本申請(qǐng)為國(guó)際申請(qǐng)pct/us2012/047255進(jìn)入中國(guó)國(guó)家階段的中國(guó)專利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)枮?01280034231.3,申請(qǐng)日為2012年7月18日,發(fā)明名稱為“新交聯(lián)試劑、大分子、治療用偶聯(lián)物及其合成方法”)的分案申請(qǐng)。
發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明涉及新型糖醇基交聯(lián)試劑、大分子、治療用偶聯(lián)物及其合成方法。更具體而言,本專利涉及可用于標(biāo)記、偶聯(lián)、修飾、分子固定、治療或診斷試劑以及藥物遞送的新化學(xué)實(shí)體。此外,本專利涉及通過(guò)新糖醇基交聯(lián)試劑和大分子制備的新型偶聯(lián)物。
背景
在生物技術(shù)和制藥行業(yè),生物偶聯(lián)技術(shù)經(jīng)過(guò)改造已經(jīng)用于藥物實(shí)體和檢測(cè)試劑的制備及配方策略的制定(gregt.hermanson″bioconjugatetechniques″,2008elsevierinc.;christofm.niemeyer″bioconjugationprotocols:strategiesandmethods″,2004humanapress,inc.)。生物偶聯(lián)是將兩個(gè)或多個(gè)生物分子連接起來(lái)的化學(xué)過(guò)程,包括生物分子的偶聯(lián)、標(biāo)記、修飾或固定化。
發(fā)明摘要
本發(fā)明提供一類基于糖醇(sa)的新分子及其在偶聯(lián)物制備中的應(yīng)用,以及此類sa基分子的合成方法。本發(fā)明部分基于比聚乙醇(peg)親水性更好、流體力學(xué)體積更大的sa。本發(fā)明還部分基于糖醇(sas)可進(jìn)行衍生和修飾處理以便結(jié)合各種功能基團(tuán)和活化基團(tuán)生成sa交聯(lián)試劑。本發(fā)明還部分基于糖醇(sas)可與各種其它sas進(jìn)一步反應(yīng)制備單一純態(tài)高分子量(mw)化合物(sa大分子),包括,例如,線型sa大分子和復(fù)雜的二維或三維結(jié)構(gòu),如支化、環(huán)狀和超支化sa大分子)。
與現(xiàn)有化合物相比,本發(fā)明的sa大分子的優(yōu)點(diǎn)包括,例如(1)偶聯(lián)后糖醇所賦予的超親水性可以用來(lái)調(diào)節(jié)生物分子特性;(2)能夠制備具有多種功能基團(tuán)的交聯(lián)試劑;(3)可獲取具有較高mw的單一純態(tài)化合物;(4)多價(jià)態(tài)偶聯(lián)位點(diǎn)使藥物分子的負(fù)載量較高;(5)提高流體動(dòng)力學(xué)半徑;(6)生物降解性和生物相容性;(7)天然、便宜的起始原料
一方面,本發(fā)明總體上涉及一種具有選自下組的化學(xué)結(jié)構(gòu)的偶聯(lián)物
m1-(l-b)u結(jié)構(gòu)式(1)
b-(l-m1)u結(jié)構(gòu)式(2)
式中
每個(gè)m1各自獨(dú)立地選自蛋白質(zhì)、酶、抗體、抗體片段、多肽、寡核苷酸、寡核苷酸類似物、多糖;
每個(gè)b為改性糖醇聚合物,其包括:
1至2000個(gè)左右糖醇單體;
其中,每個(gè)單體有3至14個(gè)左右-or1基團(tuán);
其中r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲?;?、乙酰基、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
每個(gè)l各自獨(dú)立地選自:
鍵和-v1-r2-v2-結(jié)構(gòu),其中:
v1和v2各自獨(dú)立地選自:
狄爾斯-阿爾德反應(yīng)加合物、1,3-偶極加合物
、-c(=g2)-g1-、-g1-c(=g2)-、-g3-、-g1-c(=g2)-g1-、-s-s-、-s-(ch2)2-s(o)2-、-s(o)2-(ch2)2-s-、-s(o)2-n(r3)-、-n(r3)-s(o)2-、-c(o)-nh-nh-ch2-、-c(o)-nh-n=ch-、-ch=n-nh-c(o)-、-ch2-nh-nh-c(o)-、-n(r3)-s(o)2-n(r3)-、-c(o)-nh-ch(ch2sh)-、-n=ch-、-nh-ch2-、-nh-c(o)-ch2-c(o)-nh-、-ch=n-g4-、-ch2-nh-g4-、-g4-nh-ch2-、-g4-n=ch-、-c(=nh2+)-nh-、-nh-c(=nh2+)-、-o-p(=o)(o-)-nh-、-nh-p(=o)(o-)-o-、-ch2-ch(nh2)-ch2-s-、-s-ch2-ch(nh2)-ch2-、-o-p(=o)(o-)-o-、-o-p(=o)(s-)-o-、-o-p(=s)(s-)-o-、
其中:
每個(gè)g1各自獨(dú)立地選自nr3、o和s;
每個(gè)g2各自獨(dú)立地選自o或s;
每個(gè)g3各自獨(dú)立地選自s、o、nr3和so2;
每個(gè)g4各自獨(dú)立地選自o或nr3;
每個(gè)r2各自獨(dú)立地選自鍵、c1-c12烷基、-(ch2ch2o)1-10-、-(ch2ch2o)1-10-ch2-、任選取代的脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芳基、肽、和擬肽寡聚體;
每個(gè)r3各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、-(och2ch2)1-3、任選取代的脂環(huán)基、和任選取代的雜脂環(huán)基;
每個(gè)r8分別為c1-c8烷基;
u為1至200左右的整數(shù)。
另-方面,本發(fā)明總體上涉及具有化學(xué)結(jié)構(gòu)式(3)的偶聯(lián)物a:
(m2-l)q-b(3)
式中
每個(gè)m2各自獨(dú)立地選自代謝物、熒光化合物、化學(xué)發(fā)光化合物、質(zhì)譜標(biāo)簽、發(fā)色團(tuán)、生物素、毒素、藥物、化療劑、細(xì)胞毒性劑、免疫抑制劑、診斷劑、放射配體和小分子;
每個(gè)b為改性糖醇聚合物,其包括:
1至2000個(gè)左右糖醇單體;
其中,每個(gè)單體有3至14個(gè)左右-or1基團(tuán);
其中r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲酰基、乙?;?、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
每個(gè)l各自獨(dú)立地選自:
鍵和-v1-r2-v1-結(jié)構(gòu),其中:
v1和v2各自獨(dú)立地選自:
狄爾斯-阿爾德反應(yīng)加合物、1,3-偶極加合物、-c(=g2)-g1-、-g1-c(=g2)-、-g3-、-g1-c(=g2)-g1-、-s-s-、-s-(ch2)2-s(o)2-、-s(o)2-(ch2)2-s-、-s(o)2-n(r3)-、-n(r3)-s(o)2-、-c(o)-nh-nh-ch2-、-c(o)-nh-n=ch-、-ch=n-nh-c(o)-、-ch2-nh-nh-c(o)-、-n(r3)-s(o)2-n(r3)-、-c(o)-nh-ch(ch2sh)-、-n=ch-、-nh-ch2-、-nh-c(o)-ch2-c(o)-nh-、-ch=n-g4-、-ch2-nh-g4-、-g4-nh-ch2-、-g4-n=ch-、-c(=nh2+)-nh-、-nh-c(=nh2+)-、-o-p(=o)(o-)-nh-、-nh-p(=o)(o-)-o-、-ch2-ch(nh2)-ch2-s-、-s-ch2-ch(nh2)-ch2-、-o-p(=o)(o-)-o-、-o-p(=o)(s-)-o-、-o-p(=s)(s-)-o-、
其中:
每個(gè)g1各自獨(dú)立地選自nr3、o和s;
每個(gè)g2各自獨(dú)立地選自o或s;
每個(gè)g3各自獨(dú)立地選自s、o、nr3和so2;
每個(gè)g4各自獨(dú)立地選自o或nr3;
每個(gè)r2各自獨(dú)立地選自鍵、c1-c12烷基
、-(ch2ch2o)1-10-、-(ch2ch2o)1-10-ch2-、任選取代的脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芳基、肽、和擬肽寡聚體;
每個(gè)r3各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、-(och2ch2)1-3、任選取代的脂環(huán)基、和任選取代的雜脂環(huán)基;
每個(gè)r8均為c1-c8烷基;
q為1至100左右的整數(shù)。
在又另一方面,本發(fā)明總體上涉及一種具有選自下組的化學(xué)結(jié)構(gòu)的偶聯(lián)物:
(m1)q-l-(b-(l-m2)k)u(4)
(m1-l)q-(b-(l-m2)k)u(5)和
m1-(l-b-(l-m2)k)u(6)
式中
每個(gè)m1各自獨(dú)立地選自蛋白質(zhì)、酶、抗體、抗體片段、多肽、親和素、鏈霉親和素、寡核苷酸、寡核苷酸類似物、多糖;
每個(gè)m2各自獨(dú)立地選自代謝物、熒光化合物、化學(xué)發(fā)光化合物、質(zhì)譜標(biāo)簽、發(fā)色團(tuán)、生物素、毒素、藥物、化療劑、細(xì)胞毒性劑、免疫抑制劑、診斷劑、放射配體、小分子、和其它生物活性分子;
每個(gè)b為改性糖醇聚合物,其包括:
1至2000個(gè)左右糖醇單體;
其中,每個(gè)單體有3至14個(gè)左右-or1基團(tuán);
其中r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲?;?、乙?;⑵S基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
每個(gè)l各自獨(dú)立地選自:
鍵和-v1-r2-v2-結(jié)構(gòu),其中:
v1和v2各自獨(dú)立地選自:
狄爾斯-阿爾德反應(yīng)加合物、1,3-偶極加合物、-c(=g2)-g1-、-g1-c(=g2)-、-g3-、-g1-c(=g2)-g1-、-s-s-、-s-(ch2)2-s(o)2-、-s(o)2-(ch2)2-s-、-s(o)2-n(r3)-、-n(r3)-s(o)2-、-c(o)-nh-nh-ch2-、-c(o)-nh-n=ch-、-ch=n-nh-c(o)-、-ch2-nh-nh-c(o)-、-n(r3)-s(o)2-n(r3)-、-c(o)-nh-ch(ch2sh)-、-n=ch-、-nh-ch2-、-nh-c(o)-ch2-c(o)-nh-、-ch=n-g4-、-ch2-nh-g4-、-g4-nh-ch2-、-g4-n=ch-、-c(=nh2+)-nh-、-nh-c(=nh2+)-、-o-p(=o)(o-)-nh-、-nh-p(=o)(o-)-o-、-ch2-ch(nh2)-ch2-s-、-s-ch2-ch(nh2)-ch2-、-o-p(=o)(o-)-o-、-o-p(=o)(s-)-o-、-o-p(=s)(s-)-o-、
其中:
每個(gè)g1各自獨(dú)立地選自nh、o和s;
每個(gè)g2各自獨(dú)立地選自o或s;
每個(gè)g3各自獨(dú)立地選自s、o、nr3和so2;
每個(gè)g4各自獨(dú)立地選自o或nr3;
每個(gè)r2各自獨(dú)立地選自鍵、c1-c12烷基
、-(ch2ch2o)1-10-、-(ch2ch2o)1-10-ch2-、任選取代的脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芳基、肽、和擬肽寡聚體;
每個(gè)r3各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、-(och2ch2)1-3、任選取代的脂環(huán)基、和任選取代的雜脂環(huán)基;
每個(gè)r8分別為c1-c8烷基;
u為1至100左右的整數(shù)。
q為1至100左右的整數(shù);
k為0或1至20左右的整數(shù)。
在又另一方面,本發(fā)明總體上涉及一種具有選自下組的化學(xué)結(jié)構(gòu)的偶聯(lián)物:
s-(l-b-(l-m1)k)u(7)
s-(l-b-l-(m1)k)u(8)
s-(l-b-(l-m2)k)u(9)
s-(l-b-l-(m2)k)u(10)
式中
s包括固體載體;
每個(gè)m1各自獨(dú)立地選自蛋白質(zhì)、酶、抗體、抗體片段、多肽、親和素、鏈霉親和素、寡核苷酸、寡核苷酸類似物、多糖;
每個(gè)m2各自獨(dú)立地選自代謝物、熒光化合物、化學(xué)發(fā)光化合物、質(zhì)譜標(biāo)簽、發(fā)色團(tuán)、生物素、毒素、藥物、化療劑、細(xì)胞毒性劑、免疫抑制劑、診斷劑、放射配體、小分子、和其它生物活性分子;
每個(gè)b均為改性糖醇聚合物,其包括:
1至2000個(gè)左右糖醇單體;
其中,每個(gè)糖醇單體有3至14個(gè)左右-or1基團(tuán);
其中r1獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲酰基、乙酰基、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
其中每個(gè)l各自獨(dú)立地選自鍵和-v1-r2-v2-,
其中:
v1和v2各自獨(dú)立地選自:
狄爾斯-阿爾德反應(yīng)加合物、1,3-偶極加合物、-c(=g2)-g1-、-g1-c(=g2)-、-g3-、-g1-c(=g2)-g1-、-s-s-、-s-(ch2)2-s(o)2-、-s(o)2-(ch2)2-s-、-s(o)2-n(r3)-、-n(r3)-s(o)2-、-c(o)-nh-nh-ch2-、-c(o)-nh-n=ch-、-ch=n-nh-c(o)-、-ch2-nh-nh-c(o)-、-n(r3)-s(o)2-n(r3)-、-c(o)-nh-ch(ch2sh)-、-n=ch-、-nh-ch2-、-nh-c(o)-ch2-c(o)-nh-、-ch=n-g4-、-ch2-nh-g4-、-g4-nh-ch2-、-g4-n=ch-、-c(=nh2+)-nh-、-nh-c(=nh2+)-、-o-p(=o)(o-)-nh-、-nh-p(=o)(o-)-o-、-ch2-ch(nh2)-ch2-s-、-s-ch2-ch(nh2)-ch2-、-o-p(=o)(o-)-o-、-o-p(=o)(s-)-o-、-o-p(=s)(s-)-o-、
其中:
每個(gè)g1各自獨(dú)立地選自nh、o和s;
每個(gè)g2各自獨(dú)立地選自o或s;
每個(gè)g3各自獨(dú)立地選自s、o、nr3和so2;
每個(gè)g4各自獨(dú)立地選自o或nr3;
每個(gè)r2各自獨(dú)立地選自鍵、c1-c12烷基、-(ch2ch2o)1-10-、-(ch2ch2o)1-10-ch2-、任選取代的脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芳基、肽和和擬肽寡聚體;
每個(gè)r3各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、-(och2ch2)1-3、任選取代的脂環(huán)基和任選取代的雜脂環(huán)基;
每個(gè)r8分別為c1-c8烷基;
u為1至500左右的整數(shù);
k為0或1至20左右的整數(shù)。
在又另一方面,本發(fā)明總體上涉及一種具有包含三個(gè)或更多單體糖醇單元b1的線型、支化或大環(huán)多聚體糖醇的化合物;且
通過(guò)一個(gè)單體單元的x、y或z部分與另一個(gè)單體單元的x、y或z部分之間的反應(yīng)形成的連接基團(tuán)w,每個(gè)單體糖醇單元結(jié)合一個(gè)或多個(gè)其它單體單元;
其中
每個(gè)b1具有化學(xué)結(jié)構(gòu)式(15):
式中,對(duì)于每個(gè)b1:
n和p各自獨(dú)立地選自0和1至12左右的一個(gè)整數(shù);n+p在1和12之間;
r為0或1;
x、y和z各自獨(dú)立地選自-oh、-j、-r5j、-c(=o)-j、-c(=o)-ch2-j、-nh-c(=o)-ch2-j、-or5、-or6、-or7、-o-甲磺?;?、-o-甲苯磺?;?、-nh-c(=o)-ch2-o-甲磺?;?、-nh-c(=o)-ch2-o-甲苯磺?;?、-sh、-s-s-叔丁基、-sr7、-sr5、-s-s-r8、-s(=o)2-j、-nh2、-nhr5、-n(r5)r5、-nhr7、-nh-fmoc、-nh-boc、-c(=o)h、-c(=o)-r5、-c(=o)oh、-n=c=s、-n=c=o、-c≡c-r5、-n=n+=n-、-o-nh2、-o-nh-fmoc、o-nh-boc、-o-n-(boc)2、-o-n(-鄰苯二甲酰亞胺基)、-nh-nh2、-c(=o)-nh-nh2、-nh-c(=o)-nh-nh2、-nh-c(=s)-nh-nh2、甲苯磺酰肼、-r5-nh-c(=nh2+)-nh2、二苯甲酮、芳基重氮化物、重氮烷、重氮乙?;?、蒽醌、二氮丙啶、任選取代的三氟甲基苯基二氮丙啶、二烯烴、親二烯體、1,3-偶極體、親偶極體、烯烴、烯酮、烯烴(olefin)、帶烯丙基氫的烯烴、二羰基、環(huán)氧化物、環(huán)氧乙烷、有機(jī)硅烷、膦基、酯、酸酐、碳酸酯基、乙二醛、-c(=nh2)-o-r5、羥甲基膦衍生物、乙基乙烯基、馬來(lái)酰亞胺、乙烯基砜、烯丙基砜、硫酯、順鉑衍生物、氮丙啶、丙烯?;?;
每個(gè)r5各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芐基或芳基,其中r5中的任意環(huán)均為任選取代;
每個(gè)r6各自獨(dú)立地選自苯甲酰基、乙?;⑵S基、c1-c8烷基甲硅烷基、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
每個(gè)r7各自獨(dú)立地選自三苯基甲基(trityl)、mmt和dmt;
每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基;
每個(gè)j各自獨(dú)立地選自cl、br和i;
l1、l2和l3分別為鍵或-r9-v-r2-*,其中:
“*”分別代表l1、l2、l3中結(jié)合x、y、s、m1或m2的一部分,或z;
每個(gè)v和w各自獨(dú)立地選自狄爾斯-阿爾德反應(yīng)加合物、1,3-偶極加合物、-c(=g2)-g1-、-g1-c(=g2)-、-g3-、-g1-c(=g2)-g1-、-s-s-、-s-(ch2)2-s(o)2-、-s(o)2-(ch2)2-s-、-s(o)2-n(r3)-、-n(r3)-s(o)2-、-c(o)-nh-nh-ch2-、-c(o)-nh-n=ch-、-ch=n-nh-c(o)-、-ch2-nh-nh-c(o)-、-n(r3)-s(o)2-n(r3)-、-c(o)-nh-ch(ch2sh)-、-n=ch-、-nh-ch2-、-nh-c(o)-ch2-c(o)-nh-、-ch=n-g4-、-ch2-nh-g4-、-g4-nh-ch2-、-g4-n=ch-、-c(=nh2+)-nh-、-nh-c(=nh2+)-、-o-p(=o)(o-)-nh-、-nh-p(=o)(o-)-o-、-ch2-ch(nh2)-ch2-s-、-s-ch2-ch(nh2)-ch2-、-o-p(=o)(o-)-o-、-o-p(=o)(s-)-o-、-o-p(=s)(s-)-o、
其中:
每個(gè)g1各自獨(dú)立地選自nh、o和s;
每個(gè)g1各自獨(dú)立地選自o或s;
每個(gè)g3各自獨(dú)立地選自s、o、nr3和so2;
每個(gè)g4各自獨(dú)立地選自o或nr3;
每個(gè)r2各自獨(dú)立地選自鍵、c1-c12烷基、-(ch2ch2o)1-10-、-(ch2ch2o)1-10-ch2-、任選取代的脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芳基、肽、和擬肽寡聚體;
每個(gè)r3各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、-(och2ch2)1-3、任選取代的脂環(huán)基、和任選取代的雜脂環(huán)基;
每個(gè)r8分別為c1-c8烷基;
每個(gè)r9為鍵或-ch2-;
且
至少一個(gè)b1單元中的每個(gè)-l3-z部分為-or1;其中每個(gè)r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲?;?、乙酰基、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;至少一個(gè)b1單元中的n+p+r大于1。
在又另一方面,本發(fā)明總體上涉及具有化學(xué)結(jié)構(gòu)式(26)的單體糖醇:
n和p各自獨(dú)立地選自0和1至12左右的一個(gè)整數(shù);n+p在2和12之間;
r為0或1;
每個(gè)x1各自獨(dú)立地選自-oh、-j、-c(=o)-ch2-j、-or5、-s-s-r8、-nh-c(=o)-ch2ch2-s-s-r8、-s-c(=o)-ch3、-c(=o)h,-c(=o)-r5、-c(=o)oh、-c≡c-r5、-n=n+=n、-o-nh2、-o-nh-fmoc、o-nh-boc、-o-n-(boc)2、-o-n(-鄰苯二甲酰亞胺基)、-c(=o)-nh-nh2、酚基、任選取代的三氟甲基苯基二氮丙啶、二烯烴、親二烯體、1,3-偶極體、親偶極體、烯烴、烯酮、烯烴(olefin)、帶烯丙基氫的烯烴、任選取代的n-羥基琥珀酰亞胺酯、亞氨酸酯、馬來(lái)酰亞胺、亞磷酰胺;
每個(gè)y4各自獨(dú)立地選自-s-s-叔丁基、-sr7、-s-s-r8、
-nh-c(=o)-ch2ch2-s-sr8、-nhr7、-nh-fmoc、-nh-boc、-o-nh2、-o-nh-fmoc、-o-nh-boc、-o-n-(boc)2、-o-n(-鄰苯二甲酰亞胺基)、任選取代的三氟甲基苯基二氮丙啶、任選取代的n-羥基琥珀酰亞胺酯、亞氨酸酯、馬來(lái)酰亞胺;
每個(gè)r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲?;?、乙酰基、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
每個(gè)r6各自獨(dú)立地選自苯甲酰基、乙?;⑵S基、c1-c8烷基甲硅烷基、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
每個(gè)r7各自獨(dú)立地選自三苯基甲基(trityl)、mmt和dmt;
每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基;
每個(gè)j各自獨(dú)立地選自cl、br和i;
l4和l5各自獨(dú)立地選自鍵、-ch2-*、
-c(=o)-nh-c1-8烷基-*、-ch2-nh-c(=o)-c1-8烷基-*、-ch2-c(=o)-nh-c1-8烷基-*,
“*”代表l4和l5中結(jié)合x1或y1的一部分;
在又另一方面,本發(fā)明總體上涉及具有化學(xué)結(jié)構(gòu)式(28)的二聚糖醇:
n1、n2、p1和p2各自獨(dú)立地選自0和1至12左右的一個(gè)整數(shù);n1+p2在1和12之間,n2+p2在2和12之間;
r為0或1;
其中w3選自-s-、-o-、-nh-、-nc1-c6烷基-、-c(=o)nh-、-nhc(=o)-、-s(=o)-、-s(=o)2、-p(=s)2o-、和-p(=s)(=o)o-;
每個(gè)x3各自獨(dú)立地選自-oh、-j、-c(=o)-ch2-j、-or5、-s-s-r8、-nh-c(=o)-ch2ch2-s-s-r8、-s-c(=o)-ch3、-c(=o)h、-c(=o)-r5、-c(=o)oh、-c≡c-r5、-n=n+=n、-o-nh2、-o-nh-fmoc、o-nh-boc、-o-n-(boc)2、-o-n(-鄰苯二甲酰亞胺基)、-c(=o)-nh-nh2、酚基、任選取代的三氟甲基苯基二氮丙啶、二烯烴、親二烯體、1,3-偶極體、親偶極體、烯烴、烯酮、烯烴(olefin)、帶烯丙基氫的烯烴、任選取代的n-羥基琥珀酰亞胺酯、亞氨酸酯、馬來(lái)酰亞胺、亞磷酰胺;
每個(gè)y3各自獨(dú)立地選自-s-s-叔丁基、-sr7、-s-s-r8、-nh-c(=o)-ch2ch2-s-s-r8、-nhr7、-nh-boc、-o-nh2、-o-nh-fmoc、
-o-nh-boc、-o-n-(boc)2、-o-n(-鄰苯二甲酰亞胺基)、任選取代的三氟甲基苯基二氮丙啶、任選取代的n-羥基琥珀酰亞胺酯、亞氨酸酯、馬來(lái)酰亞胺;
每個(gè)r6各自獨(dú)立地選自苯甲酰基、乙?;?、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
每個(gè)r7各自獨(dú)立地選自三苯基甲基(trityl)、mmt和dmt;
每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基;
每個(gè)j各自獨(dú)立地選自cl、br和i;
l4和l5各自獨(dú)立地選自鍵、-ch2-*、
-c(=o)-nh-c1-8烷基-*、-ch2-nh-c(=o)-c1-8烷基-*、-ch2-
c(=o)-nh-c1-8烷基-*,
“*”代表l4和l5中結(jié)合x3或y3的的一部分;
另一方面,本發(fā)明總體上涉及具有以下結(jié)構(gòu)的化合物:
式中
u為2至8左右的整數(shù);
m為1至8左右的整數(shù);
p為1左右至2000左右的整數(shù);
每個(gè)x1選自:
每個(gè)y1選自:
每個(gè)w1選自-c(=o)-nh-和-nh-c(=o)-;
每個(gè)j1選自cl、br和i;
r18選自氫、c1-8烷基、脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芐基或芳基,其中r18中的任意環(huán)均為任選取代;
每個(gè)w2各自獨(dú)立地選自:
每個(gè)w3各自獨(dú)立地選自:
一方面,本發(fā)明總體上涉及具有以下結(jié)構(gòu)的糖醇衍生化合物:
式中
n為2左右至8左右的整數(shù);
x2為選自下組的化學(xué)或光交聯(lián)基團(tuán):
y2為選自下組的化學(xué)或光交聯(lián)基團(tuán):
w1為選自-c(=o)-nh-和-nh-c(=o)-的獨(dú)立連接子;
每個(gè)j1各自獨(dú)立地選自cl、br和i;
每個(gè)w2各自獨(dú)立地選自:
每個(gè)w3各自獨(dú)立地選自:
在又另一方面,本發(fā)明總體上涉及具有以下結(jié)構(gòu)的化合物:
式中
n為2至8左右的整數(shù);
m為1至8左右的整數(shù);
p為2至2000左右的整數(shù);
其中每個(gè)w各自獨(dú)立地選自-s-、-nh-、-o-、-nc1-c6烷基-、-c(=o)nh-、-nhc(=o)-、-s(=o)-、-s(=o)2、-p(=o)2o-、-p(=s)2o-、-c(=o)o-、-p(=s)(=o)o-。
每個(gè)x3和y3各自獨(dú)立地選自下組的化學(xué)或交聯(lián)基團(tuán):
二烯烴、親二烯體、1,3-偶極體、親偶極體、烯烴、烯酮、烯烴(olefin)、帶烯丙基氫的烯烴、二苯甲酮、芳基重氮化物、乙烯基砜和烯丙基砜;
l1和l2各自獨(dú)立地選自鍵、-ch2-*,
“*”代表l1和l2中結(jié)合x3或y3的一部分;
r18為氫、c1-8烷基、脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芐基或芳基,其中r18中的任意環(huán)均為任選取代。
每個(gè)w1均為選自-c(=o)-nh-和-nh-c(=o)-的獨(dú)立連接子;
每個(gè)j1各自獨(dú)立地選自cl、br和i;
每個(gè)w2各自獨(dú)立地選自:
每個(gè)w3各自獨(dú)立地選自:
本發(fā)明進(jìn)一步提供合成sa交聯(lián)試劑及sa大分子的合成方法
參照以下附圖、詳細(xì)說(shuō)明和權(quán)利要求書可以更全面地理解本發(fā)明的上述特性和實(shí)施方案。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明
圖1顯示糖醇基連接子和聚乙二醇基連接子的化學(xué)結(jié)構(gòu)、mw和logp值。
圖2顯示單功能、同型雙功能和異型雙功能sa交聯(lián)試劑的一般合成方法。
圖3顯示具有額外連接子的單功能、同型雙功能和異型雙功能sa交聯(lián)試劑的一般合成方法。
圖4顯示實(shí)用交聯(lián)試劑的實(shí)例。
圖5顯示用于固相肽和寡核苷酸合成的實(shí)用sa試劑的實(shí)例。
圖6顯示合成兩單元、四單元和更高mwsa分子的方法。
圖7顯示基于d-甘露糖醇的線型sa大分子的mw。
圖8顯示在sa大分子的側(cè)鏈上結(jié)合交聯(lián)基團(tuán)的一般方法。
圖9顯示通過(guò)固相合成的兩種線型sa大分子的實(shí)例。
圖10顯示超支化sa大分子的一些不同構(gòu)型的實(shí)例。
圖11顯示基于d-甘露糖醇的sa大分子的實(shí)例。
圖12顯示支化sa大分子的一般合成方法。
定義
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“偶聯(lián)”或“生物偶聯(lián)”是指將兩個(gè)或多個(gè)分子連接起來(lái)生成新分子的化學(xué)過(guò)程。其中的一個(gè)分子優(yōu)選為生物分子。因此,“生物偶聯(lián)”或“偶聯(lián)”是指涉及通過(guò)共價(jià)修飾、標(biāo)記、偶聯(lián)或固定化作用改變分子特性的任何化學(xué)過(guò)程。偶聯(lián)反應(yīng)包括,例如通過(guò)預(yù)活化的羧酸酯形成酰胺鍵(如用胺形成n羥基-琥珀酰亞氨酯),通過(guò)巰基與馬來(lái)酰亞胺或鹵代烷的反應(yīng)形成硫醚,通過(guò)肼與酮或醛的反應(yīng)形成腙,通過(guò)氨基氧與酮或醛的反應(yīng)形成肟,通過(guò)氨基脲與酮或醛的反應(yīng)形成縮氨基脲,以及用于偶聯(lián)醛和胺的還原胺化反應(yīng)。其它較為不常見(jiàn)的偶聯(lián)反應(yīng)包括點(diǎn)擊化學(xué)(clickchemistry,如cu(i)催化的疊氮炔烴[3+2]環(huán)加成反應(yīng))、狄爾斯阿爾德反應(yīng)以及涉及疊氮化物的光化學(xué)反應(yīng)。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“偶聯(lián)物”是指兩個(gè)或更多分子的“偶聯(lián)”反應(yīng)的產(chǎn)物。可被偶聯(lián)的分子的實(shí)例包括小分子、抗體及其片段、蛋白質(zhì)(可溶蛋白和膜蛋白)、酶、核苷酸及其類似物、肽和擬肽、熒光化合物、化學(xué)發(fā)光化合物、放射性化合物、含同位素化合物、生物素和親和素/鏈霉親和素、毒素、藥物、固體載體介質(zhì)和其它生物活性分子。偶聯(lián)物的實(shí)例包括抗體-藥物偶聯(lián)物、蛋白-藥物偶聯(lián)物、肽-藥物偶聯(lián)物、寡核苷酸-藥物偶聯(lián)物、肽-寡核苷酸偶聯(lián)物、蛋白-寡核苷酸偶聯(lián)物、抗體-酶偶聯(lián)物、抗體-蛋白偶聯(lián)物、蛋白-蛋白偶聯(lián)物、蛋白-肽偶聯(lián)物、蛋白-寡核苷酸偶聯(lián)物、熒光化合物、固定化蛋白、固定化肽、固定化酶和固定化寡核苷酸。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“糖醇”(sa)是指通式oh-ch2-(choh)n-(c(o))r-(choh)p-ch2-oh所示的糖醇或酮糖,其中r為0或1,n和p分別在0至12左右的范圍之內(nèi),且n與p之和大于1。當(dāng)n為0時(shí),sa是指羰基(醛或酮)已經(jīng)還原為伯羥基或仲羥基的、氫化形式的碳水化合物。在一些情況下,sa是指多元醇、多羥基醇或聚合醇。糖醇的通式為ho-ch2-(choh)n-ch2-oh。天然糖醇的實(shí)例有乙二醇(兩碳)、甘油(三碳)、赤蘚糖醇(四碳)、蘇糖醇(四碳)、阿拉伯糖醇(五碳)、木糖醇(五碳)、核糖醇(五碳)、甘露糖醇(六碳)、山梨糖醇(六碳)、半乳糖醇(六碳)、艾杜糖醇(六碳)。糖醇還可以是合成的。當(dāng)r為1時(shí),糖醇是指酮糖。天然酮糖的實(shí)例有二羥基丙酮(三碳)、赤蘚酮糖(四碳)、核酮糖(五碳)、木酮糖(五碳)、果糖(六碳)、阿洛酮糖(六碳)、山梨糖(六碳)、塔格糖(六碳)、景天庚酮糖(七碳)。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“糖醇單元”(sa單元)是指“未改性”或“改性”單糖醇?!拔锤男浴眘a單元的通式為-ch2-(choh)n-(c(o))r-(choh)p-ch2-,其中r為0或1,n和p分別在0至12左右的范圍之內(nèi),且n與p之和大于1?!案男浴眘a單元是指有一個(gè)或多個(gè)羥基經(jīng)過(guò)化學(xué)修飾由其它功能基團(tuán)取代的糖醇單元?!案男浴眘a單元還指有一個(gè)或兩個(gè)羥甲基已經(jīng)氧化然后由其它功能基團(tuán)進(jìn)一步修飾的sa單元?!案男浴眘a單元還指有一個(gè)或多個(gè)羥基的氫原子已經(jīng)由化學(xué)保護(hù)基團(tuán)、離去基團(tuán)或其它功能基團(tuán)取代的sa單元。羥基保護(hù)基的實(shí)例包括c1-c8烷基、苯甲酰基、乙?;?、芐基、c1-c6烷基甲硅烷基、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基。
術(shù)語(yǔ)“單體”是指可通過(guò)化學(xué)方法結(jié)合其它分子形成聚合物的分子。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“單體的”是指“未修飾”或“修飾”單糖醇。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“二聚體”是指由兩個(gè)通過(guò)化學(xué)方法互相結(jié)合的單體糖醇組成的化學(xué)實(shí)體。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“三聚體”是指由三個(gè)單體糖醇組成的化學(xué)實(shí)體。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“四聚體”是指由四個(gè)單體糖醇組成的化學(xué)實(shí)體。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“生物相容”是指化合物具有的令其與生物兼容的特性,例如對(duì)活細(xì)胞、組織或生物體系不產(chǎn)生有毒、有害或免疫反應(yīng)。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“生物相容性”是指生物物質(zhì)在特定應(yīng)用中引發(fā)合適的宿主反應(yīng)的能力。在另一種意義上,術(shù)語(yǔ)“生物相容性”是指對(duì)生物體系沒(méi)有毒性或傷害作用的性質(zhì)。在醫(yī)學(xué)治療領(lǐng)域,“生物相容性”是指生物物質(zhì)有能力在治療的接受者或受益者中發(fā)揮預(yù)期功能,且不誘發(fā)任何局部或全身性不良作用,同時(shí)在特定情況下產(chǎn)生最合適的有利細(xì)胞或組織反應(yīng)并優(yōu)化該治療的臨床相關(guān)表現(xiàn)。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“可生物降解”是指化合物所具有的能夠通過(guò)一種或多種體內(nèi)生物過(guò)程降解(例如通過(guò)代謝途徑)的特性。本文所使用的“可生物降解”化合物是那些被細(xì)胞吸收時(shí)可通過(guò)溶酶體途徑、其它生化機(jī)制或水解作用分解為細(xì)胞可以重新利用或處理為無(wú)顯著細(xì)胞毒性的組分的化合物。
