药物从生物活性化合物的内化缀合物的选择性释放的制作方法

文档序号:30711147发布日期:2022-07-10 13:29阅读:1796来源:国知局
药物从生物活性化合物的内化缀合物的选择性释放的制作方法
药物从生物活性化合物的内化缀合物的选择性释放
相关申请的交叉引用
1.本技术要求2019年9月19日提交的美国临时申请号62/902,888的优先权,将其公开内容通过引用以其整体并入本文。


背景技术:

2.本发明涉及配体药物缀合物(ldc)化合物及其组合物,所述配体药物缀合物包括抗体药物缀合物(adc)并且对靶向细胞与非靶向细胞相比具有提高的选择性。
3.传统的配体药物缀合物对靶向细胞展现生物活性,所述靶向细胞展示被缀合物的配体单元识别的靶向部分,所述配体药物缀合物对靶向细胞展现生物活性通过与靶向部分结合然后通过结合的缀合物的内化而进入细胞来实现。对靶细胞的选择性优于非靶细胞主要是通过传统的配体药物缀合物实现的,因为与非靶正常细胞(其是不意图被缀合物作用的细胞)相比,靶向部分在靶细胞上以更大的丰度存在。当游离形式下具有细胞毒性的缀合化合物的有条件释放受到细胞内蛋白酶的影响时,结合的缀合物的内化之后是缀合物的基于肽的接头单元的酶促加工。
4.通过优化对特异性溶酶体蛋白酶(被认为在癌细胞中上调)的选择性来减少细胞毒性化合物从传统的基于二肽的配体药物缀合物过早释放,否则会导致不希望的副作用。由于负责传统配体药物缀合物的细胞内加工的蛋白酶对于所有细胞都是通用的,因此对靶细胞的选择性主要是由于靶向部分在意图被缀合物作用的细胞上的丰度更大,尽管靶向癌细胞和非靶向正常细胞内所述加工蛋白酶的细胞内活性水平不同。然而,该方法没有考虑释放的细胞毒性化合物在肿瘤和正常组织之间可能的暴露差异,现在本发明的配体药物缀合物利用了这些差异。
5.因此,传统的配体药物缀合物的二肽序列被设计为被细胞内蛋白酶(其在肿瘤组织的癌细胞中上调)选择性地作用,但仍然能够被限制在正常组织内的蛋白酶作用。这种作用可以在正常组织的微环境中发生,也可以在正常组织的细胞内在免疫特异性或非特异性摄取到这些细胞(分别导致中靶或脱靶毒性)中后发生。那些毒性是对于高细胞毒性化合物的靶向递送而要解决的更紧迫的问题。因此,认为与传统的基于二肽的配体药物缀合物相比,具有改进的肽序列的配体药物缀合物提供对正常组织的较低暴露,并因此减少对从配体药物缀合物释放的细胞毒性化合物的暴露,同时保持由这些传统的缀合物提供的功效,并且将提高对治疗的耐受性。
6.进一步认为,与由肿瘤组织和正常组织对传统的基于二肽的配体药物缀合物进行的蛋白水解相比,具有改进的肽序列的配体药物缀合物与被正常组织蛋白水解相比更容易被肿瘤组织蛋白水解,并且也将降低对释放的细胞毒性化合物的暴露,这将有助于提高对治疗的耐受性。使用组织匀浆确定那些蛋白水解差异应捕获由这些组织的微环境驱动的和/或细胞内化后的那些差异。
7.为了提供本领域中该问题的解决方案,本文公开了具有基于肽的接头单元的配体药物缀合物,所述基于肽的接头单元的序列导致与正常组织的细胞对游离细胞毒素的暴露
相比,肿瘤组织的靶向细胞更选择性地暴露于从缀合物释放的细胞毒性化合物,从而提高了对缀合物的耐受性,同时保留了传统的基于二肽的缀合物在治疗哺乳动物受试者的癌症中的功效。这种暴露差异可能是由于与正常组织内的蛋白水解相比,与传统的基于二肽的缀合物的蛋白水解相比,对配体药物缀合物的蛋白水解的选择性更大,所述配体药物缀合物具有赋予肿瘤组织内的肽序列的选择性。因为改变肽序列也可能影响缀合物化合物的生化特性,所以可以分别发生来自于增加的生物分布到肿瘤组织而不是正常组织中的和/或一旦分布到正常组织中就增加的布置的更大的暴露,这优先将缀合物化合物保留在肿瘤组织中和/或优先从正常组织中消除缀合物化合物。那些生物分布效应甚至可能变成优先蛋白水解的决定因素,这在体内可能难以观察到。
8.因此,具有提供释放的游离细胞毒性化合物对肿瘤组织与正常组织相比增强的暴露的肽序列的缀合物化合物应展现降低的不希望的毒性,因为所述肽序列总体上对正常组织或其细胞内的蛋白水解与肿瘤内的蛋白水解相比更不敏感,和/或由于掺有那些更喜欢肿瘤组织超过正常组织的肽序列的缀合物化合物的药代动力学特性得到改进。
9.因此,本发明的配体药物缀合物对靶向细胞相对于非靶向正常细胞具有两个选择性水平:(1)选择性进入靶向细胞,和(2)与肿瘤组织相比,正常组织对缀合物化合物的暴露降低。从第二个选择性水平来看,正常组织毒性的降低有望减少与常规靶向治疗相关的不良事件。


技术实现要素:

10.本发明的一个主要实施方案提供了由式1表示的配体药物缀合物组合物:l-[lu-d’]
p
ꢀꢀꢀ
(1)或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中l是配体单元;lu是接头单元;并且d’代表式-lu-d’的每个药物接头部分中的1至个药物单元(d);并且下标p是从1至12、从1至10或从1至8的数字,或者是约4或约8,其中所述配体单元是抗体或抗体的抗原结合片段,所述抗体或抗体的抗原结合片段能够选择性地结合肿瘤组织的抗原以随后释放所述药物单元作为游离的细胞毒性化合物,其中所述组合物的每种配体药物缀合物化合物中的式-lu-d’的药物接头部分具有式1a的结构:或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中波浪线表示与l共价附接;d是所述细胞毒性化合物的药物单元;lb是配体共价结合部分;a是第一任选的延伸子单元;
下标a是0或1,分别表示a不存在或存在;b是任选的分支单元;下标b是0或1,分别表示b不存在或存在;lo是二级接头部分,其中所述二级接头具有下式:其中与y相邻的波浪线表示lo与所述药物单元共价附接的位点,并且与a’相邻的波浪线表示与所述药物接头部分的剩余部分共价附接的位点;a’是第二任选的延伸子单元,其在b不存在的情况下变成a的亚基,下标a’是0或1,分别表示a’不存在或存在,w是肽可切割单元,其中所述肽可切割单元是多达12个(例如,3-12或3-10个)氨基酸的连续序列,其中所述序列包含赋予选择性的三肽,与从比较配体-药物缀合物组合物的配体药物缀合物化合物释放的细胞毒性化合物相比,所述三肽提供对肿瘤组织相对于正常组织暴露于从所述组合物的配体药物缀合物化合物释放的游离细胞毒性化合物的改进的选择性,所述比较配体-药物缀合物组合物的肽可切割单元的肽序列是二肽-缬氨酸-瓜氨酸-或-缬氨酸-丙氨酸-;其中所述肿瘤组织和正常组织属于啮齿动物物种,并且其中所述式1组合物提供所述提高的暴露选择性,其通过以下方式证明:当以先前针对所述比较配体-药物缀合物组合物确定的相同有效量和剂量方案施用时,在所述比较配体-药物缀合物组合物的肿瘤异种移植模型中保持功效,并且显示当以与所述肿瘤异种移植模型中相同有效量和剂量方案向非荷瘤啮齿动物施用时,与所述比较配体-药物缀合物组合物的等同(例如,相同)施用相比,从所述组合物的配体药物缀合物化合物释放的游离细胞毒性化合物的血浆浓度降低,和/或组织中正常细胞的保留,其中这两种缀合物组合物的配体单元均被非结合抗体替换,其中对与非荷瘤啮齿动物组织中的正常细胞相同类型的人体组织中的细胞的毒性至少部分地对施用治疗有效量的所述比较缀合物组合物的人类受试者中的不良事件负责;y是自杀式间隔子单元;并且下标y是0、1或2,分别表示y不存在或存在1个或2个y;下标q是范围从1至4的整数,条件是当下标b是0时,下标q是1,并且当下标b是1时,下标q是2、3或4;并且其中所述组合物的配体药物缀合物化合物具有式1的结构,其中下标p被下标p’替换,其中下标p'是从1至12、1至10或1至8的整数,或者是4或8。
[0011]
相关主要实施方案提供了式i的药物接头化合物:lu
’‑
(d’)
ꢀꢀꢀ(i)[0012]
或其盐,特别是其药学上可接受的盐,其中lu’能够在式1的l和lu之间提供共价键,因此有时被称为接头单元前体;并且d'代表1至4个药物单元,其中所述药物接头化合物进一步由式ia的结构限定:
[0013]
其中l
b’能够转化为式1a的lb,从而形成与式1的l的共价键,因此有时被称为配体共价结合前体部分,并且式ia的剩余可变基团如式1a所定义。
[0014]
在一些实施方案中,本文提供了由式1表示的配体药物缀合物组合物:l-[lu-d’]
p
ꢀꢀꢀ
(1)或其药学上可接受的盐,其中l是配体单元;lu是接头单元;d’代表式-lu-d’的每个药物接头部分中的1至4个药物单元(d);并且下标p是从1至12、从1至10或从1至8的数字,或者是约4或约8,其中所述配体单元来自抗体或抗体的抗原结合片段,所述抗体或抗体的抗原结合片段能够选择性地结合肿瘤组织的抗原以随后释放所述一个或多个药物单元作为游离药物,其中所述组合物的每种配体药物缀合物化合物中的式-lu-d’的药物接头部分具有式1a的结构:或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中波浪线表示与l共价附接;d是所述药物单元;lb是配体共价结合部分;a是第一任选的延伸子单元;下标a是0或1,分别表示a不存在或存在;b是任选的分支单元;下标b是0或1,分别表示b不存在或存在;lo是二级接头部分,其中所述二级接头具有下式:其中与y相邻的波浪线表示lo与所述药物单元共价附接的位点,并且与a’相邻的波浪线表示与所述药物接头部分的剩余部分共价附接的位点;a’是第二任选的延伸子单元,其在b不存在的情况下变成a的亚基,下标a’是0或1,分别表示a’不存在或存在,w是肽可切割单元,其中所述肽可切割单元包含具有序列-p3-p2-p1-的三肽,其中p1、p2和p3各自是氨基酸,其中:所述氨基酸p1、p2或p3中的第一个是带负电的;所述氨基酸p1、p2或p3中的第二个具有疏水性不大于亮氨酸的疏水性的脂肪族侧链;并且
