CN112996854B - 高纯度peg脂质和其用途 - Google Patents

Abstract

本公开至少部分地基于以下发现：高纯度PEG脂质表现出优异的物理和生物学特性，特别是当用于脂质纳米粒子(LNP)制剂中时。因此，本公开提供了例如用于诸如LNP制剂的制剂中的推荐纯度的PEG脂质。本公开还提供了包含所述高纯度PEG脂质的LNP以及使用所述LNP将治疗剂递送给受试者的方法。

Description

高纯度PEG脂质和其用途

相关申请的交叉引用

本申请根据35 U.S.C.§119(e)要求对美国临时专利申请(2018年9月19日提交的U.S.S.N.62/733,456和2018年10月12日提交的U.S.S.N 62/745,164)的优先权，所述美国临时专利申请中每一篇的全部内容通过引用并入本文。

发明背景

包含聚乙二醇单元的脂质(PEG脂质)在例如消费品、药物制剂、化妆品组合物和药物递送中具有宽范围的应用。特别地，PEG脂质可用作用于包封和递送剂(例如，治疗剂)的脂质纳米粒子(LNP)中的组分。

诸如小分子药物、蛋白质、肽和核酸的活性剂的有效体内递送代表了持续的医学挑战。一些剂和/或粒子被免疫系统识别，导致功效降低。为了解决这一问题，某些制剂掺入了诸如PEG脂质的聚合物，所述聚合物被认为掩盖或遮蔽了所述剂，从而降低了其抗原性和免疫原性。然而，即使这些“隐形(stealth)”制剂也有它们的局限性，包括例如不能在一段时期内在不损失活性的情况下重复频繁地给药。另外，一些剂或制剂在体内施用时可能与一种或多种细胞或因子相互作用，从而潜在地干扰它们的功能，并最终导致不利作用。此类不利作用可限制所述剂的施用频率和/或施用剂量，或者可能完全排除体内使用。

配制LNP以实现理想的物理特征和生物性能具有挑战性。几种因素决定了LNP的特性和性能，所述因素包括脂质组分的选择和比率、脂质组分与经包封剂的比率等。

发明内容

本公开至少部分地基于以下发现：高纯度PEG脂质表现出优异的物理和生物学特性，特别是当用于脂质纳米粒子(LNP)制剂中时。因此，本公开提供了例如用于诸如LNP制剂的制剂中的推荐纯度(至少87％纯)的PEG脂质。

本文提供了具有针对PEG脂质而言的87％或更高的纯度的多种PEG脂质(即，PEG脂质的混合物、批料、溶液等)(本文还被称为“高纯度PEG脂质”)。当在本文中提及“PEG脂质”或“高纯度PEG脂质”时，所述PEG脂质具有针对PEG脂质而言的87％或更高的规定纯度。PEG脂质可以是组合物或制剂的一部分，并且所述组合物或制剂可包含其他组分。本文提供了PEG脂质的几个非限制性实例。

例如，在某些实施方案中，所述多种PEG脂质是多种式(I)化合物或它们的盐。本文提供了多种式(I)化合物：

或它们的盐；其中：r独立地为包括端值在内的35-55的整数；并且所述多种化合物具有针对式(I)化合物而言的87％或更高的纯度。

本文所提供的多种PEG脂质可包含其他组分，诸如溶剂、载体、赋形剂等，因此可呈溶液或组合物的形式。当PEG脂质是溶液或组合物的一部分时，应理解，规定/推荐纯度(例如87％或更高的规定/推荐纯度)是针对溶液或组合物的PEG脂质组分而言的。

本文所提供的高纯度PEG脂质可应用于药物组合物、化妆品组合物和包括脂质纳米粒子(LNP)制剂在内的药物递送系统。因此，本文提供了LNP，其包含本文所提供的多种PEG脂质(即，具有针对PEG脂质而言的87％或更高的纯度的多种PEG脂质，例如，针对式(I)化合物而言的87％或更高的纯度的多种式(I)化合物)。

除了高纯度PEG脂质外，本文所述的任何制剂或组合物(例如，LNP制剂)还可包含除PEG脂质之外的脂质。在某些实施方案中，本文所提供的LNP进一步包含可电离的氨基脂质、辅助脂质和/或结构脂质。在某些实施方案中，本文所提供的LNP包含本文所提供的多种PEG脂质(例如，本文所提供的多种式(I)化合物)、可电离的氨基脂质、辅助脂质和结构脂质。本文提供了PEG脂质、可电离的氨基脂质、辅助脂质和结构脂质的几个非限制性实例。本文所提供的LNP可用于递送治疗剂，并因此可包含(例如，包封)一种或多种剂(例如，治疗剂)。

与现有技术的制剂相比，本文所述的PEG脂质和LNP可具有改善的物理和生物学特性。脂质纳米粒子(LNP)在施用于受试者后通常诱导先天免疫应答。在一些情况下，LNP的组分(诸如磷脂酰胆碱)可诱导天然IgM和/或IgG分子的产生，这可由B1细胞(诸如B1a和/或B1b细胞)的活化来介导。这些生物学机制可促成由LNP引起的药物应答，包括加速血液清除(ABC)和剂量限制性毒性，诸如急性期应答(APR)和补体活化相关的假性过敏(CARPA)。已开发出较不易被免疫系统识别并因此较不易被免疫系统清除(例如，ABC)的LNP制剂。一些现有技术的LNP制剂具有改善的清除谱，且在一些情况下具有改善的毒性谱。对于较不易遭受血液清除的LNP制剂的一些实例，参见2017年6月15日公布的国际公布第WO 2017/099823号，其全部内容通过引用并入本文。

本公开部分涉及以下发现：包含高纯度PEG脂质的LNP具有包括较不易被机体识别和清除在内的改善的物理和生物学特性。例如，在某些实施方案中，本文所述的LNP制剂(即，包含具有87％或更高的推荐纯度的多种PEG脂质的LNP制剂)与包含具有小于87％纯度的多种PEG脂质的LNP制剂相比较不易遭受加速血液清除(ABC)。例如，在某些实施方案中，包含如本文所述的多种式(I)化合物(即具有87％或更高的推荐纯度的多种式(I)化合物)的LNP制剂与包含具有小于87％的纯度的多种式(I)化合物的LNP制剂相比对加速血液清除(ABC)较不敏感。包含本文所述的高纯度PEG脂质的LNP制剂与具有较低纯度的制剂相比还可具有降低的B细胞结合(例如，B1a和/或B1b细胞)和/或降低的IgM结合。

本公开还提供了包含本文所述的高纯度PEG脂质的药物和化妆品组合物。在另一方面，本公开提供了包含本文所述的多种LNP的组合物。

在另一方面，本公开提供了用于将一种或多种治疗剂递送给受试者的方法，所述方法包括向所述受试者施用本文所提供的LNP，其中所述LNP包封所述一种或多种目的治疗剂。

在一些情况下，用于递送一种或多种治疗剂的方法可包括：

(i)向受试者施用第一剂量的剂，

(ii)向所述受试者施用第二或后续剂量的所述剂，其中所述第二或后续剂量是在所述第一或先前剂量的2周内施用，以及

(iii)重复步骤(ii)一次或多次。

在某些实施方案中，将所述剂与不促进ABC的LNP一起配制。如本文所述，此类LNP可包含本文所述的高纯度PEG脂质。在某些实施方案中，所述剂在所述第二和后续剂量之后的半衰期是所述剂在所述第一剂量之后的半衰期的至少50％或更高。在某些实施方案中，所述剂在所述第二和后续剂量之后的活性或血液浓度是所述剂在所述第一剂量之后的活性或血液浓度的至少50％或更高。

在再一方面，本文提供了用于制备本文所提供的PEG脂质(例如，式(I)化合物)的方法。

本发明的某些实施方案的细节陈述于如下所述的具体实施方式(DetailedDescription of Certain Embodiments)中。从定义、实施例、附图和权利要求将显而易见本发明的其他特征、目的和优点。

附图简单说明

构成本说明书的一部分的附图说明本发明的若干实施方案，并且连同描述一起用来解释本发明的原理。

图1.式(I)的PEG脂质(也被称为HO-PEG-硬脂酸酯、PEG-硬脂酸酯、化合物(I))和相关杂质的结构。

图2.用各种纯度的PEG脂质(批号5：97.8％纯度；Corden：98.5％纯度；BioVectra：86.6％纯度；Sigma：43.8％纯度)配制的LNP的动态光散射(DSL)谱。对于用更高纯度的PEG脂质配制的LNP，DSL显示出的粒度分布(PSD)图要尖锐得多。

图3.LNP中的脂质(HO-PEG-硬脂酸酯、化合物(B)、胆固醇、DSPC)的超高效液相色谱荷电气溶胶检测(UPLC-CAD)色谱图。

图4.具有不同纯度的PEG脂质的LNP制剂的肝素-琼脂糖(sepharose)柱结合。

图5.发现每种LNP制剂的PEG脱落是相同的。对于每种制剂，所有PEG均在第一时间点(30分钟)脱落。

图6.使用根据体外荧光的包封的血液性逃逸(Bloody Escape of Encapsulationby Fluorescence In Vitro)(BEEFI)测定测量的可及mRNA的量。根据Ribogreen检测，使用更高纯度的式(I)化合物的制剂显示出更大量的可及mRNA。

图7.使用高度不纯的式(I)的PEG脂质的LNP制剂的PSD。根据表7和表8(参见实施例)配制LNP。

图8.具有不同纯度的PEG脂质的配制的荧光标记的LNP的PSD。*一次添加Sigma化合物(I)，最终产物中具有约0.6-0.7mol％的化合物(I)。**两次添加Sigma化合物(I)，在最终产物中具有约1.3-1.4mol％的化合物(I)。

图9.用包含不同纯度的PEG脂质的LNP进行的ApoE结合测定。*一次添加Sigma化合物(I)，最终产物中具有约0.6-0.7mol％的化合物(I)。**两次添加Sigma化合物(I)，最终产物中具有约1.3-1.4mol％的化合物(I)。

图10.用包含不同纯度的PEG脂质的LNP进行的IgM测定。在未经处理的血清中测得的信号指示源自PC表位的天然IgM的结合。*一次添加Sigma化合物(I)，最终产物中具有约0.6-0.7mol％的化合物(I)。**两次添加Sigma化合物(I)，最终产物中具有约1.3-1.4mol％的化合物(I)。包含较高纯度的PEG脂质的LNP表现出的与IgM的结合与较低纯度的制剂相比显著更低。

图11.化合物(I)的示例性合成。

图12A.化合物(I)的IR谱。图12B.在氘化氯仿(CDCl₃)中的化合物(I)的质子(¹H)NMR谱。图12C.在氘化氯仿(CDCl3)中的化合物(I)的碳(¹³C)NMR谱。图12D.化合物(I)的MALDI-TOF扫描质谱。

图13示出了概述用于制备式(I)化合物(PEG2000硬脂酸酯)的示例性合成/纯化方法的流程图。

某些实施方案的详细描述

本公开部分提供了例如用于药物组合物、化妆品组合物和药物递送系统中，例如用于脂质纳米粒子(LNP)制剂中的指定纯度的PEG脂质(“高纯度PEG脂质”)。本公开还提供了包含本文所述的高纯度PEG脂质的LNP以及使用它们的方法。例如，本文所提供的LNP可用于将剂(例如，治疗剂)递送给受试者。在某些实施方案中，本文所提供的LNP在被施用给受试者后较不易遭受加速血液清除(ABC)(如果遭受加速血液清除的话)。

高纯度PEG脂质

本文提供了多种PEG脂质，其中多种PEG脂质具有针对PEG脂质而言的87％或更高的纯度。当在本文中提及“PEG脂质”(在本文中也被称为“高纯度PEG脂质”)时，暗示PEG脂质混合物具有针对PEG脂质而言的87％或更高的规定/推荐纯度。在某些实施方案中，所述多种PEG脂质中的PEG脂质是相同的PEG脂质。在某些实施方案中，所述多种PEG脂质包括PEG脂质的混合物。PEG脂质是包含PEG(聚乙二醇)基团的任何脂质。本文提供了PEG脂质的非限制性实例。

例如，在某些实施方案中，PEG脂质是式(I)化合物：

或其盐；其中r独立地为包括端值在内的35-55的整数。

本文所提供的多种PEG脂质可包含其他组分，诸如溶剂、载体、赋形剂等，因此可呈溶液或组合物的形式。当PEG脂质是溶液或组合物的一部分时，应理解，规定/推荐纯度(例如87％或更高的规定/推荐纯度)是针对溶液或组合物的PEG脂质组分而言的。

如本文所述，所述多种PEG脂质具有针对PEG脂质而言的高于87％的纯度。在某些实施方案中，纯度高于90％。在某些实施方案中，纯度高于91％。在某些实施方案中，纯度高于92％。在某些实施方案中，纯度高于93％。在某些实施方案中，纯度高于94％。在某些实施方案中，纯度高于95％。在某些实施方案中，纯度高于96％。在某些实施方案中，纯度高于97％。在某些实施方案中，纯度高于98％。在某些实施方案中，纯度高于98.5％。在某些实施方案中，纯度高于99％。在某些实施方案中，纯度高于99.1％。在某些实施方案中，纯度高于99.2％。在某些实施方案中，纯度高于99.3％。在某些实施方案中，纯度高于99.4％。在某些实施方案中，纯度高于99.5％。在某些实施方案中，纯度高于99.6％。在某些实施方案中，纯度高于99.7％。在某些实施方案中，纯度高于99.8％。在某些实施方案中，纯度高于99.9％。在某些实施方案中，纯度为100％。

在某些实施方案中，所述多种PEG脂质具有针对PEG脂质而言的包括端值在内的87-100％的纯度。在某些实施方案中，纯度为包括端值在内的87-99.9％。

在某些实施方案中，纯度为包括端值在内的87-90％。在某些实施方案中，纯度为包括端值在内的90-95％。在某些实施方案中，纯度为包括端值在内的95-100％。在某些实施方案中，纯度为包括端值在内的95-99.9％。

在某些实施方案中，纯度为包括端值在内的90-100％。在某些实施方案中，纯度为包括端值在内的90-99.9％。在某些实施方案中，纯度为包括端值在内的91-99.9％。在某些实施方案中，纯度为包括端值在内的92-99.9％。在某些实施方案中，纯度为包括端值在内的93-99.9％。在某些实施方案中，纯度为包括端值在内的94-99.9％。在某些实施方案中，纯度为包括端值在内的95-99.9％。在某些实施方案中，纯度为包括端值在内的96-99.9％。在某些实施方案中，纯度为包括端值在内的97-99.9％。在某些实施方案中，纯度为包括端值在内的98-99.9％。在某些实施方案中，纯度为包括端值在内的99-99.9％。

在某些实施方案中，所述多种PEG脂质具有针对PEG脂质而言的大约87％的纯度。在某些实施方案中，纯度为大约87.5％。在某些实施方案中，纯度为大约88％。在某些实施方案中，纯度为大约88.5％。在某些实施方案中，纯度为大约89％。在某些实施方案中，纯度为大约89.5％。在某些实施方案中，纯度为大约90％。在某些实施方案中，纯度为大约90.5％。在某些实施方案中，纯度为大约91％。在某些实施方案中，纯度为大约91.5％。在某些实施方案中，纯度为大约92％。在某些实施方案中，纯度为大约92.5％。在某些实施方案中，纯度为大约93％。在某些实施方案中，纯度为大约93.5％。在某些实施方案中，纯度为大约94％。在某些实施方案中，纯度为大约94.5％。在某些实施方案中，纯度为大约95％。在某些实施方案中，纯度为大约95.5％。在某些实施方案中，纯度为大约96％。在某些实施方案中，纯度为大约96.6％。在某些实施方案中，纯度为大约97％。在某些实施方案中，纯度为大约97.7％。在某些实施方案中，纯度为大约98％。在某些实施方案中，纯度为大约98.5％。在某些实施方案中，纯度为大约99％。在某些实施方案中，纯度为大约99.5％。在某些实施方案中，纯度为大约99.9％。在某些实施方案中，纯度为大约100％。在某些实施方案中，纯度为大约98.1％、98.2％、98.3％、98.4％、98.5％、98.6％、98.7％、98.8％或98.9％。在某些实施方案中，纯度为大约99.1％、99.2％、99.3％、99.4％、99.5％、99.6％、99.7％、99.8％或99.9％。

在某些实施方案中，所述多种PEG脂质实质上由PEG脂质组成。

在某些实施方案中，所述多种PEG脂质基本上不含其他化合物。在某些实施方案中，所述多种PEG脂质基本上不含杂质。术语“杂质”是指除PEG脂质之外的化合物。在某些实施方案中，所述多种PEG脂质包含小于13％的总杂质。在某些实施方案中，所述多种PEG脂质包含小于12％的总杂质。在某些实施方案中，所述多种PEG脂质包含小于11％的总杂质。在某些实施方案中，所述多种PEG脂质包含小于10％的总杂质。在某些实施方案中，所述多种PEG脂质包含小于9％的总杂质。在某些实施方案中，所述多种PEG脂质包含小于8％的总杂质。在某些实施方案中，所述多种PEG脂质包含小于7％的总杂质。在某些实施方案中，所述多种PEG脂质包含小于6％的总杂质。在某些实施方案中，所述多种PEG脂质包含小于5％的总杂质。在某些实施方案中，所述多种PEG脂质包含小于4％的总杂质。在某些实施方案中，所述多种PEG脂质包含小于3％的总杂质。在某些实施方案中，所述多种PEG脂质包含小于2％的总杂质。在某些实施方案中，所述多种PEG脂质包含小于1％的总杂质。

在某些实施方案中，杂质包括一种或多种脂肪酸。在某些实施方案中，杂质包括一种或多种PEG聚合物。在某些实施方案中，杂质包括一种或多种脂肪酸和一种或多种PEG聚合物。

在某些实施方案中，所述多种PEG脂质基本上不含PEG。在某些实施方案中，所述多种PEG脂质基本上不含脂肪酸。当在本文中针对杂质使用时，“基本上不含”是指存在最大0-5％的杂质。在某些实施方案中，可存在0-2％的杂质。在某些实施方案中，可存在0-1％的杂质。

在某些实施方案中，PEG脂质是下式的化合物：

或其盐，其中r独立地为包括端值在内的35-55的整数；并且R^O是氢、任选被取代的烷基或氧保护基团。

在某些实施方案中，PEG脂质是下式的化合物：

或其盐，其中r独立地为包括端值在内的35-55的整数。

在某些实施方案中，杂质是以下中的一种或多种：

或它们的盐，其中r独立地为包括端值在内的35-55的整数；并且R^O是氢、任选被取代的烷基或氧保护基团。

如本文所述，本发明部分涉及高纯度PEG脂质。此类物质可替代地被称为PEG化脂质。本文提供了PEG脂质的非限制性实例。对于包括可用于本发明中的PEG脂质的进一步实例在内的其他实施方案，参见2017年6月15日公布的国际公布第wO 2017/099823号，其全部内容通过引用并入本文。在一些实施方案中，可用于本发明中的PEG脂质可以是2012年7月26日公布的国际公布第WO 2012/099755号中所描述的PEG化脂质，所述国际公布的内容通过引用整体并入本文。

PEG脂质是用聚乙二醇修饰的脂质。PEG脂质可选自由以下组成的非限制性组：经PEG修饰的磷脂酰乙醇胺、经PEG修饰的磷脂酸、经PEG修饰的神经酰胺、经PEG修饰的二烷基胺、经PEG修饰的二酰基甘油、经PEG修饰的二烷基甘油和它们的混合物。例如，PEG脂质可以是PEG-c-DOMG、PEG-DMG、PEG-DLPE、PEG-DMPE、PEG-DPPC或PEG-DSPE脂质。在一些实施方案中，经PEG修饰的脂质是PEG-DMG的修饰形式。

本文所述的这些示例性PEG脂质中的任何一种均可被修饰为在PEG链上包含羟基。在某些实施方案中，PEG脂质是PEG-OH脂质。如本文概括性地定义的，“PEG-OH脂质”(本文也被称为“羟基-PEG化脂质”)是在脂质上具有一个或多个羟基(-OH)的PEG化脂质。在某些实施方案中，PEG-OH脂质在PEG链上包含一个或多个羟基。在某些实施方案中，PEG-OH或羟基-PEG化的脂质在PEG链的末端包含-OH基团。每种可能性均代表本发明的单独实施方案。

在某些实施方案中，可用于本发明中的PEG脂质是式(III)化合物。本文提供了式(III)化合物：

或其盐，其中：

R³是-OR^O；

R^O是氢、任选被取代的烷基或氧保护基团；

r是包括端值在内的1和100之间的整数；

L¹是任选被取代的C_1-10亚烷基，其中所述任选被取代的C_1-10亚烷基的至少一个亚甲基独立地被任选被取代的亚碳环基、任选被取代的亚杂环基、任选被取代的亚芳基、任选被取代的亚杂芳基、-O-、-N(R^N)-、-S-、-C(O)-、-C(O)N(R^N)-、-NR^NC(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)O-、-OC(O)N(R^N)-、-NR^NC(O)O-或-NR^NC(O)N(R^N)-替代；

D是通过点击化学获得的部分或在生理条件下可裂解的部分；

m是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10；

A具有式：

L²的每个实例均独立地为键或任选被取代的C_1-6亚烷基，其中所述任选被取代的C_1-6亚烷基的一个亚甲基单元任选地被-O-、-N(R^N)-、-S-、-C(O)-、-C(O)N(R^N)-、-NR^NC(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)O-、-OC(O)N(R^N)-、-NR^NC(O)O-或-NR^NC(O)N(R^N)-替代；

R²的每个实例均独立地为任选被取代的C_1-30烷基、任选被取代的C_1-30烯基或任选被取代的C_1-30炔基；任选地其中R²的一个或多个亚甲基单元独立地被任选被取代的亚碳环基、任选被取代的亚杂环基、任选被取代的亚芳基、任选被取代的亚杂芳基、-N(R^N)-、-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)N(R^N)-、-NR^NC(O)-、-NR^NC(O)N(R^N)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)O-、-OC(O)N(R^N)-、-NR^NC(O)O-、-C(O)S-、-SC(O)-、-C(＝NR^N)-、-C(＝NR^N)N(R^N)-、-NR^NC(＝NR^N)-、-NR^NC(＝NR^N)N(R^N)-、-C(S)-、-C(S)N(R^N)-、-NR^NC(S)-、-NR^NC(S)N(R^N)-、-S(O)-、-OS(O)-、-S(O)O-、-OS(O)O-、-OS(O)₂-、-S(O)₂O-、-OS(O)₂O-、-N(R^N)S(O)-、-S(O)N(R^N)-、-N(R^N)S(O)N(R^N)-、-OS(O)N(R^N)-、-N(R^N)S(O)O-、-S(O)₂-、-N(R^N)S(O)₂-、-S(O)₂N(R^N)-、-N(R^N)S(O)₂N(R^N)-、-OS(O)₂N(R^N)-或-N(R^N)S(O)₂O-替代；

R^N的每个实例均独立地为氢、任选被取代的烷基或氮保护基团；

环B是任选被取代的碳环基、任选被取代的杂环基、任选被取代的芳基或任选被取代的杂芳基；并且

p是1或2。

在某些实施方案中，式(III)化合物是PEG-OH脂质(即，R³是-OR^O，并且R^O是氢)。在某些实施方案中，式(III)化合物具有式(III-OH)：

或其盐。

在某些实施方案中，D是通过点击化学获得的部分(例如，三唑)。在某些实施方案中，式(III)化合物具有式(III-a-1)或(III-a-2)：

或其盐。

在某些实施方案中，式(III)化合物具有以下式中的一者：

或其盐，其中

s是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。

在某些实施方案中，式(III)化合物具有以下式中的一者：

或其盐。

在某些实施方案中，式(III)化合物具有以下式中的一者：

或其盐。

在某些实施方案中，式(III)化合物具有以下式中的一者：

或其盐。

在某些实施方案中，D是在生理条件下可裂解的部分(例如，酯、酰胺、碳酸酯、氨基甲酸酯、尿素)。在某些实施方案中，式(III)化合物具有式(III-b-1)或(III-b-2)：

或其盐。

在某些实施方案中，式(III)化合物具有式(III-b-1-OH)或(III-b-2-OH)：

或其盐。

在某些实施方案中，式(III)化合物具有以下式中的一者：

或其盐。

在某些实施方案中，式(III)化合物具有以下式中的一者：

或其盐。

在某些实施方案中，式(III)化合物具有以下式中的一者：

或其盐。

在某些实施方案中，式(III)化合物具有以下式中的一者：

或它们的盐。

在某些实施方案中，可用于本发明中的PEG脂质是PEG化脂肪酸。在某些实施方案中，可用于本发明中的PEG脂质是式(V)化合物。本文提供了式(V)化合物：

或它们的盐，其中：

R³是-OR^O；

R^O是氢、任选被取代的烷基或氧保护基团；

r是包括端值在内的1和100之间的整数；

R⁵是任选被取代的C_10-40烷基、任选被取代的C_10-40烯基或任选被取代的C_10-40炔基；并且任选地R⁵的一个或多个亚甲基被任选被取代的亚碳环基、任选被取代的亚杂环基、任选被取代的亚芳基、任选被取代的亚杂芳基、-N(R^N)-、-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)N(R^N)-、-NR^NC(O)-、-NR^NC(O)N(R^N)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)O-、-OC(O)N(R^N)-、-NR^NC(O)O-、-C(O)S-、-SC(O)-、-C(＝NR^N)-、-C(＝NR^N)N(R^N)-、-NR^NC(＝NR^N)-、-NR^NC(＝NR^N)N(R^N)-、-C(S)-、-C(S)N(R^N)-、-NR^NC(S)-、-NR^NC(S)N(R^N)-、-S(O)-、-OS(O)-、-S(O)O-、-OS(O)O-、-OS(O)₂-、-S(O)₂O-、-OS(O)₂O-、-N(R^N)S(O)-、-S(O)N(R^N)-、-N(R^N)S(O)N(R^N)-、-OS(O)N(R^N)-、-N(R^N)S(O)O-、-S(O)₂-、-N(R^N)S(O)₂-、-S(O)₂N(R^N)-、-N(R^N)S(O)₂N(R^N)-、-OS(O)₂N(R^N)-或-N(R^N)S(O)₂O-替代；并且

R^N的每个实例均独立地为氢、任选被取代的烷基或氮保护基团。

在某些实施方案中，式(V)化合物具有式(V-OH)：

或其盐。

在某些实施方案中，式(V)化合物具有以下式中的一者：

或其盐。

在某些实施方案中，可用于本发明中的PEG脂质是式(L-I)的PEG脂质：

或它们的药学上可接受的盐；其中：

L¹是键、任选被取代的C_1-3亚烷基、任选被取代的C_1-3亚杂烷基、任选被取代的C_2-3亚烯基、任选被取代的C_2-3亚炔基；

R¹是任选被取代的C_5-30烷基、任选被取代的C_5-30烯基，或任选被取代的C_5-30炔基；

R^O是氢、任选被取代的烷基、任选被取代的酰基或氧保护基团；并且

r是包括端值在内的2至100的整数。

在某些实施方案中，式(L-I)的PEG脂质具有下式：

或它们的药学上可接受的盐，其中：

Y¹是键、-CR₂-、-O-、-NR^N-或-S-；

R的每个实例均独立地为氢、卤素或任选被取代的烷基；并且

R^N是氢、任选被取代的烷基、任选被取代的酰基或氮保护基团。

在某些实施方案中，式(L-I)的PEG脂质具有以下式中的一者：

或它们的药学上可接受的盐，其中：

R的每个实例均独立地为氢、卤素或任选被取代的烷基。

在某些实施方案中，式(L-I)的PEG脂质具有以下式中的一者：

或它们的药学上可接受的盐，其中：

s是包括端值在内的5-25的整数。

在某些实施方案中，式(L-I)的PEG脂质具有以下式中的一者：

或它们的药学上可接受的盐。

在某些实施方案中，式(L-I)的PEG脂质选自由以下组成的组：

和它们的药学上可接受的盐。

在某些实施方案中，式(L-I)的PEG脂质具有下式：

或它们的药学上可接受的盐。

在某些实施方案中，可用于本发明中的PEG脂质是式(L-II)的PEG脂质：

或它们的药学上可接受的盐；其中：

R^O是氢、任选被取代的烷基、任选被取代的酰基或氧保护基团；

r是包括端值在内的2至100的整数；并且

m是包括端值在内的5-15的整数，或包括端值在内的19-30的整数。

在某些实施方案中，式(L-II)的PEG脂质具有以下式中的一者：

或它们的药学上可接受的盐。

在某些实施方案中，式(L-II)的PEG脂质具有以下式中的一者：

或它们的药学上可接受的盐。

在某些实施方案中，式(L-II)的PEG脂质具有下式：

或它们的药学上可接受的盐。

在某些实施方案中，可用于本发明中的PEG脂质是式(L-III)的PEG脂质：

或它们的药学上可接受的盐，其中：

Y²是-O-、-NR^N-或-S-

R¹的每个实例均独立地为任选被取代的C_5-30烷基、任选被取代的C_5-30烯基或任选被取代的C_5-30炔基；

R^O是氢、任选被取代的烷基、任选被取代的酰基或氧保护基团；

R^N是氢、任选被取代的烷基、任选被取代的酰基或氮保护基团；并且

r是包括端值在内的2至100的整数。

在某些实施方案中，式(L-III)的PEG脂质具有以下式中的一者：

或它们的药学上可接受的盐。

在某些实施方案中，式(L-III)的PEG脂质具有以下式中的一者：

或它们的药学上可接受的盐，其中：

s的每个实例均独立地为包括端值在内的5-25的整数。

在某些实施方案中，式(L-III)的PEG脂质具有以下式中的一者：

或它们的药学上可接受的盐。

在某些实施方案中，式(L-III)的PEG脂质选自由以下组成的组：

和它们的药学上可接受的盐。

在某些实施方案中，可用于本发明中的PEG脂质是式(L-IV)的PEG脂质：

或它们的药学上可接受的盐，其中：

L¹是键、任选被取代的C_1-3亚烷基、任选被取代的C_1-3亚杂烷基、任选被取代的C_2-3亚烯基、任选被取代的C_2-3亚炔基；

R¹的每个实例均独立地为任选被取代的C_5-30烷基、任选被取代的C_3-30烯基或任选被取代的C_5-30炔基；

R^O是氢、任选被取代的烷基、任选被取代的酰基或氧保护基团；

R^N是氢、任选被取代的烷基、任选被取代的酰基或氮保护基团；

r是包括端值在内的2至100的整数。

在某些实施方案中，式(L-IV)的PEG脂质具有下式：

或它们的药学上可接受的盐，其中：

Y¹是键、-CR₂-、-O-、-NR^N-或-S-；并且

R的每个实例均独立地为氢、卤素或任选被取代的烷基。

在某些实施方案中，式(L-IV)的PEG脂质具有以下式中的一者：

或它们的药学上可接受的盐，其中：

R的每个实例均独立地为氢、卤素或任选被取代的烷基。

在某些实施方案中，式(L-IV)的PEG脂质具有以下式中的一者：

或它们的药学上可接受的盐，其中：

每个s独立地为包括端值在内的5-25的整数。

在某些实施方案中，式(L-IV)的PEG脂质具有以下式中的一者：

或它们的药学上可接受的盐。

在某些实施方案中，式(L-IV)的PEG脂质选自由以下组成的组：

和它们的药学上可接受的盐。

在某些实施方案中，PEG脂质选自由以下组成的组：

和它们的药学上可接受的盐。

在某些实施方案中，PEG脂质具有式(L-V)：

和它们的药学上可接受的盐，其中：

L²是键、任选被取代的C_1-6亚烷基、任选被取代的C_1-6亚杂烷基、任选被取代的C_2-6亚烯基、任选被取代的C_2-6亚炔基、任选被取代的亚芳基、任选被取代的亚杂芳基、任选被取代的亚杂环基，或任选被取代的亚碳环基，或它们的组合；

R¹的每个实例均独立地为任选被取代的C_5-30烷基、任选被取代的C_5-30烯基或任选被取代的C_5-30炔基；

R^O是氢、任选被取代的烷基、任选被取代的酰基或氧保护基团；并且

r是包括端值在内的2至100的整数。

在某些实施方案中，式(L-V)的PEG脂质具有以下式中的一者：

或它们的药学上可接受的盐。

在某些实施方案中，式(L-V)的PEG脂质具有以下式中的一者：

或它们的药学上可接受的盐。

在某些实施方案中，式(L-V)的PEG脂质选自由以下组成的组：

和它们的药学上可接受的盐。

在某些实施方案中，PEG脂质具有式(L-VI)：

和它们的药学上可接受的盐，其中：

L²是键、任选被取代的C_1-6亚烷基、任选被取代的C_1-6亚杂烷基、任选被取代的C_2-6亚烯基、任选被取代的C_2-6亚炔基、任选被取代的亚芳基、任选被取代的亚杂芳基、任选被取代的亚杂环基，或任选被取代的亚碳环基，或它们的组合；

环P是任选被取代的芳基、任选被取代的杂芳基、任选被取代的杂环基或任选被取代的碳环基；

R¹的每个实例均独立地为任选被取代的C_5-30烷基、任选被取代的C_3-30烯基或任选被取代的C_5-30炔基；

R^O是氢、任选被取代的烷基、任选被取代的酰基或氧保护基团；并且

r是包括端值在内的2至100的整数。

在某些实施方案中，式(L-VI)的PEG脂质具有下式：

或它们的药学上可接受的盐。

在某些实施方案中，式(L-VI)的PEG脂质具有下式：

或它们的药学上可接受的盐，其中：

每个s独立地为包括端值在内的5-25的整数。

在某些实施方案中，式(L-VI)的PEG脂质具有下式：

或它们的药学上可接受的盐。

式(I)的高纯度PEG脂质

在某些实施方案中，所述多种PEG脂质是多种式(I)化合物或它们的盐。本文提供了多种式(I)化合物：

或它们的盐；其中r独立地为包括端值在内的35-55的整数；并且多种式(I)化合物具有针对式(I)化合物而言的87％或更高的纯度。

如本文所定义，r是包括端值在内的35-55的整数。在某些实施方案中，r独立地为包括端值在内的36-54的整数。在某些实施方案中，r独立地为包括端值在内的37-53的整数。在某些实施方案中，r独立地为包括端值在内的38-52的整数。在某些实施方案中，r独立地为包括端值在内的39-51的整数。在某些实施方案中，r独立地为包括端值在内的40的整数。在某些实施方案中，r独立地为包括端值在内的40-50的整数。在某些实施方案中，r独立地为包括端值在内的41-49的整数。在某些实施方案中，r独立地为包括端值在内的42-48的整数。在某些实施方案中，r独立地为包括端值在内的43-57的整数。在某些实施方案中，r独立地为包括端值在内的44-46的整数。在某些实施方案中，r是45。

在某些实施方案中，r独立地为35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54或55。在某些实施方案中，r独立地为35。在某些实施方案中，r独立地为36。在某些实施方案中，r独立地为37。在某些实施方案中，r独立地为38。在某些实施方案中，r独立地为39。在某些实施方案中，r独立地为40。在某些实施方案中，r独立地为41。在某些实施方案中，r独立地为42。在某些实施方案中，r独立地为43。在某些实施方案中，r独立地为44。在某些实施方案中，r独立地为45。在某些实施方案中，r独立地为46。在某些实施方案中，r独立地为47。在某些实施方案中，r独立地为48。在某些实施方案中，r独立地为49。在某些实施方案中，r独立地为50。在某些实施方案中，r独立地为51。在某些实施方案中，r独立地为52。在某些实施方案中，r独立地为53。在某些实施方案中，r独立地为54。在某些实施方案中，r独立地为55。

应当理解，“多种”式(I)化合物可包括具有不同r值(即，具有不同长度的PEG链)的式(I)化合物的混合物。在此类情况下，推荐纯度(87％或更高，下面提供了其几个实施方案)是指混合物中合起来看的所有式(I)化合物。例如，纯度为大约98％的多种式(I)化合物包含98％(mol％)的式(I)化合物，其中混合物中的每种式(I)化合物独立地具有包括端值在内的35-55的r值。在某些实施方案中，大于20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、95％、98％或99％的所述化合物具有包括端值在内的40-50的r值。在某些实施方案中，大于20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、95％、98％或99％的所述化合物具有包括端值在内的42-48的r值。在某些实施方案中，大于20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、95％、98％或99％的所述化合物具有包括端值在内的43-46的r值。在某些实施方案中，大于20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、95％、98％或99％的所述化合物具有r＝45。

如本文所述，所述多种式(I)化合物或它们的盐具有针对式(I)化合物或它们的盐而言的高于87％的纯度。在某些实施方案中，纯度高于90％。在某些实施方案中，纯度高于91％。在某些实施方案中，纯度高于92％。在某些实施方案中，纯度高于93％。在某些实施方案中，纯度高于94％。在某些实施方案中，纯度高于95％。在某些实施方案中，纯度高于96％。在某些实施方案中，纯度高于97％。在某些实施方案中，纯度高于98％。在某些实施方案中，纯度高于98.5％。在某些实施方案中，纯度高于99％。在某些实施方案中，纯度高于99.1％。在某些实施方案中，纯度高于99.2％。在某些实施方案中，纯度高于99.3％。在某些实施方案中，纯度高于99.4％。在某些实施方案中，纯度高于99.5％。在某些实施方案中，纯度高于99.6％。在某些实施方案中，纯度高于99.7％。在某些实施方案中，纯度高于99.8％。在某些实施方案中，纯度高于99.9％。在某些实施方案中，纯度为100％。

在某些实施方案中，所述多种式(I)化合物或它们的盐具有针对式(I)化合物或它们的盐而言的包括端值在内的87-100％的纯度。在某些实施方案中，纯度为包括端值在内的87-99.9％。

在某些实施方案中，纯度为包括端值在内的87-90％。在某些实施方案中，纯度为包括端值在内的90-95％。在某些实施方案中，纯度为包括端值在内的95-100％。在某些实施方案中，纯度为包括端值在内的95-99.9％。

在某些实施方案中，纯度为包括端值在内的90-100％。在某些实施方案中，纯度为包括端值在内的90-99.9％。在某些实施方案中，纯度为包括端值在内的91-99.9％。在某些实施方案中，纯度为包括端值在内的92-99.9％。在某些实施方案中，纯度为包括端值在内的93-99.9％。在某些实施方案中，纯度为包括端值在内的94-99.9％。在某些实施方案中，纯度为包括端值在内的95-99.9％。在某些实施方案中，纯度为包括端值在内的96-99.9％。在某些实施方案中，纯度为包括端值在内的97-99.9％。在某些实施方案中，纯度为包括端值在内的98-99.9％。在某些实施方案中，纯度为包括端值在内的99-99.9％。

在某些实施方案中，所述多种式(I)化合物或它们的盐具有针对式(I)化合物或它们的盐而言的大约87％的纯度。在某些实施方案中，纯度为大约87.5％。在某些实施方案中，纯度为大约88％。在某些实施方案中，纯度为大约88.5％。在某些实施方案中，纯度为大约89％。在某些实施方案中，纯度为大约89.5％。在某些实施方案中，纯度为大约90％。在某些实施方案中，纯度为大约90.5％。在某些实施方案中，纯度为大约91％。在某些实施方案中，纯度为大约91.5％。在某些实施方案中，纯度为大约92％。在某些实施方案中，纯度为大约92.5％。在某些实施方案中，纯度为大约93％。在某些实施方案中，纯度为大约93.5％。在某些实施方案中，纯度为大约94％。在某些实施方案中，纯度为大约94.5％。在某些实施方案中，纯度为大约95％。在某些实施方案中，纯度为大约95.5％。在某些实施方案中，纯度为大约96％。在某些实施方案中，纯度为大约96.6％。在某些实施方案中，纯度为大约97％。在某些实施方案中，纯度为大约97.7％。在某些实施方案中，纯度为大约98％。在某些实施方案中，纯度为大约98.5％。在某些实施方案中，纯度为大约99％。在某些实施方案中，纯度为大约99.5％。在某些实施方案中，纯度为大约99.9％。在某些实施方案中，纯度为大约100％。在某些实施方案中，纯度为大约98.1％、98.2％、98.3％、98.4％、98.5％、98.6％、98.7％、98.8％或98.9％。在某些实施方案中，纯度为大约99.1％、99.2％、99.3％、99.4％、99.5％、99.6％、99.7％、99.8％或99.9％。

在某些实施方案中，所述多种化合物由式(I)化合物或它们的盐组成。在某些实施方案中，所述多种化合物实质上由式(I)化合物或它们的盐组成。

在某些实施方案中，所述多种式(I)化合物或它们的盐基本上不含其他化合物。在某些实施方案中，所述多种化合物基本上不含杂质。术语“杂质”是指除式(I)化合物或它们的盐之外的化合物。在某些实施方案中，所述多种化合物包含小于13％的总杂质。在某些实施方案中，所述多种化合物包含小于12％的总杂质。在某些实施方案中，所述多种化合物包含小于11％的总杂质。在某些实施方案中，所述多种化合物包含小于10％的总杂质。在某些实施方案中，所述多种化合物包含小于9％的总杂质。在某些实施方案中，所述多种化合物包含小于8％的总杂质。在某些实施方案中，所述多种化合物包含小于7％的总杂质。在某些实施方案中，所述多种化合物包含小于6％的总杂质。在某些实施方案中，所述多种化合物包含小于5％的总杂质。在某些实施方案中，所述多种化合物包含小于4％的总杂质。在某些实施方案中，所述多种化合物包含小于3％的总杂质。在某些实施方案中，所述多种化合物包含小于2％的总杂质。在某些实施方案中，所述多种化合物包含小于1％的总杂质。

在某些实施方案中，所述多种式(I)化合物中的PEG脂质是相同的化合物。在某些实施方案中，所述多种PEG脂质包括式(I)化合物的混合物。本文所提供的多种式(I)化合物可包含其他组分，诸如溶剂、载体、赋形剂等，并因此可呈溶液或组合物的形式。当式(I)化合物是溶液或组合物的一部分时，应理解，规定/推荐纯度(例如87％或更高的规定/推荐纯度)是针对溶液或组合物的式(I)化合物组分而言的。

在某些实施方案中，杂质包括一种或多种脂肪酸。在某些实施方案中，杂质包括一种或多种PEG聚合物。在某些实施方案中，杂质包括一种或多种脂肪酸和/或一种或多种PEG聚合物。在某些实施方案中，杂质是以下中的一种或多种：

或它们的盐，其中r独立地为包括端值在内的35-55的整数。在某些实施方案中，杂质包括下式的化合物：

或它们的盐，其中r独立地为包括端值在内的35-55的整数。在某些实施方案中，杂质包括以下化合物：

或它们的盐。在某些实施方案中，杂质包括下式的聚合物：

或它们的盐，其中r独立地为包括端值在内的35-55的整数。

在某些实施方案中，所述多种化合物基本上不含PEG。在某些实施方案中，所述多种化合物基本上不含脂肪酸。在某些实施方案中，所述多种式(I)化合物或它们的盐基本上不含以下中的一种或多种：

或它们的盐，其中r独立地为包括端值在内的35-55的整数。在某些实施方案中，所述多种式(I)化合物或它们的盐基本上不含下式的化合物：

或它们的盐，其中r独立地为包括端值在内的35-55的整数。在某些实施方案中，所述多种式(I)化合物或它们的盐基本上不含以下化合物：

或其盐。在某些实施方案中，所述多种式(I)化合物或它们的盐基本上不含下式的聚合物：

或它们的盐，其中r独立地为包括端值在内的35-55的整数。当在本文中针对杂质使用时，“基本上不含”是指存在最大0-5％的杂质。在某些实施方案中，可存在0-2％的杂质。在某些实施方案中，可存在0-1％的杂质。

可测量本文所提供的PEG脂质(例如，式(I)化合物)的多分散性指数(PDI)。“多分散性指数”是指混合物中分子大小的异质性的量度，并且还被称为“异质性指数”或“分散性”。换句话说，它是给定聚合物样品中的分子质量分布的量度。PDI基于下式来计算：PDI＝M_w/M_n，其中M_w是重均分子量，并且M_n是数均分子量。随着聚合物混合物中的聚合物链(例如，PEG链)接近均一的链长，PDI的值将接近1。在某些实施方案中，本文所提供的多种PEG脂质的PDI为1.01、1.02、1.03、1.04、1.05、1.06、1.07、1.08、1.09、1.1或更小。在某些实施方案中，本文所提供的多种PEG脂质的PDI为1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0或更小。在某些实施方案中，本文所提供的多种PEG脂质的PDI为包括端值在内的1.0至1.10。在某些实施方案中，本文所提供的多种PEG脂质的PDI为包括端值在内的1.02至1.10。在某些实施方案中，本文所提供的多种PEG脂质的PDI为包括端值在内的1.0至1.04。在某些实施方案中，本文所提供的多种PEG脂质的PDI为包括端值在内的1.02至1.04。在某些实施方案中，本文所提供的多种PEG脂质的PDI为1.10或更小。在某些实施方案中，本文所提供的多种PEG脂质的PDI为1.04或更小。在某些实施方案中，本文所提供的多种PEG脂质的PDI为大约1.04。在某些实施方案中，本文所提供的多种PEG脂质的PDI为大约1.03。在某些实施方案中，本文所提供的多种PEG脂质的PDI为大约1.02。在某些实施方案中，本文所提供的多种PEG脂质的PDI为大约1.01。

包含高纯度PEG脂质的脂质纳米粒子(LNP)

本文提供了包含本文所述的高纯度PEG脂质的脂质纳米粒子(LNP)。换句话说，本文提供了包含多种PEG脂质的脂质纳米粒子(LNP)，其中所述多种PEG脂质具有针对LNP的PEG脂质组分而言的87％或更高的纯度。本文所述的任何PEG脂质均可构成本文所提供的LNP的高纯度PEG脂质组分。

当将“PEG脂质”或“高纯度PEG脂质”称为LNP制剂中的组分时，暗示着PEG脂质混合物具有针对PEG脂质而言的87％或更高的规定/建议纯度。在上面的部分中提供了几个其他实施方案(即，推荐的纯度)。除了本文所提供的PEG脂质之外，LNP还可包含一种或多种另外的脂质组分。

本文提供了包含本文所提供的多种PEG脂质(例如，如本文所提供的纯度为87％或更高的多种式(I)化合物)的脂质纳米粒子(LNP)。在某些实施方案中，PEG脂质相对于其他脂质以0.15-15％的摩尔比存在于LNP中。在某些实施方案中，PEG脂质相对于其他脂质以0.15-5％的摩尔比存在。在某些实施方案中，PEG脂质相对于其他脂质以1-5％的摩尔比存在。在某些实施方案中，PEG脂质相对于其他脂质以0.15-2％的摩尔比存在。在某些实施方案中，PEG脂质相对于其他脂质以1-2％的摩尔比存在。在某些实施方案中，PEG脂质相对于其他脂质以大约1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％或2％的摩尔比存在。在某些实施方案中，PEG脂质相对于其他脂质以大约1.5％的摩尔比存在。