術(shù)語(yǔ)“交聯(lián)”、“交聯(lián)的”及其語(yǔ)法派生詞是指分子之間或分子與固體載體之間的共價(jià)鍵或鍵。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“交聯(lián)基團(tuán)”、“功能基團(tuán)”、“活化基團(tuán)”和“化學(xué)活性基團(tuán)”是指分子中明確、可界定的部分或單元,該部分或單元容易與其它分子的親電子或親核基團(tuán)反應(yīng),通過(guò)共價(jià)鍵形成新分子。交聯(lián)試劑包括,例如羥基、受保護(hù)的羥基、羧酸、受保護(hù)的羧基、胺、受保護(hù)的胺、硫醇、受保護(hù)的硫醇、二硫化物、烷基、二苯甲酮、蒽醌、重氮基、疊氮基、酰疊氮化物、炔烴、重氮鹽、二氮丙啶、二烯烴、親二烯體、1,3-偶極體、親偶極體、烯烴、烯酮、烯烴(olefin)、帶烯丙基氫的烯烴、二羧基、環(huán)氧化物、環(huán)氧乙烷、有機(jī)硅烷、異硫氰酸酯、異氰酸酯、膦基、對(duì)甲苯磺酸酯、甲磺酸酯、酰疊氮化物、酯(如n-羥基琥珀酰亞胺酯和1-苯并三唑基酯)、磺酰氯、酸酐、四氫吡喃基、四氫呋喃基、四氫噻吩基、碳酸酯基(如n-羥基琥珀酰碳酸酯和1-苯并三唑基碳酸酯)、醛、酮、芳酮、乙二醛、亞氨酸酯、酸酐、氟苯基酯、羥甲基膦衍生物、鹵代乙?;?、乙基乙烯基、芳基鹵化物、三苯基氯甲烷鹵化物、烷基鹵化物、?;u化物、甲硅烷基鹵化物、馬來(lái)酰亞胺、乙烯基砜、氨氧基、受保護(hù)的氨氧基、縮氨基脲、縮氨基硫脲、肼、胍基、亞磷酰胺和糖基。典型技術(shù)領(lǐng)域中此類基團(tuán)的詳細(xì)說(shuō)明參見(jiàn)以下文獻(xiàn):gregt.hermanson″bioconjugatetechniques″,2008elsevier,inc.。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“交聯(lián)試劑”是指包含一個(gè)交聯(lián)基團(tuán)并且能夠與其它分子交聯(lián)的分子。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“離去基團(tuán)”是指可由其它化學(xué)結(jié)構(gòu)單元取代的化學(xué)結(jié)構(gòu)單元。離去基團(tuán)的實(shí)例包括鹵化物(如氯化物、溴化物、碘化物)、甲磺?;?mesyl)、對(duì)甲苯磺?;?tosyl)、三氟甲基磺?;?triflate)和三氟甲磺酸酯。典型技術(shù)領(lǐng)域中離去基團(tuán)的詳細(xì)說(shuō)明參見(jiàn)以下文獻(xiàn):jerrymarch,advancedorganicchemistry:reactions,mechanisms,andstructure,4thed.,johnwileyandsons,newyork,1992,352-357)。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“保護(hù)基團(tuán)”(pg)是指阻止功能基團(tuán)在其它化學(xué)操作/轉(zhuǎn)化的過(guò)程中反應(yīng)的分子基團(tuán)或化學(xué)結(jié)構(gòu)單元。保護(hù)基團(tuán)對(duì)于這些化學(xué)操作/轉(zhuǎn)化是不活潑的,但是能夠通過(guò)特定化學(xué)、酶或光化學(xué)手段去除或裂解,從而釋放出最初的功能基團(tuán)進(jìn)一步反應(yīng)。本領(lǐng)域內(nèi)有多種可以使用的已知保護(hù)基團(tuán)。典型技術(shù)領(lǐng)域的保護(hù)基團(tuán)的詳細(xì)描述參見(jiàn)以下文獻(xiàn):theodoraw.greenandpeterg.m.wuts,protectivegroupsinorganicsynthesis,2nded.,wiley-interscience,newyork,1991。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“羥基保護(hù)基團(tuán)”是指阻止羥基在其它化學(xué)操作/轉(zhuǎn)化的過(guò)程中反應(yīng)的分子基團(tuán)或化學(xué)結(jié)構(gòu)單元。化學(xué)結(jié)構(gòu)單元的實(shí)例包括但不限于,烷基、芳基、苯甲?;?、乙?;⑵S基、烷基甲硅烷基、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“連接子”、“連接”或“連接基團(tuán)”是指一般由化學(xué)反應(yīng)形成且通常帶共價(jià)鍵的基團(tuán)或鍵。連接子可包括額外的間隔子,例如乙二醇、亞甲基、肽或擬肽寡聚體。連接子包括,例如取代或未取代的雜脂環(huán)基、c1-c12烷基、-(ch2ch2o)1-10-、-(ch2ch2o)1-10-ch2-、取代或未取代的脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芳基、肽和擬肽寡聚體。連接子可包括連接基團(tuán),如酰基連接基團(tuán)(如-c(o)-nh-和-oc(o)nh-)。典型連接基團(tuán)包括但不限于,各自獨(dú)立地選自以下基團(tuán)的每個(gè)v和w:狄爾斯-阿爾德反應(yīng)加合物、1,3-偶極加合物、-c(=g2)-g1-、-g1-c(=g2)-、-g3-、-g1-c(=g2)-g1-、-s-s-、-s-(ch2)2-s(o)2-、-s(o)2-(ch2)2-s-、-s(o)2-n(r3)-、-n(r3)-s(o)2-、-c(o)-nh-nh-ch2-、-c(o)-nh-n=ch-、-ch=n-nh-c(o)-、-ch2-nh-nh-c(o)-、-n(r3)-s(o)2-n(r3)-、-c(o)-nh-ch(ch2sh)-、-n=ch-、-nh-ch2-、-nh-c(o)-ch2-c(o)-nh-、-ch=n-g4-、-ch2-nh-g4-、-g4-nh-ch2-、-g4-n=ch-、-c(=nh2+)-nh-、-nh-c(=nh2+)-、-o-p(=o)(o-)-nh-、-nh-p(=o)(o-)-o-、-ch2-ch(nh2)-ch2-s-、-s-ch2-ch(nh2)-ch2-、-o-p(=o)(o-)-o-、-o-p(=o)(s-)-o-、-o-p(=s)(s-)-o-、
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“烷基”是指具有例如1至20個(gè)碳原子,常為1至12個(gè)左右、1至6個(gè)或1至4個(gè)碳原子的支化、未支化或環(huán)狀烴。實(shí)例包括但不限于甲基、乙基、1-丙基、2-丙基、1-丁基、2-甲基-1-丙基、2-丁基、2-甲基-2-丙基(特-丁基)、1-戊基、2-戊基、3-戊基、2-甲基-2-丁基、3-甲基-2-丁基、3-甲基-1-丁基、2-甲基-1-丁基、1-己基、2-己基、3-己基、2-甲基-2-戊基、3-甲基-2-戊基、4-甲基-2-戊基、3-甲基-3-戊基、2-甲基-3-戊基、2,3-二甲基-2-丁基、3,3-二甲基-2-丁基、己基、辛基、癸基、十二烷基及類似物。烷基可以是未取代或取代的。烷基還可以是部分不飽和或完全不飽和的。因此,烷基的表述既包括烯基也包括炔基。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“sa分子”是指包括一個(gè)sa單元的分子。sa分子是指任何sa交聯(lián)試劑、sa大分子、線型sa大分子、支化sa大分子和超支化sa大分子。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“sa大分子”是指糖醇衍生的高分子量化合物。通常,一個(gè)sa大分子至少有兩個(gè)sa單元長(zhǎng)。sa大分子的優(yōu)選尺寸為1000道爾頓左右至120,000道爾頓左右。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“支化”是指糖醇上的一個(gè)取代基(例如氫原子)由糖醇的其它共價(jià)結(jié)合鏈或其它類型的鏈所取代。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“大環(huán)”或“大環(huán)的”是指環(huán)狀大分子或分子的環(huán)狀大分子部分。通常,大環(huán)包括七元環(huán)或更多碳原子的環(huán)。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“肽”或“多肽”是指通過(guò)肽鍵連接的氨基酸殘基的聚合物。通常,肽有至少兩個(gè)氨基酸長(zhǎng)。生物化學(xué)中通常理解的肽鍵是一個(gè)氨基酸的羧基和另一個(gè)氨基酸的氨基之間的酰胺鍵。肽的優(yōu)選長(zhǎng)度為2個(gè)左右至40個(gè)左右氨基酸。術(shù)語(yǔ)肽還適用于有一個(gè)或多個(gè)氨基酸殘基為相應(yīng)天然氨基酸的人工化學(xué)類似物的氨基酸聚合物。術(shù)語(yǔ)“肽”也包括有一個(gè)或多個(gè)氨基酸殘基為不對(duì)應(yīng)于任何天然氨基酸的“非天然”氨基酸的氨基酸聚合物。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“蛋白質(zhì)”是指通過(guò)肽鍵連接的氨基酸殘基的聚合物。該術(shù)語(yǔ)旨在包括任何長(zhǎng)度、結(jié)構(gòu)或功能的蛋白質(zhì)和多肽。但是,蛋白質(zhì)通常有至少10個(gè)氨基酸長(zhǎng)。蛋白質(zhì)可以是天然的、重組的、合成的或其任意組合。蛋白質(zhì)還可以是天然蛋白質(zhì)的片段。蛋白質(zhì)可以是單分子,也可以是多分子的復(fù)合物。術(shù)語(yǔ)蛋白質(zhì)還適用于有一個(gè)或多個(gè)氨基酸殘基為相應(yīng)天然氨基酸的人工化學(xué)類似物的氨基酸聚合物。術(shù)語(yǔ)“蛋白質(zhì)”的用法還包括有一個(gè)或多個(gè)氨基酸殘基為不對(duì)應(yīng)于任何天然氨基酸的“非天然”氨基酸的氨基酸聚合物。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“蛋白質(zhì)片段”是指作為另一種蛋白質(zhì)的一部分的肽。例如,蛋白質(zhì)片段可以是通過(guò)消化整個(gè)蛋白而獲得的肽。一個(gè)蛋白質(zhì)片段通常包括至少兩個(gè)氨基酸。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“治療劑”是指有益于疾病治療的化合物或分子。治療劑包括,例如抗體片段、藥物、毒素、核苷酸酶、激素、免疫調(diào)節(jié)劑、促凋亡劑、抗血管生成劑、硼化合物、光敏劑、染料和放射性同位素、蛋白質(zhì)以及包含蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)物、寡核苷酸、寡核苷酸類似物、多糖、代謝物、酶、多肽和毒素。治療劑包括生物活性劑和結(jié)構(gòu)物的藥物前體。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“治療結(jié)構(gòu)單元”是指由“治療劑”衍生的功能結(jié)構(gòu)單元。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“診斷劑”是指能夠單獨(dú)或與其它試劑一起用于揭示、定位和界定一個(gè)病理過(guò)程的位置的化合物或分子。診斷劑包括,例如放射性物質(zhì)、熒光染料、化學(xué)發(fā)光化合物、質(zhì)譜標(biāo)簽、發(fā)色團(tuán)、生物素、毒素、蛋白質(zhì)、酶、抗體、抗體片段、多肽、親和素、鏈霉親和素、寡核苷酸、寡核苷酸類似物、多糖、代謝物、藥物、化療劑、細(xì)胞毒性劑、免疫抑制劑和放射配體。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“診斷結(jié)構(gòu)單元”是指由“診斷劑”衍生的功能結(jié)構(gòu)單元。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“生物功能結(jié)構(gòu)單元”是指能夠賦予某種生物功能或與生物體系相互作用賦予某種生物功能的結(jié)構(gòu)單元?!吧锕δ芙Y(jié)構(gòu)單元”還指能夠協(xié)助檢測(cè)或診斷一些生物功能的結(jié)構(gòu)單元。生物功能結(jié)構(gòu)單元的實(shí)例包括治療結(jié)構(gòu)單元和診斷結(jié)構(gòu)單元。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“抗體”是指全長(zhǎng)免疫球蛋白分子或免疫球蛋白分子的免疫活性部分,例如抗體片段?!翱贵w”的用法是最廣義的用法,且包括單克隆抗體、多克隆抗體、多特異性抗體(如雙特異性抗體)、抗體片段。本文披露的免疫球蛋白可以是任何類型的免疫球蛋白,例如igm、igd、igg、ige、iga或任何亞型的免疫球蛋白(如igg1、igg2a、igg2b、igg3、iga1、iga2)。抗體可以是鼠科動(dòng)物抗體、人類抗體、人源化抗體、嵌合抗體、兔抗體、雞抗體或來(lái)自其他物種。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“抗體片段”是指抗體的一部分,例如f(ab’)2、fab’、fab、fv、sfv、雙體抗體、線性抗體、fab表達(dá)文庫(kù)產(chǎn)生的片段、抗獨(dú)特型抗體、互補(bǔ)決定區(qū)(cdr)、胞外域(edc)、以上任意一種與癌細(xì)胞抗原、病毒抗原或微生物抗原免疫特異性結(jié)合的抗體的表位結(jié)合片段、單鏈抗體分子、抗體片段形成的多特異性抗體。無(wú)論結(jié)構(gòu)如何,抗體片段總是與全長(zhǎng)抗體所識(shí)別的相同抗原結(jié)合。術(shù)語(yǔ)“抗體片段”還包括由抗體可變區(qū)組成的分離片段,例如由重鏈和輕鏈可變區(qū)組成的“fv”片段,以及輕鏈和重鏈可變區(qū)通過(guò)肽連接子連接的重組單鏈多肽分子(scfv蛋白)。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“核苷酸”、“寡核苷酸”或“多核苷酸”是指核苷酸的聚合物。該聚合物包括但不限于天然核苷(即腺嘌呤核苷、胸腺嘧啶核苷、鳥嘌呤核苷、胞嘧啶核苷、尿嘧啶核苷、脫氧腺嘌呤核苷、脫氧胸腺嘧啶核苷、脫氧鳥嘌呤核苷、脫氧胞嘧啶核苷)、核苷類似物(如2-氨基腺嘌呤核苷、2-硫胸腺嘧啶核苷、次黃嘌呤核苷、吡咯并嘧啶、3-甲基腺嘌呤核苷、5-甲基胞嘧啶核苷、5-溴尿嘧啶核苷、5-氟尿嘧啶核苷、5-碘尿嘧啶核苷、5-丙炔基尿嘧啶核苷、5-丙炔基胞嘧啶核苷、5-甲基胞嘧啶核苷、7-脫氮腺嘌呤核苷、7-脫氮鳥嘌呤核苷、8-氧腺嘌呤核苷、8-氧鳥嘌呤核苷、o-6-甲基鳥嘌呤、2-硫胞嘧啶核苷)、化學(xué)改性堿基、生物改性堿基(如甲基化堿基)、插入的堿基、改性糖(如2′-氟核糖、核糖、2′-脫氧核糖、阿拉伯糖、己糖)或改性磷酸酯基團(tuán)(如磷硫酰和5′-n-亞磷酰胺鍵)。核苷酸和寡核苷酸還包括主鏈經(jīng)過(guò)修飾的其他堿基聚合物,例如鎖核苷酸(lna)、肽核苷酸(pna)或蘇糖核苷酸(tna)。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“小干擾rna”或“sirna”是指誘發(fā)rna干擾(rnai)途徑的小型抑制性雙鏈rna分子。sirna通常具有18個(gè)左右至30個(gè)左右堿基對(duì),并與反義鏈上的目標(biāo)mrna有不同程度的互補(bǔ)性。一些(但不是所有)sirna在正義鏈和/或反義鏈的5’或3’末端有懸垂的未配對(duì)堿基。術(shù)語(yǔ)“sirna”包括雙鏈雙螺旋以及可以形成雙螺旋區(qū)發(fā)卡結(jié)構(gòu)的單鏈。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“聚甘油”是指聚合甘油。甘油的結(jié)構(gòu)為oh-ch2-ch(oh)-ch2-oh。聚甘油含有兩個(gè)或更多甘油單元。聚甘油是在較高溫度或堿性條件下通過(guò)普通甘油聚合反應(yīng)制備。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“疏水性結(jié)構(gòu)單元”是指親水性很低的非極性分子或基團(tuán)。疏水性分子或分子的疏水部分是在水性環(huán)境中具有與其它疏水性基團(tuán)互相聚集的傾向的分子或部分,因?yàn)樗鼈冊(cè)谒胁荒芷茐钠渲車鷱?qiáng)大的氫鍵網(wǎng)絡(luò)。疏水性結(jié)構(gòu)單元的實(shí)例包括烷烴、芳基、膽固醇、脂類、磷脂、脂肪酸。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“脂烷基”是指無(wú)環(huán)或環(huán)狀非芳香族化合物。脂烷基的實(shí)例包括但不限于線型或支化烴鏈、脂肪酸鏈(如油酸)、長(zhǎng)鏈烷基硫醇(如己硫醇)。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“固體載體”是指有機(jī)化學(xué)中常規(guī)使用的載體,例如寡核苷酸和肽的合成中使用的載體。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“固體載體”還指生物化學(xué)和生物學(xué)中使用的載體,例如用于生物聚合物固定化和純化的載體。固體載體的實(shí)例包括聚苯乙烯載體、聚酰胺載體、聚乙二醇載體、聚丙烯酸載體、復(fù)合載體及其復(fù)合物,如聚丙烯酸/β-丙氨酸共聚物載體、聚丙烯酰胺/聚苯乙烯共聚物載體、聚丙烯酰胺/聚乙二醇共聚物載體、聚乙二醇/聚苯乙烯共聚物載體、可控多孔玻璃、瓊脂糖、葡聚糖凝膠、多糖基聚合物。在一些情況下,術(shù)語(yǔ)“固體載體”還指生物分析中使用的顆粒,例如聚合微球。此類載體的實(shí)例包括乳膠微球、由聚苯乙烯或聚苯乙烯共聚物組成的聚合顆粒、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯甲苯、聚甲基丙烯酸2-羥乙酯、聚二甲基丙烯酸乙二醇酯/聚甲基丙烯酸2-羥乙酯共聚物、聚乳酸-polycolicacid共聚物?!肮腆w載體”還可包括無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)物、金屬和半導(dǎo)體、超順磁性復(fù)合材料、可生物降解結(jié)構(gòu)物以及合成類樹(shù)狀大分子和樹(shù)突狀結(jié)構(gòu),如量子點(diǎn)、染料編碼顆粒和磁性編碼顆粒。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“mw”是指分子量。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“小分子”是指小于800道爾頓的低分子量有機(jī)化合物。小分子的實(shí)例包括生物素、熒光標(biāo)記化合物、糖、糖醇、代謝物、藥物、殺蟲劑、氨基酸、核苷酸、化學(xué)發(fā)光化合物、交聯(lián)試劑。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“單mw”或“單分散性”是指一種或一組具有相同尺寸和分子量的化合物。天然聚合物(如蛋白質(zhì)、肽和dna)通常為單分散性的。sa大分子是以純態(tài)手性起始原料單一mw化合物經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)合成技術(shù)而合成純化的。sa大分子可包括具有相同分子量但是彼此為立體或區(qū)位異構(gòu)體的混合化合物。這些異構(gòu)體在合成過(guò)程中產(chǎn)生,并可通過(guò)選擇合適的條件或純化方法減少。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“多分散”或“多分散性”是指具有不同尺寸、形狀或分子量的聚合物的組合。例如,一種聚合物通常有一個(gè)特定的分子量分布范圍。多分散性指數(shù)(pdi)或異質(zhì)性指數(shù)衡量給定聚合物的分子量分布。該指數(shù)按以下公式計(jì)算:pdi=mw/mn,式中mw是重均分子量,mn是數(shù)均分子量。根據(jù)采用的合成方法,除肽和寡核苷酸外大多數(shù)合成聚合物為多分散性的。肽和寡核苷酸是以純態(tài)起始原料根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)合成技術(shù)合成,通常經(jīng)過(guò)純化實(shí)現(xiàn)單分散性。
發(fā)明詳細(xì)說(shuō)明
交聯(lián)試劑和偶聯(lián)化學(xué)是生物偶聯(lián)技術(shù)的兩個(gè)關(guān)鍵部分。選擇生物偶聯(lián)反應(yīng)的交聯(lián)試劑時(shí)需要考慮許多因素:(1)連接子末端的反應(yīng)基團(tuán);(2)間隔子的長(zhǎng)度;(3)間隔子的物理性質(zhì),例如偶聯(lián)后是親水還是疏水,是否可裂解或可生物降解。
連接子末端的典型反應(yīng)基團(tuán)有預(yù)活化的羧酸酯(如n-羥基琥珀酰亞胺(nhs)酯)、硫醇反應(yīng)基團(tuán)(如馬來(lái)酰亞胺/烷基鹵化物)、酮或醛反應(yīng)基團(tuán)(如肼/縮氨基脲/氨氧基)。其它末端基團(tuán)有疊氮/炔烴和二烯烴/親二烯體??贵w和蛋白等生物分子通常有多個(gè)能夠與交聯(lián)試劑的末端基團(tuán)相互作用的相同或相似功能基團(tuán)。偶聯(lián)后生物分子標(biāo)記的位置和程度通常不同。偶聯(lián)物的異質(zhì)性是藥物開(kāi)發(fā)中人們關(guān)心的主要問(wèn)題。采用單一純態(tài)異型雙功能糖醇交聯(lián)試劑和位點(diǎn)特異性標(biāo)記可以減少?gòu)?fù)雜性。例如,巰基是一種常見(jiàn)的功能基團(tuán),因?yàn)槠渚哂蟹磻?yīng)特異性且易于通過(guò)體外半胱氨酸誘變引入。巰基也在特定的抗體修飾和偶聯(lián)中起到特殊的作用。其它可以被靶定的功能基團(tuán)包括后期引入的醛、肼和疊氮化物功能基團(tuán)。
以前的生物分子偶聯(lián)技術(shù)依靠傳統(tǒng)的間隔子,如疏水烴鏈、肽和乙二醇。許多重要偶聯(lián)反應(yīng)涉及強(qiáng)疏水化合物(如疏水藥物、毒素、生物素或熒光化合物)與水溶性生物分子(如抗體、蛋白質(zhì)或酶)的連接。大多數(shù)情況下,反應(yīng)在水性緩沖液中進(jìn)行。疏水連接子的存在有利于偶聯(lián)反應(yīng),并且保持了最終產(chǎn)物的穩(wěn)定性。
疏水連接子經(jīng)過(guò)改造可調(diào)節(jié)各種分子的特性。此類連接子具有不同的結(jié)構(gòu)單元,已用作藥物遞送劑、疏水性分子的水溶性增強(qiáng)劑、偶聯(lián)間隔子或栓鏈、納米技術(shù)中的封裝分子并用于化妝品配方。聚乙二醇(peg)是最常用的疏水性連接子之一,而且已經(jīng)商品化。低mw異型雙功能peg化合物是最常見(jiàn)的用于連接疏水性化合物的化合物。
高mw聚合物已經(jīng)在蛋白質(zhì)、肽、寡核苷酸、sirna和其它治療用生物聚合物的偶聯(lián)中得到應(yīng)用。高mw聚合物與治療用生物聚合物的偶聯(lián)可使血液循環(huán)中的被偶聯(lián)物質(zhì)保持穩(wěn)定,減少其免疫原性,降低抗體識(shí)別率并增加體內(nèi)停留時(shí)間。聚合物偶聯(lián)的其它益處包括帶來(lái)了改變器官疾病傾向、通過(guò)內(nèi)噬作用遞送藥物和靶向新藥物的可能性(f.m.veronese,m.morpurgo″bioconjugationinpharmaceuticalchemistry″ilfarmaco1999,54,497-516)。在蛋白質(zhì)和肽的偶聯(lián)中,修飾也保護(hù)蛋白質(zhì)和肽免于體內(nèi)蛋白質(zhì)降解。
由于其疏水性和生物親和性,高mw多分散性peg連接子已經(jīng)應(yīng)用在修飾治療用蛋白、抗體和小毒素。(veronesem.f.“pegylatedproteinindrugs:basicscienceandclinicalapplications.”2009,
但是,peg基連接子有一些缺陷。(1)聚合化學(xué)的本性導(dǎo)致高mw(mw)peg分子的多分散性。對(duì)mw從2到10000道爾頓范圍的聚合物,mw/mn(數(shù)均)值大約為1.01,但是對(duì)較高mw聚合物,可以達(dá)到1.2。以多分散性peg分子標(biāo)記生物分子產(chǎn)生了其生物特性具有細(xì)微差別的多分散性偶聯(lián)物。這一結(jié)果也使偶聯(lián)物的分析復(fù)雜化。單分散性高mw分子是理想的,但是,以當(dāng)前peg合成純化技術(shù)制備商品化單分散性peg產(chǎn)品過(guò)于困難、昂貴。quantabiodesignlimited公司的科學(xué)家努力開(kāi)發(fā)了一種制造單一純態(tài)peg的較好工藝(us2010/0009902a1,2010)。迄今為止,單一mw商品化peg的最高分子量在1600~1700道爾頓范圍之內(nèi)(36個(gè)乙二醇單體)。由于單體的mw增量小(一個(gè)重復(fù)單元為44道爾頓),該工藝不太可能產(chǎn)生分子量大于2000道爾頓的單一純態(tài)mw的peg。(2)peg不可生物降解。使用高mw的peg和長(zhǎng)期服用任意mw的peg都可能對(duì)人類有長(zhǎng)期作用,安全性也不確定。(3)可用于偶聯(lián)小mw藥物的功能基團(tuán)有限,從而導(dǎo)致載藥量低。每個(gè)線型peg僅有一個(gè)或兩個(gè)羥基可用于連接藥物。因此,目前還沒(méi)有商品化的聚乙二醇化小mw藥物。支化peg和帶有幾個(gè)更多羥基的樹(shù)狀大分子結(jié)構(gòu)已經(jīng)面世。(4)盡管peg連接子有親水性,通過(guò)peg連接子產(chǎn)生的某些偶聯(lián)物仍然沒(méi)有生物應(yīng)用所需的足夠大的溶解度。需要開(kāi)發(fā)更親水的連接子。
由于其氫鍵鍵合能力(受體和供體),糖分子可能是目前最親水的天然化合物。研究者將多糖與具有治療作用的蛋白質(zhì)連接起來(lái),這延長(zhǎng)了血液中的停留時(shí)間,減少了免疫原性,使生物活性的喪失達(dá)到最少(imperiali,b,o’connorse,curr.opin.chem.biol.1999,3,643-649;sinclairam,elliotts.j.pharm.sci.2005,94,1626-1635;fernandesai,gregoriadisg.int.j.pharm.2001,217,215-224)。羥乙基淀粉等多糖衍生物(m.orlando,justus-liebiguniversitatgiesssen,2003,p191)已經(jīng)在蛋白質(zhì)偶聯(lián)中得到應(yīng)用(constantinou,a.etal.bioconjugatechem.2008,19,643-650;gregoriadisg.int.j.pharm.2005,300,125-130)。由于糖化學(xué)的復(fù)雜性和困難性,此類研究中使用的多糖往往和peg一樣為多分散性,而且結(jié)構(gòu)多變。此外,剛性結(jié)構(gòu)的多糖可能導(dǎo)致很大的免疫原性傾向。
糖醇(也稱多元醇)是羰基(醛或酮)已經(jīng)還原為伯羥基或仲羥基的、氫化形式的碳水化合物。糖醇在食品中天然存在,來(lái)源于植物產(chǎn)品(如水果和漿果)。糖醇常用作甜味劑的成分,用于制造聚合物(如水凝膠)。
已經(jīng)有關(guān)于一些簡(jiǎn)單的功能化低mw單體糖醇結(jié)構(gòu)的報(bào)道。表1列出了文獻(xiàn)中發(fā)表的可用于偶聯(lián)的功能化單體糖醇(如果化合物有多個(gè)cas號(hào)或索引號(hào),此處僅列出一個(gè))。數(shù)據(jù)通過(guò)廣泛搜索通式x-ch2-(ch2or)n-ch2-y得到,式中n為2至12,r可為氫、甲基或任何其它保護(hù)基團(tuán),x和y可以是任何基團(tuán)。表中排除了僅含nh2、cooh、sh、oh、br或no2的化合物,因?yàn)檫@些化合物需要進(jìn)一步活化才能用于偶聯(lián)。在單體糖醇方面,總共發(fā)現(xiàn)60個(gè)左右含任意種類功能基團(tuán)的化合物。合成此類化合物的目的主要有以下幾種:1)作為聚合的啟動(dòng)子或起始原料,如制造聚羥基化尼龍6或其它含羥基聚合物;2)作為小分子藥物的起始原料,多數(shù)情況下是成為藥物中與糖醇相似性很低的一部分;或3)作為功能基團(tuán)轉(zhuǎn)化純合成方法開(kāi)發(fā)。罕見(jiàn)的情況是將功能基團(tuán)用作純化手段(編號(hào)20,酰肼)。更為常見(jiàn)的一個(gè)例子是將同位素編碼的功能化甘露醇(編號(hào)14)用于蛋白質(zhì)足跡檢測(cè)。另一個(gè)例子是將d-甘露醇用作連接2-氨基吡啶基與糖分子的間隔子(galb1-4fuc)進(jìn)行熒光分析(nishiyamak.etal.chem.pharm.bull.2010,58,495-500)。據(jù)我們所知,這些功能化小分子sa化合物沒(méi)有任何一個(gè)曾被用作連接兩個(gè)或更多藥物(如毒素、蛋白質(zhì)、抗體、sirna等)的間隔子。報(bào)道的糖醇化合物用途有限,因?yàn)樗羞@些化合物都非常簡(jiǎn)單而且效率不高;尤其是,文獻(xiàn)中沒(méi)有關(guān)于高效異型雙功能交聯(lián)試劑的報(bào)道。
表1:文獻(xiàn)發(fā)表的功能化單體糖醇化合物(化學(xué)式:x-ch2-(choh)n-ch2-y)
文獻(xiàn)中罕見(jiàn)合成的高mw的sa分子。研究者已經(jīng)合成了用作液晶的甘露醇二聚體(akiyama,h.etal.journalsofmaterialschemistry,2009,19,5956-5963)。文獻(xiàn)中也有新山梨醇胺衍生物的報(bào)道(pol.2010,pl206420b120100831)。但是,這些化合物均不含任何有用的交聯(lián)基團(tuán)。另一方面,自然界產(chǎn)生一些sa聚合物。例如,與細(xì)菌細(xì)胞壁相關(guān)的磷壁酸主要包含通過(guò)磷酸二酯鍵互相連接的d-核糖醇?xì)埢S捎谄湮恢茫琭ekete、aniko等人為了開(kāi)發(fā)新疫苗而合成了d-核糖醇-1-磷酸酯的八聚體和十二聚體(carbohydrateresearch,2006,v341(12),p2037-2048)。該聚合物可通過(guò)酮基偶聯(lián)疫苗的載體牛血清蛋白,并將被用作單組分實(shí)驗(yàn)疫苗。沒(méi)有任何文獻(xiàn)顯示此類寡聚體可用于調(diào)節(jié)其它治療藥物的藥代動(dòng)力學(xué)和藥效學(xué)特性,或可用作活體藥物遞送的載體。
其它較不相關(guān)的糖醇結(jié)構(gòu)(大多數(shù)為聚合物)可參見(jiàn)wo2010014678、pl206420、wo2010/134476、wo2010134476、jp2009249500、fr2906245、wo2009053596、fr2906245、wo2004025297、wo2001005224、fr2701949、wo9421595、ep536939、us4172094、ep675101a1、us2520670(聚甘油)、us2520671(多羥基化合物)和us2532036(多元醇)。
因此,生物技術(shù)和制藥領(lǐng)域的關(guān)鍵需求是親水性交聯(lián)試劑、單一高mw的化合物和高負(fù)載能力的載體。以親水性糖醇為主鏈制備用于連接不同類型藥物、單一mw的sa大分子和位點(diǎn)特異性標(biāo)記的治療用蛋白的交聯(lián)試劑,這一想法的實(shí)踐能夠引起整個(gè)制藥行業(yè)的變革。
本發(fā)明提供一種具有選自下組的結(jié)構(gòu)式的偶聯(lián)物:
m1-(l-b)u結(jié)構(gòu)式(1)
b-(l-m1)u結(jié)構(gòu)式(2)
式中,
每個(gè)m1各自獨(dú)立地選自蛋白質(zhì)、酶、抗體、抗體片段、多肽、寡核苷酸、寡核苷酸類似物、多糖;
每個(gè)b為改性糖醇聚合物,其包括:1至2000個(gè)左右糖醇單體;
每個(gè)單體有3至14個(gè)左右-or1基團(tuán);
每個(gè)r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲酰基、乙?;⑵S基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
每個(gè)l各自獨(dú)立地選自鍵和-v1-r2-v2-結(jié)構(gòu),
每個(gè)v1和v2各自獨(dú)立地選自狄爾斯阿爾德反應(yīng)加合物、1,3-偶極加合物、-c(=g2)-g1-、-g1-c(=g2)-、-g3-、-g1-c(=g2)-g1-、-s-s-、-s-(ch2)2-s(=o)2-、-s(=o)2-(ch2)2-s-、-s(=o)2-n(r3)-、-n(r3)-s(=o)2-、-c(=o)-nh-nh-ch2-、-c(=o)-nh-n=ch-、-ch=n-nh-c(=o)-、-ch2-nh-nh-c(=o)-、-n(r3)-s(=o)2-n(r3)-、-c(=o)-nh-ch(ch2sh)-、-n=ch-、-nh-ch2-、-nh-c(o)-ch2-c(o)-nh-、-ch=n-g4、-ch2-nh-g4、-g4-nh-ch2-、-g4-n=ch-、-c(=nh2+)-nh-、-nh-c(=nh2+)-、-o-p(=o)(o-)-nh-、-nh-p(=o)(o-)-o-、-ch2-ch(nh2)-ch2-s-、-s-ch2-ch(nh2)-ch2-、-o-p(=o)(o-)-o-、-o-p(=o)(s-)-o-、-o-p(=s)(s-)-o-、
每個(gè)g1各自獨(dú)立地選自nr3、o和s;
每個(gè)g2各自獨(dú)立地選自o和s;
每個(gè)g3各自獨(dú)立地選自s、o、nr3和so2;
每個(gè)g4各自獨(dú)立地選自o和nr3;
每個(gè)r2各自獨(dú)立地選自鍵、c1-c12烷基、-(ch2ch2o)1-10-、-(ch2ch2o)1-10-ch2-、任選取代的脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芳基、肽、和擬肽寡聚體;
每個(gè)r3各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、-(och2ch2)1-3、脂環(huán)基和雜脂環(huán)基,其中r3中的任意環(huán)均為任選取代。
每個(gè)r4分別為c1-c8烷基;且
u為1至20左右的整數(shù)。
本發(fā)明還提供具有以下結(jié)構(gòu)式的偶聯(lián)物:
(m2-l)q-b結(jié)構(gòu)式(3)
式中,
每個(gè)m2各自獨(dú)立地選自代謝物、熒光化合物、化學(xué)發(fā)光化合物、質(zhì)譜標(biāo)簽、發(fā)色團(tuán)、生物素、毒素、藥物、化療劑、細(xì)胞毒性劑、免疫抑制劑、診斷劑、放射配體和小分子;
每個(gè)b為改性糖醇聚合物,其包括1至2000個(gè)左右糖醇單體;
每個(gè)單體有3至14個(gè)左右-or1基團(tuán);
每個(gè)r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲酰基、乙?;?、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
每個(gè)l各自獨(dú)立地選自鍵和-v1-r2-v2-結(jié)構(gòu),
每個(gè)v1和v2各自獨(dú)立地選自狄爾斯-阿爾德反應(yīng)加合物、1,3-偶極加合物、-c(=g2)-g1-、-g1-c(=g2)-、-g3-、-g1-c(=g2)-g1-、-s-s-、-s-(ch2)2-s(=o)2-、-s(=o)2-(ch2)2-s-、-s(=o)2-n(r3)-、-n(r3)-s(=o)2-、-c(=o)-nh-nh-ch2-、-c(=o)-nh-n=ch-、-ch=n-nh-c(=o)-、-ch2-nh-nh-c(=o)-、-n(r3)-s(=o)2-n(r3)-、-c(=o)-nh-ch(ch2sh)-、-n=ch-、-nh-ch2-、-nh-c(o)-ch2-c(o)-nh-、-ch=n-g4-、-ch2-nh-g4-、-g4-nh-ch2-、-g4-n=ch-、-c(=nh2+)-nh-、-nh-c(=nh2+)-、-o-p(=o)(o-)-nh-、-nh-p(=o)(o-)-o-、-ch2-ch(nh2)-ch2-s-、-s-ch2-ch(nh2)-ch2-、-o-p(=o)(o-)-o-、-o-p(=o)(s-)-o-、-o-p(=s)(s-)-o-、、
每個(gè)g1各自獨(dú)立地選自nr3、o和s;
每個(gè)g2各自獨(dú)立地選自o或s;
每個(gè)g3各自獨(dú)立地選自s、o、nr3和so2;
每個(gè)g4各自獨(dú)立地選自o或nr3;
每個(gè)r2各自獨(dú)立地選自鍵、c1-c12烷基、-(ch2ch2o)1-10-、-(ch2ch2o)1-10-ch2-、任選取代的脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芳基、肽、和擬肽寡聚體;
每個(gè)r3各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、-(och2ch2)1-3、脂環(huán)基和雜脂環(huán)基,其中r3中的任意環(huán)均為任選取代。
每個(gè)r4分別為c1-c8烷基;
q為1至100左右的整數(shù)。
本發(fā)明還提供一種具有選自下組的結(jié)構(gòu)式的偶聯(lián)物:
(m1)q-l-(b-(l-m2)k)u結(jié)構(gòu)式(4)
(m1-l)q-(b-(l-m2)k)u結(jié)構(gòu)式(5)和
m1-(l-b-(l-m2)k)u結(jié)構(gòu)式(6)
式中,
每個(gè)m1各自獨(dú)立地選自蛋白質(zhì)、酶、抗體、抗體片段、多肽、親和素、鏈霉親和素、寡核苷酸、寡核苷酸類似物、多糖;
每個(gè)m2各自獨(dú)立地選自代謝物、熒光化合物、化學(xué)發(fā)光化合物、質(zhì)譜標(biāo)簽、發(fā)色團(tuán)、生物素、毒素、藥物、化療劑、細(xì)胞毒性劑、免疫抑制劑、診斷劑、放射配體和小分子;
每個(gè)b為改性糖醇聚合物,其包括1至2000個(gè)左右糖醇單體;
每個(gè)單體有3至14個(gè)左右-or1基團(tuán);
每個(gè)r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲?;⒁阴;?、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
每個(gè)l各自獨(dú)立地選自鍵和-v1-r2-v2-結(jié)構(gòu),
每個(gè)v1和v2各自獨(dú)立地選自狄爾斯-阿爾德反應(yīng)加合物、1,3-偶極加合物、-c(=g2)-g1-、-g1-c(=g2)-、-g3-、-g1-c(=g2)-g1-、-s-s-、-s-(ch2)2-s(=o)2-、-s(=o)2-(ch2)2-s-、-s(=o)2-n(r3)-、-n(r3)-s(=o)2-、-c(=o)-nh-nh-ch2-、-c(=o)-nh-n=ch-、-ch=n-nh-c(=o)-、-ch2-nh-nh-c(=o)-、-n(r3)-s(=o)2-n(r3)-、-c(=o)-nh-ch(ch2sh)-、-n=ch-、-nh-ch2-、-nh-c(o)-ch2-c(o)-nh-、-ch=n-g4-、-ch2-nh-g4-、-g4-nh-ch2-、-g4-n=ch-、-c(=nh2+)-nh-、-nh-c(=nh2+)-、-o-p(=o)(o-)-nh-、-nh-p(=o)(o-)-o-、-ch2-ch(nh2)-ch2-s-、-s-ch2-ch(nh2)-ch2-、-o-p(=o)(o-)-o-、-o-p(=o)(s-)-o-、-o-p(=s)(s-)-o-、、
每個(gè)g1各自獨(dú)立地選自nr3、o和s;
每個(gè)g2各自獨(dú)立地選自o和s;
每個(gè)g3各自獨(dú)立地選自s、o、nr3和so2;
每個(gè)g4各自獨(dú)立地選自o和nr3;
每個(gè)r2各自獨(dú)立地選自鍵、c1-c12烷基、-(ch2ch2o)1-10-、-(ch2ch2o)1-10-ch2-、任選取代的脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芳基、肽、和擬肽寡聚體;
每個(gè)r3各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、-(och2ch2)1-3、脂環(huán)基和雜脂環(huán)基,其中r3中的任意環(huán)均為任選取代。
每個(gè)r4分別為c1-c8烷基;
u為1至100左右的整數(shù)。
q為1至100左右的整數(shù);
k為0或1至20左右的整數(shù)。
b優(yōu)選為包括4至2000左右個(gè)糖醇單體。
u優(yōu)選為1至10左右的整數(shù)。
任選地,m1選自抗體和抗體片段,m2為化療藥物,q為1,u為1至20左右的整數(shù);k為1至10左右的整數(shù)。在本實(shí)施方案中,k更優(yōu)選為1,u更優(yōu)選為1至8左右的整數(shù)。
