 2000) and 1.70 mg (16.8 μmol) triethylamine, dissolved in 810 μl of anhydrous dichloromethane, added. The mixture is stirred at room temperature for 24 h. Then all volatile constituents are removed under high vacuum and the solid residue is dried. The solid is purified by column chromatography:
1. 5 g SEPHADEX LH-20; Fliessmittel: Chloroform1. 5 g SEPHADEX LH-20; Superplasticizer: chloroform
2. 10 g Kieselgel (Merck, 0.04-0.063); Fliessmittel:2. 10 g of silica gel (Merck, 0.04-0.063); Mobile phase:
1 ) Chloroform1) chloroform
2) Chloroform/Methanol (2:1)2) chloroform / methanol (2: 1)
3) Chloroform/Methanol/Wasser (65:25:4)3) chloroform / methanol / water (65: 25: 4)
Ausbeute: 3.0 mg (12 %); farbloser Feststoff.Yield: 3.0 mg (12%); colorless solid.
Analytik:analytics:
Dünnschichtchromatographie (Kieselgel 60, Fa. Merck):Thin layer chromatography (Kieselgel 60, Merck):
Fliessmittel: 2-Propanol/35 %ige Ammoniak-Lösung in Wasser/Wasser (10:2:1); R,= 0.43. Anfärbung: Schwefelsäure-Reagenz (braun-schwarzer Fleck) 1H-NMR-Spektroskopie:Eluent: 2-propanol / 35% ammonia solution in water / water (10: 2: 1); R, = 0.43. Staining: sulfuric acid reagent (brown-black spot) 1 H-NMR spectroscopy:
Die Integration der Ether-Protonen gegen die Alkyl-Protonen im 1 H-NMR-Spektrum (270 MHz) zeigt, dass eine PEG-Kette pro Tetraether-Makrocyclus gebunden ist: δ1H (270 MHz, CDCI3) = 0.7-0.9 (m, Alkyl-H), 0.95-1.45 (m, Alkyl-H), 1.45-1.8 (m, Alkyl- H), 3.35-3.75 (m, Ether-H). Massenspektrometrie (MALDI-TOF-MS):The integration of the ether protons against the alkyl protons in the 1 H NMR spectrum (270 MHz) shows that one PEG chain is bound per tetraether macrocycle: δ 1 H (270 MHz, CDCI 3 ) = 0.7-0.9 (m, alkyl-H), 0.95-1.45 (m, alkyl-H), 1.45-1.8 (m, alkyl-H), 3.35-3.75 (m, ether-H). Mass spectrometry (MALDI-TOF-MS):
Das Massenspektrum zeigt einen Satz von äquidistanten Linien mit einem Abstand von 44 Masseneinheiten (Ethylenoxid-Einheit). Die Verteilung der Höhen dieser Linien entspricht einer Gauss-Verteilung. Das Zentrum liegt ca. bei m/z = 3428. Die Grenzen liegen bei m/z = 3032 und 3824. Die Linien lassen sich als Addukte des pegylierten Te- traethers (ca. 4 Pentazyklen pro Tetraether-Makrozyklus) mit Natrium erklären. Aus dem Zentrum bei m/z = 3428 ergibt sich, daß die PEG-Ketten im Mittel aus 44 Ethylenoxid- Einheiten (n = 46) bestehen. Die mittlere Molmasse für die Verbindung beträgt somit MG = 3405 g/mol. IR-Spektroskopie (KBr): v = 2923cm-1 (Alkyl), 1733 (Carboxyl), 1672 (Amid), 1464, 1360 (Alkyl), 1113 (Ether).The mass spectrum shows a set of equidistant lines with a spacing of 44 mass units (ethylene oxide unit). The distribution of the heights of these lines corresponds to a Gaussian distribution. The center is around m / z = 3428. The limits are around m / z = 3032 and 3824. The lines can be explained with sodium as adducts of the pegylated tetrahether (approx. 4 pentacycles per tetraether macrocycle). From the center at m / z = 3428 it follows that the PEG chains consist on average of 44 ethylene oxide units (n = 46). The average molar mass for the compound is therefore MG = 3405 g / mol. IR Spectroscopy (KBr): v = 2923cm -1 (alkyl), 1733 (carboxyl), 1672 (amide), 1464, 1360 (alkyl), 1113 (ether).
3.3 Biologische Untersuchungen zu Verbindung II3.3 Biological studies on compound II
3.3.1 Inkorporation der Verbindung II in Liposomen3.3.1 Incorporation of Compound II in Liposomes
3.3.1.1 Liposomen-Präparation3.3.1.1 Liposome preparation
Die Verbindung II und Phosphatidylcholin (aus Eiweiß) werden im molaren Verhältnis 1 :0.02 gemischt und in 2 ml einer Mischung aus Chloroform:Methanol (1:1) (v/v) gelöst. Der Gesamtlipidgehalt der Ansätze beträgt 9800 nmol. Die Chloroform-Methanol- Mischung der gelösten Lipide wird am Rotationsverdampfer entfernt und der Lipidfilm 15 min bei 40 °C und 300 mbar und anschließend 15 min bei 40 °C und 20 mbar getrocknet. Der trockene Lipidfilm wird in 1 ml bidestilliertem Wasser aufgenommen und durch Schütteln über Nacht bei Raumtemperatur (Heidolph Unimax 1010- Laborschüttler) wird eine wäßrige Suspension multilamellarer Liposomen hergestellt. Aus den multilamellaren Liposomen werden mittels eines Handextruders (Avanti Polar Lipids) durch zwanzigmalige Extrusion durch eine 10Onm-Polycarbonatmembran große unilamellare Liposomen hergestellt.The compound II and phosphatidylcholine (from protein) are mixed in a molar ratio of 1: 0.02 and dissolved in 2 ml of a mixture of chloroform: methanol (1: 1) (v / v). The total lipid content of the batches is 9800 nmol. The chloroform-methanol mixture of the dissolved lipids is removed on a rotary evaporator and the lipid film is dried for 15 minutes at 40 ° C. and 300 mbar and then for 15 minutes at 40 ° C. and 20 mbar. The dry lipid film is taken up in 1 ml of bidistilled water and an aqueous suspension of multilamellar liposomes is prepared by shaking overnight at room temperature (Heidolph Unimax 1010 laboratory shaker). The multilamellar liposomes are made using a hand extruder (Avanti Polar Lipids) by twenty extrusions through a 10Onm polycarbonate membrane, large unilamellar liposomes.
Die wäßrige Suspension der großen unilamellaren Liposomen wird über Nacht lyophili- siert. Das erhaltene Lyophilisat wird in 50 μl bidestilliertem Wasser aufgenommen, eine Stunde bei Raumtemperatur inkubiert, durch Zugabe von 950 μl bidestilliertem Wasser auf 1 ml aufgefüllt und erneut mittels des Handextruders zwanzigmal durch eine 100nm- Polycarbonatmembran extrudiert.The aqueous suspension of the large unilamellar liposomes is lyophilized overnight. The lyophilisate obtained is taken up in 50 μl of double-distilled water, incubated for one hour at room temperature, made up to 1 ml by adding 950 μl of double-distilled water and extruded again 20 times through a 100 nm polycarbonate membrane by means of the hand extruder.
3.3.1.2 Nachweis der Inkorporation durch Dichtegradientenzentrifugation3.3.1.2 Verification of incorporation by density gradient centrifugation
Mittels eines Gradientenmischers wird aus 7.5 ml bidestilliertem Wasser und 7.5 ml 30 % (w/w) Saccharose in bidestilliertem Wasser in einem 16 x 96 mm-Ultra-Clear- Zentrifugenröhrchen (Beckman Coulter) ein kontinuierlicher Saccharosedichtegradient (0 bis 30 % (w/w) Saccharose) hergestellt. Anschließend werden 0.5 ml der zu analysierenden wäßrigen Liposomensuspension mit 0.5 ml 66 % (w/w) Saccharose in bidestilliertem Wasser gemischt und unter den Saccharose-Dichtegradienten geschichtet. Das Zentrifugenröhrchen mit der unter den Saccharose-Dichtegradienten geschichteten Liposomensuspension wird in einer Beckman Coulter Avanti J-30I High Performance Zentrifuge (Beckman Coulter JS-24.15-Rotor) 16 Stunden bei 20 °C und 100000 g zen- trifugiert. Im Anschluß an die Zentrifugation wird der Dichtegradient fraktioniert (Fraktionsvolumen: 0.7 ml). Die einzelnen Fraktionen werden in 1.5 ml-Reaktionsgefäßen aufgefangen. Fraktion 1 war stets die Fraktion mit dem höchsten Saccharosegehalt und Fraktion 22 die Fraktion mit dem niedrigsten Saccharosegehalt. Der Phospholipidgehalt der einzelnen Fraktionen wird durch einen enzymatischen Cho- lin-Assay bestimmt (Phospholipides Enzymatiques PAP 150-Kits; Biomerieux). Dann werden sämtliche Fraktionen über Nacht lyophilisiert. Die erhaltenen Lyophilisate werden in jeweils 1 ml Chloroform: Methanol (1 :1) (v/v) aufgenommen, eine Stunde im Utra- schallbad beschallt und anschließend 20 min bei 4 °C und 25000 g in einer Sigma 4K15-Zentrifuge (Sigma 12130-H-Rotor) zentrifugiert. Die Überstände werden jeweils vollständig abgenommen, in 1.5 ml-Reaktionsgefäße überführt und im Vakuum bei 40 °C getrocknet. Die trockenen Zentrifugationsüberstände werden in 30 μl Chloro- form:Methanol (1 :1) (v/v)) aufgenommen und auf Kieselgel 60 F25 -HPTLC-Platten (Fa. Merck) aufgetragen. Nach Entwicklung der HPTLC-Platten im Laufmittel Chloro- form:Methanol (2:1) (v/v) werden die HPTLC-Platten kurz in die Färbelösung (3 % (w/v) Kupferacetat in 8 % (v/v) Phosphorsäure) getaucht und bei 170 °C 30 min erhitzt. Die Identifizierung und Quantifizierung von Verbindung II erfolgt über den Vergleich mit ent- spechenden Lipidstandards.Using a gradient mixer, 7.5 ml of bidistilled water and 7.5 ml of 30% (w / w) sucrose in bidistilled water in a 16 x 96 mm ultra-clear centrifuge tube (Beckman Coulter) is used to make a continuous sucrose density gradient (0 to 30% (w / w) sucrose). Then 0.5 ml of the aqueous liposome suspension to be analyzed is mixed with 0.5 ml of 66% (w / w) sucrose in bidistilled water and layered under the sucrose density gradient. The centrifuge tube with the liposome suspension layered under the sucrose density gradient is centrifuged in a Beckman Coulter Avanti J-30I high performance centrifuge (Beckman Coulter JS-24.15 rotor) for 16 hours at 20 ° C. and 100000 g. After centrifugation, the density gradient is fractionated (fraction volume: 0.7 ml). The individual fractions are collected in 1.5 ml reaction vessels. Fraction 1 was always the fraction with the highest sucrose content and fraction 22 the fraction with the lowest sucrose content. The phospholipid content of the individual fractions is determined by an enzymatic choline assay (Phospholipides Enzymatiques PAP 150-Kits; Biomerieux). Then all fractions are lyophilized overnight. The lyophilisates obtained are taken up in 1 ml each of chloroform: methanol (1: 1) (v / v), sonicated for one hour in an ultrasound bath and then in a Sigma 4K15 centrifuge (Sigma 12130 -H rotor) centrifuged. The supernatants are completely removed in each case, transferred to 1.5 ml reaction vessels and dried in vacuo at 40 ° C. The dry centrifugation supernatants are taken up in 30 μl chloroform: methanol (1: 1) (v / v) and placed on silica gel 60 F 25 HPLC plates (Fa. Merck) applied. After developing the HPTLC plates in the eluent chloroform: methanol (2: 1) (v / v), the HPTLC plates are briefly added to the staining solution (3% (w / v) copper acetate in 8% (v / v) phosphoric acid ) immersed and heated at 170 ° C for 30 min. Compound II is identified and quantified by comparison with corresponding lipid standards.
Die Dichtegradienten der Inkorporationsversuche zeigen eine eindeutige Colokalisation der Verbindung II mit dem Lipid Phosphatidylcholin (Abb. 1). Kontrollversuche zeigen, dass die freie Verbindung, wahrscheinlich als micellare Aggregate, bei höheren Dichten zu finden ist (Insert in Abb. 1). Die Versuche belegen eindeutig, dass die Verbindung II vollständig in Liposomen inkorporiert werden kann.The density gradients of the incorporation experiments show a clear colocalization of compound II with the lipid phosphatidylcholine (Fig. 1). Control experiments show that the free compound, probably as micellar aggregates, can be found at higher densities (insert in Fig. 1). The experiments clearly demonstrate that Compound II can be completely incorporated into liposomes.
3.3.2. Stabilitätsuntersuchungen an Liposomen mit Verbindung II3.3.2. Stability studies on liposomes with compound II
3.3.2.1. Herstellung von Liposomen unter Einschluß von Carboxyfluorescein3.3.2.1. Preparation of liposomes including carboxyfluorescein
Die Verbindung II und das Lipid Phosphatidylcholin (aus Eiweiß) werden in den molaren Verhältnissen 1 :0.02 und 1 :0.05 gemischt und in 2 ml einer Mischung aus Chloroform: Methanol (1 :1) (v/v) gelöst. Der Gesamtlipidgehalt der Ansätze beträgt 5000 nmol. Die Chloroform-Methanol-Mischung der gelösten Lipide wird am Rotationsverdampfer entfernt und der Lipidfilm 15 min bei 40 °C und 300 mbar und anschließend 15 min bei 40 °C und 20 mbar getrocknet. Der trockene Lipidfilm wird in 1 ml bidestilliertem Wasser aufgenommen und durch Schütteln über Nacht bei Raumtemperatur (Heidolph Unimax 1010-Laborschüttler) wird eine wäßrige Suspension multilamellarer Liposomen hergestellt.The compound II and the lipid phosphatidylcholine (from protein) are mixed in the molar ratios 1: 0.02 and 1: 0.05 and dissolved in 2 ml of a mixture of chloroform: methanol (1: 1) (v / v). The total lipid content of the batches is 5000 nmol. The chloroform-methanol mixture of the dissolved lipids is removed on a rotary evaporator and the lipid film is dried at 40 ° C. and 300 mbar for 15 minutes and then at 40 ° C. and 20 mbar for 15 minutes. The dry lipid film is taken up in 1 ml of double-distilled water and an aqueous suspension of multilamellar liposomes is prepared by shaking overnight at room temperature (Heidolph Unimax 1010 laboratory shaker).
Aus den multilamellaren Liposomen werden mittels eines Handextruders (Avanti Polar Lipids) durch zwanzigmalige Extrusion durch eine 100nm-Polycarbonatmembran große unilamellare Liposomen hergestellt.The multilamellar liposomes are produced using a hand extruder (Avanti Polar Lipids) by 20 extrusions through a 100 nm polycarbonate membrane and large unilamellar liposomes.
