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CN115594732A - 一种连接基-药物偶联物、其制备方法及应用 - Google Patents

一种连接基-药物偶联物、其制备方法及应用 Download PDF

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CN115594732A
CN115594732A CN202110719501.5A CN202110719501A CN115594732A CN 115594732 A CN115594732 A CN 115594732A CN 202110719501 A CN202110719501 A CN 202110719501A CN 115594732 A CN115594732 A CN 115594732A
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CN
China
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alkyl
group
drug
methyl
radical
Prior art date
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Pending
Application number
CN202110719501.5A
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Inventor
邱雪飞
王宝霞
刘宁
杨周
沈磊
王逸凡
杨彤
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SHANGHAI FUDAN-ZHANGJIANG BIO-PHARMACEUTICAL CO LTD
Taizhou Fudan Zhangjiang Pharmaceutical Co Ltd
Original Assignee
SHANGHAI FUDAN-ZHANGJIANG BIO-PHARMACEUTICAL CO LTD
Taizhou Fudan Zhangjiang Pharmaceutical Co Ltd
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Abstract

本申请公开了一种连接基‑药物偶联物、其制备方法及应用。该连接基‑药物偶联物包含L4‑L2‑L1‑D结构,其中D为含有至少一个三级胺基团或含氮杂芳基的细胞毒性化合物,其中该三级胺基团或含氮杂芳基中的氮原子与L1连接形成季铵。该连接基‑药物偶联物可以与抗体或者小分子配体偶联形成抗体偶联药物和小分子配体偶联药物,其可以用于癌症等疾病的治疗。

Description

一种连接基-药物偶联物、其制备方法及应用
技术领域
本申请属于生物技术和医药领域,特别涉及一种连接基-药物偶联物、其制备方法及应用。
背景技术
配体偶联药物是近几年抗肿瘤药物研究的热门领域,包含了抗体偶联药物(ADC)和小分子配体偶联药物(SMDC),其中ADC尤其引人关注。目前国外已有9个ADC药物获批上市销售。2000年5月17日FDA批准辉瑞公司的Gemtuzumab Ozogamicin(商品名Mylotarg)上市,用于治疗首次复发、60岁以上、CD33+、不适合细胞毒化疗的急性髓性白血病(AML)患者,虽然该药在2010年遭撤市,但又于2017年重新上市,同年辉瑞的Inotuzumab ozogamicin(商品名Besponsa)也被FDA批准上市,用于治疗成人复发难治B细胞ALL。2011年8月19日,FDA批准Seattle Genetics公司开发的 Brentuximab Vedotin(商品名Adcetris)上市,用于治疗CD30阳性的霍杰金淋巴瘤(HL) 和罕见疾病系统性间变性大细胞淋巴瘤(SALCL)。2013年2月22日,Genentech公司开发的ado-trastuzumab emtansine(T-DM1,商品名Kadcyla)获FDA批准上市销售,主要用于治疗Her2阳性晚期(转移性)乳腺癌。特别在2019年,polatuzumabvedotin(商品名Polivy)、enfortumab vedotin(商品名Padcev)和fam-trastuzumabderuxtecan(商品名 Enhertu)相继获批上市。另外,国内外还有超过100多种ADC药物处在临床以及临床前开发阶段。
连接基-药物(linker-drug)是ADC的核心部分,理想的连接基(linker)应该包含以下特点:(1)血液循环中稳定(2)酶切后迅速释放完整药物分子(3)适用范围广,能与常见的羟基、巯基和氨基药物拼接(4)能被常见的溶酶体酶(如组织蛋白酶)活化释放药物。ADC的活性分子的可选范围较广,各种高活性的化合物、临床阶段或已上市的细胞毒药物均能用于ADC设计。但是针对特定类型的药物(drug)分子设计合适的linker 仍然存在较大挑战。目前临床阶段和已上市的ADC大部分使用的是西雅图的Adcetris的 linker-drug技术,该技术可用于氨基类药物。IMMU-132和DS8201使用的linker-drug技术则适用于羟基类药物。现有技术中缺乏理想的将药物结构中的三级胺的氮或含氮芳杂环杂环中的氮通过linker和抗体偶联制备成ADC药物的linker-drug技术。
发明内容
本申请针对现有技术中ADC和SMDC药物的结构类型较为单一,而提供一种连接基-药物偶联物、其制备方法及应用。
本申请通过以下技术方案解决上述技术问题。
本申请提供了一种连接基-药物偶联物,其包含L4-L2-L1-D结构,其中,
D为含有至少一个三级胺基团或含氮杂芳基的细胞毒性化合物,其中该三级胺基团或含氮杂芳基中的氮原子与L1连接形成季铵;
L1的结构如式I或II所示,其a端与D相连,e端与L2相连,
Figure BDA0003136435030000021
R1为C1~C6烷基或氢;
R2为氢、C1~C6烷基、C3~C10环烷基、C6~C14芳基或5~14元杂芳基;所述的5~14元杂芳基中的杂原子选自N、O和S中的一种或多种,杂原子个数为1、2、3或4;
R3为R3-1R3-2N-取代的C1~C6烷基、R3-3-S(O)2-取代的C1~C6烷基、C1~C6烷基、C3~C10环烷基、C6~C14芳基或5~14元杂芳基;所述的5~14元杂芳基中的杂原子选自N、O和S中的一种或多种,杂原子个数为1、2、3或4;
所述的R3-1、R3-2和R3-3独立地为C1~C6烷基;
R4为氢、C1~C6烷基、C3~C10环烷基、或羧基取代的C1~C6烷基;
n为0、1、2或3;
每个L独立地选自20种天然氨基酸的残基;p为1、2或3;(L)p为1、2或3个氨基酸残基的片段,氨基端和羰基端均通过酰胺键连接(即在式I和II中,(L)p的N端与左侧羰基相连,(L)p的C端与右侧氨基相连);
L2为C2-C12直链烷基、C3~C6环烷基、或被1、2或3个独立选自C3~C6环烷基和
Figure BDA0003136435030000022
的基团中断的C2-C12直链烷基,其中q为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、 11或12;L2的一端与L1的e端相连,另一端与L4的d端相连;
L4
Figure BDA0003136435030000023
其中d端与L2的一端相连。
在本申请一优选实施方案中,上述的连接基-药物偶联物里,某些基团具有如下定义,未提及的基团的定义如上任一方案所述(本段内容以下简称为“在本申请一优选的连接基 -药物偶联物的实施方案中”):
本领域技术人员基于本申请公开的内容可选择与L4-L2-L1-拼接的细胞毒性化合物,本申请优选如下结构所示的Dxd(依喜替康衍生物,CAS号:1599440-33-1)、SN38(7-乙基-10-羟基喜树碱)、吉非替尼(Gefitinib)、Tubulysin A(粘菌素类似物,CAS号:205304-86-5)、多拉司他汀10(Dolastatin 10)或dmDNA31(利福霉素类抗生素,CAS号:845625- 44-7);
Figure BDA0003136435030000031
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,所述的细胞毒性化合物为Dxd。
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,当D为Dxd时,-D结构为
Figure BDA0003136435030000041
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,当D为SN38时,-D结构为
Figure BDA0003136435030000042
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,当D为吉非替尼时,-D结构为
Figure BDA0003136435030000043
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,当D为Tubulysin A时,-D结构
Figure BDA0003136435030000044
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,当D为多拉司他汀10时,-D结构为
Figure BDA0003136435030000051
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,当D为dmDNA31时,-D结构为
Figure BDA0003136435030000052
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,所述的R1为C1~C6烷基,例如甲基。
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,当所述的R1为C1~C6烷基时,所述的C1~C6烷基可以为C1~C4烷基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,又例如甲基。
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,所述的R2为氢或C1~C6烷基。
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,当所述的R2为C1~C6烷基时,所述的C1~C6烷基可为C1~C4烷基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,又例如甲基。
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,所述的R2为氢或甲基。
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,所述的R3为R3-1R3-2N-取代的 C1~C6烷基或R3-3-S(O)2-取代的C1~C6烷基。