糖醇單體可通過(guò)醚鍵互相連接。
一方面,m2可以是化療劑。在這方面,m2為抗癌治療中使用的化療劑。m2最優(yōu)選為可選自腎上腺皮質(zhì)抑制劑、抗代謝物、烷化劑、烷基磺酸酯、抗生素、抗有絲分裂劑、蒽環(huán)類抗生素、抗血管生成劑、喜樹(shù)堿、cox-2抑制劑、cpt-11、阿霉素、阿霉素類似物、酶抑制劑、內(nèi)皮抑素、表鬼臼毒素(epipodophyllotoxins)、氮丙啶衍生物、葉酸類似物、吉西他濱、hdac抑制劑、熱休克蛋白(hsp)90抑制劑、激素拮抗劑、甲氨蝶呤、甲基肼衍生物、mtor抑制劑、亞硝基脲、氮芥、嘧啶類似物、嘌呤類似物、鉑配合物、取代脲、sn-38、紫杉醇(taxols)、三氮烯、紫杉烷、酪氨酸激酶抑制劑、蛋白酶體抑制劑、促凋亡劑、長(zhǎng)春花生物堿、紫杉醇(paclitaxel)、美登素、卡奇霉素、和多拉司他汀。
m1可以是抗體。m1更優(yōu)選為全人類抗體。
任選地,m1可以是選自下組的一種抗原的特異性抗體:腫瘤相關(guān)抗原、胰腺癌相關(guān)抗原、惡性疾病相關(guān)抗原、自體免疫疾病相關(guān)抗原、免疫功能障礙疾病相關(guān)抗原、白血病相關(guān)抗原、神經(jīng)疾病相關(guān)抗原、抗跨膜激活劑抗原、和抗caml相互作用因子抗原。
m1還可以是選自下組的一種抗原的特異性抗體:ca125、ca15-3、ca19-9、l6、lewisy、lewisx、α-胎蛋白、ca242、胎盤堿性磷酸酶、前列腺特異性抗原、前列腺酸性磷酸酶、表皮生長(zhǎng)因子、mage-1、mage-2、mage-3、mage-4、抗轉(zhuǎn)鐵蛋白受體、p97、muc1-klh、cea、gp100、mart1、il-2受體、cd4、cd5、cd8、cd14、cd15、cd19、cd20、cd21、cd22、cd23、cd25、cd33、cd37、cd38、cd40、cd40l、cd46、cd52、cd54、cd66a-d、cd67、cd74、cd79a、cd80、cd126、cd138、cd154、b7、muc1、lali、hm1.24、hla-dr、肌腱蛋白、vegf、pigf、ed-b纖維連接蛋白、致癌基因、致癌基因產(chǎn)物、壞死抗原、t101、tag、il-6、mif、trail-r1(dr4)、trail-r2(dr5)、人絨毛膜促性腺激素、粘蛋白、p21、mpg、和neu致癌基因產(chǎn)物。
至少一個(gè)m2可包括放射性同位素。
至少一個(gè)m1可以是治療用蛋白或肽。治療用蛋白的氨基酸序列優(yōu)選為含有與選自下組的野生型治療用蛋白至少80%同源的序列:粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落刺激因子、干擾素、干擾素α-2a、干擾素α-2b、白細(xì)胞介素、白細(xì)胞介素-2、促紅細(xì)胞生成素、生長(zhǎng)激素、人生長(zhǎng)激素、脫輔基肌紅蛋白、天冬氨酰酶、瘦蛋白、血清蛋白、人絨毛膜促性腺激素、胰島素、卵泡刺激素、促黃體生成素、尿酸氧化酶、腺苷脫氨酶、抗體融合蛋白、vii因子。治療用蛋白的氨基酸序列更優(yōu)選為含有與選自下組的野生型治療用蛋白至少90%同源的序列:粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落刺激因子、干擾素、干擾素α-2a、干擾素α-2b、白細(xì)胞介素、白細(xì)胞介素-2、促紅細(xì)胞生成素、生長(zhǎng)激素、人生長(zhǎng)激素、脫輔基肌紅蛋白、天冬氨酰酶、瘦蛋白、血清蛋白、人絨毛膜促性腺激素、胰島素、卵泡刺激素、促黃體生成素、尿酸氧化酶、腺苷脫氨酶、抗體融合蛋白、和vii因子。
至少一個(gè)m1可選自寡核苷酸和sirna。
本發(fā)明還提供一種具有選自下組的結(jié)構(gòu)式的偶聯(lián)物:
s-(l-b-(l-m1)k)u結(jié)構(gòu)式(7),
s-(l-b-l-(m1)k)u結(jié)構(gòu)式(8),
s-(l-b-(l-m2)k)u結(jié)構(gòu)式(9),
s-(l-b-l-(m2)k)u結(jié)構(gòu)式(10)
式中,
s包括固體載體;
每個(gè)m1各自獨(dú)立地選自蛋白質(zhì)、酶、抗體、抗體片段、多肽、親和素、鏈霉親和素、寡核苷酸、寡核苷酸類似物、多糖;
每個(gè)m2各自獨(dú)立地選自代謝物、熒光化合物、化學(xué)發(fā)光化合物、質(zhì)譜標(biāo)簽、發(fā)色團(tuán)、生物素、毒素、藥物、化療劑、細(xì)胞毒性劑、免疫抑制劑、診斷劑、放射配體和小分子;
每個(gè)b為改性糖醇聚合物,其包括:1至2000個(gè)左右糖醇單體;
每個(gè)單體有3至14個(gè)左右-or1基團(tuán);
每個(gè)r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲?;?、乙酰基、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
每個(gè)l各自獨(dú)立地選自鍵和-v1-r2-v2-結(jié)構(gòu),
每個(gè)v1和v2各自獨(dú)立地選自狄爾斯-阿爾德反應(yīng)加合物、1,3-偶極加合物、-c(=g2)-g1-、-g1-c(=g2)-、-g3-、-g1-c(=g2)-g1-、-s-s-、-s-(ch2)2-s(=o)2-、-s(=o)2-(ch2)2-s-、-s(=o)2-n(r3)-、-n(r3)-s(=o)2-、-c(=o)-nh-nh-ch2-、-c(=o)-nh-n=ch-、-ch=n-nh-c(=o)-、-ch2-nh-nh-c(=o)-、-n(r3)-s(=o)2-n(r3)-、-c(=o)-nh-ch(ch2sh)-、-n=ch-、-nh-ch2-、-nh-c(o)-ch2-c(o)-nh-、-ch=n-g4-、-ch2-nh-g4-、-g4-nh-ch2-、-g4-n=ch-、-c(=nh2+)-nh-、-nh-c(=nh2+)-、-o-p(=o)(o-)-nh-、-nh-p(=o)(o-)-o-、-ch2-ch(nh2)-ch2-s-、-s-ch2-ch(nh2)-ch2-、-o-p(=o)(o-)-o-、-o-p(=o)(s-)-o-、-o-p(=s)(s-)-o-、、
每個(gè)g1各自獨(dú)立地選自nr3、o和s;
每個(gè)g2各自獨(dú)立地選自o和s;
每個(gè)g3各自獨(dú)立地選自s、o、nr3和so2;
每個(gè)g4各自獨(dú)立地選自o和nr3;
每個(gè)r2各自獨(dú)立地選自鍵、c1-c12烷基、-(ch2ch2o)1-10-、-(ch2ch2o)1-10-ch2-、任選取代的脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芳基、肽、和擬肽寡聚體;
每個(gè)r3各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、-(och2ch2)1-3、脂環(huán)基和雜脂環(huán)基,其中r3中的任意環(huán)均可任選取代。
每個(gè)r4分別為c1-c8烷基;
u為1至500左右的整數(shù);
k為0或1至20左右的整數(shù)。
在本實(shí)施方案中,b可以是3至1000左右個(gè)糖醇單元。
在本實(shí)施方案中,s可以選自聚苯乙烯載體、聚酰胺載體、聚乙二醇載體、聚丙烯酸載體、聚丙烯酸/β-丙氨酸共聚物載體、聚丙烯酰胺/聚苯乙烯共聚物載體、聚丙烯酰胺/聚乙二醇共聚物載體、聚乙二醇/聚苯乙烯共聚物載體、可控多孔玻璃、瓊脂糖、葡聚糖凝膠、多糖基聚合物、聚合微球、乳膠微球、由聚苯乙烯組成的聚合微球、由聚苯乙烯共聚物組成的聚合微球、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯甲苯、聚甲基丙烯酸2-羥乙酯、聚甲基丙烯酸2-羥乙酯共聚物、聚二甲基丙烯酸乙二醇酯/聚甲基丙烯酸2-羥乙酯共聚物、聚乳酸-polycolicacid共聚物、無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)物、金屬、半導(dǎo)體、超順磁性復(fù)合材料、可生物降解結(jié)構(gòu)物、合成樹(shù)狀大分子、樹(shù)突狀結(jié)構(gòu)、量子點(diǎn)、染料涂層顆粒、和磁性涂層顆粒。任選地,s為瓊脂糖珠。或者,s可以是磁性涂層顆粒。
在上述所有實(shí)施方案中,b可以是改性糖醇聚合物,其包括1至2000左右各糖醇單體b1,且通過(guò)一個(gè)單體單元的x、y或z部分與另一個(gè)單體單元的x、y或z部分之間的反應(yīng)形成的連接基團(tuán)w,每個(gè)糖醇單體結(jié)合一個(gè)或多個(gè)糖醇單體。
其中,每個(gè)b1分別具有化學(xué)結(jié)構(gòu)式(6):
n和p各自獨(dú)立地選自0和1至12左右的一個(gè)整數(shù);n+p在1和12之間;
r為0或1;
q選自=o、=n-o-l-m1、=n-o-l-m2、=n-o-l-s、-nh-o-l-s、-nh-o-l-m1、-nh-o-l-m2;
x、y和z結(jié)合m1、m2或s時(shí)均為連接子v,
x、y和z不結(jié)合m1、m2或s時(shí)分別為各自獨(dú)立地選自以下基團(tuán)的功能基團(tuán):-oh、-j、-r5j、-c(=o)-j、-c(=o)-ch2-j、-nh-c(=o)-ch2-j、-or5、-or6、-or7、-o-甲磺?;?o-甲苯磺?;?nh-c(=o)-ch2-o-甲磺?;?、-nh-c(=o)-ch2-o-甲苯磺?;?、-sh、-s-s-叔丁基、-sr7、-sr5、-s-s-r8、-s(=o)2-j、-nh2、-nhr5、-n(r5)r5、-nhr7、-nh-fmoc、-nh-boc、-c(=o)h、-c(=o)-r5、-c(=o)oh、-n=c=s、-n=c=o、-c≡c-r5、-n=n+=n-、-o-nh2,-o-nh-fmoc、o-nh-boc、-o-n-(boc)2、-o-n(-鄰苯二甲酰亞胺基)、-nh-nh2、-c(=o)-nh-nh2、-nh-c(=o)-nh-nh2、-nh-c(=s)-nh-nh2、甲苯磺酰肼、-r5-nh-c(=nh2+)-nh2、二苯甲酮、芳基重氮化物、重氮烷、重氮乙?;⑤祯?、二氮丙啶、任選取代的三氟甲基苯基二氮丙啶、二烯烴、親二烯體、1,3-偶極體、親偶極體、烯烴、烯酮、烯烴(olefin)、帶烯丙基氫的烯烴、二羰基、環(huán)氧化物、環(huán)氧乙烷、有機(jī)硅烷、膦基、酯、酸酐、碳酸酯基、乙二醛、-c(=nh2)-o-r5、羥甲基膦衍生物、乙基乙烯基、馬來(lái)酰亞胺、乙烯基砜、烯丙基砜、硫酯、順鉑衍生物、氮丙啶、丙烯?;?/p>
每個(gè)r5各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芐基或芳基,其中r5中的任意環(huán)均為任選取代;
每個(gè)r6各自獨(dú)立地選自苯甲酰基、乙酰基、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
每個(gè)r7各自獨(dú)立地選自三苯基甲基(trityl)、mmt和dmt;
每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基;
每個(gè)j1選自cl、br和i;
l1、l2和l3分別為鍵或-r9-v-r2-*,其中:
“*”分別代表l1、l2、l3中結(jié)合x、y、s、m1或m2的一部分,或z;
每個(gè)w和v各自獨(dú)立選自狄爾斯-阿爾德反應(yīng)加合物、1,3-偶極加合物、-c(=g2)-g1-、-g1-c(=g2)-、-g3-、-g1-c(=g2)-g1-、-s-s-、-s-(ch2)2-s(=o)2-、-s(=o)2-(ch2)2-s-、-s(=o)2-n(r3)-、-n(r3)-s(=o)2-、-c(=o)-nh-nh-ch2-、-c(=o)-nh-n=ch-、-ch=n-nh-c(=o)-、-ch2-nh-nh-c(=o)-、-n(r3)-s(=o)2-n(r3)-、-c(=o)-nh-ch(ch2sh)-、-n=ch-、-nh-ch2-、-nh-c(=o)-ch2-c(=o)-nh-、-ch=n-g4-、-ch2-nh-g4-、-g4-nh-ch2-、-g4-n=ch-、-c(=nh2+)-nh-、-nh-c(=nh2+)-、-o-p(=o)(o-)-nh-、-nh-p(=o)(o--o-、-ch2-ch(nh2)-ch2-s-、-s-ch2-ch(nh2)-ch2-、-o-p(=o)(o-)-o-、-o-p(=o)(s-)-o-、-o-p(=s)(s-)-o、
其中:
每個(gè)g1各自獨(dú)立地選自nr3、o和s;
每個(gè)g1各自獨(dú)立地選自o或s;
每個(gè)g3各自獨(dú)立地選自s、o、nr3和so2;
每個(gè)g4各自獨(dú)立地選自o或nr3;
每個(gè)r2各自獨(dú)立地選自鍵、c1-c12烷基、-(ch2ch2o)1-10-、-(ch2ch2o)1-10-ch2-、任選取代的脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芳基、肽、和擬肽寡聚體;
每個(gè)r3各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、-(och2ch2)1-3、任選取代的脂環(huán)基、和任選取代的雜脂環(huán)基;
每個(gè)r4分別為c1-c8烷基;
每個(gè)r9為鍵或-ch2-;
且
至少在一個(gè)b1單元中每個(gè)-l3-z部分為-or1;其中每個(gè)r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲酰基、乙?;⑵S基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
任選地,b具有化學(xué)結(jié)構(gòu)式(7):
式中,
每個(gè)l4結(jié)合m1、m2或s時(shí)分別為連接子v,
當(dāng)k為0時(shí),
或者,b可以具有化學(xué)結(jié)構(gòu)式(8):
*1-l4-(b1-w)s-b1-l4-*2(8)
式中:
“*1”代表l4中結(jié)合s、m1或m2的一部分;
每個(gè)l4結(jié)合m1、m2或s時(shí),分別為連接子v,
s為0或獨(dú)立地選自1至500左右的整數(shù)。
當(dāng)k為0時(shí),l4-*2代表y;且
當(dāng)k為1至20左右的整數(shù)時(shí),“*2”代表l4中結(jié)合m1、m2或s的一部分。且
每個(gè)b1分別具有化學(xué)結(jié)構(gòu)式(14):
另一方面,本發(fā)明還提供一種具有包含三個(gè)或更多糖醇單元b1的線型、支化或大環(huán)多聚體糖醇的化合物;且
通過(guò)一個(gè)單體單元的x、y或z部分與另一個(gè)單體單元的x、y或z部分之間的反應(yīng)形成的連接基團(tuán)w,每個(gè)單體糖醇單元結(jié)合一個(gè)或多個(gè)其它單體單元;
其中
每個(gè)b1具有化學(xué)結(jié)構(gòu)式(15):
式中,對(duì)于每個(gè)b1:
n和p各自獨(dú)立地選自0和1至12左右的一個(gè)整數(shù);且
n+p在1和12之間;
r為0或1;
x、y和z各自獨(dú)立地選自-oh、-j、-r5j、-c(=o)-j、-c(=o)-ch2-j、-nh-c(=o)-ch2-j、-or5、-or6、-or7、-o-甲磺?;?o-甲苯磺?;?、-nh-c(=o)-ch2-o-甲磺酰基、-nh-c(=o)-ch2-o-甲苯磺?;?、-sh、-s-s-叔丁基、-sr7、-sr5、-s-s-r8、-s(=o)2-j、-nh2、-nhr5、-n(r5)r5、-nhr7、-nh-fmoc、-nh-boc、-c(=o)h、-c(=o)-r5、-c(=o)oh、-n=c=s、-n=c=o、-c≡c-r5、-n=n+=n-、-o-nh2、-o-nh-fmoc、o-nh-boc、-o-n-(boc)2、-o-n(-鄰苯二甲酰亞胺基)、-nh-nh2、-c(=o)-nh-nh2、-nh-c(=o)-nh-nh2、-nh-c(=s)-nh-nh2、甲苯磺酰肼、-r5-nh-c(=nh2+)-nh2、二苯甲酮、芳基重氮化物、重氮烷、重氮乙?;?、蒽醌、二氮丙啶、任選取代的三氟甲基苯基二氮丙啶、二烯烴、親二烯體、1,3-偶極體、親偶極體、烯烴、烯酮、烯烴(olefin)、帶烯丙基氫的烯烴、二羰基、環(huán)氧化物、環(huán)氧乙烷、有機(jī)硅烷、膦基、酯、酸酐、碳酸酯基、乙二醛、-c(=nh2)-o-r5、羥甲基膦衍生物、乙基乙烯基、馬來(lái)酰亞胺、乙烯基砜、烯丙基砜、硫酯、順鉑衍生物、氮丙啶、丙烯?;?/p>
每個(gè)r5各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芐基或芳基,其中r5中的任意環(huán)均為任選取代;
每個(gè)r6各自獨(dú)立地選自苯甲?;⒁阴;⑵S基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
每個(gè)r7各自獨(dú)立地選自三苯基甲基(trityl)、mmt和dmt;
每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基;
每個(gè)j各自獨(dú)立地選自cl、br和i;
l1、l2和l3分別為鍵或-r9-v-r2-*,其中:
“*”分別代表l1、l2、l3中結(jié)合x、y的一部分,或z;
每個(gè)v和w各自獨(dú)立地選自狄爾斯阿爾德反應(yīng)加合物、1,3-偶極加合物、-c(=g2)-g1-、-g1-c(=g2)-、-g3-、-g1-c(=g2)-g1-、-s-s-、-s-(ch2)2-s(=o)2-、-s(=o)2-(ch2)2-s-、-s(=o)2-n(r3)-、-n(r3)-s(=o)2-、-c(=o)-nh-nh-ch2-、-c(=o)-nh-n=ch-、-ch=n-nh-c(=o)-、-ch2-nh-nh-c(=o)-、-n(r3)-s(=o)2-n(r3)-、-c(=o)-nh-ch(ch2sh)-、-n=ch-、-nh-ch2-、-nh-c(=o)-ch2-c(=o)-nh-、-ch=n-g4-、-ch2-nh-g4-、-g4-nh-ch2-、-g4-n=ch-、-c(=nh2+)-nh-、-nh-c(=nh2+)-、-o-p(=o)(o-)-nh-、-nh-p(=o)(o-)-o-、-ch2-ch(nh2)-ch2-s-、-s-ch2-ch(nh2)-ch2-、-o-p(=o)(o-)-o-、-o-p(=o)(s-)-o-、-o-p(=s)(s-)-o-、
其中:
每個(gè)g1各自獨(dú)立地選自nh、o和s;
每個(gè)g2各自獨(dú)立地選自o或s;
每個(gè)g3各自獨(dú)立地選自s、o、nr3和so2;
每個(gè)g4各自獨(dú)立地選自o或nr3;
每個(gè)r2各自獨(dú)立地選自鍵、c1-c12烷基、-(ch2ch2o)1-10-、-(ch2ch2o)1-10-ch2-、任選取代的脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芳基、肽、和擬肽寡聚體;
每個(gè)r3各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、-(och2ch2)1-3、脂環(huán)基、雜脂環(huán)基,其中r3中的任意環(huán)均為任選取代。
每個(gè)r4分別為c1-c8烷基;
每個(gè)r9為鍵或-ch2-;且
至少在一個(gè)b1單元中每個(gè)-l3-z部分為-or1;其中每個(gè)r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲?;⒁阴;?、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;至少一個(gè)b1單元中的n+p+r大于1。
該化合物的分子量?jī)?yōu)選為5000道爾頓左右至50萬(wàn)道爾頓左右。該化合物的分子量更優(yōu)選為1萬(wàn)道爾頓左右至10萬(wàn)道爾頓左右。該化合物的分子量最優(yōu)選為1萬(wàn)道爾頓左右至6萬(wàn)道爾頓左右。
該化合物的純度優(yōu)選為大于90%。該化合物的純度更優(yōu)選為大于95%。
該化合物最優(yōu)選為分子量在1萬(wàn)道爾頓左右至6萬(wàn)道爾頓左右,純度大于95%。
該化合物可以有一個(gè)w選自:-s-、-o-、-nh-、-c(=o)nh-、-nhc(=o)-、-s(=o)-、-s(=o)2、-p(=s)2o-、-p(=s)(=o)o-。
任選地,該化合物有一個(gè)w選自:-s-、-o-、-s(=o)-、-s(=o)2、-p(=s)2o-、-p(=s)(=o)o-。w更優(yōu)選為-o-。
該化合物優(yōu)選為x、y或z中至少一個(gè)選自-o-nh2、-n=c=s、-n=c=o、-c≡c-r5、-n=n+=n-、-sr5、-s-s-r8、-c(=o)-ch2-j、二烯烴、親二烯體、酮、醛、1,3-偶極體、親偶極體、烯烴、烯酮、烯烴(olefin)、帶烯丙基氫的烯烴、三氟甲基苯基二氮丙啶、n-羥基琥珀酰亞胺酯、馬來(lái)酰亞胺;
每個(gè)r5可各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芐基或芳基,其中r5中的任意環(huán)均為任選取代;
每個(gè)r8可各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基;每個(gè)j可各自獨(dú)立地選自cl、br和i。
任選地,該化合物中l(wèi)1和l2可以都是-ch2-,每個(gè)l3都可以是鍵,每個(gè)z都可以是-or1,其中r1獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲?;?、乙?;⑵S基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
任選地,該化合物中每個(gè)x都可以是-o-(c1-c8烷基);至少一個(gè)y可以是-n=n+=n-、-o-nh2、-c≡c-c1-c4烷基、-nh-c(=o)-ch2ch2-馬來(lái)酰亞胺、-s-s-r8、-nh-(c=o)-ch2-br、-nh-c(=o)-ch2-ch2-s-s-r8、-sh,-s-c(=o)-ch3、
每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基;
任選地,該化合物的每個(gè)-l3-z部分都可以是-or1,
其中r1可獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲酰基、乙酰基、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
任選地,該化合物中l(wèi)1和l2都可以是-ch2-,
該化合物中每個(gè)r都可以是0。
該化合物可以有至少一個(gè)x和至少一個(gè)y是相同的,且可以選自n-羥基琥珀酰亞胺、-nh-c(=o)-ch2ch2-馬來(lái)酰亞胺、-n=n+=n-、-o-nh2,-c≡c-c、c1-c4烷基、
該化合物的每個(gè)-l3-z也都可以是-oh。
該化合物的每個(gè)l1和l2也都可以是-ch2-。
該化合物的每個(gè)r也都可以是0。
該化合物可以有至少一個(gè)x和至少一個(gè)y各自獨(dú)立地選自-oh、-oc1-c8烷基、-s-s-r8、-o-nh2、-c(=o)-oh、n-羥基琥珀酰亞胺、-nh-c(=o)-ch2ch2-馬來(lái)酰亞胺、-nh-c(=o)-ch2-br、
該化合物可以有至少一個(gè)x、y或z為乙烯基砜基或具有以下通式:
任選地,該化合物的多聚體可以是線型的并具有以下結(jié)構(gòu)式(16):
式中,v為2至2000左右的整數(shù)。該化合物更優(yōu)選為每個(gè)l3-z部分是-or1并具有以下結(jié)構(gòu)式(21)
式中
r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲?;?、乙?;?、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;更優(yōu)選為每個(gè)r是0且多聚體具有以下結(jié)構(gòu)式(17):
式中r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲酰基、乙?;?、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;該化合物更優(yōu)選為具有以下結(jié)構(gòu)式(18):
式中r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲?;⒁阴;⑵S基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
該化合物中的w更優(yōu)選為選自-s-、-o-、-nh-、-c(=o)nh-、-nhc(=o)-、-s(=o)-、-s(=o)2、-p(=s)2o-、和-p(=s)(=o)o-。
任選地,w可選自-s-、-o-、-s(=o)-、-s(=o)2、-p(=s)2o-、-p(=s)(=o)o-。w優(yōu)選為-o-。任選地,x和y不相同。
任選地,該化合物可以是具有結(jié)構(gòu)式(19)的環(huán)狀多聚體:
式中t為3至2000左右的整數(shù),每個(gè)n可各自獨(dú)立地選自2至12左右,每個(gè)p可各自獨(dú)立地選自1至12左右。
任選地,該化合物可以是具有結(jié)構(gòu)式(20)的支化大分子糖醇化合物多聚體:
式中每個(gè)n和p是各自獨(dú)立地選自0至12的整數(shù),n+p在2和12之間。
每個(gè)n為各自獨(dú)立地選自1至12的整數(shù);
每個(gè)v為各自獨(dú)立地選自0至2000的整數(shù);
本發(fā)明還提供一種具有化學(xué)結(jié)構(gòu)式(21)的單體糖醇:
n和p可以是各自獨(dú)立地選自0和1至12左右的一個(gè)整數(shù);n+p在2和12之間;
r為0或1;
每個(gè)x1可各自獨(dú)立地選自oh、-j、-c(=o)-ch2-j、-or5、-s-s-r8、-nh-c(=o)-ch2ch2-s-s-r8、-s-c(=o)-ch3、-c(=o)h、-c(=o)-r5、-c(=o)oh,-c≡c-r5,-n=n+=n-、-o-nh2、-o-nh-fmoc、-o-nh-boc、-o-n-(boc)2、-o-n(-鄰苯二甲酰亞胺基)、-c(=o)-nh-nh2、酚基、任選取代的三氟甲基苯基二氮丙啶、二烯烴、親二烯體、1,3-偶極體、親偶極體、烯烴、烯酮、烯烴(olefin)、帶烯丙基氫的烯烴、任選取代的n-羥基琥珀酰亞胺酯、亞氨酸酯、馬來(lái)酰亞胺、亞磷酰胺;
每個(gè)y1可各自獨(dú)立地選自-s-s-叔丁基、-sr7、-s-s-r8、-nh-c(=o)-ch2ch2-s-sr8、-nhr7、-nh-fmoc、-nh-boc、-o-nh2、-o-nh-fmoc、-o-nh-boc、-o-n-(boc)2、-o-n(-鄰苯二甲酰亞胺基)、任選取代的三氟甲基苯基二氮丙啶、任選取代的n-羥基琥珀酰亞胺酯、亞氨酸酯、馬來(lái)酰亞胺;
每個(gè)r1可各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲?;?、乙酰基、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
每個(gè)r5可各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芐基或芳基,其中r5中的任意環(huán)均為任選取代;
每個(gè)r7可各自獨(dú)立地選自三苯基甲基(trityl)、mmt和dmt;
每個(gè)r8可各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基;
每個(gè)j可各自獨(dú)立地選自cl、br和i;
l4和l5可各自獨(dú)立地選自鍵、-ch2-*、-c(=o)-nh-c1-8烷基-*、-ch2-nh-c(=o)-c1-8烷基-*、-ch2-c(=o)-nh-c1-8烷基-*,
“*”代表l4和l5中結(jié)合x1或y1的一部分。
任選地,該單體糖醇中可以
x1為c(=o)-oh;r為0,且y1獨(dú)立地選自-nh-r7、-nh-fmoc、-nh-boc、-s-s-r8、-s-s-r7、-s-s-叔丁基、-o-nh-fmoc、-o-n-(boc)2、-o-n(-鄰苯二甲酰亞胺基);其中:
每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基;
每個(gè)r7各自獨(dú)立地選自三苯基甲基(trityl)、mmt和dmt;
當(dāng)r為1時(shí),y1為or1,其中:
每個(gè)r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲?;?、乙?;⑵S基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
任選地,該單體糖醇中可以x1為亞磷酰胺;
當(dāng)r為0時(shí),y1獨(dú)立地選自-s-s-(c1-c4烷基)-or7、s-s-r8、-nh-tfa、-nh-r7,其中:
每個(gè)r7各自獨(dú)立地選自三苯基甲基(trityl)、mmt和dmt;
每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基;
該單體糖醇中的x1和y1可以不相同。x1和y1更優(yōu)選為至少一個(gè)選自o-nh2、-s-s-r8、-nh-c(=o)-ch2ch2-s-s-r8、任選取代的n-羥基琥珀酰亞胺酯基團(tuán)、任選取代的三氟甲基苯基二氮丙啶、馬來(lái)酰亞胺基團(tuán);其中每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基;
該單體糖醇可具有式(22)的結(jié)構(gòu):
式中,
n為2左右至8左右的整數(shù);
x2為選自下組的化學(xué)或光交聯(lián)基團(tuán):
y2為選自下組的化學(xué)或光交聯(lián)基團(tuán):
w1為選自-c(=o)-nh-和-nh-c(=o)-的獨(dú)立連接子;
每個(gè)j1各自獨(dú)立地選自cl、br和i;
每個(gè)w2各自獨(dú)立地選自:
每個(gè)w3各自獨(dú)立地選自:
該單體糖醇優(yōu)選為具有選自下組的化學(xué)式的結(jié)構(gòu):
該單體糖醇更優(yōu)選為具有選自下組的化學(xué)式的結(jié)構(gòu):
或者,該單體糖醇具有選自下組的化學(xué)式:
或者,該單體糖醇具有選自下組的化學(xué)式:
該單體糖醇最優(yōu)選為具有選自下組的化學(xué)式:
該單體糖醇最優(yōu)選為具有選自下組的化學(xué)式:
本發(fā)明還提供具有化學(xué)結(jié)構(gòu)式(28)的二聚糖醇:
n1、n2、p1和p2各自獨(dú)立地選自0和1至12左右的一個(gè)整數(shù);n1+p2在1和12之間,n2+p2在2和12之間;
r為0或1;
其中w3選自-s-、-o-、-nh-、-nc1-c6烷基-、-c(=o)nh-、-nhc(=o)-、-s(=o)-、-s(=o)2、-p(=s)2o-、和-p(=s)(=o)o-;
每個(gè)x3各自獨(dú)立地選自-oh、-j、-c(=o)-ch2-j、-or5、-s-s-r8、-nh-c(=o)-ch2ch2-s-s-r8、-s-c(=o)-ch3、-c(=o)h,-c(=o)-r5、-c(=o)oh、-c≡c-r5、-n=n+=n、-o-nh2、-o-nh-fmoc、o-nh-boc、-o-n-(boc)2、-o-n(-鄰苯二甲酰亞胺基)、-c(=o)-nh-nh2、酚基、任選取代的三氟甲基苯基二氮丙啶、二烯烴、親二烯體、1,3-偶極體、親偶極體、烯烴、烯酮、烯烴(olefin)、帶烯丙基氫的烯烴、任選取代的n-羥基琥珀酰亞胺酯、亞氨酸酯、馬來(lái)酰亞胺、和亞磷酰胺;
每個(gè)y3各自獨(dú)立地選自-s-s-叔丁基、-sr7、-s-s-r8、-nh-c(=o)-ch2ch2-s-s-r8、-nhr7、-nh-fmoc、-nh-boc、-o-nh2、-o-nh-fmoc、-o-nh-boc、o-n-(boc)2、-o-n(-鄰苯二甲酰亞胺基)、任選取代的三氟甲基苯基二氮丙啶、任選取代的n-羥基琥珀酰亞胺酯、亞氨酸酯、馬來(lái)酰亞胺;
每個(gè)r6各自獨(dú)立地選自苯甲?;?、乙酰基、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
每個(gè)r7各自獨(dú)立地選自三苯基甲基(trityl)、mmt和dmt;
每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基;每個(gè)j1各自獨(dú)立地選自cl、br和i;
l4和l5各自獨(dú)立地選自鍵、-ch2-*、
-c(=o)-nh-c1-8烷基-*、-ch2-nh-c(=o)-c1-8烷基-*、-ch2-和c(=o)-nh-c1-8烷基-*,
“*”代表l4和l5中結(jié)合x3或y3的一部分;
該二聚糖醇優(yōu)選為有一個(gè)w3選自:-s-、-o-、-s(=o)-、-s(=o)2、-p(=s)2o-、和-p(=s)(=o)o-。
該二聚糖醇化合物中可以有一個(gè)w3為o-。
該二聚糖醇化合物中x3可以為c(=o)-oh,r為0,且y3獨(dú)立地選自-nh-r7、-nh-fmoc、-nh-boc、-s-s-r8、-s-s-r7、-s-s-叔丁基、-o-nh-fmoc、-o-n-(boc)2、和-o-n(-鄰苯二甲酰亞胺基);其中:
每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基;
每個(gè)r7各自獨(dú)立地選自三苯基甲基(trityl)、mmt和dmt;且
當(dāng)r為1時(shí),y1為or1,其中:
r1獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲?;?、乙?;?、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
該二聚糖醇化合物中x3可為亞磷酰胺;當(dāng)r為0時(shí),y3獨(dú)立地選自-s-s-(c1-c4烷基)-or7、s-s-r8、-nh-tfa、-nh-r7,其中:
每個(gè)r7各自獨(dú)立地選自三苯基甲基(trityl)、mmt和dmt;
每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基;
該二聚糖醇化合物中的x3和y4可以不相同。
該二聚糖醇化合物中的x3和y4可各自獨(dú)立地選自-o-nh2、-s-s-r8、-nh-c(=o)-ch2ch2-s-s-r8、任選取代的n-羥基琥珀酰亞胺酯基團(tuán)、任選取代的三氟甲基苯基二氮丙啶、和馬來(lái)酰亞胺基團(tuán);其中:
每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基。
該二聚糖醇化合物中的x3可為氨氧基團(tuán),y3可選自馬來(lái)酰亞胺基團(tuán)、巰基基團(tuán)、二硫化物基團(tuán)、鹵代乙酰基團(tuán)、疊氮基團(tuán)、和炔基基團(tuán)。
該二聚糖醇化合物中的x3可為任選取代的n-羥基琥珀酰亞胺酯,y3可選自馬來(lái)酰亞胺基團(tuán)、巰基基團(tuán)、二硫化物基團(tuán)、鹵代乙?;鶊F(tuán)、疊氮基團(tuán)、和炔基基團(tuán)。
本發(fā)明還提供具有以下化學(xué)式的第一糖醇衍生化合物:
式中,
u為2至8左右的整數(shù);
m為1至8左右的整數(shù);
p為1至2000左右的整數(shù);
每個(gè)x1選自:
每個(gè)y1選自:
每個(gè)w1選自-c(=o)-nh-和-nh-c(=o)-;
每個(gè)j1選自cl、br或i;
r18選自氫、c1-8烷基、脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芐基和芳基,其中r18中的任意環(huán)均為任選取代;
每個(gè)w2各自獨(dú)立地選自:
每個(gè)w3各自獨(dú)立地選自:
第一糖醇衍生化合物優(yōu)選為具有選自下組的化學(xué)式:
第一糖醇衍生化合物更優(yōu)選為具有選自下組的化學(xué)式:
第一糖醇衍生化合物最優(yōu)選為具有選自下組的化學(xué)式:
或者,第一糖醇衍生化合物具有選自下組的化學(xué)式:
或者,第一糖醇衍生化合物具有選自下組的化學(xué)式:
或者,第一糖醇衍生化合物具有選自下組的化學(xué)式:
第一糖醇衍生化合物中p優(yōu)選為1至1000左右的整數(shù)。
該化合物實(shí)施例優(yōu)選為p為1至500左右的整數(shù)的糖醇衍生物。
任性地,第一糖醇衍生化合物的分子量可以選為5000道爾頓左右至50萬(wàn)道爾頓左右。該化合物的分子量?jī)?yōu)選為1萬(wàn)道爾頓左右至10萬(wàn)道爾頓左右。該化合物的分子量更優(yōu)選為1萬(wàn)道爾頓左右至6萬(wàn)道爾頓左右.
任性地,第一糖醇衍生化合物的純度為90%左右。該化合物的純度優(yōu)選為95%左右。該化合物的純度最優(yōu)選為97%左右。
第一糖醇衍生化合物的分子量可以選為5000道爾頓左右至50萬(wàn)道爾頓左右,該化合物的純度可以是90%左右。該化合物的分子量可以更優(yōu)選為1萬(wàn)道爾頓左右至10萬(wàn)道爾頓左右,該化合物的純度可以在90%左右。該化合物的分子量可以最優(yōu)選為1萬(wàn)道爾頓左右至6萬(wàn)道爾頓左右,該化合物的純度可以在90%左右
本發(fā)明還提供具有以下化學(xué)式的第二糖醇衍生化合物:
式中,
u為2至8左右的整數(shù);
x2為選自下組的化學(xué)或光交聯(lián)基團(tuán):
y2為選自下組的化學(xué)或光交聯(lián)基團(tuán):
w1為選自-c(=o)-nh-和-nh-c(=o)-的獨(dú)立連接子;
每個(gè)j1各自獨(dú)立地選自cl、br和i;
每個(gè)w2各自獨(dú)立地選自:
每個(gè)w3各自獨(dú)立地選自:
第二糖醇衍生化合物優(yōu)選為具有選自下組的化學(xué)式:
第二糖醇衍生化合物優(yōu)選為具有選自下組的化學(xué)式:
第二糖醇衍生化合物優(yōu)選為具有選自下組的化學(xué)式:
第二糖醇衍生化合物優(yōu)選為具有選自下組的化學(xué)式:
第二糖醇衍生化合物優(yōu)選為具有選自下組的化學(xué)式:
第二糖醇衍生化合物優(yōu)選為具有選自下組的化學(xué)式:
任性地,第二糖醇衍生化合物的分子量可以選為5000道爾頓左右至50萬(wàn)道爾頓左右。該化合物的分子量?jī)?yōu)選為1萬(wàn)道爾頓左右至10萬(wàn)道爾頓左右。該化合物的分子量更優(yōu)選為1萬(wàn)道爾頓左右至6萬(wàn)道爾頓左右.