本文提供了PEG脂质的实例，其中任何一种均可以87％或更高的推荐纯度使用。在某些实施方案中，PEG脂质是如本文所述的多种式(I)化合物。在某些实施方案中，所述多种式(I)化合物相对于其他脂质以0.15-15％的摩尔比存在于LNP中。在某些实施方案中，所述多种式(I)化合物相对于其他脂质以0.15-5％的摩尔比存在。在某些实施方案中，所述多种式(I)化合物相对于其他脂质以1-5％的摩尔比存在。在某些实施方案中，所述多种式(I)化合物相对于其他脂质以0.15-2％的摩尔比存在。在某些实施方案中，所述多种式(I)化合物相对于其他脂质以1-2％的摩尔比存在。在某些实施方案中，所述多种式(I)化合物相对于其他脂质以大约1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％或2％的摩尔比存在。在某些实施方案中，所述多种式(I)化合物相对于其他脂质以大约1.5％的摩尔比存在。

本文所提供的LNP除了包含高纯度PEG脂质组分之外，还可包含任何一种或多种脂质。如本文所概括性地定义的，术语“脂质”是指具有疏水或两亲特性的小分子。脂质可以是天然存在的或合成的。脂质类别的实例包括但不限于脂肪、蜡、含固醇的代谢物、维生素、脂肪酸、甘油脂质、甘油磷脂、鞘脂、糖脂和聚酮化合物以及异戊烯醇(prenol)脂质。在一些情况下，一些脂质的两亲特性导致它们在水性介质中形成脂质体、囊泡或膜。

在某些实施方案中，例如，脂质纳米粒子可包含PEG脂质、可电离的氨基脂质、辅助脂质和结构脂质。

包含高纯度PEG脂质和可电离的氨基脂质的脂质纳米粒子(LNP)

在某些实施方案中，LNP包含可电离的氨基脂质(即，阳离子脂质)。

本文提供了包含本文所述的高纯度PEG脂质组分(即，具有针对PEG脂质组分而言的87％或更高的规定/推荐纯度)和可电离的氨基脂质的LNP。在某些实施方案中，LNP包含本文所述的高纯度PEG脂质组分和式(X)化合物。在某些实施方案中，LNP包含本文所述的多种式(I)化合物(即，具有针对PEG脂质组分而言的87％或更高的规定/推荐纯度)和式(X)化合物。

式(X)化合物为下式：

或其盐或异构体，其中：

R₁选自由以下组成的组：C_5-30烷基、C_5-20烯基、-R*YR”、-YR”和-R”M’R’；

R₂和R₃独立地选自由以下组成的组：H、C_1-14烷基、C_2-14烯基、-R*YR”、-YR”和-R*OR”，或者R₂和R₃连同它们所连接的原子一起形成杂环或碳环；

R₄选自由以下组成的组：C_3-6碳环、-(CH₂)_nQ、-(CH₂)_nCHQR、-CHQR、-CQ(R)₂和未被取代的C_1-6烷基，其中Q选自碳环、杂环、-OR、-O(CH₂)_nN(R)₂、-C(O)OR、-OC(O)R、-CX₃、-CX₂H、-CXH₂、-CN、-N(R)₂、-C(O)N(R)₂、-N(R)C(O)R、-N(R)S(O)₂R、-N(R)C(O)N(R)₂、-N(R)C(S)N(R)₂、-N(R)R₈、-O(CH₂)_nOR、-N(R)C(＝NR₉)N(R)₂、-N(R)C(＝CHR₉)N(R)₂、-OC(O)N(R)₂、-N(R)C(O)OR、-N(OR)C(O)R、-N(OR)S(O)₂R、-N(OR)C(O)OR、-N(OR)C(O)N(R)₂、-N(OR)C(S)N(R)₂、-N(OR)C(＝NR₉)N(R)₂、-N(OR)C(＝CHR₉)N(R)₂、-C(＝NR₉)N(R)₂、-C(＝NR₉)R、-C(O)N(R)OR和-C(R)N(R)₂C(O)OR，并且每个n独立地选自1、2、3、4和5；

每个R₅独立地选自由以下组成的组：C_1-3烷基、C_2-3烯基和H；

每个R₆独立地选自由以下组成的组：C_1-3烷基、C_2-3烯基和H；

M和M’独立地选自-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)N(R’)-、-N(R’)C(O)-、-C(O)-、-C(S)-、-C(S)S-、-SC(S)-、-CH(OH)-、-P(O)(OR’)O-、-S(O)₂-、-S-S-、芳基基团和杂芳基基团；

R₇选自由以下组成的组：C_1-3烷基、C_2-3烯基和H；

R₈选自由C_3-6碳环和杂环组成的组；

R₉选自由以下组成的组：H、CN、NO₂、C_1-6烷基、-OR、-S(O)₂R、-S(O)₂N(R)₂、C_2-6烯基、C_3-6碳环和杂环；

每个R独立地选自由以下组成的组：C_1-3烷基、C_2-3烯基和H；

每个R’独立地选自由以下组成的组：C_1-18烷基、C_2-18烯基、-R*YR”、-YR”和H；

每个R”独立地选自由以下组成的组：C_3-14烷基和C_3-14烯基；

每个R*独立地选自由以下组成的组：C_1-12烷基和C_2-12烯基；

每个Y独立地为C_3-6碳环；

每个X独立地选自由F、Cl、Br和I组成的组；并且

m选自5、6、7、8、9、10、11、12和13。

在一些实施方案中，式(X)化合物具有式(XA)：

或其盐或异构体，其中l选自1、2、3、4和5；m选自5、6、7、8和9；M₁是键或M’；R₄是未被取代的C_1-3烷基或-(CH₂)_nQ，其中Q是OH、-NHC(S)N(R)₂、-NHC(O)N(R)₂、-N(R)C(O)R、-N(R)S(O)₂R、-N(R)R₈、-NHC(＝NR₉)N(R)₂、-NHC(＝CHR₉)N(R)₂、-OC(O)N(R)₂、-N(R)C(O)OR、杂芳基或杂环烷基；M和M’独立地选自-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)N(R’)-、-P(O)(OR’)O-、-S-S-、芳基基团和杂芳基基团；并且R₂和R₃独立地选自由以下组成的组：H、C_1-14烷基和C_2-14烯基。

在某些实施方案中，式(X)化合物具有式(XI)：

或其盐或异构体，其中l选自1、2、3、4和5；M₁是键或M’；R₄是未被取代的C_1-3烷基或-(CH₂)_nQ，其中n是2、3或4，并且Q是OH、-NHC(S)N(R)₂、-NHC(O)N(R)₂、-N(R)C(O)R、-N(R)S(O)₂R、-N(R)R₈、-NHC(＝NR₉)N(R)₂、-NHC(＝CHR₉)N(R)₂、-OC(O)N(R)₂、-N(R)C(O)OR、杂芳基或杂环烷基；M和M’独立地选自-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)N(R’)-、-P(O)(OR’)O-、-S-S-、芳基基团和杂芳基基团；并且R₂和R₃独立地选自由以下组成的组：H、C_1-14烷基和C_2-14烯基。

在一些实施方案中，式(X)化合物具有式(XIa)、(XIb)、(XIc)或(XIe)：

或其盐或异构体，其中R₄如本文所述。

在某些实施方案中，式(X)化合物具有式(XId)：

或其盐或异构体，其中n是2、3或4；并且m、R’、R”和R₂至R₆如本文所述。例如，R₂和R₃中的每一者可独立地选自由C_5-14烷基和C_5-14烯基组成的组。

在某些实施方案中，式(X)化合物具有下面的结构：

或其盐。

在某些实施方案中，LNP包含本文所述的高纯度PEG脂质组分和化合物(B)。在某些实施方案中，LNP包含本文所述的多种式(I)化合物和化合物(B)。

在某些实施方案中，式(X)化合物具有结构：

或其盐。

在某些实施方案中，LNP包含本文所述的高纯度PEG脂质组分和化合物(C)。在某些实施方案中，LNP包含本文所述的多种式(I)化合物和化合物(C)。

在某些实施方案中，式(X)化合物选自由以下组成的组：

和它们的药学上可接受的盐。在某些实施方案中，LNP包含本文所述的高纯度PEG脂质组分和前述式(X)化合物中的一种。在某些实施方案中，LNP包含本文所述的多种式(I)化合物、前述式(X)化合物中的一种。

在某些实施方案中，LNP包含本文所述的高纯度PEG脂质组分(即，具有针对PEG脂质组分而言的87％或更高的规定/推荐纯度)和式(Y)化合物。在某些实施方案中，LNP包含本文所述的多种式(I)化合物(即，具有针对PEG脂质组分而言的87％或更高的规定/推荐纯度)和式(Y)化合物。

式(Y)化合物具有下式：

或其盐，其中：

环A是

A₁和A₂各自独立地选自CH和N；

Z为CH₂或不存在，其中当Z为CH₂时，虚线(1)和(2)各自表示单键；并且当Z不存在时，虚线(1)和(2)两者均不存在；

R₁、R₂、R₃、R₄和R₅独立地选自由以下组成的组：C_5-20烷基、C_5-20烯基、-R″MR′、-R*YR″、-YR″和-R*OR″；

每个M独立地选自由以下组成的组：-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)O-、-C(O)N(R′)-、-N(R′)C(O)-、-C(O)-、-C(S)-、-C(S)S-、-SC(S)-、-CH(OH)-、-P(O)(OR′)O-、-S(O)₂-、芳基基团和杂芳基基团；

X₁、X₂和X₃独立地选自由以下组成的组：键、-CH₂-、-(CH₂)₂-、-CHR-、-CHY-、-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)-CH₂-、-CH₂C(O)-、-C(O)O-CH₂-、-OC(O)-CH₂-、-CH₂C(O)O-、-CH₂OC(O)-、-CH(OH)-、-C(S)-和-CH(SH)-；

每个Y独立地为C_3-6碳环；

每个R*独立地选自由以下组成的组：C_1-12烷基和C_2-12烯基；

每个R独立地选自由以下组成的组：C_1-3烷基和C_3-6碳环；

每个R′独立地选自由以下组成的组：C_1-12烷基、C_2-12烯基和H；并且

每个R″独立地选自由以下组成的组：C_3-12烷基和C_3-12烯基。

在某些实施方案中，式(Y)化合物具有式(Ya1)、(Ya2)、(Ya3)、(Ya4)、(Ya5)或(Ya6)中的一者：

或其盐或立体异构体。

在某些实施方案中，式(Y)化合物具有结构：

或它们的药学上可接受的盐。

在某些实施方案中，LNP包含本文所述的高纯度PEG脂质组分和化合物(A)。在某些实施方案中，LNP包含本文所述的多种式(I)化合物和化合物(A)。

式(X)和(Y)的化合物的另外实例可见于例如2017年3月23日公布的国际公布第WO2017/049245号和国际公布第WO 2017/112865号中，所述国际公布中的每一篇的全部内容通过引用并入本文。

在某些实施方案中，可电离的氨基脂质(例如，式(X)或(Y)的化合物，或式(A)、(B)，或(C)的化合物)相对于其他脂质以约25-65％的摩尔比存在。在某些实施方案中，可电离的氨基脂质相对于其他脂质以约25-50％的摩尔比存在。

在某些实施方案中，可电离的氨基脂质(例如，式(X)或(Y)的化合物，或式(A)、(B)，或(C)的化合物)相对于其他脂质以约40％或更小的摩尔比存在。在某些实施方案中，可电离的氨基脂质相对于其他脂质以约35％或更小的摩尔比存在。在某些实施方案中，可电离的氨基脂质相对于其他脂质以约30％或更小的摩尔比存在。在某些实施方案中，可电离的氨基脂质相对于其他脂质以约25-40％的摩尔比存在。在某些实施方案中，可电离的氨基脂质相对于其他脂质以约25-35％的摩尔比存在。在某些实施方案中，可电离的氨基脂质相对于其他脂质以约30-40％的摩尔比存在。在某些实施方案中，可电离的氨基脂质相对于其他脂质以约35-45％的摩尔比存在。在某些实施方案中，可电离的氨基脂质相对于其他脂质以约40-50％的摩尔比存在。在某些实施方案中，可电离的氨基脂质相对于其他脂质以约45-55％的摩尔比存在。在某些实施方案中，可电离的氨基脂质相对于其他脂质以约25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％、40％、41％、42％、43％、44％或45％的摩尔比存在。在某些实施方案中，可电离的氨基脂质相对于其他脂质以约30％的摩尔比存在。在某些实施方案中，可电离的氨基脂质相对于其他脂质以约40％的摩尔比存在。

本文所提供了可电离的氨基脂质(也被称为“阳离子脂质”)的实例。可电离/阳离子脂质一般是在生理pH值下可具有正电荷或部分正电荷的脂质。在某些实施方案中，可用于本发明中的可电离的氨基脂质可见于2017年3月23日公布的国际公布第WO 2017/049245号或国际公布第wO 2017/112865号中，所述国际公布中的每一篇的全部内容通过引用并入本文。

在某些实施方案中，阳离子脂质和/或可电离的脂质可选自由以下组成的非限制性组：3-(二(十二烷基)氨基)-N1，N1，4-三(十二烷基)-1-哌嗪乙胺(KL10)、N1-[2-(二(十二烷基)氨基)乙基]N1，N4，N4-三(十二烷基)-1，4-哌嗪二乙胺(KL22)、14，25-二(十三烷基)-15，18，21，24-四氮杂-三十八烷(KL25)、1，2-二亚油基氧基-N，N-二甲基氨基丙烷(DLin-DMA)、2，2-二亚油基-4-二甲基氨基甲基-[1，3]-二氧戊环(DLin-K-DMA)、三十七碳-6，9，28，31-四烯-19-基-4-(二甲基氨基)丁酸酯(DLin-MC3-DMA)、2，2-二亚油基-4-(2二甲基氨基乙基)-[1，3]-二氧戊环(DLin-KC2-DMA)、1，2-二油基氧基-N，N-二甲基氨基丙烷(DODMA)、2-({8[(3β)-胆固-5-烯-3-基氧基]辛基}氧基)N，N二甲基-3-[(9Z，12Z)-十八碳-9，12-二烯-1-基氧基]丙-1-胺(辛基-CLinDMA)、(2R)-2-({8-[(3β)-胆固-5-烯-3-基氧基]辛基}氧基)-N，N-二甲基-3-[(9Z，12Z)-十八碳-9，12-二烯-1-基氧基]丙-1-胺(辛基-CLinDMA(2R))和(2S)2-({8-[(3β)-胆固-5-烯-3-基氧基]辛基}氧基)-N，N-二甲基-3-[(9Z，12Z)-十八碳-9，12-二烯-1-基氧基]丙-1-胺(辛基-CLinDMA(2S))。除了这些之外，阳离子脂质还可以是包含环胺基的脂质。每种可能性均代表本发明的单独实施方案。每种可能性均代表本发明的单独实施方案。

在一个实施方案中，阳离子脂质可选自但不限于以下中描述的阳离子脂质：国际公布第WO2012040184号、第WO2011153120号、第WO2011149733号、第WO2011090965号、第WO2011043913号、第WO2011022460号、第WO2012061259号、第WO2012054365号、第WO2012044638号、第WO2010080724号、第WO201021865号、第WO2008103276号、第WO2013086373号和第WO2013086354号，美国专利第7,893,302号、第7,404,969号、第8,283,333号和第8,466,122号，以及美国专利公布第US20100036115号、第US20120202871号、第US20130064894号、第US20130129785号、第US20130150625号、第US20130178541号和第S20130225836号；这些中每一篇的内容均通过引用整体并入本文。

在另一实施方案中，阳离子脂质可选自但不限于以下中描述的式A：国际公布第WO2012040184号、第WO2011153120号、第WO2011149733号、第WO2011090965号、第WO2011043913号、第WO2011022460号、第WO2012061259号、第WO2012054365号、第WO2012044638号和第WO2013116126号，或美国专利公布第US20130178541号和第US20130225836号；这些中每一篇的内容均通过引用整体并入本文。在再一实施方案中，阳离子脂质可选自但不限于国际公布第WO2008103276号的式CLI-CLXXIX、美国专利第7,893,302号的式CLI-CLXXIX、美国专利第7,404,969号的式CLI-CLXXXXII和美国专利公布第US20100036115号的式I-VI、美国专利公布第US20130123338号的式I；这些中的每一篇均通过引用整体并入本文。

作为非限制性实例，阳离子脂质可选自(20Z，23Z)-N，N-二甲基二十九碳-20，23-二烯-10-胺、(17Z，20Z)-N，N-二甲基二十六碳-17，20-二烯-9-胺、(1Z，19Z)-N5N-二甲基二十五碳-16，19-二烯-8-胺、(13Z，16Z)-N，N-二甲基二十二碳-13，16-二烯-5-胺、(12Z，15Z)-N，N二甲基二十一碳-12，15-二烯-4-胺、(14Z，17Z)-N，N-二甲基二十三碳-14，17-二烯-6-胺、(15Z，18Z)-N，N-二甲基二十四碳-15，18-二烯-7-胺、(18Z，21Z)-N，N-二甲基二十七碳-18，21-二烯-10-胺、(15Z，18Z)-N，N-二甲基二十四碳-15，18-二烯-5-胺、(14Z，17Z)-N，N-二甲基二十三碳-14，17-二烯-4-胺、(19Z，22Z)-N，N-二甲基二十八碳-19，22-二烯-9-胺、(18Z，21Z)-N，N-二甲基二十七碳-18，21-二烯-8-胺、(17Z，20Z)-N，N-二甲基二十六碳-17，20-二烯-7-胺、(16Z，19Z)-N，N-二甲基二十五碳-16，19-二烯-6-胺、(22Z，25Z)-N，N-二甲基三十一碳-22，25-二烯-10-胺、(21Z，24Z)-N，N-二甲基三十碳-21，24-二烯-9-胺、(18Z)-N，N-二甲基二十七碳-18-烯-10-胺、(17Z)-N，N-二甲基二十六碳-17-烯-9-胺、(19Z，22Z)-N，N-二甲基二十八碳-19，22-二烯-7-胺、N，N-二甲基二十七烷-10-胺、(20Z，23Z)-N-乙基-N-甲基二十九碳-20，23-二烯-10-胺、1-[(11Z，14Z)-1-壬基二十碳-11，14-二烯-1-基]吡咯烷、(20Z)-N，N-二甲基二十七碳-20-烯-10-胺、(15Z)-N，N-二甲基二十七碳-15-烯-10-胺、(14Z)-N，N-二甲基二十九碳-14-烯-10-胺、(17Z)-N，N-二甲基二十九碳-17-烯-10-胺、(24Z)-N，N-二甲基三十三碳-24-烯-10-胺、(20Z)-N，N-二甲基二十九碳-20-烯-10-胺、(22Z)-N，N-二甲基三十一碳-22-烯-10-胺、(16Z)-N，N-二甲基二十五碳-16-烯-8-胺、(12Z，15Z)-N，N-二甲基-2-壬基二十一碳-12，15-二烯-1-胺、(13Z，16Z)-N，N-二甲基-3-壬基二十二碳-13，16-二烯-1-胺、N，N-二甲基-1-[(1S，2R)-2-辛基环丙基]十七碳-8-胺、1-[(1S，2R)-2-己基环丙基]-N，N-二甲基十九烷-10-胺、N，N-二甲基-1-[(1S，2R)-2-辛基环丙基]十九烷-10-胺、N，N-二甲基-21-[(1S，2R)-2-辛基环丙基]二十一烷-10-胺、N，N-二甲基-1-[(1S，2S)-2-{[(lR，2R)-2-戊基环丙基]甲基}环丙基]十九烷-10-胺、N，N-二甲基-1-[(1S，2R)-2-辛基环丙基]十六烷-8-胺、N，N-二甲基-[(1R，2S)-2十一烷基环丙基]十四烷-5-胺、N，N-二甲基-3-{7-[(1S，2R)-2-辛基环丙基]庚基}十二烷-1-胺、1-[(1R，2S)-2-庚基环丙基]-N，N-二甲基十八烷-9-胺、1-[(1S，2R)-2-癸基环丙基]-N，N-二甲基十五碳-6-胺、N，N-二甲基-1-[(1S，2R)-2-辛基环丙基]十五碳-8-胺、R-N，N-二甲基-1-[(9Z，12Z)-十八碳-9，12-二烯-1-基氧基]-3-(辛基氧基)丙-2-胺、S-N，N-二甲基-1-[(9Z，12Z)-十八碳-9，12-二烯-1-基氧基]-3-(辛基氧基)丙-2-胺、1-{2-[(9Z，12Z)-十八碳-9，12-二烯-1-基氧基]-1-[(辛基氧基)甲基]乙基}吡咯烷、(2S)-N，N-二甲基-1-[(9Z，12Z)-十八碳-9，12-二烯-1-基氧基]-3-[(5Z)-辛-5-烯-1-基氧基]丙-2-胺、1-{2-[(9Z，12Z)-十八碳-9，12-二烯-1-基氧基]-1-[(辛基氧基)甲基]乙基}氮杂环丁烷、(2S)-1-(己氧基)-N，N-二甲基-3-[(9Z，12Z)-十八碳-9，12-二烯-1-基氧基]丙-2-胺、(2S)-1-(庚基氧基)-N，N-二甲基-3-[(9Z，12Z)-十八碳-9，12-二烯-1-基氧基]丙-2-胺、N，N-二甲基-1-(壬基氧基)-3-[(9Z，12Z)-十八碳-9，12-二烯-1-基氧基]丙-2-胺、N，N-二甲基-1-[(9Z)-十八碳-9-烯-1-基氧基]-3-(辛基氧基)丙-2-胺；(2S)-N，N-二甲基-1-[(6Z，9Z，12Z)-十八碳-6，9，12-三烯-1-基氧基]-3-(辛基氧基)丙-2-胺、(2S)-1-[(11Z，14Z)-二十碳-11，14-二烯-1-基氧基]-N，N-二甲基-3-(戊基氧基)丙-2-胺、(2S)-1-(己氧基)-3-[(11Z，14Z)-二十碳-11，14-二烯-1-基氧基]-N，N-二甲基丙-2-胺、1-[(11Z，14Z)-二十碳-11，14-二烯-1-基氧基]-N，N-二甲基-3-(辛基氧基)丙-2-胺、1-[(13Z，16Z)-二十二碳-13，16-二烯-1-基氧基]-N，N-二甲基-3-(辛基氧基)丙-2-胺、(2S)-1-[(13Z，16Z)-二十二碳-13，16-二烯-1-基氧基]-3-(己氧基)-N，N-二甲基丙-2-胺、(2S)-1-[(13Z)-二十二碳-13-烯-1-基氧基]-3-(己氧基)-N，N-二甲基丙-2-胺、1-[(13Z)-二十二碳-13-烯-1-基氧基]-N，N-二甲基-3-(辛基氧基)丙-2-胺、1-[(9Z)-十六碳-9-烯-1-基氧基]-N，N-二甲基-3-(辛基氧基)丙-2-胺、(2R)-N，N-二甲基-H(1-甲基辛基)氧基]-3-[(9Z，12Z)-十八碳-9，12-二烯-1-基氧基]丙-2-胺、(2R)-1-[(3，7-二甲基辛基)氧基]-N，N-二甲基-3-[(9Z，12Z)-十八碳-9，12-二烯-1-基氧基]丙-2-胺、N，N-二甲基-1-(辛基氧基)-3-({8-[(1S，2S)-2-{[(1R，2R)-2-戊基环丙基]甲基}环丙基]辛基}氧基)丙-2-胺、N，N-二甲基-1-{[8-(2-辛基环丙基)辛基]氧基}-3-(辛基氧基)丙-2-胺和(11E，20Z，23Z)-N，N-二甲基二十九碳-11，20，2-三烯-10-胺或它们的药学上可接受的盐或立体异构体。每种可能性均代表本发明的单独实施方案。

在一个实施方案中，脂质可以是可裂解的脂质，诸如国际公布第WO2012170889号中所描述的那些，所述国际公布通过引用整体并入本文。在另一实施方案中，脂质可以是阳离子脂质，诸如但不限于美国专利申请第US20130064894号的式(I)，所述美国专利申请的内容通过引用整体并入本文。在一个实施方案中，阳离子脂质可通过本领域已知的以及/或者如国际公布第WO2013086354号中所描述的方法合成；所述国际公布中每一篇的内容均通过引用整体并入本文。在另一实施方案中，阳离子脂质可以是三烷基阳离子脂质。三烷基阳离子脂质的非限制性实例以及制备和使用三烷基阳离子脂质的方法描述于国际专利公布第WO2013126803号中，所述国际专利公布的内容通过引用整体并入本文。

在一些实施方案中，LNP包含脂质KL52(美国申请公布第2012/0295832号中所公开的氨基脂质，该美国申请公布通过引用整体并入本文)。LNP施用的活性和/或安全性(如通过检查ALT/AST、白细胞计数和细胞因子诱导中的一项或多项来测量)可通过掺入此类脂质来改善。包含KL52的LNP可以静脉内和/或以一个或多个剂量施用。在一些实施方案中，与包含MC3的LNP相比，包含KL52的LNP的施用导致相等或改善的mRNA和/或蛋白质表达。

作为非限制性实例，LNP可包含阳离子肽或多肽，诸如但不限于聚赖氨酸、聚鸟氨酸和/或聚精氨酸，以及国际公布第WO2012013326号或美国专利公布第US20130142818号中所描述的阳离子肽，所述公布中的每一篇均通过引用整体并入本文。

其他LNP组分

在某些实施方案中，LNP包含辅助脂质。在某些实施方案中，辅助脂质相对于其他脂质以约10-40％的摩尔比存在。在某些实施方案中，辅助脂质相对于其他脂质以约10-20％的摩尔比存在。在某些实施方案中，辅助脂质相对于其他脂质以约15-25％的摩尔比存在。在某些实施方案中，辅助脂质相对于其他脂质以约20-30％的摩尔比存在。在某些实施方案中，辅助脂质相对于其他脂质以约25-35％的摩尔比存在。在某些实施方案中，辅助脂质相对于其他脂质以约30-40％的摩尔比存在。在某些实施方案中，可电离的氨基脂质相对于其他脂质以约15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％或35％的摩尔比存在。在某些实施方案中，辅助脂质相对于其他脂质以约10％的摩尔比存在。在某些实施方案中，辅助脂质相对于其他脂质以约20％的摩尔比存在。在某些实施方案中，辅助脂质相对于其他脂质以约30％的摩尔比存在。

本文提供了辅助脂质的实例。在某些实施方案中，辅助脂质是磷脂。在某些实施方案中，辅助脂质是DSPC或其类似物。在某些实施方案中，辅助脂质是DSPC。在某些实施方案中，辅助脂质是DOPE。在某些实施方案中，辅助脂质是油酸或其类似物。在某些实施方案中，辅助脂质是油酸。

可用于本发明中的辅助脂质包括中性脂质和/或非阳离子脂质(例如，在生理pH下为中性脂质或非阳离子脂质的脂质)。辅助脂质还可被称为“非阳离子”脂质。在某些实施方案中，辅助脂质是磷脂。

对于包括可用于本发明中的辅助脂质的实例在内的其他实施方案，参见2017年6月15日公布的国际公布第WO 2017/099823号，其全部内容通过引用并入本文。

如本文所定义的磷脂是包含磷酸根(phosphate)基团的任何脂质。磷脂是非阳离子脂质的子集。纳米粒子组合物的脂质组分可包括一种或多种磷脂，诸如一种或多种(聚)不饱和脂质。磷脂可以组装成一个或多个脂质双层。一般而言，磷脂可包括磷脂部分和一个或多个脂肪酸部分。磷脂部分可选自由以下组成的非限制性组：磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰甘油、磷脂酰丝氨酸、磷脂酸、2-溶血磷脂酰胆碱和鞘磷脂。脂肪酸部分可选自由以下组成的非限制性组：月桂酸、肉豆蔻酸、肉豆蔻脑酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、α-亚麻酸、芥酸、植烷酸(phytanoic acid)、花生酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、山嵛酸、二十二碳五烯酸和二十二碳六烯酸。还考虑了非天然物质，包括具有修饰和取代(包括分支、氧化、环化和炔)的天然物质。例如，磷脂可与一种或多种炔(例如，其中一个或多个双键被三键替代的烯基)发生官能化或者与其交联。在适当的反应条件下，炔基可在暴露于叠氮化物后经历铜催化的环加成。此类反应可用于使纳米粒子组合物的脂质双层官能化以促进膜渗透或细胞识别，或者可用于使纳米粒子组合物与有用的组分诸如靶向或成像部分(例如，染料)缀合。每种可能性均代表本发明的单独实施方案。

可用于组合物和方法中的辅助脂质，特别是磷脂可选自以下组成的非限制性组：1，2-二硬脂酰基-sn-甘油基-3-磷酸胆碱(DSPC)、1，2-二油酰基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺(DOPE)、1，2-二亚油酰基-sn-甘油基-3-磷酸胆碱(DLPC)、1，2-二肉豆蔻酰基-sn-甘油基-磷酸胆碱(DMPC)、1，2-二油酰基-sn-甘油基-3-磷酸胆碱(DOPC)、1，2-二棕榈酰基-sn-甘油基-3-磷酸胆碱(DPPC)、1，2-二(十一酰基)-sn-甘油基-磷酸胆碱(DUPC)、1-棕榈酰基-2-油酰基-sn-甘油基-3-磷酸胆碱(POPC)、1，2-二-O-十八烯基-sn-甘油基-3-磷酸胆碱(18：0二醚PC)、1-油酰基-2-胆固醇基半琥珀酰基-sn-甘油基-3-磷酸胆碱(OChemsPC)、1-十六烷基-sn-甘油基-3-磷酸胆碱(C16溶血PC)、1，2-二亚麻酰基-sn-甘油基-3-磷酸胆碱、1，2-二花生四烯酰基-sn-甘油基-3-磷酸胆碱、1，2-二(二十二碳六烯酰基)-sn-甘油基-3-磷酸胆碱、1，2-二植烷酰基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺(ME 16.0 PE)、1，2-二硬脂酰基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺、1，2-二亚油酰基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺、1，2-二亚麻酰基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺、1，2-二花生四烯酰基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺、1，2-二(二十二碳六烯酰基)-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺、1，2-二油酰基-sn-甘油基-3-磷酸-rac-(1-甘油)钠盐(DOPG)和鞘磷脂。每种可能性均代表本发明的单独实施方案。

在一些实施方案中，纳米粒子组合物包含DSPC。在某些实施方案中，纳米粒子组合物包含DOPE。在一些实施方案中，纳米粒子组合物包含DSPC和DOPE两者。

在某些实施方案中，辅助脂质是脂肪酸。脂肪酸可以是饱和的或不饱和的。不饱和脂肪酸的实例包括但不限于肉豆蔻脑酸、棕榈油酸、顺式-6-十六碳烯酸(sapienic acid)、油酸、反油酸、异油酸、亚油酸、反亚油酸(linoelaidic acid)、α-反亚油酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、芥酸、二十二碳六烯酸或它们的任何顺/反双键异构体。在某些实施方案中，脂质是油酸。在某些实施方案中，脂质是油酸的异构体(例如，双键相对于油酸在沿着脂族链的不同位置)。在某些实施方案中，脂质是油酸的类似物(例如，脂族链比油酸的脂族链长1-10个碳或短1-10个碳)。饱和脂肪酸的实例包括但不限于羊脂酸(caprylic acid)、羊蜡酸(capric acid)、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、山嵛酸、木蜡酸和蜡酸。在某些实施方案中，油酸类似物是其中油酸的羧酸部分被不同基团替代的化合物。

在某些实施方案中，辅助脂质是脂肪酸的甘氨酸衍生物(例如，N-棕榈酰基甘氨酸或N-油酰基甘氨酸)。在某些实施方案中，辅助脂质是甘油脂质(例如，甘油单酯、甘油二酯、甘油三酯)。在某些实施方案中，辅助脂质是甘油单酯。在某些实施方案中，辅助脂质是甘油二酯。在某些实施方案中，辅助脂质是甘油三酯。在某些实施方案中，辅助脂质包含糖部分(例如，糖、二糖、多糖)。

在某些实施方案中，LNP进一步包含结构脂质。在某些实施方案中，结构脂质相对于其他脂质以约30-50％的摩尔比存在。在某些实施方案中，结构脂质相对于其他脂质以约30-40％的摩尔比存在。在某些实施方案中，结构脂质相对于其他脂质以约35-45％的摩尔比存在。在某些实施方案中，结构脂质相对于其他脂质以约40-50％的摩尔比存在。在某些实施方案中，结构脂质相对于其他脂质以约30-35％的摩尔比存在。在某些实施方案中，结构脂质相对于其他脂质以约35-40％的摩尔比存在。在某些实施方案中，结构脂质相对于其他脂质以约40-45％的摩尔比存在。在某些实施方案中，结构脂质相对于其他脂质以约45-50％的摩尔比存在。在某些实施方案中，结构脂质相对于其他脂质以约35％、35.5％、36％、36.5％、37％、37.5％、38％、38.5％、39％、39.5％、40％、40.5％、41％、41.5％或42％的摩尔比存在。在某些实施方案中，结构脂质相对于其他脂质以约38.5％的摩尔比存在。

本文提供了结构脂质的实例。在某些实施方案中，结构脂质是固醇。在某些实施方案中，结构脂质是胆固醇。

本文提供了可用于本发明中的结构脂质的非限制性实例。在脂质纳米粒子中掺入结构脂质可帮助减轻粒子中其他脂质的聚集。结构脂质可选自由但不限于以下组成的组：胆固醇、粪固醇(fecosterol)、谷固醇、麦角固醇、菜油固醇、豆固醇、菜籽固醇、番茄碱、蕃茄素、熊果酸、α-生育酚、类何帕醇(hopanoid)、植物固醇、类固醇和它们的混合物。在一些实施方案中，结构脂质是固醇。如本文所定义，“固醇”是由类固醇组成的类固醇亚组。在某些实施方案中，结构脂质是类固醇。在某些实施方案中，结构脂质是胆固醇。在某些实施方案中，结构脂质是胆固醇的类似物。在某些实施方案中，结构脂质是α生育酚。

对于包括可用于本发明中的辅助脂质的实例在内的其他实施方案，参见2017年6月15日公布的国际公布第WO 2017/099823号，其全部内容通过引用并入本文。

在某些实施方案中，LNP包含本文所提供的多种PEG脂质(例如，本文所提供的多种式(I)化合物)、可电离的氨基脂质、辅助脂质和结构脂质。

在某些实施方案中，LNP包含25-65％的可电离的氨基脂质、约0.15-15％本文所提供的PEG脂质(例如，本文所提供的多种式(I)化合物)、约30-50％结构脂质和10-40％辅助脂质。

适用于本公开的许多其他脂质和LNP制剂可见于例如2017年6月15日公布的国际公布第WO 2017/099823号中，所述国际公布的全部内容通过引用并入本文。

脂质纳米粒子(LNP)的某些实施方案

本文所提供了脂质纳米粒子(LNP)，其包含可电离的氨基脂质、PEG脂质、辅助脂质(例如磷脂)和结构脂质。在某些实施方案中，LNP包含待递送的剂。

在某些实施方案中，本文所提供的LNP包含可电离的氨基脂质化合物(A)：

PEG脂质、1，2-二油酰基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺(DOPE)(辅助脂质)和胆固醇(结构脂质)。

在某些实施方案中，LNP包含化合物(A)、如本文所述的高纯度PEG脂质(即，如本文所述具有87％或更高的纯度)、1，2-二油酰基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺(DOPE)和胆固醇。在某些实施方案中，LNP包含化合物(A)、如本文所述的多种式(I)化合物(即，如本文所述具有87％或更高的纯度)、DOPE和胆固醇。

在某些实施方案中，化合物(A)相对于其他脂质以40％或更小的摩尔比存在。在某些实施方案中，化合物(A)相对于其他脂质以包括端值在内的20-40％的摩尔比存在。在某些实施方案中，化合物(A)相对于其他脂质以包括端值在内的25-35％的摩尔比存在。在某些实施方案中，化合物(A)相对于其他脂质以大约30％的摩尔比存在。在某些实施方案中，化合物(A)相对于其他脂质以大约40％的摩尔比存在。

在某些实施方案中，PEG脂质相对于其他脂质以包括端值在内的0.15-15％的摩尔比存在。在某些实施方案中，PEG脂质相对于其他脂质以包括端值在内的1-2％的摩尔比存在。在某些实施方案中，PEG脂质相对于其他脂质以大约1.5％的摩尔比存在。在某些实施方案中，所述多种式(I)化合物相对于其他脂质以包括端值在内的0.15-15％的摩尔比存在。在某些实施方案中，所述多种式(I)化合物相对于其他脂质以包括端值在内的1-2％的摩尔比存在。在某些实施方案中，所述多种式(I)化合物相对于其他脂质以大约1.5％的摩尔比存在。

在某些实施方案中，DOPE相对于其他脂质以包括端值在内的20-40％的摩尔比存在。在某些实施方案中，DOPE相对于其他脂质以包括端值在内的25-35％的摩尔比存在。在某些实施方案中，DOPE相对于其他脂质以大约30％的摩尔比存在。

在某些实施方案中，胆固醇相对于其他脂质以包括端值在内的30-50％的摩尔比存在。在某些实施方案中，胆固醇相对于其他脂质以包括端值在内的35-40％的摩尔比存在。在某些实施方案中，胆固醇相对于其他脂质以大约38.5％的摩尔比存在。

在某些实施方案中，本文所提供的LNP包含40％或更小摩尔比的化合物(A)、0.15-15％摩尔比的如本文所述的多种式(I)化合物、20-40％摩尔比的DOPE和30-50％摩尔比的胆固醇。在某些实施方案中，本文所提供的LNP包含20-40％摩尔比的化合物(A)、0.15-15％摩尔比的如本文所述的多种式(I)化合物、20-40％摩尔比的DOPE和30-50％摩尔比的胆固醇。在某些实施方案中，LNP包含25-35％摩尔比的化合物(A)、1-2％摩尔比的多种式(I)化合物、25-35％摩尔比的DOPE和35-42％的胆固醇。

在某些实施方案中，LNP包含大约30∶30∶38.5∶1.5的摩尔比的化合物(A)∶式(I)化合物∶DOPE∶胆固醇。在某些实施方案中，LNP包含大约40∶20∶38.5∶1.5的摩尔比的化合物(A)∶式(I)化合物∶DOPE∶胆固醇。

本文还提供了LNP，其包含可电离的氨基脂质化合物(B)：

PEG脂质、1，2-二硬脂酰基-sn-甘油基-3-磷酸胆碱(DSPC)(辅助脂质)和胆固醇(结构脂质)。

在某些实施方案中，LNP包含化合物(B)、如本文所述的高纯度PEG脂质(即，如本文所述具有87％或更高的纯度)、DSPC和胆固醇。在某些实施方案中，LNP包含化合物(B)、如本文所述的多种式(I)化合物(即，如本文所述具有87％或更高的纯度)、DSPC和胆固醇。

在某些实施方案中，化合物(B)相对于其他脂质以包括端值在内的20-50％的摩尔比存在。在某些实施方案中，化合物(B)相对于其他脂质以包括端值在内的30-45％的摩尔比存在。在某些实施方案中，化合物(B)相对于其他脂质以40％或更小的摩尔比存在。在某些实施方案中，化合物(B)相对于其他脂质以包括端值在内的20-40％的摩尔比存在。在某些实施方案中，化合物(B)相对于其他脂质以包括端值在内的25-35％的摩尔比存在。在某些实施方案中，化合物(B)以约30％的摩尔比存在。在某些实施方案中，化合物(B)以约40％的摩尔比存在。

在某些实施方案中，PEG脂质相对于其他脂质以包括端值在内的0.15-15％的摩尔比存在。在某些实施方案中，PEG脂质相对于其他脂质以包括端值在内的1-2％的摩尔比存在。在某些实施方案中，PEG脂质相对于其他脂质以大约1.5％的摩尔比存在。在某些实施方案中，所述多种式(I)化合物相对于其他脂质以包括端值在内的0.15-15％的摩尔比存在。在某些实施方案中，所述多种式(I)化合物相对于其他脂质以包括端值在内的1-2％的摩尔比存在。在某些实施方案中，式(I)化合物相对于其他脂质以大约1.5％的摩尔比存在。

在某些实施方案中，DOPE相对于其他脂质以包括端值在内的20-40％的摩尔比存在。在某些实施方案中，DOPE相对于其他脂质以包括端值在内的25-35％的摩尔比存在。在某些实施方案中，DOPE相对于其他脂质以大约30％的摩尔比存在。

在某些实施方案中，胆固醇相对于其他脂质以包括端值在内的30-50％的摩尔比存在。在某些实施方案中，胆固醇相对于其他脂质以包括端值在内的35-40％的摩尔比存在。在某些实施方案中，胆固醇相对于其他脂质以大约38.5％的摩尔比存在。

在某些实施方案中，LNP包含40％或更小摩尔比的化合物(B)、0.15-15％摩尔比的多种式(I)化合物、20-40％摩尔比的DOPE和30-50％摩尔比的胆固醇。在某些实施方案中，LNP包含20-40％摩尔比的化合物(B)、0.15-15％摩尔比的多种式(I)化合物、20-40％摩尔比的DOPE和30-50％摩尔比的胆固醇。在某些实施方案中，LNP包含25-35％摩尔比的化合物(B)、1-2％摩尔比的多种式(I)化合物、25-35％摩尔比的DOPE和35-42％的胆固醇。

在某些实施方案中，LNP包含大约30∶30∶38.5∶1.5的摩尔比的化合物(B)∶式(I)化合物∶DOPE∶胆固醇。在某些实施方案中，LNP包含大约40∶20∶38.5∶1.5的摩尔比的化合物(B)∶式(I)化合物∶DOPE∶胆固醇。

本文还提供了LNP，其包含可电离的氨基脂质化合物(C)：

PEG脂质、1，2-二硬脂酰基-sn-甘油基-3-磷酸胆碱(DSPC)(辅助脂质)和胆固醇(结构脂质)。

在某些实施方案中，LNP包含化合物(C)、本文所述的高纯度PEG脂质(即，如本文所述具有87％或更高的纯度)、DSPC和胆固醇。在某些实施方案中，LNP包含化合物(C)、本文所述的多种式(I)化合物(即，如本文所述具有87％或更高的纯度)、DSPC和胆固醇。

在某些实施方案中，化合物(C)相对于其他脂质以包括端值在内的20-50％的摩尔比存在。在某些实施方案中，化合物(C)相对于其他脂质以包括端值在内的30-45％的摩尔比存在。在某些实施方案中，化合物(C)相对于其他脂质以40％或更小的摩尔比存在。在某些实施方案中，化合物(C)相对于其他脂质以包括端值在内的20-40％的摩尔比存在。在某些实施方案中，化合物(C)相对于其他脂质以包括端值在内的25-35％的摩尔比存在。在某些实施方案中，化合物(C)相对于其他脂质以大约30％的摩尔比存在。在某些实施方案中，化合物(C)相对于其他脂质以大约40％的摩尔比存在。

在某些实施方案中，PEG脂质相对于其他脂质以包括端值在内的0.15-15％的摩尔比存在。在某些实施方案中，PEG脂质相对于其他脂质以包括端值在内的1-2％的摩尔比存在。在某些实施方案中，PEG脂质相对于其他脂质以大约1.5％的摩尔比存在。在某些实施方案中，所述多种式(I)化合物相对于其他脂质以包括端值在内的0.15-15％的摩尔比存在。在某些实施方案中，所述多种式(I)化合物相对于其他脂质以包括端值在内的1-2％的摩尔比存在。在某些实施方案中，多种式(I)化合物相对于其他脂质以大约1.5％的摩尔比存在。

在某些实施方案中，DOPE相对于其他脂质以包括端值在内的20-40％的摩尔比存在。在某些实施方案中，DOPE相对于其他脂质以包括端值在内的25-35％的摩尔比存在。在某些实施方案中，DOPE相对于其他脂质以大约30％的摩尔比存在。

在某些实施方案中，胆固醇相对于其他脂质以包括端值在内的30-50％的摩尔比存在。在某些实施方案中，胆固醇相对于其他脂质以包括端值在内的35-40％的摩尔比存在。在某些实施方案中，胆固醇相对于其他脂质以大约38.5％的摩尔比存在。

在某些实施方案中，LNP包含40％或更小摩尔比的化合物(C)、0.15-15％摩尔比的多种式(I)化合物、20-40％摩尔比的DOPE和30-50％摩尔比的胆固醇。在某些实施方案中，LNP包含20-40％摩尔比的化合物(C)、0.15-15％摩尔比的多种式(I)化合物、20-40％摩尔比的DOPE和30-50％摩尔比的胆固醇。在某些实施方案中，LNP包含25-35％摩尔比的化合物(C)、1-2％摩尔比的多种式(I)化合物、25-35％摩尔比的DOPE和35-42％的胆固醇。

在某些实施方案中，LNP包含大约30∶30∶38.5∶1.5的摩尔比的化合物(C)∶式(I)化合物∶DOPE∶胆固醇。在某些实施方案中，LNP包含大约40∶20∶38.5∶1.5的摩尔比的化合物(C)∶式(I)化合物∶DOPE∶胆固醇。

用于制备PEG脂质的方法

本文提供了用于制备包括式(I)化合物在内的PEG脂质的方法。如方案A和方案B中所示，所述方法包括使PEG组分与羧酸组分反应以产生PEG脂质。

方案A

方案B

本文提供了制备下式化合物或其盐的方法：

所述方法包括使下式化合物：

或其盐与下式化合物：

或其盐反应；其中r是包括端值在内的35-55的整数；并且R^O是氢、任选被取代的烷基或氧保护基。

在某些实施方案中，所述方法是用于制备式(I)化合物或其盐的方法：

所述方法包括使下式化合物：

或其盐与下式化合物：

或其盐反应；其中r为包括端值在内的35-55的整数。

在某些实施方案中，使用大于1当量的PEG组分(相对于羧酸组分)。在某些实施方案中，使用1-20当量的PEG组分。在某些实施方案中，使用1-10当量的PEG组分。在某些实施方案中，使用大约1、2、3、4、5、6、7、8、9或10当量的PEG组分。在某些实施方案中，使用大约2当量的PEG组分。在某些实施方案中，使用大约10当量的羧酸组分。

在某些实施方案中，所述反应在羧基活化试剂的存在下进行。羧基活化试剂是能够活化羧基以使其能被亲核试剂(例如，醇、胺)加成的试剂。羧基活化试剂是本领域已知的。在某些实施方案中，羧基活化试剂是碳化二亚胺。在某些实施方案中，所述试剂是N，N′-二环己基碳化二亚胺(DCC)。在某些实施方案中，所述试剂是N，N′-二异丙基碳化二亚胺(DIC)。在某些实施方案中，所述试剂是1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺(EDC)。在某些实施方案中，所述试剂是碳化二亚胺的盐酸盐。在某些实施方案中，所述试剂是EDC的盐酸盐(EDC·HCl)。在某些实施方案中，使用大于1当量(相对于羧酸组分)的羧基活化剂(例如，EDC或其盐)。在某些实施方案中，使用包括端值在内的1-2当量。在某些实施方案中，使用大约1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9或2.0当量。在某些实施方案中，使用大约1.5当量。

在某些实施方案中，所述反应在碱的存在下进行。在某些实施方案中，碱是胺碱。在某些实施方案中，碱是三烷基胺碱。在某些实施方案中，碱是吡啶碱。在某些实施方案中，碱是4-二甲基氨基吡啶(DMAP)。在某些实施方案中，使用小于1当量(相对于羧酸组分)的碱(例如，DMAP)。在某些实施方案中，使用包括端值在内的0.01-1.0当量。在某些实施方案中，使用大约0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1.0当量。在某些实施方案中，使用大约0.2当量。