Die wäßrige Suspension der großen unilamellaren Liposomen wird über Nacht lyophili- siert. Das erhaltene Lyophilisat wird in 100 μl einer 2.5 %igen Lösung von Carboxyfluorescein in KRB-Puffer aufgenommen, eine Stunde bei Raumtemperatur inkubiert und durch Zugabe von 950 μl KRB-Puffer auf 1 ml aufgefüllt (KRB-Puffer: 114 mM Natriumchlorid, 5 mM Kaliumchlorid, 1.65 mM Dinatriumhydrogenphosphat, 0.3 mM Natrium- dihydrogenphosphat, 20 mM Natriumhydrogencarbonat, 10 mM HEPES, 25 mM Gluco- se). Die erhaltene Lipidsuspension wird nach 5 Gefrier-Tau-Zyklen (flüssiger Stickstoff - Wasserbad, 37 °C) durch zwanzigmalige Extrusion durch eine 100 nm- Polycarbonatmembran in 100 nm-Liposomen überführt (Handextruders; Avanti Polar Lipids). Die Abtrennung von nicht eingeschlossenem Carboxyfluorescein erfolgt durch Größenausschluß-Chromatographie (SEPHADEX G-75; Gelbett 1 cm Durchmesser, 25 cm Länge; Laufpuffer: KRB).The aqueous suspension of the large unilamellar liposomes is lyophilized overnight. The lyophilisate obtained is taken up in 100 μl of a 2.5% solution of carboxyfluorescein in KRB buffer, incubated for one hour at room temperature and made up to 1 ml by adding 950 μl KRB buffer (KRB buffer: 114 mM sodium chloride, 5 mM potassium chloride , 1.65 mM disodium hydrogen phosphate, 0.3 mM sodium dihydrogen phosphate, 20 mM sodium hydrogen carbonate, 10 mM HEPES, 25 mM gluco- se). After 5 freeze-thaw cycles (liquid nitrogen - water bath, 37 ° C.), the lipid suspension obtained is transferred into 100 nm liposomes by extrusion through a 100 nm polycarbonate membrane 20 times (hand extruder; Avanti Polar Lipids). The separation of carboxyfluorescein not included is carried out by size exclusion chromatography (SEPHADEX G-75; gel bed 1 cm in diameter, 25 cm in length; running buffer: KRB).
3.3.2.2. Serumstabilität von Liposomen mit Verbindung II3.3.2.2. Serum stability of liposomes with compound II
Die Liposomen mit dem inkorporierten Carboxyfluorescein werden in Serumstabilitätsuntersuchungen eingesetzt. Meßprinzip und Durchführung der Serumstabilitätsuntersuchungen sind unter 4.4.2.2. "Stabilitätsuntersuchungen in biologischen Milieus" beschrieben.The liposomes with the incorporated carboxyfluorescein are used in serum stability studies. The measuring principle and implementation of the serum stability tests are described in 4.4.2.2. "Stability studies in biological environments" described.
Die Serumstabilität der Liposomen, die Verbindung II enthalten, ist in Abbildung 1.b dargestellt. In Gegenwart von Serum zeigen Liposomen, die 5 mol % der Verbindung II enthalten eine deutlich geringere Freisetzung von Carboxyfluorescein als konventionelle Liposomen (bestehend aus Phosphatidylcholin), was auf eine deutlich höhere Stabilität hindeutet.The serum stability of the liposomes containing compound II is shown in Figure 1.b. In the presence of serum, liposomes containing 5 mol% of compound II show a significantly lower release of carboxyfluorescein than conventional liposomes (consisting of phosphatidylcholine), which indicates a significantly higher stability.
Bei Liposomen, in die herkömmliche pegylierte Lipide integriert sind, beobachtet man im Gegensatz zu Verbindung II in Serum eine Erhöhung des Release gegenüber der Kontrolle (Nikolova and Jones, Biochim. Biophys. Acta 1996, 1304, 120-128.). Bezüglich der Release-Eigenschaften stellt die Verbindung II also eine klare Verbesserung des herkömmlichen PEG-Systems dar.In contrast to compound II, an increase in release compared to the control is observed in liposomes in which conventional pegylated lipids are integrated (Nikolova and Jones, Biochim. Biophys. Acta 1996, 1304, 120-128.). With regard to the release properties, compound II thus represents a clear improvement of the conventional PEG system.
4. Phosphorylierte Tetraetherlipide4. Phosphorylated tetraether lipids
4.1 Synthese von DGTE-P (IV)
Figure imgf000047_0001
4.1 Synthesis of DGTE-P (IV)
Figure imgf000047_0001
DGTE DGTE-P (IV)DGTE DGTE-P (IV)
102 mg (78.7 μmol) DGTE werden in 700 μl wasserfreiem Tetrahydrofuran gelöst und unter Schutzgas (Stickstoff oder Argon) mit 36.3 μl (450 μmol) wasserfreiem Pyridin versetzt. Bei 0 °C werden über eine Spritze tropfenweise (innerhalb 5 min) 16.5 μl (180 μmol) Phosphorylchlorid in 200 μl Tetrahydrofuran zugegeben. Der Ansatz wird 3 h bei 0 °C gerührt, mit 800 μl einer 10%igen Natriumhydrogencarbonat-Lösung versetzt und weitere 15 min gerührt. Unter Eiskühlung wird der Ansatz mit 10%iger Salzsäure auf pH = 0 gebracht. Die wäßrige Phase wird 10 mal mit Chloroform/Methanol (2:1) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden über Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel wird im Vakuum entfernt (Rohausbeute: 98.7 mg). Der Rückstand wird zweimal über Säulenchromatographie an Kieselgel gereinigt (15 g Kieselgel 60 (0.040 - 0.063 mm; Fliessmittel: Chloroform/Methanol/Wasser/37% Ammoniak-Lösung in Wasser (60:34:5.5:0.5)). Das Produkt wird in Chloroform/Methanol (2:1) und 14 %iger Salzsäure aufgenommen und fünfmal mit Chloroform/Methanol (2:1) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden über Natriumsulfat getrocknet, das Lösungsmittel wird im Vakuum entfernt und der feste, leicht gelbliche Rückstand wird aus Chloroform und Chloroform/Methanol (2:1) umkristallisiert.102 mg (78.7 μmol) DGTE are dissolved in 700 μl anhydrous tetrahydrofuran and 36.3 μl (450 μmol) anhydrous pyridine are added under protective gas (nitrogen or argon). 16.5 μl (180 μmol) phosphoryl chloride in 200 μl tetrahydrofuran are added dropwise (within 5 min) at 0 ° C. using a syringe. The mixture is stirred for 3 h at 0 ° C., mixed with 800 μl of a 10% sodium hydrogen carbonate solution and stirred for a further 15 min. The mixture is brought to pH = 0 with 10% hydrochloric acid while cooling with ice. The aqueous phase is extracted 10 times with chloroform / methanol (2: 1). The combined organic phases are dried over sodium sulfate and the solvent is removed in vacuo (crude yield: 98.7 mg). The residue is purified twice using column chromatography on silica gel (15 g of silica gel 60 (0.040-0.063 mm; eluent: chloroform / methanol / water / 37% ammonia solution in water (60: 34: 5.5: 0.5)). The product is dissolved in Chloroform / methanol (2: 1) and 14% hydrochloric acid were taken up and extracted five times with chloroform / methanol (2: 1), the combined organic phases were dried over sodium sulfate, the solvent was removed in vacuo and the solid, slightly yellowish residue became recrystallized from chloroform and chloroform / methanol (2: 1).
Ausbeute: 23 mg (20%), farbloser Feststoff.Yield: 23 mg (20%), colorless solid.
Analytik:analytics:
Dünnschichtchromatographie (Kieselgel 60, Fa. Merck):Thin layer chromatography (Kieselgel 60, Merck):
Fliessmittel: Chloroform/Methanol/Wasser/37% Ammoniaklösung in WasserSuperplasticizer: chloroform / methanol / water / 37% ammonia solution in water
(60:34:5.5:0.5); Rf = 0.07.(60: 34: 5.5: 0.5); R f = 0.07.
Anfärbung: Schwefelsäure-Reagenz (braun-schwarzer Fleck) Massenspektrometrie (ESI): m/z =1452,2 (53) [M+-1], 725,8 (100) [M2+-1] IR-Spektroskopie (NaCI): v = 2923 cm "1 (Alkyl), 2855 (Alkyl), 1462 (Alkyl), 1377 (Alkyl), 1115 (Ether), 1061 (P-O-C)Staining: sulfuric acid reagent (brown-black spot) Mass spectrometry (ESI): m / z = 1452.2 (53) [M + -1], 725.8 (100) [M 2+ -1] IR spectroscopy (NaCI): v = 2923 cm "1 (alkyl ), 2855 (alkyl), 1462 (alkyl), 1377 (alkyl), 1115 (ether), 1061 (POC)
4.2 Synthese von DGTE-PE (V)4.2 Synthesis of DGTE-PE (V)
Figure imgf000048_0001
Figure imgf000048_0001
DGTE DGTE-PE (V)DGTE DGTE-PE (V)
150 μl wasserfreies Tetrahydrofuran wird unter Stickstoffatmosphäre vorgelegt. Bei 0 bis 5 °C (Eisbad) werden langsam über eine Spritze 6.20 μl (68.2 μmol) Phosphorylchlorid und anschließend 10.4 μl (74.9 μmol) Triethylamin zugegeben. Unter gutem Rühren werden bei 0 °C 44.3 mg (34.0 μmol) wasserfreies DGTE langsam innerhalb 15 min zugetropft. Nach 1 h Rühren wird das Reaktionsgemisch mit einer Lösung aus 4.50 μl (74.9 μmol) wasserfreiem Ethanolamin, 37.7 μl (270 μmol) Triethylamin und 88.6 μl wasserfreiem Tetrahydrofuran versetzt. Das Gemisch wird 1 h bei 0-5°C gerührt und danach mit 1M Salzsäure angesäuert (pH = 2), woraufhin ein farbloser Niederschlag entsteht. Die wäßrige Phase wird 10 mal mit Chloroform/Methanol (2:1) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden über Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel wird im Vakuum entfernt. Der ölige Rückstand wird durch Säulenchromato- grapie über Kieselgel gereinigt (15 g Kieselgel (0.04-0.063 mm). Als Fliessmittel wird Chloroform/Methanol (3:1) und anschließend, nachdem der DGTE vollständig eluiert ist, Chloroform/Methanol/Wasser/37% Ammoniak-Lösung in Wasser (60:34:5.5:0.5) verwendet. Die Reinigung des Feststoffs erfolgt durch Kristallisation aus Chloroform/Methanol (2:1). Ausbeute: 11 mg (20 %), farbloser Feststoff.150 μl of anhydrous tetrahydrofuran is placed under a nitrogen atmosphere. At 0 to 5 ° C (ice bath) 6.20 μl (68.2 μmol) phosphoryl chloride and then 10.4 μl (74.9 μmol) triethylamine are slowly added via a syringe. With good stirring, 44.3 mg (34.0 μmol) of anhydrous DGTE are slowly added dropwise at 0 ° C. within 15 min. After stirring for 1 h, the reaction mixture is mixed with a solution of 4.50 μl (74.9 μmol) anhydrous ethanolamine, 37.7 μl (270 μmol) triethylamine and 88.6 μl anhydrous tetrahydrofuran. The mixture is stirred at 0-5 ° C for 1 h and then acidified with 1M hydrochloric acid (pH = 2), whereupon a colorless precipitate is formed. The aqueous phase is extracted 10 times with chloroform / methanol (2: 1). The combined organic phases are dried over sodium sulfate and the solvent is removed in vacuo. The oily residue is purified by column chromatography over silica gel (15 g silica gel (0.04-0.063 mm). The mobile phase is chloroform / methanol (3: 1) and then, after the DGTE has been completely eluted, chloroform / methanol / water / 37 % Ammonia solution in water (60: 34: 5.5: 0.5) and the solid is purified by crystallization from chloroform / methanol (2: 1). Yield: 11 mg (20%), colorless solid.
Analytik:analytics:
Dünnschichtchromatographie (Kieselgel 60, Fa. Merck):Thin layer chromatography (Kieselgel 60, Merck):
Fliessmittel: Chloroform/Methanol/Wasser/37% Ammoniaklösung in WasserSuperplasticizer: chloroform / methanol / water / 37% ammonia solution in water
(60:34:5.5:0.5); R, (DGTE-PE)= 0.23.(60: 34: 5.5: 0.5); R, (DGTE-PE) = 0.23.
Fliessmittel: Chloroform/Methanol (3:1); Rf (DGTE) = 0.95, Rf (DGTE-PE)= 0.0.Flow agent: chloroform / methanol (3: 1); R f (DGTE) = 0.95, R f (DGTE-PE) = 0.0.
Anfärbung: Schwefelsäure-Reagenz (braun-schwarzer Fleck)Staining: sulfuric acid reagent (brown-black spot)
Massenspektrometrie (ESI): m/z: 1540,4 (64) [M+-1], 770,8 (100) [M2+-1].Mass spectrometry (ESI): m / z: 1540.4 (64) [M + -1], 770.8 (100) [M 2+ -1].
IR-Spektroskopie (NaCI): v = 3139 cm "1 (Ammonium), 3047 (Ammonium), 2921 (Alkyl), 2852 (Alkyl), 1446 (Alkyl),IR spectroscopy (NaCI): v = 3139 cm "1 (ammonium), 3047 (ammonium), 2921 (alkyl), 2852 (alkyl), 1446 (alkyl),
1406 (Alkyl), 1378 (Alkyl), 1215 (P=0), 1074 (P-O-C).1406 (alkyl), 1378 (alkyl), 1215 (P = 0), 1074 (P-O-C).
