用于定向藥物輸送和增強(qiáng)siRNA活性的化合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明描述式I的化合物:其中R1和R2獨(dú)立地選自C10至C18的烷基、C12至C18的烯基、和油基；其中R3和R4獨(dú)立地選自C1至C6烷基、和C2至C6鏈烷醇；其中X選自-CH2-、-S-、和-O-或不存在；其中Y選自-(CH2)n、-S(CH2)n、-O(CH2)n-、噻吩、-SO2(CH2)n-、和酯，其中n=1-4；其中a=1-4；其中b=1-4；其中c=1-4；和其中Z是抗衡離子；化合物由以下結(jié)構(gòu)組成：(定向分子)m-接頭-(定向分子)n,其中所述定向分子是類視黃醇或脂溶性維生素，其在靶細(xì)胞上具有特異性受體；其中m和n獨(dú)立地是0、1、2和3；其中接頭包含聚乙二醇(PEG)或類PEG分子，以及包含這些化合物中的一種或兩種的組合物和藥物制劑，所述化合物對(duì)于輸送治療劑有用；和使用這些組合物和藥物制劑的方法。
【專利說(shuō)明】用于定向藥物輸送和增強(qiáng)siRNA活性的化合物
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2011年6月8號(hào)遞交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)N0.61/494，840和61/494，710的權(quán)利，將其全部?jī)?nèi)容通過(guò)援引合并入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及陽(yáng)離子脂質(zhì)和脂溶性維生素化合物的用途，以定向包含SiRNA的治療性分子和增強(qiáng)其活性。
【背景技術(shù)】
[0004]肝纖維化可由活化的肝星形細(xì)胞(HSC)引起，導(dǎo)致多種膠原分子和纖連蛋白沉積在間質(zhì)組織上。這可引起肝硬化、肝功能衰竭、和/或肝細(xì)胞癌。另外長(zhǎng)期的胰腺炎因?yàn)榕c肝纖維化的一樣的機(jī)制的胰纖維化發(fā)生(Madro等人,2004 ；Med Sci Monit.10:RA166-70 ；Jaster, 2004, Mol Cancer.6:26)。另外,星形細(xì)胞存在聲帶與喉的聲帶病癥中，例如聲帶瘢痕、聲帶粘膜纖維化、和喉纖維化。為了預(yù)防和治療在這些器官中的和身體的其它部位的纖維化，人們對(duì)開發(fā)藥物載體和藥物載體試劑盒有需求。
[0005]星形細(xì)胞是治療纖維化的重要目標(biāo)候選物之一(Fallowfield等人，2004，ExpertOpin Ther Targets.8:423-35 ;Pinzani 等人，2004，Dig Liver Dis.36:231-42)。在纖維化期間，星形細(xì)胞由來(lái)自鄰近細(xì)胞的細(xì)胞活素活化，并被活化。已知星形細(xì)胞是維生素A的貯藏細(xì)胞，屬于肌成纖維細(xì)胞家族，并產(chǎn)生許多引起肝纖維化的因子。
[0006]預(yù)防或治療纖維化的治療性方法嘗試控制膠原新陳代謝、提升膠原降解系統(tǒng)、和抑制星形細(xì)胞的活化，但是在所有情況下，因?yàn)樽饔玫奶禺愋院?或器官特異性低，存在有限的功效和不利的副作用的問(wèn)題。
[0007]抑制膠原蛋白的合成還沒有確立為治療性方法。因?yàn)橛幸鸶弊饔玫目赡苄?，定向膠原生產(chǎn)的分子的潛能是有限的。直接抑制膠原生產(chǎn)將是預(yù)防或治療纖維化的顯而易見的方法。為了這樣做，需要控制各種膠原類型(collagen Types) I至IV中的一種或多種。實(shí)現(xiàn)此的方法可以是通過(guò)膠原特異性分子伴侶蛋白HSP47，其對(duì)于(對(duì)各種膠原是必需的)分子內(nèi)運(yùn)輸和分子成熟是必需的。因此，如果在器官的星形細(xì)胞中可以特異地控制HSP47的功能，那么有可能抑制器官中的肝纖維化。
[0008]許多技術(shù)可用于運(yùn)送例如siRNA的治療劑進(jìn)細(xì)胞，包括使用病毒轉(zhuǎn)染系統(tǒng)和非病毒轉(zhuǎn)染系統(tǒng)。非病毒轉(zhuǎn)染系統(tǒng)可包括，例如聚合物、脂質(zhì)、脂質(zhì)體、微膠粒、樹狀具體、和納米材料。先前已有研究用于細(xì)胞轉(zhuǎn)染的聚合物的實(shí)例包括陽(yáng)離子聚合物，例如聚(L-賴氨酸)(PLL)、聚乙烯亞胺(PEI)、殼聚糖、和聚(2-二甲基氨基)乙基甲基丙烯酸酯(pDMAEMA)。