在某些实施方案中，所述反应在羧基活化试剂和碱的存在下进行。在某些实施方案中，所述反应在EDC和碱的存在下进行。在某些实施方案中，所述反应在EDC和DMAP的存在下进行。在某些实施方案中，所述反应在EDC·HCl和DMAP的存在下进行。

在某些实施方案中，所述反应在溶剂中进行。下面提供了溶剂的非限制性实例。在某些实施方案中，溶剂是二氯甲烷(DCM)。在某些实施方案中，所述反应在大约室温下进行。在某些实施方案中，所述反应在低于室温的温度下进行。在某些实施方案中，所述反应在大约0℃至大约室温的温度下进行。在某些实施方案中，所述反应在大约0℃至大约20℃的温度下进行。

在某些实施方案中，所述反应在EDC·HCl和DMAP的存在下在DCM中进行。在某些实施方案中，所述反应在EDC·HCl和DMAP的存在下在DCM中在低于室温的温度下进行。在某些实施方案中，所述反应在EDC·HCl和DMAP的存在下在DCM中，在大约0℃至大约20℃的温度下进行。在某些实施方案中，所述反应在以下条件下进行：1当量的羧酸和2.0当量的PEG组分，在1.5当量EDC·HCl和0.2当量DMAP的存在下，在DCM中，在大约0℃至大约20℃的温度下。

在某些实施方案中，通过萃取(即，后处理)纯化PEG脂质。在某些实施方案中，通过三层萃取纯化PEG脂质。在某些实施方案中，通过三层萃取并随后执行柱色谱法来纯化PEG脂质。在某些实施方案中，三层萃取涉及使PEG脂质混合物在乙腈、水(或水溶液)、甲基叔丁基醚(MTBE)和庚烷之间分配。在某些实施方案中，通过柱色谱纯化的步骤是反相超高效液相色谱法(UPLC)。

一般反应参数：以下实施方案适用于上文和本文所述的所有合成方法(即，用于制备PEG脂质的方法)。

本文所提供和描述的反应可能涉及一种或多种试剂。在某些实施方案中，试剂可以催化量存在。在某些实施方案中，催化量为0-1mol％、0-5mol％、0-10mol％、1-5mol％、1-10mol％、5-10mol％、10-20mol％、20-30mol％、30-40mol％、40-50mol％、50-60mol％、60-70mol％、70-80mol％、80-90mol％或90-99mol％。在某些实施方案中，试剂可以化学计量的量(即，约1当量)存在。在某些实施方案中，试剂可以过量的量(即，大于1当量)存在。在某些实施方案中，所述过量的量为约1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5、10、15或20当量。在某些实施方案中，所述过量的量为约1.1-2、2-3、3-4、4-5、1.1-5、5-10、10-15、15-20或10-20当量。在某些实施方案中，所述过量的量大于20当量。

本文所述的反应可在任何温度下进行。在某些实施方案中，反应在室温(rt)(21℃或70°F)或大约室温下进行。在某些实施方案中，反应在低于室温(例如，-100℃至21℃)下进行。在某些实施方案中，反应在-78℃或大约-78℃进行。在某些实施方案中，反应在-10℃或大约-10℃进行。在某些实施方案中，反应在约0℃下进行。在某些实施方案中，反应在大约-78℃至大约室温下进行。在某些实施方案中，反应在大约-10℃至大约室温下进行。在某些实施方案中，反应在大约0℃至大约室温下进行。在某些实施方案中，反应在高于室温下进行。在某些实施方案中，反应在30、40、50、60、70、80、110、120、130、140或150℃下进行。在某些实施方案中，反应在高于150℃下进行。

本文所述的反应可在溶剂或溶剂的混合物(即共溶剂)中进行。溶剂可以是极性的或非极性的、质子的或非质子的。可在本文所述的反应中使用任何溶剂，并且所述反应不限于特定的溶剂或溶剂的组合。可用于本文所述方法中的常见有机溶剂包括但不限于丙酮、乙腈、苯、苄腈、1-丁醇、2-丁酮、乙酸丁酯、叔丁基甲基醚、二硫化碳、四氯化碳、氯苯、1-氯丁烷、氯仿、环己烷、环戊烷、1，2-二氯苯、1，2-二氯乙烷、二氯甲烷(DCM)、N，N-二甲基乙酰胺N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、1，3-二甲基-3，4，5，6-四氢-2-嘧啶酮(DMPU)、1，4-二噁烷、1，3-二噁烷、乙醚、2-乙氧基乙基醚、乙酸乙酯、乙醇、乙二醇、二甲基醚、庚烷、正己烷、己烷、六甲基磷酰胺(HMPA)、2-甲氧基乙醇、乙酸2-甲氧基乙酯、甲醇、2-甲基丁烷、4-甲基-2-戊酮、2-甲基-1-丙醇、2-甲基-2-丙醇、1-甲基-2-吡咯烷酮、二甲亚砜(DMSO)、硝基甲烷、1-辛醇、戊烷、3-戊酮、1-丙醇、2-丙醇、吡啶、四氯乙烯、四氢呋喃(THF)、2-甲基四氢呋喃、甲苯、三氯苯、1，1，2-三氯三氟乙烷、2，2，4-三甲基戊烷、三甲胺、三乙胺、N，N-二异丙基乙胺、二异丙胺、水、邻二甲苯、对-二甲苯。

本文所述的反应可在任何数量的时间内进行。在某些实施方案中，使反应进行数秒、数分钟、数小时或数天。

本文所述的方法可用于以任何化学产率制备化合物。在某些实施方案中，化合物以1-10％、10-20％20-30％、30-40％、40-50％、50-60％、60-70％、70-80％、80-90％或90-100％的产率产生。在某些实施方案中，产率是一个合成步骤后的产量百分比。在某些实施方案中，产率是超过一个合成步骤(例如2、3、4或5个合成步骤)后的产量百分比。

本文所述的方法可进一步包括一个或多个纯化步骤。例如，在某些实施方案中，可通过色谱、萃取、过滤、沉淀、结晶或本领域已知的任何其他方法来纯化通过本文所述的方法产生的化合物。在某些实施方案中，化合物或混合物未经纯化(即，粗品)而转入下一合成步骤。

本文所提供的合成方法可以任何规模进行(即，以产生任何量的产物)。在某些实施方案中，所述方法适用于小规模合成或较大规模工艺制造。在某些实施方案中，进行本文所提供的反应以产生小于1g的产物。在某些实施方案中，进行本文所提供的反应以产生大于1g、2g、5g、10g、15g、20g、25g、30g、40g、50g、100g、200g、500g或1kg的产物。

用于递送治疗剂的方法

本文还提供了将一种或多种治疗剂递送给受试者的方法，所述方法包括向所述受试者施用本文所述的LNP，其中所述LNP包封所述一种或多种目的治疗剂。

在某些实施方案中，本文所述的LNP可能较不易遭受清除，因此在体内具有较长的半衰期。当所述组合物旨在重复(包括长期)施用时尤其如此，且当此类重复施用在数天或数周内发生时甚至更尤其如此。值得注意的是，这些组合物较不易遭受或完全避免了所观察到的加速血液清除(ABC)现象。ABC是某些外源施用的剂在第二次和后续施用后会快速从血液中被清除的现象。这种现象已部分地在各种含脂质组合物中观察到，所述含脂质组合物包括但不限于脂化剂、脂质体或其他基于脂质的递送媒介物以及脂质包封的剂。这种对ABC的抗性使得这些化合物和组合物特别适合于在体内重复使用，包括在短时间段(包括数天或1-2周)内重复使用。这种增强的稳定性和/或半衰期部分归因于这些组合物不能活化B1a和/或B1b细胞和/或常规B细胞、pDC和/或血小板。B1a细胞正常情况下负责以循环IgM的形式分泌天然抗体。IgM具有多反应性，意味着它能够结合至多种抗原，尽管对每种抗原的亲和力都相对较低。

已发现一些体内施用的脂化剂或包含脂质的制剂(诸如脂质纳米粒子)触发ABC并经受ABC。还已发现，在施用第一剂量的LNP后，一种或多种参与生成先天免疫应答的细胞(本文中称为传感器)与此类剂结合，被活化，并然后启动促进ABC和毒性的免疫因子(本文中称为效应子)的级联。例如，B1a和B1b细胞可结合至LNP，被活化(单独地或在其他传感器诸如pDC和/或效应子诸如IL6存在下)并分泌结合至LNP的天然IgM。受试者中预先存在的天然IgM也可能识别并结合至LNP，由此触发补体结合。在施用第一剂量后，天然IgM的产生在施用LNP的1-2小时内开始。由于IgM的天然半衰期，通常到约2-3周，天然IgM从系统中被清除。天然IgG在施用LNP后约96小时开始产生。当在未经处理的环境中施用时，该剂可相对不受B1a细胞或B1b细胞活化后产生的天然IgM，或天然IgG阻碍地发挥其生物效应。天然IgM和天然IgG是非特异性的，因此不同于抗PEG IgM和抗PEG IgG。

关于与ABC相关的机制的进一步细节，参见2017年6月15日公布的国际公布第WO2017/099823号，其全部内容通过引用并入本文。

在某些实施方案中，本文所述的LNP(即，包含本文所述的指定纯度的多种PEG脂质)与包含纯度小于87％的多种PEG脂质的LNP相比对加速血液清除(ABC)较不敏感。例如，在某些实施方案中，包含如本文所述的多种式(I)化合物的LNP制剂与包含纯度小于87％的多种式(I)化合物的LNP制剂相比对ABC较不敏感。

如本文所述，本公开提供了不促进ABC的化合物和组合物。这些可进一步具有不能活化B1a和/或B1b细胞、血小板和/或pDC，并且任选地也不能活化常规B细胞的特征。这些脂质纳米粒子对于需要重复施用、特别是在短时间段内(例如，1-2周内)发生的重复施用的应用是特别期望的。例如，如果所述剂是以规则、紧密隔开的间隔提供给受试者的基于核酸的治疗剂，则是这种情况。

在一些情况下，本文所提供的LNP可能不会触发CD5(+)介导的免疫应答。如本文所用，CD5(+)介导的免疫应答是由B1a和/或B1b细胞介导的免疫应答。此类应答可包括ABC应答、急性期应答、天然IgM和/或IgG的诱导等。

在一些情况下，本文所提供的LNP可能不会触发CD19(+)介导的免疫应答。如本文所用，CD19(+)介导的免疫应答是由常规CD19(+)、CD5(-)B细胞介导的免疫应答。此类应答可包括IgM的诱导、IgG的诱导、记忆B细胞的诱导、ABC应答、抗药物抗体(ADA)应答(包括抗蛋白质应答，其中所述蛋白质可被包封在LNP内)等。

B1a细胞是参与先天免疫的B细胞的子集。这些细胞是循环IgM的来源，其被称为天然抗体或天然血清抗体。天然IgM抗体的特征在于对许多抗原具有弱亲和力，因此它们被称为“多特异性的”或“多反应性的”，表明它们能够结合至超过一种抗原。B1a细胞不能产生IgG。另外，它们不会发育成记忆细胞，因此不会促成适应性免疫应答。但是，它们能够在活化后分泌IgM。所分泌的IgM通常在约2-3周内被清除，此时免疫系统相对而言未经先前所施用的抗原处理。如果相同的抗原在该时间段之后(例如，在初始暴露后约3周)被呈递，则该抗原不会被快速清除。然而，值得注意的是，如果抗原在该时间段内(例如，在2周内，包括在1周内或在几天内)被呈递，则该抗原被快速清除。连续剂量之间的这种延迟使得某些含脂质的治疗剂或诊断剂不适合使用。

在人中，B1a细胞是CD19(+)、CD20(+)、CD27(+)、CD43(+)、CD70(-)和CD5(+)。在小鼠中，B1a细胞是CD19(+)、CD5(+)和CD45B细胞同种型B220(+)。CD5的表达通常将B1a细胞与其他常规B细胞区分开来。B1a细胞可表达高水平的CD5，并且基于此可与表达低水平或检测不到的水平的CD5的其他B-1细胞(诸如B-1b细胞)区分开。CD5是泛T细胞表面糖蛋白。B1a细胞还表达CD36，其也被称为脂肪酸转位酶。CD36是B类清除剂受体家族的成员。CD36可与包括氧化的低密度脂蛋白、原生(native)脂蛋白、氧化的磷脂和长链脂肪酸在内的许多配体结合。

B1b细胞是参与先天免疫的B细胞的另一子集。这些细胞是循环天然IgM的另一来源。包括PS在内的几种抗原能够通过B1b激活诱导T细胞非依赖性免疫。CD27通常在B1b细胞上响应于抗原活化而上调。与B1a细胞相似，B1b细胞通常位于特定的机体部位，诸如脾脏和腹膜腔，并且在血液中的丰度非常低。B1b分泌的天然IgM通常在约2-3周内被清除，此时免疫系统相对而言未经先前所施用的抗原处理。如果相同的抗原在该时间段之后(例如，在初始暴露后约3周)被呈递，则该抗原不会被快速清除。然而，值得注意的是，如果抗原在该时间段内(例如，在2周内，包括在1周内或在几天内)被呈递，则该抗原被快速清除。连续剂量之间的这种延迟使得某些含脂质的治疗剂或诊断剂不适合使用。

在一些实施方案中，期望阻断B1a和/或B1b细胞活化。一种用于阻断B1a和/或B1b细胞活化的策略涉及确定脂质纳米粒子的哪些组分促进B细胞活化以及中和那些组分。本文已发现至少PEG和磷脂酰胆碱(PC)促成B1a和B1b细胞与其他细胞的相互作用和/或活化。PEG可能在促进B1细胞与血小板之间的聚集中发挥作用，这可能导致活化。PC(LNP中的辅助脂质)还可能通过与B细胞表面上的CD36受体相互作用而参与活化B1细胞。已设计和测试了许多具有PEG-脂质替代物、不具有PEG以及/或者具有PC替代脂质(例如，油酸或其类似物)的粒子。如本文所述，本文所提供的推荐纯度的PEG脂质可用于通过减少LNP引起的天然IgM的产生和/或B细胞活化来预防ABC。因此，本发明涵盖由于消除B细胞触发剂的设计而具有降低的ABC的LNP。

另一种用于阻断B1a和/或B1b细胞活化的策略涉及使用抑制LNP诱导的免疫应答的剂。这些类型的剂在下文有更详细的讨论。在一些实施方案中，这些剂阻断B1a/B1b细胞与LNP或血小板或pDC之间的相互作用。例如，所述剂可以是物理上阻断所述相互作用的抗体或其他结合剂。其实例是结合至CD36或CD6的抗体。所述剂还可以是防止或阻止B1a/B1b细胞一旦活化之后就进行信号传导或者在活化之前进行信号传导的化合物。例如，可以阻断作为B细胞与LNP或其他免疫细胞相互作用的结果的B1a/B1b信号传导级联中的一种或多种组分。在其他实施方案中，所述剂可充当一种或多种由B1a/B1b细胞在活化后产生的效应物。这些效应物包括例如天然IgM和细胞因子。

在某些实施方案中，包含本文所述的多种PEG脂质的LNP与包含纯度小于87％的多种PEG脂质的LNP制剂相比表现出更低的B细胞(例如，B1a、B1b细胞)结合和/或活化。例如，在某些实施方案中，包含本文所述的多种式(I)化合物的LNP与包含纯度小于87％的多种式(I)化合物的LNP制剂相比表现出更低的B细胞(例如，B1a、B1b细胞)结合和/或活化结合。

在某些实施方案中，包含本文所述的多种PEG脂质的LNP与包含纯度小于87％的多种PEG脂质的LNP制剂相比表现出更低的IgM结合。例如，在某些实施方案中，包含本文所述的多种式(I)化合物的LNP与包含纯度小于87％的多种式(I)化合物的LNP制剂相比表现出更低的IgM结合。

在一些情况下，用于递送一种或多种治疗剂的方法可包括：

(i)向受试者施用第一剂量的剂，

(ii)向所述受试者施用第二或后续剂量的所述剂，其中所述第二或后续剂量是在所述第一或先前剂量的2周内施用，以及

(iii)重复步骤(ii)一次或多次，

其中用不促进ABC的LNP配制所述剂。

用于将剂递送给受试者的另一种方法涉及

(i)向受试者施用第一剂量的剂，

(ii)向所述受试者施用第二或后续剂量的所述剂，其中所述第二或后续剂量是在所述第一或先前剂量的2周内施用，以及

(iii)重复步骤(ii)一次或多次，

其中所述剂在所述第二和后续剂量之后的半衰期是所述剂在所述第一剂量之后的半衰期的至少50％、60％、70％、80％、85％、90％、95％或更高。

用于将剂递送给受试者的又一种方法涉及：

(i)向受试者施用第一剂量的剂，

(ii)向所述受试者施用第二或后续剂量的所述剂，其中所述第二或后续剂量是在所述第一或先前剂量的2周内施用，以及

(iii)重复步骤(ii)一次或多次，

其中所述剂在所述第二和后续剂量之后的活性或血液浓度是所述剂在所述第一剂量之后的活性或血液浓度的至少50％、60％、70％、80％、85％、90％、95％或更高。

第二或后续剂量可在第一或先前剂量后1周内，或6天内，或5天内，或4天内，或3天内，或2天内，或1天内施用。剂可被施用2次或更多次、3次或更多次、4次或更多次等。因此，剂的施用可重复一次、两次、3次、4次、5次、6次、7次、8次、9次、10次或更多次。该剂可根据其预期目的而被长期或急性期施用。

生物活性剂的第二和后续剂量可使第一剂量的活性的至少50％，或第一剂量的至少60％，或第一剂量的至少70％，或第一剂量的至少75％，或第一剂量的至少80％，或第一剂量的至少85％，或第一剂量的至少90％，或第一剂量的至少95％，或更高的活性得以在第二或后续剂量施用后维持至少1天、2天、3天、4天、5天、6天或7天。

在本文所述的任何方法中，第一剂量和第二剂量之间的间隔可等于或小于两周，例如，小于21天、20天、19天、18天、17天、16天、15天、14天、13天、12天、11天、10天、9天、8天、7天、6天、5天、4天、3天、2天或1天。在一些情况下，可以按本文所述的任何方法每天、每2天、每3天、每4天、每5天、每6天、每7天、每8天、每9天、每10天、每11天、每12天、每13天、每14天、每15天、每16天、每17天、每18天、每19天、每20天或每21天一次地向受试者施用剂量。每种可能性均代表本发明的单独实施方案。

当生物活性剂是mRNA(治疗性mRNA或编码疫苗抗原的mRNA)时，可在第一剂量和/或第二剂量(以及后续剂量)中使用低量LNP来执行用于减少包封所述mRNA的LNP的ABC的方法。所述低剂量可等于或小于0.3mg/kg，例如，为0.2mg/kg或0.1mg/kg。在一些情况下，第一剂量、第二剂量或两者在0.1至0.3mg/kg的范围内。

本文还提供了治疗患有受益于所述生物活性剂的病状或处于患所述病状的风险中的受试者(特别是如果所述生物活性剂是治疗剂)的方法。替代地，方法可以是诊断受试者的方法，在这种情况下，生物活性剂是诊断剂。

LNP制剂

本文所述的脂质纳米粒子(LNP)的形成可通过本领域已知的任何方法来实现。例如，如美国公布第2012/0178702号中所述，其通过引用整体并入本文。脂质纳米粒子组合物和制备它们的方法的非限制性实例描述于例如Semple等人(2010)Nat.Biotechnol.28：172-176；Jayarama等人(2012)，Angew.Chem.Int.Ed.，51：8529-8533；和Maier等人(2013)Molecular Therapy 21，1570-1578(所述文献中每一篇的内容通过引用整体并入本文)中。

在一个实施方案中，可通过国际公布第WO 2011/127255号或第WO 2008/103276号中所描述的方法配制LNP制剂，所述国际公布中每一篇的内容通过引用整体并入本文。作为非限制性实例，如WO 2011/127255和/或WO 2008/103276中所描述的LNP制剂；所述国际公布中每一篇通过引用整体并入本文。在一个实施方案中，本文所述的LNP制剂可包括聚阳离子组合物。作为非限制性实例，聚阳离子组合物可选自美国专利公布第US 20050222064号的式1-60；所述专利公布的内容通过引用整体并入本文。

在一个实施方案中，可通过美国专利公布第US 2013/0156845号和国际公布第WO2013/093648号或第WO 2012/024526号中所述的方法配制脂质纳米粒子，所述公布中的每一篇通过引用整体并入本文。

可通过美国专利公布第US 20130164400中所述的系统和/或方法在无菌环境中制备本文所述的脂质纳米粒子，所述美国专利公布通过引用整体并入本文。

在一个实施方案中，可将LNP制剂配制成纳米粒子，诸如美国专利第8,492,359号(其通过引用整体并入本文)中所描述的核酸-脂质粒子。

纳米粒子组合物可任选地包含一种或多种包衣。例如，可将纳米粒子组合物配制成具有包衣的胶囊、膜剂(film)或片剂。包含本文所述的组合物的胶囊、膜剂或片剂可具有任何有用的大小、拉伸强度、硬度或密度。

在一些实施方案中，使用包括微流体混合器的方法来合成此类LNP。示例性的微流体混合器可包括但不限于狭缝叉指式微混合器(slit interdigitial micromixer)，其包括但不限于由Microinnova(Allerheiligen bei Wildon，Austria)制造的那些；和/或交错人字形微混合器(staggered herringbone micromixer)(SHM)(Zhigaltsev，I.V.等人，Bottom-up design and synthesis of limit size lipid nanoparticle systems withaqueous and triglyceride cores using millisecond microfluidic mixing havebeen published(Langmuir.2012.28：3633-40；Belliveau，N.M.等人，Microfluidicsynthesis of highly potent limit-size lipid nanoparticles for in vivodelivery of siRNA.Molecular Therapy-Nucleic Acids.2012.1：e37；Chen，D.等人，Rapid discovery of potent siRNA-containing lipid nanoparticles enabled bycontrolled microfluidic formulation。J Am Chem Soc.2012.134(16)：6948-51；这些文献中的每一篇均通过引入整体并入本文)。

在一些实施方案中，包括SHM的LNP生成方法进一步包括混合至少两个输入流，其中混合是通过微结构诱导的混沌平流(MICA)进行的。根据该方法，流体流流过以人字形图案存在的通道，从而引起旋转流动并使流体围绕彼此折叠。该方法还可包括用于流体混合的表面，其中该表面在流体循环期间改变取向。使用SHM生成LNP的方法包括在美国申请公布第2004/0262223号和第2012/0276209号中所公开的那些，这些美国申请公布中的每一篇通过引用整体并入本文。

在一个实施方案中，脂质纳米粒子可使用微混合器配制，所述微混合器诸如但不限于来自Institut für Mikrotechnik Mainz GmbH，Mainz Germany)的狭缝叉指式微结构化混合器(Slit Interdigital Microstructured Mixer)(SIMM-V2)或标准狭缝叉指式微混合器(Standard Slit Interdigital Micro Mixer)(SSIMM)或履带式微混合器(Caterpillar Micro Mixer)(CPMM)或冲击射流微混合器(Impinging-jet Micro Mixer)(IJMM)。

在一个实施方案中，脂质纳米粒子是使用微流体技术创建的(参见Whitesides，George M.The Origins and the Future of Microfluidics.Nature，2006 442：368-373；Abraham等人，Chaotic Mixer for Microchannels.Science，2002295：647-651；这些文献中的每一篇均通过引入整体并入本文)。作为非限制性实例，受控微流体配制包括用于在低雷诺数下在微通道中混合稳态压力驱动流的被动方法(参见例如Abraham等人，ChaoticMixer for Microchannels.Science，2002295：647651；该文献通过引用整体并入本文)。

在一个实施方案中，可将本发明的mRNA配制成使用微混合器芯片(诸如但不限于来自Harvard Apparatus(Holliston，MA)或Dolomite Microfluidics(Royston，UK)的那些)创建的脂质纳米粒子。微混合器芯片可用于利用分流和重组机构快速混合两种或更多种流体流。

在一个实施方案中，脂质纳米粒子的直径可以是约10nm至约100nm，诸如但不限于约10nm至约20nm、约10nm至约30nm、约10nm至约40nm、约10nm至约50nm、约10nm至约60nm、约10nm至约70nm、约10nm至约80nm、约10nm至约90nm、约20nm至约30nm、约20nm至约40nm、约20nm至约50nm、约20nm至约60nm、约20nm至约70nm、约20nm至约80nm、约20nm至约90nm、约20nm至约100nm、约30nm至约40nm、约30nm至约50nm、约30nm至约60nm、约30nm至约70nm、约30nm至约80nm、约30nm至约90nm、约30nm至约100nm、约40nm至约50nm、约40nm至约60nm、约40nm至约70nm、约40nm至约80nm、约40nm至约90nm、约40nm至约100nm、约50nm至约60nm、约50nm至约70nm约50nm至约80nm、约50nm至约90nm、约50nm至约100nm、约60nm至约70nm、约60nm至约80nm、约60nm至约90nm、约60nm至约100nm、约70nm至约80nm、约70nm至约90nm、约70nm至约100nm、约80nm至约90nm、约80nm至约100nm和/或约90nm至约100nm。在一个实施方案中，脂质纳米粒子的直径可以是约10nm至500nm。在一个实施方案中，脂质纳米粒子的直径可大于100nm，大于150nm，大于200nm，大于250nm，大于300nm，大于350nm，大于400nm，大于450nm，大于500nm，大于550nm，大于600nm，大于650nm，大于700nm，大于750nm，大于800nm，大于850nm，大于900nm，大于950nm或大于1000nm。每种可能性均代表本发明的单独实施方案。

在一些实施方案中，纳米粒子(例如，脂质纳米粒子)的平均直径为10-500nm、20-400nm、30-300nm或40-200nm。在一些实施方案中，纳米粒子(例如，脂质纳米粒子)的平均直径为50-150nm、50-200nm、80-100nm或80-200nm。

在一些实施方案中，本文所述的脂质纳米粒子的直径可为低于0.1um至100nm，诸如但不限于小于0.1um，小于1.0um，小于5um，小于10um，小于15um，小于20um，小于25um，小于30um，小于35um，小于40um，小于50um，小于55um，小于60um，小于65um，小于70um，小于75um，小于80um，小于85um，小于90um，小于95um，小于100um，小于125um，小于150um，小于175um，小于200um，小于225um，小于250um，小于275um，小于300um，小于325um，小于350um，小于375um，小于400um，小于425um，小于450um，小于475um，小于500um，小于525um，小于550um，小于575um，小于600um，小于625um，小于650um，小于675um，小于700um，小于725um，小于750um，小于775um，小于800um，小于825um，小于850um，小于875um，小于900um，小于925um，小于950um，小于975um。

在另一实施方案中，LNP的直径可以是约1nm至约100nm、约1nm至约10nm、约1nm至约20nm、约1nm至约30nm、约1nm至约40nm、约1nm至约50nm、约1nm至约60nm、约1nm至约70nm、约1nm至约80nm、约1nm至约90nm、约5nm至约100nm、约5nm至约10nm、约5nm至约20nm、约5nm至约30nm、约5nm至约40nm、约5nm至约50nm、约5nm至约60nm、约5nm至约70nm、约5nm至约80nm、约5nm至约90nm、约10至约50nM、约20至约50nm、约30至约50nm、约40至约50nm、约20至约60nm、约30至约60nm、约40至约60nm、约20至约70nm、约30至约70nm、约40至约70nm、约50至约70nm、约60至约70nm、约20至约80nm、约30至约80nm、约40至约80nm、约50至约80nm、约60至约80nm、约20至约90nm、约30至约90nm、约40至约90nm、约50至约90nm、约60至约90nm和/或约70至约90nm。每种可能性均代表本发明的单独实施方案。

纳米粒子组合物可以是相对匀质的。可使用多分散性指数来指示纳米粒子组合物的均质性，例如，纳米粒子组合物的粒度分布。小(例如，小于0.3)的多分散性指数一般指示窄的粒度分布。纳米粒子组合物可具有约0至约0.25(诸如0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.20、0.21、0.22、0.23、0.24或0.25)的多分散性指数。在一些实施方案中，纳米粒子组合物的多分散性指数可以是约0.10至约0.20。每种可能性均代表本发明的单独实施方案。

纳米粒子组合物的ζ电位可用于指示该组合物的电动电位。例如，ζ电位可描述纳米粒子组合物的表面电荷。具有相对低电荷(正电荷或负电荷)的纳米粒子组合物一般是理想的，因为带较高电荷的物质可能与细胞、组织和体内其他要素不期望地相互作用。在一些实施方案中，纳米粒子组合物的ζ电位可以是约-10mV至约+20mV、约-10mV至约+15mV、约-10mV至约+10mV、约-10mV至约+5mV、约-10mV至约0mV、约-10mV至约-5mV、约-5mV至约+20mV、约-5mV至约+15mV、约-5mV至约+10mV、约-5mV至约+5mV、约-5mV至约0mV、约0mV至约+20mV、约0mV至约+15mV、约0mV至约+10mV、约0mV至约+5mV、约+5mV至约+20mV、约+5mV至约+15mV，或约+5mV至约+10mV。每种可能性均代表本发明的单独实施方案。

治疗剂的包封效率描述了在制备之后被纳米粒子组合物包封或以其他方式与纳米粒子组合物相关联的治疗剂的量占所提供的初始量的百分比。期望包封效率高(例如，接近100％)。可例如通过比较在用一种或多种有机溶剂或洗涤剂破碎纳米粒子组合物之前和之后含有纳米粒子组合物的溶液中的治疗剂的量来测量包封效率。可利用荧光来测量溶液中游离治疗剂(例如核酸)的量。对于本文所述的纳米粒子组合物，治疗剂的包封效率可以是至少50％，例如50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或100％。在一些实施方案中，包封效率可以是至少80％。在某些实施方案中，包封效率可以是至少90％。每种可能性均代表本发明的单独实施方案。

在一些实施方案中，脂质纳米粒子的多样性值小于0.4。在一些实施方案中，脂质纳米粒子在中性pH下具有净中性电荷。在一些实施方案中，脂质纳米粒子的平均直径为50-200nm。

脂质纳米粒子制剂的特性可受多种因素影响，包括但不限于阳离子脂质组分的选择、阳离子脂质饱和度、非阳离子脂质组分的选择、非阳离子脂质饱和度、结构脂质组分的选择、PEG化的性质、所有组分的比率和生物物理参数，诸如大小。如本文所述，PEG脂质组分的纯度对于LNP的特性和性能也很重要。

在某些实施方案中，当脂质纳米粒子(LNP)包含磷脂并包封寡核苷酸、多核苷酸或核酸时，LNP具有N/P比。“N/P比”是指纳米粒子中的带正电荷的聚合物胺(例如，来自磷脂上的磷脂酰胆碱基团的氮)(“N”)与寡核苷酸、多核苷酸或核酸剂中的磷酸根基团(“P”)的比值。LNP的N/P比可影响许多特性，诸如其净表面电荷、大小、稳定性和体内活性。在某些实施方案中，本文所述的LNP的N/P比为包括端值在内的1.0至10.0。在某些实施方案中，本文所述的LNP的N/P比为大约1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5或10.0。在某些实施方案中，N/P比为包括端值在内的1.0至5.0。在某些实施方案中，N/P比为包括端值在内的2.0至5.0。在某些实施方案中，N/P比为包括端值在内的2.0至4.0。在某些实施方案中，N/P比为大约2.0、2.1、2.2.、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9或4.0。在某些实施方案中，N/P比为包括端值在内的2.5至3.5。在某些实施方案中，N/P比为大约2.0。在某些实施方案中，N/P比为大约3.0。在某些实施方案中，N/P比为大约4.0。在某些实施方案中，N/P比为大约5.0。

剂和治疗剂

本公开考虑了本文所提供的LNP和/或本文所提供的各种组合疗法可用于将各种剂递送给受试者。此类剂通常将是生物活性剂。生物活性剂是在体内具有作用且优选有益作用(诸如期望的免疫调节、免疫刺激、免疫抑制、细胞杀灭、细胞保存、经修饰的基因表达、蛋白质置换等)的剂。生物活性剂包括但不限于预防剂、治疗剂和诊断剂。生物活性剂包括免疫调节剂(诸如免疫刺激剂或免疫抑制剂)、抗原、抗体和抗体片段(诸如抗原结合抗体片段)、佐剂、细胞因子(诸如白介素)、抗细菌剂、抗病毒剂、抗真菌剂、抗寄生虫剂、抗癌剂、抗炎剂等。

此类剂可以是但不限于核酸、蛋白质或肽、小的有机化合物、碳水化合物和/或多糖等。它们可用于使核酸和/或蛋白质在细胞中，特别是在缺乏此类核酸或蛋白质或具有此类核酸或蛋白质的突变形式的细胞中表达。它们可用于引入并非细胞或生物体原生的核酸或蛋白质并使所述核酸或蛋白质表达，如例如在免疫或接种方案的背景下中所做的那样。在这方面，所述核酸或蛋白质对于施用所述核酸或蛋白质的的受试者来说可能是外来的(例如，在此类受试者中不是天然存在的，或者根本不是天然存在的)，并且它被施用给受试者以诱导和/或增强对此类核酸或蛋白质的免疫应答。本文所提供的核酸可用于此类目的。

其他生物活性剂可单独使用或与此类核酸或蛋白质一起使用，包括与此类核酸或蛋白质一起配制，包括配制在本公开的LNP中。

如本文所用，术语“核酸”是指包含核碱基和酸性部分(例如，核苷、核苷酸或核苷酸的聚合物)的化合物。通常，聚合核酸(例如，包含三个或更多个核苷酸的核酸分子)是线性分子，其中相邻的核苷酸经由磷酸二酯连键彼此连接。在一些实施方案中，“核酸”是指单个核酸残基(例如，核苷酸和/或核苷)。在一些实施方案中，“核酸”是指包含三个或更多个单独核苷酸残基的寡核苷酸链。如本文所用，术语“寡核苷酸”和“多核苷酸”可互换地用于指代核苷酸的聚合物(例如，至少三个核苷酸的串)。在一些实施方案中，“核酸”涵盖RNA以及单链和/或双链DNA。除非另有说明，否则核酸序列以5′至3′方向呈现。

核酸包括任何包含核苷酸聚合物的化合物和/或物质。这些聚合物被称为多核苷酸。核酸可以是或可包括例如核糖核酸(RNA)、脱氧核糖核酸(DNA)、苏阿糖核酸(TNA)、二醇核酸(GNA)、肽核酸(PNA)、锁核酸(LNA，包括具有β-D-核糖构型的LNA、具有α-L-核糖构型的α-LNA(LNA的非对映异构体)、具有2′-氨基官能化的2′-氨基-LNA和具有2′-氨基官能化的2′-氨基-α-LNA)、亚乙基核酸(ENA)、环己烯基核酸(CeNA)或它们的嵌合体或组合。

核酸可以是天然存在的，例如，在基因组、转录物、mRNA、tRNA、rRNA、siRNA、snRNA、质粒、粘粒、染色体、染色单体或其他天然存在的核酸分子的背景下是天然存在的。另一方面，核酸分子可以是非天然存在的分子，例如，重组DNA或RNA，人工染色体，工程改造的基因组，或它们的片段，或合成的DNA、RNA、DNA/RNA杂交体，或包括非天然存在的核苷酸或核苷。核酸可从天然来源中纯化，可以使用重组表达系统产生并任选地进行纯化，可以化学合成，等等。

此外，术语“核酸”、“DNA”、“RNA”和/或相似术语包括核酸类似物，即具有不同于磷酸二酯骨架的类似物。

在适当情况下，例如在化学合成的分子的情况下，核酸可包含核苷类似物，诸如具有经化学修饰的碱基或糖以及骨架修饰的类似物。在一些实施方案中，核酸是或包含天然核苷(例如，腺苷、胸苷、鸟苷、胞苷、尿苷、脱氧腺苷、脱氧胸苷、脱氧鸟苷和脱氧胞苷)；核苷类似物(例如，2-氨基腺苷、2-硫代胸苷、肌苷、吡咯并-嘧啶、3-甲基腺苷、5-甲基胞苷、2-氨基腺苷、C5-溴尿苷、C5-氟尿苷、C5-碘尿苷、C5-丙炔基-尿苷、C5-丙炔基-胞苷、C5-甲基胞苷、2-氨基腺苷、7-脱氮腺苷、7-脱氮鸟苷、8-氧代腺苷、8-氧代鸟苷、O(6)-甲基鸟嘌呤和2-硫代胞苷)；经化学修饰的碱基；经生物修饰的碱基(例如，甲基化碱基)；嵌入的碱基；经修饰的糖(例如，2′-氟核糖、核糖、2′-脱氧核糖、阿拉伯糖和己糖)；和/或经修饰的磷酸根基团(例如，硫代磷酸酯和5′-N-亚磷酰胺连键)。

“核苷”是指含有糖分子(例如，戊糖或核糖)或其衍生物与有机碱(例如，嘌呤或嘧啶)或其衍生物(本文还称为“核碱基”)的组合的化合物。“核苷酸”是指包括磷酸根基团的核苷。经修饰的核苷酸可通过任何有用的方法，诸如例如化学地、酶促地或重组地合成，以纳入一个或多个经修饰的或非天然的核苷。多核苷酸可以包含连接的核苷的一个或多个区域。此类区域可具有可变的骨架连键。所述连键可以是标准的磷酸二酯连键，在这种情况下，多核苷酸将包含核苷酸区域。

经修饰的核苷酸碱基配对不仅涵盖标准的腺苷-胸腺嘧啶、腺苷-尿嘧啶或鸟苷-胞嘧啶碱基对，而且还涵盖在核苷酸和/或包含非标准或经修饰的碱基的经修饰核苷酸之间形成的碱基对，其中氢键供体和氢键受体的排列允许在非标准碱基和标准碱基之间或者在两个互补的非标准碱基结构之间的氢键合。此类非标准碱基配对的一个实例是经修饰的核苷酸肌苷与腺嘌呤、胞嘧啶或尿嘧啶之间的碱基配对。可将碱基/糖或接头的任何组合掺入至本公开的多核苷酸中。