4.3 Synthese von DGTE-PC (VI) (2 Stufen)4.3 Synthesis of DGTE-PC (VI) (2 stages)
Figure imgf000049_0001
Figure imgf000049_0001
DGTE DGTE-PBrDGTE DGTE-PBr
Tπmethylamin
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Tπmethylamin
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DGTE-PC (VI)DGTE-PC (VI)
Das Reagenz Bromoethyldichlorophosphat wird nach folgender Literatur hergestellt: Eibl et al., Chem. Phys. Lipids 1978, 22, 1-8. 1. Stufe: Synthese von DGTE-PBrThe bromoethyl dichlorophosphate reagent is prepared according to the following literature: Eibl et al., Chem. Phys. Lipids 1978, 22, 1-8. 1st stage: synthesis of DGTE-PBr
363 mg (1.50 mmol) Bromoethyldichlorophosphat werden unter Stickstoffatmosphäre in 4.0 ml wasserfreiem Dichlormethan gelöst und langsam mit 306 mg (3.03 mmol) Triethylamin versetzt. 98.4 mg (75.6 μmol) DGTE, gelöst in 4.0 ml wasserfreiem Dichlormethan, werden unter Rühren innerhalb von 2 h zu der Reaktionsmischung getropft. Der Ansatz wird 3 Tage unter Lichtausschluss und unter Stickstoffatmosphäre bei Raumtemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wird mit 25 ml einer Chloroform/Methanol-Mischung (2:1) und 10 ml halbgesättigter Natriumchlorid-Lösung versetzt. Die Phasen werden getrennt und die wäßrige Phase wird 5 mal mit je 25 ml Chloroform/Methanol (2:1) extrahiert. Anschließend werden die vereinigten organischen Phasen über Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel wird im Vakuum entfernt. Das braune Öl wird im Ölpumpenvakuum getrocknet. Die Reinigung erfolgt über zwei Säulenchromatographien:363 mg (1.50 mmol) of bromoethyl dichlorophosphate are dissolved in 4.0 ml of anhydrous dichloromethane under a nitrogen atmosphere and slowly mixed with 306 mg (3.03 mmol) of triethylamine. 98.4 mg (75.6 μmol) of DGTE, dissolved in 4.0 ml of anhydrous dichloromethane, are added dropwise to the reaction mixture with stirring in the course of 2 h. The mixture is stirred for 3 days with the exclusion of light and under a nitrogen atmosphere at room temperature. 25 ml of a chloroform / methanol mixture (2: 1) and 10 ml of semi-saturated sodium chloride solution are added to the reaction mixture. The phases are separated and the aqueous phase is extracted 5 times with 25 ml of chloroform / methanol (2: 1). The combined organic phases are then dried over sodium sulfate and the solvent is removed in vacuo. The brown oil is dried in an oil pump vacuum. The purification is carried out using two column chromatographs:
1. 20 g SEPHADEX LH-20; Fliessmittel: Chloroform/Methanol (2:1)1. 20 g SEPHADEX LH-20; Superplasticizer: chloroform / methanol (2: 1)
2. 5 g Kieselgel (0.04-0.063); Fliessmittel: Chloroform/Methanol (2:1)2. 5 g silica gel (0.04-0.063); Superplasticizer: chloroform / methanol (2: 1)
Ausbeute: 104 mg (82 %), farbloser Feststoff.Yield: 104 mg (82%), colorless solid.
Analytik:analytics:
Dünnschichtchromatographie (Kieselgel 60, Fa. Merck):Thin layer chromatography (Kieselgel 60, Merck):
Fliessmittel: Laufmittel: Chloroform/Methanol (2:1); R/ (DGTE-PBr) = 0.19 Massenspektrometrie (ESI -): m/z = 1666.2 (M-1), 1584.4 (-HBr), 832.8 (M-2).Eluent: eluent: chloroform / methanol (2: 1); R / (DGTE-PBr) = 0.19 mass spectrometry (ESI -): m / z = 1666.2 (M-1), 1584.4 (-HBr), 832.8 (M-2).
2. Stufe: Synthese von DGTE-PC (VI)2nd stage: synthesis of DGTE-PC (VI)
104 mg (62.3 μmol) DGTE-PBr werden in 9 ml Chloroform, 7.5 ml 2-Propanol und 2.5 ml Wasser gelöst und mit 6.5 ml einer 31 - 35 %igen Trimethylamin-Lösung in Wasser versetzt. Der Ansatz wird 4 Tage unter Lichtausschluss bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend wird die Lösung mit 20 ml einer Chloroform/Methanol-Mischung (2:1) und danach mit 5 ml einer halbgesättigten Natriumchlorid-Lösung versetzt. Die Phasen wer- den getrennt und die wäßrige Phase wird 5 mal mit je 10 ml Chloroform/Methanol (2:1) extrahiert.104 mg (62.3 μmol) DGTE-PBr are dissolved in 9 ml chloroform, 7.5 ml 2-propanol and 2.5 ml water and mixed with 6.5 ml of a 31 - 35% trimethylamine solution in water. The mixture is stirred for 4 days with the exclusion of light at room temperature. The solution is then mixed with 20 ml of a chloroform / methanol mixture (2: 1) and then with 5 ml of a semi-saturated sodium chloride solution. The phases are the separated and the aqueous phase is extracted 5 times with 10 ml of chloroform / methanol (2: 1).
Die vereinigten organischen Phasen werden über Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wird im Vakuum entfernt und das braune Öl im Hochvakuum getrocknet. Die Reinigung erfolgt über Säulenchromatographie:The combined organic phases are dried over sodium sulfate. The solvent is removed in vacuo and the brown oil is dried in a high vacuum. The purification is carried out via column chromatography:
1. 20 g SEPHADEX LH-20; Laufmittel: Chloroform/Methanol (2:1)1. 20 g SEPHADEX LH-20; Mobile solvent: chloroform / methanol (2: 1)
2. 5 g Kieselgel (0.04-0.063); Fliessmittel: Chloroform/Methanol/35 %ige Ammoniak-Lösung in Wasser/Wasser (60:35:5.5:0.5) .2. 5 g silica gel (0.04-0.063); Superplasticizer: chloroform / methanol / 35% ammonia solution in water / water (60: 35: 5.5: 0.5).
Ausbeute: 29.1 mg (29 %), farbloser Feststoff.Yield: 29.1 mg (29%), colorless solid.
Analytik:analytics:
Dünnschichtchromatographie (Kieselgel 60, Fa. Merck):Thin layer chromatography (Kieselgel 60, Merck):
Fliessmittel: Chloroform/Methanol/35 %ige Ammoniak-Lösung in Wasser/WasserSuperplasticizer: chloroform / methanol / 35% ammonia solution in water / water
(60:35:5.5:0.5); R, (DGTE-PC) = 0.02; R, (DGTE-PBr) = 0.71(60: 35: 5.5: 0.5); R, (DGTE-PC) = 0.02; R, (DGTE-PBr) = 0.71
Massenspektroskopie (ESI+):Mass Spectroscopy (ESI +):
/??/z = 1624.55 (M+1), 813.03 (M+2)./ ?? / z = 1624.55 (M + 1), 813.03 (M + 2).
IR-Spektroskopie (NaCI): v = 2923, 2855 cm-1 (Alkyl), 1462, 1378 (Alkyl), 1236 (P=0), 1089 (P-O-C).IR Spectroscopy (NaCI): v = 2923, 2855 cm -1 (alkyl), 1462, 1378 (alkyl), 1236 (P = 0), 1089 (POC).
4.4 Biologische Untersuchungen zu den Verbindungen V und VI4.4 Biological studies on compounds V and VI
4.4.1. Herstellung und Charakterisierung von Liposomen aus V4.4.1. Production and characterization of liposomes from V
4.4.1.1. Liposomen-Präparation durch Detergenz-Dialyse4.4.1.1. Liposome preparation by detergent dialysis
Die Verbindung V und das Lipid Phosphatidylcholin (aus Eiweiß) werden in verschiedenen Verhältnissen (siehe 4.4.1.2.) gemischt und in 1 ml einer Mischung aus Chloroform und Methanol (2:1) gelöst. Der Gesamtlipidgehalt der Ansätze beträgt jeweils 120 nmol. Nach Zugabe von 480 nmol Natrium-Cholat als Detergenz wird die Mischung am Rotationsverdampfer eingedampft, in 1 ml Ethanol aufgenommen, erneut eingedampft und 30 min bei 50 °C und 20 mbar getrocknet. Das System Verbindung V/Phosphatidylcholin bildet in allen untersuchten Mischungsverhältnissen einen homogenen, transparenten Film. Der Lipid-Detergenz-Film wird in 400 μl Dialyse-Puffer (10 mM HEPES, pH 7.4, 150 mM NaCI) aufgenommen, in eine Dialyse-Kapsel (Carl Roth GmbH, Karlsruhe, Germany) überführt und mit einer Dialysemembran versehen (Ausschlußgrenze 10 kDa, Dianorm GmbH, München). Die Lipid-Detergenz-Mischung wird 36 h gegen das 1000- fache Volumen an Dialyse-Puffer dialysiert. In dieser Zeit wird der Dialyse-Puffer dreimal ausgetauscht.The compound V and the lipid phosphatidylcholine (from protein) are mixed in different ratios (see 4.4.1.2.) And dissolved in 1 ml of a mixture of chloroform and methanol (2: 1). The total lipid content of the batches is 120 nmol in each case. After adding 480 nmol sodium cholate as detergent, the mixture is evaporated on a rotary evaporator, taken up in 1 ml of ethanol, evaporated again and dried for 30 min at 50 ° C. and 20 mbar. The system compound V / phosphatidylcholine forms a homogeneous, transparent film in all examined mixing ratios. The lipid detergent film is taken up in 400 μl dialysis buffer (10 mM HEPES, pH 7.4, 150 mM NaCI), transferred into a dialysis capsule (Carl Roth GmbH, Karlsruhe, Germany) and provided with a dialysis membrane (exclusion limit 10 kDa, Dianorm GmbH, Munich). The lipid / detergent mixture is dialyzed for 36 h against 1000 times the volume of dialysis buffer. During this time, the dialysis buffer is replaced three times.
4.4.1.2. Charakterisierung der Liposomen aus V4.4.1.2. Characterization of the liposomes from V
Die Zusammensetzung der Liposomen wird mit Hilfe der Dünnschichtchromatographie untersucht. Zur Extraktion werden jeweils 20 μl der Liposomen-Lösung mit 80 μl Chlo- roform:Methanol (2:1) versetzt, 5 min geschüttelt und 5 min bei 14000 g zentrifugiert. Die obere, wäßrige Phase wird abgenommen und verworfen. Die organische Phase wird unter Stickstoff verdampft, in 20 μl Chloroform:Methanol (2:1) aufgenommen und auf eine HPTLC-Dünnschichtplatte (Merck, Darmstadt, Germany) aufgetragen. Nach Entwicklung der HPTLC im Laufmittel Chloroform: Methanol:Wasser:32 %ige Ammoniaklösung in Wasser 60:34:5.5:0.5 wird die Platte kurz in die Färbelösung (3 % (w/v) Kup- feracetat in 8 % (v/v) Phosphorsäure) getaucht und 20 min bei 180 °C erhitzt. Die Identifizierung der Lipide erfolgt über den Vergleich mit Lipid-Standards. Die Partikelgrößenbestimmung erfolgt durch dynamische Lichtstreuung mit einem Par- ti e-Sizing-System (380 ZLS, Nicomp Inc., Santa Barbara, CA, U.S.A.) in einem Probenvolumen von 150 μl. Die Partikelgröße wird Intensitäts-gewichtet auf Basis einer Gaußverteilung angegeben.The composition of the liposomes is examined using thin layer chromatography. For the extraction, 20 μl of the liposome solution are mixed with 80 μl chloroform: methanol (2: 1), shaken for 5 min and centrifuged at 14,000 g for 5 min. The upper, aqueous phase is removed and discarded. The organic phase is evaporated under nitrogen, taken up in 20 μl chloroform: methanol (2: 1) and applied to an HPTLC thin-layer plate (Merck, Darmstadt, Germany). After developing the HPTLC in the eluent chloroform: methanol: water: 32% ammonia solution in water 60: 34: 5.5: 0.5, the plate is briefly immersed in the staining solution (3% (w / v) copper acetate in 8% (v / v ) Phosphoric acid) immersed and heated at 180 ° C for 20 min. The lipids are identified by comparison with lipid standards. The particle size is determined by dynamic light scattering using a party e-sizing system (380 ZLS, Nicomp Inc., Santa Barbara, CA, U.S.A.) in a sample volume of 150 μl. The particle size is weighted based on a Gaussian distribution.
Nach dem in 1.1. beschriebenen Verfahren wurden 4 Liposomen-Ansätze mit folgenden Gehalten an Verbindung V hergestellt: 20 mol %, 33 mol %, 50 mol %, 100 mol %. Da die Verbindung V die Membran ganz durchspannt, Phosphatidylcholin jedoch nur halb, haben die Halbseiten der Lipiddoppelschicht die folgende Layer-Zusammensetzung: 33 %, 50 %, 66 % und 100 % Verbindung V.After the in 1.1. described processes, 4 liposome batches were prepared with the following contents of compound V: 20 mol%, 33 mol%, 50 mol%, 100 mol%. Since the compound V completely spans the membrane, but phosphatidylcholine only half, the half sides of the lipid bilayer have the following layer composition: 33%, 50%, 66% and 100% compound V.
Die Zusammensetzung der Liposomen wurde durch Dünnschichtchromatographie überprüft und entsprach der Zusammensetzung, in der die beiden Lipide eingesetzt wurden, was darauf hindeutet, dass es während der Herstellung keine Verluste an einer der Komponenten gab. Die Größe der Liposomen war abhängig von der Lipid- Zusammensetzung und stieg nahezu linear mit dem an Gehalt an Verbindung V (in mol %) an. In Abb. 2 sind die Ergebnisse der Partikelgrößenbestimmung dargestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass sich aus der Verbindung V und dem Phosphatidylcholin durch Detergenz-Dialyse in einem weiten Konzentrationsbereich (bis zu 100 % Verbindung V) Misch-Liposomen herstellen lassen.The composition of the liposomes was checked by thin layer chromatography and corresponded to the composition in which the two lipids were used, which indicates that there was no loss of any of the components during manufacture. The size of the liposomes was dependent on the lipid Composition and increased almost linearly with the content of compound V (in mol%). Fig. 2 shows the results of particle size determination. The results show that compound liposomes can be prepared from compound V and the phosphatidylcholine by detergent dialysis in a wide concentration range (up to 100% compound V).
4.4.2. Stabilitätsuntersuchungen an Liposomen aus V und VI4.4.2. Stability studies on liposomes from V and VI
4.4.2.1. Herstellung von Liposomen unter Einschluß von Carboxyfluorescein4.4.2.1. Preparation of liposomes including carboxyfluorescein
Verbindung V bzw. Verbindung VI und das Lipid Phosphatidylcholin (aus Eiweiß) werden in verschiedenen Verhältnissen gemischt (0-75 Layer-% Verbindung V/Vl) und in 1 ml einer Mischung aus Chloroform und Methanol (2:1) gelöst. Der Gesamtlipidgehalt der Ansätze beträgt zwischen 100 und 1000 nmol. Die Mischung wird am Rotationsverdampfer eingedampft und 15 min bei 50 °C und 20 mbar getrocknet. Der erhaltene Lipidfilm wird mit 1 ml einer 2.5 %igen Lösung von Carboxyfluoresceinlösung in KRB- Puffer aufgenommen und nach Zugabe von 10 Teflonkugeln über Nacht bei 250 U/min geschüttelt (KRB-Puffer: 114 mM NaCI, 5 mM KCI, 1.65 mM Na2HP0 , 0.3 mM NaH2P0 , 20 mM NaHCO3, 10 mM HEPES, 25 mM Glucose).Compound V or compound VI and the lipid phosphatidylcholine (from protein) are mixed in different ratios (0-75 layer% compound V / Vl) and dissolved in 1 ml of a mixture of chloroform and methanol (2: 1). The total lipid content of the batches is between 100 and 1000 nmol. The mixture is evaporated on a rotary evaporator and dried for 15 min at 50 ° C. and 20 mbar. The lipid film obtained is taken up with 1 ml of a 2.5% solution of carboxyfluorescein solution in KRB buffer and, after addition of 10 Teflon balls, shaken overnight at 250 rpm (KRB buffer: 114 mM NaCl, 5 mM KCI, 1.65 mM Na 2 HP0, 0.3 mM NaH 2 P0, 20 mM NaHCO 3 , 10 mM HEPES, 25 mM glucose).
