靶向遞送至表達α-V-β-3的細胞的整聯(lián)蛋白拮抗劑結合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及式(I)化合物：其中R1、R2和n在詳細描述和權利要求中定義。特別是，本發(fā)明涉及式(I)化合物用于制備和遞送結合部分，例如小分子、肽、核酸、熒光部分和聚合物，其連接至α-V-β-3整聯(lián)蛋白拮抗劑，靶向表達α-V-β-3的細胞。
【專利說明】靶向遞送至表達α -V-β -3的細胞的整聯(lián)蛋白拮抗劑結合 物 發(fā)明領域
[0001] 本發(fā)明涉及包含適合的連接體和官能團的有效且選擇性小分子整聯(lián)蛋白拮抗劑 的合成和反應，所述的官能團與包含活性親核基團例如硫醇的其它分子發(fā)生化學反應，以 致在連接部分和靶向實體之間形成共價連接。小分子靶向拮抗劑結合同源受體系統(tǒng)，如整 聯(lián)蛋白α-ν-β_3(ανβ3)型受體拮抗劑結合ανβ3二聚體。共價連接的部分包括小分 子治療劑、聚合物、肽和寡核苷酸。所包括的是含有5' -硫代的寡核苷酸，用于形成5' -硫 代-siRNA衍生物，作為能靶向遞送所述siRNAs的工具。與適合的轉染試劑連接的衍生化的 siRNAs有助于向表達整聯(lián)蛋白受體的細胞選擇性遞送siRNAs，從而通過RNA干擾（RNAi) 阻斷靶基因的表達。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 整聯(lián)蛋白α νβ 3型是玻連蛋白的受體[Hermann, P.等人，"The vitronectin receptor and its associated CD47molecule mediates proinflammatory cytokine synthesis in human monocytes by interaction with soluble CD23，'The Journal of cell biologyl44(1999) :767-75]。它由兩個組分組成，整聯(lián)蛋白aV和整聯(lián)蛋白 β3(⑶61)，并且通過血小板以及其它細胞類型表達。已經(jīng)顯示ανβ3的抑制劑例如伊瑞 西珠可以用作抗血管生成劑。
[0004] RNA干擾是眾所周知的方法，其中信使RNA(mRNA)翻譯成蛋白質(zhì)被互補或部分 互補的寡核苷酸的關聯(lián)或結合而干擾，所述的寡核苷酸例如小干擾RNA (siRNA)、短發(fā)夾 RNA(shRNA)、小RNA(miRNA)或反義寡核苷酸。siRNA是雙鏈RNA分子，通常長度范圍在 19-25個核苷酸，其與細胞質(zhì)中一套蛋白質(zhì)關聯(lián)，稱為RISC (RNA-誘導的沉默復合體）。RISC 最終分離雙鏈siRNA，使得一條鏈結合或與互補的mRNA分子或mRNA分子的部分互補部分關 聯(lián)，之后mRNA被RISC破壞或另外阻斷翻譯，從而抑制編碼蛋白質(zhì)或基因產(chǎn)物的表達。
[0005] 核酸例如siRNA用于治療應用（特別是用于人的全身施用）的一個問題存在于 遞送核酸至：（1)特定靶組織或細胞類型和（2)那些細胞的細胞質(zhì)（即存在mRNA并且翻譯 成蛋白質(zhì)的地方）。部分遞送問題在于這樣的事實：核酸帶負電荷，并且容易降解（特別是 如果沒有修飾），能被腎臟有效過濾，并且無法通過自身容易地轉運至細胞質(zhì)。因此，大量 研究集中在用多種載體和制劑（包括脂質(zhì)體、微團、肽、聚合物、結合物和適配體）解決遞 送問題。參見 Ling 等人，Advances in Systemic siRNA Delivery, Drugs Future34 (9): 721 (2009年9月）。