任性地,第二糖醇衍生化合物的純度為90%左右。該化合物的純度優(yōu)選為95%左右。該化合物的純度最優(yōu)選為97%左右。
第二糖醇衍生化合物的分子量可以優(yōu)選為5000道爾頓左右至50萬(wàn)道爾頓左右,該化合物的純度可以是90%左右。該化合物的分子量可以更優(yōu)選為1萬(wàn)道爾頓左右至10萬(wàn)道爾頓左右,該化合物的純度可以在90%左右。該化合物的分子量可以最優(yōu)選為1萬(wàn)道爾頓左右至6萬(wàn)道爾頓左右,該化合物的純度可以在90%左右。
本發(fā)明還提供具有以下化學(xué)式的第三糖醇衍生化合物:
式中
n為2至8左右的整數(shù);
m為1至8左右的整數(shù);
p為2至2000左右的整數(shù);
其中每個(gè)w各自獨(dú)立地選自-s-、-nh-、-o-、-nc1-c6烷基-、-c(=o)nh-、-nhc(=o)-、-s(=o)-、-s(=o)2、-p(=o)2o-、-p(=s)2o-、-c(=o)o-和-p(=s)(=o)o-。
每個(gè)x3和y3分別為選自下組的化學(xué)或交聯(lián)基團(tuán):
二烯烴、親二烯體、1,3-偶極體、親偶極體、烯烴、烯酮、烯烴(olefin)、帶烯丙基氫的烯烴、二苯甲酮、芳基重氮化物、乙烯基砜和烯丙基砜;
l1和l2各自獨(dú)立地選自鍵、-ch2-*,
“*”代表l1和l2中結(jié)合x3或y3的一部分;
r18為氫、c1-8烷基、脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芐基或芳基,其中r18中的任意環(huán)均為任選取代。
每個(gè)w1均為選自-c(=o)-nh-和-nh-c(=o)-的獨(dú)立連接子;
每個(gè)j1各自獨(dú)立地選自cl、br和i;
每個(gè)w2各自獨(dú)立地選自:
每個(gè)w3各自獨(dú)立地選自:
第三糖醇衍生化合物實(shí)施例中p優(yōu)選為選自2左右至1000左右的整數(shù)。p更優(yōu)選為選自1至1000左右的整數(shù)。p最優(yōu)選為選自1至500左右的整數(shù)。
第三糖醇衍生化合物的分子量?jī)?yōu)選為5000道爾頓左右至50萬(wàn)道爾頓左右。該化合物的分子量更優(yōu)選為1萬(wàn)道爾頓左右至10萬(wàn)道爾頓左右。該化合物的分子量最優(yōu)選為1萬(wàn)道爾頓左右至6萬(wàn)道爾頓左右。
第三糖醇衍生化合物的純度優(yōu)選為90%左右。該化合物的純度更優(yōu)選為95%左右。該化合物的純度最優(yōu)選為97%左右。
第三糖醇衍生化合物的分子量可以優(yōu)選為5000道爾頓左右至50萬(wàn)道爾頓左右,該化合物的純度可以為90%左右。該化合物的分子量可以更優(yōu)選為1萬(wàn)道爾頓左右至10萬(wàn)道爾頓左右,該化合物的純度可以為90%左右。該化合物的分子量可以最優(yōu)選為1萬(wàn)道爾頓左右至6萬(wàn)道爾頓左右,該化合物的純度可以為90%左右。
本發(fā)明提供以糖醇(sa)分子為主鏈構(gòu)建一系列適用于標(biāo)記和偶聯(lián)生物分子以及藥物遞送的新型化學(xué)實(shí)體(包括sa交聯(lián)試劑和sa大分子)的方法和組合物。新分子具有超出現(xiàn)有體系的明顯優(yōu)點(diǎn)。(1)超親水性,其親水性由氫鍵所賦予。氫鍵供體和受體遍布整個(gè)sa分子,這使分子更類似于水的網(wǎng)絡(luò)。如圖1所示,與相當(dāng)?shù)膒eg連接子(logp=-2.117)相比,sa的親水性強(qiáng)得多(較低的logp值,logp=-3.995))。(2)可輕松合成單一純態(tài)高mw的sa大分子。相同原子長(zhǎng)度下,sa比peg連接子的mw更高(圖1)。相似長(zhǎng)度sa大分子的mw大約高45%。該分子及合成的經(jīng)濟(jì)性或效率可以在制備單一高mw的生物偶聯(lián)物時(shí)占優(yōu)勢(shì)。(3)sa大分子中有多個(gè)可接觸反應(yīng)的功能基團(tuán)。藥物遞送領(lǐng)域通常使用具有不同mw的化合物組成的聚合物,例如在許多fda批準(zhǔn)的治療設(shè)備中得到廣泛使用的聚乳酸-羥基乙酸共聚物(plga)。但是,當(dāng)用plga標(biāo)記或偶聯(lián)生物分子時(shí),功能基團(tuán)僅限于末端基團(tuán),這導(dǎo)致分子的載量非常低。peg也有這樣的問(wèn)題。sa大分子的功能基團(tuán)遍布整個(gè)分子,而且易于接觸反應(yīng)。依靠sa大分子的結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)高密度的三維藥物網(wǎng)絡(luò)。(4)生物降解性和生物相容性。sa大分子是以天然糖醇為基礎(chǔ),在體內(nèi)容易降解。當(dāng)采用酯鍵以羥基標(biāo)記時(shí),在有水存在的情況下大分子可以降解(水解)。這一特性使得sa交聯(lián)試劑和sa大分子成為遞送小分子藥物及大分子藥物(例如生物制品)的良好備選物質(zhì)。
本發(fā)明提供一系列帶有各種可用于標(biāo)記、偶聯(lián)和固定目標(biāo)分子的功能基團(tuán)的新型sa交聯(lián)試劑。一方面,本發(fā)明總體上涉及包含一個(gè)或多個(gè)單體糖醇單元b1(改性sa單元)的單體、線型、支化或大環(huán)多聚體糖醇結(jié)構(gòu)單元(改性sa單元)。當(dāng)前體化合物包括兩個(gè)或更多單體糖醇單元時(shí),每個(gè)單體糖醇單元通過(guò)連接基團(tuán)w結(jié)合一個(gè)或另一個(gè)單體糖醇單元,其中w通過(guò)一個(gè)單體單元的x和y部分與任意其它單體單元的x和y部分之間的反應(yīng)形成。每個(gè)b1具有化學(xué)結(jié)構(gòu)式(15):
式中,對(duì)于每個(gè)b1:
n和p各自獨(dú)立地選自0和1左右至12左右的一個(gè)整數(shù);n+p在1和12之間;
r為0或1;
x、y和z均為功能基團(tuán);在某些實(shí)施例中,各自獨(dú)立地選自-oh、-j、-r5j、-c(=o)-j、-c(=o)-ch2-j、-nh-c(=o)-ch2-j、-or5、-or6、-or7、-o-甲磺?;?、-o-甲苯磺酰基、-nh-c(=o)-ch2-o-甲磺酰基、-nh-c(=o)-ch2-o-甲苯磺酰基、-sh、-s-s-叔丁基、-sr7、-sr5、-s-s-r8、-s(=o)2-j、-nh2、-nhr5、-n(r5)r5、-nhr7、-nh-fmoc、-nh-boc、-c(=o)h、-c(=o)-r5、-c(=o)oh、-n=c=s、-n=c=o、-c≡c-r5、-n=n+=n-、-o-nh2、-o-nh-fmoc、o-nh-boc、-o-n-(boc)2、-o-n(-鄰苯二甲酰亞胺基)、-nh-nh2、-c(=o)-nh-nh2、-nh-c(=o)-nh-nh2、-nh-c(=s)-nh-nh2、甲苯磺酰肼、-r5-nh-c(=nh2+)-nh2、二苯甲酮、芳基重氮化物、重氮烷、重氮乙酰基、蒽醌、二氮丙啶、任選取代的三氟甲基苯基二氮丙啶、二烯烴、親二烯體、1,3-偶極體、親偶極體、烯烴、烯酮、烯烴(olefin)、帶烯丙基氫的烯烴、二羰基、環(huán)氧化物、環(huán)氧乙烷、有機(jī)硅烷、膦基、酯、酸酐、碳酸酯基、乙二醛、-c(=nh2)-o-r5、羥甲基膦衍生物、乙基乙烯基、馬來(lái)酰亞胺、乙烯基砜、烯丙基砜、硫酯、順鉑衍生物、氮丙啶、丙烯酰基;每個(gè)r5各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芐基或芳基,其中r5中的任意環(huán)均為任選取代;
每個(gè)r6各自獨(dú)立地選自苯甲?;?、乙?;⑵S基、c1-c8烷基甲硅烷基、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
每個(gè)r7各自獨(dú)立地選自三苯基甲基(trityl)、mmt和dmt;
每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基;
每個(gè)j各自獨(dú)立地選自cl、br和i;
l1、l2和l3分別為鍵或-r9-v-r2-*。
在一些實(shí)施例中連接子為-r9-v-r2-*,其中“*”代表連接子中結(jié)合x、y或z的一部分,且v為連接基團(tuán)。
在一些實(shí)施例中,每個(gè)v和w各自獨(dú)立地選自狄爾斯-阿爾德反應(yīng)加合物、1,3-偶極加合物、-c(=g2)-g1-、-g1-c(=g2)-、-g3-、-g1-c(=g2)-g1-、-s-s-、-s-(ch2)2-s(=o)2-、-s(=o)2-(ch2)2-s-、-s(=o)2-n(r3)-、-n(r3)-s(=o)2-、-c(=o)-nh-nh-ch2-、-c(=o)-nh-n=ch-、-ch=n-nh-c(=o)-、-ch2-nh-nh-c(=o)-、-n(r3)-s(=o)2-n(r3)-、-c(=o)-nh-ch(ch2sh)-、-n=ch-、-nh-ch2-、-nh-c(o)-ch2-c(o)-nh-、-ch=n-g4-、-ch2-nh-g4-、-g4-nh-ch2-、-g4-n=ch-、-c(=nh2+)-nh-、-nh-c(=nh2+)-、-o-p(=o)(o-)-nh-、-nh-p(=o)(o-)-o-、-ch2-ch(nh2)-ch2-s-、-s-ch2-ch(nh2)-ch2-、-o-p(=o)(o-)-o-、-o-p(=o)(s-)-o-、-o-p(=s)(s-)-o-、
每個(gè)g1各自獨(dú)立地選自nr7、o或s;每個(gè)g2各自獨(dú)立地選自o和s;每個(gè)g3各自獨(dú)立地選自s、o、nr3、或so2;每個(gè)g4各自獨(dú)立地選自o或nr3;每個(gè)r3各自獨(dú)立地選自鍵、c1-c12烷基、-(ch2ch2o)1-10-、-(ch2ch2o)1-10-ch2-、任選取代的脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芳基、肽、和擬肽寡聚體;每個(gè)r9為鍵或-ch2-;每個(gè)r3各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、-(och2ch2)1-3、任選取代的脂環(huán)基、和任選取代的雜脂環(huán)基;且每個(gè)r8分別為c1-c8烷基。
在一些優(yōu)選實(shí)施例中,連接基團(tuán)w選自-s-、-o-、-nh-、-nc1-c6烷基-、-c(=o)nh-、-nhc(=o)-、-s(=o)-、-s(=o)2、-p(=s)2o-、或-p(=s)(=o)o-。
在某些實(shí)施例中,w選自-s-、-o-、-s(=o)-、-s(=o)2-、-p(=s)2o-或-p(=s)(=o)o-。在某些更優(yōu)選的實(shí)施例中,w為-o-。
在一些實(shí)施例中,“改性”sa單元是指有一個(gè)或多個(gè)羥基經(jīng)過(guò)化學(xué)改性由其它功能基團(tuán)取代的sa單元。在此情況下,與羥基取代的x連接的l1為-ch2-;與羥基取代的y連接的l2為-ch2-;與羥基取代的z連接的任何l3均為鍵。在一些實(shí)施例中,“改性”sa單元還指有一個(gè)或兩個(gè)羥甲基已經(jīng)氧化(通常氧化為醛或羧酸)然后以其它功能基團(tuán)進(jìn)一步改性的糖醇單元。在此情況下,l1和l2為鍵。在一些實(shí)施例中,“改性”sa單元還指有一個(gè)或多個(gè)羥基上的氫原子已經(jīng)由化學(xué)保護(hù)基團(tuán)、離去基團(tuán)或其它功能基團(tuán)所取代的sa單元。在此情況下,l1和l2均為-ch2-,l3為鍵。每個(gè)-l3-z優(yōu)選為-or1,其中每個(gè)r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲酰基、乙?;?、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基。以下列出了sab1單元的各種簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。
在某些實(shí)施例中,功能基團(tuán)x、y和z為胺反應(yīng)性基團(tuán)。伯胺的偶聯(lián)反應(yīng)是通過(guò)酰化或烷化完成。優(yōu)選胺反應(yīng)性基團(tuán)包括,例如羧酸、烯酮、異硫氰酸酯、異氰酸酯、酰基疊氮化物、n-羥基琥珀酰亞胺(nhs)酯、磺酰氯、羰基(如醛、酮和乙二醛)、環(huán)氧化物或環(huán)氧乙烷、碳酸酯基、芳基鹵化物(如氟苯衍生物)、烷基鹵化物、亞氨酸酯、或亞胺酯基團(tuán)、酸酐、氟苯基酯、和羥甲基膦衍生物。在一個(gè)特殊實(shí)施例中,x或y為精氨酸反應(yīng)性基團(tuán)。采用1,2-二羰基試劑(如乙二醛的二酮基)可以特異性地靶向精氨酸側(cè)鏈上的胍基。
在某些實(shí)施例中,功能基團(tuán)x、y和z為硫醇反應(yīng)性基團(tuán)。伯硫醇的偶聯(lián)反應(yīng)是通過(guò)烷化或二硫鍵交換完成。優(yōu)選巰基反應(yīng)性試劑包括,例如巰基、鹵代乙?;屯榛u化物、馬來(lái)酰亞胺、氮丙啶、丙烯酰衍生物、芳基化劑(如苯環(huán)上具有鹵或磺酸酯基團(tuán)的苯衍生物)、巰基-二硫鍵交換試劑(如吡啶二硫醇和巰基硝基苯甲酸)、乙烯基砜、半胱氨酸衍生物、硫酯、和順鉑衍生物。
在某些實(shí)施例中,功能基團(tuán)x、y和z為羧酸反應(yīng)性基團(tuán)。優(yōu)選羧酸反應(yīng)性基團(tuán)包括,例如羥基、胺、巰基、重氮甲烷和重氮乙酸酯衍生物、及?;溥螂x去基團(tuán)。
在某些實(shí)施例中,功能基團(tuán)x、y和z為羥基反應(yīng)性基團(tuán)。優(yōu)選羥基反應(yīng)性基團(tuán)包括,例如環(huán)氧化物或環(huán)氧乙烷、鹵烴、羧酸及其活性酯、異硫氰酸酯基、異氰酸酯基、膦中間體、對(duì)甲苯磺酸酯或甲磺酸酯、磺酰氯、酸酐、酰基疊氮化物、四氫吡喃基、四氫呋喃基、四氫噻吩基、乙基乙烯基、三苯基氯甲烷鹵化物、氟苯衍生物、甲硅烷基鹵化物、和烯酮。
在一些優(yōu)選實(shí)施例中,x、y和z功能基團(tuán)是能夠與醛或酮基反應(yīng)生成肟鍵的氨氧基基團(tuán)。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,x、y和z功能基團(tuán)是能夠與醛或酮基反應(yīng)生成肼鍵的肼。在另一個(gè)實(shí)施例中,x、y和z功能基團(tuán)是能夠與醛或酮基反應(yīng)生成縮氨基脲或縮氨基硫脲鍵的縮氨基脲或縮氨基硫脲。在另一個(gè)實(shí)施例中,x或y可為胺功能基團(tuán)。胺基團(tuán)可以與醛反應(yīng)形成席夫(schiff)堿,生成的碳胺雙鍵可進(jìn)一步還原為穩(wěn)定的仲胺或叔胺鍵。在有甲醛存在的情況下,胺基團(tuán)還可與活潑的含氫化合物反應(yīng)(mannich反應(yīng))。
在一些實(shí)施例中,x、y和z功能基團(tuán)能夠與某些生物分子中存在的某些活性(或可取代)氫原子反應(yīng)。例如,x、y或z可為能夠與芳環(huán)上的活性氫原子反應(yīng)生成重氮共價(jià)鍵的重氮基團(tuán)。
在一些優(yōu)選實(shí)施例中,x、y和z功能基團(tuán)是能夠在紫外光的誘導(dǎo)下與目標(biāo)分子偶聯(lián)的光反應(yīng)性基團(tuán)。優(yōu)選光反應(yīng)性基團(tuán)包括,例如二氮丙啶基團(tuán)。與二氮丙啶基團(tuán)相比更優(yōu)選的基團(tuán)為3-三氟甲基-3-芳基二氮丙啶。其它優(yōu)選光反應(yīng)性基團(tuán)為芳基疊氮化物、鹵代芳基疊氮化物、二苯甲酮、蒽醌、重氮基(如重氮三氟丙酸酯和重氮丙酮酸酯)、和補(bǔ)骨脂素衍生物。
在一些優(yōu)選實(shí)施例中,x、y和z功能基團(tuán)是能夠通過(guò)狄爾斯-阿爾德反應(yīng)連接分子的二烯烴、親二烯體基團(tuán)或烯烴。x、y或z優(yōu)選為能夠通過(guò)[3+2]環(huán)加成反應(yīng)連接分子的疊氮功能基團(tuán)或炔烴。在另一個(gè)實(shí)施例中,x、y或z可以是帶烯丙基氫(烯)或多重鍵(親烯體)的烯烴。在另一個(gè)實(shí)施例中,x、y或z可以是1,3-偶極體或親偶極體(取代烯烴)。
在一些優(yōu)選實(shí)施例中,x為受保護(hù)的胺比并且y為酸,其中每個(gè)-l3-z為-or1。通過(guò)固相合成策略可以將sa交聯(lián)試劑引入任何分子(如肽和寡核苷酸)。例如,x可以是芴甲氧羰?;?fmoc)保護(hù)的胺。在另一個(gè)實(shí)施例中,x可以是叔丁氧羰基(boc)保護(hù)的胺。在另一個(gè)實(shí)施例中,x可以是三苯基甲基(trityl)、dmt或mmt保護(hù)的胺,因此通過(guò)固相合成可以將sa交聯(lián)試劑引入寡聚體。
在一些優(yōu)選實(shí)施例中,x為受保護(hù)的巰基(如三苯基氯甲烷或叔丁基硫醇保護(hù)),y為酸,其中每個(gè)-l3-z部分為-or3,其中r3獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、-(och2ch2)1-3、任選取代的脂環(huán)基、和任選取代的雜脂環(huán)基。
在一些優(yōu)選實(shí)施例中,x為受保護(hù)的胺(如受到三苯基氯甲烷、二甲氧基三苯基氯甲烷或單甲氧基三苯基氯甲烷保護(hù)),且y為亞磷酰胺,其中每個(gè)-l3-z部分為-or3。
在一些實(shí)施例中,x和y基團(tuán)相同,其中每個(gè)-l3-z部分為-or1,因此為同型雙功能sa功能試劑。同型雙功能sa功能試劑的實(shí)例包括,同型雙功能n-羥基琥珀酰亞胺(nhs)酯、同型雙功能亞氨酸酯、含交聯(lián)試劑的同型雙功能二硫吡啶基、含交聯(lián)試劑的同型雙功能馬來(lái)酰亞胺基、含交聯(lián)試劑的同型雙功能烷基鹵化物、同型雙功能光活性交聯(lián)基團(tuán)、同型雙功能醛或酮、同型雙功能環(huán)氧化物、同型雙功能酰肼、同型雙功能氨氧基、和同型雙功能重氮化物。
在一些實(shí)施例中,x和y基團(tuán)不同,其中每個(gè)-l3-z部分均為-or1,因此為異型雙功能sa功能試劑。在某些優(yōu)選實(shí)施例中,x為胺反應(yīng)性基團(tuán),y為巰基反應(yīng)性基團(tuán)。在某些優(yōu)選實(shí)施例中,x為羰基反應(yīng)性基團(tuán)(醛/酮),如氨氧基、肼、縮氨基脲或縮氨基硫脲,y為巰基反應(yīng)性基團(tuán)。在某些優(yōu)選實(shí)施例中,x為胺反應(yīng)性基團(tuán),y為光反應(yīng)性基團(tuán)。在某些優(yōu)選實(shí)施例中,x為巰基反應(yīng)性基團(tuán),y為光反應(yīng)性基團(tuán)。在某些優(yōu)選實(shí)施例中,x為羰基反應(yīng)性基團(tuán),y為光反應(yīng)性基團(tuán)。在某些實(shí)施例中,x為羧酸酯反應(yīng)性基團(tuán),y為光反應(yīng)性基團(tuán)。在某些實(shí)施例中,x為酮或醛,y為光反應(yīng)性基團(tuán)。
此外,sa交聯(lián)試劑可結(jié)合便于偶聯(lián)物在體內(nèi)系統(tǒng)釋放藥物的可裂解鍵。例如,可將氨氧基功能基團(tuán)引入交聯(lián)試劑的末端,并使用可裂解的肟連接子釋放交聯(lián)的分子。在另一個(gè)實(shí)施例中,可引入二硫鍵,實(shí)現(xiàn)分子在還原環(huán)境中的釋放。此外,sa交聯(lián)試劑可通過(guò)可在體內(nèi)酶解的其它鍵連接兩個(gè)或更多sa分子。
此外,主鏈上有兩個(gè)或更多羥基(仲羥基)的sa交聯(lián)試劑自身可以是可裂解的鍵。例如,帶兩個(gè)或更多羥基的sa主鏈可通過(guò)高碘酸氧化裂解,生成新的醛功能基團(tuán)。
此外,sa交聯(lián)試劑的主鏈上可結(jié)合還原糖單元。至少一個(gè)sa1或sa2中的r為1。例如,如果還原糖單元之一為還原形式的果糖,則可以構(gòu)建出含三個(gè)功能基團(tuán)x、y和酮的sa交聯(lián)試劑。在一些實(shí)施例中,x可以是受保護(hù)的胺,且y為酸。這種結(jié)構(gòu)可用于通過(guò)固相合成將酮功能基團(tuán)引入肽或寡核苷酸。這一酮合成手段可方便地用于其它分子的偶聯(lián)。
單體sa和線型sa交聯(lián)試劑
一方面,本發(fā)明提供一種包括一個(gè)sa單元的單功能、同型雙功能和異型雙功能交聯(lián)試劑。該化合物具有化學(xué)結(jié)構(gòu)式(24):
n和p各自獨(dú)立地選自0和1至12左右的一個(gè)整數(shù);n+p在1和12之間;r為0或1;l3和l4各自獨(dú)立地選自鍵、-ch2-*、-c(=o)-nh-c1-8烷基-*、-ch2-nh-c(=o)-c1-8烷基-*、ch2-c(=o)-nh-c1-8烷基-*,“*”代表l3和l4中結(jié)合x1或y4的一部分。每個(gè)r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲?;?、乙酰基、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基。
在某些實(shí)施例中,每個(gè)x1各自獨(dú)立地選自-oh、-j、-c(=o)-ch2-j、-or5、-s-s-r8、-nh-c(=o)-ch2ch2-s-s-r8、-s-c(=o)-ch3、-c(=o)h、-c(=o)-r5、-c(=o)oh,-c≡c-r5,-n=n+=n-、-o-nh2、-o-nh-fmoc、-o-nh-boc、-o-n-(boc)2、-o-n(-鄰苯二甲酰亞胺基)、-c(=o)-nh-nh2、酚基、任選取代的三氟甲基苯基二氮丙啶、二烯烴、親二烯體、1,3-偶極體、親偶極體、烯烴、烯酮、烯烴(olefin)、帶烯丙基氫的烯烴、任選取代的n-羥基琥珀酰亞胺酯、亞氨酸酯、馬來(lái)酰亞胺、亞磷酰胺;每個(gè)r5各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芐基或芳基,其中r5中的任意環(huán)為任選取代;每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基;每個(gè)j各自獨(dú)立地選自cl、br或i。
在一些優(yōu)選實(shí)施例中,x1為-c(=o)-oh,r為0,且y1為獨(dú)立地選自nh-r7、-nh-fmoc、-nh-boc、-s-s-r8、-s-s-r7、-s-s-叔丁基、-o-nh-fmoc、-o-n-(boc)2、-o-n(-鄰苯二甲酰亞胺基);其中每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基;每個(gè)各自獨(dú)立地選自三苯基甲基(trityl)、mmt和dmt;當(dāng)r為1時(shí),y1為or1,其中:每個(gè)r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲酰基、乙酰基、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基。
在一些優(yōu)選實(shí)施例中,x1為亞磷酰胺;當(dāng)r為0時(shí),y1獨(dú)立地選自-s-s-(c1-c4烷基)-or7、s-s-r8、-nh-tfa、-nh-r7,其中每個(gè)r7各自獨(dú)立地選自三苯基甲基(trityl)、mmt和dmt,每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、或2,4-二硝基苯基。
在一些優(yōu)選實(shí)施例中,x1和y1不相同。
在一些優(yōu)選實(shí)施例中,每對(duì)x1和y4中至少一個(gè)選自-o-nh2、-s-s-r8、-nh-c(=o)-ch2ch2-s-s-r8、任選取代的n-羥基琥珀酰亞胺酯基團(tuán)、任選取代的三氟甲基苯基二氮丙啶、或馬來(lái)酰亞胺基團(tuán),其中每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、或2,4-二硝基苯基;
在一些優(yōu)選實(shí)施例中,該單體糖醇具有以下結(jié)構(gòu):
式中,n為2左右至8左右的整數(shù);
每個(gè)x2為選自下組的化學(xué)或光交聯(lián)基團(tuán):
每個(gè)y2為選自下組的化學(xué)或光交聯(lián)基團(tuán):
每個(gè)w1均為選自-c(=o)-nh-和-nh-c(=o)-的獨(dú)立連接子;
每個(gè)j1各自獨(dú)立地選自cl、br和i;
每個(gè)w2各自獨(dú)立地選自:
每個(gè)w3各自獨(dú)立地選自:
在一些優(yōu)選實(shí)施例中,該單體糖醇化合物為具有以下化學(xué)結(jié)構(gòu)的單功能化糖醇交聯(lián)試劑:
在一些優(yōu)選實(shí)施例中,該單體糖醇化合物為具有以下化學(xué)結(jié)構(gòu)的同型雙功能交聯(lián)試劑:
在一些優(yōu)選實(shí)施例中,該單體糖醇化合物為具有以下化學(xué)結(jié)構(gòu)的異型雙功能氨氧基交聯(lián)試劑:
在一些優(yōu)選實(shí)施例中,該單體糖醇化合物為具有以下化學(xué)結(jié)構(gòu)的異型雙功能n-羥基琥珀酰亞胺酯交聯(lián)試劑:
在一些優(yōu)選實(shí)施例中,該單體糖醇化合物為具有以下化學(xué)結(jié)構(gòu)的光交聯(lián)試劑:
在一些優(yōu)選實(shí)施例中,該單體糖醇化合物為具有以下化學(xué)結(jié)構(gòu)的異型雙功能交聯(lián)試劑:
一方面,本發(fā)明提供具有化學(xué)結(jié)構(gòu)式(28)的二聚糖醇:
n1、n2、p1和p2各自獨(dú)立地選自0和1至12左右的一個(gè)整數(shù);n1+p2在1和12之間,n2+p2在2和12之間;
r為0或1;
其中w3選自-s-、-o-、-nh-、-nc1-c6烷基-、-c(=o)nh-、-nhc(=o)-、-s(=o)-、-s(=o)2、-p(=s)2o-、-p(=s)(=o)o-;
每個(gè)x3各自獨(dú)立地選自-oh、-j、-c(=o)-ch2-j、-or5、-s-s-r8、-nh-c(=o)-ch2ch2-s-s-r8、-s-c(=o)-ch3、-c(=o)h,-c(=o)-r5、-c(=o)oh、-c≡c-r5、-n=n+=n、-o-nh2、-o-nh-fmoc、o-nh-boc、-o-n-(boc)2、-o-n(-鄰苯二甲酰亞胺基)、-c(=o)-nh-nh2、酚基、任選取代的三氟甲基苯基二氮丙啶、二烯烴、親二烯體、1,3-偶極體、親偶極體、烯烴、烯酮、烯烴(olefin)、帶烯丙基氫的烯烴、任選取代的n-羥基琥珀酰亞胺酯、亞氨酸酯、馬來(lái)酰亞胺、亞磷酰胺;
每個(gè)y3各自獨(dú)立地選自-s-s-叔丁基、-sr7、-s-s-r8、-nh-c(=o)-ch2ch2-s-s-r8、-nhr7、-nh-boc、-o-nh2、-o-nh-fmoc、
-o-nh-boc、-o-n-(boc)2、-o-n(-鄰苯二甲酰亞胺基)、任選取代的三氟甲基苯基二氮丙啶、任選取代的n-羥基琥珀酰亞胺酯、亞氨酸酯、馬來(lái)酰亞胺;
每個(gè)r6各自獨(dú)立地選自苯甲?;?、乙?;?、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
每個(gè)r7各自獨(dú)立地選自三苯基甲基(trityl)、dmt或mmt;
每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基;
每個(gè)j各自獨(dú)立地選自cl、br和i;
l4和l5各自獨(dú)立地選自鍵、-ch2-*、
-c(=o)-nh-c1-8烷基-*、-ch2-nh-c(=o)-c1-8烷基-*、-ch2-
c(=o)-nh-c1-8烷基-*,
“*”代表l4和l5中結(jié)合x3或y3的的一部分;
在一些實(shí)施例中,w選自-s-、-o-、-s(=o)-、-s(=o)2、-p(=s)2o-、-p(=s)(=o)o-。w更優(yōu)選為-o-。
在一些優(yōu)選實(shí)施例中,當(dāng)x3為c(=o)-oh;r為0,y1獨(dú)立地選自nh-r7、-nh-fmoc、-nh-boc、-s-s-r8、-s-s-r7、-s-s-叔丁基、-o-nh-fmoc、-o-n-(boc)2、-o-n(-鄰苯二甲酰亞胺基);其中每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基;每個(gè)r7各自獨(dú)立地選自三苯基甲基(trityl)、mmt和dmt;當(dāng)r為1時(shí),y1為or1,其中:r1獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲?;?、乙?;?、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基。
在一些實(shí)施例中,當(dāng)x3為亞磷酰胺時(shí);當(dāng)r為0時(shí),y3獨(dú)立地選自-s-s-(c1-c4烷基)-or7、s-s-r8、-nh-tfa、-nh-r7,其中每個(gè)r7各自獨(dú)立地選自三苯基甲基(trityl)、mmt和dmt,每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基。
在一些優(yōu)選實(shí)施例中,每對(duì)x3和y3中至少一個(gè)為-o-nh2、-s-s-r8、-nh-c(=o)-ch2ch2-s-s-r8、任選取代的n-羥基琥珀酰亞胺酯基團(tuán)、任選取代的三氟甲基苯基二氮丙啶、或馬來(lái)酰亞胺基團(tuán);其中每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基。
在一些更優(yōu)選的實(shí)施例中,x3為氨氧基團(tuán),y3選自馬來(lái)酰亞胺基團(tuán)、巰基基團(tuán)、二硫基、鹵代乙?;鶊F(tuán)、疊氮基團(tuán)、和炔基團(tuán)。在一些實(shí)施例中,x3為任選取代的n-羥基琥珀酰亞胺酯,y3選自馬來(lái)酰亞胺基團(tuán)、巰基基團(tuán)、二硫基、鹵代乙?;鶊F(tuán)、疊氮基團(tuán)、和炔基基團(tuán)。
另一方面,該糖醇為具有以下結(jié)構(gòu)的線型三聚體或高碳寡聚體。
式中v為選自2至2000的整數(shù)。
在一些優(yōu)選實(shí)施例中,該化合物為-or1并具有以下結(jié)構(gòu)(21):
式中r1獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲?;?、乙?;⑵S基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
在一些更優(yōu)選的實(shí)施例中,每個(gè)r為0并具有以下結(jié)構(gòu):
另一方面,該糖醇衍生化合物具有以下結(jié)構(gòu):
式中,
n為2至8左右的整數(shù);
m為1至8左右的整數(shù);