Die Lipidsuspension wird nach 5 Gefrier-Tau-Zyklen (flüssiger Stickstoff - Wasserbad, 37 °C) durch Extrusion in 100 nm-Liposomen überführt (Handextruder; Avanti Polar Lipids). Die Abtrennung von nicht eingeschlossenem Carboxyfluorescein erfolgt durch Größenausschluß-Chromatographie (SEPHADEX G-75; Gelbett 1cm0, 25 cm Länge; Laufpuffer: KRB).After 5 freeze-thaw cycles (liquid nitrogen - water bath, 37 ° C.), the lipid suspension is transferred into 100 nm liposomes by extrusion (hand extruder; Avanti Polar Lipids). The separation of not included carboxyfluorescein is carried out by size exclusion chromatography (SEPHADEX G-75; gel bed 1 cm0, 25 cm length; running buffer: KRB).
Im Bereich von 0-75 Layer-% Verbindung V bzw. VI können nach dieser Methode Liposomen hergestellt werden. Bei allen Präparationen werden Liposomen erhalten, die Carboxyfluorescein inkorporiert haben, was auf eine geschlossene Struktur der Liposomen hinweist.Liposomes can be produced in the range of 0-75 layer% compound V or VI using this method. In all preparations, liposomes are obtained which have incorporated carboxyfluorescein, which indicates a closed structure of the liposomes.
Die Analytik der Lipidzusammensetzung erfogt analog zu Anwendungsbeispiel 4.4.1.2. In der HPTLC werden folgende Laufmittel verwendet:The analysis of the lipid composition is carried out analogously to application example 4.4.1.2. The following solvents are used in the HPTLC:
DGTE-PE: Chloroform: Methanol: Wasser:32 %ige Ammoniaklösung in Wasser (60:34:5.5:0.5) DGTE-PC: Chloroform:Methanol:Wasser: 32 %ige Ammoniaklösung in Wasser (35:25:3:2.5)DGTE-PE: chloroform: methanol: water: 32% ammonia solution in water (60: 34: 5.5: 0.5) DGTE-PC: chloroform: methanol: water: 32% ammonia solution in water (35: 25: 3: 2.5)
Die Analytik der Lipidzusammensetzung ergibt, dass die Zusammensetzung der Liposomen im Bereich von 0 - 75 Layer% V bzw. VI ihrer Einwaage zu Beginn der Präparation entspricht, wodurch der vollständige Einbau von Verbindung V und VI in die Lipid- matrix nachgewiesen ist.The analysis of the lipid composition shows that the composition of the liposomes in the range of 0 - 75 layer% V or VI corresponds to their initial weight at the beginning of the preparation, whereby the complete incorporation of compounds V and VI into the lipid matrix is verified.
4.4.2.2. Stabilitätsuntersuchungen in biologischen Milieus4.4.2.2. Stability studies in biological environments
Die Liposomen mit inkorporiertem Carboxyfluorescein (CF) werden in Stabilitätsuntersuchungen eingesetzt. Die Messung beruht auf der Erhöhung der Fluoreszenzintensität von CF beim Release aus Lipsomen. Die Stabilität des Liposoms in Gegenwart von Detergentien ist ausschlaggebend für eine mögliche Nutzung als orales Drug Deli- very-System. Die Stabilität im Serum ist Voraussetzung für einen Einsatz des Liposoms als intravenös applizierte Arzneiform.The liposomes with incorporated carboxyfluorescein (CF) are used in stability studies. The measurement is based on the increase in the fluorescence intensity of CF when released from lipsomes. The stability of the liposome in the presence of detergents is crucial for possible use as an oral drug delivery system. Stability in the serum is a prerequisite for using the liposome as an intravenous drug.
Zur Messung der Detergenzstabilität werden 25 μl der Liposomen-Probe mit 75 μl einer 0.4 %igen Natriumcholat-Lösung in KRB versetzt. Die Änderung der Fluoreszenz wird über einen Zeitraum von 50 sec. verfolgt (Excitation 485 nm; Emission 538 nm). Die Freisetzung von CF (in %) errechnet sich aus dem Vergleich des Meßwertes mit der 0 %-Probe (Liposomen vor der Messung) und der 100 %-Probe (Liposomen, die zuvor 10 min mit einer 4 %igen Natriumcholatlösung inkubiert wurden). Die Messung wird als Vierfachbestimmung in 96-well-Mikrotiterplatten nach dem time-resolved-Modus ausgeführt (Fluoroskan Ascent, Thermo-Labsystems).To measure the detergent stability, 25 μl of the liposome sample is mixed with 75 μl of a 0.4% sodium cholate solution in KRB. The change in fluorescence is monitored over a period of 50 seconds (excitation 485 nm; emission 538 nm). The release of CF (in%) is calculated from the comparison of the measured value with the 0% sample (liposomes before the measurement) and the 100% sample (liposomes which were previously incubated for 10 minutes with a 4% sodium cholate solution). The measurement is carried out as a four-fold determination in 96-well microtiter plates according to the time-resolved mode (Fluoroskan Ascent, Thermo-Labsystems).
Zur Messung der Serumstabilität werden 60 μl Liposomen mit 240 μl fötalem Kälberserum versetzt und 16 h bei 37 °C inkubiert. Die Messung der Fluoreszenzintensität erfolgt stündlich bei den oben beschriebenen Parametern. Als 0 %-Probe dienen 60 μl einer Liposomenlösung, die mit 240 μl KRB-Puffer versetzt und unter den gleichen Bedingungen mitgeführt werden. Die 100 %-Probe besteht aus Liposomen, die zuvor durch Zugabe einer 4 %igen Natriumcholatlösung in KRB aufgeschlossen wurden. Die Stabilität der Liposomen, die die Verbindungen V und VI enthalten, ist in Abb. 3 dargestellt. Sowohl in Gegenwart von Detergenzien als auch in Gegenwart von Serum zeigen die Liposomen mit V und VI eine deutlich geringere Freisetzung von Carboxyfluorescein als konventionelle Liposomen (bestehend aus PC), was auf eine deutlich höhere Stabilität hindeutet. Die Stabilisierung ist konzentrationsabhängig und bei der Verbindung V stärker ausgeprägt als bei der Verbindung VI. Die Daten zur Serumstabilität lassen erwarten, daß sich das Release der Liposomen durch Änderung des Gehaltes an V oder VI kontinuierlich einstellen läßt und somit ein Controlled-Release-System zur Wirkstoff-Freisetzung ermöglichen.To measure serum stability, 60 μl liposomes are mixed with 240 μl fetal calf serum and incubated at 37 ° C. for 16 h. The fluorescence intensity is measured every hour using the parameters described above. 60 μl of a liposome solution, which is mixed with 240 μl KRB buffer and carried under the same conditions, serve as a 0% sample. The 100% sample consists of liposomes that were previously digested by adding a 4% sodium cholate solution in KRB. The stability of the liposomes containing compounds V and VI is shown in Fig. 3. Both in the presence of detergents and in the presence of serum, the liposomes with V and VI show a significantly lower release of carboxyfluorescein than conventional liposomes (consisting of PC), which indicates a significantly higher Stability indicates. The stabilization depends on the concentration and is more pronounced with compound V than with compound VI. The data on the serum stability can be expected that the release of the liposomes can be adjusted continuously by changing the content of V or VI and thus enable a controlled release system for drug release.
4.4.3. Liposomen aus Verbindung VI als orales Drug Delivery System4.4.3. Liposomes from compound VI as an oral drug delivery system
4.4.3.1. Inkorporation von Octreotid in Liposomen aus Verbindung VI4.4.3.1. Incorporation of octreotide in compound VI liposomes
Als Modell-Verbindung für die Testung von Liposomen aus VI als orales Drug-Delivery- System dient das Somatostatin-analoge Peptid Octreotid (Größe 8 Aminosäuren). Zur Herstellung eines Lipidfilmes werden 10 μmol Verbindung VI und 20 μmol Phosphatidylcholin ein 1 ml Chloroform: Methanol (2:1) gelöst und am Rotationsverdampfer eingedampft. Der Film wird 30 min bei 50 °C und 20 mbar getrocknet und anschließend nach Zugabe von 2 ml bidest. Wasser und 10 Teflonkugekln über Nacht bei 250 U/min geschüttelt. Die erhaltene Suspension multilamellarer Vesikel wird mittels einer Sonotro- de 60 min beschallt (Branson Sonifier; 70 % Amplitude) und so in kleine unilammelare Vesikel (SUV) überführt. Die SUV haben eine mittlere Größe von 70 nm (zur Partikelgrößenbestimmung vgl. 4.4.1.2.). Nach Bestimmung des Lipidgehaltes durch Phosphatbestimmung werden 15 μmol Lipid in ein Reaktionsgefäß überführt, bei -70 °C eingefroren und lyophilisiert. Zur Inkorporation werden 2 mg Octreotid in 20 μl PBS gelöst und mit dieser Lösung das Lyophilisat hydratisiert. Nach vollständiger Hydratisierung wird die Liposomen-Suspension auf 1 ml verdünnt. Zur Abtrennung des nicht inkorporierten Oc- treotids werden die Liposomen 20 min bei 14.000 g zentrifugiert und die überstehende Lösung wird abgenommen. Der Waschritt wird zweimal wiederholt und das erhaltene Pellet wird in 500 μl PBS resuspendiert.The somatostatin-like peptide octreotide (size 8 amino acids) serves as a model compound for testing liposomes from VI as an oral drug delivery system. To produce a lipid film, 10 μmol of compound VI and 20 μmol of phosphatidylcholine are dissolved in 1 ml of chloroform: methanol (2: 1) and evaporated on a rotary evaporator. The film is dried for 30 min at 50 ° C. and 20 mbar and then after adding 2 ml bidistilled. Shaken water and 10 Teflon balls overnight at 250 rpm. The resulting suspension of multilamellar vesicles is sonicated using a sonotrode for 60 min (Branson Sonifier; 70% amplitude) and thus transferred into small unilammelar vesicles (SUV). The SUVs have an average size of 70 nm (for particle size determination see 4.4.1.2.). After determining the lipid content by phosphate determination, 15 μmol lipid are transferred to a reaction vessel, frozen at -70 ° C. and lyophilized. For incorporation, 2 mg octreotide are dissolved in 20 μl PBS and the lyophilisate is hydrated with this solution. After complete hydration, the liposome suspension is diluted to 1 ml. To separate the non-incorporated ocreotide, the liposomes are centrifuged at 14,000 g for 20 min and the supernatant solution is removed. The washing step is repeated twice and the pellet obtained is resuspended in 500 μl PBS.
Octreotid läßt sich durch diese Methode mit einer Effizienz von ca. 10 % in Liposomen aus PC und Verbindung VI inkorporieren.This method allows octreotide to be incorporated into PC and compound VI liposomes with an efficiency of approximately 10%.
Die Quantifizierung des Octreotids erfolgt mittels HPLC und Vergleich mit einer Eichreihe aus freiem Octreotid: Quantifizierung des Octreotids durch HPLC: Fliessmittel: Acetonitril/Phosphatpufferlösung (1:1) Phosphatpufferlösung:The octreotide is quantified by HPLC and comparison with a calibration series of free octreotide: quantification of the octreotide by HPLC: eluent: acetonitrile / phosphate buffer solution (1: 1) Phosphate buffer solution:
320 ml Dinatriumhydrogenphosphatlösung (50.4 mM)320 ml disodium hydrogen phosphate solution (50.4 mM)
76 ml Natriumdihydrogenphosphatlösung (23.0 mM)76 ml sodium dihydrogen phosphate solution (23.0 mM)
600 ml HPLC-Wasser mit 10 % Phosphorsäure auf pH = 7.4 (pH-Meter) bringen Säule: GROM SiL 100 ODS-0 AB, 5 μm, 250 *4,6 mm600 ml HPLC water with 10% phosphoric acid to pH = 7.4 (pH meter) bring column: GROM SiL 100 ODS-0 AB, 5 μm, 250 * 4.6 mm
Vorsäule: GROM-SiL 120 Butyl-1 ST, 5 μm, 20*4,6 mm Fluß: 1 ml/minGuard column: GROM-SiL 120 Butyl-1 ST, 5 μm, 20 * 4.6 mm flow: 1 ml / min
Detektion: UV 210 nm Temperatur: RaumtemperaturDetection: UV 210 nm Temperature: room temperature
4.4.3.2. Orale Aufnahme von Octreotid nach Formulierung mit Verbindung VI4.4.3.2. Oral ingestion of octreotide after formulation with compound VI
Die orale Aufnahme von Octreotid, das zuvor in Liposomen aus PC und Verbindung VI inkorporiert wurde, wird in einem Ratten-Modell getestet und mit der oralen Aufnahme von freiem Octreotid verglichen.Oral uptake of octreotide, previously incorporated into PC and Compound VI liposomes, is tested in a rat model and compared to oral uptake of free octreotide.
Jeweils 100 μg Octreotid (als liposomale Formulierung oder frei) werden Ratten oral mittels einer Schlundsonde in den Magen appliziert. Zu verschiedenen Zeitpunkten (30, 60, 120, 300, 420 min) wird den Ratten nach Anästhesie 200 μl Blut retroorbital entnommen. Die Plasmaproben werden eingefroren und das Octreotid wird anschließend durch einen Radio-Immuno-Assay quantifiziert (MDS-Pharma). In Abb. 4 sind die Plasma-Konzentrationen von Octreotid nach oraler Gabe der liposo- malen Formulierung bzw. der freien Substanz dargestellt. Die Werte sind Mittelwerte aus jeweils 3 Tieren. Durch die liposomale Formulierung von Octreotid mit der Verbindung VI wird die orale Aufnahme von Octreotid stark erhöht: Die AUC ("Area under the Curve) von Octreotid wird verdoppelt, während die Clearance-Kinetik von Octreotid unbeeinflußt bleibt. Dies ist ein deutlicher Hinweis auf die Eignung von Liposomen aus Verbindung VI als orales Drug Delivery System.In each case, 100 μg octreotide (as a liposomal formulation or free) is administered orally into the stomach using a gavage. At various times (30, 60, 120, 300, 420 min), 200 μl of retroorbital blood is withdrawn from the rats after anesthesia. The plasma samples are frozen and the octreotide is then quantified by a radio-immunoassay (MDS-Pharma). Fig. 4 shows the plasma concentrations of octreotide after oral administration of the liposomal formulation or the free substance. The values are mean values from 3 animals each. The liposomal formulation of octreotide with the compound VI greatly increases the oral absorption of octreotide: the AUC ("Area under the Curve) of octreotide is doubled, while the clearance kinetics of octreotide remain unaffected. This is a clear indication of the Suitability of compound VI liposomes as an oral drug delivery system.