[0009] 各種系統(tǒng)具有其各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。例如病毒系統(tǒng)可獲得高轉(zhuǎn)染率，但是可能不如一些非病毒系統(tǒng)安全。此外，病毒系統(tǒng)可能是復(fù)雜的和/或制備是昂貴的。已有報(bào)導(dǎo)例如陽(yáng)離子聚合物的非病毒轉(zhuǎn)染系統(tǒng)用于轉(zhuǎn)化質(zhì)粒DNA進(jìn)入細(xì)胞。但是使用陽(yáng)離子聚合物的一些缺點(diǎn)包括其對(duì)細(xì)胞的毒性和/或它們?nèi)狈Ψ€(wěn)定性。[0010]因此，迫切需求使用陽(yáng)離子成分的新的化合物、組合物、和方法以改進(jìn)包含核酸的治療藥物至細(xì)胞、組織和有機(jī)體的輸送。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的一方面是式I的化合物
[0012]
【權(quán)利要求】
1.式I的化合物
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中所述的抗衡離子是鹵離子或甲磺酸根。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其選自:
4.星形細(xì)胞特異性藥物載體，其包含星形細(xì)胞特異性量的類視黃醇分子和由根據(jù)權(quán)利要求3所述的化合物組成的陽(yáng)離子脂質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的藥物載體，其進(jìn)一步包含脂質(zhì)體合成物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的藥物載體，其中所述脂質(zhì)體合成物包含脂質(zhì)囊泡，所述脂質(zhì)囊泡包含脂質(zhì)分子雙層。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的藥物載體，其中所述類視黃醇偶聯(lián)物是式II的化合物:
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的藥物載體，其中所述式II的化合物是:
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的藥物載體，其中在所述藥物載體到達(dá)所述星形細(xì)胞之前，所述類視黃醇分子至少部分地暴露于所述藥物載體的外面上。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的藥物載體，其中所述類視黃醇是所述脂質(zhì)分子的0.2摩爾％至20摩爾％。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的藥物載體，其中所述陽(yáng)離子脂質(zhì)的濃度在5-50摩爾％。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的藥物載體，其中陽(yáng)離子脂質(zhì)是HEDC。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的藥物載體，其中所述脂質(zhì)分子進(jìn)一步包含PEG-脂質(zhì)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的藥物載體，其中所述PEG-脂質(zhì)的濃度在I至10摩爾％。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的藥物載體，其中所述PEG-脂質(zhì)是PEG-DMPE。
16.根據(jù)權(quán)利要求6所述的藥物載體，其中所述脂質(zhì)分子進(jìn)一步包含可離子化的陽(yáng)離子脂質(zhì)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的藥物載體，其中所述可離子化的陽(yáng)離子脂質(zhì)是S104。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的藥物載體，其中所述可離子化的陽(yáng)離子脂質(zhì)以5至45摩爾％的濃度存在。
19.根據(jù)權(quán)利要求6所述的藥物載體，其中所述脂質(zhì)分子進(jìn)一步包含季胺陽(yáng)離子脂質(zhì)和可離子化的陽(yáng)離子脂質(zhì)的組合。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的藥物載體，其中所述可離子化的陽(yáng)離子脂質(zhì)是所述季胺陽(yáng)離子脂質(zhì)的所述中間體合成前體。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的藥物載體，其中所述季胺陽(yáng)離子脂質(zhì)是HEDC和所述可離子化的陽(yáng)離子脂質(zhì)是S104。