所述氨基酸p1、p2或p3中的第三个的疏水性低于亮氨酸的疏水性,其中所述氨基酸p1、p2或p3中的第一个对应于p1、p2或p3中的任一个,所述氨基酸p1、p2或p3中的第二个对应于两个剩余的氨基酸p1、p2或p3中的一个,并且所述氨基酸p1、p2或p3中的第三个对应于最后剩余的氨基酸p1、p2或p3,条件是-p3-p2-p1-不是-glu-val-cit-或-asp-val-cit-;y是自杀式间隔子单元;下标y是0、1或2,分别表示y不存在或存在1个或2个y;并且下标q是范围从1至4的整数,条件是当下标b是0时,下标q是1,并且当下标b是1时,下标q是2、3或4;并且其中所述组合物的配体药物缀合物化合物具有式1的结构,其中下标p被下标p’替换,其中下标p’独立地是从1至12、1至10或1至8的整数,或者是4或8。
[0015]
在一些实施方案中,本文提供了式1的配体药物缀合物组合物,其中所述配体药物缀合物组合物中的配体药物缀合物化合物主要具有式1h的药物接头部分:或其药学上可接受的盐,并且所述配体药物缀合物组合物任选地具有少数如下配体药物缀合物化合物,其中每种此类化合物中的一个或多个药物接头部分具有呈已水解形式的琥珀酰亚胺环,并且其中he是水解增强单元;a’当存在时是所示的第一延伸子单元(a)的亚基;下标a’是0或1,表示a’不存在或存在;并且波浪线表示与所述配体单元的硫原子共价结合的位点。
[0016]
在可与任何前述实施方案组合的一些实施方案中,本文提供了配体药物缀合物组合物,其中he是-(c=o)。
[0017]
在可与任何前述实施方案组合的一些实施方案中,本文提供了配体药物缀合物组合物,其中-y
y-d具有以下结构:其中-n(ry)d’代表d,其中d’是d的剩余部分;波浪线表示与p1共价附接的位点;
虚线表示ry到d’的任选环化;ry在没有环化到d’的情况下是任选取代的c
1-c6烷基,或者当环化到d’时是任选取代的c
1-c6亚烷基;每个q独立地选自-c
1-c8烷基、-o-(c
1-c8烷基)、卤素、硝基和氰基;并且下标m是0、1或2。
[0018]
在可与任何前述实施方案组合的一些实施方案中,本文提供了配体药物缀合物组合物,其中d是细胞毒性药物,其中所述细胞毒性药物是含仲胺的澳瑞他汀化合物,其中所述仲胺的氮原子是与所述药物接头部分共价附接的位点,并且所述含仲胺的澳瑞他汀化合物具有式d
f/e-3
的结构:其中剑号表示提供氨基甲酸酯官能团的氮原子的共价附接位点;r
10
和r
11
中的一个是氢并且另一个是甲基;r
13
是异丙基或-ch
2-ch(ch3)2;并且r
19b
是-ch(ch3)-ch(oh)-ph、-ch(co2h)-ch(oh)-ch3、-ch(co2h)-ch2ph、-ch(ch2ph)-2-噻唑基、-ch(ch2ph)-2-吡啶基、-ch(ch
2-p-cl-ph)、-ch(co2me)-ch2ph、-ch(co2me)-ch2ch2sch3、-ch(ch2ch2sch3)c(=o)nh-醌醇-3-基、-ch(ch2ph)c(=o)nh-p-cl-ph,或者r
19b
具有结构其中波浪线表示与所述澳瑞他汀化合物的剩余部分共价附接。
[0019]
在可与任何前述实施方案组合的一些实施方案中,本文提供了配体药物缀合物组合物,其中所述含仲胺的澳瑞他汀化合物是一甲基澳瑞他汀e(mmae)或一甲基澳瑞他汀f(mmaf)。
[0020]
在可与任何前述实施方案组合的一些实施方案中,本文提供了配体药物缀合物组合物,其中下标q是1,并且所述配体药物缀合物组合物中的配体药物缀合物化合物主要具有式1h-mmae的药物接头部分:或其药学上可接受的盐,并且所述配体药物缀合物组合物任选地具有少数如下配
体药物缀合物化合物,其中每种此类化合物中的一个或多个药物接头部分具有呈已水解形式的琥珀酰亚胺环,并且其中:下标a’是0,并且a’不存在;并且波浪线表示与所述配体单元的硫原子共价结合的位点。
[0021]
在可与任何前述实施方案组合的一些实施方案中,本文提供了配体药物缀合物组合物,其中所述肽可切割单元是具有序列-p3-p2-p1-的三肽,其中p1、p2和p3各自是氨基酸,其中:所述三肽的p3氨基酸是d氨基酸构型;p2和p1氨基酸中的一个具有疏水性低于亮氨酸的疏水性的脂肪族侧链;并且p2和p1氨基酸中的另一个是带负电的。在一些实施方案中,p3氨基酸是d-leu或d-ala。在一些实施方案中,p2或p1氨基酸中的一个具有疏水性不大于缬氨酸的脂肪族侧链,并且p2或p1氨基酸中的另一个在血浆生理ph下带负电荷。在一些实施方案中,p2氨基酸具有疏水性不大于缬氨酸的脂肪族侧链,并且p1氨基酸在血浆生理ph下带负电荷。在一些实施方案中,-p2-p1-是-ala-glu-或-ala-asp-。在一些实施方案中,-p3-p2-p1-是-d-leu-ala-asp-、-d-leu-ala-glu-、-d-ala-ala-asp-、或-d-ala-ala-glu-。在一些实施方案中,p3氨基酸是d-leu或d-ala,p2氨基酸是ala、glu或asp,并且p1氨基酸是ala、glu或asp。
[0022]
在一些实施方案中,本文提供了配体药物缀合物组合物,其中所述化合物具有以下结构:结构:或其药学上可接受的盐,其中l是配体单元,并且下标p’是从1至24的整数。
[0023]
在可与任何前述实施方案组合的一些实施方案中,本文提供了配体药物缀合物组
合物,其中l是完整抗体或其抗原结合片段的抗体配体单元。在一些实施方案中,所述完整抗体或其片段能够选择性地结合癌细胞抗原。在一些实施方案中,所述完整抗体是嵌合抗体、人源化抗体或人抗体,其中所述抗体能够选择性地结合癌细胞抗原,或者所述抗体是非结合对照抗体从而限定非结合对照缀合物组合物。
[0024]
在可与任何前述实施方案组合的一些实施方案中,本文提供了配体药物缀合物组合物,其中下标p范围从约2至约12、或从约2至约10、或从约2至约8,特别地下标p是约2、约4或约8。
[0025]
在可与任何前述实施方案组合的一些实施方案中,本文提供了药学上可接受的配制品,其中所述配制品包含有效量的配体药物缀合物组合物或等量的本文所述的非结合对照缀合物以及至少一种药学上可接受的赋形剂。在一些实施方案中,所述至少一种药学上可接受的赋形剂是提供液体配制品的液体载体,其中所述液体配制品适合于冻干或施用于有需要的受试者。在一些实施方案中,所述配制品是来自冻干法的固体或本文所述的液体配制品,其中所述固体配制品的至少一种赋形剂是冻干保护剂。
[0026]
在一些实施方案中,本文提供了式ia的药物接头化合物:或其盐,其中d是药物单元;l
b’是配体共价结合前体部分;a是第一任选的延伸子单元;下标a是0或1,分别表示a不存在或存在;b是任选的分支单元;下标b是0或1,分别表示b不存在或存在;lo是二级接头部分,其中所述二级接头具有下式:其中与y相邻的波浪线表示lo与所述药物单元共价附接的位点,并且与a’相邻的波浪线表示与所述药物接头化合物的剩余部分共价附接的位点;a’是第二任选的延伸子单元,其在b不存在的情况下变成a的亚基;下标a’是0或1,分别表示a’不存在或存在,w是肽可切割单元,其中所述肽可切割单元包含具有序列-p3-p2-p1-的三肽,其中p1、p2和p3各自是氨基酸,其中:所述氨基酸p1、p2或p3中的第一个是带负电的;所述氨基酸p1、p2或p3中的第二个具有疏水性不大于亮氨酸的疏水性的脂肪族侧链;并且所述氨基酸p1、p2或p3中的第三个的疏水性低于亮氨酸的疏水性,其中所述氨基酸p1、p2或p3中的第一个对应于p1、p2或p3中的任一个,所述氨基酸p1、p2或p3中的第二个对应于两个剩余的氨基酸p1、p2或p3中的一个,并且所述氨基酸p1、
p2或p3中的第三个对应于最后剩余的氨基酸p1、p2或p3,条件是-p3-p2-p1-不是-glu-val-cit-或-asp-val-cit-;y是自杀式间隔子单元;下标y是0、1或2,分别表示y不存在或存在1个或2个y;并且下标q是范围从1至4的整数,条件是当下标b是0时,下标q是1,并且当下标b是1时,下标q是2、3或4。
[0027]
在一些实施方案中,本文提供了式ia的药物接头化合物,其中所述药物接头化合物具有式ih的结构:或其盐,其中:he是水解增强单元;并且a’当存在时是所示的第一延伸子单元(a)的亚基;下标a’是0或1,表示a’不存在或存在。
[0028]