一些更有希望的遞送載體已經(jīng)涉及使用脂質(zhì)系統(tǒng)，包括脂質(zhì)納米粒。參 見Wu等人，Lipidic Systems for In Vivo siRNA Delivery，AAPS J. 11(4) :639-652(2009 年12月）；Hope等人的國際專利申請公布號W02010/042877( "Improved Amino Lipids And Methods For the Delivery of Nucleic Acids"）。然而，仍需要進一步改善向特定革巴 細胞和向細胞質(zhì)靶向siRNA以及其它物質(zhì)，例如小分子、肽、其它核酸、熒光部分和聚合物。
[0006] 發(fā)明概述
[0007] 本發(fā)明涉及式I化合物：
[0008]
[0009] 其中R1、!?2和η在詳細描述和權利要求中定義。特別的是，本發(fā)明涉及式I化合物 用于改善向表達ανβ 3二聚體的靶細胞遞送結合部分，例如小分子、肽、核酸、熒光部分和 聚合物的遞送，用于多種治療和其它應用。本發(fā)明還涉及制備和使用這類化合物的方法。
[0010] 附圖簡述
[0011] 圖la):表1顯示了特別的5' -衍生的siRNA單鏈和雙鏈的組成。
[0012] 圖lb):表2顯示了小分子siRNA結合物的分析數(shù)據(jù)。
[0013] 圖lc):表3顯示了小分子siRNA結合物在整聯(lián)蛋白拮抗劑分析中的能力和siRNA KD數(shù)據(jù)。
[0014] 圖Id):表4顯示了 FITC異構體標記的試劑的鑒另I」、表征和結合能力。
[0015] 圖le)顯示了直方圖（紅雙鏈體-27 500nM和實施例140 10 μ Μ ;綠雙鏈體-27)。
[0016] 圖2顯示了代表性的siRNA攝取圖（雙鏈體-27 (500ηΜ))。
[0017] 圖3顯示了與1(^11實施例？11'(：-5結合的？11^(1^4-1拮抗劑-標記的？11'〇的 Jurkat細胞圖。
[0018] 圖4顯示了與1(^]?實施例？11'(：-14結合的？11'(：(￥1^-4拮抗劑標記的？11'〇的 Jurkat細胞圖。該直方圖表示存在含有VLA-4靶向元件的siRNA雙鏈體時的遷移。存在 VLA-4拮抗劑實施例140時，這種遷移是扁圓形的。
[0019] 圖5顯示了當用siRNA雙鏈體處理時H1299細胞中AHA1表達的降低，所述的雙鏈 體在5'-正義鏈上用整聯(lián)蛋白靶向小分子衍生化。y-軸表示觀察到的AHA1表達水平。更 低的棒表示更大程度的敲除（更高程度的siRNA轉染）；高棒表示更低程度的敲除（即更 低程度的siRNA轉染）。藍色的雙鏈體在正義鏈的5' -末端上有靶向修飾；粉色那些在正 義鏈的5' -末端上有靶向修飾以及Nu547熒光團連接到反義鏈的5' -末端。
[0020] 圖6顯示了 GAPDH mRNA表達水平，細胞健康的標志物。對于用衍生的SiRNA處理 的那些細胞，與模擬和未處理細胞類似的表達水平表明在處理濃度和過程中不存在細胞毒 性。
[0021] 發(fā)明詳述
[0022] 除非另外說明，否則下列描述和權利要求中所用的具體術語和短語如下定義：
[0023] 術語"部分"表示原子或化學鍵合的原子的基團，其通過一個或多個化學鍵連接另 外的原子或分子，從而形成分子的部分。例如，式I的變量R 1和R2表示通過所示的共價鍵 連接到式I所示結構的部分。
[0024] 術語"結合部分"表示治療或可用化合物、肽、聚合物、小分子、熒光部分、寡核苷酸 或核酸部分。實例包括藥物、治療肽、反義寡核苷酸、siRNA和異硫氰酸熒光素（FITC)。
[0025] 除非另外說明，否則術語"氫"表示氫原子部分（-H)，而不是H2。
[0026] 術語"鹵素"表示氟、氯、溴或碘部分。