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,所述的R3为R3-1R3-2N-取代的 C1~C6烷基。
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,当所述的R3为R3-1R3-2N-取代的C1~C6烷基时,所述的C1~C6烷基可为C1~C4烷基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,又例如乙基。
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,所述的R3-1和R3-2各自独立地为C1~C4烷基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,又例如甲基。
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,当所述的R3为R3-1R3-2N-取代的C1~C6烷基时,所述的R3-1R3-2N-取代的C1~C6烷基为
Figure BDA0003136435030000061
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,所述的R3为R3-3-S(O)2-取代的 C1~C6烷基。
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,当所述的R3为R3-3-S(O)2-取代的C1~C6烷基时,所述的C1~C6烷基可为C1~C4烷基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,又例如乙基。
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,所述的R3-3可为C1~C4烷基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,又例如甲基。
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,当所述的R3为R3-3-S(O)2-取代的C1~C6烷基时,所述的R3-3-S(O)2-取代的C1~C6烷基为
Figure BDA0003136435030000062
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,所述的R3
Figure BDA0003136435030000063
Figure BDA0003136435030000064
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,所述的R4为氢或C1~C6烷基。
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,当所述的R4为C1~C6烷基时,所述的C1~C6烷基可为C1~C4烷基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,又例如甲基。
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,当所述的R4为羧基取代的C1~C6烷基时,所述的羧基取代的C1~C6烷基中包含的C1~C6烷基可为C1~C4烷基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,又例如甲基。
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,所述的R4为氢或甲基。
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,每个L独立地为苯丙氨酸残基、丙氨酸残基、甘氨酸残基、谷氨酸残基、天冬氨酸残基、半胱氨酸残基、谷氨酸残基、组氨酸残基、异亮氨酸残基、亮氨酸残基、赖氨酸残基、甲硫氨酸残基、脯氨酸残基、丝氨酸残基、苏氨酸残基、色氨酸残基、酪氨酸残基或缬氨酸残基,例如缬氨酸残基、甘氨酸残基或苯丙氨酸残基,又例如缬氨酸残基(即
Figure BDA0003136435030000071
)。
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,n为1。
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,p为1。
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,所述的(L)p
Figure BDA0003136435030000072
其中氨基端和式I或II中的羰基端相连,羰基端和式I或II中的氨基端相连;以式I为例,所述的式I为
Figure BDA0003136435030000073
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,所述的
Figure BDA0003136435030000074
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,所述的
Figure BDA0003136435030000081
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,在L2的定义中,所述被1、2或3个独立选自C3~C6环烷基和
Figure BDA0003136435030000082
的基团中断的C2-C12直链烷基可以为被1 个
Figure BDA0003136435030000083
基团中断的C2-C12直链烷基(即形成
Figure BDA0003136435030000084
其中i和j为大于或等于1的整数,并且i和j的和小于等于12)。
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,所述的L2为C2-C12直链烷基或
Figure BDA0003136435030000085
其中i和j为大于或等于1的整数,并且i和j的和小于等于12。
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,当所述的L2为C2-C12直链烷基时,所述的C2-C12直链烷基可为C3-C7直链烷基,例如
Figure BDA0003136435030000086
Figure BDA0003136435030000087
又例如
Figure BDA0003136435030000088
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,当所述的L2
Figure BDA0003136435030000089
时,i和j分别独立地为1、2、3或4,例如i和j为2。
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,q可以为1、2、3、4、5、6 或7,例如1或7,又例如7。
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,当所述的L2
Figure BDA00031364350300000810
时,
Figure BDA00031364350300000811
Figure BDA00031364350300000812
例如
Figure BDA00031364350300000813
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,当所述的L1结构如式I所示时,所述的L2
Figure BDA0003136435030000091
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,当所述的L1结构如式II所示时,所述的L2
Figure BDA0003136435030000092
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,所述的L4
Figure BDA0003136435030000093
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,所述的式I结构中,所述的R1为C1-C6烷基;所述的C1~C6烷基优选为C1~C4烷基,进一步优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,最优选为甲基;
R2为氢或C1-C6烷基;所述的C1~C6烷基优选为C1~C4烷基,进一步优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,最优选为甲基;
所述的R3为R3-1R3-2N-取代的C1~C6烷基或R3-3S(O)2-取代的C1~C6烷基,所述的 C1~C6烷基优选为C1~C4烷基,进一步优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,最优选为乙基;所述的R3最优选为
Figure BDA0003136435030000094
所述的R3-1、R3-2和R3-3各自独立地优选为C1~C4烷基,进一步优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,最优选为甲基;
所述的R4为氢或C1~C6烷基,所述的C1~C6烷基优选为C1~C4烷基,进一步优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,最优选为甲基;所述的R4优选为氢或甲基。
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,所述的式II结构中,所述的R1为C1-C6烷基;所述的C1~C6烷基优选为C1~C4烷基,进一步优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,最优选为甲基;
所述的R2和R4各自独立地为氢或C1-C6烷基;所述C1~C6烷基优选为C1~C4烷基,进一步优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,最优选为甲基;
所述的n为1。
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,L1的结构如式I或II所示,所述的R1和R2各自独立地为C1-C6烷基;所述的C1~C6烷基优选为C1~C4烷基,进一步优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,最优选为甲基;
所述的R3为R3-3S(O)2-取代的C1~C6烷基;所述的C1~C6烷基优选为C1~C4烷基,进一步优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,最优选为乙基;所述的R3最优选为
Figure BDA0003136435030000101