本领域技术人员将了解，除非另有说明，否则本申请中所阐述的多核苷酸序列将在代表性的DNA序列中列举“T”，但在该序列表示RNA的情况下，“T”将被取代为“U”。

可用于本文所述的治疗剂中的多核苷酸(例如，RNA多核苷酸，诸如mRNA多核苷酸)的修饰包括但不限于以下：2-甲硫基-N6-(顺式-羟基异戊烯基)腺苷；2-甲硫基-N6-甲基腺苷；2-甲硫基-N6-苏氨酰基氨基甲酰基腺苷；N6-甘氨酰基氨基甲酰基腺苷；N6-异戊烯基腺苷；N6-甲基腺苷；N6-苏氨酰基氨基甲酰基腺苷；1，2′-O-二甲基腺苷；1-甲基腺苷；2′-O-甲基腺苷；2′-O-核糖基腺苷(磷酸盐)；2-甲基腺苷；2-甲硫基-N6异戊烯基腺苷；2-甲硫基-N6-羟基正缬氨酰基氨基甲酰基腺苷；2′-O-甲基腺苷；2′-O-核糖基腺苷(磷酸盐)；异戊烯基腺苷；N6-(顺式-羟基异戊烯基)腺苷；N6，2′-O-二甲基腺苷；N6，2′-O-二甲基腺苷；N6，N6，2′-O-三甲基腺苷；N6，N6-二甲基腺苷；N6-乙酰基腺苷；N6-羟基正缬氨酰基氨基甲酰基腺苷；N6-甲基-N6-苏氨酰基氨基甲酰基腺苷；2-甲基腺苷；2-甲硫基-N6-异戊烯基腺苷；7-脱氮-腺苷；N1-甲基-腺苷；N6，N6(二甲基)腺嘌呤；N6-顺式-羟基-异戊烯基-腺苷；α-硫代-腺苷；2(氨基)腺嘌呤；2(氨基丙基)腺嘌呤；2(甲硫基)N6(异戊烯基)腺嘌呤；2-(烷基)腺嘌呤；2-(氨基烷基)腺嘌呤；2-(氨基丙基)腺嘌呤；2-(卤代)腺嘌呤；2-(卤代)腺嘌呤；2-(丙基)腺嘌呤；2’-氨基-2’-脱氧-ATP；2’-叠氮基-2’-脱氧-ATP；2′-脱氧-2′-a-氨基腺苷TP；2′-脱氧-2′-a-叠氮基腺苷TP；6(烷基)腺嘌呤；6(甲基)腺嘌呤；6-(烷基)腺嘌呤；6-(甲基)腺嘌呤；7(脱氮)腺嘌呤；8(烯基)腺嘌呤；8(炔基)腺嘌呤；8(氨基)腺嘌呤；8(硫代烷基)腺嘌呤；8-(烯基)腺嘌呤；8-(烷基)腺嘌呤；8-(炔基)腺嘌呤；8-(氨基)腺嘌呤；8-(卤代)腺嘌呤；8-(羟基)腺嘌呤；8-(硫代烷基)腺嘌呤；8-(巯基)腺嘌呤；8-叠氮基-腺苷；氮杂腺嘌呤；脱氮腺嘌呤；N6(甲基)腺嘌呤；N6-(异戊基)腺嘌呤；7-脱氮-8-氮杂-腺苷；7-甲基腺嘌呤；1-脱氮腺苷TP；2’氟-N6-Bz-脱氧腺苷TP；2’-OMe-2-氨基-ATP；2’O-甲基-N6-Bz-脱氧腺苷TP；2′-a-乙炔基腺苷TP；2-氨基腺嘌呤；2-氨基腺苷TP；2-氨基-ATP；2′-a-三氟甲基腺苷TP；2-叠氮基腺苷TP；2′-b-乙炔基腺苷TP；2-溴腺苷TP；2′-b-三氟甲基腺苷TP；2-氯腺苷TP；2′-脱氧-2′，2′-二氟腺苷TP；2′-脱氧-2′-a-巯基腺苷TP；2′-脱氧-2′-a-硫代甲氧基腺苷TP；2′-脱氧-2′-b-氨基腺苷TP；2′-脱氧-2′-b-叠氮基腺苷TP；2′-脱氧-2′-b-溴腺苷TP；2′-脱氧-2′-b-氯腺苷TP；2′-脱氧-2′-b-氟腺苷TP；2′-脱氧-2′-b-碘腺苷TP；2′-脱氧-2′-b-巯基腺苷TP；2′-脱氧-2′-b-硫代甲氧基腺苷TP；2-氟腺苷TP；2-碘腺苷TP；2-巯基腺苷TP；2-甲氧基-腺嘌呤；2-甲硫基-腺嘌呤；2-三氟甲基腺苷TP；3-脱氮-3-溴腺苷TP；3-脱氮-3-氯腺苷TP；3-脱氮-3-氟腺苷TP；3-脱氮-3-碘腺苷TP；3-脱氮腺苷TP；4′-叠氮基腺苷TP；4′-碳环腺苷TP；4′-乙炔基腺苷TP；5′-高-腺苷TP；8-氮杂-ATP；8-溴-腺苷TP；8-三氟甲基腺苷TP；9-脱氮腺苷TP；2-氨基嘌呤；7-脱氮-2，6-二氨基嘌呤；7-脱氮-8-氮杂-2，6-二氨基嘌呤；7-脱氮-8-氮杂-2-氨基嘌呤；2，6-二氨基嘌呤；7-脱氮-8-氮杂-腺嘌呤、7-脱氮-2-氨基嘌呤；2-硫代胞苷；3-甲基胞苷；5-甲酰基胞苷；5-羟基甲基胞苷；5-甲基胞苷；N4-乙酰基胞苷；2′-O-甲基胞苷；2′-O-甲基胞苷；5，2′-O-二甲基胞苷；5-甲酰基-2′-O-甲基胞苷；赖西丁(Lysidine)；N4，2′-O-二甲基胞苷；N4-乙酰基-2′-O-甲基胞苷；N4-甲基胞苷；N4，N4-二甲基-2’-OMe-胞苷TP；4-甲基胞苷；5-氮杂-胞苷；假-异-胞苷；吡咯并-胞苷；α-硫代-胞苷；2-(硫代)胞嘧啶；2’-氨基-2’-脱氧-CTP；2’-叠氮基-2’-脱氧-CTP；2′-脱氧-2′-a-氨基胞苷TP；2’-脱氧-2′-a-叠氮基胞苷TP；3(脱氮)5(氮杂)胞嘧啶；3(甲基)胞嘧啶；3-(烷基)胞嘧啶；3-(脱氮)5(氮杂)胞嘧啶；3-(甲基)胞苷；4，2′-O-二甲基胞苷；5(卤代)胞嘧啶；5(甲基)胞嘧啶；5(丙炔基)胞嘧啶；5(三氟甲基)胞嘧啶；5-(烷基)胞嘧啶；5-(炔基)胞嘧啶；5-(卤代)胞嘧啶；5-(丙炔基)胞嘧啶；5-(三氟甲基)胞嘧啶；5-溴-胞苷；5-碘-胞苷；5-丙炔基胞嘧啶；6-(偶氮)胞嘧啶；6-氮杂-胞苷；氮杂胞嘧啶；脱氮胞嘧啶；N4(乙酰基)胞嘧啶；1-甲基-1-脱氮-假异胞苷；1-甲基-假异胞苷；2-甲氧基-5-甲基-胞苷；2-甲氧基-胞苷；2-硫代-5-甲基-胞苷；4-甲氧基-1-甲基-假异胞苷；4-甲氧基-假异胞苷；4-硫代-1-甲基-1-脱氮-假异胞苷；4-硫代-1-甲基-假异胞苷；4-硫代-假异胞苷；5-氮杂-泽布拉恩(5-aza-zebularine)；5-甲基-泽布拉恩；吡咯并-假异胞苷；泽布拉恩；(E)-5-(2-溴-乙烯基)胞苷TP；2，2’-脱水-胞苷TP盐酸盐；2’氟-N4-Bz-胞苷TP；2’氟-N4-乙酰基-胞苷TP；2’-O-甲基-N4-乙酰基-胞苷TP；2’O-甲基-N4-Bz-胞苷TP；2′-a-乙炔基胞苷TP；2′-a-三氟甲基胞苷TP；2′-b-乙炔基胞苷TP；2′-b-三氟甲基胞苷TP；2′-脱氧-2′，2′-二氟胞苷TP；2′-脱氧-2′-a-巯基胞苷TP；2′-脱氧-2′-a-硫代甲氧基胞苷TP；2′-脱氧-2′-b-氨基胞苷TP；2′-脱氧-2′-b-叠氮基胞苷TP；2′-脱氧-2′-b-溴胞苷TP；2′-脱氧-2′-b-氯胞苷TP；2′-脱氧-2′-b-氟胞苷TP；2′-脱氧-2′-b-碘胞苷TP；2′-脱氧-2′-b-巯基胞苷TP；2′-脱氧-2′-b-硫代甲氧基胞苷TP；2′-O-甲基-5-(1-丙炔基)胞苷TP；3′-乙炔基胞苷TP；4′-叠氮基胞苷TP；4′-碳环胞苷TP；4′-乙炔基胞苷TP；5-(1-丙炔基)阿糖-胞苷TP；5-(2-氯-苯基)-2-硫代胞苷TP；5-(4-氨基-苯基)-2-硫代胞苷TP；5-氨基烯丙基-CTP；5-氰基胞苷TP；5-乙炔基阿糖-胞苷TP；5-乙炔基胞苷TP；5′-高-胞苷TP；5-甲氧基胞苷TP；5-三氟甲基-胞苷TP；N4-氨基-胞苷TP；N4-苯甲酰基-胞苷TP；假异胞苷；7-甲基鸟苷；N2，2′-O-二甲基鸟苷；N2-甲基鸟苷；丫苷；1，2′-O-二甲基鸟苷；1-甲基鸟苷；2′-O-甲基鸟苷；2′-O-核糖基鸟苷(磷酸盐)；2′-O-甲基鸟苷；2′-O-核糖基鸟苷(磷酸盐)；7-氨基甲基-7-脱氮鸟苷；7-氰基-7-脱氮鸟苷；古嘌苷；甲基丫苷；N2，7-二甲基鸟苷；N2，N2，2′-O-三甲基鸟苷；N2，N2，7-三甲基鸟苷；N2，N2-二甲基鸟苷；N2，7，2′-O-三甲基鸟苷；6-硫代-鸟苷；7-脱氮-鸟苷；8-氧代-鸟苷；N1-甲基-鸟苷；α-硫代-鸟苷；2(丙基)鸟嘌呤；2-(烷基)鸟嘌呤；2’-氨基-2’-脱氧-GTP；2’-叠氮基-2’-脱氧-GTP；2′-脱氧-2′-a-氨基鸟苷TP；2′-脱氧-2′-a-叠氮基鸟苷TP；6(甲基)鸟嘌呤；6-(烷基)鸟嘌呤；6-(甲基)鸟嘌呤；6-甲基-鸟苷；7(烷基)鸟嘌呤；7(脱氮)鸟嘌呤；7(甲基)鸟嘌呤；7-(烷基)鸟嘌呤；7-(脱氮)鸟嘌呤；7-(甲基)鸟嘌呤；8(烷基)鸟嘌呤；8(炔基)鸟嘌呤；8(卤代)鸟嘌呤；8(硫代烷基)鸟嘌呤；8-(烯基)鸟嘌呤；8-(烷基)鸟嘌呤；8-(炔基)鸟嘌呤；8-(氨基)鸟嘌呤；8-(卤代)鸟嘌呤；8-(羟基)鸟嘌呤；8-(硫代烷基)鸟嘌呤；8-(巯基)鸟嘌呤；氮杂鸟嘌呤；脱氮鸟嘌呤；N(甲基)鸟嘌呤；N-(甲基)鸟嘌呤；1-甲基-6-硫代-鸟苷；6-甲氧基-鸟苷；6-硫代-7-脱氮-8-氮杂-鸟苷；6-硫代-7-脱氮-鸟苷；6-硫代-7-甲基-鸟苷；7-脱氮-8-氮杂-鸟苷；7-甲基-8-氧代-鸟苷；N2，N2-二甲基-6-硫代-鸟苷；N2-甲基-6-硫代-鸟苷；1-Me-GTP；2’氟-N2-异丁基-鸟苷TP；2’O-甲基-N2-异丁基-鸟苷TP；2′-a-乙炔基鸟苷TP；2′-a-三氟甲基鸟苷TP；2′-b-乙炔基鸟苷TP；2′-b-三氟甲基鸟苷TP；2′-脱氧-2′，2′-二氟鸟苷TP；2′-脱氧-2′-a-巯基鸟苷TP；2′-脱氧-2′-a-硫代甲氧基鸟苷TP；2′-脱氧-2′-b-氨基鸟苷TP；2′-脱氧-2′-b-叠氮基鸟苷TP；2′-脱氧-2′-b-溴鸟苷TP；2′-脱氧-2′-b-氯鸟苷TP；2′-脱氧-2′-b-氟鸟苷TP；2′-脱氧-2′-b-碘鸟苷TP；2′-脱氧-2′-b-巯基鸟苷TP；2′-脱氧-2′-b-硫代甲氧基鸟苷TP；4′-叠氮基鸟苷TP；4′-碳环鸟苷TP；4′-乙炔基鸟苷TP；5′-高-鸟苷TP；8-溴-鸟苷TP；9-脱氮鸟苷TP；N2-异丁基-鸟苷TP；1-甲基肌苷；肌苷；1，2′-O-二甲基肌苷；2′-O-甲基肌苷；7-甲基肌苷；2′-O-甲基肌苷；环氧Q核苷；半乳糖基-Q核苷；甘露糖基Q核苷；Q核苷；烯丙基氨基-胸苷；氮杂胸苷；脱氮胸苷；脱氧-胸苷；2’-O-甲基尿苷；2-硫代尿苷；3-甲基尿苷；5-羧基甲基尿苷；5-羟基尿苷；5-甲基尿苷；5-牛磺酸甲基-2-硫代尿苷；5-牛磺酸甲基尿苷；二氢尿苷；假尿苷；(3-(3-氨基-3-羧基丙基)尿苷；1-甲基-3-(3-氨基-5-羧基丙基)假尿苷；1-甲基假尿苷；1-甲基-假尿苷；2′-O-甲基尿苷；2′-O-甲基假尿苷；2′-O-甲基尿苷；2-硫代-2′-O-甲基尿苷；3-(3-氨基-3-羧基丙基)尿苷；3，2′-O-二甲基尿苷；3-甲基-假-尿苷TP；4-硫代尿苷；5-(羧基羟基甲基)尿苷；5-(羧基羟基甲基)尿苷甲酯；5，2′-O-二甲基尿苷；5，6-二氢-尿苷；5-氨基甲基-2-硫代尿苷；5-氨基甲酰基甲基-2′-O-甲基尿苷；5-氨基甲酰基甲基尿苷；5-羧基羟基甲基尿苷；5-羧基羟基甲基尿苷甲酯；5-羧基甲基氨基甲基-2′-O-甲基尿苷；5-羧基甲基氨基甲基-2-硫代尿苷；5-羧基甲基氨基甲基-2-硫代尿苷；5-羧基甲基氨基甲基尿苷；5-羧基甲基氨基甲基尿苷；5-氨基甲酰基甲基尿苷TP；5-甲氧基羰基甲基-2′-O-甲基尿苷；5-甲氧基羰基甲基-2-硫代尿苷；5-甲氧基羰基甲基尿苷；5-甲基尿苷、5-甲氧基尿苷；5-甲基-2-硫代尿苷；5-甲基氨基甲基-2-硒尿苷；5-甲基氨基甲基-2-硫代尿苷；5-甲基氨基甲基尿苷；5-甲基二氢尿苷；5-氧基乙酸-尿苷TP；5-氧基乙酸-甲酯-尿苷TP；N1-甲基-假-尿苷；尿苷5-氧基乙酸；尿苷5-氧基乙酸甲酯；3-(3-氨基-3-羧基丙基)-尿苷TP；5-(异戊烯基氨基甲基)-2-硫代尿苷TP；5-(异戊烯基氨基甲基)-2′-O-甲基尿苷TP；5-(异戊烯基氨基甲基)尿苷TP；5-丙炔基尿嘧啶；α-硫代-尿苷；1(氨基烷基氨基-羰基乙烯基)-2(硫代)-假尿嘧啶；1(氨基烷基氨基羰基乙烯基)-2，4-(二硫代)假尿嘧啶；1(氨基烷基氨基羰基乙烯基)-4(硫代)假尿嘧啶；1(氨基烷基氨基羰基乙烯基)-假尿嘧啶；1(氨基羰基乙烯基)-2(硫代)-假尿嘧啶；1(氨基羰基乙烯基)-2，4-(二硫代)假尿嘧啶；1(氨基羰基乙烯基)-4(硫代)假尿嘧啶；1(氨基羰基乙烯基)-假尿嘧啶；1-取代的2(硫代)-假尿嘧啶；1-取代的2，4-(二硫代)假尿嘧啶；1-取代的4(硫代)假尿嘧啶；1-取代的假尿嘧啶；1-(氨基烷基氨基-羰基乙烯基)-2-(硫代)-假尿嘧啶；1-甲基-3-(3-氨基-3-羧基丙基)假尿苷TP；1-甲基-3-(3-氨基-3-羧基丙基)假-UTP；1-甲基-假-UTP；2(硫代)假尿嘧啶；2′脱氧尿苷；2′氟尿苷；2-(硫代)尿嘧啶；2，4-(二硫代)假尿嘧啶；2’甲基，2’氨基，2’叠氮基，2’氟-鸟苷；2’-氨基-2’-脱氧-UTP；2’-叠氮基-2’-脱氧-UTP；2’-叠氮基-脱氧尿苷TP；2’-O-甲基假尿苷；2′脱氧尿苷；2′氟尿苷；2′-脱氧-2′-a-氨基尿苷TP；2′-脱氧-2′-a-叠氮基尿苷TP；2-甲基假尿苷；3(3氨基-3羧基丙基)尿嘧啶；4(硫代)假尿嘧啶；4-(硫代)假尿嘧啶；4-(硫代)尿嘧啶；4-硫尿嘧啶；5(1，3-二唑-1-烷基)尿嘧啶；5(2-氨基丙基)尿嘧啶；5(氨基烷基)尿嘧啶；5(二甲基氨基烷基)尿嘧啶；5(胍鎓烷基)尿嘧啶；5(甲氧基羰基甲基)-2-(硫代)尿嘧啶；5(甲氧基羰基-甲基)尿嘧啶；5(甲基)2(硫代)尿嘧啶；5(甲基)2，4(二硫代)尿嘧啶；5(甲基)4(硫代)尿嘧啶；5(甲基氨基甲基)-2(硫代)尿嘧啶；5(甲基氨基甲基)-2，4(二硫代)尿嘧啶；5(甲基氨基甲基)-4(硫代)尿嘧啶；5(丙炔基)尿嘧啶；5(三氟甲基)尿嘧啶；5-(2-氨基丙基)尿嘧啶；5-(烷基)-2-(硫代)假尿嘧啶；5-(烷基)-2，4(二硫代)假尿嘧啶；5-(烷基)-4(硫代)假尿嘧啶；5-(烷基)假尿嘧啶；5-(烷基)尿嘧啶；5-(炔基)尿嘧啶；5-(烯丙基氨基)尿嘧啶；5-(氰基烷基)尿嘧啶；5-(二烷基氨基烷基)尿嘧啶；5-(二甲基氨基烷基)尿嘧啶；5-(胍鎓烷基)尿嘧啶；5-(卤代)尿嘧啶；5-(1，3-二唑-1-烷基)尿嘧啶；5-(甲氧基)尿嘧啶；5-(甲氧基羰基甲基)-2-(硫代)尿嘧啶；5-(甲氧基羰基-甲基)尿嘧啶；5-(甲基)2(硫代)尿嘧啶；5-(甲基)2，4(二硫代)尿嘧啶；5-(甲基)4(硫代)尿嘧啶；5-(甲基)-2-(硫代)假尿嘧啶；5-(甲基)-2，4(二硫代)假尿嘧啶；5-(甲基)-4(硫代)假尿嘧啶；5-(甲基)假尿嘧啶；5-(甲基氨基甲基)-2(硫代)尿嘧啶；5-(甲基氨基甲基)-2，4(二硫代)尿嘧啶；5-(甲基氨基甲基)-4-(硫代)尿嘧啶；5-(丙炔基)尿嘧啶；5-(三氟甲基)尿嘧啶；5-氨基烯丙基-尿苷；5-溴-尿苷；5-碘-尿苷；5-尿嘧啶；6(偶氮)尿嘧啶；6-(偶氮)尿嘧啶；6-氮杂-尿苷；烯丙基氨基-尿嘧啶；氮杂尿嘧啶；脱氮尿嘧啶；N3(甲基)尿嘧啶；假-UTP-1-2-乙酸；假尿嘧啶；4-硫代-假-UTP；1-羧甲基-假尿苷；1-甲基-1-脱氮-假尿苷；1-丙炔基-尿苷；1-牛磺酸甲基-1-甲基-尿苷；1-牛磺酸甲基-4-硫代-尿苷；1-牛磺酸甲基-假尿苷；2-甲氧基-4-硫代-假尿苷；2-硫代-1-甲基-1-脱氮-假尿苷；2-硫代-1-甲基-假尿苷；2-硫代-5-氮杂-尿苷；2-硫代-二氢假尿苷；2-硫代-二氢尿苷；2-硫代-假尿苷；4-甲氧基-2-硫代-假尿苷；4-甲氧基-假尿苷；4-硫代-1-甲基-假尿苷；4-硫代-假尿苷；5-氮杂-尿苷；二氢假尿苷；(±)1-(2-羟基丙基)假尿苷TP；(2R)-1-(2-羟基丙基)假尿苷TP；(2S)-1-(2-羟基丙基)假尿苷TP；(E)-5-(2-溴-乙烯基)阿糖-尿苷TP；(E)-5-(2-溴-乙烯基)尿苷TP；(Z)-5-(2-溴-乙烯基)阿糖-尿苷TP；(Z)-5-(2-溴-乙烯基)尿苷TP；1-(2，2，2-三氟乙基)-假-UTP；1-(2，2，3，3，3-五氟丙基)假尿苷TP；1-(2，2-二乙氧基乙基)假尿苷TP；1-(2，4，6-三甲基苄基)假尿苷TP；1-(2，4，6-三甲基-苄基)假-UTP；1-(2，4，6-三甲基-苯基)假-UTP；1-(2-氨基-2-羧基乙基)假-UTP；1-(2-氨基-乙基)假-UTP；1-(2-羟基乙基)假尿苷TP；1-(2-甲氧基乙基)假尿苷TP；1-(3，4-双-三氟甲氧基苄基)假尿苷TP；1-(3，4-二-甲氧基苄基)假尿苷TP；1-(3-氨基-3-羧基丙基)假-UTP；1-(3-氨基-丙基)假-UTP；1-(3-环丙基-丙-2-炔基)假尿苷TP；1-(4-氨基-4-羧基丁基)假-UTP；1-(4-氨基-苄基)假-UTP；1-(4-氨基-丁基)假-UTP；1-(4-氨基-苯基)假-UTP；1-(4-叠氮基苄基)假尿苷TP；1-(4-溴苄基)假尿苷TP；1-(4-氯苄基)假尿苷TP；1-(4-氟苄基)假尿苷TP；1-(4-碘苄基)假尿苷TP；1-(4-甲烷磺酰基苄基)假尿苷TP；1-(4-甲氧基苄基)假尿苷TP；1-(4-甲氧基-苄基)假-UTP；1-(4-甲氧基-苯基)假-UTP；1-(4-甲基苄基)假尿苷TP；1-(4-甲基-苄基)假-UTP；1-(4-硝基苄基)假尿苷TP；1-(4-硝基-苄基)假-UTP；1(4-硝基-苯基)假-UTP；1-(4-硫代甲氧基苄基)假尿苷TP；1-(4-三氟甲氧基苄基)假尿苷TP；1-(4-三氟甲基苄基)假尿苷TP；1-(5-氨基-戊基)假-UTP；1-(6-氨基-己基)假-UTP；1，6-二甲基-假-UTP；1-[3-(2-{2-[2-(2-氨基乙氧基)-乙氧基]-乙氧基}-乙氧基)-丙酰基]假尿苷TP；1-{3-[2-(2-氨基乙氧基)-乙氧基]-丙酰基}假尿苷TP；1-乙酰基假尿苷TP；1-烷基-6-(1-丙炔基)-假-UTP；1-烷基-6-(2-丙炔基)-假-UTP；1-烷基-6-烯丙基-假-UTP；1-烷基-6-乙炔基-假-UTP；1-烷基-6-高烯丙基-假-UTP；1-烷基-6-乙烯基-假-UTP；1-烯丙基假尿苷TP；1-氨基甲基-假-UTP；1-苯甲酰基假尿苷TP；1-苄基氧基甲基假尿苷TP；1-苄基-假-UTP；1-生物素基-PEG2-假尿苷TP；1-生物素基假尿苷TP；1-丁基-假-UTP；1-氰基甲基假尿苷TP；1-环丁基甲基-假-UTP；1-环丁基-假-UTP；1-环庚基甲基-假-UTP；1-环庚基-假-UTP；1-环己基甲基-假-UTP；1-环己基-假-UTP；1-环辛基甲基-假-UTP；1-环辛基-假-UTP；1-环戊基甲基-假-UTP；1-环戊基-假-UTP；1-环丙基甲基-假-UTP；1-环丙基-假-UTP；1-乙基-假-UTP；1-己基-假-UTP；1-高烯丙基假尿苷TP；1-羟基甲基假尿苷TP；1-异丙基-假-UTP；1-Me-2-硫代-假-UTP；1-Me-4-硫代-假-UTP；1-Me-α-硫代-假-UTP；1-甲烷磺酰基甲基假尿苷TP；1-甲氧基甲基假尿苷TP；1-甲基-6-(2，2，2-三氟乙基)假-UTP；1-甲基-6-(4-吗啉代)-假-UTP；1-甲基-6-(4-硫代吗啉代)-假-UTP；1-甲基-6-(被取代的苯基)假-UTP；1-甲基-6-氨基-假-UTP；1-甲基-6-叠氮基-假-UTP；1-甲基-6-溴-假-UTP；1-甲基-6-丁基-假-UTP；1-甲基-6-氯-假-UTP；1-甲基-6-氰基-假-UTP；1-甲基-6-二甲基氨基-假-UTP；1-甲基-6-乙氧基-假-UTP；1-甲基-6-乙基羧酸酯-假-UTP；1-甲基-6-乙基-假-UTP；1-甲基-6-氟-假-UTP；1-甲基-6-甲酰基-假-UTP；1-甲基-6-羟基氨基-假-UTP；1-甲基-6-羟基-假-UTP；1-甲基-6-碘-假-UTP；1-甲基-6-异丙基-假-UTP；1-甲基-6-甲氧基-假-UTP；1-甲基-6-甲基氨基-假-UTP；1-甲基-6-苯基-假-UTP；1-甲基-6-丙基-假-UTP；1-甲基-6-叔-丁基-假-UTP；1-甲基-6-三氟甲氧基-假-UTP；1-甲基-6-三氟甲基-假-UTP；1-吗啉代甲基假尿苷TP；1-戊基-假-UTP；1-苯基-假-UTP；1-新戊酰基假尿苷TP；1-炔丙基假尿苷TP；1-丙基-假-UTP；1-丙炔基-假尿苷；1-对甲苯基-假-UTP；1-叔丁基-假-UTP；1-硫代甲氧基甲基假尿苷TP；1-硫代吗啉代甲基假尿苷TP；1-三氟乙酰基假尿苷TP；1-三氟甲基-假-UTP；1-乙烯基假尿苷TP；2，2’-脱水-尿苷TP；2’-溴-脱氧尿苷TP；2’-F-5-甲基-2’-脱氧-UTP；2’-OMe-5-Me-UTP；2’-OMe-假-UTP；2′-a-乙炔基尿苷TP；2′-a-三氟甲基尿苷TP；2′-b-乙炔基尿苷TP；2′-b-三氟甲基尿苷TP；2′-脱氧-2′，2′-二氟尿苷TP；2′-脱氧-2′-a-巯基尿苷TP；2′-脱氧-2′-a-硫代甲氧基尿苷TP；2′-脱氧-2′-b-氨基尿苷TP；2′-脱氧-2′-b-叠氮基尿苷TP；2′-脱氧-2′-b-溴尿苷TP；2′-脱氧-2′-b-氯尿苷TP；2′-脱氧-2′-b-氟尿苷TP；2′-脱氧-2′-b-碘尿苷TP；2′-脱氧-2′-b-巯基尿苷TP；2′-脱氧-2′-b-硫代甲氧基尿苷TP；2-甲氧基-4-硫代-尿苷；2-甲氧基尿苷；2′-O-甲基-5-(1-丙炔基)尿苷TP；3-烷基-假-UTP；4′-叠氮基尿苷TP；4′-碳环尿苷TP；4′-乙炔基尿苷TP；5-(1-丙炔基)阿糖-尿苷TP；5-(2-呋喃基)尿苷TP；5-氰基尿苷TP；5-二甲基氨基尿苷TP；5′-高-尿苷TP；5-碘-2’-氟-脱氧尿苷TP；5-苯基乙炔基尿苷TP；5-三氘甲基-6-氘尿苷TP；5-三氟甲基-尿苷TP；5-乙烯基阿糖尿苷TP；6-(2，2，2-三氟乙基)-假-UTP；6-(4-吗啉代)-假-UTP；6-(4-硫代吗啉代)-假-UTP；6-(被取代的苯基)-假-UTP；6-氨基-假-UTP；6-叠氮基-假-UTP；6-溴-假-UTP；6-丁基-假-UTP；6-氯-假-UTP；6-氰基-假-UTP；6-二甲基氨基-假-UTP；6-乙氧基-假-UTP；6-乙基羧酸酯-假-UTP；6-乙基-假-UTP；6-氟-假-UTP；6-甲酰基-假-UTP；6-羟基氨基-假-UTP；6-羟基-假-UTP；6-碘-假-UTP；6-异丙基-假-UTP；6-甲氧基-假-UTP；6-甲基氨基-假-UTP；6-甲基-假-UTP；6-苯基-假-UTP；6-苯基-假-UTP；6-丙基-假-UTP；6-叔丁基-假-UTP；6-三氟甲氧基-假-UTP；6-三氟甲基-假-UTP；α-硫代-假-UTP；假尿苷1-(4-甲苯磺酸)TP；假尿苷1-(4-甲基苯甲酸)TP；假尿苷TP 1-[3-(2-乙氧基)]丙酸；假尿苷TP 1-[3-{2-(2-[2-(2-乙氧基)-乙氧基]-乙氧基)-乙氧基}]丙酸；假尿苷TP 1-[3-{2-(2-[2-{2(2-乙氧基)-乙氧基}-乙氧基]-乙氧基)-乙氧基}]丙酸；假尿苷TP 1-[3-{2-(2-[2-乙氧基]-乙氧基)-乙氧基}]丙酸；假尿苷TP 1-[3-{2-(2-乙氧基)-乙氧基}]丙酸；假尿苷TP 1-甲基膦酸；假尿苷TP 1-甲基膦酸二乙酯；假-UTP-N1-3-丙酸；假-UTP-N1-4-丁酸；假-UTP-N1-5-戊酸；假-UTP-N1-6-己酸；假-UTP-N1-7-庚酸；假-UTP-N1-甲基-对苯甲酸；假-UTP-N1-对苯甲酸；怀丁苷(Wybutosine)；羟基怀丁苷(Hydroxywybutosine)；异丫苷；过氧怀丁苷(Peroxywybutosine)；修饰不足的羟基怀丁苷(undermodified hydroxywybutosine)；4-脱甲基丫苷；2，6-(二氨基)嘌呤；1-(氮杂)-2-(硫代)-3-(氮杂)-吩噁嗪-1-基：1，3-(二氮杂)-2-(氧代)-吩噻嗪-1-基；1，3-(二氮杂)-2-(氧代)-吩噁嗪-1-基；1，3，5-(三氮杂)-2，6-(二氧杂)-萘；2(氨基)嘌呤；2，4，5-(三甲基)苯基；2‘甲基，2’氨基，2’叠氮基，2’氟-胞苷；2’甲基，2’氨基，2’叠氮基，2’氟-腺嘌呤；2’甲基，2’氨基，2’叠氮基，2’氟-尿苷；2′-氨基-2′-脱氧核糖；2-氨基-6-氯-嘌呤；2-氮杂-肌苷基；2′-叠氮基-2′-脱氧核糖；2′氟-2′-脱氧核糖；2′-氟修饰的碱基；2′-O-甲基-核糖；2-氧代-7-氨基吡啶并嘧啶-3-基；2-氧代-吡啶并嘧啶-3-基；2-吡啶酮；3硝基吡咯；3-(甲基)-7-(丙炔基)异喹诺酮基；3-(甲基)异喹诺酮基；4-(氟)-6-(甲基)苯并咪唑；4-(甲基)苯并咪唑；4-(甲基)吲哚基；4，6-(二甲基)吲哚基；5硝基吲哚；5-取代的嘧啶；5-(甲基)异喹诺酮基；5-硝基吲哚；6-(氮杂)嘧啶；6-(偶氮)胸腺嘧啶；6-(甲基)-7-(氮杂)吲哚基；6-氯-嘌呤；6-苯基-吡咯并-嘧啶-2-酮-3-基；7-(氨基烷基羟基)-1-(氮杂)-2-(硫代)-3-(氮杂)-吩噻嗪-1-基；7-(氨基烷基羟基)-1-(氮杂)-2-(硫代)-3-(氮杂)-吩噁嗪-1-基；7-(氨基烷基羟基)-1，3-(二氮杂)-2-(氧代)-吩噁嗪-1-基；7-(氨基烷基羟基)-1，3-(二氮杂)-2-(氧代)-吩噻嗪-1-基；7-(氨基烷基羟基)-1，3-(二氮杂)-2-(氧代)-吩噁嗪-1-基；7-(氮杂)吲哚基；7-(胍鎓烷基羟基)-1-(氮杂)-2-(硫代)-3-(氮杂)-吩噁嗪-基；7-(胍鎓烷基羟基)-1-(氮杂)-2-(硫代)-3-(氮杂)-吩噻嗪-1-基；7-(胍鎓烷基羟基)-1-(氮杂)-2-(硫代)-3-(氮杂)-吩噁嗪-1-基；7-(胍鎓烷基羟基)-1，3-(二氮杂)-2-(氧代)-吩噁嗪-1-基；7-(胍鎓烷基-羟基)-1，3-(二氮杂)-2-(氧代)-吩噻嗪-1-基；7-(胍鎓烷基羟基)-1，3-(二氮杂)-2-(氧代)-吩噁嗪-1-基；7-(丙炔基)异喹诺酮基；7-(丙炔基)异喹诺酮基、丙炔基-7-(氮杂)吲哚基；7-脱氮-肌苷基；7-取代的1-(氮杂)-2-(硫代)-3-(氮杂)-吩噁嗪-1-基；7-取代的1，3-(二氮杂)-2-(氧代)-吩噁嗪-1-基；9-(甲基)-咪唑并吡啶基；氨基吲哚基；蒽基；双-邻-(氨基烷基羟基)-6-苯基-吡咯并-嘧啶-2-酮-3-基；双-邻-取代的-6-苯基-吡咯并-嘧啶-2-酮-3-基；二氟甲苯基；次黄嘌呤；咪唑并吡啶基；肌苷基；异喹诺酮基；异鸟苷(Isoguanisine)；N2-取代的嘌呤；N6-甲基-2-氨基-嘌呤；N6-取代的嘌呤；N-烷基化衍生物；萘基；硝基苯并咪唑基；硝基咪唑基；硝基吲唑基；硝基吡唑基；努布拉林(Nubularine)；O6-取代的嘌呤；O-烷基化衍生物；邻-(氨基烷基羟基)-6-苯基-吡咯并-嘧啶-2-酮-3-基；邻-取代的-6-苯基-吡咯并-嘧啶-2-酮-3-基；氧代间型霉素TP(Oxoformycin TP)；对-(氨基烷基羟基)-6-苯基-吡咯并-嘧啶-2-酮-3-基；对-取代的-6-苯基-吡咯并-嘧啶-2-酮-3-基；并五苯基；菲基(Phenanthracenyl)；苯基；丙炔基-7-(氮杂)吲哚基；芘基；吡啶并嘧啶-3-基；吡啶并嘧啶-3-基、2-氧代-7-氨基-吡啶并嘧啶-3-基；吡咯并-嘧啶-2-酮-3-基；吡咯并嘧啶基；吡咯并吡嗪基；芪基(Stilbenzyl)；被取代的1，2，4-三唑；并四苯基；杀结核菌素(Tubercidine)；黄嘌呤；黄苷-5’-TP；2-硫代-泽布拉恩；5-氮杂-2-硫代-泽布拉恩；7-脱氮-2-氨基-嘌呤；吡啶-4-酮、核糖核苷；2-氨基-核糖核苷-TP；间型霉素A TP；间型霉素B TP；吡咯苷TP(Pyrrolosine TP)；2′-OH-阿糖-腺苷TP；2′-OH-阿糖-胞苷TP；2′-OH-阿糖-尿苷TP；2′-OH-阿糖-鸟苷TP；5-(2-甲氧甲酰基乙烯基)尿苷TP；和N6-(19-氨基-五氧杂十九烷基)腺苷TP。

在一些实施方案中，多核苷酸(例如，RNA多核苷酸，诸如mRNA多核苷酸)包含至少两个(例如，2个、3个、4个或更多个)前述经修饰的核碱基的组合。

在一些实施方案中，多核苷酸(例如，RNA多核苷酸，诸如mRNA多核苷酸)中的经修饰的核碱基选自由以下组成的组：假尿苷(ψ)、N1-甲基假尿苷(m1ψ)、N1-乙基假尿苷、2-硫代尿苷、4’-硫代尿苷、5-甲基胞嘧啶、2-硫代-1-甲基-1-脱氮-假尿苷、2-硫代-1-甲基-假尿苷、2-硫代-5-氮杂-尿苷、2-硫代-二氢假尿苷、2-硫代-二氢尿苷、2-硫代-假尿苷、4-甲氧基-2-硫代-假尿苷、4-甲氧基-假尿苷、4-硫代-1-甲基-假尿苷、4-硫代-假尿苷、5-氮杂-尿苷、二氢假尿苷、5-甲基尿苷、5-甲氧基尿苷和2’-O-甲基尿苷。在一些实施方案中，多核苷酸(例如，RNA多核苷酸，诸如mRNA多核苷酸)包含至少两个(例如，2个、3个、4个或更多个)前述经修饰的核碱基的组合。每种可能性均代表本发明的单独实施方案。

在一些实施方案中，多核苷酸(例如，RNA多核苷酸，诸如mRNA多核苷酸)中的经修饰的核碱基选自由以下组成的组：1-甲基-假尿苷(m1ψ)、5-甲氧基-尿苷(mo5U)、5-甲基-胞苷(m5C)、假尿苷(ψ)、α-硫代-鸟苷和α-硫代-腺苷。在一些实施方案中，多核苷酸包含至少两个(例如，2个、3个、4个或更多个)前述经修饰的核碱基的组合。每种可能性均代表本发明的单独实施方案。每种可能性均代表本发明的单独实施方案。

在一些实施方案中，多核苷酸(例如，RNA多核苷酸，诸如mRNA多核苷酸)包含假尿苷(ψ)和5-甲基-胞苷(m5C)。在一些实施方案中，多核苷酸(例如，RNA多核苷酸，诸如mRNA多核苷酸)包含1-甲基-假尿苷(m1ψ)。在一些实施方案中，多核苷酸(例如，RNA多核苷酸，诸如mRNA多核苷酸)包含1-甲基-假尿苷(m1ψ)和5-甲基-胞苷(m5C)。在一些实施方案中，多核苷酸(例如，RNA多核苷酸，诸如mRNA多核苷酸)包含2-硫代尿苷(s2U)。在一些实施方案中，多核苷酸(例如，RNA多核苷酸，诸如mRNA多核苷酸)包含2-硫代尿苷和5-甲基-胞苷(m5C)。在一些实施方案中，多核苷酸(例如，RNA多核苷酸，诸如mRNA多核苷酸)包含甲氧基-尿苷(mo5U)。在一些实施方案中，多核苷酸(例如，RNA多核苷酸，诸如mRNA多核苷酸)包含5-甲氧基-尿苷(mo5U)和5-甲基-胞苷(m5C)。在一些实施方案中，多核苷酸(例如，RNA多核苷酸，诸如mRNA多核苷酸)包含2’-O-甲基尿苷。在一些实施方案中，多核苷酸(例如，RNA多核苷酸，诸如mRNA多核苷酸)包含2’-O-甲基尿苷和5-甲基-胞苷(m5C)。在一些实施方案中，多核苷酸(例如，RNA多核苷酸，诸如mRNA多核苷酸)包含N6-甲基-腺苷(m6A)。在一些实施方案中，多核苷酸(例如，RNA多核苷酸，诸如mRNA多核苷酸)包含N6-甲基-腺苷(m6A)和5-甲基-胞苷(m5C)。每种可能性均代表本发明的单独实施方案。

在一些实施方案中，对于特定修饰，多核苷酸(例如，RNA多核苷酸，诸如mRNA多核苷酸)被均匀地修饰(例如，被完全修饰、在整个序列中被修饰)。例如，多核苷酸可被5-甲基-胞苷(m5C)均匀地修饰，这意味着mRNA序列中的所有胞嘧啶残基都被5-甲基-胞苷(m5C)替代。类似地，通过用经修饰的残基(如前面所阐述的任何一种残基)替换，可针对序列中存在的任何类型的核苷残基均匀地修饰多核苷酸。每种可能性均代表本发明的单独实施方案。

在一些实施方案中，所述经修饰的核碱基是经修饰的胞嘧啶。具有经修饰的胞嘧啶的核碱基和核苷的实例包括N4-乙酰基-胞苷(ac4C)、5-甲基-胞苷(m5C)、5-卤代-胞苷(例如，5-碘-胞苷)、5-羟甲基-胞苷(hm5C)、1-甲基-假异胞苷、2-硫代-胞苷(s2C)、2-硫代-5-甲基-胞苷。

在一些实施方案中，经修饰的核碱基是经修饰的尿苷。具有经修饰的尿苷的示例性核碱基和核苷包括5-氰基尿苷或4′-硫代尿苷。每种可能性均代表本发明的单独实施方案。

在一些实施方案中，经修饰的核碱基是经修饰的腺嘌呤。具有经修饰的腺嘌呤的示例性核碱基和核苷包括7-脱氮-腺嘌呤、1-甲基-腺苷(m1A)、2-甲基-腺嘌呤(m2A)、N6-甲基-腺苷(m6A)和2，6-二氨基嘌呤。每种可能性均代表本发明的单独实施方案。

在一些实施方案中，经修饰的核碱基是经修饰的鸟嘌呤。具有经修饰的鸟嘌呤的示例性核碱基和核苷包括肌苷(I)、1-甲基-肌苷(m1I)、丫苷(imG)、甲基丫苷(mimG)、7-脱氮-鸟苷、7-氰基-7-脱氮-鸟苷(preQ0)、7-氨基甲基-7-脱氮-鸟苷(preQ1)、7-甲基-鸟苷(m7G)、1-甲基-鸟苷(m1G)、8-氧代-鸟苷、7-甲基-8-氧代-鸟苷。每种可能性均代表本发明的单独实施方案。

在一些实施方案中，多核苷酸充当信使RNA(mRNA)。“信使RNA”(mRNA)是指编码(至少一种)多肽(天然存在的、非天然存在的或经修饰的氨基酸聚合物)并且可在体外、体内、原位或离体被翻译从而产生所编码的多肽的任何多核苷酸。mRNA分子的基本组分通常包含至少一个编码区、5′非翻译区(UTR)、3′UTR、5′帽和聚A尾。多核苷酸可起mRNA作用，但可在它们的功能和/或结构设计特征方面与野生型mRNA区分开来，所述功能和/或结构设计特征能克服使用基于核酸的治疗剂进行有效多肽表达所存在的现有问题。

如本文所提供的mRNA包含至少一种(一种或多种)具有编码至少一种目的多肽的开放阅读框的核糖核酸(RNA)多核苷酸。在一些实施方案中，mRNA的RNA多核苷酸编码2-10、2-9、2-8、2-7、2-6、2-5、2-4、2-3、3-10、3-9、3-8、3-7、3-6、3-5、3-4、4-10、4-9、4-8、4-7、4-6、4-5、5-10、5-9、5-8、5-7、5-6、6-10、6-9、6-8、6-7、7-10、7-9、7-8、8-10、8-9或9-10种多肽。在一些实施方案中，mRNA的RNA多核苷酸编码至少10、20、30、40、50、60、70、80、90或100种多肽。在一些实施方案中，mRNA的RNA多核苷酸编码至少100种或至少200种多肽。

在一些实施方案中，核酸是治疗性mRNA。如本文所用，术语“治疗性mRNA”是指编码治疗性蛋白质的mRNA。治疗性蛋白质在宿主细胞或受试者中介导多种效应，以便治疗疾病或改善疾病的体征和症状。例如，治疗性蛋白质可替代有缺陷或异常的蛋白质，增强内源性蛋白质的功能，向细胞提供新颖的功能(例如，抑制或活化内源性细胞活性，或充当另一种治疗性化合物(例如，抗体-药物缀合物)的递送剂)。治疗性mRNA可用于治疗以下疾病和病状：细菌感染、病毒感染、寄生虫感染、细胞增殖病症、遗传病症和自身免疫病症。

因此，本发明的结构可用作治疗剂或预防剂。它们被提供用于医药中。例如，可向受试者施用本文所述结构的mRNA，其中所述多核苷酸在体内被翻译从而产生治疗性肽。提供了用于诊断、治疗或预防人和其他哺乳动物的疾病或病状的组合物、方法、试剂盒和试剂。本发明的活性治疗剂包括所述结构、含有结构的细胞或由包含在所述结构中的多核苷酸翻译的多肽。

所述结构可被诱导用于在细胞、组织或生物体中翻译。此类翻译可以是在体内、离体、在培养物中或在体外的翻译。使所述细胞、组织或生物体与有效量的组合物接触，所述组合物包含含有所述mRNA多核苷酸的结构，所述mRNA多核苷酸中的每一个具有至少一个编码肽的可翻译区。

所述结构的“有效量”至少部分地基于靶组织、靶细胞类型、施用手段、多核苷酸的物理特征(例如，经修饰的核苷的大小和程度)和核酸的其他组分以及其他决定因素来提供。一般而言，有效量的核酸能诱导或增强细胞中肽的产生。

本发明的mRNA可被设计成编码选自数种靶类别中的任一种的目的多肽，所述靶类别包括但不限于生物制剂、抗体、疫苗、治疗性蛋白质或肽、细胞穿透肽、分泌性蛋白质、质膜蛋白质、胞质或细胞骨架蛋白质、细胞内膜结合蛋白质、核蛋白质、与人疾病相关的蛋白质、靶向部分，或者由人基因组编码的那些尚未鉴定出治疗适应症但仍可用于研究和发现领域的蛋白质。“治疗性蛋白质”是指当施用于细胞时具有治疗、诊断和/或预防作用以及/或者引发期望的生物学和/或药理作用的蛋白质。

本文所公开的mRNA可以编码一种或多种生物制剂。如本文所用，“生物制剂”是通过本文提供的方法产生的并且可用于治疗、治愈、减轻、预防或诊断严重或危及生命的疾病或医学病状的基于多肽的分子。根据本发明的生物制剂包括但不限于变应原提取物(例如用于变应注射和测试)、血液组分、基因疗法产品、用于移植中的人组织或细胞产品、疫苗、单克隆抗体、细胞因子、生长因子、酶、血栓溶解剂和免疫调节剂等。

根据本发明，一种或多种当前正在销售或正在开发的生物制剂可被本发明的mRNA编码。尽管不希望受理论束缚，但据信，将已知生物制剂的编码多核苷酸掺入到本发明的mRNA中将使治疗功效得以改善，这至少部分归因于构建体设计的特异性、纯度和/或选择性。

本文所公开的mRNA可编码一种或多种抗体或其片段。术语“抗体”包括单克隆抗体(包括具有免疫球蛋白Fc区的全长抗体)、具有多表位特异性的抗体组合物、多特异性抗体(例如，双特异性抗体、双链抗体(diabodies)和单链分子)以及抗体片段。术语“免疫球蛋白”(Ig)在本文中可与“抗体”互换使用。如本文所用，术语“单克隆抗体”是指从基本上均质的抗体群体获得的抗体，即，除了可能天然地发生的可能以较少量存在的突变和/或翻译后修饰(例如，异构化、酰胺化)之外，包含该群体的各个抗体是相同的。单克隆抗体对单一抗原位点具有高度特异性。

本文的单克隆抗体具体包括“嵌合”抗体(免疫球蛋白)，其中重链和/或轻链的一部分与来源于特定物种或属于特定抗体类别或亚类的抗体中的对应序列同一或同源，而所述一条或多条链的其余部分与衍生自另一物种或属于另一抗体类别或亚类的抗体中的对应序列同一或同源；以及此类抗体的片段，只要它们表现出期望的生物活性。本文的目的嵌合抗体包括但不限于包含来源于非人灵长类动物(例如，旧大陆猴、猿等)的可变结构域抗原结合序列和人恒定区序列的“灵长类源化primatized)”抗体。

“抗体片段”包括完整抗体的一部分，优选完整抗体的抗原结合区和/或可变区。抗体片段的实例包括Fab、Fab′、F(ab′)2和Fv片段；双链抗体；线性抗体；纳米抗体；单链抗体分子和由抗体片段形成的多特异性抗体。

五类免疫球蛋白(IgA、IgD、IgE、IgG和IgM)中的任一类均可被本发明的mRNA编码，包括分别命名为α、δ、ε、γ和μ的重链。还包括编码亚类(γ和μ)的多核苷酸序列。因此，抗体的任何亚类均可被部分地或全部地编码并且包括以下亚类：IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1和IgA2。根据本发明，一种或多种当前正在销售或正在开发的抗体或片段可被本发明的mRNA编码。

本发明的mRNA中编码的抗体可用于治疗许多治疗领域中的病状或疾病，所述治疗领域诸如但不限于血液、心血管、CNS、中毒(包括抗蛇毒血清)、皮肤病学、内分泌学、胃肠、医学成像、肌肉骨骼、肿瘤学、免疫学、呼吸、感官和抗感染。

在一个实施方案中，本文所公开的mRNA可编码单克隆抗体和/或其变体。抗体的变体还可包括但不限于取代变体、保守氨基酸取代、插入变体、缺失变体和/或共价衍生物。在一个实施方案中，本文所公开的mRNA可编码免疫球蛋白Fc区。在另一实施方案中，所述mRNA可编码变体免疫球蛋白Fc区。

本文所公开的mRNA可编码一种或多种疫苗抗原。如本文所用，“疫苗抗原”是改善对特定疾病或感染原的免疫力的生物制品。根据本发明，一种或多种当前正在销售或正在开发的疫苗抗原可被本发明的mRNA编码。本发明的mRNA中编码的疫苗抗原可用于治疗许多治疗领域中的病状或疾病，所述治疗领域诸如但不限于癌症、变应反应和感染性疾病。

本发明的mRNA可被设计为编码一种或多种抗微生物肽(AMP)或抗病毒肽(AVP)。已从宽范围的动物(诸如但不限于微生物体、无脊椎动物、植物、两栖动物、鸟类、鱼类和哺乳动物)中分离出AMP和AVP并进行了描述。本文所述的抗微生物多肽可阻断一种或多种有包膜病毒(例如，HIV、HCV)的细胞融合和/或病毒进入。例如，抗微生物多肽可包含对应于病毒包膜蛋白质(例如，HIV-1gp120或gp41)的跨膜亚单位的区域(例如，至少约5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55或60个氨基酸的连续序列)的合成肽，或者由所述合成肽组成。HIV-1gp120或gp41的氨基酸和核苷酸序列描述于例如Kuiken等人，(2008).″HIV SequenceCompendium，″Los Alamos National Laboratory中。

在一些实施方案中，抗微生物多肽可与对应的病毒蛋白质序列具有至少约75％、80％、85％、90％、95％、100％的序列同源性。在一些实施方案中，抗微生物多肽可与对应的病毒蛋白质序列具有至少约75％、80％、85％、90％、95％或100％的序列同源性。

在其他实施方案中，抗微生物多肽可包含对应于衣壳结合蛋白质的结合结构域的区域(例如，至少约5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55或60个氨基酸的连续序列)的合成肽，或者由所述合成肽组成。在一些实施方案中，抗微生物多肽可与衣壳结合蛋白质的对应序列具有至少约75％、80％、85％、90％、95％或100％的序列同源性。

本文所述的抗微生物多肽可阻断蛋白酶二聚化并抑制病毒前蛋白质(proprotein)裂解(例如，HIV Gag-pol加工)为功能蛋白质，由此防止一种或多种有包膜病毒(例如，HIV、HCV)的释放。在一些实施方案中，抗微生物多肽可与对应的病毒蛋白质序列具有至少约75％、80％、85％、90％、95％、100％的序列同源性。

在其他实施方案中，抗微生物多肽可包含对应于蛋白酶结合蛋白质的结合结构域的区域(例如，至少约5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55或60个氨基酸的连续序列)的合成肽，或者由所述合成肽组成。在一些实施方案中，抗微生物多肽可与蛋白酶结合蛋白质的对应序列具有至少约75％、80％、85％、90％、95％、100％的序列同源性。

下面示出了可用mRNA疫苗抗原或抗微生物肽来治疗的感染性疾病的非限制性列表：人免疫缺陷病毒(HIV)、导致分枝杆菌感染的HIV、与AIDS有关的恶病质、与AIDS有关的巨细胞病毒感染、HIV-相关的肾病变、脂肪营养不良、与AID有关的隐球菌性脑膜炎、与AIDS有关的嗜中性白血球减少症、耶氏肺孢菌(Pneumocysitis jiroveci)(卡氏肺孢菌(Pneumocystis carinii))感染、与AID有关的弓形虫病、甲型肝炎、乙型肝炎、丙型肝炎、丁型肝炎或戊型肝炎、疱疹、带状疱疹(水痘(chicken pox))、德国麻疹(风疹病毒)、黄热病、登革热(dengue fever)等(黄病毒)、流行性感冒(流感病毒)、出血性感染性疾病(马尔堡(Marburg)或埃博拉(Ebola)病毒)、细菌性感染性疾病诸如军团病(Legionnaires′disease)(军团杆菌属(Legionella))、胃溃疡(螺杆菌属(Helicobacter))、霍乱(弧菌属(Vibrio))、大肠杆菌(E.coli)感染、葡萄球菌感染、沙门氏菌感染或链球菌感染、破伤风(破伤风梭菌(Clostridium tetani))、原生动物感染性疾病(疟疾、睡眠病、利什曼病(leishmaniasis)、弓形虫病，即由疟原虫(plasmodium)、锥虫、利什曼原虫(1eishmania)和弓形虫(toxoplasma)引起的感染)、白喉、麻风、麻疹、百日咳、狂犬病、破伤风、结核病、伤寒、牛痘(varicella)、腹泻感染(诸如阿米巴病(Amoebiasis)、艰难梭菌相关腹泻(CDAD)、隐孢子虫病、贾第虫病(Giardiasis)、环孢子虫病和轮状病毒性胃肠炎)、脑炎(诸如日本脑炎、西方马脑炎(Wester equine encephalitis)和蜱传脑炎(Tick-borne encephalitis，TBE))、真菌性皮肤病(诸如念珠菌病(candidiasis)、甲真菌病、头癣(Tinea captis)/头皮癣(scal ringworm)、体癣(Tinea corporis)/身体癣(body ringworm)、体股癣(Tineacruris)/股癣(jock itch)、孢子丝菌病和足癣(Tinea pedis)/运动员脚(Athlete’sfoot))、脑膜炎(诸如流感嗜血杆菌(Haemophilus influenza)b型(Hib)、病毒性脑膜炎、脑膜炎球菌感染)和肺炎球菌感染、被忽视的热带病(neglected tropical disease)(诸如阿根廷出血热(Argentine haemorrhagic fever)、利什曼病、线虫(Nematode)/蛔虫(roundworm)感染、罗斯河病毒感染(Ross river virus infection)和西尼罗病毒(WestNile virus)(WNV)疾病)、非HIV STD(诸如滴虫病、人乳头瘤病毒(HPV)感染、性传播衣原体疾病、软下疳和梅毒)、非脓毒性细菌感染(诸如蜂窝织炎、莱姆病(lyme disease)、MRSA感染、假单胞菌感染、葡萄球菌感染、南欧斑疹热(Boutonneuse fever)、钩端螺旋体病、风湿热、肉毒中毒、立克次氏体病(Rickettsial disease)和乳突炎)、寄生虫感染(诸如囊虫病、棘球蚴病、吸虫类(Trematode)/吸虫(Fluke)感染、旋毛虫病、巴贝虫病(Babesiosis)、皮下蝇蛆病、裂头绦虫病和锥虫病)、呼吸道感染(诸如腺病毒感染、曲霉病(aspergillosis)感染、禽(H5N1)流感、流感、RSV感染、严重急性呼吸综合征(SARS)、鼻窦炎、军团杆菌病(Legionellosis)、球孢子菌病和猪(H1N1)流感)、败血症(诸如菌血症、败血症/败血性休克、早产婴儿的败血症)、尿路感染(诸如阴道感染(细菌)、阴道感染(真菌)和淋菌性感染)、病毒性皮肤病(诸如B19细小病毒感染、疣、生殖器疱疹、口面疱疹、带状疱疹、内耳感染、胎儿巨细胞病毒综合征)、食源性疾患(诸如布鲁氏菌病(brucellosis)(布鲁氏菌属种(Brucella species))、产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)(ε毒素)、大肠杆菌O157：H7(大肠杆菌)、沙门氏菌病(Salmonellosis)(沙门氏菌属种(Salmonellaspecies))、志贺菌病(Shingellosis)(志贺菌属(Shingella))、弧菌病和李斯特菌病(Listeriosis)、生物恐怖主义和潜在流行性疾病(诸如埃博拉出血热、拉沙热(Lassafever)、马尔堡出血热、鼠疫、炭疽、尼帕病毒病(Nipah virus disease)、汉坦病毒(Hantavirus)、天花、鼻疽病(鼻疽伯克霍尔德菌(Burkholderia mallei))、类鼻疽(类鼻疽伯克霍尔德菌(Burkholderia pseudomallei))、鹦鹉热(鹦鹉热衣原体(Chlamydia psittaci))、Q热(贝氏柯克斯体(Coxiella burnetii))、兔热病(土拉热弗朗西斯杆菌(Fancisellatularensis))、风疹、腮腺炎和脊髓灰质炎。