在可与任何前述实施方案组合的一些实施方案中,本文提供了药物接头化合物,其中he是-(c=o)。
[0029]
在可与任何前述实施方案组合的一些实施方案中,本文提供了药物接头化合物,其中-y
y-d具有以下结构:其中-n(ry)d’代表d,其中d’是d的剩余部分;波浪线表示与p1共价附接的位点;虚线表示ry到d’的任选环化;ry在没有环化到d’的情况下是任选取代的c
1-c6烷基,或者当环化到d’时是任选取代的c
1-c6亚烷基;每个q独立地选自-c
1-c8烷基、-o-(c
1-c8烷基)、卤素、硝基和氰基;并且下标m是0、1或2。
[0030]
在可与任何前述实施方案组合的一些实施方案中,本文提供了药物接头化合物,其中d是细胞毒性药物,其中所述细胞毒性药物是含仲胺的澳瑞他汀化合物,其中所述仲胺的氮原子是与所述药物接头部分共价附接的位点,并且所述含仲胺的澳瑞他汀化合物具有
式d
f/e-3
的结构:其中剑号表示提供氨基甲酸酯官能团的氮原子的共价附接位点;r
10
和r
11
中的一个是氢并且另一个是甲基;r
13
是异丙基或-ch
2-ch(ch3)2;并且r
19b
是-ch(ch3)-ch(oh)-ph、-ch(co2h)-ch(oh)-ch3、-ch(co2h)-ch2ph、-ch(ch2ph)-2-噻唑基、-ch(ch2ph)-2-吡啶基、-ch(ch
2-p-cl-ph)、-ch(co2me)-ch2ph、-ch(co2me)-ch2ch2sch3、-ch(ch2ch2sch3)c(=o)nh-醌醇-3-基、-ch(ch2ph)c(=o)nh-p-cl-ph,或者r
19b
具有结构其中波浪线表示与所述澳瑞他汀化合物的剩余部分共价附接。
[0031]
在可与任何前述实施方案组合的一些实施方案中,本文提供了药物接头化合物,其中所述含仲胺的澳瑞他汀化合物是一甲基澳瑞他汀e(mmae)或一甲基澳瑞他汀f(mmaf)。
[0032]
在可与任何前述实施方案组合的一些实施方案中,本文提供了药物接头化合物,其中所述药物接头化合物具有式ih-mmae的结构:或其盐,其中下标a’是0,并且a’不存在。
[0033]
在可与任何前述实施方案组合的一些实施方案中,本文提供了药物接头化合物,其中所述肽可切割单元是具有序列-p3-p2-p1-的三肽,其中p1、p2和p3各自是氨基酸,其中:所述三肽的p3氨基酸是d氨基酸构型;p2和p1氨基酸中的一个具有疏水性低于亮氨酸的疏水性的脂肪族侧链;并且p2和p1氨基酸中的另一个是带负电的。在一些实施方案中,p3氨基酸是d-leu或d-ala。在一些实施方案中,p2或p1氨基酸中的一个具有疏水性不大于缬氨酸的脂肪族侧链,并且p2或p1氨基酸中的另一个在血浆生理ph下带负电荷。在一些实施方案中,p2氨基酸具有疏水性不大于缬氨酸的脂肪族侧链,并且p1氨基酸在血浆生理ph下带负电荷。在一些实施方案中,-p2-p1-是-ala-glu-或-ala-asp-。在一些实施方案中,-p3-p2-p1-是-d-leu-ala-asp-、-d-leu-ala-glu-、-d-ala-ala-asp-、或-d-ala-ala-glu-。在
一些实施方案中,p3氨基酸是d-leu或d-ala,p2氨基酸是ala、glu或asp,并且p1氨基酸是ala、glu或asp。
[0034]
在一些实施方案中,本文提供了药物接头化合物,其中所述药物接头化合物具有以下结构:或其盐。
[0035]
在一些实施方案中,本文提供了式ia-l的接头化合物:或其盐,其中rg是反应基团;l
b’是配体共价结合前体部分;a是第一任选的延伸子单元;下标a是0或1,分别表示a不存在或存在;b是任选的分支单元;下标b是0或1,分别表示b不存在或存在;lo是二级接头部分,其中所述二级接头具有下式:其中与y相邻的波浪线表示lo与所述药物单元共价附接的位点,并且与a’相邻的波浪线表示与所述药物接头化合物的剩余部分共价附接的位点;a’是第二任选的延伸子单元,其在b不存在的情况下变成a的亚基;下标a’是0或1,分别表示a’不存在或存在,w是肽可切割单元,其中所述肽可切割单元包含具有序列-p3-p2-p1-的三肽,其中
p1、p2和p3各自是氨基酸,其中:所述氨基酸p1、p2或p3中的第一个是带负电的;所述氨基酸p1、p2或p3中的第二个具有疏水性不大于亮氨酸的疏水性的脂肪族侧链;并且所述氨基酸p1、p2或p3中的第三个的疏水性低于亮氨酸的疏水性,其中所述氨基酸p1、p2或p3中的第一个对应于p1、p2或p3中的任一个,所述氨基酸p1、p2或p3中的第二个对应于两个剩余的氨基酸p1、p2或p3中的一个,并且所述氨基酸p1、p2或p3中的第三个对应于最后剩余的氨基酸p1、p2或p3,条件是-p3-p2-p1-不是-glu-val-cit-或-asp-val-cit-;y是自杀式间隔子单元;下标y是0、1或2,分别表示y不存在或存在1个或2个y;并且下标q是范围从1至4的整数,条件是当下标b是0时,下标q是1,并且当下标b是1时,下标q是2、3或4。
[0036]
在一些实施方案中,本文提供了接头化合物,其中所述肽可切割单元是具有序列-p3-p2-p1-的三肽,其中p1、p2和p3各自是氨基酸,其中:所述三肽的p3氨基酸是d氨基酸构型;p2和p1氨基酸中的一个具有疏水性低于亮氨酸的疏水性的脂肪族侧链;并且p2和p1氨基酸中的另一个是带负电的。
[0037]
在一些实施方案中,本文提供了接头化合物,其中所述接头化合物具有式ia-l-3的结构:或其盐。
[0038]
在一些实施方案中,本文提供了接头化合物,其中所述接头化合物具有以下结构:
mmae表示的药物-接头部分的4负载非结合缀合物相比。
[0042]
图3.在第4天向非荷瘤动物施用10mg/kg的一系列4负载非结合缀合物之后大鼠血浆中的网织红细胞计数,所述非结合缀合物具有不同的三肽序列作为肽可切割单元且药物-接头部分由式mp-p
3-p
2-p
1-pabc-mmae表示,与具有由式mc-val-cit-pabc-mmae或mp-val-cit-pabc-mmae表示的药物-接头部分的4负载非结合缀合物相比。
[0043]
图4.在第4天向非荷瘤动物施用媒介物或10mg/kg的4负载非结合缀合物之后大鼠骨髓的组织病理学,所述非结合缀合物具有不同的三肽序列作为肽可切割单元且药物-接头部分由式mp-p
3-p
2-p
1-pabc-mmae表示,与具有由式mc-val-cit-pabc-mmae表示的药物-接头部分的4负载非结合缀合物相比。
[0044]
图5a和图5b.在向非荷瘤动物施用媒介物和10mg/kg的4负载非结合缀合物之后的不同时间点大鼠血浆中的游离mmae,所述非结合缀合物具有不同的三肽序列作为肽可切割单元且药物-接头部分由式mp-p
3-p
2-p
1-pabc-mmae表示,与具有由式mc-val-cit-pabc-mmae表示的药物-接头部分的4负载非结合缀合物相比。
[0045]
图6a和图6b.嗜中性粒细胞弹性蛋白酶(图6a)或组织蛋白酶b(图6b)在体外从4负载非靶向缀合物的重链上切割下来的药物的百分比,所述非靶向缀合物具有不同的三肽序列作为肽可切割单元且药物-接头部分由式mp-p
3-p
2-p
1-pabc-mmae表示,与具有由式mp-val-cit-pabc-mmae表示的药物-接头部分的4负载非靶向缀合物相比。
[0046]
图7、图8和图9.在大鼠血浆(图7)、食蟹猴血浆(图8)或人血浆(图9)中孵育96h之后一系列4负载非靶向缀合物的聚集,所述非靶向缀合物具有不同的三肽序列作为肽可切割单元且药物-接头部分由式mp-p
3-p
2-p
1-pabc-mmae表示。
[0047]
图10.在不同时间点大鼠血浆中非靶向mmaf adc的聚集。
[0048]
图11.大鼠中由非靶向adc导致的网织红细胞耗竭与96h孵育后大鼠血浆中的adc聚集的相关性。
[0049]
图12.大鼠中由非靶向adc导致的网织红细胞耗竭与96h孵育后食蟹猴血浆中的adc聚集的相关性。
[0050]
图13.大鼠中由非靶向adc导致的网织红细胞耗竭与96h孵育后人血浆中的adc聚集的相关性。
[0051]
图14.施用非靶向adc的大鼠的细胞外骨髓隔室中的抗体的浓度。
[0052]
图15.施用非靶向adc的大鼠的骨髓细胞中游离mmae的量。
[0053]
图16.在大鼠中以20mg/kg施用之后,由非靶向三肽adc在给药后第5天和第8天导致的网织红细胞耗竭。
[0054]
图17.在大鼠中以20mg/kg施用之后,由非靶向三肽adc在给药后第5天和第8天导致的嗜中性粒细胞耗竭。
[0055]
图18.在大鼠中以20mg/kg施用之后,由非靶向三肽adc在给药后第5天和第8天导致的骨组织学。
[0056]
图19.接头的clogp与96h孵育后大鼠血浆中相应h00缀合物的聚集(表示为%hmw=%高分子量物质)之间的相关性。
[0057]
图20.大鼠中由非靶向adc导致的网织红细胞耗竭与96h孵育后大鼠血浆中的adc聚集(表示为%hmw=%高分子量物质)之间的相关性。
[0058]