所述的R3-3优选为C1~C4烷基,进一步优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,最优选为甲基;
所述的R4为氢;
所述的L2
Figure BDA0003136435030000102
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,当L1的结构如式II所示时,所述的R1和R2各自独立地为C1-C6烷基;所述的C1~C6烷基优选为C1~C4烷基,进一步优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,最优选为甲基;
所述的R4为氢;
所述的n为1;
所述的L2
Figure BDA0003136435030000103
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,所述的细胞毒性药物为Dxd; L1的结构如式I或II所示,所述的(L)p
Figure BDA0003136435030000104
所述的L2
Figure BDA0003136435030000105
Figure BDA0003136435030000106
所述的L4
Figure BDA0003136435030000107
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,
所述的细胞毒性药物为Dxd;
L1的结构如式I或II所示;
所述的R1为C1-C6烷基,所述的C1~C6烷基优选为C1~C4烷基,进一步优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,最优选为甲基;
所述的R2为氢或C1~C6烷基;所述的C1~C6烷基优选为C1~C4烷基,进一步优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,最优选为甲基;所述的R2优选为氢或甲基;
所述的R3为R3-3S(O)2-取代的C1~C6烷基;所述的C1~C6烷基优选为C1~C4烷基,进一步优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,最优选为乙基;所述的R3最优选为
Figure BDA0003136435030000111
所述的R3-3优选为C1~C4烷基,进一步优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,最优选为甲基;
所述的R4为氢或C1~C6烷基;所述的C1~C6烷基优选为C1~C4烷基,进一步优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,最优选为甲基;所述的R4优选为氢或甲基;
所述的n为1;
所述的(L)p
Figure BDA0003136435030000112
所述的L2
Figure BDA0003136435030000113
所述的L4
Figure BDA0003136435030000114
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,D为Dxd;
L1的结构如式I或II所示;
L2为C2-C12直链烷基、或被1个
Figure BDA0003136435030000115
中断的C2-C12直链烷基;
L4
Figure BDA0003136435030000116
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,D为SN38;
L1的结构如式I或II所示;
L2为C2-C12直链烷基;
L4
Figure BDA0003136435030000117
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,D为吉非替尼;
L1的结构如式I或II所示;
L2为C2-C12直链烷基;
L4
Figure BDA0003136435030000121
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,D为Tubulysin A;
L1的结构如式I或II所示;
L2为C2-C12直链烷基;
L4
Figure BDA0003136435030000122
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,D为多拉司他汀10;
L1的结构如式I或II所示;
L2为C2-C12直链烷基;
L4
Figure BDA0003136435030000123
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,D为dmDNA31;
L1的结构如式I或II所示;
L2为C2-C12直链烷基;
L4
Figure BDA0003136435030000124
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,所述的连接基-药物偶联物进一步包含阴离子。所述的阴离子可以为本领域常规,例如卤素离子,例如Cl-。不同阴离子的连接基-药物偶联物可以通过离子交换反应容易地制备得到。
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,所述的连接基-药物偶联物由 L4-L2-L1-D和阴离子组成。所述的阴离子可以为本领域常规,例如卤素离子,例如Cl-。不同阴离子的连接基-药物偶联物可以通过离子交换反应容易地制备得到。
在本申请一优选的连接基-药物偶联物的实施方案中,所述的L4-L2-L1-D优选为如下所示的任一结构:
Figure BDA0003136435030000131
Figure BDA0003136435030000141
Figure BDA0003136435030000151
Figure BDA0003136435030000161
Figure BDA0003136435030000171
本申请还提供了一种如上所述的连接基-药物偶联物的制备方法,其包括如下步骤:在溶剂(例如DMF)中,将式V所示化合物与式VI或VI’所示化合物进行反应,得到所述连接基-药物偶联物;其中,L4、L、p、R1、R2、R3、R4、D和n的定义如以上任一实施方案所述的连接基-药物偶联物中所述;
Figure BDA0003136435030000172
所述连接基-药物偶联物的制备方法还可以进一步包括如下步骤:在溶剂(例如四氢呋喃)中,将式VII或VII’所示化合物和还原剂(例如三甲基膦)在酸缓冲液(例如醋酸缓冲液)存在下进行反应得到式VI或VI’所示化合物;其中,R1、R2、R3、R4、D和 n的定义如以上任一实施方案所述的连接基-药物偶联物中所述;
Figure BDA0003136435030000173
所述连接基-药物偶联物的制备方法还可以进一步包括如下步骤:在溶剂(例如DMF) 中,将式VIII或VIII’所示化合物(可采用常规方法进行制备)和D进行反应得到式VII或VII’所示化合物;其中,LG为离去基团,例如卤素,例如氯;R1、R2、R3、R4、D和 n的定义如以上任一实施方案所述的连接基-药物偶联物中所述;
Figure BDA0003136435030000181
本申请还提供了一种具有式VI、VI’、VII、VII’、VIII或VIII’结构的化合物;
Figure BDA0003136435030000182
其中,LG为离去基团,例如卤素,例如氯;R1、R2、R3、R4、D和n的定义如以上任一实施方案所述的连接基-药物偶联物中所述。
在一些实施方案中,具有式VI、VI’、VII、VII’结构的化合物中进一步包含阴离子,例如卤素离子,例如Cl-。不同阴离子的连接基-药物偶联物可以通过离子交换反应容易地制备得到。
本申请还提供了一种抗体偶联药物,其包含结构Ab-(L3-L2-L1-D)x
其中,Ab为抗体;
x为2~8;
L3
Figure BDA0003136435030000191
其中b端和抗体相连,d端与L2相连;
D、L1和L2的定义如以上任一实施方案所述的连接基-药物偶联物中所述。
在本申请一优选实施方案中,上述的抗体偶联药物里,某些基团具有如下定义,未提及的基团的定义如上任一方案所述(本段内容以下简称为“在本申请一优选的抗体偶联药物的实施方案中”):
所述的抗体可为抗肿瘤的ADC领域常规的IgG1类型抗体。
在本申请一优选的抗体偶联药物的实施方案中,所述的抗体为靶向HER2的抗体,例如曲妥珠单抗(Trastuzumab,商品名
Figure BDA0003136435030000192
赫赛汀)。
在本申请一优选的抗体偶联药物的实施方案中,所述的L3的b端和所述的抗体上巯基以硫醚键的形式相连。例如,
Figure BDA0003136435030000193
与所述的抗体中的半胱氨酸残基的连接形式为
Figure BDA0003136435030000194
在本申请一优选的抗体偶联药物的实施方案中,所述的m优选为4~8,进一步优选为 7~8(例如7.8或7.9)。
在本申请一优选的抗体偶联药物的实施方案中,所述的D优选为Dxd。
在本申请一优选的抗体偶联药物的实施方案中,-D结构优选为
Figure BDA0003136435030000195
在本申请一优选的抗体偶联药物的实施方案中,所述的L2优选为
Figure BDA0003136435030000201
在本申请一优选的抗体偶联药物的实施方案中,所述的抗体偶联药物优选结构如下:
Figure BDA0003136435030000202
其中,Ab为IgG1类型抗体,x为2-8,优选为4-8,进一步优选为7-8(例如7.8或7.9),L、p、n、R1、R2、R3和R4的定义如以上任一实施方案所述的连接基-药物偶联物中所述。
在本申请一优选的抗体偶联药物的实施方案中,Ab-(L3-L2-L1-D)x优选为:
Figure BDA0003136435030000203
其中,Ab为Trastuzumab;x为2-8,优选为4-8,进一步优选为7-8(例如7.8或7.9)。
在本申请一优选的抗体偶联药物的实施方案中,Ab-(L3-L2-L1-D)x优选为:
Figure BDA0003136435030000211
其中,Ab为Trastuzumab。
在本申请一优选的抗体偶联药物的实施方案中,所述的抗体偶联药物还包含阴离子,所述的阴离子可以为本领域常规,例如卤素离子,例如Cl-。不同阴离子的抗体偶联药物可以通过离子交换反应容易地制备得到。
在本申请一优选的抗体偶联药物的实施方案中,所述的抗体偶联药物由阴离子和Ab- (L3-L2-L1-D)x组成。所述的阴离子可以为本领域常规,例如卤素离子,例如Cl-。不同阴离子的抗体偶联药物可以通过离子交换反应容易地制备得到。
本申请还提供了一种如上所述的抗体偶联药物的制备方法,其包括将如上所述的连接基-药物偶联物和如上所述的抗体偶联的步骤。
本申请中,所述的偶联的条件和操作可为本领域该偶联常规的条件和操作。
本申请还提供了一种小分子配体偶联药物或其药学上可接受的盐,所述的小分子配体偶联药物包含结构SM-L3-L2-L1-D;