本文所公开的mRNA可编码一种或多种经过验证的或“测试中”的治疗性蛋白质或肽。根据本发明，一种或多种当前正在销售或正在开发的治疗性蛋白质或肽可被本发明的mRNA编码。本发明的mRNA中编码的治疗性蛋白质和肽可用于治疗许多治疗领域中的病状或疾病，所述治疗领域诸如但不限于血液、心血管、CNS、中毒(包括抗蛇毒血清)、皮肤病学、内分泌学、遗传学、泌尿生殖器、胃肠、肌肉骨骼、肿瘤学和免疫学、呼吸、感官和抗感染。

本文所公开的mRNA可编码一种或多种细胞穿透多肽。如本文所用，“细胞穿透多肽”或CPP是指可促进细胞对分子的摄取的多肽。本发明的细胞穿透多肽可含有一种或多种可检测的标记。所述多肽可自始至终被部分地或完整地标记。所述mRNA可完整地、部分地或根本不编码可检测的标记。细胞穿透肽还可包含信号序列。如本文所用，“信号序列”是指在蛋白质翻译期间结合在新生蛋白质的氨基末端的氨基酸残基的序列。信号序列可用于对细胞穿透多肽的分泌发出信号。

在一个实施方案中，mRNA还可编码融合蛋白质。可通过将带电荷的蛋白质可操作地连接至治疗性蛋白质来创建融合蛋白质。如本文所用，“可操作地连接”是指治疗性蛋白质和带电荷的蛋白质被连接成使得在复合物被引入到细胞中时允许复合物表达。如本文所用，“带电荷的蛋白质”是指带有正、负或总体中性电荷的蛋白质。优选地，治疗性蛋白质可在融合蛋白质的形成中共价连接至带电荷的蛋白质。表面电荷与总氨基酸或表面氨基酸的比率可以是大约0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8或0.9。

由mRNA编码的细胞穿透多肽在被翻译后可形成复合物。该复合物可包含连接(例如共价连接)至细胞穿透多肽的带电荷的蛋白质。

在一个实施方案中，细胞穿透多肽可包含第一结构域和第二结构域。第一结构域可包含超荷电(supercharged)多肽。第二结构域可包含蛋白质结合配偶体。如本文所用，“蛋白质结合配偶体”包括但不限于抗体和其功能片段、支架蛋白质或肽。细胞穿透多肽可进一步包含所述蛋白质结合配偶体的细胞内结合配偶体。细胞穿透多肽可能能够从可引入所述mRNA的细胞中分泌出来。细胞穿透多肽还可能能够穿透第一细胞。

在一个实施方案中，mRNA可编码可包含蛋白质结合配偶体的细胞穿透多肽。蛋白质结合配偶体可包括但不限于抗体、超荷电抗体或功能片段。可将mRNA引入到其中引入了包含蛋白质结合配偶体的细胞穿透多肽的细胞中。

本公开的一些实施方案提供了治疗性mRNA，其包含至少一种具有编码至少一种抗原性多肽的开放阅读框的核糖核酸(RNA)多核苷酸，其中所述RNA的所述RNA多核苷酸包含至少一种化学修饰。在一些实施方案中，所述化学修饰选自假尿苷、N1-甲基假尿苷、N1-乙基假尿苷、2-硫代尿苷、4’-硫代尿苷、5-甲基胞嘧啶、2-硫代-1-甲基-1-脱氮-假尿苷、2-硫代-1-甲基-假尿苷、2-硫代-5-氮杂-尿苷、2-硫代-二氢假尿苷、2-硫代-二氢尿苷、2-硫代-假尿苷、4-甲氧基-2-硫代-假尿苷、4-甲氧基-假尿苷、4-硫代-1-甲基-假尿苷、4-硫代-假尿苷、5-氮杂-尿苷、二氢假尿苷、5-甲基尿苷、5-甲氧基尿苷和2’-O-甲基尿苷。每种可能性均代表本发明的单独实施方案。

在一些实施方案中，本公开的任何前述多核苷酸是经密码子优化的。密码子优化方法是本领域已知的，并且可如本文所提供的那样使用。在一些实施方案中，密码子优化可用于匹配靶生物体和宿主生物体中的密码子频率以确保适当的折叠；偏倚GC含量以增加mRNA稳定性或减少二级结构；使可能损害基因构建或表达的串联重复密码子或碱基串(base run)最小化；定制转录和翻译控制区；插入或去除蛋白质转运序列；去除/添加编码蛋白质中的翻译后修饰位点(例如糖基化位点)；添加、去除或改组蛋白质结构域；插入或删除限制位点；修饰核糖体结合位点和mRNA降解位点；调节翻译速率以允许蛋白质的各种结构域正确折叠；或者减少或消除多核苷酸内的问题二级结构。密码子优化工具、算法和服务是本领域已知的——非限制性实例包括来自GeneArt(Life Technologies)、DNA2.0(MenloPark CA)和/或专有方法的服务。在一些实施方案中，使用优化算法来优化开放阅读框(ORF)序列。

在一些实施方案中，密码子优化的序列与天然存在的序列或野生型序列(例如，编码目的多肽或蛋白质(例如，抗原性的蛋白质或多肽)的天然存在的mRNA序列或野生型mRNA序列)共有小于95％的序列同一性。在一些实施方案中，密码子优化的序列与天然存在的序列或野生型序列(例如，编码目的多肽或蛋白质(例如，抗原性的蛋白质或多肽)的天然存在的mRNA序列或野生型mRNA序列)共有小于90％的序列同一性。在一些实施方案中，密码子优化的序列与天然存在的序列或野生型序列(例如，编码目的多肽或蛋白质(例如，抗原性的蛋白质或多肽)的天然存在的mRNA序列或野生型mRNA序列)共有小于85％的序列同一性。在一些实施方案中，密码子优化的序列与天然存在的序列或野生型序列(例如，编码目的多肽或蛋白质(例如，抗原性的蛋白质或多肽)的天然存在的mRNA序列或野生型mRNA序列)共有小于80％的序列同一性。在一些实施方案中，密码子优化的序列与天然存在的序列或野生型序列(例如，编码目的多肽或蛋白质(例如，抗原性的蛋白质或多肽)的天然存在的mRNA序列或野生型mRNA序列)共有小于75％的序列同一性。

在一些实施方案中，密码子优化的序列与天然存在的序列或野生型序列(例如，编码目的多肽或蛋白质(例如，抗原性的蛋白质或多肽)的天然存在的mRNA序列或野生型mRNA序列)共有介于65％与85％之间(例如，介于约67％与约85％之间或介于约67％与约80％之间)的序列同一性。在一些实施方案中，密码子优化的序列与天然存在的序列或野生型序列(例如，编码目的多肽或蛋白质(例如，抗原性的蛋白质或多肽)的天然存在的mRNA序列或野生型mRNA序列)共有介于65％与75％之间或约80％的序列同一性。

在一些实施方案中，密码子优化的RNA例如可以是其中G/C水平增强的RNA。核酸分子的G/C含量可影响RNA的稳定性。具有增加量的鸟嘌呤(G)和/或胞嘧啶(C)残基的RNA可能在功能上比含有大量腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T)或尿嘧啶(U)核苷酸的核酸更稳定。WO02/098443公开了含有通过翻译区中的序列修饰来稳定化的mRNA的药物组合物。由于遗传密码的简并性，因此所述修饰通过将现有的密码子替换为那些促进更高RNA稳定性而不改变所得氨基酸的密码子来发挥作用。该方法局限于RNA的编码区。

如本文所用，当提到多肽时，术语“位点”在其涉及基于氨基酸的实施方案时，与“氨基酸残基”和“氨基酸侧链”同义使用。如本文所用，当提到多核苷酸时，术语“位点”在其涉及基于核苷酸的实施方案时，与“核苷酸”同义使用。位点表示肽或多肽或多核苷酸内的位置，该位置可在基于该多肽或多核苷酸的分子内被修饰、操纵、更改、衍生化或改变。

如本文所用，当提到多肽或多核苷酸时，术语“末端(termini)”或“末端(terminus)”分别是指多肽或多核苷酸的端点。此类端点不仅限于多肽或多核苷酸的第一个或最后一个位点，还可包括在末端区域中的另外的氨基酸或核苷酸。基于多肽的分子可表征为具有N-末端(被具有游离氨基(NH2)的氨基酸封端)和C-末端(被具有游离羧基(COOH)的氨基酸封端)。蛋白质在一些情况下由通过二硫键或通过非共价力结合在一起的多条多肽链组成(多聚体、寡聚体)。这些蛋白质具有多个N末端和C末端。替代地，多肽的末端可被修饰成使得它们视情况以基于非多肽的部分(诸如有机缀合物)开始或结束。

如本领域技术人员所认识到的，蛋白质片段、功能性蛋白质结构域和同源蛋白质也被认为在目的多肽的范围内。例如，本文提供了参考蛋白质的长度为10、20、30、40、50、60、70、80、90、100个或大于100个氨基酸的任何蛋白质片段(意指具有比参考多肽序列短至少一个氨基酸残基但在其他方面同一的多肽序列)。在另一实例中，包含与本文所述的任何序列40％、50％、60％、70％、80％、90％、95％或100％同一的20、30、40、50或100个氨基酸的序列段(stretch)的任何蛋白质均可根据本公开来利用。在一些实施方案中，多肽包含2、3、4、5、6、7、8、9、10个或更多个如本文所提供或提及的任何序列中所示的突变。在另一实例中，包含与本文所述的任何序列大于80％、90％、95％或100％同一的20、30、40、50或100个氨基酸的序列段的任何蛋白质均可根据本公开来利用，其中所述蛋白质具有与本文所述的任何序列小于80％、75％、70％、65％或60％同一的5、10、15、20、25或30个氨基酸的序列段。

可用于本公开中的多肽或多核苷酸分子可与参考分子(例如，参考多肽或参考多核苷酸)，例如与本领域所述的分子(例如，工程改造或设计的分子或野生型分子)共有一定程度的序列相似性或同一性。如本领域已知的术语“同一性”是指如通过比较序列所确定的两个或更多个多肽或多核苷酸的序列之间的关系。在本领域中，同一性还意指它们之间的序列相关程度，如通过两个或更多个氨基酸残基或核酸残基的串之间的匹配数目所确定的。同一性度量通过特定数学模型或计算机程序(例如，“算法”)、采用空位比对(如果有的话)确定的两条或更多条序列中较小的序列之间同一匹配的百分比。相关肽的同一性可通过已知方法容易地计算。“同一性％”在其应用于多肽或多核苷酸序列时，被定义为在对序列进行比对并引入空位(如有必要)以实现最大同一性百分比后，候选氨基酸或核酸序列中与第二序列的氨基酸序列或核酸序列中的残基同一的残基(氨基酸残基或核酸残基)的百分比。用于比对的方法和计算机程序是本领域众所周知的。应当理解，同一性取决于同一性百分比的计算，但可能由于计算中引入的空位和罚分而在值上有所不同。一般来说，特定多核苷酸或多肽的变体与该特定参考多核苷酸或多肽具有至少40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％但小于100％的序列同一性，如通过本文所述以及本领域技术人员已知的序列比对程序和参数所确定的。此类用于比对的工具包括BLAST套组的那些(Stephen F.Altschul等人(1997)，″Gapped BLAST and PSI-BLAST：a new generation of protein databasesearch programs″，Nucleic Acids Res.25：3389-3402)。另一种流行的局部比对技术基于Smith-Waterman算法(Smith，T.F.和Waterman，M.S.(1981)“Identification of commonmolecular subsequences.”J.Mol.Biol.147：195-197)。基于动态编程的通用全局比对技术是Needleman-Wunsch算法(Needleman，S.B.和Wunsch，C.D.(1970)“A general methodapplicable to the search for similarities in the amino acid sequences of twoproteins.”J.Mol.Biol.48：443-453.)。最近，已开发出快速最佳全局序列比对算法(FastOptimal Global Sequence Alignment Algorithm，FOGSAA)，据称它比其他最佳全局比对方法(包括Needleman-Wunsch算法)更快地产生核苷酸和蛋白质序列的全局比对。本文描述了其他工具，特别是在下面的“同一性”的定义中。

如本文所用，术语“同源性”是指聚合物分子之间(例如核酸分子(例如，DNA分子和/或RNA分子)之间)和/或多肽分子之间的总体相关性。共有通过匹配残基的比对所确定的阈值水平的相似性或同一性的聚合物分子(例如核酸分子(例如DNA分子和/或RNA分子)和/或多肽分子)被称为同源。同源性是描述分子之间的关系的定性术语，并且可基于定量相似性或同一性。相似性或同一性是定量术语，它定义了两个比较序列之间的序列匹配程度。在一些实施方案中，如果聚合分子的序列至少25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或99％同一或相似，则认为它们彼此“同源”。术语“同源的”必然是指至少两个序列(多核苷酸或多肽序列)之间的比较。如果两个多核苷酸序列所编码的多肽对于至少一个至少20个氨基酸序列的序列段来说至少为至少50％、60％、70％、80％、90％、95％或甚至99％同一，则认为这两个多核苷酸序列是同源的。在一些实施方案中，同源多核苷酸序列的特征在于编码至少4-5个独特指定的氨基酸的序列段的能力。对于长度少于60个核苷酸的多核苷酸序列，同源性由编码至少4-5个独特指定的氨基酸的序列段的能力确定。如果两个蛋白质序列对于至少一个至少20个氨基酸的序列段来说至少50％、60％、70％、80％或90％同一，则认为这两个蛋白质序列是同源的。

同源性暗指所比较的序列在进化中从一个共同的起点分化。术语“同源物”是指通过从共同的祖先序列派生而与第二氨基酸序列或核酸序列相关的第一氨基酸序列或核酸序列(例如，基因(DNA或RNA)或蛋白质序列)。术语“同源物”可适用于通过物种形成事件分离的基因和/或蛋白质之间的关系，或通过遗传复制事件分离的基因和/或蛋白质之间的关系。“直向同源物”是不同物种中通过物种形成从共同祖先基因(或蛋白质)进化而来的基因(或蛋白质)。通常，直向同源物在进化过程中保留相同的功能。“旁系同源物”是通过基因组内的复制而相关的基因(或蛋白质)。直向同源物在进化过程中保留了相同的功能，而旁系同源物进化出新的功能，即使这些功能与原始功能有关。

术语“同一性”是指聚合物分子之间(例如多核苷酸分子之间(例如，DNA分子和/或RNA分子)之间)和/或多肽分子之间的总体相关性。例如，两个多核酸序列的同一性百分比的计算可通过出于最佳比较目的而对两个序列进行比对(例如，出于最佳比对，可在第一核酸序列和第二核酸序列中的一者或两者中引入空位，并且出于比较目的可忽略不同一的序列)来进行。在某些实施方案中，出于比较目的而比对的序列的长度是参考序列长度的至少30％、至少40％、至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、至少95％或100％。然后比较对应核苷酸位置处的核苷酸。当第一序列中的位置被与第二序列中的相应位置相同的核苷酸占据时，分子在该位置是同一的。两个序列之间的同一性百分比随所述序列共用的同一位置的数目而变化，考虑了为了所述两个序列的最佳比对而需要引入的空位数目和每个空位的长度。序列的比较和两个序列之间同一性百分比的确定可使用数学算法来实现。例如，两个核酸序列之间的同一性百分比可使用诸如在以下文献中所述的方法的方法来确定：Computational Molecular Biology，Lesk，A.M.编辑，Oxford University Press，New York，1988；Biocomputing：Informatics and Genome Projects，Smith，D.W.编辑，Academic Press，New York，1993；Sequence Analysis in Molecular Biology，vonHeinje，G.，Academic Press，1987；Computer Analysis of Sequence Data，Part I，Griffin，A.M.和Griffin，H.G.编辑，Humana Press，New Jersey，1994；和SequenceAnalysis Primer，Gribskov，M.和Devereux，J.编辑，M Stockton Press，New York，1991；这些文献中的每一篇均通过引用并入本文。例如，两个核酸序列之间的同一性百分比可使用已被并入ALIGN程序(2.0版)中的Meyers和Miller的算法(CABIOS，1989，4：11-17)，使用PAM120权重残基表、空位长度罚分12和空位罚分4来确定。替代地，两个核酸序列之间的同一性百分比可使用GCG软件包中的GAP程序，使用NWSgapdna.CMP矩阵来确定。通常用于确定序列之间同一性百分比的方法包括但不限于Carillo，H.和Lipman，D.，SIAM J AppliedMath.，48：1073(1988)中所公开的那些；所述文献通过引用并入本文。确定同一性的技术被编入可公开获得的计算机程序中。用于确定两个序列之间的同源性的示例性计算机软件包括但不限于GCG程序包(Devereux，J.，等人，Nucleic Acids Research，12(1)，387(1984))、BLASTP、BLASTN和FASTA(Altschul，S.F.等人，J.Molec.Biol.，215，403(1990))。

免疫调节剂可以是免疫刺激剂或免疫抑制剂。免疫刺激剂是单独或与另一剂组合刺激施用所述免疫刺激剂的受试者的免疫应答(包括增强预先存在的免疫应答)的剂。实例包括抗原、佐剂(例如，TLR配体，诸如咪喹莫特(imiquimod)、咪唑并喹啉、包含未甲基化的CpG二核苷酸的核酸、单磷酰基脂质A或其他脂多糖衍生物、单链或双链RNA、鞭毛蛋白、胞壁酰基二肽)、细胞因子(包括白介素(例如，IL-2、IL-7、IL-15(或这些细胞因子的超激动剂/突变体形式)、IL-12、IFN-γ、IFN-α、GM-CSF、FLT3-配体等))、免疫刺激抗体(例如，抗CTLA-4、抗CD28、抗CD3或这些分子的单链/抗体片段)等。

免疫抑制剂是单独或与另一剂组合抑制施用所述免疫抑制剂的受试者的免疫应答的剂。实例包括类固醇、视黄酸、地塞米松(dexamethasone)、环磷酰胺、抗CD3抗体或抗体片段以及其他免疫抑制剂。

佐剂是增强免疫应答的剂。佐剂可以是但不限于明矾(例如，氢氧化铝、磷酸铝)；从皂树(Q.saponaria)的树皮纯化的皂苷，诸如QS21(在利用HPLC分级的第21个峰中洗脱的糖脂；Antigenics公司，Worcester，Mass.)；聚[二(羧酸根离子基苯氧基)磷腈(PCPP聚合物；Virus Research Institute，USA)、Flt3配体、利什曼原虫属延伸因子(纯化的利什曼原虫属蛋白质；Corixa公司，Seattle，Wash.)、ISCOMS(免疫刺激复合物，其含有混合皂苷、脂质并形成具有可容纳抗原的孔的病毒大小的粒子；CSL，Melbourne，Australia)、Pam3Cys、SB-AS4(SmithKline Beecham佐剂系统4号，其含有明矾和MPL；SBB，Belgium)、形成胶束的非离子嵌段共聚物(诸如CRL 1005)(这些含有两侧为聚氧乙烯链的疏水性聚氧丙烯线性链，Vaxcel公司，Norcross，Ga.)和Montanide IMS(例如，IMS 1312，与可溶性免疫刺激剂组合的基于水的纳米粒子，Seppic)。

佐剂可以是TLR配体。通过TLR3起作用的佐剂包括但不限于双链RNA。通过TLR4起作用的佐剂包括但不限于脂多糖衍生物，诸如单磷酰基脂质A(MPLA；Ribi ImmunoChemResearch公司，Hamilton，Mont.)和胞壁酰基二肽(MDP；Ribi)和苏氨酰基-胞壁酰基二肽(t-MDP；Ribi)；OM-174(与脂质A有关的葡糖胺二糖；OM Pharma SA，Meyrin，Switzerland)。通过TLR5起作用的佐剂包括但不限于鞭毛蛋白。通过TLR7和/或TLR8起作用的佐剂包括单链RNA、寡核糖核苷酸(ORN)、合成的低分子量化合物，诸如咪唑并喹啉胺(例如，咪喹莫特、雷西莫特(resiquimod))。通过TLR9起作用的佐剂包括病毒或细菌来源的DNA，或合成的寡脱氧核苷酸(ODN)，诸如CpG ODN。另一佐剂类别是含有硫代磷酸酯的分子，诸如硫代磷酸酯核苷酸类似物和含有硫代磷酸酯骨架连键的核酸。

抗原可以是但不限于癌抗原、自身抗原、微生物抗原、变应原或环境抗原。抗原在性质上可以是肽、脂质或碳水化合物，但不限于此。

癌抗原是优先由癌细胞表达的抗原(即，它在癌细胞中以高于在非癌细胞上的水平表达)，并且在一些情况下，它仅由癌细胞表达。癌抗原可在癌细胞内或在癌细胞表面上表达。癌抗原可以是MART-1/Melan-A、gp100、腺苷脱氨酶结合蛋白质(ADAbp)、FAP、亲环蛋白b、结直肠相关抗原(CRC)--C017-1A/GA733、癌胚抗原(CEA)、CAP-1、CAP-2、etv6、AML1、前列腺特异性抗原(PSA)、PSA-1、PSA-2、PSA-3、前列腺特异性膜抗原(PSMA)、T细胞受体/CD3-ζ链和CD20。癌抗原可选自由以下组成的组：MAGE-A1、MAGE-A2、MAGE-A3、MAGE-A4、MAGE-A5、MAGE-A6、MAGE-A7、MAGE-A8、MAGE-A9、MAGE-A10、MAGE-A11、MAGE-A12、MAGE-Xp2(MAGE-B2)、MAGE-Xp3(MAGE-B3)、MAGE-Xp4(MAGE-B4)、MAGE-C1、MAGE-C2、MAGE-C3、MAGE-C4、MAGE-C5)。癌抗原可选自由以下组成的组：GAGE-1、GAGE-2、GAGE-3、GAGE-4、GAGE-5、GAGE-6、GAGE-7、GAGE-8、GAGE-9。癌抗原可选自由以下组成的组：BAGE、RAGE、LAGE-1、NAG、GnT-V、MUM-1、CDK4、酪氨酸酶、p53、MUC家族、HER2/neu、p21ras、RCAS1、α-甲胎蛋白、E-钙粘素、α-连环蛋白、β-连环蛋白、γ-连环蛋白、p120ctn、gp100Pmel117、PRAME、NY-ESO-1、cdc27、腺瘤性结肠息肉病蛋白质(APC)、胞影蛋白、连接蛋白37、Ig-独特型、p15、gp75、GM2神经节苷脂、GD2神经节苷脂、人乳头状瘤病毒蛋白质、Smad家族肿瘤抗原、lmp-1、P1A、EBV编码的核抗原(EBNA)-1、脑糖原磷酸化酶、SSX-1、SSX-2(HOM-MEL-40)、SSX-1、SSX-4、SSX-5、SCP-1和CT-7、CD20和c-erbB-2。每种可能性均代表本发明的单独实施方案。

微生物抗原是来源于微生物种(诸如但不限于细菌、病毒、真菌、寄生虫和分枝杆菌种)的抗原。因此，微生物抗原包括细菌抗原、病毒抗原、真菌抗原、寄生虫抗原和分枝杆菌抗原。本文提供了细菌物种、病毒物种、真菌物种、寄生虫物种和分枝杆菌物种的实例。微生物抗原可以是微生物物种的一部分，或者它可以是全部微生物。

抗癌剂是至少部分地抑制癌症的发展或进展(包括全部或部分地抑制与癌症相关的症状，即使是短期的)的剂。数种抗癌剂可归类为DNA损坏剂并且这些包括拓扑异构酶抑制剂(例如，依托泊苷(etoposide)、喜树碱(ramptothecin)、托泊替康(topotecan)、替尼泊苷(teniposide)、米托蒽醌(mitoxantrone))、DNA烷基化剂(例如，顺铂、氮芥、环磷酰胺、异环磷酰胺、美法仑(melphalan)、苯丁酸氮芥(chorambucil)、白消安(busulfan)、噻替派(thiotepa)、卡莫司汀(carmustine)、洛莫司汀(lomustine)、卡铂、达卡巴嗪(dacarbazine)、丙卡巴肼(procarbazine))、DNA链断裂诱导剂(例如，博来霉素(bleomycin)、多柔比星(doxorubicin)、柔红霉素(daunorubicin)、伊达比星(idarubicin)、丝裂霉素C)、抗微管剂(例如，长春新碱(vincristine)、长春碱(vinblastine))、抗代谢剂(例如，阿糖胞苷、甲氨蝶呤、羟基脲、5-氟尿嘧啶、氟尿苷、6-硫鸟嘌呤、6-巯基嘌呤、氟达拉滨(fludarabine)、喷司他丁(pentostatin)、氯脱氧腺苷)、蒽环类、长春花生物碱或表鬼臼毒素。

抗癌剂的实例包括但不限于阿西维辛(Acivicin)；阿柔比星(Aclarubicin)；阿考达唑盐酸盐(Acodazole Hydrochloride)；阿克罗宁(Acronine)；阿多来新(Adozelesin)；阿地白介素(Aldesleukin)；六甲蜜胺(Altretamine)；安波霉素(Ambomycin)；阿美蒽醌乙酸盐(Ametantrone Acetate)；氨鲁米特(Aminoglutethimide)；安吖啶(Amsacrine)；阿那曲唑(Anastrozole)；安曲霉素(Anthramycin)；天冬酰胺酶；曲林菌素(Asperlin)；阿扎胞苷(Azacitidine)；阿扎替派(Azetepa)；阿佐霉素(Azotomycin)；巴马司他(Batimastat)；苯佐替派(Benzodepa)；比卡鲁胺(Bicalutamide)；比生群盐酸盐(BisantreneHydrochloride)；双奈法德二甲磺酸盐(Bisnafide Dimesylate)；比折来新(Bizelesin)；博来霉素硫酸盐(Bleomycin Sulfate)；硼替佐米(Bortezomib)(万珂(VELCADE))；布喹那钠(Brequinar Sodium)；溴匹立明(Bropirimine)；白消安；放线菌素C(Cactinomycin)；卡普睾酮(Calusterone)；卡醋胺(Caracemide)；卡贝替姆(Carbetimer)；卡铂(含铂方案)；卡莫司汀；卡柔比星盐酸盐(Carubicin Hydrochloride)；卡折来新；西地芬戈(Cedefingol)；苯丁酸氮芥(Chlorambucil)；西罗霉素(Cirolemycin)；顺铂(含铂方案)；克拉屈滨(Cladribine)；克立那托甲磺酸盐(Crisnatol Mesylate)；环磷酰胺；阿糖胞苷；达卡巴嗪；更生霉素(Dactinomycin)；柔红霉素；地西他滨(Decitabine)；右奥马铂(Dexormaplatin)；地扎胍宁(Dezaguanine)；地吖醌(Diaziquone)；多西他赛(Docetaxel)(泰索帝(TAXOTERE))；多柔比星；屈洛昔芬(Droloxifene)；屈他雄酮(Dromostanolone)；达佐霉素(Duazomycin)；依达曲沙(Edatrexate)；依氟鸟氨酸(Eflornithine)；依沙芦星(Elsamitrucin)；恩洛铂(Enloplatin)；恩普氨酯(Enpromate)；依匹哌啶(Epipropidine)；表柔比星(Epirubicin)；厄布洛唑(Erbulozole)；埃罗替尼(Erlotinib)(特罗凯(TARCEVA))、依索比星(Esorubicin)；雌莫司汀(Estramustine)；依他硝唑(Etanidazole)；依托泊苷；氯苯乙嘧胺(Etoprine)；法倔唑(Fadrozole)；法扎拉滨(Fazarabine)；芬维A胺(Fenretinide)；氟尿苷；氟达拉滨；5-氟尿嘧啶；氟西他滨(Flurocltabine)；磷喹酮(Fosquidone)；福司曲星(Fostriecin)；吉非替尼(Gefitinib)(易瑞沙(IRESSA))、吉西他滨(Gemcitabine)；羟基脲；伊达比星；异环磷酰胺；伊莫福新(Ilmofosine)；甲磺酸伊马替尼(Imatinib mesylate)(格列卫(GLEEVAC))；干扰素α-2a；干扰素α-2b；干扰素α-n1；干扰素α-n3；干扰素β-I a；干扰素γ-I b；异丙铂(Iproplatin)；伊立替康(Irinotecan)；兰瑞肽(Lanreotide)；来那度胺(Lenalidomide)(雷利米得(REVLIMID)、瑞维米得(REVIMID))；来曲唑(Letrozole)；亮丙瑞林(Leuprolide)；利阿唑(Liarozole)；洛美曲索(Lometrexol)；洛莫司汀；洛索蒽醌(Losoxantrone)；马索罗酚(Masoprocol)；美登素(Maytansine)；氮芥；甲地孕酮(Megestrol)；美仑孕酮(Melengestrol)；美法仑；美诺立尔(Menogaril)；巯基嘌呤；甲氨蝶呤；氯苯氨啶(Metoprine)；美妥替哌(Meturedepa)；米丁度胺(Mitindomide)；米托卡星(Mitocarcin)；丝裂红素(Mitocromin)；米托洁林(Mitogillin)；米托马星(Mitomalcin)；丝裂霉素；米托司培(Mitosper)；米托坦(Mitotane)；米托蒽醌；麦考酚酸(Mycophenolic Acid)；诺考达唑(Nocodazole)；诺拉霉素(Nogalamycin)；奥马铂(Ormaplatin)；奥昔舒仑(Oxisuran)；紫杉醇；培美曲塞(Pemetrexed)(力比泰(ALIMTA))、培门冬酶(Pegaspargase)；培利霉素(Peliomycin)；戊氮芥(Pentamustine)；喷托孟(Pentomone)；培洛霉素(Peplomycin)；培磷酰胺(Perfosfamide)；哌泊溴烷(Pipobroman)；哌泊舒凡(Piposulfan)；吡曲克辛羟乙基磺酸盐(Piritrexim Isethionate)；吡罗蒽醌(Piroxantrone)；普卡霉素(Plicamycin)；普洛美坦(Plomestane)；卟菲尔钠(Porfimer)；泊非霉素(Porfiromycin)；泼尼莫司汀(Prednimustine)；丙卡巴肼；嘌呤霉素；吡唑霉素(Pyrazofurin)；利波腺苷(Riboprine)；罗谷亚胺(Rogletimide)；沙芬戈(Safingol)；司莫司汀(Semustine)；辛曲秦(Simtrazene)；西托糖苷(Sitogluside)；磷乙酰天冬氨酸盐(Sparfosate)；司帕霉素(Sparsomycin)；锗螺胺(Spirogermanium)；螺莫司汀(Spiromustine)；螺铂(Spiroplatin)；链黑霉素(Streptomgrin)；链佐星(Streptozocin)；磺氯苯脲(Sulofenur)；他利霉素(Talisomycin)；坦洛新(Tamsulosin)；泰素(Taxol)；泰索帝(Taxotere)；替可加兰(Tecogalan)；替加氟(Tegafur)；替洛蒽醌(Teloxantrone)；替莫泊芬(Temoporfin)；替莫唑胺(Temozolomide)(帝盟多(TEMODAR))；替尼泊苷；替罗昔隆(Teroxirone)；睾内酯(Testolactone)；沙利度胺(Thalidomide)(托洛米德(THALOMID))和其衍生物；硫咪嘌呤(Thiamiprine)；硫鸟嘌呤；塞替派；噻唑呋林(Tiazofurin)；替拉扎明(Tirapazamine)；托泊替康；托瑞米芬(Toremifene)；曲托龙(Trestolone)；曲西立滨(Triciribine)；三甲曲沙(Trimetrexate)；曲普瑞林(Triptorelin)；妥布氯唑(Tubulozole)；尿嘧啶芥末；乌瑞替派(Uredepa)；伐普肽(Vapreotide)；维替泊芬(Verteporfin)；长春碱；长春新碱；长春地辛(Vindesine)；长春匹定(Vinepidine)；长春甘酯(Vinglycinate)；长春罗新(Vinleurosine)；长春瑞滨(Vinorelbine)；长春罗定(Vinrosidine)；长春利定(Vinzolidine)；伏氯唑(Vorozole)；折尼铂(Zeniplatin)；净司他丁(Zinostatin)；佐柔比星(Zorubicin)。

抗癌剂可以是酶抑制剂，其非限制性地包括酪氨酸激酶抑制剂、CDK抑制剂、MAP激酶抑制剂或EGFR抑制剂。酪氨酸激酶抑制剂可以是但不限于染料木黄酮(4′，5，7-三羟基异黄酮)、酪氨酸磷酸化抑制剂(Tyrphostin)25(3，4，5-三羟基苯基)，亚甲基-丙烷二腈、除莠霉素A、黄豆苷元(4′，7-二羟基异黄酮)、AG-126、反式-1-(3′-羧基-4′-羟基苯基)-2-(2”，5”-二羟基-苯基)乙烷或HDBA(2-羟基5-(2，5-二羟基苄基氨基)-2-羟基苯甲酸。CDK抑制剂可以是但不限于p21、p27、p57、p15、p16、p18或p19。MAP激酶抑制剂可以是但不限于KY12420(C₂₃H₂₄O₈)、CNI-1493、PD98059或4-(4-氟苯基)-2-(4-甲基亚磺酰基苯基)-5-(4-吡啶基)1H-咪唑。EGFR抑制剂可以是但不限于埃罗替尼(特罗凯(TARCEVA))、吉非替尼(易瑞沙(IRESSA))、WHI-P97(喹唑啉衍生物)、LFM-A12(来氟米特(leflunomide)代谢物类似物)、ABX-EGF、拉帕替尼(lapatinib)、卡奈替尼(canertinib)、ZD-6474(凡德他尼(ZACTIMA))、AEE788和AG1458。

抗癌剂可以是VEGF抑制剂，其非限制性地包括贝伐单抗(bevacizumab)(阿瓦斯汀(AVASTIN))、雷珠单抗(ranibizumab)(乐舒晴(LUCENTIS))、哌加他尼(pegaptanib)(目可健(MACUGEN))、索拉非尼(sorafenib)、舒尼替尼(sunitinib)(索坦(SUTENT))、瓦他拉尼(vatalanib)、ZD-6474(凡德他尼(ZACTIMA))、阿奈可他(anecortave)(瑞塔尼(RETAANE))、角鲨胺乳酸盐和臂板蛋白(semaphorin)。

抗癌剂可以是抗体或抗体片段，其非限制性地包括包含但不限于以下的抗体或抗体片段：贝伐单抗(阿瓦斯汀(AVASTIN))、曲妥珠单抗(trastuzumab)(赫赛汀(HERCEPTIN))、阿仑单抗(alemtuzumab)(坎帕斯(CAMPATH)，适用于B细胞慢性淋巴细胞性白血病)、吉妥珠单抗(gemtuzumab)(麦罗塔(MYLOTARG)、hP67.6、抗CD33，适用于白血病，诸如急性髓性白血病)、利妥昔单抗(rituximab)(美罗华(RITUXAN))、托西莫单抗(tositumomab)(百克沙(BEXXAR)、抗CD20，适用于B细胞恶性肿瘤)、MDX-210(同时结合至HER-2/neu原癌基因蛋白质产物和免疫球蛋白G(IgG)的I型Fc受体(FcγRI)的双特异性抗体)、奥戈伏单抗(oregovomab)(OVAREX，适用于卵巢癌)、依决洛单抗(edrecolomab)(PANOREX)、达利珠单抗(daclizumab)(赛尼哌(ZENAPAX))、帕利珠单抗(palivizumab)(西那吉斯(SYNAGIS)，适用于呼吸道病状，诸如RSV感染)、ibritumomab tiuxetan(泽娃灵(ZEVALIN)，适用于非霍奇金淋巴瘤(Non-Hodgkin’s lymphoma))、西妥昔单抗(ERBITUX)、MDX-447、MDX-22、MDX-220(抗TAG-72)、IOR-C5、IOR-T6(抗CD1)、IOR EGF/R3、西洛果瓦(celogovab)(ONCOSCINT OV103)、依帕珠单抗(epratuzumab)(LYMPHOCIDE)、培妥莫单抗(pemtumomab)(THERAGYN)和Gliomab-H(适用于脑癌、黑色素瘤)。

诊断剂，在本文中可称为显像剂，是直接或间接发射信号，由此使其在体内能够被检测的剂。诊断剂，诸如造影剂和放射剂可使用医学成像技术(诸如核医学扫描和磁共振成像(MRI))来检测。磁共振成像(MRI)的显像剂包括Gd(DOTA)、氧化铁或金纳米粒子；用于核医学的显像剂包括²⁰¹T1，γ-发射放射性核素99mTc；用于正电子发射断层摄影术(PET)的显像剂包括正电子发射同位素、(18)F-氟代脱氧葡萄糖((18)FDG)、(18)F-氟化物、铜-64、钆弗塞胺(gadoamide)，以及Pb(II)的放射性同位素，诸如203Pb，和11In；用于体内荧光成像的显像剂，诸如荧光染料或染料缀合的纳米粒子。在其他实施方案中，将待递送的剂与诊断剂缀合，或融合，或混合或组合。

可将化合物和组合物施用给几乎任何可能从如本文所考虑的剂的递送中受益的受试者类型。在本发明的一些实施方案中，人受试者是优选的受试者。受试者还包括动物，诸如家养宠物(例如，狗、猫、兔、雪貂等))、家畜或农场动物(例如，牛、猪、羊、鸡和其他家禽)、马(诸如纯种马)、实验室动物(例如，小鼠、大鼠、兔等))，等等。受试者还包括鱼类和其他水生物种。

接受所述剂的递送的受试者可以是正常受试者。替代地，他们可能罹患可被诊断或可受益于一种或多种特定剂的局部性递送的病状，或者可能有罹患可被诊断或可受益于一种或多种特定剂的局部性递送的病状的风险。此类病状包括癌症(例如，实体瘤癌症)、感染(特别是局限于体内特定区域或组织的感染)、自身免疫病症、变应反应或变应性病状、哮喘、移植排斥等。在一些实施方案中，所述受试者已被诊断为具有遗传缺陷，并且正被施用基于核酸的治疗剂。

剂可全身或局部施用。剂可以有效量施用。有效量是所述剂的足以提供医学期望结果的剂量。有效量将根据所治疗的特定病状、所治疗的受试者的年龄和身体状况、病状的严重性、治疗的持续时间、同步疗法或组合疗法(如果有的话)的性质、具体的施用途径以及健康从业者的知识和专业技能范围内的类似因素而变化。一般优选使用最大剂量，即根据合理的医学判断的最高安全剂量。

本发明提供了药物组合物。药物组合物是无菌组合物，其包含剂并且可包含优选在药学上可接受的载体中的递送媒介物、纳米粒子等。术语“药学上可接受的载体”意指一种或多种适于向人或本发明所考虑的其他受试者施用的相容的固体或液体填充剂、稀释剂或包封物质。术语“载体”表示天然或合成的有机或无机成分，细胞、纳米粒子和一种或多种剂与该有机或无机成分组合以促进施用。将药物组合物的组分以排除将大大损害它们的期望药物效率的相互作用的方式掺合。

当期望全身性递送所述化合物和组合物时，可将它们配制用于通过注射，例如通过快速浓注或连续输注进行肠胃外施用。用于注射的制剂可以单位剂量形式(例如，在安瓿中或在多剂量容器中)呈现。胃肠外药物制剂包括成分的水溶液。含水注射悬浮液可含有增加悬浮液的粘度的物质，诸如羧甲基纤维素钠、山梨糖醇或右旋糖酐。替代地，可将成分的悬浮液制备成基于油的悬浮液，诸如本领域已知的或本领域普通技术人员基于本公开将显而易见的基于油的悬浮液。

本公开进一步考虑了将LNP与一种或多种第二剂一起使用，所述第二剂包括正常情况下将适用于受试者的剂。

在一些情况下，LNP可与第二剂基本上同时施用。基本上同时意指在与第二剂的施用接近(包括例如1小时、30分钟内、10分钟内或5分钟内)的时间向受试者施用LNP。

在一些情况下，可在施用LNP之前施用一种或多种第二剂。例如，可在LNP施用之前和LNP施用的24小时内，或18小时内，或12小时内，或6小时内，或3小时内，或2小时内施用一种或多种第二剂。可在LNP施用之前的18-24小时，或在LNP施用之前的12-18小时，或在LNP施用之前的6-12小时，或在LNP施用之前的2-6小时施用一种或多种第二剂。

在LNP施用之前2小时或更长时间已施用一种或多种第二剂的受试者可被称为已经用此类一种或多种剂行了预先用药治疗。在LNP施用之前的1小时内已施用一种或多种第二剂的受试者可被称为已用此类一种或多种剂进行了共同用药治疗。

在一些情况下，可根据需要或按常规时间表(例如，每天、每两天等)向受试者连续施用一种或多种第二剂。

在其他情况下，可在LNP施用之前或之后施用第二剂。

此类第二剂可包括但不限于抗组胺、抗血小板剂和非类固醇抗炎药。在某些实施方案中，LNP不与皮质类固醇(诸如但不限于地塞米松)一起配制，且受试者未用皮质类固醇(诸如但不限于地塞米松)进行预先用药或共同用药治疗。

在某些实施方案中，使用具有抗炎和抗血小板作用的单一第二剂。此类剂的实例是阿司匹林(aspirin)。

在某些实施方案中，使用阿司匹林、氯吡格雷(clopidrogrel)和抗组胺的组合，所述抗组胺诸如但不限于苯海拉明(diphenhydramine)(苯那君(Benadryl))、非索非那定(fexofenadine)(艾来锭(Allegra))、氯雷他定(loratadine)(克敏能(Claritin))或西替利嗪(cetirizine)。第二剂中的一种或多种可在每次施用LNP时施用一次，而其他可更频繁地施用。例如，氯吡格雷可在每次施用LNP时施用一次，而阿司匹林和/或抗组胺可每天施用。

抗组胺包括H1受体拮抗剂和H1受体反向激动剂。H1受体拮抗剂的实例包括但不限于阿伐斯汀(acrivastine)、阿立马嗪(alimemazine)、酒石酸阿利马嗪(alimemazinetartrate)、安他唑啉(antazoline)、阿司咪唑(astemizole)、阿扎他定(azatadine)、马来酸阿扎他啶(azatadine maleate)、氮卓斯汀(azelastine)、巴米品(bamipine)、苯喹胺、贝他斯汀(bepotastine)、苯磺酸贝他斯汀(bepotastine besilate)、比拉斯汀溴马秦(bilastine bromazine)、溴苯那敏(bromopheniramine)、布克力嗪(buclizine)、卡比沙明(carbinoxamine)、氯苯沙明(chlorphenoxamine)、氯环利嗪(chlorcyclizine)、辛喷他宗希司咯定(cinnopentazone histapyrrodine)、氯苯海拉明(chlorodipheynhydramine)、氯吡拉敏(chloropyramine)、氯苯那敏(chlorophenamine)、氯丙嗪(Chlorpromazine)、桂利嗪(cinnarizine)、氯马斯汀(clemastine)、克立咪唑(clemizole)、氯西尼嗪(clocinizine)、赛克力嗪(cyclizine)、赛庚啶(cyproheptadine)、地氯雷他定(desloratadine)、地普托品(deptropine)、右氯苯那敏(dexchlorpheniramine)、右溴苯那敏(dexbrompheniraine)、茶苯海明(dimenhydrinate)、二甲茚定(dimetindene)、二甲替嗪(dimetotiazine)、苯海拉明(苯那君(Benadryl))、双苯拉林(piphenylpyraline)、多塞平(doxepin)、多西拉敏(doxylamine)、依巴斯汀(ebastine)、乙氟利嗪(efletirizine)、恩布拉敏(embramine)、依美斯汀(emedastine)、依匹斯汀(epinastine)、非索非那定(fexofenadine)(艾来(Allegra))、氟桂利嗪(flunarizine)、高氯环秦(homochlorcyclizine)、羟嗪、异西喷地(isothipendyl)、酮替芬(ketotifen)、左卡巴斯汀(levocabastine)(第2代)、氯雷他定(loratadine)(克敏能(Claritin))、美海屈林(mebhydroline)、美克洛嗪(meclozine)、美吡拉敏(mepyramine)、美喹他嗪(mequitazine)、甲地嗪(methdilazine)、米氮平(mirtazapine)、咪唑斯汀(mizolastine)、尼普拉嗪(niaprazine)、奥洛他定(olopatadine)、奥芬那君(orphenadrine)、奥沙米特(oxatomide)、奥索马嗪(oxomemazine)、吡嘧司特(pemirolast)、苯茚胺(phenindamine)、非尼拉敏(pheniramine)、苯托沙敏(phenyltoloxamine)、匹美噻吨(pimethixene)、哌海菜碱(piprinhydrinate)、异丙嗪(promethazine)、丙酰马嗪(propiomazine)、吡咯他敏(pyrrobutamine)、喹硫平(quetiapine)、奎非那定(quifenadine)、卢帕他定(rupatadine)、司他斯汀(setastine)、特非那定(terfenadine)、西尼二胺(thenyldiamine)、硫乙拉嗪(thiethylperazine)、松齐拉敏(thonzylamine)、托普帕敏(tolpropamine)、曲美苄胺(trimethobenzamine)、曲吡那敏(tripelennamine)、曲普利啶(triprolidine)和曲托喹啉(tritoqualine)。