5. Kationische Tetraetherlipide5. Cationic tetraether lipids
5.1 Synthese von AF4 (IX) (3 Stufen) 1. Stufe: Synthese von d/-BOC-TREN (VII)5.1 Synthesis of AF4 (IX) (3 stages) 1st stage: synthesis of d / -BOC-TREN (VII)
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1.40 ml (9.35 mmol) TREN [Tris-(2-aminoethyl)-amin] und 3.91 ml (28.1 mmol) Triethylamin werden unter Stickstoffatmosphäre in 40 ml wasserfreiem Tetrahydrofuran gelöst. 4.61 g (18.7 mmol) BOC-ON werden ebenfalls in 10 ml wasserfreiem Tetrahydrofuran gelöst und über ein Septum und unter Wasserkühlung zu der Lösung gespritzt. Die Reaktionsmischung wird 19 h bei Raumtemperatur gerührt. Das Lösungsmittel wird verdampft und das verbleibende gelbe Öl über Kieselgel chromatographiert (ca. 130 g Kieselgel 60, 0.063-0.200 mm, Fliessmittel: Essigester/Methanol (3:2 +0.5 % Eisessig)). Das Lösungsmittel der aufgefangenen Fraktionen wird im Vakuum entfernt und der Rückstand in Essigester gelöst. Die organische Phase wird einmal mit 1 M Natronlauge und einmal mit Wasser gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wird im. Vakuum entfernt und der Rückstand getrocknet.1.40 ml (9.35 mmol) of TREN [tris (2-aminoethyl) amine] and 3.91 ml (28.1 mmol) of triethylamine are dissolved in 40 ml of anhydrous tetrahydrofuran under a nitrogen atmosphere. 4.61 g (18.7 mmol) of BOC-ON are also dissolved in 10 ml of anhydrous tetrahydrofuran and sprayed into the solution via a septum and with water cooling. The reaction mixture is stirred at room temperature for 19 h. The solvent is evaporated and the remaining yellow oil is chromatographed on silica gel (about 130 g of silica gel 60, 0.063-0.200 mm, eluent: ethyl acetate / methanol (3: 2 +0.5% glacial acetic acid)). The solvent of the fractions collected is removed in vacuo and the residue is dissolved in ethyl acetate. The organic phase is washed once with 1 M sodium hydroxide solution and once with water and dried over sodium sulfate. The solvent is in. Vacuum removed and the residue dried.
Ausbeute: 561 mg (17 %), gelbes Öl.Yield: 561 mg (17%), yellow oil.
Analytik:analytics:
Dünnschichtchromatographie (Kieselgel 60, Fa. Merck):Thin layer chromatography (Kieselgel 60, Merck):
Fliessmittel: Essigester; Rf = 0.12.Plasticizer: ethyl acetate; R f = 0.12.
Anfärbung: Ninhydrin-Lösung (roter Fleck)Staining: ninhydrin solution (red spot)
Massenspektrometrie (FD+): m/z: 347.7 [M++1]Mass spectrometry (FD + ): m / z: 347.7 [M + +1]
1H-NM R-Spektroskopie (270 MHz, CDCI3): δ = 1.43 (s, 18 H. 2 x .Bu), 2.45-3.25 (m, 12 H, CH2) 2. Stufe: Synthese von BOC-AF4 (VIII) (BOC-geschütztes IX) 1 H-NM R spectroscopy (270 MHz, CDCI 3 ): δ = 1.43 (s, 18 H. 2 x .Bu), 2.45-3.25 (m, 12 H, CH 2 ) Stage 2: Synthesis of BOC-AF4 (VIII) (BOC-protected IX)
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DGTE-Disäurechlorid BOC-AF4 (VIII)DGTE diacid chloride BOC-AF4 (VIII)
11.1 mg (8.17 μmol) DGTE-Disäurechlorid werden unter Stickstoffatmosphäre mit 1.0 ml wasserfreiem Dichlormethan versetzt. Sobald das Säurechlorid gelöst ist, werden unter Rühren und Eiskühlung nacheinander 11 μl (78 μmol) Triethylamin und 29.7 mg (85.7 μmol) oY-BOC-TREN, gelöst in 0.3 ml wasserfreiem Dichlormethan, zugegeben. Nach 1 h wird die Kühlung entfernt und weitere 18 h bei Raumtemperatur gerührt. Das Lösungsmittel wird verdampft und der Rückstand mit Essigester über Kieselgel chromatographiert (ca. 5 g Kieselgel 60, 0.040-0.063 mm).11.1 mg (8.17 μmol) of DGTE diacid chloride are mixed with 1.0 ml of anhydrous dichloromethane under a nitrogen atmosphere. As soon as the acid chloride is dissolved, 11 μl (78 μmol) triethylamine and 29.7 mg (85.7 μmol) oY-BOC-TREN, dissolved in 0.3 ml anhydrous dichloromethane, are added in succession with stirring and ice cooling. After 1 h the cooling is removed and the mixture is stirred for a further 18 h at room temperature. The solvent is evaporated and the residue is chromatographed on silica gel using ethyl acetate (about 5 g of silica gel 60, 0.040-0.063 mm).
Aubeute: 6.0 mg (37 %), farbloses Öl.Yield: 6.0 mg (37%), colorless oil.
Analytik:analytics:
Dünnschichtchromatographie (Kieselgel 60, Fa. Merck):Thin layer chromatography (Kieselgel 60, Merck):
Fliessmittel: Essigester; Rf= 0.27.Plasticizer: ethyl acetate; R f = 0.27.
Anfärbung: Schwefelsäure-Reagenz (braun-schwarzer Fleck)Staining: sulfuric acid reagent (brown-black spot)
Massenspektrometrie (FD+): m/z: 1979 [M+] Synthese von AF4 (IX)Mass spectrometry (FD + ): m / z: 1979 [M + ] Synthesis of AF4 (IX)
(a) Variante 1(a) Variant 1
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BOC-AF4 AF4BOC-AF4 AF4
Das BOC-AF7 wird in Chloroform gelöst und zur Abspaltung der BOC-Schutzgruppen 15 min mit Trifluoressigsäure (TFA) gerührt.The BOC-AF7 is dissolved in chloroform and stirred for 15 minutes with trifluoroacetic acid (TFA) to remove the BOC protective groups.
(b) Variante 2(b) Variant 2
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BOC-AF4 AF4 (IX)BOC-AF4 AF4 (IX)
5.00 mg (2,50 μmol) BOC-AF4 werden in 1 ml wasserfreiem Dichlormethan unter Stickstoffatmosphäre gelöst. Zu 1 ml wasserfreiem Methanol (über Mg getrocknet) werden bei 0 °C und unter Stickstoffatmosphäre vorsichtig 240 μl (3,30 mmol) Acetylchlorid gespritzt. Nach 20 min Rühren wird die methanolische Chlorwasserstoff-Lösung bei 0 °C der BOC-AF4-Lösung zugesetzt. Nach weiteren 30 min Rühren bei Raumtemperatur wird das Lösungsmittel im Vakuum entfernt. Es bleibt ein farbloses Salz, das in Chloroform/Methanol 1 :1 vollständig löslich ist. Die Substanz wird noch zweimal in Chloroform/- Methanol aufgenommen und wieder einrotiert.5.00 mg (2.50 μmol) BOC-AF4 are dissolved in 1 ml anhydrous dichloromethane under a nitrogen atmosphere. 240 μl (3.30 mmol) of acetyl chloride are carefully sprayed into 1 ml of anhydrous methanol (dried over Mg) at 0 ° C. and under a nitrogen atmosphere. After stirring for 20 min, the methanolic hydrogen chloride solution is added to the BOC-AF4 solution at 0 ° C. After stirring for a further 30 min at room temperature, the solvent is removed in vacuo. A colorless salt remains which is completely soluble in chloroform / methanol 1: 1. The substance is taken up twice more in chloroform / methanol and concentrated again.
Ausbeute: 3.0 mg (%), farbloses Öl. Analytik:Yield: 3.0 mg (%), colorless oil. analytics:
Dünnschichtchromatographie (Kieselgel 60, Fa. Merck):Thin layer chromatography (Kieselgel 60, Merck):
Massenspektrometrie (ESI): m/z = 1578.6 ([M+1]+), 790.0 ([M+2]2+), 527.0 ([M+3]3+), 395.4 ([M+4]4+).Mass spectrometry (ESI): m / z = 1578.6 ([M + 1] + ), 790.0 ([M + 2] 2+ ), 527.0 ([M + 3] 3+ ), 395.4 ([M + 4] 4+ ).
5.2 Synthese von AF6 (X)5.2 Synthesis of AF6 (X)
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DGTE-Disäurechlorid AF6 (X)DGTE diacid chloride AF6 (X)
21 mg (16 μmol) DGTE-Disäurechlorid werden unter Stickstoffatmosphäre mit 2.0 ml wasserfreiem Dichlormethan versetzt. Sobald das Säurechlorid gelöst ist, werden unter Rühren und Eiskühlung 180 μl (800 μmol) Bis-[3-(dimethylamino)-propyl]-amin zugegeben. Nach 30 min wird die Kühlung entfernt und weitere 18 h bei Raumtemperatur gerührt. Die hellgelbe Lösung wird mit 10 ml Chloroform/Methanol (4:1) versetzt und mit 10 ml Wasser gewaschen. Dann wird das Lösungsmittel verdampft und der Rückstand auf Kieselgel chromatographiert (ca. 5 g Kieselgel 60, 0.040-0.063 mm). Als Laufmittel wird Chloroform/Methanol/Eisessig/Wasser (9:4:1 :1) verwendet.21 mg (16 μmol) of DGTE diacid chloride are mixed with 2.0 ml of anhydrous dichloromethane under a nitrogen atmosphere. As soon as the acid chloride is dissolved, 180 μl (800 μmol) bis- [3- (dimethylamino) propyl] amine are added with stirring and ice cooling. After 30 min, the cooling is removed and the mixture is stirred at room temperature for a further 18 h. The light yellow solution is mixed with 10 ml of chloroform / methanol (4: 1) and washed with 10 ml of water. Then the solvent is evaporated and the residue is chromatographed on silica gel (about 5 g of silica gel 60, 0.040-0.063 mm). Chloroform / methanol / glacial acetic acid / water (9: 4: 1: 1) is used as the eluent.
Ausbeute: 16 mg (60%), farbloses Öl.Yield: 16 mg (60%), colorless oil.
Analytik:analytics:
Dünnschichtchromatographie (Kieselgel 60):Thin layer chromatography (silica gel 60):
Fliessmittel: Chlorform/Methanol/Essigsäure/Wasser (9:4:1:1); Rf = 0.1. Anfärbung: Schwefelsäure-Reagenz (braun-schwarzer Fleck) Massenspektrometrie (DEI):Flow agent: chlorine form / methanol / acetic acid / water (9: 4: 1: 1); R f = 0.1. Staining: sulfuric acid reagent (brown-black spot) Mass spectrometry (DEI):
M+=1661 IR-Spektroskopie (NaCI): v = 1649 cm'1 (Amid I), 1461 und 1377 (Alkyl).M + = 1661 IR spectroscopy (NaCl): v = 1649 cm '1 (amide I), 1461 and 1377 (alkyl).
5.3 Synthese von AF7 (XII) (2 Stufen)5.3 Synthesis of AF7 (XII) (2 stages)
1. Stufe: Synthese von BOC-AF7 (XI) (BOC-geschütztes XII)1st stage: synthesis of BOC-AF7 (XI) (BOC-protected XII)
tr/-BOC-Spermintr / BOC-spermine
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DGTE-Disäurechlorid BOC-AF7 (XI)DGTE diacid chloride BOC-AF7 (XI)
10.6 mg (7.79 μmol) DGTE-Disäurechlorid werden unter Stickstoffatmosphäre mit 1.0 ml Dichlormethan versetzt. Sobald das Säurechlorid gelöst ist, werden unter Rühren und Eiskühlung nacheinander 11 μl (78 μmol) Triethylamin und 39.1 mg (77.8 μmol) tri- OC- Spermin, gelöst in 0.2 ml CH2CI2, zugegeben. Nach 30 min wird die Kühlung entfernt und weitere 18 h bei Raumtemperatur gerührt. Das Lösungsmittel wird im Vakuum entfernt und der Rückstand in t7-Hexan/Essigester (1:1) gelöst. Das Rohprodukt wird durch zweimaliges Chromatographieren über Kieselgel gereinigt (beide Säulen je ca. 5 g Kieselgel 60, 0.040-0.063 mm). Bei der ersten Chromatographie wird t?-Hexan/Essigester (1:1) als Fliessmittel verwendet, die zweite wird mit reinem Essigester durchgeführt.10.6 mg (7.79 μmol) of DGTE diacid chloride are mixed with 1.0 ml of dichloromethane under a nitrogen atmosphere. As soon as the acid chloride is dissolved, 11 μl (78 μmol) triethylamine and 39.1 mg (77.8 μmol) tri-OC spermine, dissolved in 0.2 ml CH 2 Cl 2 , are added in succession with stirring and ice cooling. After 30 min, the cooling is removed and the mixture is stirred at room temperature for a further 18 h. The solvent is removed in vacuo and the residue is dissolved in t7-hexane / ethyl acetate (1: 1). The crude product is purified by chromatography twice over silica gel (both columns each about 5 g silica gel 60, 0.040-0.063 mm). In the first chromatography, t? -Hexane / ethyl acetate (1: 1) is used as the eluent, the second is carried out with pure ethyl acetate.
Ausbeute: 4,2 mg (24%), farbloses Öl.Yield: 4.2 mg (24%), colorless oil.
Analytik:analytics:
Dünnschichtchromatographie (Kieselgel 60):Thin layer chromatography (silica gel 60):
Fliessmittel: n-Hexan/Essigester = 3:4; R^= 0,2. Essigester; Rf = 0,7. Anfärbung: Schwefelsäure-Reagenz (braun-schwarzer Fleck) Massenspektrometrie (FD+): m/z: 2291 ,5 [M+], 501.7 [(.77-BOC-Spermin+-1]Eluent: n-hexane / ethyl acetate = 3: 4; R ^ = 0.2. Essigester; R f = 0.7. Staining: sulfuric acid reagent (brown-black spot) mass spectrometry (FD + ): m / z: 2291, 5 [M + ], 501.7 [(.77-BOC-Spermin + -1]
2. Stufe: Synthese von AF7 (XII)2nd stage: synthesis of AF7 (XII)
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BOC-AF7 (XI) AF7 (XII)BOC-AF7 (XI) AF7 (XII)
1.9 mg (0.83 μmol) BOC-AF7 (XI) werden mit 0.2 ml Chloroform und 0.1 ml Trifluores- sigsäure (TFA) 15 min gerührt, um die BOC-Schutzgruppen abzuspalten.1.9 mg (0.83 μmol) BOC-AF7 (XI) are stirred with 0.2 ml chloroform and 0.1 ml trifluoroacetic acid (TFA) for 15 min in order to remove the BOC protective groups.
5.4. Biologische Untersuchungen zu den Verbindungen IX und X5.4. Biological studies on the compounds IX and X
5.4.1. Herstellung von Liposomen aus den Verbindungen IX und X5.4.1. Production of liposomes from the compounds IX and X
Die Präparation der Liposomen erfolgt durch Detergenz-Dialyse nach dem in 4.4.1.1. beschriebenen Verfahren. Neben der Verbindung IX bzw. X werden die Lipide Phosphatidylcholin (aus Eiweiß), Cholesterin (aus Wollfett) und Dioleylphosphatidyl- ethanolamin (synthetisch) in verschiedenen Verhältnissen eingesetzt. Die Lipide werden in Konzentrationen von maximal 1 mM Gesamtlipid mit der zehnfachen molaren Menge an Natriumcholat umgesetzt.The liposomes are prepared by detergent dialysis according to the method described in 4.4.1.1. described method. In addition to the compound IX or X, the lipids phosphatidylcholine (from protein), cholesterol (from wool fat) and dioleylphosphatidylethanolamine (synthetic) are used in various ratios. The lipids are reacted with a maximum of 1 mM total lipid with ten times the molar amount of sodium cholate.