其中,SM为含至少一个羟基或巯基的小分子配体,该羟基和/或巯基与L3形成醚键或硫醚键而连接;
L3
Figure BDA0003136435030000212
例如
Figure BDA0003136435030000213
其d端和L2相连,b端和SM相连;
D、L1和L2的定义如以上任一实施方案所述的连接基-药物偶联物中所述。
在本申请一优选实施方案中,上述的小分子配体偶联药物里,某些基团具有如下定义,未提及的基团的定义如上任一方案所述(本段内容以下简称为“在本申请一优选的小分子配体偶联药物的实施方案中”):本领域技术人员可以选择合适的小分子配体,本申请优选的小分子配体为含有巯基的叶酸衍生物、含有巯基的小分子多肽、或含有巯基的多糖衍生物。
在本申请一优选的小分子配体偶联药物的实施方案中,所述的D为Dxd。
在本申请一优选的小分子配体偶联药物的实施方案中,-D结构为
Figure BDA0003136435030000221
在本申请一优选的小分子配体偶联药物的实施方案中,所述的L3
Figure BDA0003136435030000222
在本申请一优选的小分子配体偶联药物的实施方案中,所述的L1
Figure BDA0003136435030000223
其中R1、R2、R3、R4、L和p的定义如以上任一实施方案所述的连接基-药物偶联物中所述。
在本申请一优选的小分子配体偶联药物的实施方案中,所述的L2
Figure BDA0003136435030000224
在本申请一优选的小分子配体偶联药物的实施方案中,所述的小分子配体为含有巯基的叶酸衍生物,优选为具有如下结构的化合物:
Figure BDA0003136435030000231
在本申请一优选的小分子配体偶联药物的实施方案中,SM-结构为
Figure BDA0003136435030000232
在本申请一优选的小分子配体偶联药物的实施方案中,所述的SM-L3-L2-L1-D结构如下:
Figure BDA0003136435030000233
在本申请一优选的小分子配体偶联药物的实施方案中,所述的SM-L3-L2-L1-D结构如下:
Figure BDA0003136435030000234
在本申请一优选的小分子配体偶联药物的实施方案中,所述的SM-L3-L2-L1-D结构如下:
Figure BDA0003136435030000235
在本申请一优选的小分子配体偶联药物的实施方案中,所述的小分子配体偶联药物进一步包含阴离子。所述的阴离子可以为本领域常规,例如卤素离子,例如Cl-。不同阴离子的小分子配体偶联药物可以通过离子交换反应容易地制备得到。
在本申请一优选的小分子配体偶联药物的实施方案中,所述的小分子配体偶联药物由SM-L3-L2-L1-D和阴离子组成。所述的阴离子可以为本领域常规,例如卤素离子,例如Cl-。不同阴离子的小分子配体偶联药物可以通过离子交换反应容易地制备得到。
在本申请一优选的小分子配体偶联药物的实施方案中,所述的小分子配体偶联药物由SM-L3-L2-L1-D和阴离子组成。
本申请还提供了一种如上所述的小分子配体偶联药物的制备方法,其包括将如上所述的连接基-药物偶联物和如上所述的小分子配体偶联的步骤。
本申请中,所述的偶联的条件和操作可为本领域该偶联常规的条件和操作。
本申请还提供了一种药物组合物,其包含如上所述的抗体偶联药物或如上所述的小分子配体偶联药物或其药学上可接受的盐、以及药用辅料。
所述的药物组合物中,所述的抗体偶联药物或小分子配体偶联药物的含量可为治疗有效量。
本申请还提供了一种如上所述的抗体偶联药物、或如上所述的小分子配体偶联药物或其药学上可接受的盐、或如上所述的药物组合物在制备用于预防和/或治疗癌症的药物中的用途。所述的癌症优选为胃癌、乳腺癌、非小细胞肺癌、小细胞肺癌、尿路上皮癌、结肠癌或胰腺癌。
本申请还提供了一种预防和/或治疗癌症的方法,其包括向受试者施用治疗有效量的如上所述的抗体偶联药物、或如上所述的小分子配体偶联药物或其药学上可接受的盐、或如上所述的药物组合物。所述的癌症优选为胃癌、乳腺癌、非小细胞肺癌、小细胞肺癌、尿路上皮癌、结肠癌或胰腺癌。
术语和定义
除非另有说明,在本申请说明书和权利要求书中出现的以下术语具有下述含义:
如本文所用,术语“含有”或“包括(包含)”可以是开放式、半封闭式和封闭式的。换言之,所述术语也包括“基本上由…构成”、或“由…构成”。术语“包括”为开放式表达,即包括本申请所指明的内容,但并不排除其他方面的内容。
本说明书所用的章节标题仅用于组织文章的目的,而不应被解释为对所述主题的限制。本申请中引用的所有文献或文献部分包括但不限于专利、专利申请、文章、书籍、操作手册和论文,均通过引用方式整体并入本文。
除非另有规定,本文使用的所有技术术语和科学术语具有要求保护主题所属领域的标准含义。倘若对于某术语存在多个定义,则以本文定义为准。
应该理解,在本申请中使用的单数形式,如“一种”,包括复数指代,除非另有规定。此外,术语“包括”是开放性限定并非封闭式,即包括本申请所指明的内容,但并不排除其他方面的内容。
除非另外说明,应当应用本文所使用的下列定义。出于本申请的目的,化学元素与元素周期表CAS版,和《化学和物理手册》,第75版,1994一致。此外,有机化学一般原理可参考"Organic Chemistry",Thomas Sorrell,University Science Books,Sausalito:1999,和"March's Advanced Organic Chemistry”by Michael B.Smith and Jerry March,JohnWiley& Sons,New York:2007中的描述,其全部内容通过引用并入本文。
在本说明书中,可由本领域技术人员选择基团及其取代基以提供稳定的结构部分和化合物。当通过从左向右书写的常规化学式描述取代基时,该取代基也同样包括从右向左书写结构式时所得到的在化学上等同的取代基。
在本文中定义的某些化学基团前面通过简化符号来表示该基团中存在的碳原子总数。例如,C1~C6烷基是指具有总共1、2、3、4、5或6个碳原子的如下文所定义的烷基。简化符号中的碳原子总数不包括可能存在于所述基团的取代基中的碳。
在本文中,取代基中定义的数值范围如0至4、1-4、1至3等表明该范围内的整数,如1-6为1、2、3、4、5、6。
术语“一种(个)或多种(个)”或“一种(个)或两种(个)以上”是指即1、2、3、 4、5、6、7、8、9或更多,例如1、2、3、4或5。
本文所用术语“部分”、“结构部分”、“化学部分”、“基团”、“化学基团”是指分子中的特定片段或官能团。化学部分通常被认为是嵌入或附加到分子上的化学实体。
术语“被取代的”是指特定原子上的任意一个或多个氢原子被取代基取代,只要特定原子的价态是正常的并且取代后的化合物是稳定的。
一般而言,术语“取代的”表示所给结构中的一个或多个氢原子被具体取代基所取代。进一步地,当该基团被1个以上所述取代基取代时,所述取代基之间是相互独立,即,所述的1个以上的取代基可以是互不相同的,也可以是相同的。除非其他方面表明,一个取代基团可以在被取代基团的各个可取代的位置进行取代。当所给出的结构式中不只一个位置能被选自具体基团的一个或多个取代基所取代,那么取代基可以相同或不同地在各个位置取代。
当所列举的取代基中没有指明其通过哪一个原子连接到化学结构通式中包括但未具体提及的化合物时,这种取代基可以通过其任何原子相键合。取代基和/或其变体的组合只有在这样的组合会产生稳定的化合物的情况下才是被允许的。
当所列举的基团中没有明确指明其具有取代基时,这种基团仅指未被取代。例如当“C1~C4烷基”前没有“取代或未取代的”的限定时,仅指“C1~C4烷基”本身或“未取代的C1~C4烷基”。
在本说明书的各部分,本申请公开化合物的取代基按照基团种类或范围公开。特别指出,本申请包括这些基团种类和范围的各个成员的每一个独立的次级组合。术语“Cx-Cy烷基"是指含有x至y个碳原子的直链或支链饱和烃。例如,术语“C1~C6烷基”或“C1-6烷基”特别指独立公开的甲基、乙基、C3烷基、C4烷基、C5烷基和C6烷基;“C1-4烷基”特指独立公开的甲基、乙基、C3烷基(即丙基,包括正丙基和异丙基)、C4烷基(即丁基,包括正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基)。
本申请中,术语“C1~C6烷基”单独或组合地表示含有1至6个、特别是1至4个碳原子的饱和的直链或支链烷基基团,例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基;在某一方案中,优选地“C1~C6烷基”为“C1~C4烷基”,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基;又例如表示甲基或乙基。
在本申请的各部分,描述了连接取代基。当该结构清楚地需要连接基团时,针对该基团所列举的马库什变量应理解为连接基团。例如,如果该结构需要连接基团并且针对该变量的马库什基团定义列举了“烷基”,则应该理解,该“烷基”代表连接的亚烷基基团。
在一些具体的结构中,当烷基基团清楚地表示为连接基团时,则该烷基基团代表连接的亚烷基基团,例如,基团“卤代-C1~C6烷基”中的C1-C6烷基应当理解为C1~C6亚烷基。
在本申请中,作为基团或是其它基团的一部分,除非另有规定,术语“环烷基”意指仅由碳原子和氢原子组成的饱和的单环、多环或者桥接碳环取代基,且其可经由任何适宜的碳原子通过单键与分子的其余部分连接;当为多环时,可为并环连接或螺环连接(即,碳原子上的两个偕氢被亚烷基取代)的桥环体系或螺环体系。环烷基取代基可以经任何适宜的碳原子连接在中心分子上。在一些实施方案中,具有3-10个碳原子的环可以表示为C3-C10环烷基。在一些实施方案中,C3-C10环烷基优选为C3~C6环烷基。在一些实施方案中,C3~C6环烷基包括环丙基(C3)、环丁基(C4)、环戊基(C5)及环己基(C6)。在一些实施方案中,C3~C10的环烷基的实例包括上述C3~C6环烷基基团连同环庚基(C7)、环辛基(C8)、环壬基(C9)及环癸基(C10)。
在本申请中,作为基团或是其它基团的一部分,术语“芳基”是指具有6-14个环原子以及提供在芳香族环系统中的零个杂原子单环的或多环的(例如,二环的或三环的)4n+2芳香族环系统(例如,在循环阵列中具有6,10,或14个共享的p电子)的基团(“C6- C14芳基”)。上述芳基单元的实例包括苯基、萘基、菲基、或者蒽基。本申请一些实施方案中,所述的C6-C14芳基可以为苯基或萘基,优选为苯基。
在本申请中,作为基团或是其它基团的一部分,术语“杂芳基”是指具有碳原子以及提供在该芳香族环系统中的1-3个杂原子(其中每个杂原子独立地选自氮、氧以及硫)的4- 16元单环的或二环的4n+2芳香族环系统(例如,在循环阵列中具有6或10个共享的p 电子)的基团(“4-16元杂芳基”)。在包含一个或多个氮原子的杂芳基基团中,连接点可以是碳或氮原子,只要化合价允许。本申请一些实施方案中,所述的5~14元杂芳基可以为5-6元杂芳基。在一些实施方案中,所述的杂芳基为杂原子选自N、O和S中的一种或多种,杂原子数为1~3个的4-6元杂芳基,较佳地为5-6元杂芳基。所述的含氮杂芳基为至少有一个杂原子为N的杂芳基。