p為1左右至2000左右的整數(shù);
每個(gè)x1為選自下組的化學(xué)或光交聯(lián)基團(tuán):
每個(gè)y1為選自下組的化學(xué)或光交聯(lián)基團(tuán):
每個(gè)w1均為選自-c(=o)-nh-和-nh-c(=o)-的獨(dú)立連接子;
每個(gè)j1各自獨(dú)立地選自cl、br和i;
r18為氫、c1-8烷基、脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芐基、或芳基,其中r18中的任意環(huán)為任選取代。
每個(gè)w2各自獨(dú)立地選自:
每個(gè)w3各自獨(dú)立地選自:
在一些實(shí)施例中,僅有一個(gè)羥基以交聯(lián)基團(tuán)修飾,且線型糖醇衍生化合物具有以下化學(xué)結(jié)構(gòu):
在一些實(shí)施例中,兩個(gè)伯羥基由相同交聯(lián)基團(tuán)所修飾形成具有以下化學(xué)結(jié)構(gòu)的同型雙功能交聯(lián)劑:
在一些實(shí)施例中,兩個(gè)伯羥基由具有不同交聯(lián)基團(tuán)所修飾形成以下化學(xué)結(jié)構(gòu)的氨氧基異型雙功能交聯(lián)劑:
在一些實(shí)施例中,兩個(gè)伯羥基由不同交聯(lián)基團(tuán)所修飾形成以下化學(xué)結(jié)構(gòu)的活性酯異型雙功能交聯(lián)劑:
在一些實(shí)施例中,該線型sa分子為具有以下化學(xué)結(jié)構(gòu)的光交聯(lián)試劑:
在一些實(shí)施例中,該線型sa分子具有以下化學(xué)結(jié)構(gòu):
合成線型sa交聯(lián)試劑的方法
本發(fā)明提供合成sa交聯(lián)試劑的方法,例如合成單分散性、預(yù)定高mw的sa大分子的方法。圖2顯示合成單功能、同型雙功能和異型雙功能sa交聯(lián)試劑的一般途徑的實(shí)施方案。該方法包括:(1)取一種糖醇(sa);(2)將這個(gè)sa與可以選擇性保護(hù)兩個(gè)末端羥基的試劑混合以生成中間體(i1);(3)將這個(gè)sa與仲羥基反應(yīng)的試劑混合以生成中間體(i2);(4)將這個(gè)sa與對(duì)一個(gè)伯羥基選擇性脫保護(hù)的試劑混合以生成中間體(i3);及(5)與引入不同非羥基功能基團(tuán)x的試劑反應(yīng)(i4)。
在一條途徑中,可以使i4完全脫保護(hù)以獲得單取代sa交聯(lián)試劑(p3)。該單取代sa交聯(lián)試劑(p3)進(jìn)一步烷化則生成具有單一活性功能基團(tuán)(p4)的sa交聯(lián)試劑,該交聯(lián)劑為烷基化的單取代sa交聯(lián)試劑。在開(kāi)始階段,也可以用烷基阻斷仲羥基完成烷化。
在一條途徑中,可以將i4與對(duì)伯羥基選擇性脫保護(hù)的試劑混合以生成i5,該化合物能夠進(jìn)一步與引入非羥基功能基團(tuán)y的試劑反應(yīng)。對(duì)i6的仲羥基脫保護(hù)則生成異型雙功能sa交聯(lián)試劑p1。仲羥基的烷化產(chǎn)生烷基化的異型雙功能sa交聯(lián)試劑p2。在開(kāi)始階段,也可以用烷基阻斷仲羥基完成烷化。在另一條途徑中,伯羥基直接烷化后進(jìn)行仲羥基的脫保護(hù),生成單烷基化的單功能sa交聯(lián)試劑(p5)。
在一條途徑中,可以將i2與兩個(gè)伯羥基的脫保護(hù)試劑混合以生成i8,該化合物能夠進(jìn)一步與試劑反應(yīng)在兩個(gè)末端引入功能團(tuán)。對(duì)i9的仲羥基脫保護(hù)則生成同型雙功能sa交聯(lián)試劑(p6)。仲羥基的烷化產(chǎn)生烷化同型雙功能sa交聯(lián)試劑p7。在開(kāi)始階段,也可以用烷基阻斷仲羥基完成烷化。
在一些實(shí)施例中,x或y功能基團(tuán)可通過(guò)額外的連接子(l1和l2)連接sa主鏈。圖3顯示合成具有額外的連接子的單功能、同型雙功能和異型雙功能sa交聯(lián)試劑的一般方法的實(shí)施方案。該方法包括:(1)取一個(gè)末端帶有功能基團(tuán)x和另一個(gè)末端帶有功能基團(tuán)y的糖醇中間體(i4);(2)將這個(gè)sa與x反應(yīng)的試劑混合以生成帶一個(gè)額外連接子(l2)的中間體(i10)。在一些實(shí)施例中,該連接子為穩(wěn)定連接子。在一些實(shí)施例中,該連接子為可裂解的連接子。在一些實(shí)施例中,該連接子為可逆連接子。
在一條途徑中,可以對(duì)i10完全脫保護(hù)以獲得帶額外連接子的單羥基sa交聯(lián)試劑(p8)。進(jìn)一步烷化則產(chǎn)生含單活性功能基團(tuán)的sa交聯(lián)試劑(p9)。在開(kāi)始階段,也可以用烷基阻斷仲羥基完成烷化。
在一條途徑中,可以將i10與選擇性去除對(duì)伯羥基的保護(hù)的試劑混合,以生成i11,該化合物能夠進(jìn)一步與引入另一個(gè)非羥基功能基團(tuán)x的試劑反應(yīng)。對(duì)i12的仲羥基脫保護(hù)則生成帶額外連接子的異型雙功能sa交聯(lián)試劑(p13)。仲羥基的烷化產(chǎn)生帶一個(gè)額外連接子的烷化異型雙功能sa交聯(lián)試劑p14。在開(kāi)始階段,也可以用烷基阻斷仲羥基完成烷化。在另一種情況下,直接烷化伯羥基后對(duì)仲羥基脫保護(hù)則生成帶一個(gè)額外連接子的單烷化單取代sa交聯(lián)試劑(p10)。
在另一條途徑中,i12可以與試劑進(jìn)一步反應(yīng)生成帶功能集團(tuán)的第二連接子(i14)。對(duì)仲羥基脫保護(hù)則生成帶兩個(gè)額外連接子的異型雙功能sa交聯(lián)試劑(p11)。仲羥基的烷化產(chǎn)生帶兩個(gè)額外連接子的烷化異型雙功能sa交聯(lián)試劑p12。在開(kāi)始階段,也可以用烷基阻斷仲羥基完成烷化。
在一條途徑中,同型雙功能sa交聯(lián)試劑i9可以與在兩個(gè)末端生成連接子的試劑反應(yīng)(i15)。對(duì)i15的仲羥基的脫保護(hù)則生成帶兩個(gè)額外連接子的同型雙功能sa交聯(lián)試劑(p15)。仲羥基的烷化產(chǎn)生帶兩個(gè)額外連接子的烷化同型雙功能sa交聯(lián)試劑p16。在開(kāi)始階段,也可以用烷基阻斷仲羥基完成烷化。
本文所述的方法采用一般的羥基保護(hù)和脫保護(hù)機(jī)制。正交羥基保護(hù)基團(tuán)(pg1、pg2、pg3)可選自各種保護(hù)基團(tuán)(例如以下文獻(xiàn)所述的保護(hù)基團(tuán):greene,tw;wuts,pgmprotectivegroupsinorganicsynthesis,thirdedition,johnwiley&sons,inc.1999)。實(shí)際還原操作中的相關(guān)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)涉及所有傳統(tǒng)有機(jī)合成方法,技術(shù)人員根據(jù)本文公布的內(nèi)容可以輕松實(shí)施。圖4和圖5提供了能夠以本文公布的方法和代表性實(shí)施例制備的sa交聯(lián)試劑的諸多實(shí)例。
為實(shí)現(xiàn)圖2和圖3所示的策略,必須為伯羥基和仲羥基選擇合適的保護(hù)基團(tuán)。保護(hù)基團(tuán)(pg1和pg2)的脫保護(hù)條件需互不干饒。單功能和同型雙功能交聯(lián)試劑的合成通常比異型雙功能交聯(lián)試劑的合成更簡(jiǎn)單。對(duì)于異型雙功能交聯(lián)試劑,pg1必須能夠選擇性裂解,因?yàn)橐粋€(gè)交聯(lián)基團(tuán)每次只能取代一個(gè)羥基。
為獲取單羥基反應(yīng)sa分子,對(duì)不同保護(hù)基團(tuán)的實(shí)例進(jìn)行了探索。1)以叔丁基二甲基甲硅烷基(tbdms)醚保護(hù)伯羥基容易實(shí)施,而且可采用稀釋的碘溶液對(duì)一個(gè)伯羥基選擇性脫保護(hù)。為了選擇性保護(hù)伯羥基,還探索了位阻更大的硅烷化試劑叔丁基二苯基氯硅烷(tbdpscl)。該反應(yīng)比tbdms保護(hù)反應(yīng)環(huán)保得多。與tbdms不同,沒(méi)有跡象表明加入了三種保護(hù)基團(tuán)。2)苯甲酸酯對(duì)堿敏感,而且與tbdms的去除條件互不相關(guān)。3)芐醚對(duì)酸堿穩(wěn)定,采用氫化反應(yīng)去除。4)四氫吡喃醚保護(hù):眾所周知,3,4-二氫-2h-吡喃是保護(hù)伯羥基和仲羥基以獲取四氫吡喃醚的實(shí)用策略。四氫吡喃醚在堿性介質(zhì)和氧化還原條件下穩(wěn)定,但是可通過(guò)酸水解反應(yīng)輕松去除。四氫吡喃醚保護(hù)可采用以下任一種催化劑實(shí)現(xiàn):四氟溴化鋅(ranu,b.c.etal.tetrahedronletters,1999,40,1985-1988)、吡啶對(duì)甲苯磺酸鹽(miyashita,m.etalj.org.chem.,1977,42,3772-3774)、雙(三甲基甲硅烷基)硫酸酯(morizawa,y.etalsynthesis1981,899-901)或amberlysth-15((bongini,a.etal.synthesis1979,618-620)。
由羥基引入交聯(lián)基團(tuán)的一般方案和方法如下所述。通過(guò)逐個(gè)釋放其它羥基可以依次引入多個(gè)交聯(lián)基團(tuán)。當(dāng)兩個(gè)pg1基團(tuán)脫保護(hù)時(shí)合成的是同型雙功能交聯(lián)劑。
方案1:羥基轉(zhuǎn)化為-onh2。
sa的單游離羥基首先可以與甲磺酰氯反應(yīng),并轉(zhuǎn)化為甲磺?;牧u基(oms)。醇甲磺?;鶊F(tuán)(omes)是良好的離去基團(tuán),容易受到多種親核體(例如n3和cn)的攻擊和取代。以醇甲磺酰酯對(duì)n-羥基氨基甲酸叔丁酯(bocn-oh)進(jìn)行氧烷基化處理,然后在酸性條件下進(jìn)行n-脫保護(hù)反應(yīng),可以得到氨氧基封端的相應(yīng)sa(albrecht,s.etal.synthesis2006,10,1635-1638)?;蛘撸瑂a醇甲磺酰酯可以與受n-羥基鄰苯二甲酰亞胺保護(hù)的異羥肟酸反應(yīng),生成一種在堿性條件下脫保護(hù)的化合物(肼)。
方案2:羥基轉(zhuǎn)化為疊氮化物和胺
疊氮化物可通過(guò)甲磺酰酯的親核取代或改良的mitsunobu條件大量制備(三苯基膦、二乙基疊氮二羧酸酯:dead;二苯基磷疊氮化物:dppa)(jackson,m.d.etal.j.org.chem.2002,67,2934-2941)。疊氮化物可用不同還原劑(如zn)進(jìn)一步還原為胺。。
方案3:羥基轉(zhuǎn)化為氰、羧酸或n-羥基琥珀酰亞胺(nhs)酯
羥基可通過(guò)文獻(xiàn)的操作步驟(gollner,a.;mulzer,j.organicletters,2008,10,4701-4704)直接轉(zhuǎn)化為氰基,或通過(guò)甲磺酰酯化的醇中間體轉(zhuǎn)化為氰基。以酸或堿水解氰基后(bemardes,g.j.l.etalchembiochem2011,12,1383-1386)可以輕松獲取羧酸。該羧酸可用二環(huán)己基碳二亞胺(dcc)和n-羥基琥珀酰亞胺(nhs)酯進(jìn)一步活化。
方案4:羧酸轉(zhuǎn)化為酰肼
通過(guò)中間體n-?;交崛量┑孽=猓梢栽谝粋€(gè)反應(yīng)器中將羧酸基團(tuán)方便地轉(zhuǎn)化為酰肼(katritzky,a.r.arkivoc2001(ix)19-23,美國(guó)科學(xué)院院士michaelg.voronkov紀(jì)念期刊)。
方案5:氰基轉(zhuǎn)化為亞氨酸酯
亞氨酸酯對(duì)生物聚合物中的氨基有高度的特異性。按照文獻(xiàn)的操作步驟(mcelvain,s.m.;schroeder,j.p.j.amer.chem.sco.1949,71,40;davies,g.e.;stark,g.r.proceedofthenationalacademyofsciences,1970,66,651-656),可由腈輕松制備亞氨酸酯。
方案6:羥基轉(zhuǎn)化為炔烴。
方案7:通過(guò)羧酸基團(tuán)或胺基團(tuán)引入三氟甲基苯基二氮丙啶。
方案8:羥基轉(zhuǎn)化為游離巰基和受保護(hù)的硫醇。
采用1,3,2,4-雙苯基磷-2,4-雙[(4-甲氧基苯基)硫代]-,2,4二硫化物可以在一個(gè)反應(yīng)器中將羥基轉(zhuǎn)化為游離硫醇(勞森試劑,lr)(nishio,t.j.chem.soc.perkintrans1993,1113-1117)。該游離硫醇可以在甲醇中與2,2’-二巰基二吡啶進(jìn)一步反應(yīng)生成二硫鍵保護(hù)的產(chǎn)品(jones,l.r.etalj.am.chem.soc.2006,128,6526-6527)。以相似方式可引入其它二硫化物試劑,例如埃爾曼試劑(5,5′-二硫雙(2-硝基苯甲酸,dtnb)。
方案9:通過(guò)羧酸基團(tuán)或胺基團(tuán)引入馬來(lái)酰亞胺基團(tuán)。
sa大分子
一方面,本發(fā)明提供一系列可用于生物分子修飾、生物制劑和藥物遞送的新型sa大分子。此外,根據(jù)被修飾連接分子的要求,復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)可以輕松引入體系以制備單一純態(tài)的sa大分子,例如線型、環(huán)狀、支化和樹(shù)狀sa大分子。這些特性使最終偶聯(lián)物的配方和物理特性的調(diào)整成為可能。此外,該系統(tǒng)可用于將有效的抗腫瘤藥物運(yùn)輸至腫瘤組織,減少不良反應(yīng)和用藥頻率。
sa大分子可由sa主鏈通過(guò)以下方法制備:(1)通過(guò)主鏈的羥基團(tuán)使sa線性連接;(2)環(huán)化末端sa單元;(3)非對(duì)稱支化sa單元;(4)對(duì)稱支化sa,或(5)重復(fù)支化sa以構(gòu)建復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)。以上所有情況均可制備高mw(>1000道爾頓)的交聯(lián)試劑或載體分子。
線型sa大分子
合成線型sa大分子的方法
圖6顯示合成含多個(gè)sa單元的sa構(gòu)件塊的一般途徑的實(shí)施方案。該方法包括:(1)取帶游離伯羥基的第一sa單元;(2)以良好的離去基團(tuán)取代伯羥基;(3)取帶游離伯羥基的第二sa單元,其中其它伯羥基(pg3)的保護(hù)基團(tuán)與第一sa單元(pg1)的保護(hù)基團(tuán)互不干涉;(4)在允許兩個(gè)單元縮合的條件下使第一sa單元和第二sa單元結(jié)合;(5)使一個(gè)伯羥基脫保護(hù)以生成能夠用于構(gòu)建較高mw的sa分子的二個(gè)sa構(gòu)件塊(兩個(gè)sa單元)。采用r-sa結(jié)構(gòu)單元(其中r代表一個(gè)分子中sa單元的數(shù)目),重復(fù)步驟(1)至(5)可以制備更高數(shù)量級(jí)的sa構(gòu)件塊(較高數(shù)目的sa單元)。
較高mw的線型sa分子可通過(guò)分步、匯集或分步加匯集方式制備,制備方法取決于sa分子中仲醇基團(tuán)的異質(zhì)性。例如,每個(gè)sa單元上含不同數(shù)目和不同種類仲羥基(立體化學(xué)不同)的四-sa結(jié)構(gòu)單元可通過(guò)分步偶聯(lián)四個(gè)不同單-sa單元制備。每個(gè)sa單元上含不同數(shù)目和不同種類仲羥基的四-sa結(jié)構(gòu)單元也可通過(guò)先分步偶聯(lián)兩個(gè)單元,然后匯集兩個(gè)二-sa結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行制備。每個(gè)sa單元上含相同數(shù)目和相同種類仲羥基的四-sa結(jié)構(gòu)單元可通過(guò)偶聯(lián)兩個(gè)二-sa結(jié)構(gòu)單元(例如i20和i19)進(jìn)行制備。在大多數(shù)情況下,低mw的sa結(jié)構(gòu)單元通常分步制備,高mw的sa通過(guò)匯集制備。圖6顯示了合成四-sa結(jié)構(gòu)單元的一般方法的實(shí)施方案。
圖7顯示了可用四-d-甘露醇作為結(jié)構(gòu)單元通過(guò)迭代偶聯(lián)合成的線型sa大分子的計(jì)算mw。在第五次迭代后,可用便宜的起始原料方便地合成分子量大于2萬(wàn)道爾頓的單一純態(tài)的sa大分子。
在一條途徑中,末端含交聯(lián)基團(tuán)x和y的sa大分子可采用類似于合成sa交聯(lián)試劑的方式進(jìn)行合成(圖2和圖3所示方法)。例如,四-sa分子i22和i23可以先與功能基團(tuán)x的引入試劑反應(yīng)。然后,在第二伯羥基脫保護(hù)后,可引入第二功能基團(tuán)y。仲羥基的脫保護(hù)生成了四-sa交聯(lián)試劑。
功能基團(tuán)x和y可并入末端的伯羥基或側(cè)鏈的仲羥基。圖8顯示將x和y基團(tuán)并入sa大分子的一般途徑的實(shí)施方案。將仲羥基上已經(jīng)帶有x或y基團(tuán)的單sa結(jié)構(gòu)單元與一個(gè)sa大分子(i27)進(jìn)行耦合。如果n等于1且單sa結(jié)構(gòu)單元僅耦合一次,則引入一個(gè)x基團(tuán)。如果n大于1或?qū)⒁粋€(gè)x基團(tuán)的單sa結(jié)構(gòu)單元多次耦合,則可引入多個(gè)x基團(tuán)。根據(jù)單sa結(jié)構(gòu)單元和耦合順序可以輕松調(diào)整x和y基團(tuán)的數(shù)目以及x和y基團(tuán)的位置。
表2列出根據(jù)以上方法可合成的單一mw的sa大分子的實(shí)例的分子量分布。僅采用四種糖醇單體(其中n為2、3、4或5),相同糖醇單體9次迭代之后所獲化合物的mw在400至40萬(wàn)道爾頓范圍。通過(guò)與其它單體、二聚體、三聚體、四聚體或高碳sa分子混合反應(yīng),還可以精細(xì)調(diào)節(jié)mw范圍。例如,當(dāng)蘇糖醇(n=2)的四聚體與甘露醇的四聚體混合時(shí),獲得的mw為1109。當(dāng)木糖醇(n=3)的四聚體與甘露醇的四聚體混合時(shí),獲得的mw為1230。上述所有分子均用帶有單反應(yīng)位點(diǎn)的化學(xué)純態(tài)起始原料制備;僅可獲得一種耦合產(chǎn)物。這是獲得單一純態(tài)sa分子的關(guān)鍵。
表2:可采用化學(xué)方法合成的單mwsa大分子的mw分布
方案10:
方案10顯示合成較高mw糖醇的一般策略。以tbdms醚的形式保護(hù)甘露醇的一個(gè)伯羥基,以芐基醚的形式保護(hù)仲羥基。剩余羥基在吡啶中與無(wú)水三氟甲磺酸反應(yīng)進(jìn)行活化。也可以采用另一種溫和的離去策略,例如氧甲磺?;?。在有堿存在的情況下(例如nah、lihmds或叔丁醇鉀),帶有良好離去基團(tuán)的預(yù)活化甘露醇可耦合另一種帶單游離羥基的甘露醇。在相似條件下,以苯甲酸酯為起始原料(化合物i3-a)進(jìn)行二聚作用的初始策略沒(méi)有獲得成功。很明顯,苯甲酸酯i3-a在反應(yīng)過(guò)程中經(jīng)歷了分子內(nèi)異構(gòu)化,沒(méi)有或只有很少的二聚體形成。i3-a的rf值0.43(tlc,25∶75乙酸乙酯∶己烷;hplc,11.014分鐘,采用方法b),而異構(gòu)化產(chǎn)品rf值為0.55(hplc:11.182分鐘)([m+h]的預(yù)期m/z值=713.3,觀測(cè)m/z值=713.6;[m+na]的預(yù)期m/z值=735.3,觀測(cè)m/z值=735.6;[2m+na]的預(yù)期m/z值=1447.6,觀測(cè)m/z值=1448.2)。相比之下,以蘇糖醇為例進(jìn)行的單獨(dú)試驗(yàn)中,芐醚保護(hù)在二聚反應(yīng)條件下非常穩(wěn)定,且在氫化過(guò)程中易于脫除。以上策略采用芐醚保護(hù)而不是苯甲酸酯保護(hù)。以上策略的唯一缺點(diǎn)在于,根據(jù)前期實(shí)驗(yàn)tbdms的選擇性碘脫保護(hù)的產(chǎn)率不是非常高(~50%),這將影響多步合成的總體效率。
方案11:
方案11概述了采用第三種保護(hù)基團(tuán)(例如甲基硫代氨基甲酸酯(dmtc))的另一種策略。dmtc在金屬氫化物、酸、堿和熱等多種條件和各種試劑中均保持穩(wěn)定。它可采用naio4或h2o2及其它常見(jiàn)醇保護(hù)基團(tuán)輕松去除(barma,d.k.etal.organicletters,2003,5,4755-4757)。這一特性將使合成效率大為提高。
線型sa大分子的合成也可采用固相途徑通過(guò)逐個(gè)耦合單sa單元或r-sa單元(多個(gè)sa單元)進(jìn)行。例如,可先合成一個(gè)末端為fmoc保護(hù)的胺、另一個(gè)末端為羧酸的sa單元,然后按照類似于肽合成的fmoc固相策略可以輕松合成線型sa大分子。在另一個(gè)實(shí)施例中,可以先合成一個(gè)末端為dmt保護(hù)的胺、另一個(gè)末端為亞磷酰胺的sa單元,然后按照標(biāo)準(zhǔn)寡核苷酸合成策略可以組裝線型sa大分子。圖9提供了固相策略合成的此類線型sa大分子的兩個(gè)實(shí)例。
環(huán)狀、支化、超支化sa大分子
另一方面,本發(fā)明總體上涉及由三個(gè)或更多單體sa單元b1(結(jié)構(gòu)式3)組成的大環(huán)sa分子前體化合物,其中每個(gè)單體sa單元通過(guò)該sa單元的x和y部分依次線性連接,然后通過(guò)第一個(gè)sa單元的x基團(tuán)和最后一個(gè)sa單元的y基團(tuán)的反應(yīng)進(jìn)行環(huán)化。在一些實(shí)施例中,大環(huán)sa分子的sa單元通過(guò)第一個(gè)sa單元的x基團(tuán)與最后一個(gè)sa單元的z基團(tuán)的反應(yīng)進(jìn)行環(huán)化。在一些實(shí)施例中,大環(huán)sa分子的sa單元通過(guò)任意sa的z基團(tuán)以任何順序但以環(huán)化形式連接。
該前體化合物可為包括三個(gè)或更多單體糖醇單元b1的支化sa大分子,每個(gè)單體糖醇單元通過(guò)連接基團(tuán)w結(jié)合一個(gè)或另一個(gè)單體糖醇單元,其中至少一個(gè)連接基團(tuán)是通過(guò)一個(gè)單體單元的x、y或z部分與另一個(gè)單體單元的z部分反應(yīng)形成的。
該前體化合物可為包括六個(gè)或更多單體糖醇單元b1的三維超支化sa大分子,其中核心為一個(gè)sa單元以及從該核心結(jié)構(gòu)伸出的多條sa單元支鏈。該超支化sa大分子總體為具有明確mw的單分散性三維分子。特征性超支化sa大分子為三維多分枝分子。當(dāng)超支化sa大分子的尺寸接近納米或微米尺度時(shí),可獲得微球。
在一些實(shí)施例中,sa大分子(環(huán)狀、支化和超支化)中的羥基未經(jīng)修飾,可通過(guò)羥基直接連接目標(biāo)分子。在一些實(shí)施例中,可用x、y或z交聯(lián)基團(tuán)取代一個(gè)或多個(gè)羥基。目標(biāo)分子可通過(guò)與x、y或z交聯(lián)基團(tuán)反應(yīng)進(jìn)行偶聯(lián)。
圖10列出了超支化sa大分子的一些結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例中,該超支化sa大分子具有樹(shù)狀結(jié)構(gòu),其中核心為一個(gè)sa單元,其它多sa(msa)結(jié)構(gòu)單元連接核心sa單元的所有羥基。在一些實(shí)施例中,該超支化sa大分子具有類樹(shù)狀大分子結(jié)構(gòu),其中sa大分子通過(guò)樹(shù)狀sa大分子的支鏈繼續(xù)延伸。在另一個(gè)實(shí)施例中,該超支化sa大分子具有類金字塔結(jié)構(gòu),其中核心為甘油單元。如圖10的一些結(jié)構(gòu)所示,支化也可以發(fā)生在環(huán)狀sa大分子的側(cè)鏈上。圖11顯示了一些基于d-甘露醇的實(shí)際支化分子的實(shí)例(如對(duì)稱、非對(duì)稱、線型和環(huán)狀分子)。
研究發(fā)現(xiàn)超支化分子(如樹(shù)狀大分子)具有理想藥物遞送載體的特征,其作為潛在藥物、基因和疫苗的潛在載體得到廣泛研究(patri,a.k.etal.curr.opin.chem.biol.2002,6,466471.;qiuand,l.y.andbae,y.h.pharm.res.2006,23,1-30;al-jamal.k.t.etal.j.pharm.sci.2005,94,102-113)。樹(shù)狀大分子合成的最早報(bào)道見(jiàn)于1985年(tomolia,d.a.etal.polym.j.(tokyo),1985,17,117-132;newkome,g.r.etal.j.org.chem.1985,50,2003-2004)。樹(shù)狀大分子合成的細(xì)節(jié)見(jiàn)諸于廣泛的評(píng)論中(bai,s.etal.crit.rev.ther.drugcarriersyst.2006,23,437-495)。
合成支化sa大分子的方法
通過(guò)在單體sa單元的側(cè)鏈(仲羥基)上并入線型sa大分子,可以合成支化sa大分子。圖12顯示了合成支化sa大分子的一般途徑的實(shí)施方案。該方法包括:(1)取帶游離仲羥基且伯羥基以pg1保護(hù)的第一sa單元;(2)以良好的離去基團(tuán)取代仲羥基;(3)取帶一個(gè)游離伯羥基且仲羥基以pg2保護(hù)、其它伯羥基以與第一sa單元的伯羥基的保護(hù)基(pg1)正交的pg3保護(hù)的第二線型sa大分子結(jié)構(gòu)單元,;(4)在允許兩個(gè)單元縮合的條件下使第一sa單元結(jié)合第二線型sa大分子;(5)使一個(gè)或兩個(gè)羥基脫保護(hù)以提供進(jìn)一步支化的位點(diǎn)。該大分子常為不對(duì)稱分子(如p19)。當(dāng)以甘油為核心sa單元時(shí),大分子為對(duì)稱的(如p20)。
小mw的sa同型雙功能和異型雙功能交聯(lián)試劑可用于交聯(lián)不同的有機(jī)分子或生物分子。在生物醫(yī)學(xué)研究中,研究者們已經(jīng)將以其它交聯(lián)試劑制備的相似偶聯(lián)物多次用作研究工具、診斷試劑和新治療用藥。高mw的sa交聯(lián)試劑可用于修飾治療劑并可用作藥物遞送載體。例如,高mw的sa交聯(lián)試劑可用于偶聯(lián)mw低于3萬(wàn)道爾頓的醫(yī)藥用目標(biāo)蛋白,例如酶、細(xì)胞因子、激素、和單克隆抗體片段。此外,sa大分子還可用于偶聯(lián)肽、核苷酸及其類似物、sirna。將此類高mw的sa大分子偶聯(lián)上述分子的益處包括:(1)偶聯(lián)物分子的流體力學(xué)體積更大,減少其腎排泄并延長(zhǎng)蛋白的體內(nèi)半衰期,使蛋白保持穩(wěn)定;(2)保護(hù)肽的氨基酸免于降解;(3)掩蔽對(duì)酶降解敏感的關(guān)鍵位點(diǎn);(4)減少凝聚;(5)增加生物利用率。
此外,sa大分子可在體內(nèi)代謝,這可能產(chǎn)生新的藥物釋放機(jī)制。
此外,sa大分子可用于負(fù)載藥物或小分子,不僅在末端負(fù)載,而且在整個(gè)sa大分子負(fù)載。例如,可將含酸基團(tuán)的分子耦合主鏈的羥基,增加遞送至組織的小分子的量。
通過(guò)sa交聯(lián)試劑和sa大分子進(jìn)行位點(diǎn)特異性標(biāo)記
位點(diǎn)特異性標(biāo)記可通過(guò)多種策略實(shí)現(xiàn):(1)目標(biāo)蛋白的末端氨基酸;(2)插入未配對(duì)半胱氨酸作為標(biāo)記位點(diǎn);(3)預(yù)測(cè)表面上最具反應(yīng)活性的基團(tuán)(如胺、酚羥基和巰基)的基于結(jié)構(gòu)的方法;(4)蛋白上糖基化結(jié)構(gòu)單元的氧化或酶促反應(yīng),然后進(jìn)行栓鏈反應(yīng);
(5)將非天然氨基酸插入蛋白質(zhì)序列以便在特異性位點(diǎn)標(biāo)記;(6)半胱氨酸致突變作用以引入單一的反應(yīng)性半胱氨酸基團(tuán)。
sa交聯(lián)試劑可用于目標(biāo)分子的位點(diǎn)特異性標(biāo)記。例如,通過(guò)還原胺化反應(yīng)sa分子可以單獨(dú)標(biāo)記蛋白質(zhì)、抗體和酶的n末端。在一些實(shí)施例中,x或y基團(tuán)為醛功能基團(tuán)。例如,該策略已用于位點(diǎn)特異性聚乙二醇化作用(lee,d.etal.j.interferoncytokineres.2008,27,101-112)。
在一些實(shí)施例中,采用巰基特異性sa交聯(lián)試劑或sa大分子進(jìn)行蛋白質(zhì)中半胱氨酸的位點(diǎn)特異性標(biāo)記,借助該方法通過(guò)半胱氨酸致突變作用可以獲得單一的反應(yīng)性半胱氨酸。通過(guò)醚取代(如碘乙酰胺衍生物)或加成反應(yīng)(如乙烯基砜、乙烯基吡啶或馬來(lái)酰亞胺末端基團(tuán)),sa交聯(lián)試劑或sa大分子可進(jìn)行巰基交換反應(yīng)或烷化反應(yīng)。
在一些實(shí)施例中,x或y為通式
在一些實(shí)施例中,借助sa大分子可采用多種酶催化方法以位點(diǎn)特異性方式標(biāo)記目標(biāo)治療分子。酶識(shí)別并特異性地單獨(dú)修飾選定的單一或多個(gè)氨基酸殘基,如轉(zhuǎn)糖基酶和谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶。
在一些實(shí)施例中,x或y為直接或通過(guò)其它間隔子連接sa大分子的唾液酸基團(tuán)。通過(guò)蛋白質(zhì)絲氨酸和蘇氨酸殘基上的酶法galnac糖基化,然后將sa連接的唾液酸酶法轉(zhuǎn)移至先前引入的galnac殘基,可以實(shí)現(xiàn)位點(diǎn)特異性標(biāo)記。糖聚乙二醇化作用已經(jīng)成功應(yīng)用于粒細(xì)胞集落刺激因子(g-csf)(defrees,s.第20070254836a1號(hào)美國(guó)專利公告)、粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落刺激因子(gm-csf)(defrees,s.etal.glycobiology,2006,16,833-843)、干擾素α-2b(ifnα-2b)(glycobiology,2006,16,833-843)、卵泡刺激素(defrees,s.等人,第20080015142號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng))、促紅細(xì)胞生成素(defrees,s.等人,第20060287224a1號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng))、和vii因子(klausennk等人,第20080039373a1號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng))。.