图21.大鼠中由非靶向adc导致的网织红细胞耗竭与96h孵育后人血浆中的adc聚集(表示为%hmw=%高分子量物质)之间的相关性。
[0059]
图22.大鼠中由非靶向adc导致的网织红细胞耗竭与96h孵育后食蟹猴血浆中的adc聚集(表示为%hmw=%高分子量物质)之间的相关性。
具体实施方式
[0060]
概述
[0061]
本发明部分地基于出乎意料的发现,即肿瘤组织中的蛋白酶活性与非靶向正常组织中的蛋白酶活性十分不同,以提供对癌细胞的另外选择性,所述癌细胞由具有蛋白酶可激活肽序列的配体药物缀合物靶向,以有条件地释放其缀合的细胞毒性化合物。当本文公开的蛋白酶可切割肽序列掺入配体药物缀合物化合物的肽可切割接头单元时,那些序列利用了这一差异。据信,在一些情况下,具有该特性的序列提供如下缀合物化合物,其生物分布和/或对蛋白水解释放游离细胞毒性化合物的敏感性与正常组织相比更喜欢肿瘤组织。
[0062]
1.定义
[0063]
除非上下文另有说明或暗示,否则本文使用的术语具有以下所定义的含义。除非另有禁忌或暗示,例如,通过包括互斥的元素或选项,否则在那些定义中并且贯穿本说明书,在上下文允许的情况下,术语“一个/一种(a)”和“一个/一种(an)”意指一个或多个/一种或多种,并且术语“或”意指和/或。因此,如说明书和所附权利要求书中所呈现的,单数形式“一个/一种(a)”、“一个/一种(an)”和“所述(the)”包括复数指示物,除非上下文另有明确规定。
[0064]
在本公开文本中的不同位置处,例如,在任何公开的实施方案中或在权利要求中,提到了化合物、组合物、或方法,所述化合物、组合物、或方法“包含(comprise)”一种或多种指定的组分、元素或步骤。发明实施方案还具体包括如下化合物、组合物、组合或方法,所述化合物、组合物、组合或方法是或由以下各项组成或基本上由以下各项组成:那些指定的组分、元素或步骤。术语“包含(comprised of)”可与术语“包含(comprising)”互换地使用并且以等效术语进行阐述。例如,所公开的“包含”组分或步骤的组合物、装置、制品或方法是开放式的,并且它们包括或读为那些附加一种或多种另外组分或步骤的组合物或方法。然而,那些术语不涵盖未列举的元素,所述未列举的元素会破坏所公开的用于其预期目的的组合物、装置、制品或方法的功能。类似地,所公开的由组分或步骤“组成(consist of)”的组合物、装置、制品或方法是封闭式的,并且它们不包括或读为那些具有可观数量的一种或多种另外组分或一种或多种另外步骤的组合物或方法。此外,术语“基本上由
……
组成(consisting essentially of)”允许包含未列举的元素,所述未列举的元素对所公开的用于如本文进一步定义的预期目的的组合物、装置、制品或方法的功能没有实质性影响。本文使用的章节标题只是出于组织的目的,而不应解释为限制所描述的主题。除非另有说明,否则采用质谱、nmr、hplc、蛋白质化学、生物化学、重组dna技术和药理学的常规方法。
[0065]
除非上下文另有说明或暗示,否则当术语“约”在本文中与描述化合物或组合物的特定性质的数值或数值范围结合使用时,表示该数值或数值范围可能偏离本领域普通技术人员认为合理的程度,同时仍描述所述特定性质。合理偏差包括在测量、确定或得到所述特定性质中使用的一种或多种仪器的准确度或精密度范围内的偏差。具体而言,术语“约”在
c8烷基、c
1-c6烷基或c
1-c4烷基,或独立地选自c
1-c6烷基和任选取代的苯基,并且r'是氢。ewg还可以是芳基(例如苯基)或杂芳基(这取决于其取代)以及某些缺电子杂芳基(例如吡啶基)。因此,在一些方面,“吸电子基团”进一步涵盖被吸电子取代基取代的缺电子c
5-c
24
杂芳基和c
6-c
24
芳基。更通常,吸电子基团独立地选自-c(=o)r'、-cn、-no2、-cx3和-x,其中x是卤素(通常选自-f和-cl),并且r'是h、c
1-c6烷基或c
1-c4烷基。根据其取代基,任选取代的烷基部分还可以是吸电子基团,因此在此类情况下,这些方面将涵盖在吸电子基团的术语中。
[0073]
除非上下文另有说明或暗示,否则当在本文中使用术语“供电子基团”时,其是指如下官能团或正电性原子,所述官能团或正电性原子使以诱导方式和/或通过共振(以更占优势的为准,即,官能团或原子可以是吸电子诱导地,但总体上可以通过共振进行供电子))键合的原子的电子密度增加,并有稳定阳离子或缺电子系统的倾向。供电子效应通常通过共振传递给其他原子,所述其他原子附接到已被供电子基团(edg)造成富电子的键合原子上,从而增加更远反应中心的电子密度。通常,供电子基团选自-oh、-or'、-nh2、-nhr'和n(r')2,其中每个r'独立地选自c
1-c
12
烷基,通常为c
1-c6烷基。根据其取代基,c
6-c
24
芳基、c
5-c
24
杂芳基或不饱和c
1-c
12
烷基部分也可以是供电子基团,并且在一些方面,此类部分涵盖在供电子基团的术语中。
[0074]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的术语“化合物”是指并涵盖化合物本身(无论是由结构命名或表示)及其一种或多种盐形式(无论是否明确说明,除非上下文明确说明将排除此类盐形式)。化合物盐包括具有有机抗衡离子或无机抗衡离子的两性离子盐形式以及酸加成盐和碱加成盐形式,以及涉及两种或更多种可以相同或不同的抗衡离子的盐形式。在一些方面,盐形式是化合物的药学上可接受的盐形式。术语“化合物”还涵盖化合物的溶剂化物形式,在溶剂化物中,溶剂与化合物非共价缔合或可逆地与化合物共价缔合,例如当化合物的羰基水合形成偕二醇时。溶剂化物形式包括化合物本身的形式及其一种或多种盐形式,并且包括半溶剂化物、单溶剂化物、二溶剂化物,包括水合物;并且当化合物可以与两种或更多种溶剂分子缔合时,所述两种或更多种溶剂分子可以相同或不同。在一些情况下,本发明的化合物将包括对一种或多种上述形式(例如盐和溶剂化物)的明确提及,这并不暗示化合物的任何固态形式;然而,此参考仅用于强调,并且不应解释为排除如上确认的任何其他形式。此外,当未明确提及化合物或配体药物缀合物组合物的盐和/或溶剂化物形式时,该省略不应解释为排除所述化合物或缀合物的一种或多种盐和/或溶剂化物形式,除非上下文明确说明将排除此类盐和/或溶剂化物形式。
[0075]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的术语“光学异构体”是指与参考化合物相比的相关化合物,它们具有相同的原子连接性但结构上不同的是一个或多个相反立体化学构型中的一个或多个手性中心。
[0076]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的术语“部分”意指分子或化合物的指定区段、片段或官能团。化学部分有时表示为嵌入或附加到(即,取代基或可变基团)分子、化合物或化学式的化学实体。
[0077]
除非上下文另有说明或暗示,对于本文中由给定碳原子范围所述的任何取代基基团或部分,指定范围意指描述了碳原子的任何个体数。因此,提及例如“任选取代的c
1-c4烷基”或“任选取代的c
2-c6烯基”具体分别意指存在如本文所定义的任选取代的1、2、3或4个碳的烷基部分,或存在如本文所定义的任选取代的2、3、4、5或6个碳的烯基部分。所有这些数
字标识都明确旨在公开所有单独的碳原子基团;因此“任选取代的c
1-c4烷基”包括甲基、乙基、3-碳烷基和4-碳烷基,包括它们的所有位置异构体,无论是取代的还是未取代的。因此,当烷基部分被取代时,数字标识是指未取代的基础部分并且不旨在包括不直接附接到该基础部分的碳原子,所述碳原子可以存在于该基础部分的取代基中。对于由给定碳原子范围确定的如本文所定义的酯、碳酸酯、氨基甲酸酯和脲,指定范围包括相应官能团的羰基碳。因此,c1酯是指甲酸酯,c2酯是指乙酸酯。
[0078]
本文所述的有机取代基、部分和基团以及本文所述的任何其他部分通常将不包括不稳定部分,除了此类不稳定部分是瞬态粒子之外,所述瞬态粒子可以用于制作具有足够化学稳定性的化合物,以用于本文所述的一种或多种用途。明确排除通过本文提供的定义操作产生的具有五价碳的那些取代基、部分或基团。
[0079]
除非上下文另有说明或暗示,当本文使用术语“烷基”本身或作为另一术语的一部分时,其是指甲基或连续碳原子(其中一个是单价的)的集合,其中一个或多个碳原子是饱和的(即,包含一个或多个sp3碳)并以正常、二级、三级或环状排列(即线性、支化、环状排列或其某种组合)共价连接在一起。当连续的饱和碳原子呈环状排列时,此类烷基部分在一些方面被称为如本文进一步定义的碳环基。
[0080]
当提及烷基部分或基团作为烷基取代基时,与其缔合的马库什结构或另一有机部分的烷基取代基是甲基或是连续碳原子的链,所述连续碳原子通过该烷基取代基的sp3碳共价附接到该结构或部分。因此,如本文使用的烷基取代基含有至少一个饱和部分,并且还可以被环烷基或芳族或杂芳族部分或基团或者被烯基或炔基部分取代,从而产生不饱和烷基。因此,任选取代的烷基取代基可以另外含有一个、两个、三个或更多个独立选择的双键和/或三键,或者可以被烯基或炔基部分或其一些组合取代以定义不饱和烷基取代基,并且可以被其他部分取代,所述其他部分包括如本文所述的适当的任选取代基。饱和烷基中的碳原子数可以变化,并且通常是1-50、1-30或1-20,更通常是1-8或1-6;不饱和烷基部分或基团中的碳原子数通常在3-50、3-30或3-20之间变化,更通常在3-8之间变化。