5.4.2. Transfektion von tierischen Zellen mit Liposomen aus X5.4.2. Transfection of animal cells with liposomes from X
Chinese Hamster Ovary Cells (CHO-Zellen) werden 24 h vor der Transfektion mit einer Dichte von 3x105 x cm"2 in 48-well-Zellkulturplatten ausgesät. Die Kultivierung erfolgt in Iscoves Modified Dulbeccos Medium mit 10 % fötalem Kälberserum, 2 mM Glutamin, 100 U/ml Penicillin und 100 μg/ml Streptomycin (37 °C, 5 % C02, 70 % Luftfeuchtigkeit). Liposomen, enthaltend Verbindung X werden in verschiedenen Mengen von 0.25 -6.0 nmol Verbindung X vorgelegt und mit 10 mM HEPES, pH 7.4, 150 mM Natriumchlorid auf ein Volumen von 60 μl aufgefüllt. Die Ansätze werden mit 70 μl Opti-MEM (Life Technologies, Karlsruhe, Deutschland) gemischt und 30 min bei Raumtemperatur inkubiert. Zu jedem Ansatz werden 0.15 μg Plasmid-DNA in 70 μl Opti-MEM gegeben und 15 min bei Raumtemperatur inkubiert. Die CHO-Zellen werden zweimal mit PBS gewaschen, mit 150 μl des Transfektions-Ansatzes versetzt und 5 h bei 37 °C inkubiert. Anschließend wird die Transfektionslösung abgenommen, durch 400 μl Kulturmedium ersetzt und weitere 24 h inkubiert.Chinese hamster ovary cells (CHO cells) are sown 24 h before transfection with a density of 3x10 5 x cm "2 in 48-well cell culture plates. The cultivation takes place in Iscoves Modified Dulbeccos medium with 10% fetal calf serum, 2 mM glutamine . 100 U / ml penicillin and 100 μg / ml streptomycin (37 ° C, 5% C0 2 , 70% humidity). Liposomes containing compound X are introduced in various amounts of 0.25 -6.0 nmol compound X and filled up to a volume of 60 μl with 10 mM HEPES, pH 7.4, 150 mM sodium chloride. The batches are mixed with 70 μl Opti-MEM (Life Technologies, Karlsruhe, Germany) and incubated for 30 min at room temperature. 0.15 μg plasmid DNA are added to 70 μl Opti-MEM for each batch and incubated for 15 min at room temperature. The CHO cells are washed twice with PBS, 150 μl of the transfection mixture are added and the mixture is incubated at 37 ° C. for 5 h. The transfection solution is then removed, replaced by 400 μl of culture medium and incubated for a further 24 h.
Es werden zwei unterschiedliche Plasmide eingesetzt, die für die Reportergene ß-Galactosidase bzw. das green fluorescent protein (GFP) codieren (pCMVß bzw. pEGFP-N2; Clontech Inc., Palo Alto, CA, USA). Zur Bestimmung der Transfektionseffizi- enz wird die in den Zellen exprimierte ß-Galactosidase-Aktivität bestimmt. Dazu werden die Zellen in den 48-well-Platten dreimal mit PBS gewaschen, mit 150 μl bidest. Wasser versetzt, bei -70 °C eingefroren und wieder aufgetaut und anschließend 30 min bei 3000 g zentrifugiert. Von dem im Überstand befindlichen Zell-Lysat werden 10 μl der ß- Galactosidase-Bestimmung zugeführt (Groth et al., Anal. Biochem. 1998, 258, 141- 143.). Die Bestimmung des Zeil-Proteins erfolgt nach der Bichinolin-Methode an 20 μl des Zell-Lysates mit Serum-Albumin als Standard (Smith et al., Anal. Biochem. 1985, 150, 76-85.). Die spezifische ß-Galactosidase-Aktivität wird in mU/mg Zellprotein angegeben.Two different plasmids are used which code for the reporter genes β-galactosidase or the green fluorescent protein (GFP) (pCMVß or pEGFP-N2; Clontech Inc., Palo Alto, CA, USA). To determine the transfection efficiency, the β-galactosidase activity expressed in the cells is determined. For this purpose, the cells in the 48-well plates are washed three times with PBS, with 150 μl bidist. Water was added, frozen at -70 ° C. and thawed again and then centrifuged at 3000 g for 30 min. 10 μl of the β-galactosidase determination are fed in from the cell lysate in the supernatant (Groth et al., Anal. Biochem. 1998, 258, 141-143.). The Zeil protein is determined using the bichinolin method on 20 μl of the cell lysate with serum albumin as standard (Smith et al., Anal. Biochem. 1985, 150, 76-85.). The specific ß-galactosidase activity is given in mU / mg cell protein.
Transfektionen mit dem green fluorescent protein werden fluoreszenzmikroskopisch untersucht (Zeiss Axiovert 25 Mikroskop mit Fluoreszenz-Anregung: Filter LP 515, Strahlteiler FT 510, Carl Zeiss, Jena, Germany; Digitale Mikroskop-Camera: DMC 1e, Polaroid Corporation, Cambridge, MA, USA)Transfections with the green fluorescent protein are examined by fluorescence microscopy (Zeiss Axiovert 25 microscope with fluorescence excitation: filter LP 515, beam splitter FT 510, Carl Zeiss, Jena, Germany; digital microscope camera: DMC 1e, Polaroid Corporation, Cambridge, MA, USA )
Aus der Verbindung X lassen sich mit den drei Co-Lipiden Phosphatidylcholin (PC), Cholesterin (Chol) und Dioleylphosphatidylethanolamin (PE) in unterschiedlichen Verhältnissen Liposomen herstellen. Darstellbar sind Liposomen der Zusammensetzung X:PC:PE:Chol (1:A:B:C mit A,B,C zwischen 0.5 und 2). Alle Liposomen zeigen mehr oder minder starke Transfektionseigenschaften. Exemplarisch sollen Liposomen der Zusammensetzung X:PC:PE:Chol (1 :1 :1:1) (mol %) vorgestellt werden. Die Transfektionseffizienz zeigt eine starke Abhängigkeit vom Verhältnis der Verbindung X zum DNA-Gehalt des Transfektions-Ansatzes mit einem Optimum bei 3 nmol X/μg DNA. In Gegenwart von 5 % fötalem Kälberserum im Transfekti- ons-Ansatz geht die Transfektionseffizienz im Maximum um ca. 30 % zurück und das optimale Lipid-DNA-Verhältnis verschiebt sich zu 7.5 nmol X/μg DNA. Die Transfekions- versuche mit dem green fluorescent protein zeigen, daß ca. 10 % der CHO-Zellen transfiziert sind (Abb. 5). Die Serumstabilität ist bemerkenswert und stellt eine deutliche Verbesserung gegenüber den auf Tetraetheriipiden basierenden Verbindungen AF1 und AF+ dar (vgl. 5.4.3.). Die Verbindungen AF1 und AF+ entsprechen den Verbindungen (B) und (C), die in der WO-A-99/10337 beschrieben werden.Compound X can be used to produce the three co-lipids phosphatidylcholine (PC), cholesterol (Chol) and dioleylphosphatidylethanolamine (PE) in different ratios. Liposomes with the composition X: PC: PE: Chol (1: A: B: C with A, B, C between 0.5 and 2) can be represented. All liposomes show more or less strong transfection properties. As an example, liposomes with the composition X: PC: PE: Chol (1: 1: 1: 1) (mol%) will be presented. The transfection efficiency shows a strong dependence on the ratio of compound X to the DNA content of the transfection approach with an optimum at 3 nmol X / μg DNA. In the presence of 5% fetal calf serum in a transfection approach, the maximum transfection efficiency drops by approx. 30% and the optimal lipid-DNA ratio shifts to 7.5 nmol X / μg DNA. The transfection experiments with the green fluorescent protein show that approx. 10% of the CHO cells are transfected (Fig. 5). The serum stability is remarkable and represents a significant improvement over the compounds AF1 and AF + based on tetraetheriipids (cf. 5.4.3.). The compounds AF1 and AF + correspond to the compounds (B) and (C) described in WO-A-99/10337.
5.4.3. Transfektion von tierischen Zellen mit Liposomen aus IX5.4.3. Transfection of animal cells with liposomes from IX
Die Versuche mit Liposomen, die die Verbindung IX enthalten, werden analog zu 5.4.2. durchgeführt. Liposomen aus IX zeigen prinzipiell das gleiche Transfektionsverhalten wie Lipsomen aus X. Das Transfektions-Optimum liegt bei etwa bei 7.5 nmol/μg DNA. Im Vergleich zu den bisher vorhandenen Transfektionsmitteln, die auf Tetraetheriipiden basieren (AF+ und AF1), stellt Verbindung IX eine deutliche Verbesserung dar. Wie in Abb. 6 gezeigt, ist Verbindung IX um den Faktor 4-5 effizienter als AF1. Darüber hinaus zeigt Verbindung IX keine Einbußen der Transektionseffizienz in Gegenwart von Serum, während bei AF1 ein drastischer Rückgang der Effizienz in bei Serumzugabe zu beobachten ist. The experiments with liposomes containing compound IX are carried out analogously to 5.4.2. carried out. Liposomes from IX basically show the same transfection behavior as liposomes from X. The transfection optimum is around 7.5 nmol / μg DNA. Compared to the existing transfection agents based on tetraetheriipids (AF + and AF1), compound IX represents a significant improvement. As shown in Fig. 6, compound IX is 4-5 times more efficient than AF1. In addition, Compound IX shows no loss of transection efficiency in the presence of serum, while a drastic decrease in the efficiency of serum addition can be observed in AF1.

Claims

Patentansprücheclaims
1. Tetraetherlipidderivat, dargestellt durch eine der folgenden allgemeinen Formeln (1) bis (6):1. Tetraether lipid derivative represented by one of the following general formulas (1) to (6):
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wobei S1 und S2, die gleich oder verschieden sein können, durch die folgende Formel dargestellt sind:where S 1 and S 2 , which may be the same or different, are represented by the following formula:
-A-(X1)r-B-(X2)q-Y-A- (X 1 ) r -B- (X 2 ) q -Y
worin bedeuten:in which mean:
-CONR1-, -COO-, -CH20-, -CHzOCO-, -CH2OCOO-, -CH2NR1CO-, -CH2OCONR1-, -CH2NR1COO-, -CON[(CH2)mY]-, -CH2OCO(CH2)mO-, -CONH(CH2)mNHCO(CH2)mO-, -CH2COO-, -CH20(P02R1)0- oder-CH2S-, X1 und X2 unabhängig voneinander eine verzweigte oder unverzweigte Alkylen- oder Alkenylengruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, -COCR1Y(CH2)m-, -(CH2)mNHCO-, -(CH2)mNHCOCHY-, -(CH2)mO(CH2)mNHCOCHY-, -[(CH2)mO]n-, -[(CH2)mO]nCO-, -(CH2)mNHCO(CH2)mCO-, -(CH2)m-, -(CH2)mCO-, -(CH2)mNH- oder -(CH2)mNHCO(CH2)m-,-CONR 1 -, -COO-, -CH 2 0-, -CHzOCO-, -CH 2 OCOO-, -CH 2 NR 1 CO-, -CH 2 OCONR 1 -, -CH 2 NR 1 COO-, -CON [(CH 2 ) m Y] -, -CH 2 OCO (CH 2 ) m O-, -CONH (CH 2 ) m NHCO (CH 2 ) m O-, -CH 2 COO-, -CH 2 0 (P0 2 R 1 ) 0- or -CH 2 S-, X 1 and X 2 independently of one another are a branched or unbranched alkylene or alkenylene group having 1 to 20 carbon atoms, -COCR 1 Y (CH 2 ) m -, - (CH 2 ) m NHCO-, - (CH 2 ) m NHCOCHY-, - (CH 2 ) m O (CH 2 ) m NHCOCHY-, - [(CH 2 ) m O] n -, - [(CH 2 ) m O] n CO-, - (CH 2 ) m NHCO (CH 2 ) m CO-, - (CH 2 ) m -, - (CH 2 ) m CO-, - (CH 2 ) m NH- or - (CH 2 ) m NHCO (CH 2 ) m -,
B -[(CH2)mO]n-, -[0(CH2)m]n-, -[NR1COCHN(R1)2]0- oder -(NR6)P-,B - [(CH 2 ) m O] n -, - [0 (CH 2 ) m ] n -, - [NR 1 COCHN (R 1 ) 2 ] 0 - or - (NR 6 ) P -,
Y -H, -R2, -NR2R3, -N+R R3R4, -N[(CH2)mY]2, -NR2(CH2)mY, -OR5,Y -H, -R 2 , -NR 2 R 3 , -N + RR 3 R 4 , -N [(CH 2 ) mY] 2 , -NR 2 (CH 2 ) m Y, -OR 5 ,
-COR7, -NHC(NH)NH2, -NHCOY oder -SR8, wobei Y innerhalb einer Gruppe verschiedene Bedeutungen haben kann,-COR 7 , -NHC (NH) NH 2 , -NHCOY or -SR 8 , where Y can have different meanings within a group,
R1 und R6 -H, eine geradkettige, verzweigte oder cyclische Alkyl-, Alkenyl-, Aralkyl- oder Arylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, wobei diese Gruppen mit mindestens einer Gruppe Y substituiert sein können, oder-(CH2)mNHR2,R 1 and R 6 -H, a straight-chain, branched or cyclic alkyl, alkenyl, aralkyl or aryl group with 1 to 12 carbon atoms, where these groups can be substituted with at least one group Y, or- (CH 2 ) m NHR 2 ,
R2 bis R5,R 2 to R 5 ,
R7 und R8 unabhängig voneinander R1 oder -(C=N+H2)NH2,R 7 and R 8 independently of one another R 1 or - (C = N + H 2 ) NH 2 ,
m 1 bis 5, wobei m innerhalb einer Gruppe verschiedene Werte annehmen kann, n 0 bis 150,m 1 to 5, where m can assume different values within a group, n 0 to 150,
0 0 bis 10,0 0 to 10,
P 0 oder 1 , q 0 bis 5 und r 0 oder 1 ,P 0 or 1, q 0 to 5 and r 0 or 1,
wobei jeweils einer der Reste R2 bis R5, R7 und R8 weiter einen Liganden umfassen kann, der über einen Spacer an das Lipid gebunden sein kann, sowie durch Bildung von Pentacyclen im Tetraethergrundgerüst gebildete Modifikationen davon,where in each case one of the radicals R 2 to R 5 , R 7 and R 8 can further comprise a ligand which can be bound to the lipid via a spacer, and modifications thereof formed by the formation of pentacycles in the basic tetraether structure,
sowie Salze dieser Verbindungen,and salts of these compounds,
mit der Maßgabe, daß, wenn das Tetraetherlipidderivat durch die allgemeine Formel (1) dargestellt ist, folgende Verbindungen ausgenommen sind:with the proviso that when the tetraether lipid derivative is represented by the general formula (1), the following compounds are excluded:
A = -CONH-, B = -(NR6)P- mit p=1 und R6 = -H oder eine verzweigte oder unverzweigte unsubstituierte Alkyl-, Alkenyl-, Aralkyl- oder Arylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen;A = -CONH-, B = - (NR 6 ) P - with p = 1 and R 6 = -H or a branched or unbranched unsubstituted alkyl, alkenyl, aralkyl or aryl group with 1 to 12 carbon atoms;
A = -CONH-, n = o = p = q = 0 und Y = -NR2R3 oder -N+R2R3R4; undA = -CONH-, n = o = p = q = 0 and Y = -NR 2 R 3 or -N + R 2 R 3 R 4 ; and
A = -CH2NHCO- oder -CONH-, n = o = p = q = 0 und Y = -H.A = -CH 2 NHCO- or -CONH-, n = o = p = q = 0 and Y = -H.