在一些實(shí)施例中,x或y為直接或通過(guò)其它間隔子/連接子連接sa大分子的胺功能基團(tuán)。單胺sa大分子的偶聯(lián)反應(yīng)是通過(guò)谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶實(shí)現(xiàn),其中sa大分子的氨基基團(tuán)為供體,蛋白質(zhì)或肽中的谷氨酰胺為受體。該過(guò)程已經(jīng)用于偶聯(lián)聚乙二醇和粒細(xì)胞集落刺激因子(tonong.2008,wo2008/017603號(hào)國(guó)際專利)、白細(xì)胞介素-2(satoh.adv.drug.deliv.rev.2002,54,487-504))、生長(zhǎng)因子(zundelm.2006,wo2006/084888號(hào)國(guó)際專利)、促紅細(xì)胞生成素(poolct,2004,wo2004/108667號(hào)國(guó)際專利)。
sa交聯(lián)偶聯(lián)物
本文所述sa大分子可用于將一個(gè)分子偶聯(lián)并連接至另一個(gè)分子上,以生成新的同質(zhì)或異質(zhì)化學(xué)實(shí)體。此處x、y、z或酮基中的任意一個(gè)可以與其它目標(biāo)分子的一個(gè)或多個(gè)交聯(lián)基團(tuán)反應(yīng)生成偶聯(lián)物。
一方面,本發(fā)明總體上涉及一種具有選自下組的化學(xué)結(jié)構(gòu)的耦合物:
m1-(l-b)u結(jié)構(gòu)式(1)
b-(l-m1)u結(jié)構(gòu)式(ii)
式中:
每個(gè)m1各自獨(dú)立地選自蛋白質(zhì)、酶、抗體、抗體片段、多肽、寡核苷酸、寡核苷酸類似物、多糖;
每個(gè)b為改性糖醇聚合物,其包括
1至2000個(gè)左右糖醇單體;
其中,每個(gè)單體有3至14個(gè)左右-or1基團(tuán);
其中r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲酰基、乙?;⑵S基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
每個(gè)l各自獨(dú)立地選自:
鍵和-v1-r2-v2-結(jié)構(gòu),其中:
v1和v2各自獨(dú)立地選自:
狄爾斯阿爾德反應(yīng)加合物、1,3-偶極加合物
、-c(=g2)-g1-、-g1-c(=g2)-、-g3-、-g1-c(=g2)-g1-、-s-s-、-s-(ch2)2-s(o)2-、-s(o)2-(ch2)2-s-、-s(o)2-n(r3)-、-n(r3)-s(o)2-、-c(o)-nh-nh-ch2-、-c(o)-nh-n=ch-、-ch=n-nh-c(o)-、-ch2-nh-nh-c(o)-、-n(r3)-s(o)2-n(r3)-、-c(o)-nh-ch(ch2sh)-、-n=ch-、-nh-ch2-、-nh-c(o)-ch2-c(o)-nh-、-ch=n-g4-、-ch2-nh-g4-、-g4-nh-ch2-、-g4-n=ch-、-c(=nh2+)-nh-、-nh-c(=nh2+)-、-o-p(=o)(o-)-nh-、-nh-p(=o)(o-)-o-、-ch2-ch(nh2)-ch2-s-、-s-ch2-ch(nh2)-ch2-、-o-p(=o)(o-)-o-、-o-p(=o)(s-)-o-、-o-p(=s)(s-)-o-、
式中:
每個(gè)g1各自獨(dú)立地選自nr3、o和s;
每個(gè)g1各自獨(dú)立地選自o或s;
每個(gè)g3各自獨(dú)立地選自s、o、nr3和so2;
每個(gè)g4各自獨(dú)立地選自o或nr3;
每個(gè)r2各自獨(dú)立地選自鍵、c1-c12烷基
、-(ch2ch2o)1-10-、-(ch2ch2o)1-10-ch2-、任選取代的脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芳基、肽、和擬肽寡聚體;
每個(gè)r3各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、-(och2ch2)1-3、任選取代的脂環(huán)基、和任選取代的雜脂環(huán)基;
每個(gè)r4分別為c1-c8烷基;
u為1至20左右的整數(shù);
另一方面,本發(fā)明總體上涉及具有化學(xué)結(jié)構(gòu)式(3)的偶聯(lián)物a:
(m2-l)q-b(3)
式中:
每個(gè)m2各自獨(dú)立地選自代謝物、熒光化合物、化學(xué)發(fā)光化合物、質(zhì)譜標(biāo)簽、發(fā)色團(tuán)、生物素、毒素、藥物、化療劑、細(xì)胞毒性劑、免疫抑制劑、診斷劑、放射配體和小分子;
每個(gè)b為改性糖醇聚合物,其包括
1至2000個(gè)左右糖醇單體;
其中,每個(gè)單體有3至14個(gè)左右-or1基團(tuán);
其中r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲酰基、乙?;?、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
每個(gè)l各自獨(dú)立地選自:
鍵和-v1-r2-v1-結(jié)構(gòu),其中:
v1和v2各自獨(dú)立地選自:
狄爾斯阿爾德反應(yīng)加合物、1,3-偶極加合物
、-c(=g2)-g1-、-g1-c(=g2)-、-g3-、-g1-c(=g2)-g1-、-s-s-、-s-(ch2)2-s(o)2-、-s(o)2-(ch2)2-s-、-s(o)2-n(r3)-、-n(r3)-s(o)2-、-c(o)-nh-nh-ch2-、-c(o)-nh-n=ch-、-ch=n-nh-c(o)-、-ch2-nh-nh-c(o)-、-n(r3)-s(o)2-n(r3)-、-c(o)-nh-ch(ch2sh)-、-n=ch-、-nh-ch2-、-nh-c(o)-ch2-c(o)-nh-、-ch=n-g4-、-ch2-nh-g4-、-g4-nh-ch2-、-g4-n=ch-、-c(=nh2+)-nh-、-nh-c(=nh2+)-、-o-p(=o)(o-)-nh-、-nh-p(=o)(o-)-o-、-ch2-ch(nh2)-ch2-s-、-s-ch2-ch(nh2)-ch2-、-o-p(=o)(o-)-o-、-o-p(=o)(s-)-o-、-o-p(=s)(s-)-o-、
其中:
每個(gè)g1各自獨(dú)立地選自nr3、o和s;
每個(gè)g1各自獨(dú)立地選自o或s;
每個(gè)g3各自獨(dú)立地選自s、o、nr3和so2;
每個(gè)g4各自獨(dú)立地選自o或nr3;
每個(gè)r2各自獨(dú)立地選自鍵、c1-c12烷基
、-(ch2ch2o)1-10-、-(ch2ch2o)1-10-ch2-、任選取代的脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芳基、肽、和擬肽寡聚體;
每個(gè)r3各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、-(och2ch2)1-3、任選取代的脂環(huán)基、和任選取代的雜脂環(huán)基;
每個(gè)r4分別為c1-c8烷基;
另一方面,本發(fā)明總體上涉及一種具有選自下組的化學(xué)結(jié)構(gòu)的耦合物:
(m1)q-l-(b-(l-m2)k)u(4)
(m1-l)q-(b-(l-m2)k)u(5)和
m1-(l-b-(l-m2)k)u(6)
式中:
每個(gè)m1各自獨(dú)立地選自蛋白質(zhì)、酶、抗體、抗體片段、多肽、親和素、鏈霉親和素、寡核苷酸、寡核苷酸類似物、多糖;
每個(gè)m2各自獨(dú)立地選自代謝物、熒光化合物、化學(xué)發(fā)光化合物、質(zhì)譜標(biāo)簽、發(fā)色團(tuán)、生物素、毒素、藥物、化療劑、細(xì)胞毒性劑、免疫抑制劑、診斷劑、放射配體、小分子、和其它生物活性分子;
每個(gè)b為改性糖醇聚合物,其包括
1至2000個(gè)左右糖醇單體;
其中,每個(gè)單體有3至14個(gè)左右-or1基團(tuán);
其中r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲酰基、乙?;⑵S基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
每個(gè)l各自獨(dú)立地選自:
鍵和-v1-r2-v2-結(jié)構(gòu),其中:
v1和v2各自獨(dú)立地選自:
狄爾斯阿爾德反應(yīng)加合物、1,3-偶極加合物
、-c(=g2)-g1-、-g1-c(=g2)-、-g3-、-g1-c(=g2)-g1-、-s-s-、-s-(ch2)2-s(o)2-、-s(o)2-(ch2)2-s-、-s(o)2-n(r3)-、-n(r3)-s(o)2-、-c(o)-nh-nh-ch2-、-c(o)-nh-n=ch-、-ch=n-nh-c(o)-、-ch2-nh-nh-c(o)-、-n(r3)-s(o)2-n(r3)-、-c(o)-nh-ch(ch2sh)-、-n=ch-、-nh-ch2-、-nh-c(o)-ch2-c(o)-nh-、-ch=n-g4-、-ch2-nh-g4-、-g4-nh-ch2-、-g4-n=ch-、-c(=nh2+)-nh-、-nh-c(=nh2+)-、-o-p(=o)(o-)-nh-、-nh-p(=o)(o-)-o-、-ch2-ch(nh2)-ch2-s-、-s-ch2-ch(nh2)-ch2-、-o-p(=o)(o-)-o-、-o-p(=o)(s-)-o-、-o-p(=s)(s-)-o-、
其中:
每個(gè)g1各自獨(dú)立地選自nh、o和s;
每個(gè)g2各自獨(dú)立地選自o或s;
每個(gè)g3各自獨(dú)立地選自s、o、nr3和so2;
每個(gè)g4各自獨(dú)立地選自o或nr3;
每個(gè)r2各自獨(dú)立地選自鍵、c1-c12烷基
、-(ch2ch2o)1-10-、-(ch2ch2o)1-10-ch2-、任選取代的脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芳基、肽、和擬肽寡聚體;
每個(gè)r3各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、-(och2ch2)1-3、任選取代的脂環(huán)基、和任選取代的雜脂環(huán)基;
每個(gè)r4分別為c1-c8烷基;
u為1至100左右的整數(shù)。
q為1至100左右的整數(shù);
k為0或1至20左右的整數(shù)。
在一些實(shí)施例中,q為1至10左右的整數(shù),且b包括3至2000個(gè)左右糖醇單體。在一些實(shí)施例中,u為1至10左右的整數(shù),且b包括:3至2000個(gè)左右糖醇單體。
在一些實(shí)施例中,m1選自抗體和抗體片段;m2為化療藥,q為1;u為1至20左右的整數(shù);q為1至10左右的整數(shù)。
另一方面,本發(fā)明總體上涉及一種具有選自下組的化學(xué)結(jié)構(gòu)的偶聯(lián)物:
s-(l-b-(l-m1)k)u(7)
s-(l-b-l-(m1)k)u(8)
s-(l-b-(l-m2)k)u(9)
s-(l-b-l-(m2)k)u(10)
式中:
s包括固體載體;
每個(gè)m1各自獨(dú)立地選自蛋白質(zhì)、酶、抗體、抗體片段、多肽、親和素、鏈霉親和素、寡核苷酸、寡核苷酸類似物、多糖;
每個(gè)m2各自獨(dú)立地選自代謝物、熒光化合物、化學(xué)發(fā)光化合物、質(zhì)譜標(biāo)簽、發(fā)色團(tuán)、生物素、毒素、藥物、化療劑、細(xì)胞毒性劑、免疫抑制劑、診斷劑、放射配體、小分子、和其它生物活性分子;
每個(gè)b為改性糖醇聚合物,其包括
1至2000個(gè)左右糖醇單體;
其中,每個(gè)糖醇單體有3至14個(gè)左右-or1基團(tuán);
其中r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲?;⒁阴;?、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
其中每個(gè)l各自獨(dú)立地選自鍵和-v1-r2-v2-,
式中:
v1和v2各自獨(dú)立地選自:
狄爾斯阿爾德反應(yīng)加合物、1,3-偶極加合物
、-c(=g2)-g1-、-g1-c(=g2)-、-g3-、-g1-c(=g2)-g1-、-s-s-、-s-(ch2)2-s(o)2-、-s(o)2-(ch2)2-s-、-s(o)2-n(r3)-、-n(r3)-s(o)2-、-c(o)-nh-nh-ch2-、-c(o)-nh-n=ch-、-ch=n-nh-c(o)-、-ch2-nh-nh-c(o)-、-n(r3)-s(o)2-n(r3)-、-c(o)-nh-ch(ch2sh)-、-n=ch-、-nh-ch2-、-nh-c(o)-ch2-c(o)-nh-、-ch=n-g4-、-ch2-nh-g4-、-g4-nh-ch2-、-g4-n=ch-、-c(=nh2+)-nh-、-nh-c(=nh2+)-、-o-p(=o)(o-)-nh-、-nh-p(=o)(o-)-o-、-ch2-ch(nh2)-ch2-s-、-s-ch2-ch(nh2)-ch2-、-o-p(=o)(o-)-o-、-o-p(=o)(s-)-o-、-o-p(=s)(s-)-o-、
其中:
每個(gè)g1各自獨(dú)立地選自nh、o和s;
每個(gè)g1各自獨(dú)立地選自o或s;
每個(gè)g3各自獨(dú)立地選自s、o、nr3和so2;
每個(gè)g4各自獨(dú)立地選自o或nr3;
每個(gè)r2各自獨(dú)立地選自鍵、c1-c12烷基
、-(ch2ch2o)1-10-、-(ch2ch2o)1-10-ch2-、任選取代的脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芳基、肽、和擬肽寡聚體;
每個(gè)r3各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、-(och2ch2)1-3、任選取代的脂環(huán)基、和任選取代的雜脂環(huán)基;
每個(gè)r4分別為c1-c8烷基;
u為1至500左右的整數(shù);
k為0或1至20左右的整數(shù)。
固體載體包括,例如瓊脂糖珠、葡聚糖、硅膠聚合物、聚苯乙烯、聚乳酸-羥基乙酸共聚物(plga)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、膠體金。s可為微粒。顆粒的化學(xué)組成可以是聚合物或共聚物、無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)物、金屬、半導(dǎo)體、超順磁性復(fù)合材料、可生物降解結(jié)構(gòu)物或合成樹(shù)狀大分子和樹(shù)突狀結(jié)構(gòu)。s可以是巴克球、富勒烯或碳納米管。s還可以是量子點(diǎn)、染料編碼顆?;虼判跃幋a顆粒。
在一些實(shí)施例中,每個(gè)b均為改性糖醇聚合物,其包括1至2000左右各糖醇單體b1,且通過(guò)一個(gè)單體單元的x、y或z部分與另一個(gè)單體單元的x、y或z部分之間的反應(yīng)形成的連接基團(tuán)w,每個(gè)糖醇單體結(jié)合一個(gè)或多個(gè)糖醇單體。
其中:
每個(gè)b1分別具有化學(xué)結(jié)構(gòu)式(6):
n和p各自獨(dú)立地選自0和1至12左右的一個(gè)整數(shù);n+p在1和12之間;r為0或1;
q選自=o、=n-o-l-m1、=n-o-l-m2、=n-o-l-s、-nh-o-l-s、-nh-o-l-m1、-nh-o-l-m2;
x、y和z結(jié)合m1、m2或s時(shí)均為連接子v,
x、y和z不結(jié)合m1、m2或s時(shí)為各自獨(dú)立地選自以下基團(tuán)的功能基團(tuán):-oh、-j、-r5j、-c(=o)-j、-c(=o)-ch2-j、-nh-c(=o)-ch2-j、-or5、-or6、-or7、-o-甲磺?;?、-o-甲苯磺?;?、-nh-c(=o)-ch2-o-甲磺酰基、-nh-c(=o)-ch2-o-甲苯磺酰基、-s、-s-s-叔丁基、-sr7、-sr5、-s-s-r8、-s(=o)2-j、-nh2、-nhr5、-n(r5)r5、-nhr7、-nh-fmoc、-nh-boc、-c(=o)h、-c(=o)-r5、-c(=o)oh、-n=c=s、-n=c=o、-c≡c-r5、-n=n+=n-、-o-nh2,-o-nh-fmoc、o-nh-boc、-o-n-(boc)2、-o-n(-鄰苯二甲酰亞胺基)、-nh-nh2、-c(=o)-nh-nh2、-nh-c(=o)-nh-nh2、-nh-c(=s)-nh-nh2、甲苯磺酰肼、-r5-nh-c(=nh2+)-nh2、二苯甲酮、芳基重氮化物、重氮烷、重氮乙酰基、蒽醌、二氮丙啶、任選取代的三氟甲基苯基二氮丙啶、二烯烴、親二烯體、1,3-偶極體、親偶極體、烯烴、烯酮、烯烴(olefin)、帶烯丙基氫的烯烴、二羰基、環(huán)氧化物、環(huán)氧乙烷、有機(jī)硅烷、膦基、酯、酸酐、碳酸酯基、乙二醛、-c(=nh2)-o-r5、羥甲基膦衍生物、乙基乙烯基、馬來(lái)酰亞胺、乙烯基砜、烯丙基砜、硫酯、順鉑衍生物、氮丙啶、丙烯?;?;
每個(gè)r5各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芐基或芳基,其中r5中的任意環(huán)均可任選取代;
每個(gè)r6各自獨(dú)立地選自苯甲?;⒁阴;⑵S基、c1-c8烷基甲硅烷基、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
每個(gè)r7各自獨(dú)立地選自三苯基甲基(trityl)、mmt和dmt;
每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基;
每個(gè)j各自獨(dú)立地選自cl、br和i;
l1、l2和l3分別為一個(gè)鍵或-r9-v-r2-*,其中:
“*”分別代表l1、l2、l3中結(jié)合x、y、s、m1或m2的一部分,或z;每個(gè)w和v各自獨(dú)立選自狄爾斯阿爾德反應(yīng)加合物、1,3-偶極加合物、-c(=g2)-g1-、-g1-c(=g2)-、-g3-、-g1-c(=g2)-g1-、-s-s-、-s-(ch2)2-s(o)2-、-s(o)2-(ch2)2-s-、-s(o)2-n(r3)-、-n(r3)-s(o)2-、-c(o)-nh-nh-ch2-、-c(o)-nh-n=ch-、-ch=n-nh-c(o)-、-ch2-nh-nh-c(o)-、-n(r3)-s(o)2-n(r3)-、-c(o)-nh-ch(ch2sh)-、-n=ch-、-nh-ch2-、-nh-c(o)-ch2-c(o)-nh-、-ch=n-g4-、-ch2-nh-g4-、-g4-nh-ch2-、-g4-n=ch-、-c(=nh2+)-nh-、-nh-c(=nh2+)-、-o-p(=o)(o-)-nh-、-nh-p(=o)(o-)-o-、-ch2-ch(nh2)-ch2-s-、-s-ch2-ch(nh2)-ch2-、-o-p(=o)(o-)-o-、-o-p(=o)(s-)-o-、-o-p(=s)(s-)-o、
其中:
每個(gè)g1各自獨(dú)立地選自nr3、o和s;
每個(gè)g1各自獨(dú)立地選自o或s;
每個(gè)g3各自獨(dú)立地選自s、o、nr3和so2;
每個(gè)g4各自獨(dú)立地選自o或nr3;
每個(gè)r2各自獨(dú)立地選自鍵、c1-c12烷基、-(ch2ch2o)1-10-、-(ch2ch2o)1-10-ch2-、任選取代的脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芳基、肽、和擬肽寡聚體;
每個(gè)r3各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、-(och2ch2)1-3、任選取代的脂環(huán)基、和任選取代的雜脂環(huán)基;
每個(gè)r4分別為c1-c8烷基;
每個(gè)r9為一個(gè)鍵或-ch2-;
至少在一個(gè)b1單元中每個(gè)-l3-z部分為-or1;其中每個(gè)r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲酰基、乙酰基、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
在一些優(yōu)選實(shí)施例中,b具有化學(xué)結(jié)構(gòu)式(7):
式中,
每個(gè)l4結(jié)合m1、m2或s時(shí)分別為連接子v,
當(dāng)k為0時(shí),
在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,b具有化學(xué)結(jié)構(gòu)式(8):
*1-l4-(b1-w)s-b1-l4-*2(8)
式中:
“*1”代表l4中結(jié)合s、m1或m2的一部分;
每個(gè)l4結(jié)合m1、m2或s時(shí)為連接子v,
s為0或獨(dú)立地選自1至500左右的整數(shù)。
當(dāng)k為0時(shí),l4-*2代表y;當(dāng)k為1至20左右的整數(shù)時(shí),“*2”代表l4中結(jié)合m1、m2或s的一部分。
每個(gè)b1分別具有化學(xué)結(jié)構(gòu)式(14):
在一些實(shí)施例中,當(dāng)q和k均為1,且u大于1時(shí),該偶聯(lián)物的通式為m1-l-(b-l-m2)u或m1-(l-b-l-m2)u.。在一些優(yōu)選實(shí)施例中,b為mw小于1000的糖醇修飾劑,例如通過(guò)糖醇結(jié)構(gòu)單元b連接多種細(xì)胞毒性藥物的抗體,或通過(guò)糖醇交聯(lián)試劑連接的熒光標(biāo)記蛋白或酶。
在一些實(shí)施例中,當(dāng)k為0,且q為1時(shí),該偶聯(lián)物通式為m1-l-bu。m1以不同數(shù)目的修飾劑b標(biāo)記,該修飾劑可進(jìn)一步與其它目標(biāo)分子反應(yīng)生成偶聯(lián)物m1-(l-b-l-m2)u。在一些優(yōu)選實(shí)施例中,b為mw小于1000的糖醇修飾劑。
在一些實(shí)施例中,當(dāng)k為0,u為1,且q大于1時(shí),該偶聯(lián)物通式為(m1)q-l-b、b-(l-m1)u或(m2-l)q-b。在一些優(yōu)選實(shí)施例中,b為mw大于1000道爾頓的sa大分子(如藥物載體)。研究表明聚合微球、聚合物膠束、可溶聚合物和聚乙二醇化作用有效改善藥物穩(wěn)定性和靶點(diǎn)特異性,減少毒性。sa大分子可用于負(fù)載有治療作用的基團(tuán)或物質(zhì),然后在體內(nèi)遞送藥物。
在一些實(shí)施例中,當(dāng)k為0,u為1,且q為1時(shí),該偶聯(lián)物通式為m1-b或m2-b。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,b為mw大于1萬(wàn)道爾頓的sa大分子,其中b可以攜帶多種大mw生物分子,如蛋白質(zhì)、sirna、寡核苷酸、肽、和多肽。
在某些實(shí)施例中,m2為生物分子、代謝物、熒光化合物、生物素、毒素、藥物、化療劑、診斷劑、或其它生物活性分子。
在某些實(shí)施例中,m1或m2可包含一個(gè)或多個(gè)放射性同位素或同位素元素。
在某些實(shí)施例中,m2為代謝物。代謝物是代謝作用的中間物和產(chǎn)物。代謝物的實(shí)例包括生物堿、糖苷、脂質(zhì)、類黃酮、非核糖體肽、吩嗪、酚、聚酮、萜烯、和四吡咯。代謝物也可為藥物片段或生物機(jī)通過(guò)體專用酶系修飾的藥物。
在某些實(shí)施例中,該偶聯(lián)物為抗體-藥物偶聯(lián)物。m1為抗體或抗體片段,且m2為化療藥物。單個(gè)抗體可連接1至8個(gè)藥物分子。
在一些優(yōu)選實(shí)施例中,m1和m2為治療劑,如藥物、毒素、細(xì)胞因子、激素拮抗劑、酶、酶抑制劑、抑制性寡核苷酸(如rnai、sirna)、免疫調(diào)節(jié)劑(如細(xì)胞因子、淋巴因子、趨化因子、生長(zhǎng)因子或腫瘤壞死因子)、放射性核素、抗血管生成劑、促凋亡劑、抗體、放射標(biāo)記抗體、或光活性治療劑。
在一些優(yōu)選實(shí)施例中,該治療劑為化療藥物?;熕幬锏膶?shí)例包括腎上腺皮質(zhì)抑制劑、抗代謝物、烷化劑、烷基磺酸酯、抗生素、抗有絲分裂劑、蒽環(huán)類抗生素、抗血管生成劑、喜樹(shù)堿、cox--2抑制劑、cpt--11、阿霉素、阿霉素類似物、酶抑制劑、內(nèi)皮抑素、表鬼臼毒素(epipodophyllotoxins)、氮丙啶衍生物、葉酸類似物、吉西他濱、hdac抑制劑、熱休克蛋白(hsp)90抑制劑、激素拮抗劑、甲氨蝶呤、甲基肼衍生物、mtor抑制劑、亞硝基脲、氮芥、嘧啶類似物、嘌呤類似物、鉑配合物、取代脲、sn--38、紫杉醇(taxols)、三氮烯、紫杉烷、酪氨酸激酶抑制劑、蛋白酶體抑制劑、促凋亡劑、和長(zhǎng)春花生物堿。文獻(xiàn)中有合適化療劑的闡述(remington’spharmaceuticalsciences,19thed.mackpublishingco.1995;goodmanandgilman'sthepharmacologicalbasisoftherapeutics,7thed.mcmillanpublishingco.1985)。
在某些實(shí)施例中,該治療劑為細(xì)胞毒性或免疫抑制劑,如抗微管蛋白劑或奧里斯他汀)、dna小溝區(qū)結(jié)合劑、dna復(fù)制抑制劑、烷化劑、蒽環(huán)類抗生素、抗生素、抗葉酸劑、抗代謝物、化療增敏劑、環(huán)氧合酶抑制劑、度卡霉素、依托泊苷、氟化嘧啶、離子載體、lexitropsin、脂氧合酶抑制劑、亞硝基脲、順鉑、預(yù)制化合物、嘌呤拮抗物、嘌呤霉素、放射增敏劑、類固醇、紫杉烷、拓?fù)洚悩?gòu)酶抑制劑、長(zhǎng)春花生物堿等。
各細(xì)胞毒性劑包括,例如奧里斯他汀(如mmae、mmaf)、硫唑嘌呤、博來(lái)霉素、硼替佐米、白消安、卡里奇霉素、卡培他濱、卡鉑、卡莫司汀、苯丁酸氮芥、順鉑、克拉屈濱、天門冬酰胺酶、環(huán)磷酰胺、阿糖胞苷、達(dá)卡巴嗪、更生霉素、阿霉素、度卡霉素、表柔比星、依托泊苷、磷酸依托泊苷、氟達(dá)拉濱、氟二氧嘧啶、福莫司汀、更昔洛韋、吉西他濱、羥基脲、伊達(dá)比星、異環(huán)磷酰胺、伊立替康、洛莫司汀、美法侖、巰基嘌呤、甲氨蝶呤、絲裂霉素、米托蒽醌、奧沙利鉑、紫杉醇(paclitaxel)、培美曲塞、甲基芐肼、雷替曲塞、替莫唑胺、替尼泊苷、硫鳥嘌呤、拓?fù)涮婵?、纈更昔洛韋、長(zhǎng)春花堿、長(zhǎng)春新堿、美登素(如dm1、dm4)。已經(jīng)偶聯(lián)抗體并處于臨床試驗(yàn)階段的藥物有奧里斯他汀、美登素、卡里奇霉素、和阿霉素(alley,sc,etal.currentopinioninchemicalbiology2010,14,529-537)。
在某些實(shí)施例中,該細(xì)胞毒性劑為多拉司他汀(如auristatine、afp、mmaf、mmae)或其衍生物。在某些實(shí)施例中,該細(xì)胞毒性劑為傳統(tǒng)化療劑,如阿霉素、紫杉醇(paclitaxel)、美法侖、長(zhǎng)春花生物堿、甲氨蝶呤、絲裂霉素c或依托泊苷。此外,強(qiáng)效制劑包括cc-1065類似物、卡里奇霉素、美登素(或dm-1)、多拉司他汀10類似物、根瘤菌素、和海葵毒素。
在某些實(shí)施例中,該免疫抑制劑可為,例如芳基羧酸衍生物、硫唑嘌呤、環(huán)孢菌素、環(huán)氧合酶抑制劑、環(huán)磷酰胺、依那西普、更昔洛韋、糖皮質(zhì)激素或糖皮質(zhì)激素類似物、白三烯受體拮抗劑、5-脂氧合酶抑制劑、霉酚酸酯、煙酸衍生物、苯并噻嗪衍生物、含吡唑衍生物、雷帕霉素、或他克莫司。
在一些優(yōu)選實(shí)施例中,該治療劑為選自下組的一種毒素:蓖麻毒素、相思豆毒素、α-毒素、肥皂草素、核糖核苷酸酶(rnase)、脫氧核糖核苷酸酶i、葡萄球菌腸毒素a、商陸抗病毒蛋白、白樹(shù)毒素、白喉毒素、假單胞菌外毒素、和假單胞菌內(nèi)毒素。
在一些優(yōu)選實(shí)施例中,該治療劑為選自下組的一種免疫調(diào)節(jié)劑:細(xì)胞因子、干細(xì)胞生長(zhǎng)因子、淋巴毒素、造血因子、集落刺激因子(csf)、干擾素(ifn)、促紅細(xì)胞生成素、血小板生成素,以及前述的組合。
m可為能夠特異性地結(jié)合與疾病狀態(tài)或疾病相關(guān)的目標(biāo)抗原的任何抗體或抗體片段。任何疾病相關(guān)抗原的抗體序列或抗體分泌的雜交瘤幾乎都可以通過(guò)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)生物品收藏中心(atcc)、ncbi和uspto數(shù)據(jù)庫(kù)獲取。實(shí)用多克隆抗體為來(lái)源于免疫動(dòng)物血清的異質(zhì)抗體分子。實(shí)用單克隆抗體為針對(duì)目標(biāo)抗原的特定抗原決定簇的同質(zhì)抗體。針對(duì)目標(biāo)抗原的多克隆和單克隆抗體可用本領(lǐng)域內(nèi)的任何已知技術(shù)制備。
合適的抗體包括單克隆抗體,如嵌合、人源化或人類抗體,或其抗原結(jié)合片段。在一個(gè)實(shí)施例中,該抗體片段為,例如,ac10、br96、1f6或2f2、或生長(zhǎng)抑制性抗體。
各治療用抗體包括,例如,阿倫單抗(campath;leukosite,ma)、益已素(biotransplant)、貝伐單抗(avastin;genetech,inc.,ca)、ceacide(immunomedics,nj)、西妥昔單抗(erbitux;imclonesystemsinc.,ny)、依帕珠單抗(immunomedics,inc.,nj及amgen,ca)、lymphocide(immunomedics,inc.,nj)、oncolym(techniclone,inc.,ca)、ovare(altarexcorporation,ma)、panorex(glaxowellcome,nc)、利妥昔單抗(rituxan;genetech)、smartmi95(proteindesignlabs,inc.,ca)、smartid10(proteindesignlabs,inc.,ca)、曲妥珠單抗(herceptin;genetech)、和vitaxin(medimmune,inc.,md)。
在某些實(shí)施例中,該抗體包括,例如以下抗原的抗體:腫瘤相關(guān)抗原、胰腺癌相關(guān)抗原、惡性疾病相關(guān)抗原、自體免疫疾病相關(guān)抗原、免疫功能障礙疾病相關(guān)抗原、白血病相關(guān)抗原、神經(jīng)疾病相關(guān)抗原、抗跨膜激活劑抗原、和抗caml相互作用因子抗原(taci,yuetal.nat.immunol.2000,1,252-256)??乖膶?shí)例包括:ca125、ca15--3、ca19--9、l6、lewisy、lewisx、α-胎蛋白、ca242、胎盤堿性磷酸酶、前列腺特異性抗原、前列腺酸性磷酸酶、表皮生長(zhǎng)因子、mage--1、mage--2、mage--3、mage--4、抗轉(zhuǎn)鐵蛋白受體、p97、muc1-klh、cea、gp100、mart1、il--2受體、cd4、cd5、cd8、cd14、cd15、cd19、cd20、cd21、cd22、cd23、cd25、cd33、cd37、cd38、cd40、cd40l、cd46、cd52、cd54、cd66a-d、cd67、cd74、cd79a、cd80、cd126、cd138、cd154、b7、muc1、lali、hm1.24、hla-dr、肌腱蛋白、vegf、pigf、ed-b纖維連接蛋白、致癌基因、致癌基因產(chǎn)物、壞死抗原、t101、tag、il--6、mif、trail-r1(dr4)、trail-r2(dr5)、人絨毛膜促性腺激素、粘蛋白、p21、mpg、和neu致癌基因產(chǎn)物。
該抗體還可以是多特異性抗體,例如雙特異性抗體。雙特異性抗體的制備方法是本領(lǐng)域的已知方法。在一些實(shí)施例中,該抗體片段為fv、fab、fab’、或f(ab')2。其它有用抗體為抗體的重鏈和輕鏈二聚體、單鏈抗體、微抗體、雙功能抗體、三鏈抗體、四鏈抗體、dsfv、sc-fv-fc、(sfv)2、fab表達(dá)庫(kù)產(chǎn)生的片段、抗獨(dú)特型抗體、或來(lái)自抗體片段的多特異性抗體。
在某些實(shí)施例中,該抗體和蛋白可包括一個(gè)或多個(gè)用于治療疾病組織的放射性同位素。合適的治療用放射核素包括但不限于,碘-131、碘-125、鉍-212、鉍-213、镥-177、釔-90、釔-88、锝-99m、銅-62、銅-67、錸-188、錸-186、鎵-66、鎵-67、銦-111、銦-114m、銦-115、硼-10、砹-211、磷-32、磷-33、鈧-47、銀-111、鐠-142、釤-153、鋱-161、鏑-166、鈥-166、錸-186、錸-188、錸-189、鉛-212、鉛-211、鐳-223、錒-225、鐵-59、硒-75、砷-77、鍶-89、鉬-99、銠-194、金-198、和金-199。
其它強(qiáng)效治療用放射性同位素包括碳-11、氮-13、氧-15、溴-75、溴-76、金-198、錒-224、碘-126、碘-133、溴-77、銦-113、釕-95、釕-97、釕-103、釕-105、汞-107、汞-203、碲-121m、碲-122m、碲-125m、碲-165、碲-167、碲-168、鉑-197、鈀-109、銠-105、鐠-142、鐠-143、鋱-161、鈥-166、金-199、鈷-57、鈷-58、鉻-51、鐵-59、硒-75、鉈-201、錒-225、鐿-169、及類似物。
治療試劑可通過(guò)部分還原巰基或表面胺來(lái)連接抗體。如有碳水化合物,治療用試劑還可以連接在其側(cè)鏈上。
在某些實(shí)施例中,該治療劑可包括一個(gè)或多個(gè)相同的治療劑或不同治療劑的組合。
在某些實(shí)施例中,m2為診斷劑。診斷劑的實(shí)例包括熒光探針、化學(xué)發(fā)光化合物、放射配體、質(zhì)譜標(biāo)簽、發(fā)色團(tuán)、和紫外活化化合物。
在某些實(shí)施例中,m2為熒光化合物。熒光化合物的實(shí)例包括熒光素、羅丹明、香豆素、綠色熒光蛋白、bodipy染料、德克薩斯紅、cascade藍(lán)染料、熒光黃衍生物、藻膽蛋白花菁染料、鑭系元素螯合物、和量子點(diǎn)。市場(chǎng)上有各種商品化的熒光化合物(如來(lái)自molecularprobes和invitrogen的產(chǎn)品)。
m1或m2連接b的位置可以是單一位點(diǎn)或多個(gè)位點(diǎn)。m1或m2可通過(guò)酯鍵或其它交聯(lián)基團(tuán)連接b。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,m1為治療用蛋白或多肽。sa大分子可在單個(gè)位點(diǎn)或多個(gè)位點(diǎn)偶聯(lián)該蛋白或多肽。該治療用蛋白可為細(xì)胞因子、激素、造血蛋白、血蛋白、酶、或肽。
在某些實(shí)施例中,m1為粒細(xì)胞集落刺激因子(g-csf)或其片段或修飾衍生物。g-csf為含174個(gè)氨基酸的糖基化細(xì)胞因子,其刺激中性粒細(xì)胞的祖細(xì)胞和成熟中性粒細(xì)胞的增殖、存活和分化(hillcp,etal.proc.natl.acad.sci.1993,90,5167-5171)。g-csf可從血液中快速清除。以單一sa大分子修飾g-csf可有助該物質(zhì)保持穩(wěn)定。聚乙二醇化的g-csf已經(jīng)上市,商品名為neulasta(kinstlero.b.etal.pharmres1996,13,996-1002)。
在某些實(shí)施例中,該治療用蛋白為巨噬細(xì)胞落刺激因子(gm-csf)、ifnα-2a、ifnα-2b、il-2(waldmannta,naturerev.immuol.2006,6,595-601)、促紅細(xì)胞生成素(epo,macdougallic,currhematolrep2005,4,436-440)、生長(zhǎng)激素(gh;zundelm,peschkeb,2006,wo2006/084888號(hào)國(guó)際專利)、人生長(zhǎng)激素(hgh;lich,molcellbiochem1982,46,31-41)、或脫輔基肌紅蛋白(apomb;evanssvetalj.mol.biol.1990,213,885-897)。治療用蛋白和肽的其它實(shí)例包括天冬氨酰酶、干擾素(如ifn-α,-β,-γ)、白細(xì)胞介素、瘦蛋白、血清蛋白(如vii因子、vila因子、viii因子、ix因子)、人絨毛膜促性腺激素(hcg)、胰島素、卵泡刺激素(fsh)、促黃體生成素(lh)、尿酸氧化酶(尿酸酶)、腺苷脫氨酶(ada)、和抗體融合蛋白(如腫瘤壞死因子受體(tnfr)/fc融合蛋白)。
其它實(shí)用蛋白包括選擇性定位于機(jī)體特定組織或區(qū)域的蛋白。此類蛋白的實(shí)例包括轉(zhuǎn)鐵蛋白、hs型糖蛋白、凝血因子、血清蛋白、o型球蛋白、g-csf、gm-csf、m-csf、epo、及類似物。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,m1為治療用蛋白或肽的衍生物。例如,該蛋白和化學(xué)修飾(如糖基化、烷化、氨基酸取代)蛋白的片段。在一些優(yōu)選實(shí)施例中,m為重組蛋白。
在某些實(shí)施例中,m1為寡核苷酸、寡核苷酸類似物或小干擾rna(sirna)。寡核苷酸類似物的實(shí)例包括肽核苷酸(pna)、鎖核苷酸(核酸)、蘇阿糖核苷酸、和α-pna。
在某些實(shí)施例中,該治療劑可包括一個(gè)或多個(gè)相同的治療劑或不同治療劑的組合。
僅出于舉例的目的,本發(fā)明包括但不限于如下技術(shù)方案:
技術(shù)方案1、一種具有選自下組的結(jié)構(gòu)式的偶聯(lián)物:
m1-(l-b)u結(jié)構(gòu)式(1),和
b-(l-m1)u結(jié)構(gòu)式(2)
式中,
每個(gè)m1各自獨(dú)立地選自蛋白質(zhì)、酶、抗體、抗體片段、多肽、寡核苷酸、寡核苷酸類似物、和多糖;
每個(gè)b為改性糖醇聚合物,其包括1至2000個(gè)左右糖醇單體;
每個(gè)單體有3至14個(gè)左右-or1基團(tuán);
每個(gè)r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲?;?、乙酰基、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
每個(gè)l各自獨(dú)立地選自鍵和-v1-r2-v2-結(jié)構(gòu),
每個(gè)v1和v2各自獨(dú)立地選自狄爾斯-阿爾德反應(yīng)加合物、1,3-偶極加合物
、-c(=g2)-g1-、-g1-c(=g2)-、-g3-、-g1-c(=g2)-g1-、-s-s-、-s-(ch2)2-s(=o)2-、-s(=o)2-(ch2)2-s-、-s(=o)2-n(r3)-、-n(r3)-s(=o)2-、-c(=o)-nh-nh-ch2-、-c(=o)-nh-n=ch-、-ch=n-nh-c(=o)-、-ch2-nh-nh-c(=o)-、-n(r3)-s(=o)2-n(r3)-、-c(=o)-nh-ch(ch2sh)-、-n=ch-、-nh-ch2-、-nh-c(=o)-ch2-c(=o)-nh-、-ch=n-g4-、-ch2-nh-g4-、-g4-nh-ch2-、-g4-n=ch-、-c(=nh2+)-nh-、-nh-c(=nh2+)-、-o-p(=o)(o-)-nh-、-nh-p(=o)(o-)-o-、-ch2-ch(nh2)-ch2-s-、-s-ch2-ch(nh2)-ch2-、-o-p(=o)(o-)-o-、-o-p(=o)(s-)-o-、-o-p(=s)(s-)-o-、
每個(gè)g1各自獨(dú)立地選自n、r3、o和s;
每個(gè)g2各自獨(dú)立地選自o和s;
每個(gè)g3各自獨(dú)立地選自s、o、nr3、和so2;
每個(gè)g4各自獨(dú)立地選自o和nr3;
每個(gè)r2各自獨(dú)立地選自鍵、c1-c12烷基、-(ch2ch2o)1-10-、-(ch2ch2o)1-10-ch2-、任選取代的脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芳基、肽、和擬肽寡聚體;
每個(gè)r3各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、-(och2ch2)1-3、脂環(huán)基和雜脂環(huán)基,其中r3中的任意環(huán)均為任選取代,
每個(gè)r4分別為c1-c8烷基;且
u為1至20左右的整數(shù)。
技術(shù)方案2、一種具有以下結(jié)構(gòu)式的偶聯(lián)物:
(m2-l)q-b結(jié)構(gòu)式(3)
式中,
每個(gè)m2各自獨(dú)立地選自代謝物、熒光化合物、化學(xué)發(fā)光化合物、質(zhì)譜標(biāo)簽、發(fā)色團(tuán)、生物素、毒素、藥物、化療劑、細(xì)胞毒性劑、免疫抑制劑、診斷劑、放射配體、和小分子;
每個(gè)b為改性糖醇聚合物,其包括1至2000個(gè)左右糖醇單體;
每個(gè)單體有3至14個(gè)左右-or1基團(tuán);
每個(gè)r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲?;?、乙?;?、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
每個(gè)l各自獨(dú)立地選自鍵和-v1-r2-v2-結(jié)構(gòu),
每個(gè)v1和v2各自獨(dú)立地選自狄爾斯-阿爾德反應(yīng)加合物、1,3-偶極加合物
、-c(=g2)-g1-、-g1-c(=g2)-、-g3-、-g1-c(=g2)-g1-、-s-s-、-s-(ch2)2-s(=o)2-、-s(=o)2-(ch2)2-s-、-s(=o)2-n(r3)-、-n(r3)-s(=o)2-、-c(=o)-nh-nh-ch2-、-c(=o)-nh-n=ch-、-ch=n-nh-c(=o)-、-ch2-nh-nh-c(=o)-、-n(r3)-s(=o)2-n(r3)-、-c(=o)-nh-ch(ch2sh)-、-n=ch-、-nh-ch2-、-nh-c(=o)-ch2-c(=o)-nh-、-ch=n-g4-、-ch2-nh-g4-、-g4-nh-ch2-、-g4-n=ch-、-c(=nh2+)-nh-、-nh-c(=nh2+)-、-o-p(=o)(o-)-nh-、-nh-p(=o)(o-)-o-、-ch2-ch(nh2)-ch2-s-、-s-ch2-ch(nh2)-ch2-、-o-p(=o)(o-)-o-、-o-p(=o)(s-)-o-、-o-p(=s)(s-)-o-、、
每個(gè)g1各自獨(dú)立地選自nr3、o和s;
每個(gè)g2各自獨(dú)立地選自o和s;
每個(gè)g3各自獨(dú)立地選自s、o、nr3、和so2;
每個(gè)g4各自獨(dú)立地選自o或nr3;
每個(gè)r2各自獨(dú)立地選自鍵、c1-c12烷基、-(ch2ch2o)1-10-、-(ch2ch2o)1-10-ch2-、任選取代的脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芳基、肽、和擬肽寡聚體;
每個(gè)r3各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、-(och2ch2)1-3、脂環(huán)基、和雜脂環(huán)基,其中r3中的任意環(huán)均為任選取代,
每個(gè)r4分別為c1-c8烷基;
q為1至100左右的整數(shù)。
技術(shù)方案3、一種具有選自下組的結(jié)構(gòu)式的偶聯(lián)物:
(m1)q-l-(b-(l-m2)k)u結(jié)構(gòu)式(4)
(m1-l)q-(b-(l-m2)k)u結(jié)構(gòu)式(5)和
m1-(l-b-(l-m2)k)u結(jié)構(gòu)式(6)
式中,
每個(gè)m1各自獨(dú)立地選自蛋白質(zhì)、酶、抗體、抗體片段、多肽、親和素、鏈霉親和素、寡核苷酸、寡核苷酸類似物、和多糖;
每個(gè)m2各自獨(dú)立地選自代謝物、熒光化合物、化學(xué)發(fā)光化合物、質(zhì)譜標(biāo)簽、發(fā)色團(tuán)、生物素、毒素、藥物、化療劑、細(xì)胞毒性劑、免疫抑制劑、診斷劑、放射配體、和小分子;
每個(gè)b為改性糖醇聚合物,其包括1至2000個(gè)左右糖醇單體;
每個(gè)單體有3至14個(gè)左右-or1基團(tuán);
每個(gè)r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲酰基、乙酰基、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
每個(gè)l各自獨(dú)立地選自鍵和-v1-r2-v2-結(jié)構(gòu),
每個(gè)v1和v2各自獨(dú)立地選自狄爾斯-阿爾德反應(yīng)加合物、1,3-偶極加合物
、-c(=g2)-g1-、-g1-c(=g2)-、-g3-、-g1-c(=g2)-g1-、-s-s-、-s-(ch2)2-s(=o)2-、-s(=o)2-(ch2)2-s-、-s(=o)2-n(r3)-、-n(r3)-s(=o)2-、-c(=o)-nh-nh-ch2-、-c(=o)-nh-n=ch-、-ch=n-nh-c(=o)-、-ch2-nh-nh-c(=o)-、-n(r3)-s(=o)2-n(r3)-、-c(=o)-nh-ch(ch2sh)-、-n=ch-、-nh-ch2-、-nh-c(=o)-ch2-c(=o)-nh-、-ch=n-g4-、-ch2-nh-g4-、-g4-nh-ch2-、-g4-n=ch-、-c(=nh2+)-nh-、-nh-c(=nh2+)-、-o-p(=o)(o-)-nh-、-nh-p(=o)(o-)-o-、-ch2-ch(nh2)-ch2-s-、-s-ch2-ch(nh2)-ch2-、-o-p(=o)(o-)-o-、-o-p(=o)(s-)-o-、-o-p(=s)(s-)-o-、、
每個(gè)g1各自獨(dú)立地選自nr3、o和s;
每個(gè)g2各自獨(dú)立地選自o和s;
每個(gè)g3各自獨(dú)立地選自s、o、nr3、和so2;
每個(gè)g4各自獨(dú)立地選自o和nr3;
每個(gè)r2各自獨(dú)立地選自鍵、c1-c12烷基、-(ch2ch2o)1-10-、-(ch2ch2o)1-10-ch2-、任選取代的脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芳基、肽、和擬肽寡聚體;
每個(gè)r3各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、-(och2ch2)1-3、脂環(huán)基、和雜脂環(huán)基,其中r3中的任意環(huán)均為任選取代,
每個(gè)r4分別為c1-c8烷基;
u為1至100左右的整數(shù),
q為1至100左右的整數(shù);
k為0或1至20左右的整數(shù)。
技術(shù)方案4、如技術(shù)方案1和2所述的偶聯(lián)物,其特征在于b包括4個(gè)左右至2000個(gè)左右糖醇單體。
技術(shù)方案5、如技術(shù)方案1和3所述的偶聯(lián)物,其特征在于u為1至20左右的整數(shù)。
技術(shù)方案6、如技術(shù)方案3所述的偶聯(lián)物,其特征在于m1選自抗體和抗體片段,且m2為化療藥,
q為1,
u為1至20左右的整數(shù);且
k為1至10左右的整數(shù)。
技術(shù)方案7、如技術(shù)方案6所述的偶聯(lián)物,其特征在于k為1,且u為1至8左右的整數(shù)。
技術(shù)方案8、如技術(shù)方案1、2、3、4、5、或6所述的偶聯(lián)物,其特征在于糖醇單體通過(guò)醚鍵互相連接。
技術(shù)方案9、如技術(shù)方案2、3、4、5、6、7、或8中任意一項(xiàng)所述的偶聯(lián)物,其特征在于m2為化療劑。
技術(shù)方案10、如技術(shù)方案9所述的偶聯(lián)物,其特征在于m2為抗癌治療中所使用的化療劑。
技術(shù)方案11、如技術(shù)方案10所述的偶聯(lián)物,其特征在于m2可選自腎上腺皮質(zhì)抑制劑、抗代謝物、烷化劑、烷基磺酸酯、抗生素、抗有絲分裂劑、蒽環(huán)類抗生素、抗血管生成劑、喜樹(shù)堿、cox-2抑制劑、cpt-11、阿霉素、阿霉素類似物、酶抑制劑、內(nèi)皮抑素、表鬼臼毒素(epipodophyllotoxins)、氮丙啶衍生物、葉酸類似物、吉西他濱、hdac抑制劑、熱休克蛋白(hsp)90抑制劑、激素拮抗劑、甲氨蝶呤、甲基肼衍生物、mtor抑制劑、亞硝基脲、氮芥、嘧啶類似物、嘌呤類似物、鉑配合物、取代脲、sn-38、紫杉醇(taxols)、三氮烯、紫杉烷、酪氨酸激酶抑制劑、蛋白酶體抑制劑、促凋亡劑、長(zhǎng)春花生物堿、紫杉醇(paclitaxel)、美登素、卡里奇霉素、和多拉司他汀。
技術(shù)方案12、如技術(shù)方案1、3、4、5、6、7、或8中任意一項(xiàng)所述的偶聯(lián)物,其特征在于m1為抗體。
技術(shù)方案13、如技術(shù)方案12所述的偶聯(lián)物,其特征在于該抗體為全人類抗體。
技術(shù)方案14、如技術(shù)方案13任一所述的偶聯(lián)物,其特征在于該抗體對(duì)于選自下組的抗原具有特異性:腫瘤相關(guān)抗原、胰腺癌相關(guān)抗原、惡性疾病相關(guān)抗原、自體免疫疾病相關(guān)抗原、免疫功能障礙疾病相關(guān)抗原、白血病相關(guān)抗原、神經(jīng)疾病相關(guān)抗原、抗跨膜激活劑抗原、和抗caml相互作用因子抗原。
技術(shù)方案15、如技術(shù)方案14所述的偶聯(lián)物,其特征在于該抗體對(duì)于選自下組的抗原具有特異性:ca125、ca15-3、ca19-9、l6、lewisy、lewisx、α-胎蛋白、ca242、胎盤堿性磷酸酶、前列腺特異性抗原、前列腺酸性磷酸酶、表皮生長(zhǎng)因子、mage-1、mage-2、mage-3、mage-4、抗轉(zhuǎn)鐵蛋白受體、p97、muc1-klh、cea、gp100、mart1、il-2受體、cd4、cd5、cd8、cd14、cd15、cd19、cd20、cd21、cd22、cd23、cd25、cd33、cd37、cd38、cd40、cd40l、cd46、cd52、cd54、cd66a-d、cd67、cd74、cd79a、cd80、cd126、cd138、cd154、b7、muc1、lali、hm1.24、hla-dr、肌腱蛋白、vegf、pigf、ed-b纖維連接蛋白、致癌基因、致癌基因產(chǎn)物、壞死抗原、t101、tag、il-6、mif、trail-r1(dr4)、trail-r2(dr5)、人絨毛膜促性腺激素、粘蛋白、p21、mpg、和neu致癌基因產(chǎn)物。
技術(shù)方案16、如技術(shù)方案2、3、4、5、6、7、或8所述的偶聯(lián)物,其特征在于至少一個(gè)m2包括放射性同位素。
技術(shù)方案17、如技術(shù)方案1、3、4、5、6、7、或8所述的偶聯(lián)物,其特征在于至少一個(gè)m1為治療用蛋白或多肽。
技術(shù)方案18、如技術(shù)方案17所述的偶聯(lián)物,其特征在于該治療用蛋白的氨基酸序列含有與選自下組的野生型治療用蛋白至少80%同源的序列:粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落刺激因子、干擾素、干擾素α-2a、干擾素α-2b、白細(xì)胞介素、白細(xì)胞介素-2、促紅細(xì)胞生成素、生長(zhǎng)激素、人生長(zhǎng)激素、脫輔基肌紅蛋白、天冬氨酰酶、瘦蛋白、血清蛋白、人絨毛膜促性腺激素、胰島素、卵泡刺激素、促黃體生成素、尿酸氧化酶、腺苷脫氨酶、抗體融合蛋白、和vii因子。
技術(shù)方案19、如技術(shù)方案17所述的偶聯(lián)物,其特征在于該治療用蛋白的氨基酸序列含有與選自下組的野生型治療用蛋白至少90%同源的序列:粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落刺激因子、干擾素、干擾素α-2a、干擾素α-2b、白細(xì)胞介素、白細(xì)胞介素-2、促紅細(xì)胞生成素、生長(zhǎng)激素、人生長(zhǎng)激素、脫輔基肌紅蛋白、天冬氨酰酶、瘦蛋白、血清蛋白、人絨毛膜促性腺激素、胰島素、卵泡刺激素、促黃體生成素、尿酸氧化酶、腺苷脫氨酶、抗體融合蛋白、vii因子。
技術(shù)方案20、如技術(shù)方案1、3、4、5、6、7、或8所述的偶聯(lián)物,其特征在于至少一個(gè)m1選自寡核苷酸和sirna。
技術(shù)方案21、一種具有選自下組的結(jié)構(gòu)式的偶聯(lián)物:
s-(l-b-(l-m1)k)u結(jié)構(gòu)式(7),
s-(l-b-l-(m1)k)u結(jié)構(gòu)式(8),
s-(l-b-(l-m2)k)u結(jié)構(gòu)式(9),
s-(l-b-l-(m2)k)u結(jié)構(gòu)式(10)
式中,
s包括固體載體;
每個(gè)m1各自獨(dú)立地選自蛋白質(zhì)、酶、抗體、抗體片段、多肽、親和素、鏈霉親和素、寡核苷酸、寡核苷酸類似物、多糖;
每個(gè)m2各自獨(dú)立地選自代謝物、熒光化合物、化學(xué)發(fā)光化合物、質(zhì)譜標(biāo)簽、發(fā)色團(tuán)、生物素、毒素、藥物、化療劑、細(xì)胞毒性劑、免疫抑制劑、診斷劑、放射配體、小分子;