[0081]
饱和烷基部分含有饱和无环碳原子(即无环sp3碳)且不含sp2或sp碳原子,但可以被如本文所述的任选取代基取代,条件是此类取代不通过所述任选取代基的sp3、sp2或sp碳原子进行,因为这会影响如此取代的基础烷基部分的碳原子数的鉴定,除非所述任选取代基是如本文所定义的碱性单元。除非上下文另有说明或暗示,否则术语“烷基”将表示饱和非环状烃基,其中所述烃基具有指定数量的共价连接的饱和碳原子,因此术语如“c
1-c6烷基”或“c1-c6烷基”意指含有1个饱和碳原子(即甲基)或2、3、4、5或6个连续非环状饱和碳原子的烷基部分或基团,“c
1-c8烷基”是指具有1个饱和碳原子或2、3、4、5、6、7或8个连续饱和非环状碳原子的烷基部分或基团。通常,饱和烷基是在其连续碳链中不含sp2或sp碳原子的c
1-c6或c
1-c4烷基部分(后者有时称为低级烷基),并且在一些方面将指具有1至8个连续无环sp3碳原子的饱和c
1-c8烷基部分(当未指明碳原子数时,在其连续碳链中不含sp2或sp碳原子)。在其他方面,当连续碳原子的范围定义术语“烷基”但未将其指定为饱和或不饱和时,则该术语涵盖具有指定范围的饱和烷基以及其中范围的下限增加两个碳原子的不饱和烷基。例如,术语“c
1-c8烷基但不限于饱和烷基”包括饱和c
1-c8烷基和c
3-c8不饱和烷基。
[0082]
当指定饱和烷基取代基、部分或基团时,种类包括从母体烷烃除去氢原子得到的那些(即,烷基部分是单价的),并且可以包括甲基、乙基、1-丙基(正丙基)、2-丙基(异丙
基,-ch(ch3)2)、1-丁基(正丁基)、2-甲基-1-丙基(异丁基,-ch2ch(ch3)2)、2-丁基(仲丁基,-ch(ch3)ch2ch3)、2-甲基-2-丙基(叔丁基,-c(ch3)3)、戊基、异戊基、仲戊基以及其他线性和支链烷基部分。
[0083]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的术语“亚烷基”本身或作为另一术语的一部分是指具有规定的碳原子数并且具有两个自由基中心(即,是二价是)的取代的或未取代的饱和支链或直链烃二基,其中一个或多个碳原子是饱和的(即,包含一个或多个sp3碳),所述碳原子数的范围为1至50或1至30,通常为1至20或1至12个碳原子,更通常为1至8、1或6、或1至4个碳原子,所述自由基中心通过从母体烷烃的相同或两个不同的饱和(即sp3)碳原子除去两个氢原子而得到。在一些方面,亚烷基部分是如本文所述的烷基,其中氢原子已从其另一个饱和碳或从烷基的碳自由基除去以形成二基。在其他方面,亚烷基部分是从母体烷基部分的饱和碳原子除去氢原子得到的二价部分或被其所涵盖,并且例如但不限于亚甲基(-ch
2-)、1,2-亚乙基(-ch2ch
2-)、1,3-亚丙基(-ch2ch2ch
2-)、1,4-亚丁基(-ch2ch2ch2ch
2-)以及类似二基。通常,亚烷基是仅含有sp3碳的支链或直链烃(即,尽管有自由基碳原子,但仍是完全饱和的),并且在一些方面是未取代的。在其他方面,亚烷基含有一个或多个双键和/或三键官能团(通常为1或2个这样的官能团,更通常为1个)形式的内部不饱和位点,使得不饱和亚烷基部分的末端碳是单价sp3碳原子。在仍其他方面,亚烷基在饱和亚烷基部分的一个或多个饱和碳原子处或者在不饱和亚烷基部分的一个或多个饱和和/或不饱和碳原子处被1至4个、通常1至3个、或1或2个取代基(如本文针对任选取代基所定义的)取代,不包括烷基、芳基烷基、烯基、炔基和任何其他部分(当所得的取代的亚烷基相对于未取代的亚烷基在连续的非芳族碳原子数量上不同时),除非所述任选取代基是如本文所定义的碱性单元。
[0084]
除非上下文另有说明或暗示,当本文使用术语“碳环基”本身或作为另一术语的一部分时,其是指单环、双环或三环系统的基团,其中形成环系统的每个原子(即,骨架原子)是碳原子,并且其中环系统的每个环中的这些碳原子中的一个或多个是饱和的(即,包含一个或多个sp3碳)。因此,碳环基是饱和碳的环状排列,但也可以含有一个或多个不饱和碳原子,因此其碳环可以是饱和的或部分不饱和的或者可以与芳族部分稠合,其中与环烷基的稠合点和碳环基部分的不饱和碳相邻,与芳族环的稠合点和芳族部分的芳族碳原子相邻。
[0085]
除非另有说明,否则碳环基可以被针对烷基、烯基、炔基、芳基、芳基烷基、烷基芳基等描述的部分取代(即,任选地被取代),或者可以被另一个环烷基部分取代。环烷基部分、基团或取代基包括环丙基、环戊基、环己基、金刚烷基或在其环系统中仅具有碳原子的其他环状部分。
[0086]
当碳环基被用作马库什基团(即取代基)时,碳环基附接到马库什式或另一有机部分,所述碳环基通过碳环基部分的碳环系统中包含的碳原子(条件是碳不是芳香族碳)与马库什式或另一有机部分缔合。当包含碳环基取代基的烯烃部分的不饱和碳原子附接到与其缔合的马库什式时,碳环基有时被称为环烯基取代基。碳环基取代基中的碳原子数由其碳环系统的骨架原子的总数定义。除非另有说明,否则该数量可以变化并且通常在3至50、1-30或1-20的范围内,更通常为3-8或3-6,例如,c
3-c8碳环基意指含有3、4、5、6、7或8个碳环碳原子的碳环基取代基、部分或基团,c
3-c6碳环基意指含有3、4、5或6个碳环碳原子的碳环基取代基、部分或基团。碳环基可以通过从母体环烷烃或环烯烃的环原子除去一个氢原子而
得到。代表性c
3-c8碳环基包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环戊二烯基、环己基、环己烯基、1,3-环己二烯基、1,4-环己二烯基、环庚基、1,3-环庚二烯基、1,3,5-环庚三烯基、环辛基和环辛二烯基。
[0087]
因此,碳环基取代基、部分或基团在其碳环环系统中通常具有3、4、5、6、7、8个碳原子,并且可以含有环外或环内双键或环内三键或两者的组合,其中环内双键或三键或两者的组合不形成4n+2个电子的环状共轭体系。双环系统可以共享两个碳原子,三环系统可以共享总共3或4个碳原子。在一些方面,碳环基是c
3-c8或c
3-c6碳环基,其可以被一个或多个、1至4个、通常1至3个、或1或2个本文针对烷基、烯基、炔基、芳基、芳基烷基和烷基芳基描述的部分取代(即,任选地被取代)和/或被其他部分(包括如本文针对任选取代基所定义的取代基)取代,并且在一些方面是未取代的。在其他方面,环烷基部分、基团或取代基是选自环丙基、环戊基和环己基的c
3-c6环烷基,或是涵盖该基团并且进一步涵盖在其环系统中具有不超过8个碳原子的其他环部分的c
3-c8环烷基。当未指明碳原子数时,碳环基部分、基团或取代基在其碳环系统中具有3至8个碳原子。
[0088]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的术语“碳环”本身或作为另一术语的一部分是指如上所定义的任选取代的碳环基,其中其环烷基环系统的另一个氢原子已被除去(即,它是二价的)并且是c
3-c
50
或c
3-c
30
碳环,通常是c
3-c
20
或c
3-c
12
碳环,更通常是c
3-c8或c
3-c6碳环,并且在一些方面是未取代的或任选取代的c3、c5或c6碳环。当未指明碳原子数时,碳环部分、基团或取代基在其碳环系统中具有3至8个碳原子。
[0089]
在一些方面,从环烷基的单价碳原子除去其他氢原子以提供二价碳原子,在一些情况下,二价碳原子是用该碳环碳原子中断烷基部分的螺碳原子。在这种情况下,螺碳原子归因于中断的烷基部分和碳环系统的碳原子计数,其中碳环被指示为结合到烷基部分中。在那些方面,碳环部分、基团或取代基是螺环系统形式的c
3-c6碳环并且选自环丙-1,1-二基、环丁基-1,1-二基、环戊-1,1-二基和环己-1,1-二基,或者是c
3-c8碳环,其涵盖该基团并且进一步被在其环系统中具有不超过8个碳原子的其他二价环状部分所涵盖。碳环可以是饱和的或不饱和的碳环,和/或可以以针对碳环基部分所述相同的方式未被取代或未被取代。如果不饱和,则碳环部分的一个或两个单价碳原子可以是来自相同或不同双键官能团的sp2碳原子,或者两个单价碳原子可以是相邻或不相邻的sp3碳原子。
[0090]
除非上下文另有说明或暗示,否则当本文所用术语“烯基”本身或作为另一术语的一部分时,其是指包含一个或多个双键官能团(例如,-ch=ch-部分)或1、2、3、4、5或6个或更多个、通常1、2或3个这样的官能团、更通常一个这样的官能团的有机部分、取代基或基团,并且在一些方面可以被芳基部分或基团(如苯基)取代(即,任选地被取代),或者可以含有非芳族连接的正、仲、叔或环状碳原子(即线性、支链、环状或其任何组合)作为基础部分的一部分,除烯基取代基、部分或基团是乙烯基部分(例如,-ch=ch2部分)之外。具有多个双键的烯基部分、基团或取代基可以具有与一个或多个介于中间的饱和碳原子或其组合连续(即,1,3-丁二烯基部分)或非连续排列的双键,条件是环状的连续排列的双键不形成4n+2个电子的环状共轭系统(即,不是芳族的)。