22.根據(jù)權(quán)利要求6所述的藥物載體，其中所述脂質(zhì)分子進(jìn)一步包含非陽(yáng)離子脂質(zhì)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的藥物載體，其中所述非陽(yáng)離子脂質(zhì)是磷脂。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的藥物載體，其中所述磷脂是DOPE。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的藥物載體，其中所述磷脂是O至55摩爾％。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的藥物載體，其中所述非陽(yáng)離子脂質(zhì)是膽固醇。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的藥物載體，其中膽固醇的濃度是O至55摩爾％。
28.根據(jù)權(quán)利要求4所述的藥物載體，其進(jìn)一步包含核酸。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的藥物載體，其中所述核酸是能夠敲除所述星形細(xì)胞中hsp47mRNA 表達(dá)的 siRNA。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的藥物載體，其進(jìn)一步包含siRNA。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的藥物載體，其中所述SiRNA被所述脂質(zhì)體封裝并不易于接近水介質(zhì)。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的藥物載體，其中所述SiRNA復(fù)合在所述脂質(zhì)體的所述外表面上，并易于接近水介質(zhì)。
33.促進(jìn)藥物輸送至靶細(xì)胞上的化合物，其由結(jié)構(gòu)(定向分子)n-接頭_(定向分子)n組成，其中所述定向分子是類視黃醇或在靶細(xì)胞上具有特異性受體的脂溶性維生素；其中n=0、l、2或3 ;和其中所述接頭包含聚乙二醇(PEG)或類PEG分子。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的化合物，其中所述類視黃醇選自維生素A、維甲酸、維A酸、阿達(dá)帕林、4-羥基(苯基)視黃酰胺(4-HPR)、棕櫚酸視黃酯、視黃醇、飽和維甲酸、和飽和的去甲基化的維甲酸。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的化合物，其中所述脂溶性維生素是維生素D、維生素E、或維生素K。
36.根據(jù)權(quán)利要求33所述的化合物，其中所述接頭選自雙酰胺-PEG、三酰胺-PEG、四酰胺-PEG、Lys-雙酰胺-PEG Lys、Lys-三酰胺-PEG-Lys、Lys-四酰胺-PEG-Lys、Lys-PEG-Lys, PEG2000、PEG1250、PEG1000、PEG750、PEG550、PEG-Glu, Glu、C6、Gly3> 和GluNH。
37.根據(jù)權(quán)利要求33所述的合成物，其中所述化合物選自類視黃醇-PEG-類視黃醇、(類視黃醇)2-PEG-(類視黃醇)2、VA-PEG2000-VA、(類視黃醇)2_雙酰胺-PEG-(類視黃醇)2、(類視黃醇)2_Lys-雙酰胺-PEG-Lys-(類視黃醇)2。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述·的化合物，其中所述類視黃醇選自維生素A、維甲酸、維A酸、阿達(dá)帕林、4-羥基(苯基)視黃酰胺(4-HPR)、棕櫚酸視黃酯、視黃醇、飽和維甲酸、和飽和的去甲基化的維甲酸。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的合成物，其中所述化合物是下式的合成物:
40.根據(jù)權(quán)利要求38所述的合成物，其中式的合成物是:
41.根據(jù)權(quán)利要求33所述的合成物，其中所述PEG是單分散的。
42.星形細(xì)胞特異性藥物載體，其包含星形細(xì)胞特異性量的類視黃醇分子，所述類視黃醇分子由結(jié)構(gòu)(類視黃醇)?τ接頭_(類視黃醇)n組成；其中m和η獨(dú)立地是0、1、2、或3 ；和其中接頭包含聚乙二醇(PEG)或類PEG分子。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的藥物載體，其進(jìn)一步包含脂質(zhì)體合成物。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的藥物載體，其中所述脂質(zhì)體合成物包含脂質(zhì)囊泡，所述脂質(zhì)囊泡包含脂質(zhì)分子雙層。
45.根據(jù)權(quán)利要求43所述的藥物載體，其中在所述藥物載體到達(dá)所述星形細(xì)胞之前，所述類視黃醇分子至少部分地暴露于藥物載體的外面。