每個(gè)b為改性糖醇聚合物,其包括1至2000個(gè)左右糖醇單體;
每個(gè)單體有3至14個(gè)左右-or1基團(tuán);
每個(gè)r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲?;?、乙?;⑵S基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
每個(gè)l各自獨(dú)立地選自鍵和-v1-r2-v2-結(jié)構(gòu),
每個(gè)v1和v2各自獨(dú)立地選自狄爾斯-阿爾德反應(yīng)加合物、1,3-偶極加合物
、-c(=g2)-g1-、-g1-c(=g2)-、-g3-、-g1-c(=g2)-g1-、-s-s-、-s-(ch2)2-s(=o)2-、-s(=o)2-(ch2)2-s-、-s(=o)2-n(r3)-、-n(r3)-s(=o)2-、-c(=o)-nh-nh-ch2-、-c(=o)-nh-n=ch-、-ch=n-nh-c(=o)-、-ch2-nh-nh-c(=o)-、-n(r3)-s(=o)2-n(r3)-、-c(=o)-nh-ch(ch2sh)-、-n=ch-、-nh-ch2-、-nh-c(=o)-ch2-c(=o)-nh-、-ch=n-g4-、-ch2-nh-g4-、-g4-nh-ch2-、-g4-n=ch-、-c(=nh2+)-nh-、-nh-c(=nh2+)-、-o-p(=o)(o-)-nh-、-nh-p(=o)(o-)-o-、-ch2-ch(nh2)-ch2-s-、-s-ch2-ch(nh2)-ch2-、-o-p(=o)(o-)-o-、-o-p(=o)(s-)-o-、-o-p(=s)(s-)-o-、、
每個(gè)g1各自獨(dú)立地選自nr3、o和s;
每個(gè)g2各自獨(dú)立地選自o和s;
每個(gè)g3各自獨(dú)立地選自s、o、nr3、和so2;
每個(gè)g4各自獨(dú)立地選自o和nr3;
每個(gè)r2各自獨(dú)立地選自鍵、c1-c12烷基、-(ch2ch2o)1-10-、-(ch2ch2o)1-10-ch2-、任選取代的脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芳基、肽、和擬肽寡聚體;
每個(gè)r3各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、-(och2ch2)1-3、脂環(huán)基、和雜脂環(huán)基,其中r3中的任意環(huán)均可任選取代,
每個(gè)r4分別為c1-c8烷基;
u為1至500左右的整數(shù);
k為0或1至20左右的整數(shù)。
技術(shù)方案22、如技術(shù)方案21所述的偶聯(lián)物,其特征在于b包括3至1000個(gè)左右糖醇單元。
技術(shù)方案23、如技術(shù)方案21所述的偶聯(lián)物,其特征在于s選自聚苯乙烯載體、聚酰胺載體、聚乙二醇載體、聚丙烯酸載體、聚丙烯酸/β-丙氨酸共聚物載體、聚丙烯酰胺/聚苯乙烯共聚物載體、聚丙烯酰胺/聚乙二醇共聚物載體、聚乙二醇/聚苯乙烯共聚物載體、可控多孔玻璃、瓊脂糖、葡聚糖凝膠、多糖基聚合物、聚合微球、乳膠微球、由聚苯乙烯組成的聚合微球、由苯乙烯共聚物組成的聚合微球、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯甲苯、聚甲基丙烯酸2-羥乙酯、聚甲基丙烯酸2-羥乙酯共聚物、聚二甲基丙烯酸乙二醇酯/聚甲基丙烯酸2-羥乙酯共聚物、聚乳酸-polycolicacid共聚物、無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)物、金屬、半導(dǎo)體、超順磁性復(fù)合材料、可生物降解結(jié)構(gòu)物、合成樹(shù)狀大分子、樹(shù)突狀結(jié)構(gòu)、量子點(diǎn)、染料涂層顆粒、和磁性涂層顆粒。
技術(shù)方案24、如技術(shù)方案23所述的偶聯(lián)物,其特征在于s為瓊脂糖珠。
技術(shù)方案25、如技術(shù)方案23所述的偶聯(lián)物,其特征在于s為磁性涂層顆粒。
技術(shù)方案26、如技術(shù)方案1、2、3、4、5、6、或21中任意一項(xiàng)所述的偶聯(lián)物,
每個(gè)b為改性糖醇聚合物,其包括1至2000左右各糖醇單體b1,且
通過(guò)一個(gè)單體單元的x、y或z部分與另一個(gè)單體單元的x、y或z部分之間的反應(yīng)形成的連接基團(tuán)w,每個(gè)糖醇單體結(jié)合一個(gè)或多個(gè)糖醇單體;
其中,每個(gè)b1分別獨(dú)立地具有化學(xué)結(jié)構(gòu)式(6):
每個(gè)n和p各自獨(dú)立地選自0和1至12左右的整數(shù);且n+p在1和12之間;
r為0或1;
q選自=o、=n-o-l-m1、=n-o-l-m2、=n-o-l-s、-nh-o-l-s、-nh-o-l-m1、-nh-o-l-m2;
結(jié)合m1、m2或s時(shí)每個(gè)x、y和z均為連接子v,
不結(jié)合m1、m2或s時(shí)每個(gè)x、y和z為各自獨(dú)立地選自下組的功能基團(tuán):-oh、-j、-r5j、-c(=o)-j、-c(=o)-ch2-j、-nh-c(=o)-ch2-j、-or5、-or6、-or7、-o-甲磺?;?、-o-甲苯磺?;?、-nh-c(=o)-ch2-o-甲磺?;?、-nh-c(=o)-ch2-o-甲苯磺酰基、-sh、-s-s-叔丁基、-sr7、-sr5、-s-s-r8、-s(=o)2-j、-nh2、-nhr5、-n(r5)r5、-nhr7、-nh-fmoc、-nh-boc、-c(=o)h、-c(=o)-r5、-c(=o)oh、-n=c=s、-n=c=o、-c≡c-r5、-n=n+=n-、-o-nh2,-o-nh-fmoc、o-nh-boc、-o-n-(boc)2、-o-n(-鄰苯二甲酰亞胺基)、-nh-nh2、-c(=o)-nh-nh2、-nh-c(=o)-nh-nh2、-nh-c(=s)-nh-nh2、甲苯磺酰肼、-r5-nh-c(=nh2+)-nh2、二苯甲酮、芳基重氮化物、重氮烷、重氮乙?;?、蒽醌、二氮丙啶、任選取代的三氟甲基苯基二氮丙啶、二烯烴、親二烯體、1,3-偶極體、親偶極體、烯烴、烯酮、烯烴(olefin)、帶烯丙基氫的烯烴、二羰基、環(huán)氧化物、環(huán)氧乙烷、有機(jī)硅烷、膦基、酯、酸酐、碳酸酯基、乙二醛、-c(=nh2)-o-r5、羥甲基膦衍生物、乙基乙烯基、馬來(lái)酰亞胺、乙烯基砜、烯丙基砜、硫酯、順鉑衍生物、氮丙啶、丙烯?;?;
每個(gè)r5各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芐基或芳基,其中r5中的任意環(huán)均為任選取代;
每個(gè)r6各自獨(dú)立地選自苯甲酰基、乙酰基、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
每個(gè)r7各自獨(dú)立地選自三苯基甲基(trityl)、mmt和dmt;
每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基;
每個(gè)j選自cl、br和i;
每個(gè)l1、l2和l3分別為鍵或-r9-v-r2-*,其中:
“*”分別代表結(jié)合x、y、s、m1或m2的l1、l2、和l3的一部分,或z;
每個(gè)w和v各自獨(dú)立選自狄爾斯-阿爾德反應(yīng)加合物、1,3-偶極加合物、-c(=g2)-g1-、-g1-c(=g2)-、-g3-、-g1-c(=g2)-g1-、-s-s-、-s-(ch2)2-s(=o)2-、-s(=o)2-(ch2)2-s-、-s(=o)2-n(r3)-、-n(r3)-s(=o)2-、-c(=o)-nh-nh-ch2-、-c(=o)-nh-n=ch-、-ch=n-nh-c(=o)-、-ch2-nh-nh-c(=o)-、-n(r3)-s(=o)2-n(r3)-、-c(=o)-nh-ch(ch2sh)-、-n=ch-、-nh-ch2-、-nh-c(=o)-ch2-c(=o)-nh-、-ch=n-g4-、-ch2-nh-g4-、-g4-nh-ch2-、-g4-n=ch-、-c(=nh2+)-nh-、-nh-c(=nh2+)-、-o-p(=o)(o-)-nh-、-nh-p(=o)(o-)-o-、-ch2-ch(nh2)-ch2-s-、-s-ch2-ch(nh2)-ch2-、-o-p(=o)(o-)-o-、-o-p(=o)(s-)-o-、-o-p(=s)(s-)-o、
其中:
每個(gè)g1各自獨(dú)立地選自nr3、o和s;
每個(gè)g2各自獨(dú)立地選自o或s;
每個(gè)g3各自獨(dú)立地選自s、o、nr3、和so2;
每個(gè)g4各自獨(dú)立地選自o或nr3;
每個(gè)r2各自獨(dú)立地選自鍵、c1-c12烷基、-(ch2ch2o)1-10-、-(ch2ch2o)1-10-ch2-、任選取代的脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芳基、肽、和擬肽寡聚體;
每個(gè)r3各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、-(och2ch2)1-3、任選取代的脂環(huán)基、和任選取代的雜脂環(huán)基;
每個(gè)r4分別為c1-c8烷基;
每個(gè)r9為鍵或-ch2-;
且
至少在一個(gè)b1單元中每個(gè)-l3-z部分為-or1;其中每個(gè)r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲?;?、乙?;?、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基。
技術(shù)方案27、如技術(shù)方案26所述的偶聯(lián)物,其特征在于b具有結(jié)構(gòu)式(7):
式中,
結(jié)合m1、m2或s時(shí)每個(gè)l4分別為連接子v,
當(dāng)k為0時(shí),
技術(shù)方案28、如技術(shù)方案26所述的偶聯(lián)物,其特征在于b具有結(jié)構(gòu)式(8):
*1-l4-(b1-w)s-b1-l4-*2(8)
式中:
“*1”代表結(jié)合s、m1或m2的l4的一部分;
結(jié)合m1、m2或s時(shí)每個(gè)l4分別為連接子v,
s為0或獨(dú)立地選自1至500左右的整數(shù),
當(dāng)k為0時(shí),l4-*2代表y;且
當(dāng)k為1至20左右的整數(shù)時(shí),“*2”代表結(jié)合m1、m2或s的l4的一部分,
每個(gè)b1分別獨(dú)立地具有化學(xué)結(jié)構(gòu)式(14):
技術(shù)方案29、一種具有包含三個(gè)或更多單體糖醇單元b1的線性、支化或大環(huán)多聚體糖醇的化合物;且
通過(guò)一個(gè)單體單元的x、y或z部分與另一個(gè)單體單元的x、y或z部分反應(yīng)而形成的連接基團(tuán)w,每個(gè)單體糖醇單元結(jié)合一個(gè)或多個(gè)其它單體單元;
其特征在于
每個(gè)b1具有化學(xué)結(jié)構(gòu)式(15):
式中,對(duì)于每個(gè)b1:
n和p各自獨(dú)立地選自0和1至12左右的整數(shù);且
n+p在1和12之間;
r為0或1;
每個(gè)x、y和z各自獨(dú)立地選自-oh、-j、-r5j、-c(=o)-j、-c(=o)-ch2-j、-nh-c(=o)-ch2-j、-or5、-or6、-or7、-o-甲磺?;?、-o-甲苯磺?;?、-nh-c(=o)-ch2-o-甲磺酰基、-nh-c(=o)-ch2-o-甲苯磺?;?、-sh、-s-s-叔丁基、-sr7、-sr5、-s-s-r8、-s(=o)2-j、-nh2、-nhr5、-n(r5)r5、-nhr7、-nh-fmoc、-nh-boc、-c(=o)h、-c(=o)-r5、-c(=o)oh、-n=c=s、-n=c=o、-c≡c-r5、-n=n+=n-、-o-nh2、-o-nh-fmoc、o-nh-boc、-o-n-(boc)2、-o-n(-鄰苯二甲酰亞胺基)、-nh-nh2、-c(=o)-nh-nh2、-nh-c(=o)-nh-nh2、-nh-c(=s)-nh-nh2、甲苯磺酰肼、-r5-nh-c(=nh2+)-nh2、二苯甲酮、芳基重氮化物、重氮烷、重氮乙?;⑤祯?、二氮丙啶、任選取代的三氟甲基苯基二氮丙啶、二烯烴、親二烯體、1,3-偶極體、親偶極體、烯烴、烯酮、烯烴(olefin)、帶烯丙基氫的烯烴、二羰基、環(huán)氧化物、環(huán)氧乙烷、有機(jī)硅烷、膦基、酯、酸酐、碳酸酯基、乙二醛、-c(=nh2)-o-r5、羥甲基膦衍生物、乙基乙烯基、馬來(lái)酰亞胺、乙烯基砜、烯丙基砜、硫酯、順鉑衍生物、氮丙啶、丙烯?;?;
每個(gè)r5各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芐基或芳基,其中r5中的任意環(huán)均為任選取代;
每個(gè)r6各自獨(dú)立地選自苯甲?;?、乙酰基、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
每個(gè)r7各自獨(dú)立地選自三苯基甲基(trityl)、mmt和dmt;
每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基;
每個(gè)j各自獨(dú)立地選自cl、br和i;
l1、l2和l3分別為一個(gè)鍵或-r9-v-r2-*,其中:
“*”分別代表結(jié)合x、y的l1、l2、l3的一部分或z;
每個(gè)v和w各自獨(dú)立地選自狄爾斯-阿爾德反應(yīng)加合物、1,3-偶極加合物、-c(=g2)-g1-、-g1-c(=g2)-、-g3-、-g1-c(=g2)-g1-、-s-s-、-s-(ch2)2-s(=o)2-、-s(=o)2-(ch2)2-s-、-s(=o)2-n(r3)-、-n(r3)-s(=o)2-、-c(=o)-nh-nh-ch2-、-c(=o)-nh-n=ch-、-ch=n-nh-c(=o)-、-ch2-nh-nh-c(=o)-、-n(r3)-s(=o)2-n(r3)-、-c(=o)-nh-ch(ch2sh)-、-n=ch-、-nh-ch2-、-nh-c(=o)-ch2-c(=o)-nh-、-ch=n-g4-、-ch2-nh-g4-、-g4-nh-ch2-、-g4-n=ch-、-c(=nh2+)-nh-、-nh-c(=nh2+)-、-o-p(=o)(o-)-nh-、-nh-p(=o)(o-)-o-、-ch2-ch(nh2)-ch2-s-、-s-ch2-ch(nh2)-ch2-、-o-p(=o)(o-)-o-、-o-p(=o)(s-)-o-、和-o-p(=s)(s-)-o-,
其中:
每個(gè)g1各自獨(dú)立地選自nh、o和s;
每個(gè)g2各自獨(dú)立地選自o或s;
每個(gè)g3各自獨(dú)立地選自s、o、nr3、和so2;
每個(gè)g4各自獨(dú)立地選自o或nr3;
每個(gè)r2各自獨(dú)立地選自鍵、c1-c12烷基、-(ch2ch2o)1-10-、-(ch2ch2o)1-10-ch2-、任選取代的脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芳基、肽、和擬肽寡聚體;
每個(gè)r3各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、-(och2ch2)1-3、脂環(huán)基、雜脂環(huán)基,其中r3中的任意環(huán)均為任選取代,
每個(gè)r4分別為c1-c8烷基;
每個(gè)r9為鍵或-ch2-;且
至少在一個(gè)b1單元中每個(gè)-l3-z部分為-or1;其中每個(gè)r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲?;?、乙?;⑵S基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;至少一個(gè)b1單元中的n+p+r大于1。
技術(shù)方案30、如技術(shù)方案29所述的化合物,其特征在于其分子量為5000道爾頓左右至50萬(wàn)道爾頓左右。
技術(shù)方案31、如技術(shù)方案29所述的化合物,其特征在于該化合物的分子量為1萬(wàn)道爾頓左右至10萬(wàn)道爾頓左右。
技術(shù)方案32、如技術(shù)方案29所述的化合物,其特征在于其分子量為1萬(wàn)道爾頓左右至6萬(wàn)道爾頓左右。
技術(shù)方案33、如技術(shù)方案29所述的化合物,其特征在于該化合物的純度大于90%。
技術(shù)方案34、如技術(shù)方案29所述的化合物,其特征在于該化合物的純度大于95%。
技術(shù)方案35、如技術(shù)方案29所述的化合物,其特征在于該化合物的分子量為1萬(wàn)道爾頓左右至6萬(wàn)道爾頓左右,且該化合物的純度大于95%。
技術(shù)方案36、如技術(shù)方案29所述的化合物,其特征在于w選自-s-、-o-、-nh-、-c(=o)nh-、-nhc(=o)-、-s(=o)-、-s(=o)2、-p(=s)2o-、和-p(=s)(=o)o-。
技術(shù)方案37、如技術(shù)方案29所述的化合物,其特征在于w選自-s-、-o-、-s(=o)-、-s(=o)2、-p(=s)2o-、和-p(=s)(=o)o-。
技術(shù)方案38、如技術(shù)方案29所述的化合物,其特征在于w為-o-。
技術(shù)方案39、如技術(shù)方案29所述的化合物,其特征在于x、y或z中至少一個(gè)選自-o-nh2、-n=c=s、-n=c=o、-c≡c-r5、-n=n+=n-、-sr5、-s-s-r8、-c(=o)-ch2-j、二烯烴、親二烯體、酮、醛、1,3-偶極體、親偶極體、烯烴、烯酮、烯烴(olefin)、帶烯丙基氫的烯烴、三氟甲基苯基二氮丙啶、n-羥基琥珀酰亞胺酯、和馬來(lái)酰亞胺;
每個(gè)r5各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芐基或芳基,其中r5中的任意環(huán)均為任選取代;
每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基;且
每個(gè)j各自獨(dú)立地選自cl、br和i。
技術(shù)方案40、如技術(shù)方案29所述的化合物,其特征在于每個(gè)l1和l2均為-ch2-,每個(gè)l3均為鍵,且每個(gè)z均為-or1,
其中r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲?;?、乙酰基、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基。
技術(shù)方案41、如技術(shù)方案29所述的化合物,其特征在于
每個(gè)x均為-o-(c1-c8烷基);
至少一個(gè)y為-n=n+=n-、-o-nh2、-c≡c-c1-c4烷基、-nh-c(=o)-ch2ch2-馬來(lái)酰亞胺、-s-s-r8、-nh-(c=o)-ch2-br、-nh-c(=o)-ch2-ch2-s-s-r8、-sh,-s-c(=o)-ch3、
每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基。
技術(shù)方案42、如技術(shù)方案41所述的化合物,其特征在于該化合物的每個(gè)-l3-z部分均為-or1,
其中:
r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲?;?、乙?;?、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基。
技術(shù)方案43、如技術(shù)方案41所述的化合物,其特征在于每個(gè)l1和l2均為-ch2-(xviii)。
技術(shù)方案44、如技術(shù)方案43所述的化合物,其特征在于每個(gè)r均為0。
技術(shù)方案45、如技術(shù)方案29所述的化合物,其特征在于,
至少一個(gè)x和至少一個(gè)y是相同的,并選自n-羥基琥珀酰亞胺、-nh-c(=o)-ch2ch2-馬來(lái)酰亞胺、-n=n+=n-、-o-nh2,-c≡c-c1-c4烷基、
技術(shù)方案46、如技術(shù)方案45所述的化合物,其特征在于每個(gè)-l3-z均為-oh。
技術(shù)方案47、如技術(shù)方案46所述的化合物,其特征在于每個(gè)l1和l2均為-ch2-。
技術(shù)方案48、如技術(shù)方案47所述的化合物,其特征在于每個(gè)r均為0。
技術(shù)方案49、如技術(shù)方案29所述的化合物,其特征在于至少一個(gè)x和至少一個(gè)y各自獨(dú)立地選自-oh、-oc1-c8烷基、-s-s-r8、-o-nh2、-c(=o)-oh、n-羥基琥珀酰亞胺、-nh-c(=o)-ch2ch2-馬來(lái)酰亞胺、-nh-c(=o)-ch2-br、
技術(shù)方案50、如技術(shù)方案49所述的化合物,其特征在于每個(gè)-l3-z均為-oh。
技術(shù)方案51、如技術(shù)方案50所述的化合物,其特征在于每個(gè)l1和l2均為-ch2-。
技術(shù)方案52、如技術(shù)方案51所述的化合物,其特征在于每個(gè)r均為0。
技術(shù)方案53、如技術(shù)方案29所述的化合物,其特征在于至少一個(gè)x、y或z為乙烯基砜基或具有以下通式:
技術(shù)方案54、如技術(shù)方案29所述的化合物,其特征在于多聚體是線型的并具有以下結(jié)構(gòu)式(16):
式中v為2至2000左右的整數(shù)。
技術(shù)方案55、如技術(shù)方案54所述的化合物,其特征在于該化合物的每個(gè)-l3-z部分均為-or1并具有以下結(jié)構(gòu)式(21)
式中:
r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲酰基、乙酰基、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基。
技術(shù)方案56、如技術(shù)方案55所述的化合物,其特征在于每個(gè)r均為0并具有以下結(jié)構(gòu)式(17):
式中r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲酰基、乙?;?、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基。
技術(shù)方案57、如技術(shù)方案56所述的化合物具有以下結(jié)構(gòu)式(18)
其特征在于r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲酰基、乙?;?、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基。
技術(shù)方案58、如技術(shù)方案57所述的偶聯(lián)物,其特征在于w選自-s-、-o-、-nh-、-c(=o)nh-、-nhc(=o)-、-s(=o)-、-s(=o)2、-p(=s)2o-、和-p(=s)(=o)o-。
技術(shù)方案59、如技術(shù)方案57所述的偶聯(lián)物,其特征在于w選自-s-、-o-、-s(=o)-、-s(=o)2、-p(=s)2o-、和-p(=s)(=o)o-。
技術(shù)方案60、如技術(shù)方案57所述的化合物,其特征在于w為-o-。
技術(shù)方案61、如技術(shù)方案57所述的化合物,其特征在于x和y不相同。
技術(shù)方案62、如技術(shù)方案29所述的化合物,其特征在于多聚體為結(jié)構(gòu)式(19)所示的環(huán)狀多聚體
式中t為3至2000左右的整數(shù);
每個(gè)n各自獨(dú)立地選自2至12左右;
每個(gè)p各自獨(dú)立地選自1至12左右。
技術(shù)方案63、如技術(shù)方案29所述的化合物,其特征在于該多聚體為結(jié)構(gòu)式(20)所示的支化大分子糖醇化合物:
式中每個(gè)n和p為各自獨(dú)立地選自0至12的整數(shù),且n+p在2和12之間,
每個(gè)n為各自獨(dú)立地選自1至12的整數(shù);
每個(gè)v為各自獨(dú)立地選自0至2000的整數(shù)。
技術(shù)方案64、一種具有化學(xué)結(jié)構(gòu)式(21)的單體糖醇:
每個(gè)n和p各自獨(dú)立地選自0和1至12左右的一個(gè)整數(shù);且n+p在2和12之間;
r為0或1;
每個(gè)x1各自獨(dú)立地選自-oh、-j、-c(=o)-ch2-j、-or5、-s-s-r8、-nh-c(=o)-ch2ch2-s-s-r8、-s-c(=o)-ch3、-c(=o)h、-c(=o)-r5、-c(=o)oh,-c≡c-r5,-n=n+=n-、-o-nh2、-o-nh-fmoc、-o-nh-boc、-o-n-(boc)2、-o-n(-鄰苯二甲酰亞胺基)、-c(=o)-nh-nh2、酚基、任選取代的三氟甲基苯基二氮丙啶、二烯烴、親二烯體、1,3-偶極體、親偶極體、烯烴、烯酮、烯烴(olefin)、帶烯丙基氫的烯烴、任選取代的n-羥基琥珀酰亞胺酯、亞氨酸酯、馬來(lái)酰亞胺;
每個(gè)y1各自獨(dú)立地選自-s-s-叔丁基、-sr7、-s-s-r8、-nh-c(=o)-ch2ch2-s-sr8、-nhr7、-nh-fmoc、-nh-boc、-o-nh2、-o-nh-fmoc、-o-nh-boc、-o-n-(boc)2、-o-n(-鄰苯二甲酰亞胺基)、任選取代的三氟甲基苯基二氮丙啶、任選取代的n-羥基琥珀酰亞胺酯、亞氨酸酯、馬來(lái)酰亞胺;
每個(gè)r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲?;?、乙?;?、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
每個(gè)r5各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芐基或芳基,其中r5中的任意環(huán)均為任選取代;
每個(gè)r7各自獨(dú)立地選自三苯基甲基(trityl)、mmt和dmt;
每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基;
每個(gè)j各自獨(dú)立地選自cl、br和i;
l4和l5各自獨(dú)立地選自鍵、-ch2-*,
-c(=o)-nh-c1-8烷基-*、-ch2-nh-c(=o)-c1-8烷基-*、-ch2-c(=o)-nh-c1-8烷基-*,
“*”代表結(jié)合x1或y1的l4和l5的一部分。
技術(shù)方案65、如技術(shù)方案64所述的單體糖醇化合物,其特征在于:
x1為-c(=o)-oh;r為0,且y1獨(dú)立地選自-nh-r7、-nh-fmoc、-nh-boc、-s-s-r8、-s-s-r7、-s-s-叔丁基、-o-nh-fmoc、-o-n-(boc)2、和-o-n(-鄰苯二甲酰亞胺基);其中:
每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基;
每個(gè)r7各自獨(dú)立地選自三苯基甲基(trityl)、mmt和dmt;
當(dāng)r為1時(shí),y1為or1,其中:
每個(gè)r1各自獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲?;?、乙?;?、芐基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基。
技術(shù)方案66、如技術(shù)方案64所述的單體糖醇化合物,其特征在于x1為亞磷酰胺;
當(dāng)r為0時(shí),y1獨(dú)立地選自-s-s-(c1-c4烷基)-or7、s-s-r8、-nh-tfa、-nh-r7,其中:
每個(gè)r7各自獨(dú)立地選自三苯基甲基(trityl)、mmt和dmt;
每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基。
技術(shù)方案67、如技術(shù)方案64所述的單體糖醇化合物,其特征在于x1和y1不相同。
技術(shù)方案68、如技術(shù)方案67所述的單體糖醇化合物,其特征在于x1和y1中至少一個(gè)選自-o-nh2、-s-s-r8、-nh-c(=o)-ch2ch2-s-s-r8、任選取代的n-羥基琥珀酰亞胺酯基團(tuán)、任選取代的三氟甲基苯基二氮丙啶、馬來(lái)酰亞胺基團(tuán);其中:
每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基。
技術(shù)方案69、如技術(shù)方案64所述的單體糖醇化合物,具有式(22)的結(jié)構(gòu):
其特征在于,
n為選自2左右至8左右的整數(shù);
x2為選自下組的化學(xué)或光交聯(lián)基團(tuán):
y2為選自下組的化學(xué)或光交聯(lián)基團(tuán):
w1為選自-c(=o)-nh-和-nh-c(=o)-的獨(dú)立連接子;
每個(gè)j1各自獨(dú)立地選自cl、br和i;
每個(gè)w2各自獨(dú)立地選自:
每個(gè)w3各自獨(dú)立地選自:
技術(shù)方案70、如技術(shù)方案69所述化合物,具有選自下組的化學(xué)式:
技術(shù)方案71、如技術(shù)方案69所述化合物,具有選自下組的化學(xué)式:
技術(shù)方案72、如技術(shù)方案69所述化合物,具有選自下組的化學(xué)式:
技術(shù)方案73、如技術(shù)方案69所述化合物,具有選自下組的化學(xué)式:
技術(shù)方案74、如技術(shù)方案69所述化合物,具有選自下組的化學(xué)式:
技術(shù)方案75、如技術(shù)方案69所述化合物,具有選自下組的化學(xué)式:
技術(shù)方案76、一種具有化學(xué)結(jié)構(gòu)式(23)的二聚糖醇:
每個(gè)n1、n2、p1和p2各自獨(dú)立地選自0和1至12左右的一個(gè)整數(shù);且n1+p2在1和12之間,n2+p2在2和12之間;
r為0或1;
其中w3選自-s-、-o-、-nh-、-nc1-c6烷基-、-c(=o)nh-、-nhc(=o)-、-s(=o)-、-s(=o)2、-p(=s)2o-、和-p(=s)(=o)o-;
每個(gè)x3各自獨(dú)立地選自-oh、-j、-c(=o)-ch2-j、-or5、-s-s-r8、-nh-c(=o)-ch2ch2-s-s-r8、-s-c(=o)-ch3、-c(=o)h,-c(=o)-r5、-c(=o)oh、-c≡c-r5、-n=n+=n、-o-nh2、-o-nh-fmoc、o-nh-boc、-o-n-(boc)2、-o-n(-鄰苯二甲酰亞胺基)、-c(=o)-nh-nh2、酚基、任選取代的三氟甲基苯基二氮丙啶、二烯烴、親二烯體、1,3-偶極體、親偶極體、烯烴、烯酮、烯烴(olefin)、帶烯丙基氫的烯烴、任選取代的n-羥基琥珀酰亞胺酯、亞氨酸酯、馬來(lái)酰亞胺、和亞磷酰胺;
每個(gè)y3各自獨(dú)立地選自-s-s-叔丁基、-sr7、-s-s-r8、-nh-c(=o)-ch2ch2-s-s-r8、-nhr7、-nh-fmoc、-nh-boc、-o-nh2、-o-nh-fmoc、-o-nh-boc、o-n-(boc)2、-o-n(-鄰苯二甲酰亞胺基)、任選取代的三氟甲基苯基二氮丙啶、任選取代的n-羥基琥珀酰亞胺酯、亞氨酸酯、馬來(lái)酰亞胺;
每個(gè)r6各自獨(dú)立地選自苯甲酰基、乙?;⑵S基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基;
每個(gè)r7各自獨(dú)立地選自三苯基甲基(trityl)、mmt和dmt;
每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基;每個(gè)j各自獨(dú)立地選自cl、br和i;
l4和l5各自獨(dú)立地選自鍵、-ch2-*、-c(=o)-nh-c1-8烷基-*、-ch2-nh-c(=o)-c1-8烷基-*、-ch2-和c(=o)-nh-c1-8烷基-*,
“*”代表結(jié)合x3或y3的l4和l5的一部分。
技術(shù)方案77、如技術(shù)方案76所述的二聚糖醇化合物,其特征在于w3選自-s-、-o-、-s(=o)-、-s(=o)2、-p(=s)2o-、和-p(=s)(=o)o-。
技術(shù)方案78、如技術(shù)方案76所述的二聚糖醇化合物,其特征在于w3為-o-。
技術(shù)方案79、如技術(shù)方案76、77或78中任意一項(xiàng)所述的二聚糖醇化合物,其特征在于:
x3為-c(=o)-oh,r為0,且y3獨(dú)立地選自-nh-r7、-nh-fmoc、-nh-boc、-s-s-r8、-s-s-r7、-s-s-叔丁基、-o-nh-fmoc、-o-n-(boc)2、和-o-n(-鄰苯二甲酰亞胺基);其中:
每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基;
每個(gè)r7各自獨(dú)立地選自三苯基甲基(trityl)、mmt和dmt;且
當(dāng)r為1時(shí),y1為or1,其中:
r1獨(dú)立地選自氫、c1-c8烷基、苯甲?;?、乙?;⑵S基、c1-c8烷基甲硅烷基、環(huán)原酸酯、錒系元素、乙酸酯、四氫吡喃基、四氫呋喃基、和四氫噻吩基。
技術(shù)方案80、如技術(shù)方案76、77或78所述的二聚糖醇化合物,其特征在于x3為亞磷酰胺;當(dāng)r為0時(shí),y3獨(dú)立地選自-s-s-(c1-c4烷基)-or7、s-s-r8、-nh-tfa、-nh-r7,其中:
每個(gè)r7各自獨(dú)立地選自三苯基甲基(trityl)、mmt和dmt;
每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基。
技術(shù)方案81、如技術(shù)方案76、77或78所述的二聚糖醇化合物,其特征在于x3和y3不相同。
技術(shù)方案82、如技術(shù)方案76、77或78所述的二聚糖醇化合物,其特征在于x3和y3各自獨(dú)立地選自-o-nh2、-s-s-r8、-nh-c(=o)-ch2ch2-s-s-r8、任選取代的n-羥基琥珀酰亞胺酯基團(tuán)、任選取代的三氟甲基苯基二氮丙啶、和馬來(lái)酰亞胺基團(tuán);其中,
每個(gè)r8各自獨(dú)立地選自2-吡啶基、4-吡啶基、5-硝基-2-吡啶基、5-硝基-4-吡啶基、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-羧基-4-硝基苯基、和2,4-二硝基苯基。
技術(shù)方案83、如技術(shù)方案76、77或78所述的二聚糖醇化合物,其特征在于x3為氨氧基團(tuán),y3選自馬來(lái)酰亞胺基團(tuán)、巰基基團(tuán)、二硫化物基團(tuán)、鹵代乙?;鶊F(tuán)、疊氮基團(tuán)、和炔基團(tuán)。
技術(shù)方案84、如技術(shù)方案76、77或78所述的二聚糖醇化合物,其特征在于x3為任選取代的n-羥基琥珀酰亞胺酯,y3選自馬來(lái)酰亞胺基團(tuán)、巰基基團(tuán)、二硫化物基團(tuán)、鹵代乙?;鶊F(tuán)、疊氮基團(tuán)、和炔基團(tuán)。
技術(shù)方案85、一種具有以下化學(xué)式的化合物:
其特征在于,
n為2至8左右的整數(shù);
m為1至8左右的整數(shù);
p為1至2000左右的整數(shù);
每個(gè)x1選自:
每個(gè)y1選自:
每個(gè)w1選自-c(=o)-nh-和-nh-c(=o)-;
每個(gè)j1選自cl、br或i;
r18選自氫、c1-8烷基、脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芐基和芳基,其中r18中的任意環(huán)為任選取代;
每個(gè)w2各自獨(dú)立地選自:
每個(gè)w3各自獨(dú)立地選自:
技術(shù)方案86、如技術(shù)方案85所述的化合物,其特征在于該化合物具有選自下組的化學(xué)式:
技術(shù)方案87、如技術(shù)方案85所述的化合物,其特征在于該化合物具有選自下組的化學(xué)式:
技術(shù)方案88、如技術(shù)方案85所述的化合物,其特征在于該化合物具有選自下組的化學(xué)式:
技術(shù)方案89、如技術(shù)方案85所述的化合物,其特征在于該化合物具有選自下組的化學(xué)式:
技術(shù)方案90、如技術(shù)方案85所述的化合物,其特征在于該化合物具有選自下組的化學(xué)式:
技術(shù)方案91、如技術(shù)方案85所述的化合物,其特征在于該化合物具有選自下組的化學(xué)式:
技術(shù)方案92、如技術(shù)方案85所述的化合物,其特征在于p為1至1000左右的整數(shù)。
技術(shù)方案93、如技術(shù)方案85所述的糖醇衍生化合物,其特征在于p為1至500左右的整數(shù)。
技術(shù)方案94、如技術(shù)方案85所述的化合物,其特征在于該化合物的分子量為5000道爾頓左右至50萬(wàn)道爾頓左右,且該化合物的純度為90%左右。
技術(shù)方案95、如技術(shù)方案85所述的化合物,其特征在于該化合物的分子量為1萬(wàn)道爾頓左右至10萬(wàn)道爾頓左右,且該化合物的純度為90%左右。
技術(shù)方案96、如技術(shù)方案85所述的化合物,其特征在于該化合物的分子量為1萬(wàn)道爾頓左右至6萬(wàn)道爾頓左右,且該化合物的純度為90%左右。
技術(shù)方案97、如技術(shù)方案85所述的化合物,其特征在于該化合物的分子量為5000道爾頓左右至50萬(wàn)道爾頓左右。
技術(shù)方案98、如技術(shù)方案85所述的化合物,其特征在于該化合物的分子量為1萬(wàn)道爾頓左右至10萬(wàn)道爾頓左右。
技術(shù)方案99、如技術(shù)方案85所述的化合物,其特征在于該化合物的分子量為1萬(wàn)道爾頓左右至6萬(wàn)道爾頓左右。
技術(shù)方案100、如技術(shù)方案85所述的化合物,其特征在于該化合物的純度為90%左右。
技術(shù)方案101、如技術(shù)方案85所述的化合物,其特征在于該化合物的純度為95%左右。
技術(shù)方案102、如技術(shù)方案85所述的化合物,其特征在于該化合物的純度為97%左右。
技術(shù)方案103、如技術(shù)方案85所述的化合物,其特征在于該化合物的分子量為1萬(wàn)道爾頓左右至6萬(wàn)道爾頓左右,該化合物的純度為90%左右。
技術(shù)方案104、一種具有以下化學(xué)式的糖醇衍生化合物:
其特征在于,
n為2至8左右的整數(shù);
x2為選自下組的化學(xué)或光交聯(lián)基團(tuán):
y2為選自下組的化學(xué)或光交聯(lián)基團(tuán):
w1為選自-c(=o)-nh-和-nh-c(=o)-的獨(dú)立連接子;
每個(gè)j1各自獨(dú)立地選自cl、br和i;
每個(gè)w2各自獨(dú)立地選自:
每個(gè)w2各自獨(dú)立地選自:
技術(shù)方案105、如技術(shù)方案104所述化合物,具有選自下組的化學(xué)式:
技術(shù)方案106、如技術(shù)方案104所述化合物,具有選自下組的化學(xué)式:
技術(shù)方案107、如技術(shù)方案104所述化合物,具有選自下組的化學(xué)式:
技術(shù)方案108、如技術(shù)方案104所述化合物,具有選自下組的化學(xué)式:
技術(shù)方案109、如技術(shù)方案104所述化合物,具有選自下組的化學(xué)式:
技術(shù)方案110、如技術(shù)方案104所述化合物,具有選自下組的化學(xué)式:
技術(shù)方案111、如技術(shù)方案104所述的化合物,其特征在于該化合物的分子量為5000道爾頓左右至50萬(wàn)道爾頓左右。
技術(shù)方案112、如技術(shù)方案104所述的化合物,其特征在于該化合物的分子量為1萬(wàn)道爾頓左右至10萬(wàn)道爾頓左右。
技術(shù)方案113、如技術(shù)方案104所述的化合物,其特征在于該化合物的分子量為1萬(wàn)道爾頓左右至6萬(wàn)道爾頓左右。
技術(shù)方案114、如技術(shù)方案104所述的化合物,其特征在于該化合物的純度為90%左右。
技術(shù)方案115、如技術(shù)方案104所述的化合物,其特征在于該化合物的純度為95%左右。
技術(shù)方案116、如技術(shù)方案104所述的化合物,其特征在于該化合物的純度為97%左右。
技術(shù)方案117、如技術(shù)方案104所述的化合物,其特征在于該化合物的分子量為1萬(wàn)道爾頓左右至6萬(wàn)道爾頓左右,該化合物的純度為90%左右。
技術(shù)方案118、一種具有以下化學(xué)式的糖醇衍生化合物:
其特征在于:
n為2至8左右的整數(shù);
m為1至8左右的整數(shù);
p為2至2000左右的整數(shù);
其中每個(gè)w各自獨(dú)立地選自-s-、-nh-、-o-、-nc1-c6烷基-、-c(=o)nh-、-nhc(=o)-、-s(=o)-、-s(=o)2、-p(=o)2o-、-p(=s)2o-、-c(=o)o-、和-p(=s)(=o)o-,
每個(gè)x3和y3分別為選自下組的化學(xué)或交聯(lián)基團(tuán):
二烯烴、親二烯體、1,3-偶極體、親偶極體、烯烴、烯酮、烯烴(olefin)、帶烯丙基氫的烯烴、二苯甲酮、芳基重氮化物、乙烯基砜和烯丙基砜;
l1和l2各自獨(dú)立地選自鍵、-ch2-*,
“*”代表結(jié)合x3或y3的l1和l2的一部分;
r18為氫、c1-8烷基、脂環(huán)基、雜脂環(huán)基、芐基或芳基,其中r18中的任意環(huán)為任選取代;
每個(gè)w1均為選自-c(=o)-nh-和-nh-c(=o)-的獨(dú)立連接子;
每個(gè)j1各自獨(dú)立地選自cl、br和i;
每個(gè)w2各自獨(dú)立地選自:
每個(gè)w3各自獨(dú)立地選自:
技術(shù)方案119、如技術(shù)方案118所述的化合物,其特征在于p為2左右至1000左右的整數(shù)。
技術(shù)方案120、如技術(shù)方案118所述的化合物,其特征在于p為1至1000左右的整數(shù)。
技術(shù)方案121、如技術(shù)方案118所述的糖醇衍生化合物,其特征在于p為1至500左右的整數(shù)。
技術(shù)方案122、如技術(shù)方案118所述的化合物,其特征在于該化合物的分子量為5000道爾頓左右至50萬(wàn)道爾頓左右。
技術(shù)方案123、如技術(shù)方案118所述的化合物,其特征在于該化合物的分子量為1萬(wàn)道爾頓左右至10萬(wàn)道爾頓左右。
技術(shù)方案124、如技術(shù)方案104所述的化合物,其特征在于該化合物的分子量為1萬(wàn)道爾頓左右至6萬(wàn)道爾頓左右。
技術(shù)方案125、如技術(shù)方案118所述的化合物,其特征在于該化合物的純度為90%左右。
技術(shù)方案126、如技術(shù)方案118所述的化合物,其特征在于該化合物的純度為95%左右。
技術(shù)方案127、如技術(shù)方案118所述的化合物,其特征在于該化合物的純度為97%左右。
技術(shù)方案128、如技術(shù)方案118所述的化合物,其特征在于該化合物的分子量為1萬(wàn)道爾頓左右至6萬(wàn)道爾頓左右,且該化合物的純度為90%左右。
實(shí)施例
以下實(shí)施例包含重要的額外信息、實(shí)例和指南,在實(shí)施本發(fā)明的各種實(shí)施方案及其等同物時(shí)可進(jìn)行調(diào)整。以下實(shí)施例有助于更全面地了解本發(fā)明的實(shí)施,列于此處僅為說(shuō)明目的,不應(yīng)視為有任何限定性。
儀器:1h-nmr譜為500mhz(brukar)下記錄,并以百萬(wàn)份之一(ppm)表示的相對(duì)于殘留chcl3(δ7.25)和dmso-d6(δ2.49)的δ值報(bào)告。除非另有說(shuō)明,否則所有nmr實(shí)驗(yàn)均在室溫下(rt)完成。hplc測(cè)試采用帶自動(dòng)進(jìn)樣器和二極管陣列檢測(cè)器的安捷倫1100hplc系統(tǒng)完成。分析hplc在xterratmc18柱(waters,2.5μm,3.0x30mm)上完成。采用的hplc方法(方法a)為流速0.6ml/min下的ab溶劑線性梯度法(10分鐘內(nèi)5%b增加至95%b)。對(duì)于強(qiáng)疏水性化合物,在流速1.0ml/min下采用nova-packc18柱(waters,5μm,3.9x150mm)和線性ab梯度(10分鐘內(nèi)10%b增加至95%b,然后繼續(xù)保持為95%b5分鐘)(方法b)。溶劑a為0.1%tfa水溶液,溶劑b為0.1%tfa乙腈溶液。紫外檢測(cè)器設(shè)定為210nm和254nm。質(zhì)譜圖譜大多采用quadrupolemdssciexq-trap系統(tǒng)收集。典型實(shí)驗(yàn)是將粗或純化樣品溶解或稀釋于含0.1%甲酸的甲醇中,然后直接注入電噴霧入口。對(duì)于一些大分子量化合物,質(zhì)譜圖譜是在帶tof/tof光學(xué)器件的4700蛋白組分析儀(absciex,framingham)上收集。典型實(shí)驗(yàn)是將5μl樣品溶液與5μl1mg/ml二羥基苯甲酸水溶液混合,然后將1μl混合物點(diǎn)樣于maldi板上并風(fēng)干。樣品與底板共結(jié)晶或形成干燥的樣點(diǎn)。在激光激發(fā)下,底板吸收激光能并將能量轉(zhuǎn)移給樣品,促使其電離和汽化。
溶劑和試劑:所有對(duì)濕度敏感的反應(yīng)均在干燥惰性的氮?dú)夥障峦瓿?。色譜和萃取采用試劑級(jí)溶劑。d-葡萄糖胺、d-葡萄糖酸、n-羥基鄰苯二甲酰亞胺和吡啶對(duì)甲苯磺酸鹽購(gòu)自tciamerica。丙酮氰醇、10%鈀碳催化劑、3,4-二氫-2h-吡喃、乙酸酐、甲酸、無(wú)水二氯甲烷、無(wú)水n’,n-二甲基甲酰胺購(gòu)自sigma-aldrich。n-(9-芴甲氧羰基氧基)琥珀酰亞胺(fmoc-osu)購(gòu)自chem-impexinternational;三乙胺購(gòu)自mallinckrodt;吡啶購(gòu)自emd;acs級(jí)溶劑購(gòu)自emd、bdh、macron或mallinckrodt。所有其他化學(xué)品和試劑購(gòu)自alfaaesar并直接使用。
色譜:薄層色譜(tlc)分析采用采用emdtlc硅膠60f254(厚度0.25mm)。色譜板先在紫外燈下照射,然后以化學(xué)溶劑炭化進(jìn)行顯色。采用的不同炭化試劑有:1)pma(3%(w/v)磷鉬酸乙醇溶液);2)cam(鉬酸銨鈰、2.5%鉬酸銨、1%硫酸鈰的10%硫酸水溶液);3)5%茚三酮乙醇溶液;4)2%kmno4水溶液。采用預(yù)裝柱在iscocompanion系統(tǒng)上進(jìn)行快速分離色譜。溶劑組成按體積比表示。
實(shí)施例1-6:糖醇中伯羥基和仲羥基的選擇性保護(hù)和脫保護(hù)策略
實(shí)施例1:采用苯甲酸酯和tbdms保護(hù)策略合成帶單一游離羥基的sa分子
方案12:
化合物i1-a:按照與文獻(xiàn)相似的操作步驟合成化合物i1-a(chem.pharm.bull.2010,58,495)。取4.55g(25.0mmol,1eq.)d-甘露醇和5.56g(81.6mmol,3.3eq.)咪唑,部分溶解于20mldmf,冷卻至-7℃。另取一個(gè)燒杯,加7.52g(50.2mmol,2eq.)叔丁基二甲基氯硅烷溶于10mldmf中。-7℃下將該溶液緩慢加入d-甘露醇懸浮液中,歷時(shí)20分鐘,反應(yīng)物放至室溫。減壓去除dmf得到油狀物,用90ml乙酸乙酯溶解。形成膠狀固體。倒出固體上方的乙酸乙酯,取12ml水完全溶解固體。用25ml乙酸乙酯萃取水相,合并乙酸乙酯萃取物。用水洗滌萃取物三次,每次10ml,然后用15ml鹽水洗滌一次。有機(jī)相經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥、過(guò)濾和減壓濃縮。所得物質(zhì)用硅膠柱色譜純化,獲得2.10g目標(biāo)產(chǎn)物(rf=0.20,乙醇∶己烷=25∶75,2%kmno4炭化)。maldi:精確質(zhì)量410.25,檢測(cè)質(zhì)量433.44[m+na]+.1h-nmr(500mhz,dmso-d6):δ4.32(d,j=5.7hz,2h),4.02(d,j=7.1hz,2h),3.76(dd,j=10.4,3.0hz,2h),3.57-3.48(m,4h),3.43(dtd,j=8.7,5.9,3.0hz,2h),0.83(s,18h),0.00(s,12h)。產(chǎn)物中還有取代程度較高的副產(chǎn)物(由質(zhì)譜圖證實(shí)):5.05g三tbdms保護(hù)產(chǎn)物(39%產(chǎn)率)(rf=0.53)和四tbdms取代產(chǎn)物(rf=0.71))。
化合物i2-a:取0.9746g(2.374mmol,1eq.)i1-a,溶于4.6ml(57mmol)吡啶中,冷卻至0℃。逐滴滴加1.50ml(12.2mmol,5.1eq.)苯甲酰氯。反應(yīng)物放至室溫,攪拌過(guò)夜。減壓蒸餾去除大部分吡啶,用15ml乙酸乙酯溶解殘?jiān)?。然后先后?ml1nhcl(aq.)和5ml飽和nahco3(aq.)洗滌乙酸乙酯。乙酸乙酯經(jīng)無(wú)水na2so4干燥、減壓過(guò)濾和濃縮、硅膠柱色譜純化,獲得1.59g目標(biāo)產(chǎn)物(80%產(chǎn)率)。質(zhì)譜分析(電噴霧):精確質(zhì)量826.36,檢測(cè)質(zhì)量827.7[m+na]+;849.7[m+na]+。
化合物i3-a:取0.1060g碘片溶于10ml甲醇,獲得質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%左右的溶液。然后,取0.800g(0.967mmol,1eq.)i2-a,室溫下溶于7.5ml碘甲醇溶液。再加1.0ml四氫呋喃,制得均相溶液。用tlc監(jiān)測(cè)反應(yīng)的進(jìn)行。反應(yīng)9小時(shí)后,逐滴滴加3%na2s2o3(aq.)至碘顏色褪盡,使反應(yīng)終止。減壓去除甲醇和thf,用6ml乙酸乙酯和2ml水溶解殘?jiān)?。分離兩相,用水洗滌有機(jī)相兩次,每次2ml,然后用鹽水洗滌兩次,每次2ml。減壓蒸餾去除乙酸乙酯。所得物質(zhì)用硅膠柱色譜純化,獲得0.2338g目標(biāo)產(chǎn)物(0.328mmol,34%產(chǎn)率,rf=0.57,25∶75乙醇/己烷)。質(zhì)譜分析(電噴霧):精確質(zhì)量712.27,檢測(cè)質(zhì)量713.6[m+na]+;735.3[m+na]+??偣不厥?.2681g起始原料(0.324mmol,34%得率)??偣搏@得0.1045g(0.175mmol,18%)四苯甲酰二醇(i8-a)(rf=0.20,質(zhì)譜確證)。質(zhì)譜分析(電噴霧):精確質(zhì)量598.18,檢測(cè)質(zhì)量599.5[m+na]+.
化合物i8-a:取粗i2-a(5.50g,6.7mmol)溶于15mlthf,加2%碘甲醇溶液(30ml)。反應(yīng)混合物在室溫下攪拌過(guò)夜。逐滴滴加3%硫代硫酸鈉水溶液直至碘顏色褪盡,使反應(yīng)終止。真空濃縮懸浮液。用水吸收(約60ml左右)殘?jiān)?,用二氯甲烷萃取兩次,每?0ml。合并的有機(jī)相經(jīng)硫酸鈉干燥和硅膠柱色譜純化,獲得3.84g目標(biāo)產(chǎn)物(96%)。tlc(乙醇∶己烷=1∶1,rf=0.5)。質(zhì)譜分析(電噴霧):精確質(zhì)量598.2,檢測(cè)質(zhì)量621[m+na]+;1219[2m+na]+。
compoundi3-a(將i8-a轉(zhuǎn)化為i3-a):取化合物k(1.0g,1.7mmol)和咪唑(116mg,1當(dāng)量),溶于無(wú)水dmf(10ml),在室溫和氮?dú)夥諊?,用注射泵?.5ml/h的速度攪拌下逐滴滴加溶于無(wú)水二氯甲烷(5ml)的叔丁基二甲基氯硅烷(256mg,1.0當(dāng)量)的溶液。攪拌反應(yīng)物1小時(shí)。反應(yīng)物置于冰浴,分?jǐn)?shù)次總共加70ml水使反應(yīng)終止。用二氯甲烷萃取混合物三次,每次40ml。然后用水洗滌合并的有機(jī)相三次,每次20ml,然后用鹽水洗滌兩次,每次20ml。有機(jī)相在40℃下經(jīng)硫酸鈉干燥過(guò)夜、真空過(guò)濾和濃縮。殘?jiān)霉枘z柱色譜純化,獲得目標(biāo)產(chǎn)物(584mg,48%)。tlc(乙醇∶己烷=2∶3,254nm紫外光):rf=0.83。質(zhì)譜分析(電噴霧):精確質(zhì)量712.27,檢測(cè)質(zhì)量592[m-obz]+;713[m+h]+。1h-nmr(500mhz,氘代氯仿):δ8.07-7.99(m,4h),8.00(dd,j=8.2,1.4hz,2h),7.92(dd,j=8.4,1.3hz,2h),7.64-7.32(m,12h),6.16(dd,j=6.9,2.5hz,1h),6.08(dd,j=8.2,2.6hz,1h),5.56(dt,j=7.0,4.6hz,1h),5.35(dt,j=8.1,3.3hz,1h),4.04-3.94(m,2h),3.89(dd,j=11.3,4.8hz,1h),3.79(dd,j=13.3,3.8hz,1h),2.50(s,1h),0.81(s,9h),-0.02(s,3h),-0.06(s,3h).