[0091]
烯基部分、基团或取代基含有至少一个sp2碳原子,其中该碳原子是二价的并且与和其缔合的另一有机部分或马库什结构双键合,或含有至少两个彼此共轭的sp2碳原子,其中sp2碳原子中的一个是单价的并且与和其缔合的另一有机部分或马库什结构单键合。通
常,当烯基被用作马库什基团(即,是取代基)时,烯基与马库什式或另一有机部分单键合,烯基通过烯基部分的烯烃官能团的sp2碳与马库什式或另一有机部分缔合。在一些方面,当指定烯基部分时,种类涵盖对应于本文所述的任何任选取代的烷基或碳环基、基团部分或取代基的那些,其具有一个或多个内双键(其中sp2碳原子是单价的)以及从母体烯烃化合物的sp2碳除去氢原子得到的单价部分。此类单价部分例如但不限于乙烯基(-ch=ch2)、烯丙基、1-甲基乙烯基、丁烯基、异丁烯基、3-甲基-2-丁烯基、1-戊烯基、环戊烯基、1-甲基-环戊烯基、1-己烯基、3-己烯基和环己烯基。在一些方面,术语烯基涵盖含有至少一个双键官能团的那些和/或其他线性、环状和支链的所有含碳部分,其中sp2碳原子中的一个是单价的。
[0092]
烯基部分中的碳原子数由一个或多个烯烃官能团(定义为烯基取代基)的sp2碳原子数以及附加到这些sp2碳中的每一个的连续非芳族碳原子总数(不包括其中烯基部分是可变基团的其他部分或马库什结构的任何碳原子和来自烯基部分的任何任选取代基的碳原子)定义。当双键官能团与马库什结构双键合(例如=ch2)时,该数量范围为1至50或1至30,通常为1至20或1至12,更通常为1至8、1至6或1至4个碳原子;或者当双键官能团与马库什结构单键合(例如-ch=ch2)时,该数量范围为2至50,通常为2至30、2至20或2至12,更通常为2至8、2至6或2至4个碳原子。例如,c
2-c8烯基或c2-c8烯基意指含有2、3、4、5、6、7或8个碳原子的烯基部分,其中至少两个碳原子是彼此共轭的sp2碳原子,其中这些碳原子中的一个是单价的;c
2-c6烯基或c2-c6烯基意指含有2、3、4、5或6个碳原子的烯基部分,其中至少两个碳原子是彼此共轭的sp2碳,其中这些碳原子中的一个是单价的。在一些方面,烯基取代基或基团是c
2-c6或c
2-c4烯基部分,其仅具有彼此共轭的两个sp2碳,其中这些碳原子中的一个是单价的,而在其他方面,烯基部分是未取代的或被1至4个或更多个、通常1至3个、更通常1或2个如本文所公开的独立选择的部分取代,包括针对任选取代基的如本文所定义的取代基,不包括烷基、芳基烷基、杂芳基烷基、烯基、炔基和任何其他部分(当取代的烯基相对于未取代的烯基在连续的非芳族碳原子数量上不同时),其中所述取代可以在烯基部分的连续sp2碳和sp3碳原子(如果有的话)中的任何一个处。通常,烯基取代基是仅具有两个彼此共轭的sp2碳的c
2-c6或c
2-c4烯基部分。当未指明碳原子数时,烯基部分具有2至8个碳原子。
[0093]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的术语“亚烯基”本身或作为另一术语的一部分是指包含一个或多个双键部分(如先前针对烯基所述)、具有规定的碳原子数并且具有两个自由基中心的有机部分、取代基或基团,所述自由基中心从烯烃官能团的相同或两个不同的sp2碳原子除去两个氢原子或从母体烯烃中的两个单独烯烃官能团除去两个氢原子而得到。在一些方面,亚烯基部分是如本文所述的烯基,其中氢原子已从烯基的双键官能团的相同或不同sp2碳原子除去,或从不同双键部分的sp2碳除去,以提供二基。通常,亚烯基部分涵盖含有-c=c-或-c=c-x
1-c=c-结构的二基,其中x1不存在或者是如本文所定义的任选取代的饱和亚烷基,其通常是c
1-c6亚烷基,更通常是未取代的。亚烯基部分中的碳原子数由一个或多个烯烃官能团(定义为亚烯烃部分)的sp2碳原子数以及附加到sp2碳中的每一个的连续非芳族碳原子总数(不包括其中烯基部分作为可变基团存在的其他部分或马库什结构的任何碳原子)定义。除非另有说明,否则该数量的范围为2至50或2至30,通常为2至20或2至12,更通常为2至8、2至6或2至4个碳原子。例如,c
2-c8亚烯基或c2-c8亚烯基意指含有2、3、4、5、6、7或8个碳原子的亚烯基部分,其中至少两个碳原子是彼此共轭的sp2碳,其
中一个是二价的或两个都是单价的;c
2-c6亚烯基或c2-c6亚烯基意指含有2、3、4、5或6个碳原子的烯基部分,其中至少两个碳原子是彼此共轭的sp2碳,其中至少两个是sp2碳,其中一个是二价的或两个都是单价的。在一些方面,亚烯基部分是具有两个彼此共轭的sp2碳的c
2-c6或c
2-c4亚烯基,其中这两个sp2碳原子都是单价的,并且在一些方面是未取代的。当未指明碳原子数时,亚烯基部分具有2至8个碳原子并且以针对烯基部分所述相同的方式未被取代或被取代。
[0094]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的术语“炔基”本身或作为另一术语的一部分是指包含一个或多个三键官能团(例如,-c≡c-部分)或1、2、3、4、5或6个或更多个、通常1、2或3个这样的官能团、更通常一个这样的官能团的有机部分、取代基或基团,并且在一些方面可以被芳基部分(如苯基)取代(即,任选地被取代),或者被烯基部分或连接的正、仲、叔或环状碳原子(即线性、支链、环状或其任何组合)取代,除炔基取代基、部分或基团是-c≡ch之外。具有多个三键的炔基部分、基团或取代基可以具有与一个或多个介于中间的饱和或不饱和碳原子或其组合连续或不连续排列的三键,条件是环状的连续排列的三键不形成4n+2个电子的环状共轭系统(即,不是芳族的)。
[0095]
炔基部分、基团或取代基含有至少两个sp碳原子,其中所述碳原子彼此共轭并且其中所述sp碳原子中的一个与和其缔合的另一有机部分或马库什结构单键合。当炔基被用作马库什基团(即,是取代基)时,炔基与马库什式或另一有机部分单键合,炔基通过末端炔烃官能团的三键碳(即sp碳)与马库什式或另一有机部分缔合。在一些方面,当指定炔基部分、基团或取代基时,种类涵盖本文所述的任何任选取代的烷基或碳环基、基团部分或取代基,其具有一个或多个内三键以及从母体炔烃化合物的sp碳除去氢原子得到的单价部分。此类单价部分例如但不限于-c≡ch和-c≡c-ch3以及-c≡c-ph。
[0096]
炔基取代基中的碳原子数由烯烃官能团(定义为炔基取代基)的sp碳原子数以及附加到这些sp碳中的每一个的连续非芳族碳原子总数(不包括其中烯基部分是可变基团的其他部分或马库什结构的任何碳原子)定义。当三键官能团与马库什结构单键合(例如-ch≡ch)时,该数量的范围可以在2至50,通常2至30、2至20、或2至12,更通常2至8、2至6、或2至4个碳原子内变化。例如,c
2-c8炔基或c2-c8炔基意指含有2、3、4、5、6、7或8个碳原子的炔基部分,其中至少两个碳原子是彼此共轭的sp碳原子,其中这些碳原子中的一个是单价的;c
2-c6炔基或c2-c6炔基意指含有2、3、4、5或6个碳原子的炔基部分,其中至少两个碳原子是彼此共轭的sp碳,其中这些碳原子中的一个是单价的。在一些方面,炔基取代基或基团是具有两个彼此共轭的sp碳的c
2-c6或c
2-c4炔基部分,其中这些碳原子中的一个是单价的,而在其他方面,炔基部分是未取代的。当未指明碳原子数时,炔基部分、基团或取代基具有2至8个碳原子。炔基部分可以以针对烯基部分所述相同的方式被取代或未被取代,除了不允许在单价sp碳上进行取代。
[0097]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的术语“芳基”本身或作为另一术语的一部分是指具有芳环系统或稠合芳环系统且不含环杂原子的有机部分、取代基或基团,所述有机部分、取代基或基团包含1、2、3个或4至6个芳环或由其组成(每个芳环独立地任选地被取代),通常由1至3个芳环组成,更通常由1或2个芳环组成(每个芳环独立地任选地被取代),其中所述环由仅参与4n+2个电子(通常为6、10或14个电子)的循环共轭系统(休克尔规则)的碳原子组成,一些碳原子可能额外参与和杂原子的环外共轭(交叉共轭,例如醌)。
芳基取代基、部分或基团通常由六个、八个、十个或更多个直到24个的连续芳族碳原子形成以包括c
6-c
24
芳基,并且在一些方面是c
6-c
20
或c
6-c
12
芳基。芳基取代基、部分或基团任选地被取代并且在一些方面未被取代或被1、2、3个或更多个、通常1或2个独立选择的取代基取代,所述取代基如本文针对烷基、烯基、炔基或本文所述的其他部分(包括另一个芳基或杂芳基以形成联芳基)以及如本文所定义的其他任选取代基所定义的。在其他方面,芳基是c
6-c
10
芳基,如苯基和萘基以及菲基。由于中性芳基部分的芳香性需要偶数个电子,应理解该部分的给定范围将不涵盖具有奇数个芳族碳的种类。当芳基被用作马库什基团(即取代基)时,芳基附接到马库什式或另一有机部分,芳基通过芳基的芳族碳与马库什式或另一有机部分缔合。