Tetraetherlipidderivat nach Anspruch 1 , wobeiThe tetraether lipid derivative according to claim 1, wherein
S1 und S2 unabhängig voneinander für eine der folgenden Gruppen stehen: -CH2OP03R1R2, -CH2OP03R1-(CH2)m-Y, -COOR3, -CH20-COOR3, -CH2OR3, -CONH-D, -CH20-CONH-D, -CH20-CO-(CH2)m-0-D, -CONH-(CH2)m-NHCO-(CH2)m-0-D, -CH20-D, -COO-D, -CON[(CH2)m-Y]-D;S 1 and S 2 independently of one another represent one of the following groups: -CH 2 OP0 3 R 1 R 2 , -CH 2 OP0 3 R 1 - (CH 2 ) m -Y, -COOR 3 , -CH 2 0-COOR 3 , -CH 2 OR 3 , -CONH-D, -CH 2 0-CONH-D, -CH 2 0-CO- (CH 2 ) m -0-D, -CONH- (CH 2 ) m-NHCO- (CH 2 ) m -0-D, -CH 2 0-D, -COO-D, -CON [(CH 2 ) m -Y] -D;
worin bedeuten:in which mean:
D -(CH2CH20)n-E, -(CH2)m-Y, -(CH2)m-NHCO-CHY-(CH2)m-Y,D - (CH 2 CH 2 0) n -E, - (CH 2 ) m -Y, - (CH 2 ) m -NHCO-CHY- (CH 2 ) m -Y,
-(CH2)m-N[(CH2)m2, -(CH2)m-NR2-(CH2)m-Y;- (CH 2 ) m -N [(CH 2 ) m2 , - (CH 2 ) m -NR 2 - (CH 2 ) m -Y;
E -R4, -(CH2)m-NHCO-Z, -(CH2)m-NR4-Ligand, -(CH2)m-CO-Ligand,E -R 4 , - (CH 2 ) m -NHCO-Z, - (CH 2 ) m -NR 4 ligand, - (CH 2 ) m -CO ligand,
-(CH2)mNHCO(CH2)mCO-Ligand, -(CH2)m-Y; Y -NR R5, -N+R4R5R6, -NH-C(NH)-NH 2,- (CH 2 ) m NHCO (CH 2 ) m CO ligand, - (CH 2 ) m -Y; Y -NR R 5 , -N + R 4 R 5 R 6 , -NH-C (NH) -NH 2,
-(CH2)S— CO— Ligand ,- (CH 2 ) S - CO ligand,
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R1 bis R6 unabhängig voneinander -H, -CH3, -C2H5;R 1 to R 6 independently of one another -H, -CH 3 , -C 2 H 5 ;
m eine ganze Zahl von 1 bis 4 und s eine ganze Zahl von 1 bis 4.m is an integer from 1 to 4 and s is an integer from 1 to 4.
3. Tetraetherlipidderivat nach Anspruch 2, wobei S1 -CONH-D, -COO-D, -CONH-(CH2)m-NHCO-(CH2)m-0-D ist und S2 für -COOR3 steht.3. tetraether lipid derivative according to claim 2, wherein S 1 -CONH-D, -COO-D, -CONH- (CH 2 ) m -NHCO- (CH 2 ) m -0-D and S 2 is -COOR 3 .
4. Tetraetherlipidderivat nach Anspruch 2, wobei S1 -CH20-CONH-D, -CH20-D, -CH20-CO-(CH2)m-0-D ist und S2 für -CH2OR3 steht.4. tetraether lipid derivative according to claim 2, wherein S 1 is -CH 2 0-CONH-D, -CH 2 0-D, -CH 2 0-CO- (CH 2 ) m -0-D and S 2 is for -CH 2 OR 3 stands.
5. Tetraetherlipidderivat nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei D -(CH2CH20)n-E, -(CH2)3-Y, -(CH2)3-NHCO-CHY-(CH2)3-Y, -(CH2)2-N[(CH2)2-Y]2, -(CH2)4-NR2-(CH2)3-Y ist.5. tetraether lipid derivative according to any one of claims 2 to 4, wherein D - (CH 2 CH 2 0) n -E, - (CH 2 ) 3 -Y, - (CH 2 ) 3 -NHCO-CHY- (CH 2 ) 3 -Y, - (CH 2 ) 2 -N [(CH 2 ) 2 -Y] 2 , - (CH 2 ) 4 -NR 2 - (CH 2 ) 3 -Y.
6. Tetraetherlipidderivat nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei D -(CH2)3-N(R5)2, -(CH2)3-N+(R5)3, -(CH2CH20)n-CH3, -(CH2)3-NHCO-CH[N(R5)2]-(CH2)3-N(R5)2, -(CH2)2-N[(CH2)2-N(R5)2]2, -(CH2)2-N[(CH2)2-N+(R5)3]2, -(CH2)4-NH-(CH2)3-N(R5)2, -(CH2)4-NH-(CH2)3-N+(R5)3 ist.6. tetraether lipid derivative according to any one of claims 2 to 5, wherein D - (CH 2 ) 3 -N (R 5 ) 2 , - (CH 2 ) 3 -N + (R 5 ) 3 , - (CH 2 CH 2 0) n -CH 3 , - (CH 2 ) 3 -NHCO-CH [N (R 5 ) 2 ] - (CH 2 ) 3 -N (R 5 ) 2 , - (CH 2) 2 -N [(CH 2) 2 -N (R 5) 2] 2, - (CH 2) 2 -N [(CH 2) 2 -N + (R 5) 3] 2, - (CH 2 ) 4 -NH- (CH 2 ) 3 -N (R 5 ) 2 , - (CH 2 ) 4 -NH- (CH 2 ) 3 -N + (R 5 ) 3 .
7. Tetraetherlipidderivat nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei E -(CH2)2-Y, -CH3, -(CH2)2-NHCO-Z, -(CH2)2-NR4-Ligand oder -(CH2)m-CO-Ligand ist.7. tetraether lipid derivative according to any one of claims 2 to 5, wherein E - (CH 2 ) 2 -Y, -CH 3 , - (CH 2 ) 2 -NHCO-Z, - (CH 2 ) 2 -NR 4 ligand or - (CH 2 ) m is -CO ligand.
8. Tetraetherlipidderivat nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 7, wobei Y eine der Gruppen -NHR5, -N(R5)2, -N+(R5)3, -NH-C(NH)-NH2 darstellt.8. tetraether lipid derivative according to one of claims 1 to 5 or 7, wherein Y is one of the groups -NHR 5 , -N (R 5 ) 2 , -N + (R 5 ) 3 , -NH-C (NH) -NH 2 ,
9. Tetraetherlipidderivat nach Anspruch 8, wobei Y -NH2, -N(CH3)2, -N+(CH3)3 bedeutet.9. tetraether lipid derivative according to claim 8, wherein Y is -NH 2 , -N (CH 3 ) 2 , -N + (CH 3 ) 3 .
10. Tetraetherlipidderivat nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei Z für eine der folgenden Gruppen steht:10. tetraether lipid derivative according to any one of claims 2 to 9, wherein Z represents one of the following groups:
— (CH2)2— CO-Ligand ,- (CH 2 ) 2 - CO ligand,
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11. Tetraetherlipidderivat nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei R1 bis R6 unabhängig voneinander für -H oder -CH3 stehen.11. tetraether lipid derivative according to any one of claims 1 to 10, wherein R 1 to R 6 independently of one another are -H or -CH 3 .
12. Tetraetherlipidderivat nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , wobei n eine Zahl im Bereich von 3 bis 130 ist. 12. tetraether lipid derivative according to any one of claims 1 to 11, wherein n is a number in the range of 3 to 130.
13. Tetraetherlipidderivat nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei n eine Zahl im Bereich von 40 bis 85 ist.13. tetraether lipid derivative according to any one of claims 1 to 12, wherein n is a number in the range of 40 to 85.
14. Tetraetherlipidderivat nach Anspruch 1 , wobei S1 und S2 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus den folgenden Gruppen:14. The tetraether lipid derivative according to claim 1, wherein S 1 and S 2 are independently selected from the following groups:
— COOH , — COOCH3 , — COOC2H5 , — CH2— OPO3H2 ,- COOH, - COOCH 3 , - COOC2H5, - CH 2 - OPO3H2,
0 O0 O
-CH2— 0— P— 0— (CH2)2— N+H3 ( — CH2— 0— P— 0— (CH2)2+(CH3)3 -CH 2 - 0— P— 0— (CH 2 ) 2 - N + H 3 ( - CH 2 - 0— P— 0— (CH 2 ) 2 - + (CH 3 ) 3
I . ' I . )I. 'I. )
0 O0 O
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O — C-N[(CH2)3— N(CH3)2]2 _O - CN [(CH 2 ) 3 - N (CH 3 ) 2] 2 _
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15. Tetraetherlipidderivat nach Anspruch 1 , wobei der Spacer eine zweiwertige Verbindungsgruppe ist, dargestellt durch die folgende allgemeine Formel: - Uk - V - W| -15. The tetraether lipid derivative according to claim 1, wherein the spacer is a divalent linking group represented by the following general formula: - U k - V - W | -
worin bedeuten:in which mean:
U eine Gruppe, die an das Lipid gekoppelt ist und die ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus -O-, -S-, -CO-, -COO-, -CONH-, -CSNH-, -(CN+H2)-, -NH- undU is a group which is coupled to the lipid and which is selected from the group consisting of -O-, -S-, -CO-, -COO-, -CONH-, -CSNH-, - (CN + H 2 ) -, -NH- and
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W eine Gruppe, die an den Liganden gekoppelt ist und die ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus -0-, -S-, -CO-, -OCO-, -NHCO-, -NHCS-, -(CN+H2)-, -NH- und oW is a group which is coupled to the ligand and which is selected from the group consisting of -0-, -S-, -CO-, -OCO-, -NHCO-, -NHCS-, - (CN + H 2 ) -, -NH- and o
— N- N
V (a) eine verzweigte oder unverzweigte Alkylenkette mit 1 bis 30V (a) a branched or unbranched alkylene chain with 1 to 30
Kohlenstoffatomen, wobei die Kohlenstoffatome teilweise durch dieCarbon atoms, the carbon atoms being partially replaced by the
. Gruppen -S-S-, -CO-, -CH(OH)-, -NHCO-, -CONH-, Cyclohexylen,, Groups -S-S-, -CO-, -CH (OH) -, -NHCO-, -CONH-, cyclohexylene,
Phenylen, -COO-, -OCO-, -S02-, -0- oder -CH(CH3)- ersetzt sein können, und/oderPhenylene, -COO-, -OCO-, -S0 2 -, -0- or -CH (CH 3 ) - can be replaced, and / or
(b) eine Polyethylen/propylenglycolkette mit mindestens 3 Ethylen/- propylenglycoleinheiten, und/oder(b) a polyethylene / propylene glycol chain with at least 3 ethylene / - propylene glycol units, and / or
(c) eine Polyethylen/propylenaminkette mit mindestens 3 Ethylen/- propylenamineinheiten, und/oder(c) a polyethylene / propylene amine chain with at least 3 ethylene / propylene amine units, and / or
(d) eine Kohlenhydratkette, und/oder(d) a carbohydrate chain, and / or
(e) eine Oligopeptidkette und/oder(e) an oligopeptide chain and / or
(f) eine Polylactidkette, k 0 oder 1 und(f) a polylactide chain, k 0 or 1 and
I 0 oder 1.I 0 or 1.
16. Tetraetherlipidderivat nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei der Ligand ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Proteinen, Peptiden, Vitaminen, Kohlenhydraten und Peptidomimetika.16. tetraether lipid derivative according to any one of claims 1 to 15, wherein the ligand is selected from the group consisting of proteins, peptides, vitamins, carbohydrates and peptidomimetics.
17. Tetraetherlipidderivat nach Anspruch 16, wobei das Protein ein Antikörper, ein Fragment eines Antikörpers, ein Lectin oder ein Apo-Lipoprotein oder ein an einen Zelloberflächenrezeptor bindendes Protein ist.17. The tetraether lipid derivative according to claim 16, wherein the protein is an antibody, a fragment of an antibody, a lectin or an apo-lipoprotein or a protein binding to a cell surface receptor.
18. Tetraetherlipidderivat nach Anspruch 16, wobei der Ligand eine Peptidsequenz enthält, ausgewählt aus CDCRGDCFC (über zwei Disulfidbrücken cyclisiert), EILDV, CNGRC (über eine Disulfidbrücke cyclisiert), -c(RGDfK)- (über eine Amidbindung cyclisiert), Peptidsequenzen aus dem Circumsporozoiten-Protein und Peptidsequenzen aus Transferrin.18. The tetraether lipid derivative according to claim 16, wherein the ligand contains a peptide sequence selected from CDCRGDCFC (cyclized via two disulfide bridges), EILDV, CNGRC (cyclized via a disulfide bridge), -c (RGDfK) - (cyclized via an amide bond), peptide sequences from the Circumsporozoite protein and peptide sequences from transferrin.
19. Tetraetherlipidderivat nach Anspruch 16, wobei der Ligand ein Vitamin ist, ausgewählt aus Folsäure und Vitamin B12.19. The tetraether lipid derivative according to claim 16, wherein the ligand is a vitamin selected from folic acid and vitamin B 12 .
20. Tetraetherlipidderivat nach Anspruch 1 oder 2, wobei S1 und S2 gleich sind.20. tetraether lipid derivative according to claim 1 or 2, wherein S 1 and S 2 are the same.
21. Tetraetherlipidderivat nach Anspruch 1 oder 2, wobei S1 und S2 verschieden sind.21. tetraether lipid derivative according to claim 1 or 2, wherein S 1 and S 2 are different.
22. Tetraetherlipidderivat nach Anspruch 21 , wobei S1 eine kationische Gruppe und S2 einen Liganden umfasst.22. The tetraether lipid derivative according to claim 21, wherein S 1 comprises a cationic group and S 2 comprises a ligand.