[0027] 術語"烷基"表示具有1至12個碳原子的單價直鏈或支鏈的飽和烴基團。在特別 的實施方案中，烷基具有1至7個碳原子，并且在更特別的實施方案中具有1至4個碳原子。 燒基的實例包括甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基或叔丁基。
[0028] 術語"TFA"表示三氟乙酸。
[0029] 除非另外說明，否則術語"式…化合物"表示選自結構式定義的化合物類的任何化 合物（如果沒有另外說明，包括任何此類化合物的任何可藥用鹽或酯）。
[0030] 術語"可藥用鹽"表示保留游離堿或游離酸的生物功效和性質(zhì)的那些鹽，其不是生 物學的或另外不需要的。鹽可以用無機酸形成，例如鹽酸、氫溴酸、硫酸、硝酸、磷酸等，優(yōu)選 鹽酸，可以用有機酸形成，例如乙酸、丙酸、羥乙酸、丙酮酸、草酸、馬來酸、丙二酸、水楊酸、 琥珀酸、富馬酸、酒石酸、檸檬酸、苯甲酸、肉桂酸、扁桃酸、甲磺酸、乙磺酸、對-甲苯磺酸、 N-乙?；腚装彼岬取４送?，鹽可以通過向游離酸中加入無機堿或有機堿而制備。無機堿 衍生的鹽包括但不限于鈉、鉀、鋰、銨、鈣和鎂鹽等。有機堿衍生的鹽包括但不限于伯、仲、 叔胺、取代的胺（包括天然存在的取代的胺）、環(huán)胺和堿性離子交換樹脂，例如異丙胺、三甲 胺、二乙胺、三乙胺、三丙胺、乙醇胺、賴氨酸、精氨酸、N-乙基哌啶、哌啶、聚胺樹脂等的鹽。 取決于取代模式，本發(fā)明化合物還可以作為兩性離子存在。
[0031] 本發(fā)明化合物可以以可藥用鹽形式存在。本發(fā)明化合物還可以以可藥用酯形式存 在（即式I酸的甲酯和乙酯，用作前藥）。本發(fā)明化合物還可以是溶劑化的，即水合的。溶 劑化可以在制備過程中形成或由于最初的式I無水化合物的吸濕性引起（水合）。
[0032] 具有相同分子式但性質(zhì)或它們原子的鍵合順序或它們原子空間排列不同的化合 物稱為"異構體"。它們原子空間排列不同的異構體稱為"立體異構體"。非對映異構體是 在一個或多個手性中心上存在對立構型的立體異構體，其不是對映異構體。存在一個或多 個不對稱中心且彼此不能重疊鏡像的立體異構體稱為"對映異構體"。當化合物含有不對 稱中心，例如，如果碳原子鍵合四個不同基團，一對對映異構體是可能的。對映異構體可以 通過它的不對稱中心的絕對構型來表征，并且通過Cahn、Ingold和Prelog的R-和S-順位 規(guī)則或通過其中分子旋轉偏振光平面的方式描述，并命名為右旋或左旋（即分別為（+)或 (-)_異構體）。手性化合物可以作為單個對映異構體或作為其混合物存在。含有等比例對 映異構體的混合物稱為"外消旋混合物"。
[0033] 術語"治療有效量"表示化合物的量，其能有效預防、緩解或改善疾病的癥狀或延 長所治療個體的生存。治療有效量的確定在本領域技術內(nèi)。本發(fā)明化合物的治療有效量或 劑量可以在寬泛的限量內(nèi)變化，并且可以以本領域已知的方法測定。該劑量在每個具體病 例中將調(diào)至單個需求，包括具體施用的化合物、施用途經(jīng)、治療的病癥以及治療的患者。日 劑量可以以單個劑量或分開的劑量施用，或用于非腸道施用，它可以是連續(xù)輸注給藥。
[0034] 術語"可藥用載體"旨在包括任何和所有與藥物施用相容的材料，包括溶劑、分散 介質(zhì)、包衣、抗菌劑和抗真菌劑、等滲和吸收延遲劑以及其它與藥物施用相容的材料和化合 物。除了任何常規(guī)介質(zhì)或試劑與活性化合物不相容之外，其在本發(fā)明組合物中的用途值得 考慮。補充的活性化合物也可以摻入到組合物中。
[0035] 具體而言，本發(fā)明涉及式I化合物：
[0036]
【權利要求】
1.式I化合物：
或其可藥用鹽或酯；其中η為1-24,并且其中：R1選自： (1) 下式化合物：
其中m是0或1 ; (2) 下式化合物：
其中X是N或CH; 12 下式化合物：
2 下式化合物：