[0098]
除非上下文另有说明或暗示,否则当本文所用术语“杂环基”本身或作为另一术语的一部分时,其是指如下碳环基,其中碳环系统内的一个或多个但不是全部的骨架碳原子连同它们附接的氢原子被独立选择的杂原子或杂原子部分替换(在允许的情况下任选地被取代),所述杂原子或杂原子部分包括但不限于n/nh、o、s、se、b、si和p,其中两个或更多个杂原子或杂原子部分(通常为2个)可以彼此相邻或在同一环系统中被一个或多个碳原子隔开,通常被1至3个碳原子隔开。那些杂原子或杂原子部分通常是n/nh、o和s。杂环基通常含有单价骨架碳原子或单价杂原子或杂原子部分,并具有总共一至十个杂原子和/或杂原子部分,通常总共为1至5个,或更通常总共为1至3个,或1或2个,条件是杂环基中的任何一个或多个杂环中的骨架原子并非全部是杂原子和/或杂原子部分(即,每个环中的至少一个碳原子未被这些环的一个中的已经历替换的至少一个碳原子替换),其中所述一个或多个环(在允许的情况下任选地被取代)中的每个杂原子或杂原子部分独立地选自n/nh、o和s,条件是任何一个环不含有两个相邻的o或s原子。示例性杂环基和杂芳基统称为杂环,其由以下文献提供:paquette,leo a.;"principles of modern heterocyclic chemistry"(w.a.benjamin,纽约,1968),特别是第1、3、4、6、7和9章;"the chemistry of heterocyclic compounds,a series of monographs"(john wiley&sons,纽约,1950年至今),特别是第13、14、16、19和28卷;以及j.am.chem.soc.1960,82:5545-5473,特别是5566-5573)。
[0099]
当杂环基被用作马库什基团(即取代基)时,杂环基的饱和或部分不饱和杂环附接到马库什结构或其他部分,杂环基通过该杂环的碳原子或杂原子与马库什结构或其他部分缔合,其中这种附接不会导致该碳原子或杂原子的不稳定或不允许的形式氧化态。在该上下文中,杂环基是单价部分,其中将其定义为杂环基的杂环系统的杂环是非芳族的,但可以与碳环、芳基环或杂芳基环稠合并且包括苯基(即苯并)稠合的杂环部分。
[0100]
杂环基是如下c
3-c
50
或c
3-c
30
碳环基,通常是c
3-c
20
或c
3-c
12
碳环基,更通常是c
3-c8或c
3-c6碳环基,其中其环烷基环系统的1、2、3个或更多个但不是全部的碳连同其附接的氢(通常为1、2、3或4个,更通常为1或2个)被替换,被独立地选自n/nh、o和s的杂原子或杂原子部分替换(在允许的情况下任选地被取代),因此是c
3-c
50
或c
3-c
30
杂环基、通常是c
3-c
20
或c
3-c
12
杂环基、更通常是c
3-c6或c
5-c6杂环基,其中下标表示杂环基的一个或多个杂环系统的骨架原子(包括其碳原子和杂原子)的总数。在一些方面,杂环基含有0至2个n、0至2个o或0至1个s骨架杂原子(任选地被取代)或其一些组合,条件是至少一个所述杂原子存在于杂环基的杂环系统中。杂环基可以是饱和的或部分不饱和的和/或未取代的或在骨架碳原子
上被氧代(=o)部分取代,如在吡咯烷-2-酮中,和/或在骨架杂原子上被一个或两个氧代部分取代以含有氧化的杂原子,例如但不限于-n(=o)、-s(=o)-或-s(=o)
2-。完全饱和或部分不饱和的杂环基可以被烷基、(杂)芳基、(杂)芳基烷基、烯基、炔基或如本文所述的其他部分(包括如本文所定义的任选取代基)或者2个、3个或更多个、通常为1或2个这样的取代基的组合取代或进一步取代。在某些方面,杂环基选自吡咯烷基、哌啶基、吗啉基和哌嗪基。
[0101]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的术语“杂环”本身或作为另一术语的一部分是指如上所定义的杂环基部分、基团或取代基,其中来自其单价碳原子的氢原子、来自不同骨架原子(碳或氮原子,如果后者存在的话)的氢原子、或来自骨架氮原子的电子(在允许的情况下)被除去,或者来自已经不是单价的氮环原子的电子被除去并被键替换(即,它是二价的)。在一些方面,被替换的第二个氢是母体杂环基的单价碳原子的氢,因此形成螺碳原子,其在一些情况下可以用该碳环碳原子中断烷基部分。在这种情况下,螺碳原子归因于中断的烷基部分的碳原子计数,其中杂环被指示为结合到烷基部分中。
[0102]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的术语“杂芳基”本身或作为另一术语的一部分是指如本文所定义的芳基部分、基团或取代基,其中芳基的芳环系统的一个或多个但不是全部的芳族碳被杂原子替换。杂芳基通常在杂芳基环系统的一个或多个环中含有总共一个至四个骨架杂原子,条件是杂芳基中任一个环系统的骨架原子并非全部是杂原子(在允许的情况下任选地被取代),并且杂芳基具有0至3个n、1至3个n或0至3个n骨架杂原子,通常0至1个o和/或0至1个s骨架杂原子,条件是存在至少一个骨架杂原子。杂芳基可以是单环、双环或多环的。多环杂芳基通常是c
5-c
50
或c
5-c
30
杂芳基、更通常是c
5-c
20
或c
5-c
12
杂芳基,双环杂芳基通常是c
5-c
10
杂芳基,单环杂芳基通常是c
5-c6杂芳基,其中下标表示杂芳基的一个或多个芳环系统的骨架原子(包括其碳原子和杂原子)的总数。在一些方面,杂芳基是双环芳基部分,其中母体双环芳基部分的一个或多个芳环的1、2、3、4个或更多个、通常1、2或3个碳原子以及它们附接的氢原子被独立选择的杂原子或杂原子部分替换;或者是单环芳基部分,其中母体单环芳基部分的一个或多个芳环的1、2、3个或更多个、通常1或2个碳原子以及它们附接的氢原子被独立选择的杂原子或杂原子部分替换,其中所述杂原子或杂原子部分在允许的情况下任选地被取代,包括n/nh、o和s,条件是母体芳基部分中的任一个芳环系统的骨架原子并非全部被杂原子替换并且更通常地被氧(-o-)、硫(-s-)、氮(=n-)或-nr-替换,使得氮杂原子被任选地取代,其中r是-h、氮保护基团或任选取代的c
1-c
20
烷基,或是任选取代的c
6-c
24
芳基或c
5-c
24
杂芳基以形成杂联芳基。在其他方面,母体芳基部分的一个或多个芳环的1、2或3个碳原子以及它们附接的氢原子被氮替换,所述氮以保持环状共轭体系的方式被另一有机部分取代。在仍其他方面,母体芳基部分的芳族碳基团被芳族氮基团替换。在那些方面的任一个中,氮、硫或氧杂原子通过与环系统中的相邻原子进行π键合或通过杂原子上的孤对电子而参与共轭体系。在仍其他方面,杂芳基具有如本文所定义的杂环基结构,其中其环系统已被芳构化。
[0103]
通常,杂芳基是单环的,其在一些方面具有5元或6元杂芳环系统。5元杂芳基是单环c
5-杂芳基,在其杂芳环系统中含有1至4个芳族碳原子和必要数量的芳族杂原子。6元杂芳基是单环c6杂芳基,在其杂芳环系统中含有1至5个芳族碳原子和必要数量的芳族杂原子。5元杂芳基具有四个、三个、两个或一个芳族杂原子,并且6元杂芳基包括具有五个、四个、三个、两个或一个芳族杂原子的杂芳基。
[0104]c5-杂芳基,也称为5元杂芳基,是在允许的情况下从母体芳族杂环化合物中从骨架芳族碳除去氢原子或从骨架芳族杂原子除去电子而得到的单价部分,其在一些方面选自吡咯、呋喃、噻吩、噁唑、异噁唑、噻唑、异噻唑、咪唑、吡唑、三唑和四唑。在其他方面,母体杂环选自噻唑、咪唑、噁唑和三唑,并且通常为噻唑或噁唑,更通常为噻唑。
[0105]
c6杂芳基是6元的,是在允许的情况下从母体芳族杂环化合物中从芳族碳除去氢原子或从芳族杂原子除去电子(在允许的情况下)而得到的单价部分,其某些方面选自吡啶、哒嗪、嘧啶和三嗪。杂芳基可以被烷基、(杂)芳基烷基、烯基或炔基取代或进一步取代,或被芳基或另一杂芳基取代或进一步取代以形成联芳基,或被如本文所述的其他部分(包括如本文所定义的任选取代基)取代或进一步取代,或被2个、3个或更多个、通常1或2个这样的取代基的组合取代或进一步取代。
[0106]
当本文使用术语“芳基烷基”或“杂芳基烷基”本身或作为另一术语的一部分时,其是指与烷基部分键合的芳基或杂芳基部分,即(芳基)-烷基-,其中烷基和芳基如上所述。通常,芳基烷基是(c
6-c
24
芳基)-c
1-c
12
烷基部分、基团或取代基,杂芳基烷基是(c
5-c
24
杂芳基)-c
1-c
12
烷基部分、基团或取代基。当(杂)芳基烷基被用作马库什基团(即取代基)时,(杂)芳基烷基的烷基部分附接到马库什式,(杂)芳基烷基通过其烷基部分的sp3碳与马库什式缔合。在一些方面,芳基烷基是(c
6-c
24
芳基)-c
1-c
12
烷基-或(c
6-c
20
芳基)-c
1-c
20
烷基-,通常是(c
6-c
12
芳基)-c
1-c
12
烷基-或(c
6-c
10
芳基)-c
1-c
12
烷基-,更通常是(c
6-c
10
芳基)-c
1-c6烷基,例如但不限于c6h
5-ch