實(shí)施例2:采用乙酸酯和tbdms保護(hù)策略合成帶單一游離羥基的sa分子
方案13:
化合物i2-b:取化合物i1-a(4.3g,10.5mmol)溶于吡啶(10ml),0℃攪拌下用注射器逐滴滴加乙酸酐(7ml,5.1當(dāng)量)。反應(yīng)物放至室溫后靜置過(guò)夜。加水?dāng)?shù)次(總共20ml左右)使反應(yīng)終止,液體分層,用乙酸乙酯萃取三次,每次40ml。合并的有機(jī)相用0.1nhcl洗滌三次,每次15ml,然后鹽水洗滌三次,每次20ml,然后用硫酸鈉干燥過(guò)夜。干燥的有機(jī)相經(jīng)真空過(guò)濾和濃縮,直至tlc檢測(cè)254nm下無(wú)紫外吸收(表明已經(jīng)去除殘留吡啶),獲得產(chǎn)物(5.9g,97%)。該產(chǎn)物無(wú)需進(jìn)一步純化直接使用。tlc(乙醇∶己烷=1∶3,2%kmno4炭化):rf=0.65。
化合物i3-b:超聲處理化合物i2-b(4.9g,8.7mmol)5分鐘,使其懸浮于甲烷(18ml)中。加2%(w/v)碘甲醇溶液(17ml),反應(yīng)物在室溫下攪拌過(guò)夜。加3%硫代硫酸鈉水溶液數(shù)次直至棕色完全消失(總共15ml左右),使反應(yīng)終止。真空濃縮懸浮液,去除大部分甲醇,加15ml水稀釋,然后用二氯甲烷萃取三次,每次30ml。合并的有機(jī)相經(jīng)20ml鹽水洗滌、硫酸鈉干燥和硅膠柱色譜純化,獲得目標(biāo)產(chǎn)物(720mg,18%))。tlc(乙醇∶己烷=1∶1,2%kmno4炭化):rf=0.57。質(zhì)譜分析(電噴霧):精確質(zhì)量,檢測(cè)質(zhì)量333[m-otbdms]+;405[m-oac]+,465[m+h]+,483[m+h3o]+,951[2m+na]+。
實(shí)施例3:四氫吡喃基(thp)和tbdms保護(hù)策略
方案14:
化合物i4-a:以i3-a為起始原料探索了以thp保護(hù)伯氨基的三種不同方法。方法a:取29.2mgi3-a(41μmol)置hplc反應(yīng)瓶中,溶于100μl二氯甲烷,然后加4.17μl3,4-二氫-2h-吡喃和20μl含0.1mg/μl微球的二氯甲烷懸浮液?;旌衔镌谑覝叵聰嚢?小時(shí)。tlc顯示仍有一些起始原料(起始原料rf=0.28),并觀察到一個(gè)rf=0.59的新樣點(diǎn)。加入額外的起始原料(4.17μl)。反應(yīng)在30分鐘后結(jié)束,紫外檢測(cè)發(fā)現(xiàn)一個(gè)樣點(diǎn),據(jù)推測(cè)為產(chǎn)物?;旌衔镉貌A捱^(guò)濾,獲得粗產(chǎn)品。方法b:取14.7mgi3-a(20μmol)置hplc反應(yīng)瓶中,溶于100μl二氯甲烷,然后加1.92μl3,4-二氫-2h-吡喃和1.1μl含50mm雙(三甲基甲硅烷基)硫酸酯的二氯甲烷溶液?;旌衔镌?℃下攪拌2小時(shí)。tlc顯示仍有一些起始原料(起始原料rf=0.28),并觀察到一個(gè)rf=0.59的新樣點(diǎn)。加入額外的起始原料(1.92μl)。30分鐘后,大約50%的起始原料仍留在溶液中。方法c:取21.4mgi3-a(30μmol)置hplc反應(yīng)瓶中,溶于100μl二氯甲烷,然后加3.82μl3,4-二氫-2h-吡喃(1.5當(dāng)量)和1.5μl含76mg/ml對(duì)甲苯磺酸吡啶鹽(ppts)的二氯甲烷溶液?;旌衔镌谑覝叵聰嚢?小時(shí)。tlc顯示仍有一些起始原料(起始原料rf=0.28),并觀察到一個(gè)rf=0.59的新樣點(diǎn)。加入額外的起始原料(3.82μl)。反應(yīng)在30分鐘后結(jié)束。向反應(yīng)瓶中加150μl乙醚(ppts形成白色沉淀)和100μl4mnacl溶液?;旌衔镉枚燃淄檩腿纱巍:喜⒂袡C(jī)相獲得粗產(chǎn)物。質(zhì)譜分析(電噴霧):i4-a精確質(zhì)量796.33,檢測(cè)質(zhì)量797.8[m+h]+。
實(shí)施例4:采用tbdpscl策略選擇性保護(hù)sa的單伯醇
方案15:
化合物i34-a:取0.53g(6.4mmol)d-甘露醇和0.54g(7.9mmol)咪唑,加熱溶于16mldmf,冷卻至-7℃。另取一個(gè)燒杯,加1.65ml(6.4mmol)叔丁基二苯基氯硅烷,溶于10mldmf。-7℃下將該溶液加入甘露醇溶液中,歷時(shí)20分鐘,然后再攪拌15分鐘。減壓去除dmf得到油狀物,然后用50ml乙酸乙酯溶解。形成白色固體(咪唑鹽酸鹽)沉淀,過(guò)濾去除沉淀。然后用水洗滌乙酸乙酯萃取物三次,每次10ml,用10ml鹽水洗滌一次。有機(jī)相經(jīng)減壓濃縮,得到2.4g油狀物。tlc分析顯示產(chǎn)物主要為單保護(hù)的(i34-a)。質(zhì)譜分析(maldi):精確質(zhì)量420.20,檢測(cè)質(zhì)量443.39[m+na]+(rf=0.21,乙醇∶己烷=25∶75),還有一個(gè)對(duì)應(yīng)于雙保護(hù)物質(zhì)的小樣點(diǎn)(rf=0.93)。質(zhì)譜分析(maldi):精確質(zhì)量658.31,檢測(cè)質(zhì)量680.7[m+na]+。
實(shí)施例5:苯甲基保護(hù)羥基
方案16:
化合物i5-d:取0.2959gnah(7.40mmol,1.13eq.),60%重量油分散體,加入4mldmf中形成懸浮液。0℃下向懸浮液中加入溶于2mldmf的1.0607g(6.54mmol,1.0eq.)2,3-o-異亞丙基-d-蘇糖醇的溶液。在10分鐘內(nèi)添加完畢,然后再反應(yīng)30分鐘。在0℃下向該溶液中緩慢加入0.780ml(6.56mmol,1.0eq.)溴化芐,產(chǎn)生的混合物攪拌20分鐘。tlc分析(40∶60乙酸乙酯∶己烷,硅膠板,cam染色)顯示起始原料的消耗和rf為0.28的產(chǎn)物。減壓蒸餾去除大部分dmf。用5ml水溶解產(chǎn)生的油狀物,再用乙酸乙酯萃取三次,每次15ml。有機(jī)萃取物合并,用5ml鹽水洗滌,然后經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥、過(guò)濾、減壓濃縮。產(chǎn)生的殘?jiān)霉枘z柱色譜純化,獲得0.997g目標(biāo)產(chǎn)物(3.95mmol,60.4%產(chǎn)率)。質(zhì)譜分析(maldi):精確質(zhì)量252.14,檢測(cè)質(zhì)量275.95[m+na]+.hplc顯示純化產(chǎn)物(方法a)在4.387分鐘處有一個(gè)吸收峰。
方案17:
實(shí)施例6:合成單功能sa交聯(lián)試劑p3-4f
化合物i37-b:取化合物i3-b(350mg,0.753mmol)和三苯基膦(238mg,0.906mmol,1.2當(dāng)量),溶于無(wú)水四氫呋喃(21ml)中,在0℃和氮?dú)夥諊掠米⑸淦髦鸬蔚渭优嫉姿岫惐?diad)(178μl,0.906mmol,1.2當(dāng)量)。0℃下避光攪拌1小時(shí)左右,用注射器逐滴滴加疊氮磷酸二苯酯(196μl,0.906mmol,1.2當(dāng)量)。反應(yīng)物升至室溫,避光攪拌3天。反應(yīng)混合物經(jīng)真空濃縮和硅膠柱色譜純化,獲得目標(biāo)產(chǎn)物(0.294g,80%產(chǎn)率)。tlc(乙醇∶己烷=1∶3,pma炭化):rf=0.52。質(zhì)譜分析(電噴霧):精確質(zhì)量489.21,檢測(cè)質(zhì)量490[m+na]+;512[m+na]+;1001[2m+na]+。
化合物i38-b:取化合物i37-b(294mg,0.600mmol),溶于thf(10ml)中,加三苯基膦(470mg,1.80mmol,3當(dāng)量)和去離子水(100μl)。反應(yīng)物在室溫下攪拌過(guò)夜,然后真空濃縮混合物。加入甲苯(大約5ml),然后再次真空濃縮混合物。殘?jiān)?jīng)硅膠柱色譜純化,獲得產(chǎn)物(91mg,33%)。tlc(乙醇∶己烷=3∶1,茚三酮炭化):rf=0.17。質(zhì)譜分析(電噴霧):精確質(zhì)量463.22,檢測(cè)質(zhì)量464[m+na]+;486[m+na]+;949[2m+na]+
化合物i5-bb:按照與i2-a轉(zhuǎn)化為i8-a相似的操作步驟,用2%碘甲醇溶液對(duì)i38-b的tbdms脫保護(hù)。粗產(chǎn)物可用硅膠柱色譜純化,如果純度足夠高(90%)也可直接用于下一步反應(yīng)。
三氟甲基苯甲酸n-羥基琥珀酰亞胺酯:取一支1.5ml超離心管,加20mg(0.0869毫摩爾)4-(1-疊氮-2,2,2-三氟甲基)苯甲酸、21.6mg(0.1052毫摩爾)n,n′--二環(huán)己基碳二亞胺(dcc)、11mg(0.0956毫摩爾)n-羥基琥珀酰亞胺和435μl二甲基甲酰胺(dmf)?;旌衔镉脺u旋混合器處理30秒,然后在室溫下垂直靜置。hplc顯示反應(yīng)在1小時(shí)內(nèi)結(jié)束(起始原料:tr=3.73分鐘;n-羥基琥珀酰亞胺(nhs)酯:tr=3.99分鐘)。粗反應(yīng)混合物無(wú)需純化直接用于下一步反應(yīng)。hplc條件:xterratmrp18柱,5μm,4.6x250mm;緩沖液a:0.1%tfa水溶液,緩沖液b:0.1%tfa乙腈溶液;60%緩沖液b等強(qiáng)度洗脫。
化合物p3-4j:取一個(gè)燒杯,加化合物i5-bb,再加(大約1m)碳酸鉀水溶液。如果化合物不完全溶解,可加入少量乙醇。以tlc(pma炭化)監(jiān)測(cè)反應(yīng)的進(jìn)行。反應(yīng)通常在1小時(shí)內(nèi)完成,獲得化合物p3-4j,該化合物無(wú)需處理和純化直接用于下一步反應(yīng)。
化合物p3-4f:過(guò)濾三氟甲基苯甲酸n-羥基琥珀酰亞胺酯的反應(yīng)混合物,濾液直接加入含化合物p3-4j的碳酸鉀溶液中(摩爾比1∶1左右)。測(cè)定溶液ph值。反應(yīng)最優(yōu)ph值為8.0至9.0。以tlc或hplc監(jiān)測(cè)反應(yīng)的進(jìn)行;酰胺的偶聯(lián)通常在1-4小時(shí)內(nèi)完成。反應(yīng)后,溶液上c18柱脫鹽(如果足夠純度),或采用水/乙腈梯度系統(tǒng)直接進(jìn)行制備級(jí)hplc純化。合并收集的流份,然后進(jìn)行凍干處理獲得產(chǎn)物。粗產(chǎn)物也可用硅膠色譜純化(產(chǎn)量通常大于90%,如采用hplc回收率較低)。產(chǎn)物通過(guò)質(zhì)譜鑒定,結(jié)構(gòu)通過(guò)1hnmr確認(rèn)。
實(shí)施例7:合成單功能sa交聯(lián)試劑p3-4b
化合物p3-4b:按照與合成化合物p3-4f相似的操作步驟,制備化合物p3-4b。首先,按照與合成三氟甲基苯甲酸相似的操作步驟,合成n-羥基琥珀酰亞胺酯。取一個(gè)燒杯,加入3-馬來(lái)酰亞胺基丙酸(化合物i4-ba,1.1當(dāng)量)、n,n′-二環(huán)己基碳二亞胺(dcc,1.1當(dāng)量)和n-羥基琥珀酰亞胺的dcm溶液。如果反應(yīng)規(guī)模為數(shù)十克,可使用冰水。攪拌數(shù)小時(shí)后,形成白色固體沉淀。過(guò)濾后,減壓蒸發(fā)有機(jī)溶劑,得到油狀物。按照與合成化合物p3-4f相同的操作步驟,將油狀物直接加入含p3-4j的碳酸鉀溶液中。產(chǎn)物用hplc或硅膠柱色譜純化(產(chǎn)量通常大于90%,如采用hplc回收率較低)。產(chǎn)物通過(guò)質(zhì)譜鑒定,結(jié)構(gòu)通過(guò)1hnmr確認(rèn)。
實(shí)施例8:合成單功能sa交聯(lián)試劑p3-4e
二巰基吡啶丙酸:取2,2-二巰基吡啶的甲醇溶液(1m左右溶液),用氮?dú)獯祾?,室溫和氮?dú)鈿夥障录尤腩A(yù)先干燥過(guò)的帶攪拌棒的三頸燒瓶。向混合物中逐滴滴加3-巰基丙酸。溶液變?yōu)辄S色,攪拌2-4小時(shí)。真空去除溶劑,用硅膠柱色譜純化殘?jiān)?,得到目?biāo)產(chǎn)物(通常定量地得到)。產(chǎn)物通過(guò)質(zhì)譜鑒定,結(jié)構(gòu)通過(guò)1hnmr確認(rèn)。
三氟甲基苯甲酸n-羥基琥珀酰亞胺酯:按照與合成三氟甲基苯甲酸相似的操作步驟,以二氯甲烷為溶劑合成n-羥基琥珀酰亞胺酯。以tlc或hplc監(jiān)測(cè)反應(yīng)的進(jìn)行。反應(yīng)后,過(guò)濾固體沉淀,真空去除溶劑。殘留的油狀物直接用于下一步反應(yīng)。
化合物p3-4e:按照合成p3-4f的操作步驟,用三氟甲基苯甲酸n-羥基琥珀酰亞胺酯和p3-4j作為起始原料合成該化合物。產(chǎn)物通過(guò)質(zhì)譜鑒定,結(jié)構(gòu)通過(guò)1hnmr確認(rèn)。
實(shí)施例9:合成單功能sa交聯(lián)試劑p3-4a
方案22:
化合物i36-b:取化合物i3-a(70mg,0.098mmol、n-羥基鄰苯二甲酰亞胺(25mg,0.15mmol,1.5當(dāng)量)和三苯基膦(39mg,0.15mmol,1.5當(dāng)量),溶于thf(acs級(jí),1ml)中,溶液置于冰浴,用注射器逐滴滴加偶氮二甲酸二異丙酯(29μl)。反應(yīng)物升溫至室溫后靜置過(guò)夜。起始原料幾乎全部消耗掉。反應(yīng)混合物經(jīng)真空濃縮和硅膠柱色譜純化,獲得目標(biāo)產(chǎn)物(71mg,84%)。esi-ms的m/z值與[m-obz]+和[m+h]+一致(分別為736和858)。
化合物i36-bb:用旋渦混合器混合化合物i36-b(70mg,0.082mmol)和500μl肼/吡啶/乙酸溶液(體積比為1∶32∶16)。大約10分鐘后,加10毫升水終止反應(yīng),加水后先形成白色渾濁,之后所有渾濁物溶解。用二氯甲烷萃取混合物三次,每次3ml。以質(zhì)譜分析合并的粗有機(jī)相(電噴霧):精確質(zhì)量727.28,檢測(cè)質(zhì)量606[m-obz]+;728[m+h]+;1456[2m+h]+。對(duì)另一種采用n-羥基氨基甲酸叔丁酯(bocn-oh)的方法進(jìn)行小規(guī)模試驗(yàn),質(zhì)譜證實(shí)獲得目標(biāo)產(chǎn)物。
化合物i5-aa:按照i2-a轉(zhuǎn)化為i8-a的合成路線,用2%碘甲醇溶液制備化合物i5-aa。粗產(chǎn)物可用硅膠柱色譜純化,如果純度足夠大(90%)也可直接用于下一步反應(yīng)。
化合物p3-4a:向10ml反應(yīng)瓶中加入化合物i5-aa(50mg左右),然后加1%氫氧化鈉的甲醇溶液。室溫下攪拌反應(yīng)混合物,以tlc監(jiān)測(cè)反應(yīng)的進(jìn)行(uv,pma炭化)。反應(yīng)結(jié)束后,真空去除甲醇。向固體殘?jiān)屑尤雂cm。混合數(shù)分鐘后,真空干燥dcm層,獲得產(chǎn)物。如果dcm層含少量苯甲酸,用水再次溶解殘?jiān)?,用稀鹽酸調(diào)節(jié)ph值至2-3。用dcm萃取水溶液,去除殘留的苯甲酸。用稀氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)水溶液ph值至8-10。用dcm萃取水溶液三次。合并dcm層,然后進(jìn)行凍干處理獲得產(chǎn)物。產(chǎn)物通過(guò)質(zhì)譜鑒定,結(jié)構(gòu)通過(guò)1h-nmr確認(rèn)。
化合物i5-b:取化合物i4-ba(252mg,0.515mmol),溶于甲醇(2ml)中,加2%碘甲醇溶液(4ml)。反應(yīng)物在室溫下攪拌過(guò)夜。逐滴滴加3%硫代硫酸鈉水溶液直至棕色褪盡,使反應(yīng)終止。真空濃縮混合物,用水吸收(20ml左右)殘?jiān)?,再用二氯甲烷萃取三次,每?0ml。合并的有機(jī)相經(jīng)硫酸鈉干燥過(guò)夜、過(guò)濾、濃縮、真空干燥,獲得產(chǎn)物(176mg,91%)。產(chǎn)物無(wú)需進(jìn)一步純化直接用于下一步反應(yīng)。tlc(乙醇∶己烷=3∶2,pma炭化):rf=0.47。esi-ms的m/z值與[m-obz]+(376)、[m+h]+(398)和[2m+na]+(773)一致。
實(shí)施例10:合成同型雙功能sa交聯(lián)試劑p6-4aa
方案19:
化合物i9-a:取化合物k(49.5mg,0.083mmol)、n-羥基鄰苯二甲酰亞胺(40.5mg,3.0當(dāng)量)和三苯基膦,溶于thf(0.8ml)中,溶液置于冰浴,氮?dú)夥諊掠米⑸淦骶徛渭尤苡趖hf(0.1ml)的diad(49μl,3.0當(dāng)量)的溶液。溶液迅速轉(zhuǎn)為亮橙色。大約30分鐘后,反應(yīng)混合物放至室溫,橙色褪去。反應(yīng)物攪拌過(guò)夜。真空去除揮發(fā)性物質(zhì),硅膠柱純化殘?jiān)?,獲得純度合格(85%左右)的產(chǎn)物(31mg,42%)。hplc(tfa05方法,220nm紫外檢測(cè))保留時(shí)間9.20分鐘。質(zhì)譜分析(電噴霧):精確質(zhì)量888.22,檢測(cè)質(zhì)量766[m-obz]+;911[m+h]+。
化合物p6-4aa:按照實(shí)施例9所述的操作步驟,去除鄰苯二甲酰亞胺保護(hù)基團(tuán)和芐基基團(tuán),純化產(chǎn)品,獲得化合物p6-4aa。
實(shí)施例11:合成同型雙功能sa交聯(lián)試劑p6-4bb
方案20:
化合物i9-bb:按照實(shí)施例6中所述合成單疊氮化物37-b的相同操作步驟,將受保護(hù)的二羥基甘露醇(i8-b)轉(zhuǎn)化為二疊氮化物i9-bb。用硅膠柱色譜純化該化合物。產(chǎn)物通過(guò)質(zhì)譜鑒定,結(jié)構(gòu)通過(guò)1h-nmr確認(rèn)。純度以(pma)炭化tlc檢測(cè)。
化合物i9-bc:按照實(shí)施例6中所述合成單疊氮化物38-b的相同操作步驟,將受保護(hù)的二羥基甘露醇(i8-b)轉(zhuǎn)化為二疊氮化物i9-bb。用硅膠柱色譜純化該化合物。產(chǎn)物通過(guò)質(zhì)譜鑒定,結(jié)構(gòu)通過(guò)1h-nmr確認(rèn)。純度以(pma)炭化tlc檢測(cè)。
化合物p6-4j:按照實(shí)施例6中所述i5-bb轉(zhuǎn)化為化合物p3-4j的相同操作步驟,對(duì)二胺化合物i9-bc的乙酸酯基團(tuán)進(jìn)行脫保護(hù)。脫保護(hù)結(jié)束后,直接用混合物進(jìn)行下一步反應(yīng)。
化合物p6-4bb:按照實(shí)施例7中所述合成單功能馬來(lái)酰亞胺化合物p3-4b的相同操作步驟,用p6-4j合成同型雙功能馬來(lái)酰亞胺化合物p6-4bb。用硅膠柱色譜純化該化合物。產(chǎn)物通過(guò)質(zhì)譜鑒定,結(jié)構(gòu)通過(guò)1h-nmr確認(rèn)。純度以tlc或hplc檢測(cè)。
實(shí)施例12:合成sa交聯(lián)試劑p6-4ff
化合物p6-4ff:按照實(shí)施例6中所述合成單功能馬來(lái)酰亞胺化合物p3-4f的相同操作步驟,用p6-4j合成同型雙功能馬來(lái)酰亞胺化合物p6-4ff。用硅膠柱色譜純化該化合物。產(chǎn)物通過(guò)質(zhì)譜鑒定,結(jié)構(gòu)通過(guò)1h-nmr確認(rèn)。純度以tlc或hplc檢測(cè)。
實(shí)施例13:合成sa交聯(lián)試劑p6-444
化合物p6-4ee:按照實(shí)施例8中所述處理單功能馬來(lái)酰亞胺化合物p3-4e的相同操作步驟,用p6-4j合成同型雙功能馬來(lái)酰亞胺化合物p6-4ee。用硅膠柱色譜純化該化合物。產(chǎn)物通過(guò)質(zhì)譜鑒定,結(jié)構(gòu)通過(guò)1h-nmr確認(rèn)。純度以tlc或hplc檢測(cè)。
實(shí)施例14:合成異型雙功能蘇糖醇交聯(lián)試劑p2-2ab
方案21:
化合物i4-da:取化合物i3-d(195mg,0.773mmol)和三乙胺(300μl,2.8當(dāng)量),溶于二氯甲烷(2ml)中,溶液置于冰浴,攪拌下用注射器逐滴滴加甲磺酰氯(75μl)。反應(yīng)物在冰浴中攪拌一小時(shí),然后加2m氯化銨水溶液(大約2ml)終止反應(yīng)。分離有機(jī)相,用2m氯化銨水溶液(大約2ml)再次洗滌。合并水層,用二氯甲烷反萃三次,每次3ml。合并的有機(jī)相經(jīng)2ml鹽水洗滌、硫酸鈉干燥、過(guò)濾、濃縮獲得粗產(chǎn)物(假定產(chǎn)率為定量的),產(chǎn)物無(wú)需進(jìn)一步純化。tlc(乙醇∶己烷=2∶3,254nm紫外或pma炭化顯色):rf=0.46。
化合物i4-db:取dbu(175μl,相當(dāng)于1.5當(dāng)量的化合物i4-da)和n-叔丁氧羰基羥基胺(145mg,1.4當(dāng)量),溶于二乙醚(1ml)中,溶液置于冰浴,氮?dú)夥諊蛿嚢柘掠米⑸淦魈砑尤苡诙颐?1ml)的化合物i4-da(255mg,0.773mmol)的溶液。反應(yīng)混合物在室溫下攪拌三天。觀察到緩慢的轉(zhuǎn)化反應(yīng),不過(guò)反應(yīng)體系澄清。蒸干醚,用乙腈(2ml)再次溶解反應(yīng)混合物,加熱回流過(guò)夜。觀察到轉(zhuǎn)化反應(yīng)加快,不過(guò)反應(yīng)體系明顯更復(fù)雜。反應(yīng)混合物經(jīng)濃縮和硅膠柱色譜純化,獲得產(chǎn)物(48mg,兩步反應(yīng)得率17%)。tlc(乙醇∶己烷=2∶3,254nm紫外或pma炭化顯色):rf=0.75。質(zhì)譜分析(電噴霧):精確質(zhì)量367.20,檢測(cè)質(zhì)量368[m+na]+;390[m+na]+;757[2m+na]+。
化合物i5-da:取帶攪拌棒的10-ml梨形燒瓶,加100mg10%鈀碳催化劑,然后氮?dú)獯祾邇纱?。用注射器添加溶?∶1thf/甲醇(1ml)的化合物i4-db(40mg,0.109mmol)和1,4-環(huán)己二烯(200μl,大約20當(dāng)量)的溶液?;旌衔镌谑覝叵聰嚢柽^(guò)夜。觀察到緩慢的轉(zhuǎn)化反應(yīng),定期加入過(guò)量1,4-環(huán)己二烯。攪拌一天后反應(yīng)沒(méi)有結(jié)束;因此,采用另一種氫轉(zhuǎn)移試劑甲酸(50μl)。攪拌兩天后反應(yīng)結(jié)束。小心在celite硅藻土板上過(guò)濾混合物,濃縮后獲得產(chǎn)物(25mg,83%)。產(chǎn)物無(wú)需純化直接用于下一步反應(yīng)。tlc(乙醇∶己烷=2∶3,cam炭化顯色):rf=0.22。質(zhì)譜分析(電噴霧):精確質(zhì)量277.15,檢測(cè)質(zhì)量278[m+na]+;300[m+na]+;555[2m+h]+;577[2m+na]+。
化合物i6-da:按照實(shí)施例6中所述合成化合物i37-b的相同操作步驟,將i5-da中的伯氨基轉(zhuǎn)化為疊氮化物。用硅膠柱色譜純化該化合物。產(chǎn)物通過(guò)質(zhì)譜鑒定,結(jié)構(gòu)通過(guò)1h-nmr確認(rèn)。純度以(pma)炭化tlc檢測(cè)。
化合物i6-db:按照實(shí)施例6中所述合成化合物i38-b的相同操作步驟,將i6-da中的疊氮基團(tuán)轉(zhuǎn)化為胺。用硅膠柱色譜純化該化合物。產(chǎn)物通過(guò)質(zhì)譜鑒定,結(jié)構(gòu)通過(guò)1h-nmr確認(rèn)。純度以(pma)炭化tlc檢測(cè)。
化合物p1-2aj:按照文獻(xiàn)的操作步驟同時(shí)對(duì)丙酮化合物(異亞丙基縮酮)保護(hù)基和boc進(jìn)行脫保護(hù)。(leblanc,y.etal.j.org.chem.1986,51,789)。取化合物i6-db溶于4∶1thf/水,0℃攪拌下加三氟乙酸(0.2m)。溶液放至室溫,靜置過(guò)夜。加濃氨水中和反應(yīng)液,減壓去除thf獲得產(chǎn)物。
化合物p1-2ab:按照實(shí)施例7中所述合成p3-4b的相同操作步驟,使p1-2aj的胺基團(tuán)與三馬來(lái)酰亞胺丙酸的n-羥基琥珀酰亞胺酯偶聯(lián)。用硅膠柱色譜純化該化合物。產(chǎn)物通過(guò)質(zhì)譜鑒定,結(jié)構(gòu)通過(guò)1h-nmr確認(rèn)。純度以tlc或hplc檢測(cè)。
方案22:
實(shí)施例15:合成異型雙功能蘇糖醇交聯(lián)試劑p2-2ab
化合物i5-b:取化合物i37-b(252mg,0.515mmol),溶于甲醇(2ml),加2%碘甲醇溶液(4ml)。反應(yīng)物在室溫下攪拌過(guò)夜。逐滴滴加3%硫代硫酸鈉水溶液直至棕色褪盡,使反應(yīng)終止。真空濃縮混合物,用水吸收(20ml左右)殘?jiān)?,用二氯甲烷萃取三次,每?0ml。合并的有機(jī)相經(jīng)硫酸鈉干燥過(guò)夜、過(guò)濾、濃縮、真空干燥,獲得產(chǎn)物(176mg,91%)。產(chǎn)物無(wú)需進(jìn)一步純化直接用于下一步反應(yīng)。tlc(乙醇∶己烷=3∶2,pma炭化):rf=0.47。質(zhì)譜分析(電噴霧):精確質(zhì)量375.13da,檢測(cè)質(zhì)量:376[m+h]+;398[m+na]+;773[2m+na]+。
化合物i5-bb和i5-bc:按照實(shí)施例11中所述合成化合物i4-db的相同操作步驟,將i5-b中的伯氨基轉(zhuǎn)化為boc基保護(hù)的氨氧基。用硅膠柱色譜純化該化合物。產(chǎn)物通過(guò)質(zhì)譜鑒定,結(jié)構(gòu)通過(guò)1h-nmr確認(rèn)。純度以tlc或hplc檢測(cè)。
化合物p1-4aj:按照實(shí)施例6中所述合成化合物p3-4j的操作步驟,在碳酸鉀溶液中對(duì)i5-bc乙酸酯脫保護(hù)。脫保護(hù)后,用dcm中和并萃取溶液。dcm層經(jīng)真空蒸發(fā)和凝膠柱色譜,獲得化合物o1-a。按照合成化合物p1-2aj的操作步驟,對(duì)o1-a的boc脫保護(hù)。蒸發(fā)溶劑后獲得純態(tài)產(chǎn)物。產(chǎn)物通過(guò)質(zhì)譜鑒定,結(jié)構(gòu)通過(guò)1h-nmr確認(rèn)。純度以tlc或hplc檢測(cè)。
實(shí)施例16:合成溴代sa
方案23:
化合物14-ad:取化合物i3-a(505mg,0.84當(dāng)量),溶于二氯甲烷(3ml),溶液置于冰浴,添加溶于1ml二氯甲烷的四溴化碳(300mg,“最多含6%的水”,約為1.05當(dāng)量)的溶液。再添加溶于1ml二氯甲烷的三苯基膦(275mg,1.25當(dāng)量)的溶液。反應(yīng)物在冰浴中攪拌2小時(shí)左右,然后升至室溫,攪拌過(guò)夜。tlc顯示體系中仍有微量的起始原料,但是反應(yīng)體系很渾濁。反應(yīng)混合物經(jīng)真空濃縮和硅膠柱色譜純化,獲得目標(biāo)產(chǎn)物(209mg,37%)。tlc(乙醇∶己烷=1∶1,254nm紫外顯色):rf=0.82。esi-ms的m/z值一致:[m-obz]+,539,541;[m-br]+,581;[m-oh]+,643,645;[m+h]+,661,663;[m+na]+,683and685;and[2m+na]+,1344,1346,and1348。
實(shí)施例17:羥基的烷化
方案21:
化合物o1-a:取起始原料i1-b(100mg)、氧化銀(i)(1.97g)、碘甲烷(1.3)和粉碎的4a分子篩混合于二甲基醚(5ml)中,攪拌下加碘甲烷(1.3ml)。反應(yīng)物加熱回流8小時(shí),放冷至室溫,攪拌2小時(shí)。tlc顯示反應(yīng)物完全轉(zhuǎn)化,esi-ms表明形成了預(yù)期產(chǎn)物:467[m+h]+;489[m+na]+;956[2m+na]+。注:在本反應(yīng)中,起始原料為甘露醇硅烷化反應(yīng)的副產(chǎn)物(方案12)。i1-b為i1-a的區(qū)位異構(gòu)體,它具有相同的質(zhì)譜數(shù)據(jù)但是rf值較低,因?yàn)橛幸粋€(gè)tbdms已經(jīng)與甘露醇的仲羥基偶聯(lián)。
實(shí)施例18:蘇糖醇的二聚和四聚作用
方案24:
化合物i17-a:取0.1223g(0.485mmol,1當(dāng)量)i3-d,溶于2.1ml含0.075ml(0.538mmol,1.11當(dāng)量)三乙胺的二氯甲烷,冷卻至-78℃。加0.080ml(0.475mmol,0.98當(dāng)量)無(wú)水三氟甲磺酸。混合物在-78℃下攪拌30分鐘,使用前升溫至0℃,保溫7分鐘。另取一個(gè)反應(yīng)瓶,0℃下將0.0338g(0.845mmol,1.7eq.)nah懸浮于3mldmf中,形成60%(總量)的油分散體。然后取溶于2mldmf的0.1288g(0.510mmol,1.05eq.)i3-d的溶液,加入懸浮液中。混合物在0℃下攪拌20分鐘。攪拌結(jié)束時(shí)將“三氟甲磺酸”溶液緩慢加入“醇鹽”混合物,反應(yīng)物升至室溫。加水0.200ml,使反應(yīng)終止。減壓蒸餾去除大部分dmf和二氯甲烷。產(chǎn)生的油狀物用5ml水溶解,用乙酸乙酯萃取三次,每次15ml。有機(jī)萃取物合并后用5ml鹽水洗滌,然后經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥、過(guò)濾、減壓濃縮。hplc分析殘?jiān)?,顯示4.496和8.262分鐘有兩個(gè)面積幾乎相同的峰。tlc分析(25∶75乙酸乙酯∶己烷,硅膠板,cam染色)顯示存在rf=0.30的產(chǎn)物以及rf=0.15的少量起始原料。產(chǎn)生的殘?jiān)霉枘z柱色譜純化,獲得0.0564g目標(biāo)產(chǎn)物(0.116mmol,23.9%產(chǎn)率)。質(zhì)譜(電噴霧):([m+h]的預(yù)期m/z值=487.3,觀測(cè)m/z值=487.5;[m+na]的預(yù)期m/z值=509.3,觀測(cè)m/z值=509.5;[2m+na]的預(yù)期m/z值=995.6,觀測(cè)m/z值=995.6)。純化后,hplc分析顯示8.155分鐘處有一個(gè)單一峰。
在另一個(gè)實(shí)驗(yàn)中,使用thf溶劑代替dmf。獲得的產(chǎn)率較低,為13%。
化合物i18-a:取0.050g(0.12mmol,1eq.)i17-a,溶于2ml甲醇和2mlthf。用氮?dú)獯祾呷芤?5分鐘,去除溶解氣體,加0.105g10wt%pd/c催化劑。密封體系,用氮?dú)獯祾摺H缓?,室溫下?.100ml(1.06mmol,8.8當(dāng)量)1,4-環(huán)己二烯。攪拌混合物,用tlc監(jiān)測(cè)反應(yīng)的進(jìn)行。1小時(shí)后,再加0.100ml(1.06mmol,8.8當(dāng)量)1,4-環(huán)己二烯。2小時(shí)后,再加0.100ml(1.06mmol,8.8當(dāng)量)1,4-環(huán)己二烯。3小時(shí)后,再加0.400ml(4.24mmol,35.3當(dāng)量)1,4-環(huán)己二烯,反應(yīng)物攪拌過(guò)夜。tlc顯示起始原料的消耗和rf=0.30的產(chǎn)物的存在(40∶60乙酸乙酯∶己烷,硅膠板)。以celite545硅藻土板過(guò)濾反應(yīng)混合物去除pd/c催化劑,加甲醇1ml和水0.75ml助濾。減壓蒸發(fā)去除thf和甲醇,冷凍除水??偣搏@得0.0365g產(chǎn)物(0.092mmol,89%產(chǎn)率)。質(zhì)譜(電噴霧):[m+h]的預(yù)期m/z值=397.2,觀測(cè)m/z值=397.5;[m+na]的預(yù)期m/z值=419.2,觀測(cè)m/z值=419.5;[2m+na]的預(yù)期m/z值=815.4,觀測(cè)m/z值=815.8。還存在與去除兩個(gè)芐基保護(hù)基的物質(zhì)一致的信號(hào):[m+h]預(yù)期m/z值307.2,觀測(cè)m/z307.4值;[m+h]預(yù)期m/z值419.2,觀測(cè)值419.5。hplc顯示5.627分鐘處有一個(gè)產(chǎn)物主峰。該物質(zhì)無(wú)需進(jìn)一步純化直接用于下一個(gè)步驟。
化合物i21-a:按照前述二聚體i17-8合成化合物i17-a的相同操作步驟,制備四聚體。用硅膠柱色譜純化該化合物。產(chǎn)物通過(guò)質(zhì)譜鑒定,結(jié)構(gòu)通過(guò)1h-nmr確認(rèn)。純度以tlc或hplc檢測(cè)。
實(shí)施例19:合成單mw的sa大分子交聯(lián)試劑(大于2萬(wàn)道爾頓)
化合物i3-e:按照(實(shí)施例5)所述i8-d合成化合物i5-d的相同操作步驟,通過(guò)i2-b的芐基化作用制備化合物i3-e。用硅膠色譜純化該化合物。產(chǎn)物通過(guò)質(zhì)譜鑒定,結(jié)構(gòu)通過(guò)1h-nmr確認(rèn)。純度以tlc或hplc檢測(cè)。
化合物p3_4a-128:按照與合成i17-a相似的操作步驟,制備i17-4a二聚體。i3-e先與無(wú)水三氟甲磺酸反應(yīng),形成三氟甲基磺?;4颂幙墒褂昧己玫碾x去基團(tuán),如甲磺酰酯。接下來(lái),在堿(nah、雙(三甲甲硅烷基)氨基鋰或叔丁醇鉀)和thf存在的情況下,三氟甲基磺?;c另一個(gè)i3-e分子反應(yīng)。在一些情況下可使用dmf。偶聯(lián)后,產(chǎn)物用硅膠柱色譜純化,hplc和質(zhì)譜分析。按照合成i3-a的相同操作步驟,用1%碘甲醇溶液對(duì)i17-4二聚體中的一個(gè)tbdms基團(tuán)脫保護(hù)。產(chǎn)生的二聚體用無(wú)水三氟甲磺酸活化,然后在有堿存在的情況下與另一個(gè)二聚體分子反應(yīng),生成i17-4b四聚體。一個(gè)tbdms基團(tuán)加碘脫保護(hù)后,產(chǎn)生的物質(zhì)重復(fù)進(jìn)行自偶聯(lián)和加碘脫保護(hù)五次,獲得帶128個(gè)sa單元的單保護(hù)的糖醇(i3-eb)。按照實(shí)施例11中所述合成i4-db的相同操作步驟,使i3-eb的伯羥基轉(zhuǎn)化為氨氧基。最終產(chǎn)物為分子量2萬(wàn)道爾頓以上的sa化合物的氨氧基衍生物,該衍生物可立即通過(guò)氨氧基進(jìn)行偶聯(lián)。
實(shí)施例20:制備用于合成酰鍵連接的高mwsa的其它單聚體
fmoc保護(hù)d-葡萄糖胺:取d-葡萄糖胺(1.02g,5.52mmol)、fmoc-osu(1.99g,1.05當(dāng)量)和碳酸鉀(0.78g,1當(dāng)量)懸浮于dmf(40ml)中。分?jǐn)?shù)次加水(總共40ml),產(chǎn)熱。反應(yīng)混合物變澄清,然后很快形成沉淀。攪拌過(guò)夜,反應(yīng)混合物倒入750ml水中。抽濾,收集沉淀物,冷凍干燥,獲得黃色固體物質(zhì)(1.75g)。根據(jù)hplc峰面積,該物質(zhì)大約40%為目標(biāo)產(chǎn)物。hplc(tfa05方法,220nm紫外吸收檢測(cè))保留時(shí)間為5.10分鐘。紫外光譜為fmoc結(jié)構(gòu)單元的特征光譜。收集的hplc流份的esi-ms:m/z值符合[m+h]+404和[m+na]+426。
fmoc保護(hù)d-葡萄糖酸:取d-葡萄糖酸(101.3mg,0.519mmol)、fmoc-osu(192mg,1.1當(dāng)量)和碳酸鉀(144mg,2當(dāng)量)懸浮于dmf(5ml)中,攪拌下加水(5ml)。產(chǎn)熱。超聲處理,加dmf(1ml),混合物變澄清,然后很快形成白色渾濁。反應(yīng)物室溫下攪拌4小時(shí)。加0.5n鹽酸調(diào)節(jié)混合物ph值至8,然后真空濃縮。用水吸收(40ml左右)殘?jiān)靡宜嵋阴ポ腿∪?,每?5ml。加0.5n鹽酸調(diào)節(jié)水相ph值至2.5,用乙酸乙酯萃取三次,每次30ml。合并的有機(jī)相經(jīng)硫酸鈉干燥、過(guò)濾、濃縮,獲得目標(biāo)產(chǎn)物(105mg,48%)。hplc(tfa05方法,220nm紫外吸收檢測(cè))保留時(shí)間為5.06分鐘。紫外光譜為fmoc單元的特征光譜。esi-ms的m/z值與[m-obz]+400、[m+h]+418、[m+na]+440一致。
上述fmoc保護(hù)的糖醇氨基酸的游離羥基是以乙酸乙酯或叔丁基酯的形式受到保護(hù)。以標(biāo)準(zhǔn)fmoc肽固相合成策略,采用最終的單體組裝酰鍵連接的sa大分子。
偶聯(lián)的實(shí)例:
實(shí)施例21-26顯示了采用糖醇交聯(lián)劑偶聯(lián)或修飾其它分子的一般方法和操作步驟。在這些實(shí)施例中,糖醇交聯(lián)劑相對(duì)于其它交聯(lián)劑的優(yōu)點(diǎn)非常明顯,因?yàn)樘谴冀宦?lián)劑親水性非常強(qiáng),以致于反應(yīng)需要很少的有機(jī)溶劑或不需要有機(jī)溶劑。特別是對(duì)于抗體-藥物偶聯(lián)物,糖醇鍵將使藥物的疏水性大為下降,并使其在修飾后易于與抗體在水性緩沖液中反應(yīng)。還可以預(yù)期的是聚集作用較少,抗體-藥物偶聯(lián)物更穩(wěn)定。
實(shí)施例21:合成抗體-藥物偶聯(lián)物
抗體和毒素偶聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)方法是通過(guò)馬來(lái)酰亞胺-n-羥基琥珀酰亞胺交聯(lián)劑進(jìn)行偶聯(lián)(根據(jù)抗體-藥物偶聯(lián)物領(lǐng)域發(fā)表次數(shù)最多的方法)。抗體鉸鏈區(qū)的二硫鍵可被選擇性還原,生成含巰基的對(duì)半抗體,然后該巰基與馬來(lái)酰亞胺修飾的毒素反應(yīng)??贵w的巰基化也可發(fā)生在表面胺,生成巰基,然后該巰基可與馬來(lái)酰亞胺修飾的毒素反應(yīng)。第二常見(jiàn)的方法涉及n-羥基琥珀酰亞胺酯的偶聯(lián)。例如,如果毒素含有游離酸,通過(guò)n-羥基琥珀酰亞胺酯活化方法該游離酸可與抗體的表面胺偶聯(lián)(簡(jiǎn)化流程)。
cd33抗體-阿霉素:以下采用市售cd33抗體和阿霉素說(shuō)明以甘露醇基交聯(lián)試劑合成抗體-藥物偶聯(lián)物的可行性。方法a中,抗體在鉸鏈區(qū)還原,生成兩個(gè)對(duì)半抗體分子,該分子通過(guò)馬來(lái)酰亞胺甘露醇氨氧基交聯(lián)試劑與馬來(lái)酰亞胺活化的阿霉素反應(yīng)。方法b中,阿霉素與羧酸甘露醇氨氧基反應(yīng),然后通過(guò)edc與抗體的表面胺反應(yīng)偶聯(lián)后,使反應(yīng)混合物透析或脫鹽,去除未偶聯(lián)的藥物。通過(guò)制備性疏水作用色譜(hic)純化去除未偶聯(lián)(游離)抗體。采用hic柱通過(guò)hplc分析確定抗體負(fù)載的藥物分子數(shù)目(抗體-藥物比)??贵w-藥物偶聯(lián)物的分子量通過(guò)基質(zhì)輔助激光解析電離(maldi)或電噴霧質(zhì)譜分析。標(biāo)記的精確位置以胰蛋白酶抗體消化法確定,以lc/ms-ms/ms分析。聚集率以凝膠過(guò)濾色譜確定。
實(shí)施例22:合成單一純態(tài)sa大分子和蛋白質(zhì)偶聯(lián)物
本實(shí)施例說(shuō)明以四甘露醇單元標(biāo)記人粒細(xì)胞集落刺激因子(rhg-csf)。按照文獻(xiàn)方法制備重組rhg-csf(souza,lmetal.science1986,232,61-65)。以下說(shuō)明通過(guò)末端胺制備單標(biāo)記rhg-csf的典型操作步驟。取磷酸鈉緩沖液(ph6.5)配制的rhg-csf溶液(5mg/ml),4℃下加入含甘露醇羧甲基-n-羥基n-羥基琥珀酰亞酯(18當(dāng)量)的反應(yīng)瓶。sa分子溶解后,22°下攪拌反應(yīng)物1小時(shí)。向反應(yīng)混合物中加羥基胺(2m,ph7.3),使rhg-csf上任何不穩(wěn)定的sa標(biāo)記位點(diǎn)裂解。1小時(shí)后,用1mmhcl稀釋反應(yīng)混合物并調(diào)節(jié)ph值至3.5。用陽(yáng)離子交換色譜純化rhg-csf-sa。sa標(biāo)記位點(diǎn)通過(guò)蛋白內(nèi)切酶肽圖分析確定。完整rhg-csf-sa的mw通過(guò)maldi確定。
實(shí)施例23:合成高治療劑載量的sa大分子
阿霉素含有易于與含氨氧基sa大分子反應(yīng)的酮基。使含多個(gè)氨氧基的sa大分子與阿霉素反應(yīng),生產(chǎn)高載藥量的藥物。含氨氧基四甘露醇單元的仲羥基與阿霉素反應(yīng),生成高載藥量的治療劑。
實(shí)施例24:合成單一純態(tài)sa大分子和寡核苷酸的偶聯(lián)物
采用以下操作步驟可以使sa大分子(大于2萬(wàn)道爾頓)輕松連接寡核苷酸。取5’或3’末端修飾的胺寡核苷酸,用磷酸鈉緩沖液(0.1m,ph8.0~9.0)溶解為濃度10~20mm的溶液。取含單一n-羥基琥珀酰亞胺酯的sa大分子,直接加入寡核苷酸溶液中,使sa大分子的最終濃度在1-2mm之內(nèi)。將反應(yīng)瓶置37℃搖床中反應(yīng)數(shù)小時(shí)。以尺寸排阻hplc、離子交換或反相c18色譜監(jiān)控反應(yīng)的進(jìn)行。根據(jù)寡核苷酸尺寸,采用凝膠過(guò)濾(superdextm200)或超濾使反應(yīng)混合物脫鹽,去除未反應(yīng)的寡核苷酸。如果寡核苷酸和sa的分子量非常接近,應(yīng)按1∶1的比例混合寡核苷酸和sa,用陰離子交換色譜純化產(chǎn)物。按照標(biāo)準(zhǔn)操作步驟,使5’或3’巰基修飾的寡核苷酸與末端含單一馬來(lái)酰亞胺的sa大分子(大于2萬(wàn)道爾頓)偶聯(lián)。產(chǎn)物以maldi-ms鑒定。反應(yīng)物以凝膠電泳分析。注意糖醇有紫外吸收并可能需要特殊的檢測(cè)器,例如脈沖電化學(xué)檢測(cè)器(pad)、示差折光檢測(cè)器或光散射檢測(cè)器。其它方法為在tlc板上點(diǎn)樣并用cam或pma試劑炭化。
實(shí)施例25:合成單一純態(tài)sa大分子和肽偶聯(lián)物
采用以下操作步驟可以使sa大分子(大于2萬(wàn)道爾頓)輕松連接巰基肽。取含單一馬來(lái)酰亞胺基團(tuán)的sa大分子,加含5-10當(dāng)量巰基肽的磷酸鈉緩沖液(0.1m,ph6.0),室溫下混勻。以尺寸排阻hplc、離子交換、陽(yáng)離子交換或反相c18色譜監(jiān)控反應(yīng)的進(jìn)行。根據(jù)寡核苷酸的大小,采用凝膠過(guò)濾(superdextm200)或超濾使反應(yīng)混合物脫鹽,去除未反應(yīng)的肽。如果寡核苷酸和sa的分子量非常接近,應(yīng)按1∶1的比例混合肽和sa,用陰離子或離子交換色譜純化產(chǎn)物。合成其它肽(如酮基肽),酸性條件下(通常為乙酸甲醇溶液)使其與含一個(gè)氨氧基團(tuán)的sa大分子(大于2萬(wàn)道爾頓)反應(yīng),獲得sa肽偶聯(lián)物。
實(shí)施例26:采用糖醇異型雙功能交聯(lián)劑合成辣根過(guò)氧化酶-寡核苷酸
在磷酸鈉緩沖液(ph>8.0)中,5’或3’氨基修飾的寡核苷酸先與一端為n-羥基琥珀酰亞胺酯、另一端為2-吡啶-二巰基的糖醇(mw小于500道爾頓)反應(yīng)。反應(yīng)通常在37℃下進(jìn)行4小時(shí)。反應(yīng)的寡核苷酸上sephedextmg25柱脫鹽,并冷凍干燥。取磷酸鈉緩沖液(ph>8.0)溶解干燥的寡核苷酸,37℃下用dtt還原30分鐘。還原的寡核苷酸脫鹽,然后直接加入含辣根過(guò)氧化酶的馬來(lái)酰亞胺。馬來(lái)酰亞胺-辣根過(guò)氧化酶是由辣根過(guò)氧化酶與n-羥基琥珀酰亞胺馬來(lái)酰亞胺糖醇交聯(lián)劑(mw小于500道爾頓)或任何其它n-羥基琥珀酰亞胺馬來(lái)酰亞胺交聯(lián)劑反應(yīng)制得。室溫下進(jìn)行寡核苷酸和辣根過(guò)氧化酶的偶聯(lián)反應(yīng),用凝膠過(guò)濾(或陰離子交換)色譜監(jiān)控反應(yīng)的進(jìn)行。用凝膠過(guò)濾或陰離子交換色譜純化寡核苷酸-辣根過(guò)氧化酶偶聯(lián)物,獲得單寡核苷酸標(biāo)記的含辣根過(guò)氧化酶糖醇間隔子。
通過(guò)引用并入
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等同物
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