H1受体反向激动剂的实例包括但不限于吡拉明(pyrilamine)、西替利嗪、左西替利嗪(levocetirizine)和地氯雷他定(desloratadine)。

抗血小板剂包括但不限于活化抑制剂、聚集抑制剂、粘附拮抗剂、抗凝血药(不直接靶向血小板)和降低血小板计数或数目的剂。

活化抑制剂的实例包括但不限于(1)凝血酶受体PAR-1抑制剂，诸如SCH 530348(沃拉帕沙(vorapaxar))、E-5555(阿托帕沙(atopaxar))、SCH79797、FR 171113、RWJ56110、BMS-200661、RWJ-58259、SCH205831、Pipal-7pepducin、P1pal-12 pepducin；(2)凝血酶受体PAR-4抑制剂，诸如ML 354、tcY-NH2、P4pal-10 pepducin、P4pal-i1 pepducin；(3)FSLLRY-NH2(PAR-2肽拮抗剂)；(4)TxA2受体拮抗剂，诸如AH 23,848、SQ 29,548或R 68,070、S-1452、依奥沙坦(iosartan)、塞曲司特(seratrodast)；(5)血栓烷受体拮抗剂，诸如特鲁曲班(terutroban)；(6)ADP P2Y12受体抑制剂，诸如噻氯匹定(ticlopidine)、氯吡格雷(clopidogrel)、普拉格雷(prasugrel)、替卡格雷(ticagrelor)、坎格雷洛(cangrelor)、依诺格雷(elinogrel)、AZD6140、AR-C69931、CoA；(7)ADP P2Y1受体抑制剂，诸如A2P5P、A3P5P、MRS2179、MRS2279、MRS2500、棕榈酰基-CoA(还作用于P2Y12)以及来自Thalji等人2010的SAR研究的其他化合物；(8)5-HT2A拮抗剂，诸如R-1012444、萘呋胺(naftidrofuryl)、沙格雷酯(sarpogrelate)、AT-1015；(9)血栓烷合酶抑制剂，诸如达唑氧苯(dazoxiben)、CS-518(TXA2合酶抑制剂)、SB 203580、U63557A、咪唑并(1，5-2)吡啶-5-己酸；(10)COX-1抑制剂，诸如阿司匹林、NCX-4016、利多格雷(ridogrel)、S18886、吡考他胺(picotamide)、雷马曲班(ramatroban)(也称为TXA2受体拮抗剂)、SC-560、FR122047、莫苯唑酸(mofezolac)、P6、TFAP、布洛芬(ibuprofen)和萘普生(naproxen)(也称为Cox-2抑制剂)；(11)COX-2抑制剂，诸如三氟柳(triflusal)(也称为COX-1和PDE抑制剂)、艾托考昔(Etoricoxib)、罗非昔布(rofecoxib)、塞来昔布(celecoxib)、美罗昔康(meloxicam)；和(12)PI3K抑制剂，诸如AZD6482。

聚集抑制剂的实例包括但不限于(1)GPIa/IIa抑制剂，诸如EMS16；(2)GPVI抑制剂，诸如单克隆抗体和mAb 12A5的Fab片段；(3)GPIIb/IIIa抑制剂，诸如阿昔单抗(abciximab)、依替巴肽(eptifibatide)、替罗非班(tirofiban)；(4)PDE抑制剂，诸如双嘧达莫(dipyridamole)(也称为腺苷再摄取抑制剂)、西洛他唑(cilostazol)(导致增加的cAMP和活化的PKA的PDE3抑制剂)和(5)ADP受体拮抗剂。其他血小板聚集抑制剂包括阿司匹林、氯吡格雷阿司匹林/普伐他汀(pravastatin)、西洛他唑、普拉格雷、阿司匹林/双嘧达莫、替卡格雷、坎格雷洛、依诺格雷、双嘧达莫和噻氯匹定。

粘附拮抗剂(针对纤维蛋白原)的实例包括但不限于C1qTNF相关蛋白质-1、DZ-697b、RG12986。

非血小板抗凝血剂的实例包括但不限于华法林(warfarin)；Xa抑制剂，诸如利伐沙班(rivaroxaban)、阿哌沙班(apixaban)、依度沙班(edoxaban)、贝曲沙班(betrixaban)、达瑞沙班(darexaban)、奥米沙班(otamixaban)；凝血酶抑制剂，诸如比伐卢定(bivalirudin)、水蛭素、达比加群(dabigatran)、来匹卢定(lepirudin)、地西卢定(desirudin)、阿加曲班(argatroban)、美拉加群(melagatran)、达比加群、CDSO3、FDSO3、SDSO3以及由Sidhu等人(paper)报道的另外的硫酸化苯并呋喃变构抑制剂。

降低血小板计数或数量的剂的实例包括但不限于(1)cAMP磷酸二酯酶抑制剂(例如，阿那格雷(anagrelide))、6，7-二氯-1，5-二氢咪唑并-[2，1-b]喹唑啉-2(3H)-酮或6，7-二氯-1，2，3，5-四氢咪唑并[2，1-b]喹唑啉-2-酮(美国专利3,932,407；4,146,718；RE31,617，Haematologica 199277：40-3)，(2)针对由血小板或巨核细胞特异性表达的细胞表面受体的抗体，诸如糖蛋白IIb/IIIa受体抗体，(3)多数化学治疗性抗癌药，诸如白消安(Br.J.Haematol.1986 62：229-37)、羟基脲(N Engl J Med 1995 332：1132-6)、hepsulfan、磷-32(Br J Radiol 1997 70：1169-73)、哌泊溴烷(Scand J.Haematol 198637：306-9)、环磷酰胺(J Cell Physiol 1982 112：222-8)、某些烷基化剂和某些抗代谢物，(4)细胞因子、生长因子和白介素，诸如α-干扰素(Cancer Immunol Immunother 1987 25：266-73)、γ-干扰素、转化生长因子-β、中性粒细胞活化肽-2和其类似物(美国专利5,472,944)、巨噬细胞炎性蛋白质和其类似物(美国专利5,306,709)，(5)由血小板或巨核细胞分泌的化合物，诸如血小板因子4(美国专利5,185,323)、转化生长因子-β、由巨核细胞产生的12-17kD糖蛋白、凝血酶和血小板应答蛋白(thrombospondin)和其氨基(1-174氨基酸)末端片段(J Lab Clin Med 1997 129：231-8)，和(6)其他剂，包括抗瘢痕疙瘩剂，诸如曲尼司特(Tranilast)(利喘平(Rizaben))(J Dermatol 1998 25：706-9)；福司柯林(forskolin)和脾抗成熟因子(美国专利4,088,753)。

抗血小板剂还可被表征为抗血栓剂、纤维蛋白溶解剂、直接凝血酶抑制剂、糖蛋白IIb/IIIa受体抑制剂、结合至细胞粘附分子并抑制白细胞附着于此类分子的能力的剂、钙通道阻滞剂、β-肾上腺素能受体阻滞剂、环加氧酶-2抑制剂和血管紧张素系统抑制剂。

抗血栓剂被定义为经由许多潜在机制防止血栓形成的剂，并且它们包括纤维蛋白溶解剂、抗凝血剂和血小板功能抑制剂。

纤维蛋白溶解剂被定义为通常通过酶促作用使纤维蛋白溶解而裂解血栓(例如，血凝块)的剂。血栓溶解剂的实例包括但不限于安克洛酶(ancrod)、阿尼普酶(anistreplase)、乳酸比索布啉(bisobrin lactate)、米曲纤溶酶(brinolase)、哈格曼因子(Hageman factor)(即因子XII)片段、吗多明(molsidomine)、纤溶酶原活化剂(诸如链球菌激酶、组织纤溶酶原活化剂(TPA)和尿激酶)以及纤溶酶和纤溶酶原。抗凝血剂还包括因子Xa、因子TFPI、因子VIIa、因子IXc、因子Va、因子VIIIa的抑制剂以及其他凝血因子的抑制剂。

抗凝血剂是通过对血凝块形成中所必需的因子的产生、沉积、裂解和/或活化产生负面影响来抑制凝血途径的剂。抗凝血剂包括但不限于维生素K拮抗剂，诸如香豆素和香豆素衍生物(例如，华法林钠)；葡糖胺聚糖，诸如未分级分离形式的肝素和低分子量形式的肝素两者；阿地肝素钠(ardeparin sodium)、比伐卢定、溴茚二酮(bromindione)、香豆素达肝素钠(coumarin dalteparin sodium)、地西卢定、双香豆素、阿朴酸钠(lyapolatesodium)、甲磺酸萘莫司他(nafamostat mesylate)、苯丙香豆素(phenprocoumon)、硫苷脂和亭扎肝素钠(tinzaparin sodium)。

其他“抗凝血剂”和/或“纤维蛋白溶解剂”包括纤溶酶原；链球菌激酶(Streptokinase)；尿激酶：茴香酰基化纤溶酶原-链球菌激酶活化剂复合物；尿激酶原；(Pro-UK)；rTPA(阿替普酶或活化酶；r表示重组)；rPro-UK；雅激酶(Abbokinase)；阿尼普酶(Eminase)；链激酶(Streptase)；盐酸阿那格雷(Anagrelide Hydrochloride)；比伐卢定；达肝素钠；达那肝素钠；盐酸达唑氧苯(Dazoxiben Hydrochloride)；硫酸依非加群(Efegatran Sulfate)；依诺肝素钠(Enoxaparin Sodium)；伊非曲班(Ifetroban)；伊非曲班钠(Ifetroban Sodium)；亭扎肝素钠；瑞替普酶(retaplase)；三苯格雷(Trifenagrel)；华法林；右旋糖酐。

另一些其他抗凝血剂包括但不限于安克洛酶(Ancrod)；抗凝血性柠檬酸盐右旋糖溶液；抗凝血性柠檬酸盐磷酸盐右旋糖腺嘌呤溶液；抗凝血性柠檬酸盐磷酸盐右旋糖溶液；抗凝血性肝素溶液；抗凝血性柠檬酸钠溶液；阿地肝素钠；溴茚二酮；地西卢定；双香豆素；肝素钙；肝素钠；阿朴酸钠；甲磺酸萘莫司他；苯丙香豆素。

凝块裂解剂包括但不限于组织纤溶酶原活化剂、链球菌激酶和尼莫地平(nimodipine)。

血小板功能抑制剂是损害成熟血小板执行其正常生理作用(即其正常功能)的能力的剂。血小板正常情况下参与许多生理过程，诸如粘附于例如细胞和非细胞实体、聚集(例如为了形成血凝块)，以及释放诸如生长因子(例如，血小板源性生长因子(PDGF))和血小板颗粒组分的因子。血小板功能抑制剂的一个亚类是血小板聚集抑制剂，其为降低或阻止血小板与自身或与其他细胞和非细胞组分物理缔合的能力，由此阻碍血小板形成血栓的能力的化合物。

有用的血小板功能抑制剂的实例包括但不限于阿卡地新(acadesine)、阿那格雷、阿尼帕米(anipamil)、阿加曲班、阿司匹林、氯吡格雷、环加氧酶抑制剂(诸如非类固醇类抗炎药物和合成化合物FR-122047)、达那肝素钠、盐酸达唑氧苯、二腺苷5’，5”’-P1，P4-四磷酸盐(Ap4A)类似物、去纤维蛋白多核苷酸(difibrotide)、二盐酸地拉齐普(dilazepdihydrochloride)、二硝酸1，2-甘油酯和二硝酸1，3-甘油酯、双嘧达莫、多巴胺和3-甲氧基酪胺、硫酸依非加群、依诺肝素钠、胰高血糖素、糖蛋白IIb/IIIa拮抗剂(诸如Ro-43-8857和L-700，462)、伊非曲班、伊非曲班钠、伊洛前列素、异卡巴环素甲酯(isocarbacyclinmethyl ester)、异山梨糖醇-5-单硝酸酯、伊他格雷(itazigrel)、酮色林(ketanserin)和BM-13.177、拉米非班(lamifiban)、利法利嗪(lifarizine)、吗多明、硝苯地平(nifedipine)、氧格雷酯(oxagrelate)、PGE、血小板活化因子拮抗剂(诸如来昔帕泛(lexipafant)、前列环素(PGI2)、吡嗪、吡醇氨酯(pyridinol carbamate)、瑞博(ReoPro)(即，阿昔单抗)、磺吡酮(sulfinpyrazone)、合成化合物(BN-50727、BN-52021、CV-4151、E-5510、FK-409、GU-7、KB-2796、KBT-3022、KC-404、KF-4939、OP-41483、TRK-100、TA-3090、TFC-612和ZK-36374)、2，4，5，7-四硫杂辛烷、2，4，5，7-四硫杂辛烷2，2-二氧化物、2，4，5-三硫杂己烷、茶碱已酮可可碱(theophyllin pentoxifyllin)、血栓烷和血栓烷合成酶抑制剂(诸如吡考他胺和磺曲苯(sulotroban))、噻氯匹定、替罗非班、曲匹地尔(trapidil)和噻氯匹定、三苯格雷、三亚油精(trilinolein)、3-取代的5，6-双(4-甲氧基苯基)-1，2，4-三嗪和针对糖蛋白IIb/IIIa的抗体，以及美国专利5,440,020中所公开的那些和抗血清素药物、氯吡格雷；磺吡酮；阿司匹林；双嘧达莫；氯贝丁酯(Clofibrate)；吡醇氨酯；PGE；胰高血糖素；抗血清素药物；咖啡因；茶碱已酮可可碱；噻氯匹定。

“直接凝血酶抑制剂”包括水蛭素(hirudin)、水蛭原(hirugen)、水蛭素类似物(hirulog)、阿加曲班(agatroban)、PPACK、凝血酶适体。

“糖蛋白IIb/IIIa受体抑制剂”既是抗体也是非抗体，并且包括但不限于瑞博(阿昔单抗(abcixamab))、拉米非班(lamifiban)、替罗非班(tirofiban)。

“钙通道阻滞剂”是在多种疾病的控制中具有重要治疗价值的化学上多样化的一类化合物(Fleckenstein，Cir.Res.第52版，(增刊1)，第13-16页(1983)；Fleckenstein，Experimental Facts and Therapeutic Prospects，John Wiley，New York(1983)；McCall，D.，Curr Pract Cardiol，第10版，第1-11页(1985))。钙通道阻滞剂是通过调节细胞钙通道来防止或减缓钙进入细胞的一组异质性药物。(Remington，The Science andPractice of Pharmacy，第19版，Mack Publishing Company，Eaton，PA，第963页(1995))。大多数目前可获得的钙通道阻断剂和可根据本发明使用的钙通道阻滞剂属于药物的三个主要化学组之一，即二氢吡啶类，诸如硝苯地平，苯基烷基胺类，诸如维拉帕米(verapamil)，和苯并硫氮杂卓类，诸如地尔硫卓(diltiazem)。可根据本发明使用的其他钙通道阻滞剂包括但不限于氨力农(amrinone)、氨氯地平(amlodipine)、苄环烷(bencyclane)、非洛地平(felodipine)、芬地林(fendiline)、氟桂利嗪、伊拉地平(isradipine)、尼卡地平(nicardipine)、尼莫地平、派克昔林(perhexilene)、戈洛帕米(gallopamil)、噻帕米(tiapamil)和噻帕米类似物(诸如1993RO-11-2933)、苯妥英(phenytoin)、巴比妥酸盐(barbiturate)和肽(强啡肽)、ω-芋螺毒素(omega-conotoxin)和ω-蜘蛛毒素(omega-agatoxin)等和/或它们的药学上可接受的盐。

“β-肾上腺素能受体阻滞剂”是一类拮抗儿茶酚胺在心绞痛、高血压和心律失常中的心血管作用的药物。β-肾上腺素能受体阻滞剂包括但不限于阿替洛尔(atenolol)、醋丁洛尔(acebutolol)、阿普洛尔(alprenolol)、苯呋洛尔(befunolol)、倍他洛尔(betaxolol)、布尼洛尔(bunitrolol)、卡替洛尔(carteolol)、塞利洛尔(celiprolol)、荷卓洛尔(hedroxalol)、茚诺洛尔(indenolol)、拉贝洛尔(labetalol)、左布诺洛尔(levobunolol)、甲吲洛尔(mepindolol)、美替洛尔(methypranol)、吲哚美辛(metindol)、美托洛尔(metoprolol)、metrizoranolol、氧烯洛尔(oxprenolol)、吲哚洛尔(pindolol)、普萘洛尔(propranolol)、普拉洛尔(practolol)、普拉洛尔、索他洛尔纳多洛尔(sotalolnadolol)、替普洛尔(tiprenolol)、tomalolol、噻吗洛尔(timolol)、布拉洛尔(bupranolol)、喷布洛尔(penbutolol)、三甲苯心安(trimepranol)、2-(3-(1，1-二甲基乙基)-氨基-2-羟基丙氧基)-3-吡腈(pyridenecarbonitril)HCl、1-丁基氨基-3-(2，5-二氯苯氧基)-2-丙醇、1-异丙基氨基-3-(4-(2-环丙基甲氧基乙基)苯氧基)-2-丙醇、3-异丙基氨基-1-(7-甲基茚满-4-基氧基)-2-丁醇、2-(3-叔丁基氨基-2-羟基-丙基硫代)-4-(5-氨基甲酰基-2-噻吩基)噻唑、7-(2-羟基-3-叔丁基氨基丙氧基)苯酞。上面鉴定的化合物可作为异构体混合物使用，或者以它们各自的左旋或右旋形式使用。

环加氧酶-2(COX-2)是最近鉴定出的环加氧酶的形式。“环加氧酶”是存在于大多数组织中的酶复合物，其从花生四烯酸产生各种前列腺素和血栓烷。非类固醇抗炎药通过抑制环加氧酶(也被称为前列腺素G/H合酶和/或前列腺素内过氧化物合酶)来发挥其大部分抗炎、镇痛和解热活性，并抑制激素诱导的子宫收缩和某些类型的癌症生长。最初，仅已知一种形式的环加氧酶，即“组成酶”或环加氧酶-1(COX-1)。它最初在牛精囊中被鉴定出来。

环加氧酶-2(COX-2)最初是从鸡、鼠和人来源被克隆、测序和表征的(参见，例如，1996年8月6日被授予给Cromlish等人并且被转让给Merck Frosst Canada公司，Kirkland，CA的美国专利5,543,297(名称为“Human cyclooxygenase-2cDNA and assays forevaluating cyclooxygenase-2 activity”))。

许多选择性的“COX-2抑制剂”是本领域已知的。这些包括但不限于描述于以下美国专利中的COX-2抑制剂：美国专利5,474,995“Phenyl heterocycles as cox-2inhibitors”；美国专利5,521,213“Diaryl bicyclic heterocycles as inhibitors ofcyclooxygenase-2”；美国专利5,536,752“Phenyl heterocycles as COX-2 inhibitors”；美国专利5,550,142“Phenyl heterocycles as COX-2 inhibitors”；美国专利5,552,422“Aryl substituted 5，5 fused aromatic nitrogen compounds as anti-inflammatoryagents”；美国专利5,604,253“N-benzylindol-3-yl propanoic acid derivatives ascyclooxygenase inhibitors”；美国专利5,604,260“5-methanesulfonamido-1-indanonesas an inhibitor of cyclooxygenase-2”；美国专利5,639,780 N-benzyl indol-3-ylbutanoic acid derivatives as cyclooxygenase inhibitors”；美国专利5,677,318Diphenyl-1，2-3-thiadiazoles as anti-inflammatory agents”；美国专利5,691,374“Diaryl-5-oxygenated-2-(5H)-furanones as COX-2 inhibitors”；美国专利5,698,584“3，4-diaryl-2-hydroxy-2，5-dihydrofurans as prodrugs to COX-2 inhibitors”；美国专利5,710,140“Phenyl heterocycles as COX-2 inhibitors”；美国专利5,733,909“Diphenyl stilbenes as prodrugs to COX-2 inhibitors”；美国专利5,789,413“Alkylated styrenes as prodrugs to COX-2 inhibitors”；美国专利5,817,700“Bisaryl cyclobutenes derivatives as cyclooxygenase inhibitors”；美国专利5,849,943“Stilbene derivatives useful as cyclooxygenase-2 inhibitors”；美国专利5,861,419“Substituted pyridines as selective cyclooxygenase-2 inhibitors”；美国专利5,922,742“Pyridinyl-2-cyclopenten-1-ones as selective cyclooxygenase-2inhibitors”；美国专利5,925,631“Alkylated styrenes as prodrugs to COX-2inhibitors”；所述这些美国专利共同转让给Merck Frosst Canada公司(Kirkland，CA)。另外的COX-2抑制剂还描述于被转让给G.D.Searle&Co.(Skokie，IL)的美国专利5,643,933(名称为“Substituted sulfonylphenylheterocycles as cyclooxygenase-2 and 5-lipoxygenase inhibitors”)中。阿司匹林是COX-2抑制剂的实例。

上面鉴定的COX-2抑制剂中的许多是选择性COX-2抑制剂的前药，并且通过在体内转化为具有活性和选择性的COX-2抑制剂来发挥其作用。由上面鉴定的COX-2抑制剂前药形成的具有活性和选择性的COX-2抑制剂详细描述于1995年1月5日公布的WO 95/00501、1995年7月13日公布的WO 95/18799和1995年12月12日颁布的美国专利5,474,995中。鉴于美国专利5,543,297(名称为“Human cyclooxygenase-2 cDNA and assays for evaluatingcyclooxygenase-2 activity”)的教导，本领域普通技术人员将能够确定剂是选择性COX-2抑制剂还是COX-2抑制剂的前体，并因此是本发明的一部分。

非类固醇抗炎药物包括但不限于萘普生钠(naproxen sodium)、二氯芬酸(diclofenac)、舒林酸(sulindac)、奥沙普秦(oxaprozin)、二氟尼柳(diflunisal)、阿司匹林、吡罗昔康(piroxicam)、吲哚美辛(indomethocin)、依托度酸(etodolac)、布洛芬、非诺洛芬(fenoprofen)、酮洛芬(ketoprofen)、甲芬那酸(mefenamic acid)、萘丁美酮(nabumetone)、托美丁钠(tolmetin sodium)和酮咯酸氨丁三醇(ketorolactromethamine)。

在某些实施方案中，LNP可包含一种或多种抑制由LNP诱导的免疫应答(例如，抑制与传感器的结合或传感器的活性，例如，天然IgM产生、天然IgG产生、B1a细胞的活化、B1b细胞的活化，和/或血小板和/或树突细胞的活化，或任何效应子的活性或产生)的第二剂。第二剂被替代地称为抑制由LNP诱导的免疫应答的剂。在一些情况下，第二剂可抑制结合LNP的天然IgM的产生，或中和此类天然IgM。在其他情况下，第二剂可抑制Bla细胞的活化或去除Bla细胞。例如，此类第二剂可抑制B1a细胞的表面受体，包括但不限于CD36。替代地或另外，第二剂可干扰IgM与其靶标的结合。在其他实施方案中，第二剂可抑制结合LNP的天然IgG的产生，或者中和此类天然IgG或者可干扰IgG与其靶标的结合。在其他情况下，第二剂可抑制B1b细胞的活化或去除B1b细胞。

在一些实施方案中，第二剂可以是抑制天然IgM、IgG的产生以及/或者LNP对B1a和/或B1b细胞的活化的剂。此类剂可以是B1a细胞(例如，CD36和C5a)或B1b细胞的表面受体的拮抗剂，例如，结合表面受体并干扰其与同源配体(例如，某些LNP中的脂质组分，诸如磷脂酰胆碱)结合的抗体或小分子抑制剂。

在其他实施方案中，第二剂可以是抑制LNP对血小板和/或补体系统的活化(经典途径或替代途径)的剂。此类剂可以是CD36拮抗剂、TLR拮抗剂，或补体级联中任何组分的拮抗剂。此类拮抗剂可以是对靶标之一特异的拮抗性抗体。在一些实例中，拮抗剂可以是靶向补体系统中一种或多种丝氨酸蛋白酶组分的蛋白酶抑制剂。其他CD36拮抗剂包括但不限于丹酚酸或其代谢物(例如，RA和DSS)、3-肉桂酰基吲哚、13-戊基小檗碱、海沙瑞林(hexarelin)或某些脂肪酸，诸如DHA。

应当理解，本公开考虑了将一种或多种前述第二剂与本文所提供的任何LNP一起使用。

化学定义

下文更详细地描述特定官能团和化学术语的定义。化学元素根据元素周期表(CAS版本，Handbook of Chemistry and Physics，第75版，内封面)来标识，并且特定的官能团一般如其中所述的那样定义。另外，有机化学的一般原理以及特定的官能部分和反应性描述于以下文献中：Organic Chemistry，Thomas Sorrell，University Science Books，Sausalito，1999；Smith和March，March’s Advanced Organic Chemistry，第5版，JohnWiley&Sons公司，New York，2001；Larock，Comprehensive Organic Transformations，VCHPublishers公司，New York，1989；和Carruthers，Some Modern Methods of OrganicSynthesis，第3版，Cambridge University Press，Cambridge，1987。

本文所述的化合物可包含一个或多个不对称中心，因此可以各种立体异构体形式(例如对映异构体和/或非对映异构体)存在。例如，本文所述的化合物可呈单个对映异构体、非对映异构体或几何异构体的形式，或者可呈包括外消旋混合物和富集有一种或多种立体异构体的混合物在内的立体异构体混合物的形式。异构体可通过本领域技术人员已知的方法从混合物中分离，所述方法包括手性高压液相色谱(HPLC)以及手性盐的形成和结晶；或者优选的异构体可通过不对称合成来制备。参见例如Jacques等人，Enantiomers，Racemates and Resolutions(Wiley Interscience，New York，1981)；Wilen等人，Tetrahedron 33：2725(1977)；Eliel，E.L.Stereochemistry of Carbon Compounds(McGraw-Hill，NY，1962)；以及Wilen，S.H.，Tables of Resolving Agents and OpticalResolutions第268页(E.L.Eliel编辑，Univ.of Notre Dame Press，Notre Dame，IN1972)。本发明另外涵盖呈基本上不含其他异构体的单个异构体的形式以及替代地呈各种异构体的混合物的形式的化合物。

在式中，是单键，其中与其直接连接的部分的立体化学未被指定，---不存在或是单键，而或是单键或双键。

除非另有说明，否则本文所描绘的结构也意在包括不同之处仅在于存在一个或多个同位素富集的原子的化合物。例如，具有本发明结构，但氢被氘或氚替代、¹⁹F被¹⁸F替代，或者¹²C被¹³C或¹⁴C替代的化合物在本公开的范围内。此类化合物例如可用作生物测定中的分析工具或探针。

当列出值的范围时，它旨在涵盖该范围内的每个值和子范围。例如“C_1-6烷基”旨在涵盖C₁、C₂、C₃、C₄、C₅、C₆、C_1-6、C_1-5、C_1-4、C_1-3、C_1-2、C_2-6、C_2-5、C_2-4、C_2-3、C_3-6、C_3-5、C_3-4、C_4-6、C_4-5和C_5-6烷基。

术语“脂族基”是指烷基、烯基、炔基和碳环基。同样，术语“杂脂族基”是指杂烷基、杂烯基、杂炔基和杂环基。

术语“烷基”是指具有1至10个碳原子的直链或支链饱和烃基(“C_1-10烷基”)。在一些实施方案中，烷基具有1至9个碳原子(“C_1-9烷基”)。在一些实施方案中，烷基具有1至8个碳原子(“C_1-8烷基”)。在一些实施方案中，烷基具有1至7个碳原子(“C_1-7烷基”)。在一些实施方案中，烷基具有1至6个碳原子(“C_1-6烷基”)。在一些实施方案中，烷基具有1至5个碳原子(“C_1-5烷基”)。在一些实施方案中，烷基具有1至4个碳原子(“C_1-4烷基”)。在一些实施方案中，烷基具有1至3个碳原子(“C_1-3烷基”)。在一些实施方案中，烷基具有1至2个碳原子(“C_1-2烷基”)。在一些实施方案中，烷基具有1个碳原子(“C₁烷基”)。在一些实施方案中，烷基具有2至6个碳原子(“C_2-6烷基”)。C_1-6烷基的实例包括甲基(C₁)、乙基(C₂)、丙基(C₃)(例如，正丙基、异丙基)、丁基(C₄)(例如，正丁基、叔丁基、仲丁基、异丁基)、戊基(C₅)(例如，正戊基、3-戊烷基、戊基、新戊基、3-甲基-2-丁烷基、叔戊基)和己基(C₆)(例如，正己基)。烷基的另外的实例包括正庚基(C₇)、正辛基(C₈)等。除非另有说明，否则烷基的每个实例均独立地为未被取代的(“未被取代的烷基”)或被一个或多个取代基(例如，卤素，诸如F)取代的(“被取代的烷基”)。在某些实施方案中，烷基是未被取代的C_1-10烷基(诸如未被取代的C_1-6烷基，例如，-CH₃(Me)、未被取代的乙基(Et)、未被取代的丙基(Pr，例如，未被取代的正丙基(n-Pr)、未被取代的异丙基(i-Pr))、未被取代的丁基(Bu，例如，未被取代的正丁基(n-Bu)、未被取代的叔丁基(tert-Bu或t-Bu)、未被取代的仲丁基(sec-Bu)、未被取代的异丁基(i-Bu))。在某些实施方案中，烷基是被取代的C_1-10烷基(诸如被取代的C_1-6烷基，例如，-CF₃、Bn)。

术语“卤代烷基”是被取代的烷基，其中一个或多个氢原子独立地被卤素(例如，氟、溴、氯或碘)替代。在一些实施方案中，卤代烷基部分具有1至8个碳原子(“C_1-8卤代烷基”)。在一些实施方案中，卤代烷基部分具有1至6个碳原子(“C_1-6卤代烷基”)。在一些实施方案中，卤代烷基部分具有1至4个碳原子(“C_1-4卤代烷基”)。在一些实施方案中，卤代烷基部分具有1至3个碳原子(“C_1-3卤代烷基”)。在一些实施方案中，卤代烷基部分具有1至2个碳原子(“C_1-2卤代烷基”)。卤代烷基的实例包括-CHF₂、-CH₂F、-CF₃、-CH₂CF₃、-CF₂CF₃、-CF₂CF₂CF₃、-CCl₃、-CFCl₂、-CF₂Cl等。

术语“杂烷基”是指这样的烷基，其进一步包含至少一个选自氧、氮或硫的杂原子(例如，1、2、3或4个杂原子)，所述杂原子在母链内(即，插入在母链的相邻碳原子之间)以及/或者被置于母链的一个或多个末端位置处。在某些实施方案中，杂烷基是指具有1至10个碳原子和1个或多个在母链内的杂原子的饱和基团(“杂C_1-10烷基”)。在一些实施方案中，杂烷基是具有1至9个碳原子和1个或多个在母链内的杂原子的饱和基团(“杂C_1-9烷基”)。在一些实施方案中，杂烷基是具有1至8个碳原子和1个或多个在母链内的杂原子的饱和基团(“杂C_1-8烷基”)。在一些实施方案中，杂烷基是具有1至7个碳原子和1个或多个在母链内的杂原子的饱和基团(“杂C_1-7烷基”)。在一些实施方案中，杂烷基是具有1至6个碳原子和1个或多个在母链内的杂原子的饱和基团(“杂C_1-6烷基”)。在一些实施方案中，杂烷基是具有1至5个碳原子和1个或2个在母链内的杂原子的饱和基团(“杂C_1-5烷基”)。在一些实施方案中，杂烷基是具有1至4个碳原子和1个或2个在母链内的杂原子的饱和基团(“杂C_1-4烷基”)。在一些实施方案中，杂烷基是具有1至3个碳原子和1个在母链内的杂原子的饱和基团(“杂C_1-3烷基”)。在一些实施方案中，杂烷基是具有1至2个碳原子和1个在母链内的杂原子的饱和基团(“杂C_1-2烷基”)。在一些实施方案中，杂烷基是具有1个碳原子和1个杂原子的饱和基团(“杂C₁烷基”)。在一些实施方案中，杂烷基是具有2至6个碳原子和1个或2个在母链内的杂原子的饱和基团(“杂C_2-6烷基”)。除非另有说明，否则杂烷基的每个实例均独立地为未被取代的(“未被取代的杂烷基”)或被一个或多个取代基取代的(“被取代的杂烷基”)。在某些实施方案中，杂烷基是未被取代的杂C_1-10烷基。在某些实施方案中，杂烷基是被取代的杂C_1-10烷基。

术语“烯基”是指具有2至10个碳原子和一个或多个碳-碳双键(例如，1、2、3或4个双键)的直链或支链烃基的基团。在一些实施方案中，烯基具有2至9个碳原子(“C_2-9烯基”)。在一些实施方案中，烯基具有2至8个碳原子(“C_2-8烯基”)。在一些实施方案中，烯基具有2至7个碳原子(“C_2-7烯基”)。在一些实施方案中，烯基具有2至6个碳原子(“C_2-6烯基”)。在一些实施方案中，烯基具有2至5个碳原子(“C_2-5烯基”)。在一些实施方案中，烯基具有2至4个碳原子(“C_2-4烯基”)。在一些实施方案中，烯基具有2至3个碳原子(“C_2-3烯基”)。在一些实施方案中，烯基具有2个碳原子(“C₂烯基”)。所述一个或多个碳-碳双键可以是内部的(诸如在2-丁烯基中)或末端的(诸如在1-丁烯基中)。C_2-4烯基的实例包括乙烯基(C₂)、1-丙烯基(C₃)、2-丙烯基(C₃)、1-丁烯基(C₄)、2-丁烯基(C₄)、丁二烯基(C₄)等。C_2-6烯基的实例包括前述C_2-4烯基以及戊烯基(C₅)、戊二烯基(C₅)、己烯基(C₆)等。烯基的另外的实例包括庚烯基(C₇)、辛烯基(C₈)、辛三烯基(C₈)等。除非另有说明，否则烯基的每个实例均独立地为未被取代的(“未被取代的烯基”)或被一个或多个取代基取代的(“被取代的烯基”)。在某些实施方案中，烯基是未被取代的C_2-10烯基。在某些实施方案中，烯基是被取代的C_2-10烯基。在烯基中，立体化学未被指定的C＝C双键(例如，-CH＝CHCH₃或)可以是(E)-或(Z)-双键。

术语“杂烯基”是指这样的烯基，其进一步包含至少一个选自氧、氮或硫的杂原子(例如，1、2、3或4个杂原子)，所述杂原子在母链内(即，插入在母链的相邻碳原子之间)以及/或者被置于母链的一个或多个末端位置处。在某些实施方案中，杂烯基是指具有2至10个碳原子、至少一个双键和1个或多个在母链内的杂原子的基团(“杂C_2-10烯基”)。在一些实施方案中，杂烯基具有2至9个碳原子、至少一个双键和1个或多个在母链内的杂原子(“杂C_2-9烯基”)。在一些实施方案中，杂烯基具有2至8个碳原子、至少一个双键和1个或多个在母链内的杂原子(“杂C_2-8烯基”)。在一些实施方案中，杂烯基具有2至7个碳原子、至少一个双键和1个或多个在母链内的杂原子(“杂C_2-7烯基”)。在一些实施方案中，杂烯基具有2至6个碳原子、至少一个双键和1个或多个在母链内的杂原子(“杂C_2-6烯基”)。在一些实施方案中，杂烯基具有2至5个碳原子、至少一个双键和1个或2个在母链内的杂原子(“杂C_2-5烯基”)。在一些实施方案中，杂烯基具有2至4个碳原子、至少一个双键和1个或2个在母链内的杂原子(“杂C_2-4烯基”)。在一些实施方案中，杂烯基具有2至3个碳原子、至少一个双键和1个在母链内的杂原子(“杂C_2-3烯基”)。在一些实施方案中，杂烯基具有2至6个碳原子、至少一个双键和1个或2个在母链内的杂原子(“杂C_2-6烯基”)。除非另有说明，否则杂烯基的每个实例均独立地为未被取代的(“未被取代的杂烯基”)或被一个或多个取代基取代的(“被取代的杂烯基”)。在某些实施方案中，杂烯基是未被取代的杂C_2-10烯基。在某些实施方案中，杂烯基是被取代的杂C_2-10烯基。

术语“炔基”是指具有2至10个碳原子和一个或多个碳-碳三键(例如，1、2、3或4个三键)的直链或支化烃基基团(“C_2-10炔基”)。在一些实施方案中，炔基具有2至9个碳原子(“C_2-9炔基”)。在一些实施方案中，炔基具有2至8个碳原子(“C_2-8炔基”)。在一些实施方案中，炔基具有2至7个碳原子(“C_2-7炔基”)。在一些实施方案中，炔基具有2至6个碳原子(“C_2-6炔基”)。在一些实施方案中，炔基具有2至5个碳原子(“C_2-5炔基”)。在一些实施方案中，炔基具有2至4个碳原子(“C_2-4炔基”)。在一些实施方案中，炔基具有2至3个碳原子(“C_2-3炔基”)。在一些实施方案中，炔基具有2个碳原子(“C₂炔基”)。所述一个或多个碳-碳三键可以是内部的(诸如在2-丁炔基中)或末端的(诸如在1-丁炔基中)。C_2-4炔基基团的实例包括但不限于乙炔基(C₂)、1-丙炔基(C₃)、2-丙炔基(C₃)、1-丁炔基(C₄)、2-丁炔基(C₄)等。C_2-6烯基基团的实例包括前述C_2-4炔基以及戊炔基(C₅)、己炔基(C₆)等。炔基的另外的实例包括庚炔基(C₇)、辛炔基(C₈)等。除非另有说明，否则炔基基团的每个实例均独立地为未被取代的(“未被取代的炔基”)或被一个或多个取代基取代的(“被取代的炔基”)。在某些实施方案中，炔基基团是未被取代的C_2-10炔基。在某些实施方案中，炔基基团是被取代的C_2-10炔基。

术语“杂炔基”是指这样的炔基基团，其进一步包含至少一个选自氧、氮或硫的杂原子(例如，1、2、3或4个杂原子)，所述杂原子在母链内(即，插入母链的相邻碳原子之间)以及/或者被置于母链的一个或多个末端位置处。在某些实施方案中，杂炔基基团是指具有2至10个碳原子、至少一个三键和1个或多个在母链内的杂原子的基团(“杂C_2-10炔基”)。在一些实施方案中，杂炔基基团具有2至9个碳原子、至少一个三键和1个或多个在母链内的杂原子(“杂C_2-9炔基”)。在一些实施方案中，杂炔基基团具有2至8个碳原子、至少一个三键和1个或多个在母链内的杂原子(“杂C_2-8炔基”)。在一些实施方案中，杂炔基基团具有2至7个碳原子、至少一个三键和1个或多个在母链内的杂原子(“杂C_2-7炔基”)。在一些实施方案中，杂炔基基团具有2至6个碳原子、至少一个三键和1个或多个在母链内的杂原子(“杂C_2-6炔基”)。在一些实施方案中，杂炔基基团具有2至5个碳原子、至少一个三键和1个或2个在母链内的杂原子(“杂C_2-5炔基”)。在一些实施方案中，杂炔基基团具有2至4个碳原子、至少一个三键和1个或2个在母链内的杂原子(“杂C_2-4炔基”)。在一些实施方案中，杂炔基基团具有2至3个碳原子、至少一个三键和1个在母链内的杂原子(“杂C_2-3炔基”)。在一些实施方案中，杂炔基基团具有2至6个碳原子、至少一个三键和1个或2个在母链内的杂原子(“杂C_2-6炔基”)。除非另有说明，否则杂炔基基团的每个实例均独立地为未被取代的(“未被取代的杂炔基”)或被一个或多个取代基取代的(“被取代的杂炔基”)。在某些实施方案中，杂炔基基团是未被取代的杂C_2-10炔基。在某些实施方案中，杂炔基基团是被取代的杂C_2-10炔基。

术语“碳环基”或“碳环”是指在非芳族环体系中具有3至14个环碳原子和零个杂原子的非芳族环状烃基的基团(“C_3-14碳环基”)。在一些实施方案中，碳环基基团具有3至10个环碳原子(“C_3-10碳环基”)。在一些实施方案中，碳环基基团具有3至8个环碳原子(“C_3-8碳环基”)。在一些实施方案中，碳环基基团具有3至7个环碳原子(“C_3-7碳环基”)。在一些实施方案中，碳环基基团具有3至6个环碳原子(“C_3-6碳环基”)。在一些实施方案中，碳环基基团具有4至6个环碳原子(“C_4-6碳环基”)。在一些实施方案中，碳环基基团具有5至6个环碳原子(“C_5-6碳环基”)。在一些实施方案中，碳环基基团具有5至10个环碳原子(“C_5-10碳环基”)。示例性的C_3-6碳环基基团包括但不限于环丙基(C₃)、环丙烯基(C₃)、环丁基(C₄)、环丁烯基(C₄)、环戊基(C₅)、环戊烯基(C₅)、环己基(C₆)、环己烯基(C₆)、环己二烯基(C₆)等。示例性的C_3-8碳环基基团包括但不限于前述C_3-6碳环基以及环庚基(C₇)、环庚烯基(C₇)、环庚二烯基(C₇)、环庚三烯基(C₇)、环辛基(C₈)、环辛烯基(C₈)、二环[2.2.1]庚烷基(C₇)、二环[2.2.2]辛烷基(C₈)等。示例性的C_3-10碳环基基团包括但不限于前述C_3-8碳环基以及环壬基(C₉)、环壬烯基(C₉)、环癸基(C₁₀)、环癸烯基(C₁₀)、八氢-1H-茚基(C₉)、十氢萘基(C₁₀)、螺[4.5]癸烷基(C₁₀)等。如前述实施例所例示的，在某些实施方案中，碳环基基团是单环(“单环碳环基”)或多环(例如，含有稠合的、桥连的或螺接的环体系，诸如二环体系(“二环碳环基”)或三环体系(“三环碳环基”))，并且可以是饱和的或者可含有一个或多个碳-碳双键或三键。“碳环基”还包括其中如上文所定义的碳环基环与一个或多个芳基或杂芳基基团稠合的环体系，其中连接点在碳环基环上，并且在此类情况下，碳的数目继续指示碳环体系中的碳的数目。除非另有说明，否则碳环基基团的每个实例均独立地为未被取代的(“未被取代的碳环基”)或被一个或多个取代基取代的(“被取代的碳环基”)。在某些实施方案中，碳环基基团是未被取代的C_3-14碳环基。在某些实施方案中，碳环基基团是被取代的C_3-14碳环基。

在一些实施方案中，“碳环基”是具有3至14个环碳原子的单环饱和碳环基基团(“C_3-14环烷基”)。在一些实施方案中，环烷基基团具有3至10个环碳原子(“C_3-10环烷基”)。在一些实施方案中，环烷基基团具有3至8个环碳原子(“C_3-8环烷基”)。在一些实施方案中，环烷基基团具有3至6个环碳原子(“C_3-6环烷基”)。在一些实施方案中，环烷基基团具有4至6个环碳原子(“C_4-6环烷基”)。在一些实施方案中，环烷基基团具有5至6个环碳原子(“C_5-6环烷基”)。在一些实施方案中，环烷基基团具有5至10个环碳原子(“C_5-10环烷基”)。C_5-6环烷基基团的实例包括环戊基(C₅)和环己基(C₅)。C_3-6环烷基基团的实例包括前述C_5-6环烷基以及环丙基(C₃)和环丁基(C₄)。C_3-8环烷基基团的实例包括前述C_3-6环烷基基团以及环庚基(C₇)和环辛基(C₈)。除非另有说明，否则环烷基基团的每个实例均独立地为未被取代的(“未被取代的环烷基”)或被一个或多个取代基取代的(“被取代的环烷基”)。在某些实施方案中，环烷基基团是未被取代的C_3-14环烷基。在某些实施方案中，环烷基基团是被取代的C_3-14环烷基。

术语“杂环基”或“杂环”是指具有环碳原子和1至4个环杂原子的3至14元非芳族环体系的基团(“3至14元杂环基”)，其中每个杂原子独立地选自氮、氧和硫。在含有一个或多个氮原子的杂环基基团中，在化合价允许的情况下，连接点可以是碳或氮原子。杂环基基团可以是单环(“单环杂环基”)或多环(例如，稠合的、桥连的或螺接的环体系，诸如二环体系(“二环杂环基”)或三环体系(“三环杂环基”))，并且可以是饱和的或者可含有一个或多个碳-碳双键或三键。杂环基多环体系可在一个或两个环中包含一个或多个杂原子。“杂环基”还包括其中如上文所定义的杂环基环与一个或多个碳环基基团稠合的环体系，其中连接点在碳环基环或杂环基环上；或者其中如上文所定义的杂环基环与一个或多个芳基或杂芳基基团稠合的环体系，其中连接点在杂环基环上，并且在此类情况下，环成员的数目继续指示杂环基环体系中的环成员的数目。除非另有说明，否则杂环基的每个实例均独立地为未被取代的(“未被取代的杂环基”)或被一个或多个取代基取代的(“被取代的杂环基”)。在某些实施方案中，杂环基基团是未被取代的3-14元杂环基。在某些实施方案中，杂环基基团是被取代的3-14元杂环基。

在一些实施方案中，杂环基基团是具有环碳原子和1-4个环杂原子的5-10元非芳族环体系(“5-10元杂环基”)，其中每个杂原子独立地选自氮、氧和硫。在一些实施方案中，杂环基基团是具有环碳原子和1-4个环杂原子的5-8元非芳族环体系(“5-8元杂环基”)，其中每个杂原子独立地选自氮、氧和硫。在一些实施方案中，杂环基基团是具有环碳原子和1-4个环杂原子的5-6元非芳族环体系(“5-6元杂环基”)，其中每个杂原子独立地选自氮、氧和硫。在一些实施方案中，5-6元杂环基具有1-3个选自氮、氧和硫的环杂原子。在一些实施方案中，5-6元杂环基具有1-2个选自氮、氧和硫的环杂原子。在一些实施方案中，5-6元杂环基具有1个选自氮、氧和硫的环杂原子。每种可能性均代表本发明的单独实施方案。