(5)下式化合物：
R2選自： (1) 下式化合物：
* 9
(2) 下式化合物： f (3) 下式化合物：
(4) 下式化合物：
其中R1是結合部分，并且X表示硫或下式化合物：
2. 權利要求1的化合物，其中R1是下式化合物：
其中m是0或1。
3. 權利要求1的化合物，其中R1是下式化合物：
其中X是N或CH。
4. 權利要求1的化合物，其中R1是下式化合物：
5. 權利要求1的化合物，其中R1是下式化合物：
6. 權利要求1的化合物，其中R1是下式化合物：
7. 權利要求1至6的任意一項的化合物，其中R2是下式化合物：
m
8. 權利要求1至6的任意一項的化合物，其中R2是下式化合物：
9. 權利要求1至6的任意一項的化合物，其中R2是下式化合物：
0
10. 權利要求1至6的任意一項的化合物，其中R2是下式化合物：
其中R3是單鏈或雙鏈寡核苷酸，并且X表示硫或下式化合物：
11. 權利要求10的化合物，其中R3是siRNA分子。
12. 權利要求10的化合物，其中R3是異硫氰酸熒光素。
13. 權利要求1-12的化合物，其選自： (S)-N-[4-[3-[3-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[3-(2, 5- _氧代-2, 5_ _氧-批 咯-1-基）_丙?；被鵠乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基] 乙氧基]-丙酰基氨基]丙氧基] -苯基]_3-[2-[3_(胍基）-苯甲?；被鵠-乙酰基氨 基]-琥珀酰胺酸；和 (S) -N- [4- [3- [3- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [3- (2, 5-二氧代-2, 5-二 氫-吡咯-1-基）_丙?；被鵠乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧 基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]-丙?；被鵠丙氧基]-苯 基]-3- [2- [3-(胍基）-苯甲酰基氨基]-乙?；被鵠-琥珀酰胺酸； 3-(3)-1^[[[4-[3-[2-[2 -[2-[2-[2-[2-[2 -(2-乙醜基硫燒基-乙氧基）乙氧基]乙 氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]-1-氧代丙基]氨基]丙氧基]-苯 基]-3-[2-[3-[胍基]-苯甲?；被鵠-乙酰基氨基]-琥拍酰胺酸二氟乙酸鹽；和 (S)-N-[[[4_[3_[2_[2_[2_[2_[2_[2_[2_(2_ 乙醜基硫燒基-乙氧基）乙氧基]乙 氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]-1-氧代丙基]氨基]丙氧基]-苯 基]-3-[2-[3-(四氫嘧啶-2-亞基氨基）-苯甲酰基氨基]-乙?；被鵠-琥珀酰胺酸； (S) [ [4- [3- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- (2-乙醜基硫燒基-乙氧基）乙 氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基] 乙氧基]丙?；被鵠甲基]苯基]-3-[2-[[2-(3-芐基脲基）噻唑-4-羰基]氨基]乙 酰基氨基]-琥珀酰胺酸；和 (S)-N-[4-[3-[3-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[3-(2, 5- _氧代-2, 5_ _氧-批 咯-1-基）_丙?；被鵠乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基] 乙氧基]丙?