示例性5元含氮杂芳基基团包括但不限于:吡咯基、咪唑基、吡唑基、噁唑基、异噁唑基、噻唑基、异噻唑基、三氮唑基、噁二唑基、噻二唑基、呋咱基、噁三唑基或四唑基。示例性6元含氮杂芳基基团包括但不限于:吡啶基、吡嗪基、哒嗪基、嘧啶基、三嗪基或四嗪基。
本领域技术人员可以理解,根据本领域中使用的惯例,本申请描述基团的结构式中所使用的
Figure BDA0003136435030000271
是指,相应的基团通过该位点与化合物中的其它片段、基团进行连接。
本申请中,x表示细胞毒性药物分子与Ab的摩尔比(又称DAR,即药物抗体偶联比率),优选地理解为是:单克隆抗体分子与细胞毒性药物偶联后得到的抗体偶联药物中的药物分子与单克隆抗体分子的摩尔比的平均值,一般可以采用疏水层析(Hydrophobic-Interaction Chromatography,HIC),聚丙烯酰胺-SDS凝胶电泳(SDS-PAGE,electrophoresis),液相质谱(liquid chromatograph-mass spectrometer,LC-MS)等方式测定得到。比如,L- D是和抗体上的缀合点具反应性的基团,L是连接子,D是在连接L的抗体上进一步缀合的细胞毒剂,x表示的是每个抗体最终缀合D的数目,或者是单个抗体缀合D的数量。x可为整数或小数,在一些实施方式中,x实际上为介于2至8、4至8或6至8的平均值,或x为2、 3、4、5、6、7或8中的某个整数;在一些实施方式中,x为2、4、6、或8的平均值;在一些实施方式中,x为2、3、4、5、6、7或8的平均值。
本申请的抗体在此取其最广义的解释,其可透过位于该免疫球蛋白分子的可变区的至少一个抗原辨认区特异性地与目标结合,诸如碳水化合物、多核苷酸、脂肪、多肽等。具体包括完整的单克隆抗体,多克隆抗体,双特异抗体以及抗体片段,只要他们具有所需的生物活性。本申请的抗体可利用该领域广为周知的技术制备,例如杂交瘤方法、重组DNA技术、噬菌体展示技术、合成技术或该等技术的组合、或该领域己知的其它技术。
本申请的抗体的变体是指氨基酸序列突变体,以及天然多肽的共价衍生物,条件是保留了与天然多肽相当的生物活性。氨基酸序列突变体与天然氨基酸序列的差异一般在于天然氨基酸序列中的一个活多个氨基酸被取代或在多肽序列中缺失和/或插入一个或多个氨基酸。缺失突变体包括天然多肽的片段和N端和/或C端截短突变体。通常氨基酸序列突变体与天然序列相比至少具有70%(例如70%、75%、80%、85%、90%、95%、 98%或99%)的同源性。
单克隆抗体或单抗指的是该抗体来自一群基本均一抗体,即构成该集群的各抗体完全相同,除了可能存在的少量天然突变或在抗体表达制备过程中产生的异构体。单克隆抗体具有针对单一抗原的高度特异性。而多克隆抗体则包含了针对不同决定簇的不同抗体,每个单克隆抗体只针对抗原的一个决定簇。本申请中,单克隆抗体还特别包含嵌合抗体及其片段,即抗体的重链和/或轻链的一部分来自于某种、某类或某亚类,其余部分则与另一种、类或亚类。
连接子是指抗体与药物间的直接或间接连接。将连接子连接至mAb可经由许多方式完成,诸如经由表面赖氨酸、还原偶合至经氧化的碳水化合物、及经由还原链间二硫键所释放的半胱氨酸残基。多种ADC连接系统是该领域所知,包括以腙、双硫及肽为基底的连接。
所述的药用辅料可为药物生产领域中广泛采用的辅料。辅料主要用于提供一个安全、稳定和功能性的药物组合物,还可以提供方法,使受试者接受给药后活性成分以所期望速率溶出,或促进受试者接受组合物给药后活性成分得到有效吸收。所述的药用辅料可以是惰性填充剂,或者提供某种功能,例如稳定该组合物的整体pH值或防止组合物活性成分的降解。所述的药用辅料可包括下列辅料中的一种或多种:缓冲剂、螯合剂、防腐剂、助溶剂、稳定剂、赋形剂和表面活性剂着色剂、矫味剂和甜味剂。
术语“药学上可接受的盐”是指本申请化合物与相对无毒的、药学上可接受的酸或碱制备得到的盐。当本申请的化合物中含有相对酸性的功能团时,可以通过在纯的溶液或合适的惰性溶剂中用足够量的药学上可接受的碱与这类化合物的中性形式接触的方式获得碱加成盐。药学上可接受的碱加成盐包括但不限于:锂盐、钠盐、钾盐、钙盐、铝盐、镁盐、锌盐、铋盐、铵盐、二乙醇胺盐。当本申请的化合物中含有相对碱性的官能团时,可以通过在纯的溶液或合适的惰性溶剂中用足够量的药学上可接受的酸与这类化合物的中性形式接触的方式获得酸加成盐。所述的药学上可接受的酸包括无机酸,所述无机酸包括但不限于:盐酸、氢溴酸、氢碘酸、硝酸、碳酸、磷酸、亚磷酸、硫酸等。所述的药学上可接受的酸包括有机酸,所述有机酸包括但不限于:乙酸、丙酸、草酸、异丁酸、马来酸、丙二酸、苯甲酸、琥珀酸、辛二酸、反丁烯二酸、乳酸、扁桃酸、邻苯二甲酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、柠檬酸、水杨酸、酒石酸、甲磺酸、异烟酸、酸式柠檬酸、油酸、单宁酸、泛酸、酒石酸氢、抗坏血酸、龙胆酸、富马酸、葡糖酸、糖酸、甲酸、乙磺酸、双羟萘酸(即4,4’-亚甲基-双(3-羟基-2-萘甲酸))、氨基酸(例如谷氨酸、精氨酸)等。当本申请的化合物中含有相对酸性和相对碱性的官能团时,可以被转换成碱加成盐或酸加成盐。具体可参见Berge et al.,"Pharmaceutical Salts",Journal of Pharmaceutical Science 66:1- 19(1977)、或、Handbook ofPharmaceutical Salts:Properties,Selection,and Use(P.Heinrich Stahl andCamille G.Wermuth,ed.,Wiley-VCH,2002)。
术语“治疗”或它的同等表达当用于例如癌症时,指用来减少或消除患者体内癌细胞数目或减轻癌症的症状的程序或过程。癌症或另外的增生性障碍的“治疗”不一定指癌症细胞或其它障碍会实际上被消除,细胞或障碍的数目会实际上被减少或者癌症或其它障碍的症状会实际上被减轻。通常,即使只具有低的成功可能性也会进行治疗癌症的方法,但是考虑到患者的病史和估计的生存预期,其仍然被认为诱导总体有益的作用过程。
术语“预防”是指获得或发生疾病或障碍的风险降低。
另外,需要说明的是,除非以其他方式明确指出,在本申请中所采用的描述方式“…独立地为”应做广义理解,是指所描述的各个个体之间是相互独立的,可以独立地为相同或不同的具体基团。更详细地,描述方式“…独立地为”既可以是指在不同基团中,相同符号之间所表达的具体选项之间互相不影响;也可以表示在相同的基团中,相同符号之间所表达的具体选项之间互相不影响。
在不违背本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本申请各较佳实例。
如无特殊说明,本申请中的室温是指20-30℃。本申请所用试剂和原料均市售可得。
本申请的积极进步效果在于:本申请提供了一种连接基-药物偶联物、制备方法及应用。本申请具有以下技术效果中的一个或多个,
1.本申请的连接基-药物偶联物可以和不同的抗体偶联制备出具有很好靶向性的抗体偶联药物,或者和不同的小分子配体偶联制备出对小分子配体的受体具有很好亲和性的小分子配体偶联药物。
2.本申请的抗体偶联药物和小分子配体偶联药物具有很好的抗肿瘤活性。
3.本申请的抗体偶联药物具有很好血浆稳定性和安全性;在小鼠和人血浆中均能稳定存在,几乎不释放药物;在组织蛋白酶B的作用下迅速释放完整药物分子,达到近100%释放效率,可以很好地应用于ADC和SMDC的设计中。
4.本申请的连接基-药物偶联物为季铵盐形式,便于中间体和最终产品的纯化和制备。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本申请,但并不因此将本申请限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件,或按照商品说明书选择。
表1.缩写词说明
DMF N,N-二甲基甲酰胺
EEDQ 2-乙氧基-1-乙氧碳酰基-1,2-二氢喹啉
NPC 4-硝基苯基碳酸酯
ESI-MS 电喷雾质谱法
PCC 吡啶氯铬酸盐
DMSO 二甲基亚砜
TCEP 三(2-羧乙基)膦盐酸盐
IC<sub>50</sub> 半数抑制浓度
FBS 胎牛血清
通式I所示化合物通用合成路线
Figure BDA0003136435030000301
步骤1
I-1和I-2为市售原料,二者投料比为1:1-1:2,在DMF作溶剂的条件下,以EEDQ 为缩合剂(1.2-2.0当量),反应6-12小时,所得反应液经柱层析获得纯品I-3。
步骤2
I-3与NPC(2当量)在吡啶(2.0当量)存在的条件下于二氯甲烷中反应2-5小时,所得反应液浓缩打浆过滤获得纯品I-4。
步骤3
I-4与不同的伯胺片段(1-1.5当量,市售可得)于DMF中反应1-2小时,所得反应液经柱层析纯化得纯品I-5。
步骤4
I-5在二乙胺(3.0当量)作用下脱除保护基,反应2-3小时,将所得反应液浓缩,粗品打浆纯化得到纯品I-6。
步骤5
I-6与L-叠氮缬氨酸(1-1.2当量,市售可得)进行缩合反应,反应3-5小时,反应完毕反应液浓缩,析出产品过滤干燥可得纯品I-7。
步骤6
I-7与多聚甲醛(1-1.1当量)和三甲基氯硅烷(1.5当量)反应10-12小时,反应液浓缩得粗品I-8,直接用于下一步。
步骤7
I-8与各种含有碱性氮原子的药物(Drug)分子(1-1.1当量)反应,DMF溶剂中25-30℃条件下反应10-12小时,反应液浓缩,粗品经过柱层析纯化,得到纯品I-9.
步骤8
I-9与三甲基膦(2.0-2.2当量)反应,反应2-3小时,将所得反应液浓缩,粗品经硅胶柱层析得到纯品I-10。
步骤9
I-10与各马来酰胺片段(1.0-1.2当量)反应,35-40℃条件下反应12-15小时,反应液浓缩,粗品经过柱层析得到最终产品I-LD。
按照以上步骤1-步骤9所述的通用方法,采用如表2所列的起始原料,制备得到以下结构所示的化合物:
Figure BDA0003136435030000321
Figure BDA0003136435030000331
Figure BDA0003136435030000341
表2.I-LD011至I-LD021的MS数据及制备时所用的原料
Figure BDA0003136435030000342
Figure BDA0003136435030000351
本申请中各马来酰胺片段结构如下:
片段1:
Figure BDA0003136435030000352
片段2:
Figure BDA0003136435030000353
片段3:
Figure BDA0003136435030000354
通式II所示化合物通用合成路线
Figure BDA0003136435030000361
步骤1
II-1和I-2为市售原料,二者投料比为1:1-1:2,在DMF作溶剂的条件下,以EEDQ 为缩合剂(1.2-2.0当量),反应6-12小时,所得反应液经柱层析获得纯品I-3。
步骤2
参考通式I中步骤4的方法可获得中间体II-4。
步骤3
参考通式I中步骤5的方法可获得中间体II-5。
步骤4
参考通式I中步骤6的方法可获得中间体II-6。
步骤5
参考通式I中步骤7的方法可获得中间体II-7。
步骤6
参考通式I中步骤8的方法可获得中间体II-8。
步骤7
参考通式I中步骤9的方法可获得中间体II-LD。
按照以上步骤1-步骤7所述的通用方法,采用如表3所列的起始原料,制备得到以下结构所示的化合物:
Figure BDA0003136435030000371
Figure BDA0003136435030000381
表3.II-LD01至II-LD08的MS数据及制备时所用的原料
Figure BDA0003136435030000382
Figure BDA0003136435030000391
实验部分
实施例一
Figure BDA0003136435030000401
步骤1:化合物I-3的合成
Figure BDA0003136435030000402
室温下,将化合物1-(4-氨基苯基)乙烷-1-醇(市售可得,13.7g,100.0mmol)和(((9H- 芴-9-基)甲氧基)羰基)-L-丙氨酸(市售可得,31.2g,100.0mmol)分散于400mL二氯甲烷中,分3批加入EEDQ(29.7g,120.0mmol)。加料完毕后反应液在室温下继续机械搅拌12小时,体系中有大量白色固体析出。TLC监测原料反应完全后,反应液直接抽滤、滤饼干燥后得白色固体的化合物I-3(36.6g,收率为85.0%),
MS:m/z=431.2(M+H)。
步骤2:化合物I-4的合成
Figure BDA0003136435030000411
室温下,将化合物I-3(36.6g,85.1mmol)分散于400mL二氯甲烷中,加入吡啶(13.7mL,170.2mmol)。将所得混合物用冰浴冷却至0℃,冰浴保温条件下分批加入氯甲酸对硝基酚酯(4次,25.7g,127.6mmol),加料完毕后,所得反应液在室温下继续搅拌4小时。TLC监测原料反应完全后,反应液抽滤,收集滤饼并干燥得到第1批固体;滤液依次用1N盐酸(500mL)、1N氢氧化钠(400mL x 2次)、饱和食盐水(500mL)水洗,干燥后浓缩后用甲基叔丁基醚(250mL)打浆1小时后过滤,收集滤饼并干燥得到第2 批固体。合并两批固体得淡黄色固体化合物I-4(41.1g,收率为81.0%), MS:m/z=596.3(M+H)。
步骤3:化合物I-5的合成
Figure BDA0003136435030000412
室温下,将化合物I-4(41.1g,68.9mmol)和甲砜基乙胺盐酸盐(市售可得,CASNo.104458-24-4,12.1g,75.8mmol)分散于400mL二氯甲烷中,分3批加入DMAP(21.1 g,172.3mmol)。所得反应液在室温下继续搅拌12小时,有大量淡黄色固体析出。TLC 监测原料反应完全后,抽滤,滤饼用乙酸乙酯洗2次(各250mL)后干燥得第一批白色固体20.6g。滤液旋干,用150mL乙酸乙酯溶解后,依次用1N盐酸(150mL)、1N氢氧化钠(2次,各100mL)、水和饱和食盐水(200mL)洗涤,干燥浓缩后用二氯甲烷(20 mL)打浆,过滤干燥后得第2批白色固体12.9g。合并两批固体得白色固体化合物I-5 (33.5g,收率为84.0%),
MS:m/z=580.4(M+H),
1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ9.50(s,1H),7.86–7.76(m,3H),7.72–7.67(m,2H), 7.57–7.48(m,5H),7.44(tdd,J=7.4,5.0,1.6Hz,2H),6.26–6.18(m,2H),5.34(s,1H),5.06 (q,J=6.8Hz,1H),4.70(d,J=4.9Hz,2H),4.42–4.28(m,2H),3.93(td,J=12.3,2.7Hz,1H), 3.67(td,J=12.1,4.8Hz,1H),2.95(s,3H),1.60(d,J=6.7Hz,3H),1.36(d,J=6.9Hz,3H)。
步骤4:化合物I-6的合成
Figure BDA0003136435030000421
将化合物I-5(33.5g,57.8mmol)溶于250mL DMF中,加入二乙胺(18mL,173.4mmol),所得混合物在室温下继续搅拌2小时,TLC监测原料反应完全。直接将反应液浓缩除去溶剂,所得残余物用甲基叔丁基醚(150mL)打浆得白色固体化合物I- 6(11.8g,收率57%),
MS:m/z=358.3(M+H),
1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ9.50(s,1H),7.86–7.76(m,3H),7.73–7.66(m,2H), 7.57–7.47(m,5H),7.44(tdd,J=7.4,5.0,1.6Hz,2H),6.26–6.18(m,2H),5.34(s,1H),5.06 (q,J=6.8Hz,1H),4.70(d,J=4.9Hz,2H),4.38(td,J=12.1,2.7Hz,1H),4.31(t,J=4.9Hz, 1H),3.93(td,J=12.3,2.7Hz,1H),3.67(td,J=12.1,4.8Hz,1H),2.95(s,3H),2.96–2.87 (m,1H),1.60(d,J=6.7Hz,3H),1.36(d,J=6.9Hz,3H)。
步骤5:化合物I-7的合成
Figure BDA0003136435030000422
室温下,将(S)-2-叠氮-3-甲基丁酸(市售可得,4.8g,33.0mmol)和氨基化合物I-6(11.8g,33.0mmol)分散于300mL DCM中,分3批加入EEDQ(9.8g,39.6mmol)。加料完毕后反应液在室温下继续搅拌12小时,体系中有大量白色固体析出。TLC监测原料反应完全后,反应液直接抽滤、滤饼干燥后得白色固体的化合物I-7(13.5g,收率为 85.0%),
MS:m/z=483.4(M+H)。
步骤6:化合物I-8的合成
Figure BDA0003136435030000431
将步骤5合成的化合物I-7(13.5g,28.1mmol)和多聚甲醛(843.0mg,按甲醛换算:28.1mmol)加入到150mL超干四氢呋喃中,向所得混合液中逐滴加入三甲基氯硅烷(5.4mL,42.2mmol),滴加完毕后,所得混合液在室温下搅拌过夜,然后直接过滤反应液,所得滤液经减压蒸去溶剂后并在高真空泵上抽真空2小时得到泡状固体化合物I- 8(11.2g,粗品)(直接用于下一步),
MS:m/z=531.3(M+H),
1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ9.50(s,1H),7.70–7.65(m,2H),7.52–7.45(m,3H), 6.30–6.22(m,1H),6.08(d,J=12.5Hz,1H),5.46(d,J=12.5Hz,1H),4.94(q,J=6.8Hz, 1H),4.45(td,J=12.0,5.1Hz,1H),4.27(td,J=12.1,5.1Hz,1H),3.77(td,J=12.0,2.2Hz, 1H),3.34(d,J=7.1Hz,1H),2.94–2.85(m,3H),2.23–2.10(m,J=6.9Hz,1H),1.59(d,J= 6.9Hz,3H),1.36(d,J=6.9Hz,3H),0.93(dd,J=25.0,6.8Hz,6H)。
步骤7:化合物I-9的合成
Figure BDA0003136435030000432
将化合物I-8(11.2g,粗品)和Dxd-a(9.8g,20.5mmol)溶于DMF(50mL),维持25℃搅拌18小时,HPLC监控转化完毕。将反应混合物减压浓缩,粗品通过硅胶色谱(10-20%MeOH/DCM)纯化,得到淡黄色固体化合物I-9(3.7g,收率18.0%), MS:m/z=975.4(M-Cl+H),
1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ9.50(s,1H),7.71(s,1H),7.65–7.59(m,2H),7.55–7.48(m,3H),7.08–7.01(m,2H),6.77(d,J=12.3Hz,1H),6.61–6.53(m,1H),6.13(d,J= 1.2Hz,1H),5.71(dd,J=9.5,2.6Hz,1H),5.53(dd,J=9.4,2.1Hz,1H),5.39(tt,J=7.0,2.2 Hz,1H),5.08–4.96(m,3H),4.92–4.78(m,2H),4.65(dt,J=12.4,2.2Hz,1H),4.04(dt,J= 12.3,2.4Hz,1H),3.67(s,1H),3.35–3.19(m,2H),2.98(dt,J=17.9,7.1Hz,1H),2.88(td,J =12.1,2.1Hz,1H),2.82(s,3H),2.39(s,3H),2.01(dq,J=14.1,7.1Hz,1H),1.91(t,J=5.5 Hz,1H),1.77–1.66(m,7H),1.36(d,J=6.9Hz,3H),0.96(d,J=6.8Hz,3H),0.82(d,J= 6.8Hz,3H)。
步骤8:化合物I-10的合成
Figure BDA0003136435030000441
将步骤7所得化合物I-9(3.7g,3.7mmol)溶于100mL四氢呋喃中,然后加入60 mL四氢呋喃和pH 5.0的醋酸缓冲液(100mL),再加入1M三甲基膦的四氢呋喃溶液 (95mL)。所得混合物在0-5℃下搅拌2小时,反应完毕后向所得反应液中加入饱和食盐水200mL,然后用二氯甲烷300mL进行萃取。所得有机相经无水硫酸钠干燥过夜后减压蒸去溶剂,所得粗产物经硅胶柱层析,以二氯甲烷/甲醇(20:1-10:1)洗脱得化合物I- 10(757mg,纯度97%,收率为21.0%),
MS:m/z=949.4(M-Cl+H)。
步骤9:化合物I-LD011的合成
Figure BDA0003136435030000442
将化合物I-10(757mg,0.8mmol)与化合物EMCS(市售可得,CAS No:55750-63-5,247mg,0.8mmol)混合溶于100mL DMF中,所得混合液在40℃下搅拌过夜。反应完毕后将所得反应液减压蒸去溶剂,所得残留物并经硅胶柱层析,以二氯甲烷/甲醇(50:1- 15:1)洗脱,得到化合物I-LD011(603mg,收率为64.0%),
MS:m/z=1142.6(M-Cl+H),
1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ9.50(s,1H),7.63(d,J=12.5Hz,1H),7.51(d,J=5.1 Hz,2H),7.45–7.39(m,2H),7.34–7.26(m,2H),7.16–7.10(m,2H),6.98–6.86(m,3H),6.40(qt,J=6.8,1.0Hz,1H),6.13(d,J=1.2Hz,1H),5.74(dd,J=12.4,5.5Hz,1H),5.38(tt, J=7.0,2.3Hz,1H),5.32–5.20(m,2H),5.13(ddt,J=8.4,6.4,3.5Hz,4H),4.95(dd,J= 12.5,5.5Hz,1H),4.77(dd,J=9.5,2.2Hz,1H),4.21–4.11(m,1H),4.04(dt,J=12.5,2.4 Hz,1H),3.80(s,1H),3.42–3.25(m,2H),3.16(td,J=12.4,3.2Hz,1H),3.00(s,3H),2.69– 2.55(m,J=6.9Hz,1H),2.50(dq,J=14.0,7.1Hz,1H),2.42–2.27(m,5H),2.16–2.04(m, 2H),1.78(s,3H),1.45(d,J=6.8Hz,3H),1.41–1.29(m,4H),1.28–1.07(m,5H),0.96–0.74(m,5H),0.47–0.35(m,1H)。