含有1个杂原子的示例性的3元杂环基基团包括但不限于吖丙啶基、环氧乙烷基和环硫乙烷基(thiiranyl)。含有1个杂原子的示例性的4元杂环基基团包括但不限于氮杂环丁烷基、氧杂环丁烷基和硫杂环丁烷基。含有1个杂原子的示例性的5元杂环基基团包括但不限于四氢呋喃基、二氢呋喃基、四氢噻吩基、二氢噻吩基、吡咯烷基、二氢吡咯基和吡咯基-2，5-二酮。含有2个杂原子的示例性的5元杂环基基团包括但不限于二氧戊环基、氧硫杂环戊基和二硫戊环基。含有3个杂原子的示例性的5元杂环基基团包括但不限于三唑啉基、噁二唑啉基和噻二唑啉基。含有1个杂原子的示例性的6元杂环基基团包括但不限于哌啶基、四氢吡喃基、二氢吡啶基和硫杂环己基(thianyl)。含有2个杂原子的示例性的6元杂环基基团包括但不限于哌嗪基、吗啉基、二噻烷基和二噁烷基。含有2个杂原子的示例性6元杂环基基团包括但不限于三嗪烷基(triazinanyl)。含有1个杂原子的示例性的7元杂环基基团包括但不限于氮杂环庚烷基、氧杂环庚烷基和硫杂环庚烷基。含有1个杂原子的示例性的8元杂环基基团包括但不限于氮杂环辛烷基、氧杂环辛烷基和硫杂环辛烷基。示例性的二环杂环基基团包括但不限于吲哚啉基、异吲哚啉基、二氢苯并呋喃基、二氢苯并噻吩基、四氢苯并噻吩基、四氢苯并呋喃基、四氢吲哚基、四氢喹啉基、四氢异喹啉基、十氢喹啉基、十氢异喹啉基、八氢色烯基、八氢异色烯基、十氢萘啶基、十氢-1，8-萘啶基、八氢吡咯并[3，2-b]吡咯、吲哚啉基、邻苯二甲酰亚氨基、萘二甲酰亚氨基、色满基、色烯基、1H-苯并[e][1，4]二氮杂环庚三烯基、1，4，5，7-四氢吡喃并[3，4-b]吡咯基、5，6-二氢-4H-呋喃并[3，2-b]吡咯基、6，7-二氢-5H-呋喃并[3，2-b]吡喃基、5，7-二氢-4H-噻吩并[2，3-c]吡喃基、2，3-二氢-1H-吡咯并[2，3-b]吡啶基、2，3-二氢呋喃并[2，3-b]吡啶基、4，5，6，7-四氢-1H-吡咯并[2，3-b]吡啶基、4，5，6，7-四氢呋喃并[3，2-c]吡啶基、4，5，6，7-四氢噻吩并[3，2-b]吡啶基、1，2，3，4-四氢-1，6-萘啶基等。

术语“芳基”是指具有在芳族环体系中提供的6-14个环碳原子和零个杂原子的单环或多环(例如，二环或三环)4n+2芳族环体系(例如，具有在环阵列中共有的6、10或14个不电子)的基团(“C_6-14芳基”)。在一些实施方案中，芳基基团具有6个环碳原子(“C₆芳基”；例如，苯基)。在一些实施方案中，芳基基团具有10个环碳原子(“C₁₀芳基”；例如，萘基，诸如1-萘基和2-萘基)。在一些实施方案中，芳基基团具有14个环碳原子(“C₁₄芳基”；例如，蒽基)。“芳基”还包括其中如上文所定义的芳基环与一个或多个碳环基或杂环基基团稠合的环体系，其中连接基团或连接点在芳基环上，并且在此类情况下，碳原子的数目继续指示芳基环体系中的碳原子的数目。除非另有说明，否则芳基基团的每个实例均独立地为未被取代的(“未被取代的芳基”)或被一个或多个取代基取代的(“被取代的芳基”)。在某些实施方案中，芳基基团是未被取代的C_6-14芳基。在某些实施方案中，芳基基团是被取代的C_6-14芳基。

术语“杂芳基”是指具有在芳族环体系中提供的环碳原子和1-4个环杂原子的5-14元单环或多环(例如，二环、三环)4n+2芳族环体系(例如，具有在环阵列中共有的6、10或14个π电子)的基团(“5-14员杂芳基”)，其中每个杂原子独立地选自氮、氧和硫。在含有一个或多个氮原子的杂芳基基团中，当化合价允许时，连接点可以是碳或氮原子。杂芳基多环体系可在一个或两个环中包含一个或多个杂原子。“杂芳基”包括其中如上文所定义的杂芳基环与一个或多个碳环基或杂环基基团稠合的环体系，其中连接点在杂芳基环上，并且在此类情况下，环成员的数目继续指示杂芳基环体系中的环成员的数目。“杂芳基”还包括其中如上文所定义的杂芳基环与一个或多个芳基基团稠合的环体系，其中连接点在芳基环或杂芳基环上，并且在此类情况下，环成员的数目指示稠合的多环(芳基/杂芳基)环体系中的环成员的数目。对于其中一个环不含杂原子的多环杂芳基基团(例如，吲哚基、喹啉基、咔唑基等)，连接点可在任一环，即带有杂原子的环(例如，2-吲哚基)或不含杂原子的环(例如，5-吲哚基)上。

在一些实施方案中，杂芳基基团是具有在芳族环体系中提供的环碳原子和1-4个环杂原子的5-10元芳族环体系(“5-10元杂芳基”)，其中每个杂原子独立地选自氮、氧和硫。在一些实施方案中，杂芳基基团是具有在芳族环体系中提供的环碳原子和1-4个环杂原子的5-8元芳族环体系(“5-8元杂芳基”)，其中每个杂原子独立地选自氮、氧和硫。在一些实施方案中，杂芳基基团是具有在芳族环体系中提供的环碳原子和1-4个环杂原子的5-6元芳族环体系(“5-6元杂芳基”)，其中每个杂原子独立地选自氮、氧和硫。在一些实施方案中，5-6元杂芳基具有1-3个选自氮、氧和硫的环杂原子。在一些实施方案中，5-6元杂芳基具有1-2个选自氮、氧和硫的环杂原子。在一些实施方案中，5-6元杂芳基具有1个选自氮、氧和硫的环杂原子。除非另有说明，否则杂芳基基团的每个实例均独立地为未被取代的(“未被取代的杂芳基”)或被一个或多个取代基取代的(“被取代的杂芳基”)。在某些实施方案中，杂芳基基团是未被取代的5-14元杂芳基。在某些实施方案中，杂芳基基团是被取代的5-14元杂芳基。

含有1个杂原子的示例性的5元杂芳基基团包括但不限于吡咯基、呋喃基和噻吩基。含有2个杂原子的示例性的5元杂芳基基团包括但不限于咪唑基、吡唑基、噁唑基、异噁唑基、噻唑基和异噻唑基。含有3个杂原子的示例性的5元杂芳基基团包括但不限于三唑基、噁二唑基和噻二唑基。含有4个杂原子的示例性的5元杂芳基基团包括但不限于四唑基。含有1个杂原子的示例性的6元杂芳基基团包括但不限于吡啶基。含有2个杂原子的示例性的6元杂芳基基团包括但不限于哒嗪基、嘧啶基和吡嗪基。含有3或4个杂原子的示例性的6元杂芳基基团分别包括但不限于三嗪基和四嗪基。含有1个杂原子的示例性的7元杂芳基基团包括但不限于氮杂环庚三烯基、氧杂环庚三烯基和硫杂环庚三烯基。示例性的5，6-二环杂芳基基团包括但不限于吲哚基、异吲哚基、吲唑基、苯并三唑基、苯并噻吩基、异苯并噻吩基、苯并呋喃基、苯并异呋喃基、苯并咪唑基、苯并噁唑基、苯并异噁唑基、苯并噁二唑基、苯并噻唑基、苯并异噻唑基、苯并噻二唑基、吲嗪基和嘌呤基。示例性的6，6-二环杂芳基基团包括但不限于萘啶基、蝶啶基、喹啉基、异喹啉基、噌啉基、喹喔啉基、酞嗪基和喹唑啉基。示例性的三环杂芳基基团包括但不限于菲啶基、二苯并呋喃基、咔唑基、吖啶基、吩噻嗪基、吩噁嗪基和吩嗪基。

术语“不饱和键”是指双键或三键。术语“不饱和的”或“部分不饱和的”是指包含至少一个双键或三键的部分。术语“饱和的”是指不含有双键或三键的部分，即，该部分仅含有单键。

在基团上加上后缀“-亚(-ene)”表示该基团是二价部分，例如，亚烷基是烷基的二价部分，亚烯基是烯基的二价部分，亚炔基是炔基的二价部分，亚杂烷基是杂烷基的二价部分，亚杂烯基是杂烯基的二价部分，亚杂炔基是杂炔基的二价部分，亚碳环基是碳环基的二价部分，亚杂环基是杂环基的二价部分，亚芳基是芳基的二价部分，并且亚杂芳基是杂芳基的二价部分。

除非另有明确规定，否则基团是任选被取代的。术语“任选被取代的”是指被取代或未被取代。在某些实施方案中，烷基、烯基、炔基、杂烷基、杂烯基、杂炔基、碳环基、杂环基、芳基和杂芳基基团是任选被取代的。“任选被取代的”是指可以被取代的或未被取代的基团(例如，“被取代的”或“未被取代的”烷基、“被取代的”或“未被取代的”烯基、“被取代的”或“未被取代的”炔基、“被取代的”或“未被取代的”杂烷基、“被取代的”或“未被取代的”杂烯基、“被取代的”或“未被取代的”杂炔基、“被取代的”或“未被取代的”碳环基、“被取代的”或“未被取代的”杂环基、“被取代的”或“未被取代的”芳基或者“被取代的”或“未被取代的”杂芳基基团)。一般来说，术语“被取代的”意指至少一个存在于基团上的氢被可允许的取代基替代，所述取代基为例如在取代后产生稳定化合物(例如不自发经历诸如通过重排、环化、消除或其他反应进行的转化的化合物)的取代基。除非另外指明，否则“被取代的”基团在该基团的一个或多个可取代位置具有取代基，并且当任何给定结构中超过一个的位置被取代时，所述取代基在每个位置相同或不同。考虑了术语“被取代的”包括用有机化合物的所有可允许的取代基进行的取代，并包括导致稳定化合物形成的本文所述的任何取代基。本发明涵盖任何和所有的此类组合以便得到稳定的化合物。出于本发明的目的，诸如氮的杂原子可具有氢取代基以及/或者满足杂原子的化合价并且导致形成稳定部分的如本文所述的任何适合的取代基。本发明不旨在以任何方式受本文所述的示例性取代基限制。

示例性的碳原子取代基包括但不限于卤素、-CN、-NO₂、-N₃、-SO₂H、-SO₃H、-OH、-OR^aa、-ON(R^bb)₂、-N(R^bb)₂、-N(R^bb)₃ ⁺X^-、-N(OR^cc)R^bb、-SH、-SR^aa、-SSR^cc、-C(＝O)R^aa、-CO₂H、-CHO、-C(OR^cc)₂、-CO₂R^aa、-OC(＝O)R^aa、-OCO₂R^aa、-C(＝O)N(R^bb)₂、-OC(＝O)N(R^bb)₂、-NR^bbC(＝O)R^aa、-NR^bbCO₂R^aa、-NR^bbC(＝O)N(R^bb)₂、-C(＝NR^bb)R^aa、-C(＝NR^bb)OR^aa、-OC(＝NR^bb)R^aa、-OC(＝NR^bb)OR^aa、-C(＝NR^bb)N(R^bb)₂、-OC(＝NR^bb)N(R^bb)₂、-NR^bbC(＝NR^bb)N(R^bb)₂、-C(＝O)NR^bbSO₂R^aa、-NR^bbSO₂R^aa、-SO₂N(R^bb)₂、-SO₂R^aa、-SO₂OR^aa、-OSO₂R^aa、-S(＝O)R^aa、-OS(＝O)R^aa、-Si(R^aa)₃、-OSi(R^aa)₃-C(＝S)N(R^bb)₂、-C(＝O)SR^aa、-C(＝S)SR^aa、-SC(＝S)SR^aa、-SC(＝O)SR^aa、-OC(＝O)SR^aa、-SC(＝O)OR^aa、-SC(＝O)R^aa、-P(＝O)(R^aa)₂、-P(＝O)(OR^cc)₂、-OP(＝O)(R^aa)₂、-OP(＝O)(OR^cc)₂、-P(＝O)(N(R^bb)₂)₂、-OP(＝O)(N(R^bb)₂)₂、-NR^bbP(＝O)(R^aa)₂、-NR^bbP(＝O)(OR^cc)₂、-NR^bbP(＝O)(N(R^bb)₂)₂、-P(R^cc)₂、-P(OR^cc)₂、-P(R^cc)₃ ⁺X^-、-P(OR^cc)₃ ⁺X^-、-P(R^cc)₄、-P(OR^cc)₄、-OP(R^cc)₂、-OP(R^cc)₃ ⁺X^-、-OP(OR^cc)₂、-OP(OR^cc)₃ ⁺X^-、-OP(R^cc)₄、-OP(OR^cc)₄、-B(R^aa)₂、-B(OR^cc)₂、-BR^aa(OR^cc)、C_1-10烷基、C_1-10全卤代烷基、C_2-10烯基、C_2-10炔基、杂C_1-10烷基、杂C_2-10烯基、杂C_2-10炔基、C_3-10碳环基、3-14元杂环基、C_6-14芳基和5-14元杂芳基，其中每个烷基、烯基、炔基、杂烷基、杂烯基、杂炔基、碳环基、杂环基、芳基和杂芳基独立地被0、1、2、3、4或5个R^dd基团取代；其中X^-是抗衡离子；

或者一个碳原子上的两个孪位氢被以下基团替代：＝O、＝S、＝NN(R^bb)₂、＝NNR^bbC(＝O)R^aa、＝NNR^bbC(＝O)OR^aa、＝NNR^bbS(＝O)₂R^aa、＝NR^bb或＝NOR^cc；

R^aa的每个实例均独立地选自C_1-10烷基、C_1-10全卤代烷基、C_2-10烯基、C_2-10炔基、杂C_1-10烷基、杂C_2-10烯基、杂C_2-10炔基、C_3-10碳环基、3-14元杂环基、C_6-14芳基和5-14元杂芳基，或者两个R^aa基团接合以形成3-14元杂环基环或5-14元杂芳基环，其中每个烷基、烯基、炔基、杂烷基、杂烯基、杂炔基、碳环基、杂环基、芳基和杂芳基独立地被0、1、2、3、4或5个R^dd基团取代；

R^bb的每个实例均独立地选自氢、-OH、-OR^aa、-N(R^cc)₂、-CN、-C(＝O)R^aa、-C(＝O)N(R^cc)₂、-CO₂R^aa、-SO₂R^aa、-C(＝NR^cc)OR^aa、-C(＝NR^cc)N(R^cc)₂、-SO₂N(R^cc)₂、-SO₂R^cc、-SO₂OR^cc、-SOR^aa、-C(＝S)N(R^cc)₂、-C(＝O)SR^cc、-C(＝S)SR^cc、-P(＝O)(R^aa)₂、-P(＝O)(OR^cc)₂、-P(＝O)(N(R^cc)₂)₂、C_1-10烷基、C_1-10全卤代烷基、C_2-10烯基、C_2-10炔基、杂C_1-10烷基、杂C_2-10烯基、杂C_2-10炔基、C_3-10碳环基、3-14元杂环基、C_6-14芳基和5-14元杂芳基，或两个R^bb基团接合以形成3-14元杂环基或5-14元杂芳基环，其中每个烷基、烯基、炔基、杂烷基、杂烯基、杂炔基、碳环基、杂环基、芳基和杂芳基独立地被0、1、2、3、4或5个R^dd基团取代，其中X^-是抗衡离子；

R^cc的每个实例均独立地选自氢、C_1-10烷基、C_1-10全卤代烷基、C_2-10烯基、C_2-10炔基、杂C_1-10烷基、杂C_2-10烯基、杂C_2-10炔基、C_3-10碳环基、3-14元杂环基、C_6-14芳基和5-14元杂芳基，或者两个R^cc基团接合以形成3-14元杂环基环或5-14元杂芳基环，其中每个烷基、烯基、炔基、杂烷基、杂烯基、杂炔基、碳环基、杂环基、芳基和杂芳基独立地被0、1、2、3、4或5个R^dd基团取代；

R^dd的每个实例均独立地选自卤素、-CN、-NO₂、-N₃、-SO₂H、-SO₃H、-OH、-OR^ee、-ON(R^ff)₂、-N(R^ff)₂、-N(R^ff)₃ ⁺X^-、-N(OR^ee)R^ff、-SH、-SR^ee、-SSR^ee、-C(＝O)R^ee、-CO₂H、-CO₂R^ee、-OC(＝O)R^ee、-OCO₂R^ee、-C(＝O)N(R^ff)₂、-OC(＝O)N(R^ff)₂、-NR^ffC(＝O)R^ee、-NR^ffCO₂R^ee、-NR^ffC(＝O)N(R^ff)₂、-C(＝NR^ff)OR^ee、-OC(＝NR^ff)R^ee、-OC(＝NR^ff)OR^ee、-C(＝NR^ff)N(R^ff)₂、-OC(＝NR^ff)N(R^ff)₂、-NR^ffC(＝NR^ff)N(R^ff)₂、-NR^ffSO₂R^ee、-SO₂N(R^ff)₂、-SO₂R^ee、-SO₂OR^ee、-OSO₂R^ee、-S(＝O)R^ee、-Si(R^ee)₃、-OSi(R^ee)₃、-C(＝S)N(R^ff)₂、-C(＝O)SR^ee、-C(＝S)SR^ee、-SC(＝S)SR^ee、-P(＝O)(OR^ee)₂、-P(＝O)(R^ee)₂、-OP(＝O)(R^ee)₂、-OP(＝O)(OR^ee)₂、C_1-6烷基、C_1-6全卤代烷基、C_2-6烯基、C_2-6炔基、杂C_1-6烷基、杂C_2-6烯基、杂C_2-6炔基、C_3-10碳环基、3-10元杂环基、C_6-10芳基、5-10元杂芳基，其中每个烷基、烯基、炔基、杂烷基、杂烯基、杂炔基、碳环基、杂环基、芳基和杂芳基独立地被0、1、2、3、4或5个R^gg基团取代，或者两个孪位R^dd取代基可接合以形成＝O或＝S；其中X^-是抗衡离子；

R^ee的每个实例均独立地选自C_1-6烷基、C_1-6全卤代烷基、C_2-6烯基、C_2-6炔基、杂C_1-6烷基、杂C_2-6烯基、杂C_2-6炔基、C_3-10碳环基、C_6-10芳基、3-10元杂环基和3-10元杂芳基，其中每个烷基、烯基、炔基、杂烷基、杂烯基、杂炔基、碳环基、杂环基、芳基和杂芳基独立地被0、1、2、3、4或5个R^gg基团取代；

R^ff的每个实例均独立地选自氢、C_1-6烷基、C_1-6全卤代烷基、C_2-6烯基、C_2-6炔基、杂C_1-6烷基、杂C_2-6烯基、杂C_2-6炔基、C_3-10碳环基、3-10元杂环基、C_6-10芳基和5-10元杂芳基，或者两个R^ff基团接合以形成3-10元杂环基环或5-10元杂芳基环，其中每个烷基、烯基、炔基、杂烷基、杂烯基、杂炔基、碳环基、杂环基、芳基和杂芳基独立地被0、1、2、3、4或5个R^gg基团取代；并且

R^gg的每个实例均独立地为卤素、-CN、-NO₂、-N₃、-SO₂H、-SO₃H、-OH、-OC_1-6烷基、-ON(C_1-6烷基)₂、-N(C_1-6烷基)₂、-N(C_1-6烷基)₃ ⁺X^-、-NH(C_1-6烷基)₂ ⁺X^-、-NH₂(C_1-6烷基)⁺X^-、-NH₃ ⁺X^-、-N(OC_1-6烷基)(C_1-6烷基)、-N(OH)(C_1-6烷基)、-NH(OH)、-SH、-SC_1-6烷基、-SS(C_1-6烷基)、-C(＝O)(C_1-6烷基)、-CO₂H、-CO₂(C_1-6烷基)、-OC(＝O)(C_1-6烷基)、-OCO₂(C_1-6烷基)、-C(＝O)NH₂、-C(＝O)N(C_1-6烷基)₂、-OC(＝O)NH(C_1-6烷基)、-NHC(＝O)(C_1-6烷基)、-N(C_1-6烷基)C(＝O)(C_1-6烷基)、-NHCO₂(C_1-6烷基)、-NHC(＝O)N(C_1-6烷基)₂、-NHC(＝O)NH(C_1-6烷基)、-NHC(＝O)NH₂、-C(＝NH)O(C_1-6烷基)、一OC(＝NH)(C_1-6烷基)、-OC(＝NH)OC_1-6烷基、-C(＝NH)N(C_1-6烷基)₂、-C(＝NH)NH(C_1-6烷基)、-C(＝NH)NH₂、-OC(＝NH)N(C_1-6烷基)₂、-OC(NH)NH(C_1-6烷基)、-OC(NH)NH₂、-NHC(NH)N(C_1-6烷基)₂、-NHC(＝NH)NH₂、-NHSO₂(C_1-6烷基)、-SO₂N(C_1-6烷基)₂、-SO₂NH(C_1-6烷基)、-SO₂NH₂、-SO₂C_1-6烷基、-SO₂OC_1-6烷基、-OSO₂C_1-6烷基、-SOC_1-6烷基、-Si(C_1-6烷基)₃、-OSi(C_1-6烷基)₃-C(＝S)N(C_1-6烷基)₂、C(＝S)NH(C_1-6烷基)、C(＝S)NH₂、-C(＝O)S(C_1-6烷基)、-C(＝S)SC_1-6烷基、-SC(＝S)SC_1-6烷基、-P(＝O)(OC_1-6烷基)₂、-P(＝O)(C_1-6烷基)₂、-OP(＝O)(C_1-6烷基)₂、-OP(＝O)(OC_1-6烷基)₂、C_1-6烷基、C_1-6全卤代烷基、C_2-6烯基、C_2-6炔基、杂C_1-6烷基、杂C_2-6烯基、杂C_2-6炔基、C_3-10碳环基、C_6-10芳基、3-10元杂环基、5-10元杂芳基；或者两个孪位R^gg取代基可接合以形成＝O或＝S；其中X^-是抗衡离子。

术语“卤代基”或“卤素”是指氟(氟代基、-F)、氯(氯代基、-Cl)、溴(溴代基、-Br)或碘(碘代基、-I)。

术语“羟基(hydroxyl)”或“羟(hydroxy)”是指基团-OH。术语“被取代的羟基(substituted hydroxyl)”或“被取代的羟基(substituted hydroxyl)”引申为是指其中直接连接至母体分子的氧原子被除氢以外的基团取代的羟基基团，并且包括选自以下的基团：-OR^aa、-ON(R^bb)₂、-OC(＝O)SR^aa、-OC(＝O)R^aa、-OCO₂R^aa、-OC(＝O)N(R^bb)₂、-OC(＝NR^bb)R^aa、-OC(＝NR^bb)OR^aa、-OC(＝NR^bb)N(R^bb)₂、-OS(＝O)R^aa、-OSO₂R^aa、-OSi(R^aa)₃、-OP(R^cc)₂、-OP(R^cc)₃ ⁺X^-、-OP(OR^cc)₂、-OP(OR^cc)₃ ⁺X^-、-OP(＝O)(R^aa)₂、-OP(＝O)(OR^cc)₂和-OP(＝O)(N(R^bb))₂，其中X^-、R^aa、R^bb和R^cc如本文所定义。

术语“氨基”是指基团-NH₂。术语“被取代的氨基”引申为是指被单取代的氨基、被二取代的氨基或被三取代的氨基。在某些实施方案中，“被取代的氨基”是被单取代的氨基或被二取代的氨基。

术语“被单取代的氨基”是指其中直接连接至母体分子的氮原子被一个氢和一个除氢以外的基团取代的氨基，并且包括选自以下的基团：-NH(R^bb)、-NHC(＝O)R^aa、-NHCO₂R^aa、-NHC(＝O)N(R^bb)₂、-NHC(＝NR^bb)N(R^bb)₂、-NHSO₂R^aa、-NHP(＝O)(OR^cc)₂和-NHP(＝O)(N(R^bb)₂)₂，其中R^aa、R^bb和R^cc如本文所定义，并且其中基团-NH(R^bb)的R^bb不为氢。

术语“被二取代的氨基”是指其中直接连接至母体分子的氮原子被两个除氢以外的基团取代的氨基，并且包括选自以下的基团：-N(R^bb)₂、-NR^bb C(＝O)R^aa、-NR^bbCO₂R^aa、-NR^bbC(＝O)N(R^bb)₂、-NR^bbC(＝NR^bb)N(R^bb)₂、-NR^bbSO₂R^a、-NR^bbP(＝O)(OR^cc)₂和-NR^bbP(＝O)(N(R^bb)₂)₂，其中R^aa、R^bb和R^cc如本文所定义，条件是直接连接至母体分子的氮原子未被氢取代。

术语“被三取代的氨基”是指其中直接连接至母体分子的氮原子被三个基团取代的氨基，并且包括选自以下的基团：-N(R^bb)₃和-N(R^bb)₃ ⁺X^-，其中R^bb和X^-如本文所定义。

术语“磺酰基”是指选自以下的基团：-SO₂N(R^bb)₂、-SO₂R^aa和-SO₂OR^aa，其中R^aa和R^bb如本文所定义。

术语“亚磺酰基”是指基团-S(＝O)R^aa，其中R^aa如本文所定义。

术语“酰基”是指具有以下通式的基团：-C(＝O)R^X1、-C(＝O)OR^X1、-C(＝O)-O-C(＝O)R^X1、-C(＝O)SR^X1、-C(＝O)N(R^X1)₂、-C(＝S)R^X1、-C(＝S)N(R^X1)₂和-C(＝S)S(R^X1)、-C(＝NR^X1)R^X1、-C(＝NR^X1)OR^X1、-C(＝NR^X1)SR^X1和-C(＝NR^X1)N(R^X1)₂，其中R^X1是氢；卤素；被取代或未被取代的羟基；被取代或未被取代的巯基；被取代或未被取代的氨基；被取代或未被取代的酰基；环状或无环的、被取代或未被取代的、支化或非支化的脂族基；环状或无环的、被取代或未被取代的、支化或非支化的杂脂族基；环状或无环的、被取代或未被取代的、支化或非支化的烷基；环状或无环的、被取代或未被取代的、支化或非支化的烯基；被取代或未被取代的炔基；被取代或未被取代的芳基、被取代或未被取代的杂芳基、脂族氧基、杂脂族氧基、烷氧基、杂烷氧基、芳氧基、杂芳氧基、脂族硫氧基、杂脂族硫氧基、烷基硫氧基、杂烷基硫氧基、芳基硫氧基、杂芳基硫氧基、单-或二-脂族氨基、单-或二-杂脂族氨基、单-或二-烷基氨基、单-或二-杂烷基氨基、单-或二-芳基氨基，或者单-或二-杂芳基氨基；或者两个R^X1基团一起形成5至6元杂环。示例性的酰基基团包括醛(-CHO)、羧酸(-CO₂H)、酮、酰基卤、酯、酰胺、亚胺、碳酸酯、氨基甲酸酯和脲。酰基取代基包括但不限于本文所述的导致形成稳定部分(例如，脂族基、烷基、烯基、炔基、杂脂族基、杂环基、芳基、杂芳基、酰基、氧代、亚氨基、硫酮基(thiooxo)、氰基、异氰基、氨基、叠氮基、硝基、羟基、硫醇、卤代、脂族氨基、杂脂族氨基、烷基氨基、杂烷基氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、烷基芳基、芳基烷基、脂族氧基、杂脂族氧基、烷氧基、杂烷氧基、芳氧基、杂芳氧基、脂族硫氧基、杂脂族硫氧基、烷基硫氧基、杂烷基硫氧基、芳基硫氧基、杂芳基硫氧基、酰氧基等，其中的每一种均可以或可以不进一步被取代)的任何取代基。

术语“羰基”是指其中直接连接至母体分子的碳为sp²杂化并且被氧、氮或硫原子取代的基团，例如，选自以下的基团：酮(-C(＝O)R^aa)、羧酸(-CO₂H)、醛(-CHO)、酯(-CO₂R^aa、-C(＝O)SR^aa、-C(＝S)SR^aa)、酰胺(-C(＝O)N(R^bb)₂、-C(＝O)NR^bbSO₂R^aa、-C(＝S)N(R^bb)₂)和亚胺(-C(＝NR^bb)R^aa、-C(＝NR^bb)OR^aa)、-C(＝NR^bb)N(R^bb)₂)，其中R^aa和R^bb如本文所定义。

当化合价允许时，氮原子可被取代或未被取代，并且包括伯氮原子、仲氮原子、叔氮原子和季氮原子。示例性的氮原子取代基包括但不限于氢、-OH、-OR^aa、-N(R^cc)₂、-CN、-C(＝O)R^aa、-C(＝O)N(R^cc)₂、-CO₂R^aa、-SO₂R^aa、-C(＝NR^bb)R^aa、-C(＝NR^cc)OR^aa、-C(＝NR^cc)N(R^cc)₂、-SO₂N(R^cc)₂、-SO₂R^cc、-SO₂OR^cc、-SOR^aa、-C(＝S)N(R^cc)₂、-C(＝O)SR^cc、-C(＝S)SR^cc、-P(＝O)(OR^cc)₂、-P(＝O)(R^aa)₂、-P(＝O)(N(R^cc)₂)₂、C_1-10烷基、C_1-10全卤代烷基、C_2-10烯基、C_2-10炔基、杂C_1-10烷基、杂C_2-10烯基、杂C_2-10炔基、C_3-10碳环基、3-14元杂环基、C_6-14芳基和5-14元杂芳基，或者两个连接至N原子的R^cc基团接合以形成3-14元杂环基或5-14元杂芳基环，其中每个烷基、烯基、炔基、杂烷基、杂烯基、杂炔基、碳环基、杂环基、芳基和杂芳基独立地被0、1、2、3、4或5个R^dd基团取代，并且其中R^aa、R^bb、R^cc和R^dd如上文所定义。

在某些实施方案中，存在于氮原子上的取代基是氮保护基团(在本文中还被称为“氨基保护基团”)。氮保护基团包括但不限于-OH、-OR^aa、-N(R^cc)₂、-C(＝O)R^aa、-C(＝O)N(R^cc)₂、-CO₂R^aa、-SO₂R^aa、-C(＝NR^cc)R^aa、-C(＝NR^cc)OR^aa、-C(＝NR^cc)N(R^cc)₂、-SO₂N(R^cc)₂、-SO₂R^cc、-SO₂OR^cc、-SOR^aa、-C(＝S)N(R^cc)₂、-C(＝O)SR^cc、-C(＝S)SR^cc、C_1-10烷基(例如，芳烷基、杂芳烷基)、C_2-10烯基、C_2-10炔基、杂C_1-10烷基、杂C_2-10烯基、杂C_2-10炔基、C_3-10碳环基、3-14元杂环基、C_6-14芳基和5-14元杂芳基基团，其中每个烷基、烯基、炔基、杂烷基、杂烯基、杂炔基、碳环基、杂环基、芳烷基、芳基和杂芳基独立地被0、1、2、3、4或5个R^dd基团取代，并且其中R^aa、R^bb、R^cc和R^dd如本文所定义。氮保护基团是本领域众所周知的，并且包括详细描述于Protecting Groups in Organic Synthesis，T.W.Greene和P.G.M.Wuts，第3版，JohnWiley&Sons，1999(其通过引用并入本文)中的那些。

例如，诸如酰胺基(例如，-C(＝O)R^aa)的氮保护基团包括但不限于甲酰胺、乙酰胺、氯乙酰胺、三氯乙酰胺、三氟乙酰胺、苯基乙酰胺、3-苯基丙酰胺、吡啶酰胺、3-吡啶基甲酰胺、N-苯甲酰基苯基丙氨酰基衍生物、苯甲酰胺、对苯基苯甲酰胺、邻硝基苯基乙酰胺、邻硝基苯氧基乙酰胺、乙酰乙酰胺、(N’-二硫代苄氧基酰基氨基)乙酰胺、3-(对羟基苯基)丙酰胺、3-(邻硝基苯基)丙酰胺、2-甲基-2-(邻硝基苯氧基)丙酰胺、2-甲基-2-(邻苯基偶氮苯氧基)丙酰胺、4-氯丁酰胺、3-甲基-3-硝基丁酰胺、邻硝基肉桂酰胺、N-乙酰基甲硫氨酸衍生物、邻硝基苯甲酰胺和邻(苯甲酰基氧基甲基)苯甲酰胺。

诸如氨基甲酸酯基(例如，-C(＝O)OR^aa)的氮保护基团包括但不限于氨基甲酸甲酯、氨基甲酸乙酯、氨基甲酸9-芴基甲酯(Fmoc)、氨基甲酸9-(2-磺基)芴基甲酯、氨基甲酸9-(2，7-二溴)芴基甲酯、氨基甲酸2，7-二-叔丁基-[9-(10，10-二氧代-10，10，10，10-四氢噻吨基)]甲酯(DBD-Tmoc)、氨基甲酸4-甲氧基苯甲酰甲酯(Phenoc)、氨基甲酸2，2，2-三氯乙酯(Troc)、氨基甲酸2-三甲基甲硅烷基乙酯(Teoc)、氨基甲酸2-苯基乙酯(hZ)、氨基甲酸1-(1-金刚烷基)-1-甲基乙酯(Adpoc)、氨基甲酸1，1-二甲基-2-卤代乙酯、氨基甲酸1，1-二甲基-2，2-二溴乙酯(DB-t-BOC)、氨基甲酸1，1-二甲基-2，2，2-三氯乙酯(TCBOC)、氨基甲酸1-甲基-1-(4-联苯基)乙酯(Bpoc)、氨基甲酸1-(3，5-二-叔丁基苯基)-1-甲基乙酯(t-Bumeoc)、氨基甲酸2-(2’-和4’-吡啶基)乙酯(Pyoc)、氨基甲酸2-(N，N-二环己基甲酰氨基)乙酯、氨基甲酸叔丁酯(BOC或Boc)、氨基甲酸1-金刚烷基酯(Adoc)、氨基甲酸乙烯基酯(Voc)、氨基甲酸烯丙基酯(Alloc)、氨基甲酸1-异丙基烯丙基酯(Ipaoc)、氨基甲酸肉桂基酯(Coc)、氨基甲酸4-硝基肉桂基酯(Noc)、氨基甲酸8-喹啉基酯、氨基甲酸N-羟基哌啶基酯、烷基二硫代氨基甲酸酯、氨基甲酸苄基酯(Cbz)、氨基甲酸对甲氧基苄基酯(Moz)、氨基甲酸对硝基苄基酯、氨基甲酸对溴苄基酯、氨基甲酸对氯苄基酯、氨基甲酸2，4-二氯苄基酯、氨基甲酸4-甲基亚磺酰基苄酯(Msz)、氨基甲酸9-蒽基甲酯、氨基甲酸二苯基甲酯、氨基甲酸2-甲硫基乙酯、氨基甲酸2-甲基磺酰基乙酯、氨基甲酸2-(对甲苯磺酰基)乙酯、氨基甲酸[2-(1，3-二噻烷基)]甲酯(Dmoc)、氨基甲酸4-甲基噻吩基酯(Mtpc)、氨基甲酸2，4-二甲基噻吩基酯(Bmpc)、氨基甲酸2-磷鎓基乙酯(2-phosphonioethyl carbamate)(Peoc)、氨基甲酸2-三苯基磷鎓基异丙酯(Ppoc)、氨基甲酸1，1-二甲基-2-氰乙酯、氨基甲酸间氯-对酰基氧基苄酯、氨基甲酸对(二羟基硼烷基)苄酯、氨基甲酸5-苯并异噁唑基甲酯、氨基甲酸2-(三氟甲基)-6-色酮基甲酯(Tcroc)、氨基甲酸间硝基苯酯、氨基甲酸3，5-二甲氧基苄酯、氨基甲酸邻硝基苄酯、氨基甲酸3，4-二甲氧基-6-硝基苄酯、氨基甲酸苯基(邻硝基苯基)甲酯、氨基甲酸叔戊酯、硫代氨基甲酸S-苄基酯、氨基甲酸对氰基苄酯、氨基甲酸环丁酯、氨基甲酸环己酯、氨基甲酸环戊酯、氨基甲酸环丙基甲酯、氨基甲酸对癸基氧基苄酯、氨基甲酸2，2-二甲氧基酰基乙烯基酯、氨基甲酸邻-(N，N-二甲基甲酰氨基)苄酯、氨基甲酸1，1-二甲基-3-(N，N-二甲基甲酰氨基)丙酯、氨基甲酸1，1-二甲基丙炔基酯、氨基甲酸二(2-吡啶基)甲酯、氨基甲酸2-呋喃基甲酯、氨基甲酸2-碘乙酯、氨基甲酸异冰片酯、氨基甲酸异丁酯、氨基甲酸异烟碱基酯、氨基甲酸对(对’甲氧基苯基偶氮)苄酯(p-(p’-methoxyphenylazo)benzyl carbamate)、氨基甲酸1-甲基环丁酯、氨基甲酸1-甲基环己酯、氨基甲酸1-甲基-1-环丙基甲酯、氨基甲酸1-甲基-1-(3，5-二甲氧基苯基)乙酯、氨基甲酸1-甲基-1-(对苯基偶氮苯基)乙酯、氨基甲酸1-甲基-1-苯基乙酯、氨基甲酸1-甲基-1-(4-吡啶基)乙酯、氨基甲酸苯酯、氨基甲酸对(苯基偶氮)苄酯、氨基甲酸2，4，6-三-叔丁基苯酯、氨基甲酸4-(三甲基铵)苄酯和氨基甲酸2，4，6-三甲基苄酯。

诸如磺酰胺基(例如，-S(＝O)₂R^aa)的氮保护基团包括但不限于对甲苯磺酰胺(T)、苯磺酰胺、2，3，6-三甲基-4-甲氧基苯磺酰胺(Mtr)、2，4，6-三甲氧基苯磺酰胺(Mtb)、2，6-二甲基-4-甲氧基苯磺酰胺(Pme)、2，3，5，6-四甲基-4-甲氧基苯磺酰胺(Mte)、4-甲氧基苯磺酰胺(Mbs)、2，4，6-三甲基苯磺酰胺(Mts)、2，6-二甲氧基-4-甲基苯磺酰胺(iMds)、2，2，5，7，8-五甲基色满-6-磺酰胺(Pmc)、甲磺酰胺(Ms)、β-三甲基甲硅烷基乙烷磺酰胺(SES)、9-蒽磺酰胺、4-(4’，8’-二甲氧基萘基甲基)苯磺酰胺(DNMBS)、苄基磺酰胺、三氟甲基磺酰胺和苯甲酰甲基磺酰胺。

其他氮保护基团包括但不限于吩噻嗪基-(10)-酰基衍生物、N’-对甲苯磺酰基氨基酰基衍生物、N’-苯基氨基硫代酰基衍生物、N-苯甲酰基苯基丙氨酰基衍生物、N-乙酰基甲硫氨酸衍生物、4，5-二苯基-3-噁唑啉-2-酮、N-邻苯二甲酰亚胺、N-二硫杂琥珀酸亚胺(Dts)、N-2，3-二苯基马来酰亚胺、N-2，5-二甲基吡咯、N-1，1，4，4-四甲基二甲硅烷基氮杂环戊烷加合物(STABASE)、5-取代的1，3-二甲基-1，3，5-三氮杂环己-2-酮、5-取代的1，3-二苄基-1，3，5-三氮杂环己-2-酮、1-取代的3，5-二硝基-4-吡啶酮、N-甲胺、N-烯丙基胺、N-[2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基]甲基胺(SEM)、N-3-乙酰氧基丙基胺、N-(1-异丙基-4-硝基-2-氧代-3-吡咯啉-3-基)胺、季铵盐、N-苄基胺、N-二(4-甲氧基苯基)甲基胺、N-5-二苯并环庚基胺、N-三苯基甲基胺(Tr)、N-[(4-甲氧基苯基)二苯基甲基]胺(MMTr)、N-9-苯基芴基胺(PhF)、N-2，7-二氯-9-芴基亚甲基胺、N-二茂铁基甲基氨基(Fcm)、N-2-吡啶甲基氨基N’-氧化物、N-1，1-二甲基硫代亚甲基胺、N-亚苄基胺、N-对甲氧基亚苄基胺、N-二苯基亚甲基胺、N-[(2-吡啶基)均三甲苯基]亚甲基胺、N-(N’，N’-二甲基氨基亚甲基)胺、N，N’-异亚丙基二胺、N-对硝基亚苄基胺、N-亚水杨基胺、N-5-氯亚水杨基胺、N-(5-氯-2-羟基苯基)苯基亚甲基胺、N-亚环己基胺、N-(5，5-二甲基-3-氧代-1-环己烯基)胺、N-硼烷衍生物、N-二苯基硼酸衍生物、N-[苯基(五酰基铬-或钨)酰基]胺、N-铜螯合物、N-锌螯合物、N-硝基胺、N-亚硝基胺、N-氧化胺、二苯基膦酰胺(Dpp)、二甲基硫代膦酰胺(Mpt)、二苯基硫代膦酰胺(Ppt)、氨基磷酸二烷基酯、氨基磷酸二苄酯、氨基磷酸二苯酯、苯次磺酰胺、邻硝基苯次磺酰胺(Nps)、2，4-二硝基苯次磺酰胺、五氯苯次磺酰胺、2-硝基-4-甲氧基苯次磺酰胺、三苯基甲基次磺酰胺和3-硝基吡啶次磺酰胺(Npys)。

在某些实施方案中，存在于氧原子上的取代基是氧保护基团(在本文中还被称为“羟基保护基团”)。氧保护基团包括但不限于-R^aa、-N(R^bb)₂、-C(＝O)SR^aa、-C(＝O)R^aa、-CO₂R^aa、-C(＝O)N(R^bb)₂、-C(＝NR^bb)R^aa、-C(＝NR^bb)OR^aa、-C(＝NR^bb)N(R^bb)₂、-S(＝O)R^aa、-SO₂R^aa、-Si(R^aa)₃、-P(R^cc)₂、-P(R^cc)₃ ⁺X^-、-P(OR^cc)₂、-P(OR^cc)₃ ⁺X^-、-P(＝O)(R^aa)₂、-P(＝O)(OR^cc)₂和-P(＝O)(N(R^bb)₂)₂，其中X^-、R^aa、R^bb和R^cc如本文所定义。氧保护基团是本领域众所周知的，并且包括详细描述于Protecting Groups in Organic Synthesis，T.W.Greene和P.G.M.Wuts，第3版，John Wiley&Sons，1999(其通过引用并入本文)中的那些。

示例性的氧保护基团包括但不限于甲基、甲氧基甲基(MOM)、甲硫基甲基(MTM)、叔丁基硫代甲基、(苯基二甲基甲硅烷基)甲氧基甲基(SMOM)、苄氧基甲基(BOM)、对甲氧基苄氧基甲基(PMBM)、(4-甲氧基苯氧基)甲基(p-AOM)、愈创木酚甲基(GUM)、叔丁氧基甲基、4-戊烯基氧基甲基(POM)、硅氧基甲基、2-甲氧基乙氧基甲基(MEM)、2，2，2-三氯乙氧基甲基、双(2-氯乙氧基)甲基、2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基(SEMOR)、四氢吡喃基(THP)、3-溴四氢吡喃基、四氢噻喃基、1-甲氧基环己基、4-甲氧基四氢吡喃基(MTHP)、4-甲氧基四氢噻喃基、4-甲氧基四氢噻喃基S，S-二氧化物、1-[(2-氯-4-甲基)苯基]-4-甲氧基哌啶-4-基(CTMP)、1，4-二噁烷-2-基、四氢呋喃基、四氢噻吩基、2，3，3a，4，5，6，7，7a-八氢-7，8，8-三甲基-4，7-桥亚甲基苯并呋喃-2-基、1-乙氧基乙基、1-(2-氯乙氧基)乙基、1-甲基-1-甲氧乙基、1-甲基-1-苄氧基乙基、1-甲基-1-苄氧基-2-氟乙基、2，2，2-三氯乙基、2-三甲基甲硅烷基乙基、2-(苯基氧硒基)乙基、叔丁基、烯丙基、对氯苯基、对甲氧基苯基、2，4-二硝基苯基、苄基(Bn)、对甲氧基苄基、3，4-二甲氧基苄基、邻硝基苄基、对硝基苄基、对卤代苄基、2，6-二氯苄基、对氰基苄基、对苯基苄基、2-吡啶甲基、4-吡啶甲基、3-甲基-2-吡啶甲基N-氧负离子基(oxido)、二苯基甲基、p，p’--二硝基二苯甲基、5-二苯并环庚基、三苯基甲基、α-萘基二苯基甲基、对甲氧基苯基二苯基甲基、二(对甲氧基苯基)苯基甲基、三(对甲氧基苯基)甲基、4-(4’-溴苯酰氧基苯基)二苯基甲基、4，4′，4″-三(4，5-二氯苯二甲酰亚氨基苯基)甲基、4，4′，4″-三(乙酰丙酰基氧基苯基)甲基、4，4′，4″-三(苯甲酰基氧基苯基)甲基、3-(咪唑-1-基)双(4′，4″-二甲氧基苯基)甲基、1，1-双(4-甲氧基苯基)-1′-芘基甲基、9-蒽基、9-(9-苯基)呫吨基、9-(9-苯基-10-氧代)蒽基、1，3-苯并二硫杂环戊烷-2-基、苯并异噻唑基S，S-二氧负离子基、三甲基甲硅烷基(TMS)、三乙基甲硅烷基(TES)、三异丙基甲硅烷基(TIPS)、二甲基异丙基甲硅烷基(IPDMS)、二乙基异丙基甲硅烷基(DEIPS)、二甲基叔己基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基(TBDMS)、叔丁基二苯基甲硅烷基(TBDPS)、三苄基甲硅烷基、三-对二甲苯基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、二苯基甲基甲硅烷基(DPMS)、叔丁基甲氧基苯基甲硅烷基(TBMPS)、甲酸酯、苯甲酰基甲酸酯、乙酸酯、氯乙酸酯、二氯乙酸酯、三氯乙酸酯、三氟乙酸酯、甲氧基乙酸酯、三苯基甲氧基乙酸酯、苯氧基乙酸酯、对氯苯氧基乙酸酯、3-苯基丙酸酯、4-氧代戊酸酯(乙酰丙酸酯)、4，4-(亚乙基二硫代)戊酸酯(乙酰丙酰基二硫代缩醛)、新戊酸酯、金刚烷酸酯(adamantoate)、巴豆酸酯、4-甲氧基巴豆酸酯、苯甲酸酯、对苯基苯甲酸酯、2，4，6-三甲基苯甲酸酯(mesitoate)、碳酸甲酯、碳酸9-芴基甲酯(Fmoc)、碳酸乙酯、碳酸2，2，2-三氯乙酯(Troc)、碳酸2-(三甲基甲硅烷基)乙酯(TMSEC)、碳酸2-(苯基磺酰基)乙酯(Psec)、碳酸2-(三苯基磷鎓基)乙酯(Peoc)、碳酸异丁酯、碳酸乙烯基酯、碳酸烯丙酯、碳酸叔丁酯(BOC或Boc)、碳酸对硝基苯酯、碳酸苄酯、碳酸对甲氧基苄酯、碳酸3，4-二甲氧基苄酯、碳酸邻硝基苄酯、碳酸对硝基苄酯、硫代碳酸S-苄基酯、碳酸4-乙氧基-1-萘基酯、二硫代碳酸甲酯、2-碘苯甲酸酯、4-叠氮基丁酸酯、4-硝基-4-甲基戊酸酯、邻-(二溴甲基)苯甲酸酯、2-甲酰基苯磺酸酯、2-(甲硫基甲氧基)乙基、4-(甲硫基甲氧基)丁酸酯、2-(甲硫基甲氧基甲基)苯甲酸酯、2，6-二氯-4-甲基苯氧基乙酸酯、2，6-二氯-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯氧基乙酸酯、2，4-双(1，1-二甲基丙基)苯氧基乙酸酯、氯二苯基乙酸酯、异丁酸酯、单琥珀酸酯、(E)-2-甲基-2-丁烯酸酯、邻-(甲氧基酰基)苯甲酸酯、α-萘甲酸酯、硝酸酯、N，N，N’，N’-四甲基二氨基磷酸烷基酯、N-苯基氨基甲酸烷基酯、硼酸酯、二甲基硫膦基、2，4-二硝基苯基次磺酸烷基酯、硫酸酯、甲磺酸酯(mesylate)、苄基磺酸酯和甲苯磺酸酯(Ts)。