46.根據(jù)權(quán)利要求44所述的藥物載體，其中所述類視黃醇是所述脂質(zhì)分子的0.1摩爾％至20摩爾％。
47.根據(jù) 權(quán)利要求44所述的藥物載體，其中所述脂質(zhì)分子包含一種或多種選自以下組中的脂質(zhì):HEDC、DODC, HEDODC, DSPE, DOPE、和 DC-6-14。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的藥物載體，其中所述脂質(zhì)分子進(jìn)一步包含S104。
49.根據(jù)權(quán)利要求44所述的藥物載體，其進(jìn)一步包含核酸。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的藥物載體，其中所述核酸是能夠敲除所述星形細(xì)胞中hsp47mRNA 表達(dá)的 siRNA。
51.促進(jìn)藥物輸送至靶細(xì)胞上的化合物，其由結(jié)構(gòu)(脂質(zhì))m-接頭_(定向分子)n組成，其中所述定向分子是類視黃醇或在靶細(xì)胞上具有特異性受體的脂溶性維生素；其中m和η獨(dú)立地是0、1、2、或3 ;和其中所述接頭包含聚乙二醇(PEG)分子。
52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的化合物，其中所述脂質(zhì)選自下組的一種或多種:D0DC、HEDODC、DSPE、DOPE、和 DC-6-14。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的化合物，其中所述類視黃醇選自維生素A、維甲酸、維A酸、阿達(dá)帕林、4-羥基(苯基)視黃酰胺(4-HPR)、棕櫚酸視黃酯、視黃醇、飽和維甲酸、和飽和的去甲基化的維甲酸。
54.根據(jù)權(quán)利要求52所述的化合物，其中所述脂溶性維生素是維生素D、維生素E、或維生素K。
55.根據(jù)權(quán)利要求52所述的化合物，其中所述接頭選自雙酰胺-PEG、三酰胺-PEG、四酰胺-PEG、Lys-雙酰胺-PEG Lys、Lys-三酰胺-PEG-Lys、Lys-四酰胺-PEG-Lys、Lys-PEG-Lys, PEG2000、PEG1250、PEG1000、PEG750、PEG550、PEG-Glu, Glu、C6、Gly3> 和GluNH。
56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的化合物，其選自DSPE-PEG-VA、DSPE-PEG2000-Glu_VA、DSPE-PEG550-VA, DOPE-VA, DOPE-Glu-VA、DOPE-GI u-NH-VA, DOPE-Gly3-VA, DC-VA, DC-6-VA、和 AR-6-VA。
57.星形細(xì)胞特異性藥物載體，其包含星形細(xì)胞特異性量的定向分子，所述定向分子由分子(脂質(zhì))m_接頭-(類視黃醇)n組成，其中m和η獨(dú)立地是0、1、2、或3 ;和其中所述接頭包含聚乙二醇(PEG)或類PEG分子。
58.根據(jù)權(quán)利要求57所述的藥物載體，其進(jìn)一步包含脂質(zhì)體合成物。
59.根據(jù)權(quán)利要求58所述的藥物載體，其中所述脂質(zhì)體合成物包含脂質(zhì)囊泡，所述脂質(zhì)囊泡包含脂質(zhì)分子雙層。
60.根據(jù)權(quán)利要求59所述的藥物載體，其中在所述藥物載體到達(dá)所述星形細(xì)胞之前，所述類視黃醇分子至少部分地暴露于藥物載體的外面。
61.根據(jù)權(quán)利要求59所述的藥物載體，其中所述類視黃醇是所述脂質(zhì)分子的0.1摩爾％至20摩爾％。
62.根據(jù)權(quán)利要求59所述的藥物載體，其中所述脂質(zhì)分子包含一種或多種選自以下組中的脂質(zhì):HEDC、DODC, HEDC, HEDODC, DSPE, DOPE、和 DC-6-14。
63.根據(jù)權(quán)利要求62所述的藥物載體，其中所述脂質(zhì)分子進(jìn)一步包含S104。
64.根據(jù)權(quán)利要求59所述的藥物載體，其進(jìn)一步包含核酸。
65.根據(jù)權(quán)利要求64所述的藥物載體，其中所述核酸是能夠敲除所述星形細(xì)胞中hsp47mRNA 表達(dá)的 siRNA。
【文檔編號(hào)】A61P1/16GK103857654SQ201280027912
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月8日
【發(fā)明者】新津洋司郎, J·E·佩恩, 侯錚, J·A·高德特, C·N·斯里達(dá)爾, V·克諾波夫, R·P·維特, M·艾哈麥丁, L·A·佩雷爾曼, 田中康進(jìn), V·阿科皮揚(yáng), P·卡爾瑪里 申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社