实施例二
Figure BDA0003136435030000461
步骤1:化合物II-3的合成
Figure BDA0003136435030000462
化合物II-3的合成方法同实施例一中步骤1,其中将1-(4-氨基苯基)乙烷-1-醇替换为 6-(4-氨基苯基)-4-甲基-1,3-噁吖己环-2-酮(市售可得,南京药石科技股份有限公司)。 MS:m/z=500.4(M+H)。
步骤2:化合物II-4的合成
Figure BDA0003136435030000471
化合物II-4的合成方法同实施例一中步骤4,其中将I-5替换为II-3。
MS:m/z=278.3(M+H),
1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ9.50(s,1H),7.71–7.64(m,2H),7.53–7.46(m,2H), 5.66(tt,J=6.9,1.1Hz,1H),4.91(s,1H),3.82(q,J=6.9Hz,1H),3.75(p,J=6.9Hz,1H), 2.49(dt,J=13.6,7.0Hz,1H),1.88–1.78(m,3H),1.43(d,J=6.8Hz,3H),1.26(d,J=6.8 Hz,3H)。
步骤3:化合物II-5的合成
Figure BDA0003136435030000472
化合物II-5的合成方法同实施例一中步骤5,其中将I-6替换为II-4。
MS:m/z=403.5(M+H)。
步骤4:化合物II-6的合成
Figure BDA0003136435030000473
化合物II-6的合成方法同实施例一中步骤6,其中将I-7替换为II-5。
MS:m/z=451.5(M+H),
1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ9.50(s,1H),7.70–7.65(m,2H),7.53–7.46(m,3H), 6.80(d,J=12.5Hz,1H),5.71–5.63(m,1H),5.48(d,J=12.5Hz,1H),4.97(q,J=6.8Hz, 1H),3.85(h,J=6.9Hz,1H),3.36(d,J=7.0Hz,1H),2.44(dt,J=13.2,7.1Hz,1H),1.94– 1.80(m,2H),1.36(d,J=6.9Hz,3H),1.29(d,J=6.8Hz,3H),0.88(dd,J=25.0,6.8Hz,6H)。
步骤5:化合物II-7的合成
Figure BDA0003136435030000481
化合物II-7的合成方法同实施例一中步骤7,其中将I-8替换为II-6。
MS:m/z=909.6(M-Cl+H)。
步骤6:化合物II-8的合成
Figure BDA0003136435030000482
化合物II-8的合成方法同实施例一中步骤8,其中将I-9替换为II-7。
MS:m/z=883.4(M-Cl+H),
1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ9.50(s,1H),7.78–7.72(m,2H),7.53–7.46(m,3H), 7.19(s,1H),6.74–6.62(m,2H),6.13(d,J=1.2Hz,1H),6.07(d,J=12.5Hz,1H),5.88(tt,J =7.0,1.1Hz,1H),5.74(dd,J=9.5,2.2Hz,1H),5.50(dd,J=9.4,2.5Hz,1H),5.38(tt,J=7.0, 2.4Hz,1H),5.14–5.03(m,2H),5.02–4.85(m,3H),3.93(h,J=6.9Hz,1H),3.84(s,1H), 3.57(d,J=6.9Hz,1H),3.25(dt,J=17.9,7.1Hz,1H),2.99(dt,J=18.1,7.1Hz,1H),2.59(dt, J=13.7,7.0Hz,1H),2.47–2.40(m,2H),2.38(s,4H),2.17–1.99(m,3H),1.94–1.88(m, 2H),1.70(dq,J=12.5,8.1Hz,1H),1.36(d,J=6.9Hz,3H),1.29(d,J=6.8Hz,3H),1.05(d, J=6.9Hz,3H),0.98(d,J=6.8Hz,3H),0.84(t,J=8.0Hz,3H)。
步骤7:化合物II-LD011的合成
Figure BDA0003136435030000491
化合物II-LD011的合成方法同实施例一中步骤9,其中将I-10替换为II-8。
MS:m/z=1076.6(M-Cl+H)。
实施例三:pH稳定性实验
配制不同pH的缓冲液:pH=1.0(0.01mol的盐酸),pH=5.0(醋酸/醋酸钠缓冲液),pH=7.4(磷酸二氢钾缓冲液),将按实施例一和实施例二的方法制备得到的连接基-药物偶联物用DMSO溶解用缓冲液稀释100倍,最终底物浓度为100μM。25℃下恒温放置 24小时,HPLC(ZORBAX Eclipse Plus C18,3.5μm,4.6×100mm,Agilent)(流动相A: 0.1%TFA,B:0.1%TFA乙腈,流速:1mL/min,柱温:30℃)检测,以相应的药物分子作为外标,计算药物分子在缓冲液中的释放比例(相对于等量外标),所得结果(如表 4)表明本申请的连接基-药物偶联物在pH=5.0和pH=7.4条件下具有很好的稳定性。
表4.连接子-药物偶联物的pH稳定性实验
Figure BDA0003136435030000492
Figure BDA0003136435030000501
实施例四:小鼠血浆稳定性实验
将所选定的化合物用DMSO溶解后,以小鼠血浆稀释100倍,最终底物浓度为100 μM,37℃下恒温放置24小时,然后各取200μL样品,并以400μL甲醇处理,离心沉淀后HPLC检测药物释放量,以相应的药物作为外标计算,所得结果(如表5)表明本申请的连接基-药物偶联物在小鼠血浆中具有很好的稳定性。
表5.小鼠血浆稳定性实验结果
Figure BDA0003136435030000502
Figure BDA0003136435030000511
实施例五:酶切释放实验
将所选化合物用DMSO溶解后,以配好的含有组织蛋白酶B的溶液(酶浓度:0.1 mg/mL,25mM醋酸缓冲液,pH 5.0)稀释100倍,最终底物浓度为100μM,37℃下恒温放置5小时,然后各取200μL样品,并以400μL冰乙腈处理,离心沉淀后HPLC检测药物释放量,以相应的药物作为外标计算,所得结果(见表6)表明本申请的连接基- 药物偶联物在组织蛋白酶B作用下,能被有效地酶切释放出细胞毒性药物分子。
表6.酶切释放实验结果
Figure BDA0003136435030000512
Figure BDA0003136435030000521
实施例七:抗体偶联药物制备
将市售的抗体
Figure BDA0003136435030000522
配成20mg/mL溶液(pH 7.4磷酸缓冲液),加入8当量TCEP,25℃反应1小时,充分打开抗体链间二硫键,然后通过凝胶柱G25换液到弱酸性缓冲液中(pH 5.0柠檬酸缓冲液)。将相对于抗体摩尔量12当量的上述连接基-药物偶联物溶于适量DMSO后加入到换液后的抗体溶液中,反应30分钟,得到ADC原液,经过G25凝胶柱去除未偶联小分子得到ADC样品。通过LC-MS法测定DAR值,SEC法测定单体纯度,所得结果见表7。
表7.抗体偶联药物的DAR值和纯度测试结果
ADC编号 连接基-药物偶联物 DAR SEC纯度
ADC011 I-LD011 7.8 99.2%
ADC021 II-LD011 7.9 99.1%
实施例八:小分子配体偶联药物制备
将市售的叶酸衍生物(结构如下式所示)与选定的连接基-药物(I-LD011)以等当量混合于pH 6.0的柠檬酸缓冲液中,反应1小时,混合液通过反相制备色谱纯化,收集主要组分冻干得到呈固体粉末状的小分子配体偶联药物SMDC011,m/z:1699.6。
Figure BDA0003136435030000531
实施例九:ADC011,ADC021细胞毒活性评价
选择高表达Her2受体的NCI-N87细胞作为本次实验体外活性检测用细胞株,观察不同的抗体偶联药物对细胞杀伤的量效情况。选择每种细胞的种板密度:2×103cells/孔,16~24小时后进行细胞毒活性测定;其次测试制备得到的抗体偶联药物加样后终浓度设定5000nM为起始浓度,5000~0.006nM设计系列10个浓度(4-10倍比稀释),观察144 小时的杀伤(或抑制)变化,
Figure BDA0003136435030000532
Luminescent Cell Viability Assay化学发光染色,读取荧光数据后计算IC50,所得结果(如表9所示)表明本申请提供的ADC在体外对细胞具有很好的杀伤活性。
表9.ADC的细胞毒活性评价
样品编号 对应的连接基-药物偶联物 IC<sub>50</sub>(nM)
ADC011 I-LD011 0.586
ADC021 II-LD011 0.614
对照化合物:Dxd - 4.91
实施例十:SMDC01细胞毒活性评价
选择高表达叶酸受体的KB细胞作为本次实验体外活性检测用细胞株,观察不同的小分子配体偶联药物对细胞杀伤的量效情况。选择每种细胞的种板密度:3×103cells/孔,16~24小时后进行细胞毒活性测定;其次测试制备得到的抗体偶联药物加样后终浓度设定5000nM为起始浓度,5000~0.006nM设计系列10个浓度(4-10倍比稀释),观察96小时的杀伤(或抑制)变化,
Figure BDA0003136435030000541
Luminescent Cell Viability Assay化学发光染色,读取荧光数据后计算IC50,所得结果(如表10所示)表明。
表10.SMDA011的细胞毒活性评价
样品编号 IC<sub>50</sub>(nM)
SMDC011 6.72
对照化合物Dxd 7.91
虽然以上描述了本申请的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这些仅是举例说明,在不背离本申请的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改。因此,本申请的保护范围由所附权利要求书限定。

Claims (16)

1.一种连接基-药物偶联物,其包含L4-L2-L1-D结构,其中,
D为含有至少一个三级胺基团或含氮杂芳基的细胞毒性化合物,其中该三级胺基团或含氮杂芳基中的氮原子与L1连接形成季铵;
L1的结构如式I或II所示,其a端与D相连,e端与L2相连,
Figure FDA0003136435020000011
R1为C1~C6烷基或氢;
R2为氢、C1~C6烷基、C3~C10环烷基、C6~C14芳基或5~14元杂芳基;所述的5~14元杂芳基中的杂原子选自N、O和S中的一种或多种,杂原子个数为1、2、3或4;