在某些实施方案中，存在于硫原子上的取代基是硫保护基团(还被称为“巯基保护基团”)。硫保护基团包括但不限于-R^aa、-N(R^bb)₂、-C(＝O)SR^aa、-C(＝O)R^aa、-CO₂R^aa、-C(＝O)N(R^bb)₂、-C(＝NR^bb)R^aa、-C(＝NR^bb)OR^aa、-C(＝NR^bb)N(R^bb)₂、-S(＝O)R^aa、-SO₂R^aa、-Si(R^aa)₃、-P(R^cc)₂、-P(R^cc)₃ ⁺X^-、-P(OR^cc)₂、-P(OR^cc)₃ ⁺X^-、-P(＝O)(R^aa)₂、-P(＝O)(OR^cc)₂和-P(＝O)(N(R^bb)₂)₂，其中R^aa、R^bb和R^cc如本文所定义。硫保护基团是本领域众所周知的，并且包括详细描述于Protecting Groups in Organic Synthesis，T.W.Greene和P.G.M.Wuts，第3版，John Wiley&Sons，1999(其通过引用并入本文)中的那些。

“抗衡离子”或“阴离子抗衡离子”是与带正电荷的基团缔合以维持电子中性的带负电荷的基团。阴离子抗衡离子可以是单价的(即包括一个形式负电荷)。阴离子抗衡离子还可以是多价的(即，包括超过一个形式负电荷)，诸如二价或三价。示例性的抗衡离子包括卤离子(例如，F^-、Cl^-、Br^-、I^-)、NO₃ ^-、ClO₄ ^-、OH^-、H₂PO₄ ^-、HCO₃ ^-、HSO₄ ^-、磺酸根离子(例如，甲磺酸根、三氟甲磺酸根、对甲苯磺酸根、苯磺酸根、10-樟脑磺酸根、萘-2-磺酸根、萘-1-磺酸-5-磺酸根、乙-1-磺酸-2-磺酸根等)、羧酸根离子(例如，乙酸根、丙酸根、苯甲酸根、甘油酸根、乳酸根、酒石酸根、乙醇酸根、葡萄糖酸根等)、BF₄ ^-、PF₄ ^-、PF₆ ^-、AsF₆ ^-、SbF₆ ^-、B[3，5-(CF₃)₂C₆H₃]₄]^-、B(C₆F₅)₄ ^-、BPh₄ ^-、Al(OC(CF₃)₃)₄ ^-和碳硼烷阴离子(例如CB₁₁H₁₂ ^-或(HCB₁₁Me₅Br₆)^-)。可以是多价的示例性抗衡离子包括CO₃ ^2-、HPO₄ ^2-、PO₄ ^3-、B₄O₇ ^2-、SO₄ ^2-、S₂O₃ ^2-、羧酸根阴离子(例如，酒石酸根、柠檬酸根、富马酸根、马来酸根、苹果酸根、丙二酸根、葡萄糖酸根、琥珀酸根、戊二酸根、己二酸根、庚二酸根、辛二酸根、壬二酸根、癸二酸根、水杨酸根、邻苯二甲酸根、天冬氨酸根、谷氨酸根等)和碳硼烷。

如本文所用，短语“至少一个实例”的使用是指1、2、3、4或更多个实例，但还涵盖例如包括端值在内的1至4、1至3、1至2、2至4、2至3，或3至4个实例的范围。

这些和其他示例性取代基在全文中有较详细的描述。本发明不旨在以任何方式受到上述示例性取代基列表限制。

如本文所用，术语“盐”是指任何和所有的盐，并且涵盖药学上可接受的盐。

术语“药学上可接受的盐”是指在合理的医学判断范围内适合于与人和低等动物的组织接触使用而没有过度的毒性、刺激性、变应反应等并且与合理的利益/风险比相称的那些盐。药学上可接受的盐是本领域众所周知的。例如，Berge等人在J.PharmaceuticalSciences，1977，66，1-19中详细描述了药学上可接受的盐，所述文献通过引用并入本文。本发明化合物的药学上可接受的盐包括衍生自适合的无机和有机的酸和碱的那些。药学上可接受的无毒酸加成盐的实例是与无机酸(诸如盐酸、氢溴酸、磷酸、硫酸和高氯酸)形成或者与有机酸(诸如乙酸、草酸、马来酸、酒石酸、柠檬酸、琥珀酸或丙二酸)形成或通过使用本领域已知的其他方法(诸如离子交换)形成的氨基盐。其他药学上可接受的盐包括己二酸盐、海藻酸盐、抗坏血酸盐、天冬氨酸盐、苯磺酸盐、苯甲酸盐、硫酸氢盐、硼酸盐、丁酸盐、樟脑酸盐、樟脑磺酸盐、柠檬酸盐、环戊烷丙酸盐、二葡萄糖酸盐、十二烷基硫酸盐、乙磺酸盐、甲酸盐、富马酸盐、葡庚糖酸盐、甘油磷酸盐、葡糖酸盐、半硫酸盐、庚酸盐、己酸盐、氢碘酸盐、2-羟基-乙磺酸盐、乳糖酸盐、乳酸盐、月桂酸盐、月桂基硫酸盐、苹果酸盐、马来酸盐、丙二酸盐、甲磺酸盐、2-萘磺酸盐、烟酸盐、硝酸盐、油酸盐、草酸盐、棕榈酸盐、双羟萘酸盐、果胶酸盐、过硫酸盐、3-苯基丙酸盐、磷酸盐、苦味酸盐、新戊酸盐、丙酸盐、硬脂酸盐、琥珀酸盐、硫酸盐、酒石酸盐、硫氰酸盐、对甲苯磺酸盐、十一酸盐、戊酸盐等。衍生自适当的碱的盐包括碱金属盐、碱土金属盐、铵盐和N⁺(C_1-4烷基)₄ ^-盐。代表性的碱金属或碱土金属盐包括钠、锂、钾、钙、镁等。进一步的药学上可接受的盐在适当时包括无毒铵、季铵和胺阳离子，它们是使用诸如卤离子、氢氧根、羧酸根、硫酸根、磷酸根、硝酸根、低碳烷基磺酸根和芳基磺酸根的抗衡离子来形成的。

实施例

高纯度PEG脂质的配制和性能

研究了不同纯度的PEG脂质批料。制备了小规模批次(克规模)的高纯度化合物(I)(式(I)化合物，HO-PEG-硬脂酸酯)，并且在转向化合物(B)/化合物(I)LNP的生产中，对化合物(I)组分的商业来源的调查表明有两种采购选择：(a)从诸如Sigma的供货商采购散装的HO-PEG-硬脂酸酯，或(b)从诸如Corden或Biovectra的专业供应商请求定制合成。

对这两种选择的比较揭示，HO-PEG-硬脂酸酯的化学纯度的差异取决于来源(表1)。化学影响的差异尚不清楚，且迄今为止尚未被报道。化学纯度的巨大差异使得有必要证实化合物(I)纯度在配制和工艺开发以及生物性能方面的重要性。

表1.HO-PEG-硬脂酸酯(化合物(I))的化学纯度

为了确定化合物(I)的推荐化学纯度，通过使用低、中和高纯度化合物(I)配制LNP并对这些制剂进行体外和体内测试来评估配制和工艺开发经验以及生物性能读数。

材料和方法

定义：DOSY NMR：扩散排序谱核磁共振；UPLC-CAD：带荷电气溶胶检测器的超高效液相色谱；BEEFI：通过荧光嵌入从包封中生物物理逃逸(Biophysical escape fromencapsulation by fluorescence intercalation)；DLS：动态光散射；PEG：聚乙二醇；G5eGFP和G5 hEPO：Moderna mRNA第五代增强型绿色荧光蛋白质和人红细胞生成素生成素蛋白质。

表2A.材料

表2B.分析方法

LNP制剂的制备和表征

包含作为阳离子脂质组分的化合物(B)和作为PEG组分的式(I)化合物(化合物(I))的脂质纳米粒子(LNP)维持蛋白质表达而不刺激免疫系统。在利用化合物(B)/化合物(I)组合时，在具有化合物(B)/化合物(I)的人肝细胞和枯否细胞(Kupffer cell)两者中均观察到蛋白质表达，并且抗PEG IgM水平和补体活化保持低水平(啮齿类动物)。

将脂质以50∶10∶38.5∶1.5(化合物(B)∶DSPC∶胆固醇∶PEG-脂质)的摩尔比溶解在乙醇中至总脂质浓度为12.5mM。将mRNA在6.25mM乙酸钠缓冲液(pH 5)中稀释至0.125mg/mL。使用NanoAssemblr在微流体芯片上以3∶1(水溶液∶乙醇)的比率混合脂质溶液和mRNA溶液。将制剂在透析盒中针对磷酸盐缓冲盐水(pH 7.2)透析过夜(约12-18h)。随后，使用100kDa MWCO Amicon超离心过滤器浓缩制剂，并使用0.22μm Supor膜进行注射器过滤。

通过许多分析技术分析脂质组分和制剂。在Thermo Fisher Vanquish系统上使用超高效液相色谱(UPLC)方法确定脂质组分的化学纯度。使用动态光散射(DLS)在WyattDynaPro板读数器II上测量粒子的粒度分布直径和多分散性指数(PDI)。使用SynergyBioTek板读数器，通过基于板的荧光测定(Quant-it^TM Ribogreen测定)确定包封效率和内体逃逸水平。通过超高效液相色谱确定制剂的脂质定量和mRNA定量。通过在超高效液相色谱系统上进行肝素-琼脂糖结合测定来确定制剂的表面特性。使用在300MHz NMR BrukerAvance III波谱仪上的DOSY NMR测量PEG扩散。使用在OPERA显微系统上的活细胞成像和定量来确定制剂在Hela细胞中的体外摄取和表达。使用BD Fortessa上基于珠粒的流式细胞术测定来测量IgM结合和ApoE结合。体内实验由内部药理学团队根据IACUC方案进行。

PEG脂质纯度的体内研究

用于初步评估多剂量给药后化合物(I)化学纯度对表达、B细胞活化和抗PEG IgM产生的影响的体内设计概述于在表3中。

表3.用于化合物(I)化学纯度评估的体内研究设计

每个臂的终点是：(a)，每次剂量后6h的hEPO ELISA；(b)第2次和第3次剂量后96h的抗PEG IgM；(c)B细胞活化；第3次剂量后24h来自每个剂量组的3个脾脏

储存稳定性的预测

通过将每种制剂储存在可冷冻缓冲液(例如，20mM Tris 8％蔗糖)中，并将小瓶冷冻在-20℃冷冻机中来探究化合物(I)的化学纯度对LNP稳定性的影响。在1、2和3次冷冻解冻后的零时(time zero)，进行粒子生长评估。除粒度和PDI测量外，终点表征还包括通过DOSY NMR波谱确定％EE和PEG脱落。

表4.化合物(I)化学纯度对制剂冻融稳定性的影响

数据和讨论

由于化学纯度可影响药物产品的性能以及原料药(DS)和药物产品(DP)的制造，因此针对以下标准来评价化合物(I)DS的特性：(a)原料药制造/工艺经验，(b)化学纯度对生物性能的影响。利用来自开发以及体外和体内活动的数据来建立对操作窗口的大小的更好理解。

(a)配制工艺经验

含有不同纯度的化合物(I)的制剂在配制期间的表现不同(表5)。化合物(I)批次批号7(71％纯度)不溶于母液(stock solution)中，因此未进一步使用。OL-66LNP在微流体混合后不久沉淀出来。尽管成功的制剂显示出相似的％EE和PSD(表5)，但它们的实际DLS曲线指示非常不同的粒度分布(图2)。nd＝未确定。

表5.使用不同化学纯度的化合物(I)的配制经验

发现掺入到LNP中的脂质的实际量取决于化合物(I)的初始起始纯度(表6和图3)。

表6.LNP中的脂质定量

所有制剂都对肝素-琼脂糖柱具有相似的结合(图4)，这表明该色谱测定不能检测表面特性的差异。通过DOSY-NMR波谱也发现，在小鼠血清中孵育的每种不同制剂中LNP的PEG脱落速率彼此无法区分(图5)。尽管PEG脱落前的表面特征彼此无法区分，但一旦PEG脂质从LNP中脱落，测量mRNA逃逸的体外测定就会展现出，根据Ribogreen检测，使用较高纯度化合物(I)的制剂显示出较大量的可及mRNA(图6)。

由于Sigma批次的化合物(I)的化学纯度非常低，因此使用该批次并考虑到纯度不足(调整Sigma PEG-脂质的添加量以匹配理论mol％)，得到了具有相似理化特征的制剂(表7和表8；图7)。通过DOSY-NMR波谱观察到相似的LNP的PEG脱落。

表7.使用高度不纯的化合物(I)的使用化合物(I)的配制经验

表8.对使用高度不纯化合物(I)的制剂进行的脂质定量

发现针对体外荧光测定制备的制剂具有与未标记化合物(I)LNP相似的理化特性(表9)。与未标记的DLS数据一样，实际图谱显示出差异，当仅报告Z平均值和PDI时，该差异并不明显(图8)。nd＝未确定。

表9.使用荧光化合物(I)LNP的配制经验

*一次添加Sigma化合物(I)，最终产物中具有约0.6-0.7mol％的化合物(I)

**两次添加Sigma化合物(I)，最终产物中具有约1.3-1.4mol％的化合物(I)

(b)化学纯度对生物性能的影响

为了预测化学纯度对体内性能的影响，对制剂进行了体外和体内测试。ApoE结合图板(panel)显示制剂在含低IgM和高IgM的血清中具有相似的结合。ApoE结合随着化合物(I)纯度水平的降低而降低(图9)。在IgM活化测定中研究了对免疫应答的影响(图10)。含有纯度水平＜87％的化合物(I)的制剂具有更高的IgM结合，这清楚地表明存在体内性能将受到损害的化合物(I)的纯度阈值。与纯化合物I)相比，含不纯化合物(I)的LNP的较低ApoE结合和较高IgM结合表明纯度在影响生物性能方面起重要作用。

基于可制造性评估，化学纯度的可接受范围估计为大于或等于87％。下限是基于已证明的处理制剂的能力和IgM免疫应答的最小化。

PEG脂质的合成

化合物(I)的示例性制造方案是涉及硬脂酸(1)和聚乙二醇2000(2)的偶合反应的汇聚合成，如方案A中所示。合成过程是1步合成，在现行良好制造规范(current GoodManufactuing Practice)(cGMP或GMP)条件下执行。所述反应涉及在二氯甲烷(DCM)中使用4-(二甲基氨基)吡啶(DMAP)、N-乙基-N′-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺盐酸盐(EDC)，用2酯化1，之后进行后处理和纯化以产生化合物(I)。

使用薄层色谱(TLC)和超高压色谱与荷电气溶胶检测(UPLC-CAD)监测所述反应，直至绝大部分反应物消耗掉。在用柱色谱纯化期间，通过UPLC-CAD分析级分，并且如果满足≥97.5面积％的纯度标准，则进行合并。下面提供了有关过程中控制的另外信息。

方案A

硬脂酸(1eq)、PEG2000(2eq)和EDC在二氯甲烷中的反应。通过冰浴将硬脂酸(5.0g)、PEG2000(70.3g)和DMAP(429mg)于DCM(125mL)中的混合物冷却至＜5℃。在＜5℃下，将EDC(5.05g)添加至＜5℃下的反应混合物中，并将混合物在该温度下搅拌10分钟。在＜5℃下，经25分钟将DCM(125mL)逐滴添加至反应混合物中，让反应混合物升温至20℃并搅拌过夜。通过冰浴将反应溶液冷却至＜5℃。在＜5℃下经15min将5％NaHCO₃溶液(125mL，通过混合6.25g NaHCO₃和118.75g水来制备)逐滴添加至反应溶液中。通过去除冰浴来让反应混合物升温至环境温度。将有机层(乳液)与水层(无色但浑浊)分离，并用5％NaHCO₃/5％NaCl溶液(125mL，通过混合6.25g NaHCO₃、6.25g氯化钠和118.75g水来制备)洗涤。将浑浊的有机层与无色的水层(用pH纸测pH值为8)分离，并在35℃下在真空中浓缩，得到灰白色固体。将灰白色固体在MeCN中稀释，在35℃下老化，然后在35℃下在真空中浓缩，得到80.8g(203％)灰白色固体。将灰白色固体溶解于MeCN(400mL)、水(200mL)、TBME(200mL)和正庚烷(200mL)的混合物中。在30分钟内形成清晰的三元相。LCMS显示，顶层不含产物，并且中间层含有PEG2000单硬脂酸酯。底层含有比率为1∶1的PEG2000和PEG2000单硬脂酸酯。将中间层在35℃下在真空中浓缩，然后与MeCN共蒸发，得到呈灰白色固体的PEG2000单硬脂酸酯(32.51g，81.6％产率，92.1％UPLC-CAD纯度)。

硬脂酸(1eq)、PEG2000(10eq)和EDC在二氯甲烷中的反应。将硬脂酸(2.13g)、PEG2000(150g)和DMAP(183mg)于DCM(135mL)中的混合物冷却至＜5℃。将EDC(2.15g)添加至＜5℃下的反应混合物中，并将混合物在该温度下搅拌10分钟。在＜5℃下，经30分钟将DCM(135mL)逐滴添加至反应混合物中。将反应混合物在该温度下搅拌10min，然后让其升温至20℃并将其搅拌16小时。在23℃下，经2min将1％盐水溶液(2.7g NaCl和270mL的混合物)添加到23℃下的反应混合物中。LCMS显示无产物损失至水层中。将有机层与水层分离，并用1％盐水溶液(2.7g NaCl和270mL的混合物)洗涤。将有机层分离并在35℃下在真空中浓缩，得到灰白色固体，将其在MeCN(250mL)中进一步稀释，在35℃下老化20min，并在35℃下在真空中浓缩，得到灰白色固体(98.7g，582％产率)。使固体在MeCN(500mL)、2％盐水溶液(10gNaCl+H₂O 500mL)、MTBE(250mL)和正庚烷(250mL)中分配，得到清晰的三层相分离。在35℃下在真空中浓缩中间层，得到PEG2000单硬脂酸酯(12.3g，72.7％产率，93.90％UPLC-CAD纯度)。

图13示出了示例性合成/纯化方法的流程图。

材料控制

用于合成化合物(I)的起始材料在表10中给出。

表10：化合物(I)起始材料

起始材料(化合物1(Emery Oleochemicals，Malaysia)和化合物2(Clariant，Germany))的制造商规范在表11中给出。用于制造化合物(I)的原材料在表12和表中给出。

表11：起始材料规范

表12：试剂规范

表13：溶剂规范

表14列出了化合物(I)制造过程的过程中控制。

表14：化合物(I)制造过程的过程中控制

过程优化总结：(1)进行小规模熟悉预运行以进行过程优化；(2)制造约200克用于毒理学研究的非GMP材料，其中一部分被确定为作为主要参考标准合格；(3)制造270g GMP材料。

将化合物聚(乙二醇)2000(PEG2000，化合物1)和硬脂酸(化合物2)指定为GMP起始材料。开发了HPLC-CAD纯度方法以支持过程中和放行测试。在GMP批次G0545放行测试之前，确定HPLC-CAD方法合格。如下文所概述的，确立并随后实施了许多优化。两种起始材料(PEG2000(化合物1)和硬脂酸(化合物2))均可商购获得，且均购自如上文所提供的合格供应商。对合成过程的熟悉使得分离出198克非GMP材料，其中的30克随后被确定为合格的主要参考物质。

GMP分批合成的描述示于图B中。分别购买了2250克和160克GMP起始材料(PEG2000(化合物1)和硬脂酸(化合物2))，并且将它们用于GMP批次G0545的制造。这两种起始材料，加上GMP步骤期间使用的所有试剂/溶剂，均根据规定的规范予以放行。化合物1是使用作为放行规范的一部分的用于确定数均分子量(重均分子量的主要平均值)的MALDI-MS放行。化合物2是使用作为放行规范的一部分的既定GC纯度方法放行。GMP合成前的熟悉运行也允许确立适合的IPC分析点。

化合物(I)的GMP合成是在GMP设施以R&D规模进行的，其中通过柱色谱的纯化是在放大实验室(kilo-lab)GMP设施内进行的。分离出化合物(I)GMP产物(批次G0545，270g，对于最后步骤为21％产率)并参照预定规范放行。表15、表16和表17中汇总并比较了参考标准、非GMP和GMP化合物(I)批次的质量属性。RT：保留时间(RRT化合物(I)＝1.00)；NQ：未定量；NT：未测试。

图B

表15.

表16.

表17：化合物(I)相关杂质的分批分析数据

结构和其他特征的阐明

使用以下分析程序阐明化合物(I)的结构：红外光谱、¹H和¹³C核磁共振(NMR)光谱以及MALDI-TOF质谱。为参考标准收集所有分析和光谱数据。

在Corden Pharma LLC的Perkin Elmer谱仪上记录化合物(I)的红外(IR)吸收谱。波谱示于图12A中，其中谱带归属列于表18中。

表18.IR的谱带归属

波数(cm-1)	官能团
		1059.9，1103.1	C-O-C(PEG)
1240.7	C-O-C(酯)
		1466.3	CH2
1736.3	C＝O
		2883.3	CH2、CH3

在Bruker DPX 300上以300MHz(¹H)和75MHz(¹³C)的频率获得化合物(I)的¹H和¹³C-NMR谱，并在氘化氯仿(CDCl₃)中进行测量。使用傅里叶变换(Fourier Transform)应用软件Bruker Topspin 1.3/ICON-NMR处理自由感应衰减(FID)。下面提供了化合物(I)的¹H和¹³C-NMR谱(分别为图12B和图12C)连同化合物(I)的峰归属(分别为表19和表20)。根据氢和碳编号，观察到的¹H和¹³C-NMR谱归属与化合物(I)的结构一致。

表19.¹H NMR归属

表20.¹³C NMR归属

使用Applied Biosystems Voyager-DE PRO Biospectrometry工作站与延迟提取激光解吸质谱联用进行化合物(I)的MALDI-TOF(基质辅助激光解吸/电离-飞行时间)质谱分析。化合物(I)给出了在m/z 1710和2730之间观察到的一系列主要的单电荷伪分子离子簇，其中心位于大约m/z 2377处。测得的2300m/z(Mn)的质量与2047-2484的指定分子量范围具有较好的吻合性。参见图12D。

等同内容和范围

在权利要求书中，除非相反地指出或从上下文中显而易见，否则诸如“一个/一种(a/an)”和“所述”的冠词可意指一个/一种或超过一个/一种。除非相反地指出或从上下文中显而易见，否则如果一个、超过一个或所有的组成员存在于给定的产品或工艺中、被用于给定的产品或工艺中或者以其他方式与给定的产品或工艺相关，则在所述组的一个或多个成员之间包括“或”的权利要求或描述被视为得到满足。本发明包括这样的实施方案，在该实施方案中，该组中恰好有一个成员存在于给定的产品或工艺中、被用于给定的产品或工艺中或者以其他方式与给定的产品或工艺相关。本发明包括这样的实施方案，在该实施方案中，超过一个或所有的组成员存在于给定的产品或工艺中、被用于给定的产品或工艺中或者以其他方式与给定的产品或工艺相关。

此外，本发明涵盖所有变化、组合和排列，其中来自一个或多个所列权利要求的一个或多个限制、要素、子句和描述性术语被引入至另一权利要求中。例如，任何从属于另一权利要求的权利要求均可被修改，以包括一个或多个在从属于同一基本权利要求的任何其他权利要求中发现的限制。当要素作为列表，例如，以马库什组(Markush group)的形式呈现时，该要素的每个子组也被公开，并且任何一个或多个要素均可从该组中去除。应当理解，一般来说，当本发明或本发明的方面被指出包括特定的要素和/或特征时，本发明的某些实施方案或本发明的方面由此类要素和/或特征组成，或者实质上由此类要素和/或特征组成。为了简单起见，本文中未以确切文字(haec verba)明确阐述那些实施方案。

还应注意，术语“包括”和“含有”旨在是开放式的，并且允许包括额外的要素或步骤。在给出范围的情况下，包括端点。此外，除非另有说明或另外从上下文和本领域普通技术人员的理解中显而易见，否则被表示为范围的值可采用本发明的不同实施方案中规定范围内的任何特定值或子范围，至所述范围下限的单位的十分之一，除非上下文另有明确规定。

本申请涉及各种已授权的专利、已公布的专利申请、期刊文章和其他出版物，所有这些文献都通过引用并入本文。如果任何并入的参考文献与本说明书之间存在冲突，则应以说明书为准。另外，落在现有技术内的本发明的任何特定实施方案可明确地从任何一个或多个权利要求中被排除。因为此类实施方案被认为是本领域普通技术人员已知的，因此即使本文没有明确阐述排除，它们也可以被排除。本发明的任何特定实施方案可出于任何原因被排除在任何权利要求之外，无论是否与现有技术的存在相关。

本领域技术人员将可识别或者仅使用常规实验即能够确知本文所述的具体实施方案的许多等同物。本文所述的本实施方案的范围并不旨在限于上述说明书，而是如所附权利要求中所阐述。本领域普通技术人员将了解，可在不脱离如所属权利要求书所限定的本发明的精神或范围的情况下，对本说明书进行各种改变和修改。

Claims (130)

1.一种脂质纳米粒子(LNP)，其包含多种式(I)化合物，

或它们的盐，其中：

r独立地为包括端值在内的35-55的整数；并且

所述多种化合物具有针对式(I)化合物而言的87％或更高的纯度。

2.如权利要求1所述的LNP，其中r独立地为包括端值在内的40-50的整数。

3.如权利要求1所述的LNP，其中r独立地为包括端值在内的42-48的整数。

4.如权利要求1所述的LNP，其中r独立地为包括端值在内的44-46的整数。

5.如权利要求1所述的LNP，其中r是45。

6.如权利要求1所述的LNP，其中所述多种式(I)化合物的纯度高于87％。

7.如权利要求1所述的LNP，其中所述多种式(I)化合物的纯度高于90％。

8.如权利要求1所述的LNP，其中所述多种式(I)化合物的纯度高于95％。

9.如权利要求1所述的LNP，其中所述多种式(I)化合物的纯度高于98％。

10.如权利要求1所述的LNP，其中所述多种式(I)化合物的纯度高于99％。

11.如权利要求1所述的LNP，其中所述多种式(I)化合物的纯度为包括端值在内的90-100％。

12.如权利要求1所述的LNP，其中所述多种式(I)化合物的纯度为包括端值在内的90-95％。

13.如权利要求1所述的LNP，其中所述多种式(I)化合物的纯度为包括端值在内的95-100％。

14.如权利要求1所述的LNP，其中所述多种式(I)化合物包含小于13％的总杂质，其中所述杂质是以下一种或多种：

或它们的盐，其中r独立地为包括端值在内的35-55的整数。

15.如权利要求14所述的LNP，其中所述多种式(I)化合物包含小于10％的总杂质。

16.如权利要求14所述的LNP，其中所述多种式(I)化合物包含小于5％的总杂质。

17.如权利要求14所述的LNP，其中所述多种式(I)化合物包含小于2％的总杂质。

18.如权利要求14所述的LNP，其中所述多种式(I)化合物包含小于1％的总杂质。

19.如权利要求1所述的LNP，其中所述多种式(I)化合物基本上不含杂质。

20.如权利要求14所述的LNP，其中所述多种式(I)化合物基本上不含杂质。

21.如权利要求1所述的LNP，其中所述多种式(I)化合物基本上不含PEG。

22.如权利要求1所述的LNP，其中所述多种式(I)化合物基本上不含除(I)化合物之外的脂质。

23.如权利要求1所述的LNP，其中所述多种式(I)化合物基本上不含脂肪酸。

24.一种脂质纳米粒子(LNP)，其包含多种PEG脂质，其中所述多种PEG脂质具有针对所述LNP的所述PEG脂质组分而言的87％或更高的纯度。

25.如权利要求24所述的LNP，其中所述纯度高于87％。

26.如权利要求24所述的LNP，其中所述纯度高于90％。

27.如权利要求24所述的LNP，其中所述纯度高于95％。

28.如权利要求24所述的LNP，其中所述纯度高于98％。

29.如权利要求24所述的LNP，其中所述纯度高于99％。

30.如权利要求24所述的LNP，其中所述纯度为包括端值在内的90-100％。

31.如权利要求24所述的LNP，其中所述纯度为包括端值在内的90-95％。

32.如权利要求24所述的LNP，其中所述纯度为包括端值在内的95-100％。

33.如权利要求24所述的LNP，其中所述多种PEG脂质包含一种或多种式(V)的PEG脂质：

或它们的盐，其中：

R³是–OR^O；

R^O是氢、任选被取代的烷基、或氧保护基团；

r是包括端值在内的1和100之间的整数；

R⁵是任选被取代的C_10-40烷基、任选被取代的C_10-40烯基或任选被取代的C_10-40炔基；并且任选地R⁵的一个或多个亚甲基被任选被取代的亚碳环基、任选被取代的亚杂环基、任选被取代的亚芳基、任选被取代的亚杂芳基、–N(R^N)–、–O–、–S–、–C(O)–、–C(O)N(R^N)–、–NR^NC(O)–、–NR^NC(O)N(R^N)–、–C(O)O–、–OC(O)–、–OC(O)O–、

–OC(O)N(R^N)–、–NR^NC(O)O–、–C(O)S–、–SC(O)–、–C(＝NR^N)–、–C(＝NR^N)N(R^N)–、–NR^NC(＝NR^N)–、–NR^NC(＝NR^N)N(R^N)–、–C(S)–、–C(S)N(R^N)–、–NR^NC(S)–、–NR^NC(S)N(R^N)–、–S(O)–、–OS(O)–、–S(O)O–、–OS(O)O–、–OS(O)₂–、–S(O)₂O–、–OS(O)₂O–、–N(R^N)S(O)–、–S(O)N(R^N)–、–N(R^N)S(O)N(R^N)–、–OS(O)N(R^N)–、–N(R^N)S(O)O–、–S(O)₂–、–N(R^N)S(O)₂–、–S(O)₂N(R^N)–、–N(R^N)S(O)₂N(R^N)–、–OS(O)₂N(R^N)–或–N(R^N)S(O)₂O–替代；并且

R^N的每个实例均独立地为氢、任选被取代的烷基或氮保护基团。

34.如权利要求33所述的LNP，其中所述PEG脂质具有下式：

或其盐，其中r独立地为包括端值在内的35-55的整数。

35.如权利要求33所述的LNP，其中所述PEG脂质具有下式：

或其盐，其中r独立地为包括端值在内的35-55的整数。

36.如权利要求35所述的LNP，其中r独立地为包括端值在内的42-48的整数。

37.如权利要求1所述的LNP，其中所述多种式(I)化合物相对于其他脂质以0.15-15％的摩尔比存在。

38.如权利要求37所述的LNP，其中所述LNP包含1-2mol％的所述多种式(I)化合物。

39.如权利要求37所述的LNP，其中所述LNP包含1.5mol％的所述多种式(I)化合物。

40.如权利要求24所述的LNP，其中所述多种PEG脂质相对于其他脂质以0.15-15％的摩尔比存在。

41.如权利要求40所述的LNP，其中所述LNP包含1-2mol％的所述多种PEG脂质。

42.如权利要求40所述的LNP，其中所述LNP包含1.5mol％的所述多种PEG脂质。

43.如权利要求1-42中任一项所述的LNP，其进一步包含可电离的氨基脂质。

44.如权利要求43所述的LNP，其中所述可电离的氨基脂质是式(X)化合物：

或其盐，其中：

R₁选自由以下组成的组：C_5-30烷基、C_5-20烯基、-R*YR”、-YR”和-R”M’R’；

R₂和R₃独立地选自由以下组成的组：H、C_1-14烷基、C_2-14烯基、-R*YR”、-YR”和-R*OR”，或者R₂和R₃连同它们所连接的原子一起形成杂环或碳环；

R₄选自由以下组成的组：C_3-6碳环、-(CH₂)_nQ、-(CH₂)_nCHQR、-CHQR、-CQ(R)₂和未被取代的C_1-6烷基，其中Q选自碳环、杂环、-OR、-O(CH₂)_nN(R)₂、-C(O)OR、-OC(O)R、-CX₃、-CX₂H、-CXH₂、-CN、-N(R)₂、-C(O)N(R)₂、-N(R)C(O)R、-N(R)S(O)₂R、-N(R)C(O)N(R)₂、-N(R)C(S)N(R)₂、-N(R)R₈、-O(CH₂)_nOR、-N(R)C(＝NR₉)N(R)₂、-N(R)C(＝CHR₉)N(R)₂、-OC(O)N(R)₂、-N(R)C(O)OR、-N(OR)C(O)R、-N(OR)S(O)₂R、-N(OR)C(O)OR、-N(OR)C(O)N(R)₂、-N(OR)C(S)N(R)₂、-N(OR)C(＝NR₉)N(R)₂、-N(OR)C(＝CHR₉)N(R)₂、-C(＝NR₉)N(R)₂、-C(＝NR₉)R、-C(O)N(R)OR和–C(R)N(R)₂C(O)OR，并且每个n独立地选自1、2、3、4和5；

每个R₅独立地选自由以下组成的组：C_1-3烷基、C_2-3烯基和H；

每个R₆独立地选自由以下组成的组：C_1-3烷基、C_2-3烯基和H；

M和M’独立地选自-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)N(R’)-、-N(R’)C(O)-、-C(O)-、-C(S)-、-C(S)S-、-SC(S)-、-CH(OH)-、-P(O)(OR’)O-、-S(O)₂-、-S-S-、芳基基团和杂芳基基团；

R₇选自由以下组成的组：C_1-3烷基、C_2-3烯基和H；

R₈选自由C_3-6碳环和杂环组成的组；

R₉选自由以下组成的组：H、CN、NO₂、C_1-6烷基、-OR、-S(O)₂R、-S(O)₂N(R)₂、C_2-6烯基、C_3-6碳环和杂环；

每个R独立地选自由以下组成的组：C_1-3烷基、C_2-3烯基和H；

每个R’独立地选自由以下组成的组：C_1-18烷基、C_2-18烯基、-R*YR”、-YR”和H；

每个R”独立地选自由以下组成的组：C_3-14烷基和C_3-14烯基；

每个R*独立地选自由以下组成的组：C_1-12烷基和C_2-12烯基；

每个Y独立地为C_3-6碳环；

每个X独立地选自由F、Cl、Br和I组成的组；并且

m选自5、6、7、8、9、10、11、12和13。

45.如权利要求43所述的LNP，其中所述可电离的氨基脂质选自由以下组成的组：

化合物(B)和

化合物(C)，

和它们的药学上可接受的盐。

46.如权利要求43所述的LNP，其中所述可电离的氨基脂质选自由以下组成的组：

和它们的药学上可接受的盐。

47.如权利要求43所述的LNP，其中所述可电离的氨基脂质选自由以下组成的组：

和它们的药学上可接受的盐。

48.如权利要求43所述的LNP，其中所述可电离的氨基脂质具有式(Y)：

或其盐，其中：

环A是

A₁和A₂各自独立地选自CH和N；

Z为CH₂或不存在，其中当Z为CH₂时，虚线(1)和(2)各自表示单键；并且当Z不存在时，虚线(1)和(2)两者均不存在；

R₁、R₂、R₃、R₄和R₅独立地选自由以下组成的组：C_5-20烷基、C_5-20烯基、-R"MR'、-R*YR"、-YR"和-R*OR"；

每个M独立地选自由以下组成的组：-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)O-、-C(O)N(R')-、-N(R')C(O)-、-C(O)-、-C(S)-、-C(S)S-、-SC(S)-、-CH(OH)-、-P(O)(OR')O-、-S(O)₂-、芳基基团和杂芳基基团；

X₁、X₂和X₃独立地选自由以下组成的组：键、-CH₂-、-(CH₂)₂-、-CHR-、-CHY-、-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)-CH₂-、-CH₂C(O)-、-C(O)O-CH_2-、-OC(O)-CH₂-、-CH₂C(O)O-、-CH₂OC(O)-、-CH(OH)-、-C(S)-和-CH(SH)-；

每个Y独立地为C_3-6碳环；

每个R*独立地选自由以下组成的组：C_1-12烷基和C_2-12烯基；

每个R独立地选自由以下组成的组：C_1-3烷基和C_3-6碳环；

每个R'独立地选自由以下组成的组：C_1-12烷基、C_2-12烯基和H；并且

每个R"独立地选自由以下组成的组：C_3-12烷基和C_3-12烯基。

49.如权利要求48所述的LNP，其中所述可电离的氨基脂质具有下面的结构：

或它们的药学上可接受的盐。

50.如权利要求43所述的LNP，其中所述可电离的氨基脂质相对于其他脂质以25-65％的摩尔比存在。

51.如权利要求43所述的LNP，其中所述可电离的氨基脂质相对于其他脂质以40％或更小的摩尔比存在。

52.如权利要求43所述的LNP，其中所述可电离的氨基脂质相对于其他脂质以25-40％或更小的摩尔比存在。

53.如权利要求1-42中任一项所述的LNP，其进一步包含辅助脂质。

54.如权利要求53所述的LNP，其中所述辅助脂质是DSPC或其类似物。

55.如权利要求54所述的LNP，其中所述辅助脂质是DSPC。

56.如权利要求54所述的LNP，其中所述辅助脂质具有下面的结构：

或它们的药学上可接受的盐。

57.如权利要求53所述的LNP，其中所述辅助脂质是DOPE。

58.如权利要求53所述的LPN，其中所述辅助脂质是油酸或其类似物。

59.如权利要求53所述的LNP，其中所述辅助脂质相对于其他脂质以10-40％的摩尔比存在。

60.如权利要求59所述的LNP，其中所述辅助脂质相对于其他脂质以30％的摩尔比存在。

61.如权利要求59所述的LNP，其中所述辅助脂质相对于其他脂质以20％的摩尔比存在。

62.如权利要求1-42中任一项所述的LNP，其进一步包含结构脂质。

63.如权利要求62所述的LNP，其中所述结构脂质是固醇。

64.如权利要求63所述的LNP，其中所述结构脂质是胆固醇。

65.如权利要求62所述的LNP，其中所述结构脂质相对于其他脂质以30-50％的摩尔比存在。

66.如权利要求62中任一项所述的LNP，其中所述结构脂质相对于其他脂质以38.5％的摩尔比存在。

67.如权利要求1-23中任一项所述的LNP，其包含所述多种式(I)化合物、可电离的氨基脂质、辅助脂质和结构脂质。

68.如权利要求1-23中任一项所述的LNP，其包含25-65％摩尔比的可电离氨基脂质、0.15-15％摩尔比的所述多种式(I)化合物、30-50％摩尔比的结构脂质和10-40％摩尔比的辅助脂质。

69.如权利要求1-23中任一项所述的LNP，其包含化合物(A)：

所述多种式(I)化合物、1,2-二油酰基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺(DOPE)和胆固醇。

70.如权利要求69所述的LNP，其中化合物(A)相对于其他脂质以40％或更小的摩尔比存在。

71.如权利要求69所述的LNP，其中化合物(A)相对于其他脂质以包括端值在内的25-35％的摩尔比存在。

72.如权利要求69所述的LNP，其中化合物(A)相对于其他脂质以30％的摩尔比存在。

73.如权利要求69所述的LNP，其中所述式(I)化合物相对于其他脂质以0.15-15％的摩尔比存在。

74.如权利要求69所述的LNP，其中所述式(I)化合物相对于其他脂质以1-2％的摩尔比存在。

75.如权利要求69所述的LNP，其中所述式(I)化合物相对于其他脂质以1.5％的摩尔比存在。

76.如权利要求69所述的LNP，其中DOPE相对于其他脂质以20-40％的摩尔比存在。

77.如权利要求69所述的LNP，其中DOPE相对于其他脂质以30％的摩尔比存在。

78.如权利要求69所述的LNP，其中胆固醇相对于其他脂质以30-50％的摩尔比存在。

79.如权利要求69所述的LNP，其中胆固醇相对于其他脂质以38.5％的摩尔比存在。

80.如权利要求69所述的LNP，其包含40％或更小摩尔比的化合物(A)、0.15-15％摩尔比的式(I)化合物、20-40％摩尔比的DOPE和30-50％摩尔比的胆固醇。

81.如权利要求69所述的LNP，其包含25-35％摩尔比的化合物(A)、1-2％摩尔比的式(I)化合物、25-35％摩尔比的DOPE和35-42％摩尔比的胆固醇。

82.如权利要求69所述的LNP，其包含30:30:38.5:1.5的摩尔比的化合物(A):式(I)化合物:DOPE:胆固醇。

83.如权利要求69所述的LNP，其包含40:20:38.5:1.5的摩尔比的化合物(A):式(I)化合物:DOPE:胆固醇。

84.如权利要求1-23中任一项所述的LNP，其包含化合物(B)：

所述多种式(I)化合物、1,2-二硬脂酰基-sn-甘油基-3-磷酸胆碱(DSPC)和胆固醇。

85.如权利要求84所述的LNP，其中化合物(B)相对于其他脂质以30-45％的摩尔比存在。

86.如权利要求84所述的LNP，其中化合物(B)相对于其他脂质以40％或更小的摩尔比存在。

87.如权利要求84所述的LNP，其中化合物(B)相对于其他脂质以包括端值在内的25-35％的摩尔比存在。

88.如权利要求84所述的LNP，其中化合物(B)相对于其他脂质以30％的摩尔比存在。

89.如权利要求84所述的LNP，其中所述式(I)化合物相对于其他脂质以0.15-15％的摩尔比存在。

90.如权利要求84所述的LNP，其中所述式(I)化合物相对于其他脂质以1-2％的摩尔比存在。

91.如权利要求84所述的LNP，其中所述式(I)化合物相对于其他脂质以1.5％的摩尔比存在。

92.如权利要求84所述的LNP，其中DOPE相对于其他脂质以20-40％的摩尔比存在。

93.如权利要求84所述的LNP，其中DOPE相对于其他脂质以30％的摩尔比存在。

94.如权利要求84所述的LNP，其中胆固醇相对于其他脂质以30-50％的摩尔比存在。

95.如权利要求84所述的LNP，其中胆固醇相对于其他脂质以38.5％的摩尔比存在。

96.如权利要求84所述的LNP，其包含40％或更小摩尔比的化合物(B)、0.15-15％摩尔比的式(I)化合物、20-40％摩尔比的DOPE和30-50％摩尔比的胆固醇。

97.如权利要求84所述的LNP，其包含25-35％摩尔比的化合物(B)、1-2％摩尔比的式(I)化合物、25-35％摩尔比的DOPE和35-42％摩尔比的胆固醇。

98.如权利要求84所述的LNP，其包含30:30:38.5:1.5的摩尔比的化合物(B):式(I)化合物:DOPE:胆固醇。

99.如权利要求84所述的LNP，其包含40:20:38.5:1.5的摩尔比的化合物(B):式(I)化合物:DOPE:胆固醇。

100.如权利要求1-23中任一项所述的LNP，其包含化合物(C)：

所述多种式(I)化合物、1,2-二硬脂酰基-sn-甘油基-3-磷酸胆碱(DSPC)和胆固醇。

101.如权利要求100所述的LNP，其中化合物(C)相对于其他脂质以30-45％的摩尔比存在。

102.如权利要求100所述的LNP，其中化合物(C)相对于其他脂质以40％或更小的摩尔比存在。

103.如权利要求100所述的LNP，其中化合物(C)相对于其他脂质以包括端值在内的25-35％的摩尔比存在。

104.如权利要求100所述的LNP，其中化合物(C)相对于其他脂质以30％的摩尔比存在。

105.如权利要求100所述的LNP，其中所述式(I)化合物相对于其他脂质以0.15-15％的摩尔比存在。

106.如权利要求100所述的LNP，其中所述式(I)化合物相对于其他脂质以1-2％的摩尔比存在。

107.如权利要求100所述的LNP，其中所述式(I)化合物相对于其他脂质以1.5％的摩尔比存在。

108.如权利要求100所述的LNP，其中DOPE相对于其他脂质以20-40％的摩尔比存在。

109.如权利要求100所述的LNP，其中DOPE相对于其他脂质以30％的摩尔比存在。

110.如权利要求100所述的LNP，其中胆固醇相对于其他脂质以30-50％的摩尔比存在。

111.如权利要求100所述的LNP，其中胆固醇相对于其他脂质以38.5％的摩尔比存在。

112.如权利要求100所述的LNP，其包含40％或更小摩尔比的化合物(C)、0.15-15％摩尔比的式(I)化合物、20-40％摩尔比的DOPE和30-50％摩尔比的胆固醇。

113.如权利要求100所述的LNP，其包含25-35％摩尔比的化合物(C)、1-2％摩尔比的式(I)化合物、25-35％摩尔比的DOPE和35-42％摩尔比的胆固醇。

114.如权利要求100所述的LNP，其包含30:30:38.5:1.5的摩尔比的化合物(C):式(I)化合物:DOPE:胆固醇。

115.如权利要求100所述的LNP，其包含40:20:38.5:1.5的摩尔比的化合物(C):式(I)化合物:DOPE:胆固醇。

116.如权利要求1-42中任一项所述的LNP，其进一步包含治疗剂。

117.如权利要求116所述的LNP，其中所述治疗剂是核酸。

118.如权利要求116所述的LNP，其中所述治疗剂是RNA。

119.如权利要求116所述的LNP，其中所述治疗剂是mRNA。

120.如权利要求119所述的LNP，其中所述LNP的N/P比为包括端值在内的2.0至5.0。

121.如权利要求120所述的LNP，其中所述N/P比为2.5至3.5。

122.如权利要求121所述的LNP，其中所述N/P比为3.0。

123.如权利要求116所述的LNP，其进一步包含抑制受试者的免疫应答的剂。

124.如权利要求1-23中任一项所述的LNP，其中所述LNP制剂与包含纯度小于87％的多种式(I)化合物的LNP制剂相比表现出更低的IgM结合。

125.如权利要求1-23中任一项所述的LNP，其中所述LNP制剂与包含纯度小于87％的多种式(I)化合物的LNP制剂相比表现出更高的ApoE结合。

126.如权利要求1-23中任一项所述的LNP，其中所述LNP制剂与包含纯度小于87％的多种式(I)化合物的LNP制剂相比对加速血液清除(ABC)较不敏感。

127.一种将治疗剂递送给受试者的方法，所述方法包括向所述受试者施用权利要求1-42中任一项所述的LNP；其中所述LNP包封所述治疗剂。

128.如权利要求127所述的方法，其中所述治疗剂是核酸。

129.如权利要求127所述的方法，其中所述治疗剂是RNA。

130.如权利要求127所述的方法，其中所述治疗剂是mRNA。