23. Tetraetherlipidderivat nach Anspruch 21, wobei S1 eine neutrale Gruppe und S2 einen Liganden umfasst.23. The tetraether lipid derivative according to claim 21, wherein S 1 comprises a neutral group and S 2 comprises a ligand.
24. Tetraetherlipidderivat nach Anspruch 21, wobei S1 eine anionische Gruppe und S2 einen Liganden umfasst. 24. The tetraether lipid derivative according to claim 21, wherein S 1 comprises an anionic group and S 2 comprises a ligand.
25. Tetraetherlipidderivat nach Anspruch 2, wobei S1 -CH2OCONH(CH2CH20)nCH3 ist und S2 bedeutet S1 oder -CH2OR3.25. The tetraether lipid derivative according to claim 2, wherein S 1 is -CH 2 OCONH (CH 2 CH 2 0) n CH 3 and S 2 is S 1 or -CH 2 OR 3 .
26. Tetraetherlipidderivat nach Anspruch 2, wobei S1 -CH20(CH2CH20)nCH3 ist und S2 bedeutet S1 oder-CH2OR3.26. The tetraether lipid derivative according to claim 2, wherein S 1 is -CH 2 0 (CH 2 CH 2 0) n CH 3 and S 2 is S 1 or -CH 2 OR 3 .
27. Tetraetherlipidderivat nach Anspruch 2, wobei S1 -CH2OCO(CH2)mO(CH2CH20)nCH3 ist und S2 bedeutet S1 oder -CH2OR3 oder -CH2OCOOR3.27. The tetraether lipid derivative according to claim 2, wherein S 1 is -CH 2 OCO (CH 2 ) m O (CH 2 CH 2 0) n CH 3 and S 2 is S 1 or -CH 2 OR 3 or -CH 2 OCOOR 3 .
28. Tetraetherlipidderivat nach Anspruch 2, wobei S1 -COO(CH2CH20)nCH3 ist und S2 bedeutet S1 oder -COOR3.28. The tetraether lipid derivative according to claim 2, wherein S 1 is -COO (CH 2 CH 2 0) n CH 3 and S 2 is S 1 or -COOR 3 .
29. Tetraetherlipidderivat nach Anspruch 2, wobei S1 -CONH(CH2CH20)n(CH2)mNH-Ligand ist und S2 bedeutet S1 oder -COOR3.29. The tetraether lipid derivative according to claim 2, wherein S 1 -CONH (CH 2 CH 2 0) n is (CH 2 ) m NH ligand and S 2 is S 1 or -COOR 3 .
30. Tetraetherlipidderivat nach Anspruch 2, wobei S1 -CONH(CH2CH20)n(CH2)mNHCO(CH2)mCO-Ligand ist und S2 bedeutet S1 oder -COOR3 30. The tetraether lipid derivative according to claim 2, wherein S 1 -CONH (CH 2 CH 2 0) n is (CH 2 ) m NHCO (CH 2 ) m CO ligand and S 2 is S 1 or -COOR 3
31. Tetraetherlipidderivat nach Anspruch 2, wobei S1 -CONH(CH2)mNHCO(CH2)mO(CH2CH20)n(CH2)mCO-Ligand ist und S2 bedeutet S1 oder -COOR3.31. The tetraether lipid derivative according to claim 2, wherein S 1 -CONH (CH 2 ) m NHCO (CH 2 ) m O (CH 2 CH 2 0) n is (CH 2 ) m CO ligand and S 2 means S 1 or -COOR 3rd
32. Tetraetherlipidderivat nach Anspruch 2, wobei S1 -CH2OCONH(CH2CH20)n(CH2)mNH-Ligand ist und S2 bedeutet S oder-CH2OR3.32. Tetraether lipid derivative according to claim 2, wherein S 1 is -CH 2 OCONH (CH 2 CH 2 0) n (CH 2 ) m NH ligand and S 2 is S or -CH 2 OR 3 .
33. Tetraetherlipidderivat nach Anspruch 2, wobei S1 -CH2OCONH(CH2CH20)n(CH2)mNHCO(CH2)mCO-Ligand ist und S2 bedeutet S1 oder-CH2OR3. 33. Tetraether lipid derivative according to claim 2, wherein S 1 is -CH 2 OCONH (CH 2 CH 2 0) n (CH 2 ) m NHCO (CH 2 ) m CO ligand and S 2 is S 1 or -CH 2 OR 3 .
34. Tetraetherlipidderivat nach Anspruch 2, wobei S1 -CONH(CH2)mNHCO(CH2)mO(CH2CH20)n(CH2)mNHCO-Z ist und S2 bedeutet S oder -COOR3.34. Tetraetherlipidderivat according to claim 2, wherein S 1 -CONH (CH 2 ) m NHCO (CH 2 ) m O (CH 2 CH 2 0) n is (CH 2 ) m NHCO-Z and S 2 is S or -COOR 3 ,
35. Tetraetherlipidderivat nach Anspruch 2, wobei S1 -CONH(CH2CH20)n(CH2)mNHCO-Z ist und S2 bedeutet S1 oder -COOR3.35. Tetraetherlipidderivat according to claim 2, wherein S 1 -CONH (CH 2 CH 2 0) n is (CH 2 ) m NHCO-Z and S 2 is S 1 or -COOR 3 .
36. Tetraetherlipidderivat nach Anspruch 2, wobei S1 -CH2OCONH(CH2CH20)n(CH2)mNHCO-Z ist und S2 bedeutet S1 oder-CH2OR3.36. Tetraether lipid derivative according to claim 2, wherein S 1 is -CH 2 OCONH (CH 2 CH 2 0) n (CH 2 ) m NHCO-Z and S 2 is S 1 or -CH 2 OR 3 .
37. Tetraetherlipidderivat nach Anspruch 2, wobei S1 -CONH(CH2)mNHCO(CH2)mO(CH2CH20)π(CH2)mNHCO-Z ist und S2 bedeutet S1 oder -COOR3.37. Tetraetherlipidderivat according to claim 2, wherein S 1 -CONH (CH 2 ) m NHCO (CH 2 ) m O (CH 2 CH 2 0) π (CH 2 ) m is NHCO-Z and S 2 means S 1 or -COOR 3rd
38. Tetraetherlipidderivat nach Anspruch 2, wobei S1 -CONH(CH2CH20)n(CH2)mNHCO-Z ist und S2 bedeutet S1 oder -COOR3.38. Tetraether lipid derivative according to claim 2, wherein S 1 -CONH (CH 2 CH 2 0) n is (CH 2 ) m NHCO-Z and S 2 is S 1 or -COOR 3 .
39. Tetraetherlipidderivat nach Anspruch 2, wobei S1 -CH2OCONH(CH2CH20)n(CH2)mNHCO-Z ist und S2 bedeutet S1 oder-CH2OR3.39. Tetraether lipid derivative according to claim 2, wherein S 1 is -CH 2 OCONH (CH 2 CH 2 0) n (CH 2 ) m NHCO-Z and S 2 is S 1 or -CH 2 OR 3 .
40. Tetraetherlipidderivat nach Anspruch 2, wobei S1 -CONH(CH2)mNHCO(CH2)mO(CH2CH20)n(CH2)mNHCO-Z ist und S2 bedeutet S1 oder -COOR3.40. Tetraetherlipidderivat according to claim 2, wherein S 1 -CONH (CH 2 ) m NHCO (CH 2 ) m O (CH 2 CH 2 0) n is (CH 2 ) m NHCO-Z and S 2 means S 1 or -COOR 3rd
41. Tetraetherlipidderivat nach Anspruch 2, wobei S1 -CONH(CH2CH20)n(CH2)mNHCO-Z ist und S2 bedeutet S1 oder -COOR3.41. Tetraether lipid derivative according to claim 2, wherein S 1 -CONH (CH 2 CH 2 0) n is (CH 2 ) m NHCO-Z and S 2 means S 1 or -COOR 3 .
42. Tetraetherlipidderivat nach Anspruch 2, wobei S1 -CH2OCONH(CH2CH20)n(CH2)mNHCO-Z ist und S2 bedeutet S1 oder-CH2OR3.42. Tetraether lipid derivative according to claim 2, wherein S 1 is -CH 2 OCONH (CH 2 CH 2 0) n (CH 2 ) m NHCO-Z and S 2 is S 1 or -CH 2 OR 3 .
43. Zusammensetzung, enthaltend zwei oder mehrere der Tetraetherlipidderivate nach einem der Ansprüche 1 bis 42. 43. A composition containing two or more of the tetraether lipid derivatives according to one of claims 1 to 42.
44. Liposom, enthaltend ein oder mehrere Tetraetherlipidderivate nach einem der Ansprüche 1 bis 42.44. Liposome containing one or more tetraether lipid derivatives according to one of claims 1 to 42.
45. Liposom nach Anspruch 44, enthaltend weitere Doppelschicht-bildende kationische, neutrale oder anionische Lipide.45. Liposome according to claim 44, containing further double-layer-forming cationic, neutral or anionic lipids.
46. Liposom nach Anspruch 45, enthaltend das kationische Lipid DOTAP® und/oder DOSPER® und/oder DC-Chol®.46. Liposome according to claim 45, containing the cationic lipid DOTAP® and / or DOSPER® and / or DC-Chol®.
47. Liposom nach einem der Ansprüche 44 bis 46, enthaltend die neutralen Lipide Phosphatidylcholin und/oder Phosphatidylethanolamin und/oder Phosphatidylglycerol und/oder Phosphatidylserin und/oder Phosphatidsäure und/oder Cholesterin und/oder Sphingomyelin.47. Liposome according to one of claims 44 to 46, containing the neutral lipids phosphatidylcholine and / or phosphatidylethanolamine and / or phosphatidylglycerol and / or phosphatidylserine and / or phosphatidic acid and / or cholesterol and / or sphingomyelin.
48. Lipidagglomerat, enthaltend ein oder mehrere Schichten einer oder mehrerer Tetraetherlipidderivate nach einem der Ansprüche 1 bis 42.48. Lipid agglomerate containing one or more layers of one or more tetraether lipid derivatives according to one of claims 1 to 42.
49. Lipidagglomerat nach Anspruch 48, enthaltend weitere Doppelschicht-bildende kationische, neutrale oder anionische Lipide.49. Lipid agglomerate according to claim 48, containing further double-layer-forming cationic, neutral or anionic lipids.
50. Lipidagglomerat nach Anspruch 49, enthaltend das kationische Lipid DOTAP® und/oder DOSPER® und/oder DC-Chol®.50. Lipid agglomerate according to claim 49, containing the cationic lipid DOTAP® and / or DOSPER® and / or DC-Chol®.
51. Lipidagglomerat nach einem der Ansprüche 48 bis 50, enthaltend die neutralen Lipide Phosphatidylcholin und/oder Phosphatidylethanolamin und/oder Phosphatidylglycerol und/oder Phosphatidylserin und/oder Phosphatidsäure und/oder Cholesterin und/oder Sphingomyelin.51. Lipid agglomerate according to one of claims 48 to 50, containing the neutral lipids phosphatidylcholine and / or phosphatidylethanolamine and / or phosphatidylglycerol and / or phosphatidylserine and / or phosphatidic acid and / or cholesterol and / or sphingomyelin.
52. Liposom nach einem der Ansprüche 44 bis 47 oder Lipidagglomerat nach einem der Ansprüche 48 bis 51 , wobei das Gew.-Verhältnis von Tetraetherlipidderivat zu weiteren Lipiden 5:1 bis 1 :100 beträgt. 52. Liposome according to one of claims 44 to 47 or lipid agglomerate according to one of claims 48 to 51, wherein the weight ratio of tetraether lipid derivative to further lipids is 5: 1 to 1: 100.
53. Liposom nach einem der Ansprüche 44 bis 47 oder 52 oder Lipidagglomerat nach einem der Ansprüche 48 bis 52, enthaltend weiterhin Nukleinsäuremoleküle und/oder Nukleinsäuremolekül-analoge Verbindungen und gegebenenfalls Polykationen.53. Liposome according to one of claims 44 to 47 or 52 or lipid agglomerate according to one of claims 48 to 52, further comprising nucleic acid molecules and / or compounds analogous to nucleic acid molecules and optionally polycations.
54. Liposom oder Lipidagglomerat nach Anspruch 53, wobei die Polykationen aus Polyethylenimin, Poly-Lysin und Protamin ausgewählt sind.54. Liposome or lipid agglomerate according to claim 53, wherein the polycations are selected from polyethyleneimine, poly-lysine and protamine.
55. Pharmazeutische Zusammensetzung, enthaltend Liposomen nach einem der Ansprüche 44 bis 47 oder 52 bis 54 oder Lipidagglomerate nach einem der Ansprüche 48 bis 54 und ein physiologisch verträgliches Verdünnungsmittel.55. Pharmaceutical composition containing liposomes according to one of claims 44 to 47 or 52 to 54 or lipid agglomerates according to one of claims 48 to 54 and a physiologically compatible diluent.
56. In vitro-Transfektionskit, enthaltend Liposomen nach einem der Ansprüche 44 bis 47 oder 52 bis 54 und/oder Lipidagglomerate nach einem der Ansprüche 48 bis 54 sowie geeignete Puffer.56. In vitro transfection kit containing liposomes according to one of claims 44 to 47 or 52 to 54 and / or lipid agglomerates according to one of claims 48 to 54 and suitable buffers.
57. Verwendung von Liposomen nach einem der Ansprüche 44 bis 47 oder 52 bis 54 oder von Lipidagglomeraten nach einem der Ansprüche 48 bis 54 zum Herstellen eines Medikamentes für die Gentherapie an Säugern.57. Use of liposomes according to one of claims 44 to 47 or 52 to 54 or of lipid agglomerates according to one of claims 48 to 54 for the manufacture of a medicament for gene therapy in mammals.
58. Verwendung von Liposomen nach einem der Ansprüche 44 bis 47 oder 52 bis 54 oder eines Lipidagglomerates nach einem der Ansprüche 48 bis 54 zur Transfektion eukaryontischer Zellen in vitro.58. Use of liposomes according to one of claims 44 to 47 or 52 to 54 or a lipid agglomerate according to one of claims 48 to 54 for the transfection of eukaryotic cells in vitro.
59. Verwendung von Liposomen nach einem der Ansprüche 44 bis 47 oder 52 bis 54 oder eines Lipidagglomerates nach einem der Ansprüche 48 bis 54 zum Verpak- ken von Wirkstoffen für die orale, enterale, parenterale, intravenöse, intramuskuläre, interartikuläre, topische, subkutane, pulmonale oder intraperitoneale Applikation. 59. Use of liposomes according to one of claims 44 to 47 or 52 to 54 or a lipid agglomerate according to one of claims 48 to 54 for packaging active substances for oral, enteral, parenteral, intravenous, intramuscular, interarticular, topical, subcutaneous, pulmonary or intraperitoneal application.
0. Verwendung der Tetraetherlipide nach einem der Ansprüche 1 bis 42 oder der Zusammensetzung nach Anspruch 43 zum Beschichten von Oberflächen, insbesondere von Metall- oder Kunststoffoberflächen. 0. Use of the tetraether lipids according to one of claims 1 to 42 or the composition according to claim 43 for coating surfaces, in particular metal or plastic surfaces.
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