R3为R3-1R3-2N-取代的C1~C6烷基、R3-3-S(O)2-取代的C1~C6烷基、C1~C6烷基、C3~C10环烷基、C6~C14芳基或5~14元杂芳基;所述的5~14元杂芳基中的杂原子选自N、O和S中的一种或多种,杂原子个数为1、2、3或4;
所述的R3-1、R3-2和R3-3独立地为C1~C6烷基;
R4为氢、C1~C6烷基、C3~C10环烷基、或羧基取代的C1~C6烷基;
n为0、1、2或3;
每个L独立地选自20种天然氨基酸的残基;p为1、2或3;(L)p为1、2或3个氨基酸残基的片段,氨基端和羰基端均通过酰胺键连接;
L2为C2-C12直链烷基、C3~C6环烷基、或被1、2或3个独立选自C3~C6环烷基和
Figure FDA0003136435020000012
的基团中断的C2-C12直链烷基,其中q为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12;L2的一端与L1的e端相连,另一端与L4的d端相连;
L4
Figure FDA0003136435020000013
其中d端与L2的一端相连。
2.如权利要求1所述的连接基-药物偶联物,其特征在于,在R1的定义中,所述的C1~C6烷基为C1~C4烷基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,又例如甲基;
和/或,在R2的定义中,所述的C1~C6烷基为C1~C4烷基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,又例如甲基;
和/或,在R3的定义中,所述R3-1R3-2N-取代的C1~C6烷基中包含的C1~C6烷基为C1~C4烷基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,又例如乙基;
和/或,在R3的定义中,所述R3-3-S(O)2-取代的C1~C6烷基中包含的C1~C6烷基为C1~C4烷基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,又例如乙基;
和/或,在R3的定义中,所述的C1~C6烷基为C1~C4烷基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,又例如甲基;
和/或,在R4的定义中,所述的C1~C6烷基为C1~C4烷基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,又例如甲基;
和/或,在R4的定义中,所述羧基取代的C1~C6烷基中包含的C1~C6烷基为C1~C4烷基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,又例如甲基;
和/或,在L2的定义中,所述的C2-C12直链烷基为C3-C7直链烷基,例如
Figure FDA0003136435020000021
Figure FDA0003136435020000022
又例如
Figure FDA0003136435020000023
和/或,在L2的定义中,所述被1、2或3个独立选自C3~C6环烷基和
Figure FDA0003136435020000024
的基团中断的C2-C12直链烷基为
Figure FDA0003136435020000025
其中i和j为大于或等于1的整数,并且i和j的和小于等于12;例如,i和j分别独立地为1、2、3或4,例如i和j为2;例如,
Figure FDA0003136435020000026
Figure FDA0003136435020000027
例如
Figure FDA0003136435020000028
和/或,q为1、2、3、4、5、6或7,例如1或7,又例如7;
和/或,R3-1和R3-2各自独立地为C1~C4烷基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,又例如甲基;
和/或,R3-3为C1~C4烷基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,又例如甲基。
3.如权利要求1或2所述的连接基-药物偶联物,其特征在于,R1为C1~C6烷基,例如甲基;
和/或,R2为氢或C1~C6烷基,例如氢或甲基;
和/或,R3为R3-1R3-2N-取代的C1~C6烷基或R3-3-S(O)2-取代的C1~C6烷基,例如
Figure FDA0003136435020000031
和/或,R4为氢或C1~C6烷基,例如氢或甲基;
和/或,每个L独立地为苯丙氨酸残基、丙氨酸残基、甘氨酸残基、谷氨酸残基、天冬氨酸残基、半胱氨酸残基、谷氨酸残基、组氨酸残基、异亮氨酸残基、亮氨酸残基、赖氨酸残基、甲硫氨酸残基、脯氨酸残基、丝氨酸残基、苏氨酸残基、色氨酸残基、酪氨酸残基或缬氨酸残基,例如缬氨酸残基、甘氨酸残基或苯丙氨酸残基,又例如缬氨酸残基;
和/或,n为1;
和/或,p为1;
和/或,所述细胞毒性化合物为如下式所示的Dxd(依喜替康衍生物)、SN38(7-乙基-10-羟基喜树碱)、吉非替尼、Tubulysin A(粘菌素类似物)、多拉司他汀10或dmDNA31(利福霉素类抗生素,);
Figure FDA0003136435020000032
Figure FDA0003136435020000041
4.如权利要求1-3中任一项所述的连接基-药物偶联物,其特征在于,
Figure FDA0003136435020000042
Figure FDA0003136435020000043
Figure FDA0003136435020000044
和/或,
Figure FDA0003136435020000045
Figure FDA0003136435020000046
Figure FDA0003136435020000047
和/或,-D结构为
Figure FDA0003136435020000051
Figure FDA0003136435020000052
和/或,L2
Figure FDA0003136435020000053
和/或,L4
Figure FDA0003136435020000054
5.如权利要求1-4中任一项所述的连接基-药物偶联物,其特征在于,所述的L4-L2-L1-D为如下所示的任一结构:
Figure FDA0003136435020000061
Figure FDA0003136435020000071
Figure FDA0003136435020000081
Figure FDA0003136435020000091
6.如权利要求1-5中任一项所述的连接基-药物偶联物,其特征在于,所述的连接基-药物偶联物进一步包含阴离子,所述的阴离子例如卤素离子,例如Cl-
7.如权利要求1-6中任一项所述的连接基-药物偶联物的制备方法,其包括反应1-4中的一步或多步;
反应1包括如下步骤:在溶剂中,将式V所示化合物与式VI或VI’所示化合物进行反应,得到所述连接基-药物偶联物;其中,L4、L、p、R1、R2、R3、R4、D和n的定义如权利要求1-6中任一项所述;
Figure FDA0003136435020000101
反应2包括如下步骤:在溶剂中,将式VII或VII’所示化合物和还原剂在酸缓冲液存在下进行反应得到式VI或VI’所示化合物;其中,R1、R2、R3、R4、D和n的定义如权利要求1-6中任一项所述;
Figure FDA0003136435020000102
反应3包括如下步骤:在溶剂中,将式VIII或VIII’所示化合物和细胞毒性药物进行反应得到式VII或VII’所示化合物;其中,LG为离去基团,例如卤素,例如氯;细胞毒性药物、R1、R2、R3、R4、D和n的定义如权利要求1-6中任一项所述;
Figure FDA0003136435020000111
8.一种具有式VI、VI’、VII、VII’、VIII或VIII’所示结构的化合物;
Figure FDA0003136435020000112
其中,LG为离去基团,例如卤素,例如氯;R1、R2、R3、R4、D和n的定义如权利要求1-6中任一项所述。
9.一种抗体偶联药物,其包含结构Ab-(L3-L2-L1-D)x
其中,Ab为抗体;
x为2~8;
L3
Figure FDA0003136435020000121
其中b端和抗体相连,d端与L2相连;
D、L1和L2的定义如权利要求1-6中任一项所述。
10.如权利要求9所述的抗体偶联药物,其特征在于,所述的抗体为IgG1类型抗体;
和/或,所述的抗体为靶向HER2的抗体,例如曲妥珠单抗;
和/或,所述的L3的b端和所述的抗体上巯基以硫醚键的形式相连;
和/或,m为4~8,例如7~8,又如7.8或7.9;
和/或,-D为
Figure FDA0003136435020000122
和/或,L2
Figure FDA0003136435020000123
和/或,所述的抗体偶联药物还包含阴离子,例如卤素离子,例如Cl-
11.如权利要求9或10所述的抗体偶联药物,其特征在于,Ab-(L3-L2-L1-D)x的结构为:
Figure FDA0003136435020000124
例如,Ab-(L3-L2-L1-D)x的结构为:
Figure FDA0003136435020000131
其中,Ab为曲妥珠单抗。
12.一种小分子配体偶联药物或其药学上可接受的盐,其特征在于,所述的小分子配体偶联药物包含结构SM-L3-L2-L1-D;
其中,SM为含至少一个羟基或巯基的小分子配体,该羟基或巯基与L3形成醚键或硫醚键而连接;
L3
Figure FDA0003136435020000132
其d端和L2相连,b端和SM相连;
D、L1和L2的定义如权利要求1-6中任一项所述。
13.如权利要求12所述的小分子配体偶联药物或其药学上可接受的盐,其特征在于,所述小分子配体为含有巯基的叶酸衍生物、含有巯基的小分子多肽、或含有巯基的多糖衍生物;例如,SM-为
Figure FDA0003136435020000133
和/或,-D为
Figure FDA0003136435020000141
和/或,L2
Figure FDA0003136435020000142
和/或,所述的小分子配体偶联药物还包含阴离子,例如卤素离子,例如Cl-
14.如权利要求11或12所述的小分子配体偶联药物或其药学上可接受的盐,其特征在于,SM-L3-L2-L1-D结构为
Figure FDA0003136435020000143
例如,SM-L3-L2-L1-D结构为
Figure FDA0003136435020000144
15.一种药物组合物,其包含
i)如权利要求9-11中任一项所述的抗体偶联药物、或如权利要求12-14中任一项所述的小分子配体偶联药物或其药学上可接受的盐;和
ii)药用辅料。
16.一种如权利要求9-11中任一项所述的抗体偶联药物、如权利要求12-14中任一项所述的小分子配体偶联药物或其药学上可接受的盐、或如权利要求15所述的药物组合物在制备用于预防和/或治疗癌症的药物中的用途;所述的癌症例如胃癌、乳腺癌、非小细胞肺癌、小细胞肺癌、尿路上皮癌、结肠癌或胰腺癌。
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