；被鵠丙氧基]-苯基]-3- [2- [ [2- (3-芐基-脲基）-噻唑-4-羰基]-氨 基]-乙?；被鵠-琥珀酰胺酸； (S) -N- [4- [3- [3- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [3- (2, 5-二氧代-2, 5-二 氫-吡咯-1-基）_丙酰基氨基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧 基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]丙?；被鵠乙氧基]-苯 基]-3- [2- [ [2- (3-芐基-脲基）-噻唑-4-羰基]-氨基]-乙酰基氨基]-琥珀酰胺酸；和 (S)[4-[3-[3-[2-[2-[2 -[2-[2-[2-[2-[2 -乙醜基硫燒基-乙氧基]乙氧基] 乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]丙酰基氨基]丙氧基]-苯 基]-3- [2- [ [2- (3-芐基-脲基）-噻唑-4-羰基]-氨基]-乙?；被鵠-琥珀酰胺酸。
14. 權利要求 1 的化合物，其是：（R)-3-[2-{(2-[3-{2-[3-(3-(2-{2-[2-(2-乙?；?燒基-乙氧基}-乙氧基）-乙氧基]-乙氧基}-丙醜基氨基）-丙氧基]-節(jié)基}-脈基]-噻 唑-4-羰基）-氨基}-乙酰基氨基]-苯基-3-基-丙酸。
15. 權利利要求 1 的化合物，其是：3-[2-{(2-[3-{2-[3-(3-{2-[2-(2-{2-[2-(2-{2-[ 2- (2- {2- [2- (2-乙醜基硫燒基-乙氧基）-乙氧基]-乙氧基} -乙氧基）-乙氧基]-乙氧 基乙氧基乙氧基]-乙氧基乙氧基乙氧基] -乙氧基丙醜基氨基）-丙氧 基]-芐基}_脲基]-噻唑-4-羰基）_氨基}_乙?；被鵠-苯基-3-基-丙酸。
16. 權利利要求 1 的化合物，其是：(R)-3-[2-{(2-[3-{2-[3-(3-(2-{2-[2-(2-乙酰 基硫燒基-乙氧基} _乙氧基）_乙氧基]-乙氧基}_丙醜基氨基）_丙氧基] -節(jié)基}_脈 基]-噻唑-4-羰基）-氨基}-乙酰基氨基]-3-吡啶-3-基-丙酸。
17. 權利利要求 1 的化合物，其是：(R) -3- [2- {(2- [3- {2- [3- (3- {2- [2- (2- {2- [2- (2- { 2- [2- (2- {2- [2- (2-乙醜基硫燒基-乙氧基）-乙氧基]-乙氧基} -乙氧基）-乙氧基]-乙 氧基}-乙氧基） -乙氧基]-乙氧基}-乙氧基）-乙氧基]-乙氧基} -丙醜基氨基）-丙氧 基]-芐基}-脲基]-噻唑-4-羰基）-氨基}-乙?；被鵠-3-吡啶-3-基-丙酸。
18. 藥物組合物，該藥物組合物包含權利要求1至17的任意一項的化合物和可藥用載 體。
19. 治療炎癥、癌癥或者代謝疾病或病癥的方法，該方法包括給需要的患者施用治療有 效量的權利要求1至17的任意一項的化合物。
20. 權利要求1至17的任意一項的化合物在治療或預防炎癥、癌癥或者代謝疾病或病 癥中的用途。
21. 權利要求1至17的任意一項的化合物在制備用于治療或預防炎癥、癌癥或者代謝 疾病或病癥的藥物中的用途。
22. 上文描述的本發(fā)明。
【文檔編號】A61P35/00GK104144706SQ201380006790
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2013年1月22日 優(yōu)先權日:2012年1月27日
【發(fā)明者】R·A·小古德諾, M·M·漢密爾頓, A·科瓦爾奇克, A·希杜里 申請人:弗·哈夫曼-拉羅切有限公司