2-、c6h
5-ch(ch3)ch
2-和c6h
5-ch
2-ch(ch2ch2ch3)-。(杂)芳基烷基可以以针对(杂)芳基和/或烷基部分所述相同的方式未被取代或被取代。
[0107]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的术语“亚芳基”或“杂亚芳基”本身或作为另一术语的一部分是在另一有机部分中形成两个共价键的芳族或杂芳族二基部分(即,它是二价的),对于另一有机部分来说,所述键处于邻位、间位或对位构型。亚芳基和一些杂亚芳基包括通过从如本文所定义的母体芳基或杂芳基部分、基团或取代基除去氢原子的二价种类。其他杂亚芳基是二价种类,其中氢原子已从母体芳族杂环的两个不同芳族碳原子除去以形成二基种类,或从母体芳族杂环中从芳族碳原子或杂原子除去氢原子和另一个氢原子或从不同芳族杂原子除去电子以形成二基种类,其中一个芳族碳原子和一个芳族杂原子是单价的或两个不同的芳族杂原子各自是单价的。杂亚芳基进一步包括其中一个或多个杂原子和/或杂原子部分替换母体亚芳基的一个或多个但不是全部芳族碳原子的那些。
[0108]
在剩余位置被任选取代的非限制性示例性亚芳基是苯基-1,2-亚基、苯基-1,3-亚基和苯基-1,4-亚基,如以下结构所示:
[0109]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的术语“杂烷基”本身或与另一术语组合使用是指任选取代的直链或支链烃,其是完全饱和的或具有1至3个不饱和度并且具有1至12个碳原子和1至6个杂原子、通常1至5个杂原子、更通常一个或两个杂原子或杂原子部分,所述杂原子或杂原子部分选自o、n/nh、si和s(在允许的情况下任选地被取代),每个氮
和硫原子独立地任选地被氧化成n-氧化物、亚砜或砜,或者其中一个或多个氮原子被任选地取代或季铵化。一个或多个杂原子或杂原子部分o、n/nh、s和/或si可以位于杂烷基的任何内部位置或杂烷基的任选取代的烷基的末端位置。在一些方面,杂烷基是完全饱和的或具有1个不饱和度并含有1至6个碳原子和1至2个杂原子,而在其他方面,该杂烷基是未取代的。非限制性例子是-ch
2-ch
2-o-ch3、-ch
2-ch
2-nh-ch3、-ch
2-ch
2-n(ch3)-ch3、-ch
2-s-ch
2-ch3、-ch
2-ch
2-s(o)-ch3、-nh-ch
2-ch
2-nh-c(o)-ch
2-ch3、-ch
2-ch
2-s(o)
2-ch3、-ch=ch-o-ch3、-si(ch3)3、-ch
2-ch=n-o-ch3和-ch=ch-n(ch3)-ch3。最多两个杂原子可以是连续的,例如-ch
2-nh-och3和-ch
2-o-si(ch3)3。
[0110]
杂烷基通常由其一个或多个连续杂原子和非芳族碳原子(包括那些附接到一个或多个杂原子的一个或多个连续碳原子)的数量表示,除非另有说明(例如,如针对氨基烷基所述)或根据上下文。因此,-ch
2-ch
2-o-ch3和-ch
2-ch
2-s(o)-ch3都是c
4-杂烷基,并且-ch
2-ch=n-o-ch3和-ch=ch-n(ch3)2都是c5杂烷基。杂烷基可以是未取代的,或在其杂原子或杂原子组分处被本文所述的任何部分(包括如本文所定义的任选取代基)取代(即,任选地被取代),和/或在其烷基组分处被1至4个或更多个、通常1至3个或1或2个本文所述的独立选择的部分(包括如本文所定义的一个或多个任选取代基)取代(即,任选地被取代),所述取代基不包括烷基、(杂)芳基烷基、烯基、炔基、另一杂烷基或另一其他部分(当取代的烯基相对于未取代的氨基烷基在连续的非芳族碳原子数量上不同时)。
[0111]
如本文所定义的氨基烷基是示例性杂烷基,其中烷基部分的除其单价碳原子之外的末端碳原子被氨基替换。当指示为与其缔合的马库什结构或其他有机部分的取代基时,烷基部分的单价碳原子附接到将与其缔合的另一有机部分,所述烷基部分的单价碳原子通常是与附接到氨基的碳原子不同的碳原子。氨基烷基与其他杂烷基的不同之处在于仅通过表明其亚烷基部分的连续碳原子数来表示编号。
[0112]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的术语“杂亚烷基”本身或与另一术语组合使用意指通过从母体杂烷基除去氢原子或杂原子电子而从杂烷基(如上所讨论)得到的二价基团以提供二价部分,例如但不限于-ch
2-ch
2-s-ch
2-ch
2-和-ch
2-s-ch
2-ch
2-nh-ch
2-。对于杂亚烷基,其一个或多个杂原子可以在其内部或可以占据其任选取代的亚烷基链的一个或两个末端,使得这些杂原子中的一个或两个是单价的。当杂亚烷基是接头单元的组分时,接头单元内该组分的两个取向都是允许的,除非上下文说明或暗示。杂亚烷基通常由其一个或多个连续杂原子和非芳族碳原子(包括那些附接到一个或多个杂原子的一个或多个连续碳原子)的数量表示,除非另有说明或根据上下文。亚烷基二胺是如下杂亚烷基,其中亚烷基的两个单价碳原子被氨基替换使得每个氮原子都是单价的,并且亚烷基二胺与其他杂亚烷基的不同在于仅通过表明其亚烷基部分的相邻碳原子数来表示编号。
[0113]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的术语“氨基烷基”本身或与另一术语组合使用是指具有与如上所定义的亚烷基部分的一个自由基末端键合的碱性氮的部分、基团或取代基,以提供其中碱性氮未被进一步取代的伯胺,或提供其中碱性胺被一个或两个如上所述的独立选择的任选取代的c
1-c
12
烷基部分进一步取代的仲胺或叔胺。在一些方面,任选取代的烷基是c
1-c8烷基或c
1-c6烷基,而在其他方面,该烷基是未取代的。在仍其他方面,碱性氮连同其取代基一起定义含有碱性氮作为骨架原子的任选取代的c
3-c8杂环基,通常为任选取代的含氮c
3-c6或c
5-c6杂环基形式。当氨基烷基被用作马库什结构的可变基
团时,氨基烷基的亚烷基部分附接到马库什式,氨基烷基的亚烷基部分通过该部分的sp3碳与马库什式缔合,在一些方面,sp3碳是上述亚烷基的另一个自由基末端。氨基烷基通常由其亚烷基部分的连续碳原子数表示。因此,c1氨基烷基例如但不限于-ch2nh2、-ch2nhch3和-ch2n(ch3)2,并且c2氨基烷基例如但不限于-ch2ch2nh2、-ch2ch2nhch3和-ch2ch2n(ch3)2。
[0114]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的“任选取代的烷基”、“任选取代的烯基”、“任选取代的炔基”、“任选取代的芳基烷基”、“任选取代的杂环”、“任选取代的芳基”、“任选取代的杂芳基”、“任选取代的杂芳基烷基”等术语是指烷基、烯基、炔基、芳基烷基、杂环、芳基、杂芳基、杂芳基烷基、或本文定义或公开的其他取代基、部分或基团,其中该取代基、部分或基团的一个或多个氢原子已任选地被一个或多个不同的部分或基团取代,或其中包含那些取代基、部分或基团中的一个的脂环族碳链通过用一个或多个不同的部分或基团替换该链的一个或多个碳原子而被中断。在一些方面,烯烃官能团替换烷基取代基的两个连续sp3碳原子,条件是烷基部分的自由基碳未被替换,使得任选取代的烷基变为不饱和烷基取代基。
[0115]
替换前述取代基、部分或基团的任一个中的一个或多个氢的任选取代基独立地选自c
6-c
24
芳基、c
5-c
24
杂芳基、羟基、c
1-c
20
烷氧基、c
6-c
24
芳氧基、氰基、卤素、硝基、c
1-c
20
氟烷氧基和氨基(其涵盖-nh2以及单取代、二取代和三取代的氨基,以及其保护的衍生物),或选自-x、-or’、-sr’、-nh2、-n(r’)(r
op
)、-n(r
op
)3、=nr’、-cx3、-cn、-no2、-nr’c(=o)h、-nr’c(=o)r
op
、-nr’c(=o)r
op
、-c(=o)r’、-c(=o)nh2、-c(=o)n(r’)r
op
、-s(=o)2r
op
、-s(=o)2nh2、-s(=o)2n(r’)r
op
、-s(=o)2nh2、-s(=o)2n(r’)r
op
、-s(=o)2or’、-s(=o)r
op
、-op(=o)(or’)(or
op
)、-op(oh)3、-p(=o)(or’)(or
op
)、-po3h2、-c(=o)r’、-c(=s)r
op
、-co2r’、-c(=s)or
op
、-c(=o)sr’、-c(=s)sr’、-c(=s)nh2、-c(=s)n(r’)(r
op
)2、-c(=nr’)nh2、-c(=nr’)n(r’)r
op
及其盐,其中每个x独立地选自卤素:-f、-cl、-br和-i;并且其中每个r
op
独立地选自c
1-c
20
烷基、c
2-c
20
烯基、c
2-c
20
炔基、c
6-c
24
芳基、c
3-c
24
杂环基、c
5-c
24
杂芳基、保护基团和前药部分,或两个r
op
连同它们所附接的杂原子一起定义c
3-c
24
杂环基;并且r'是氢或r
op
,其中r
op
选自c
1-c
20
烷基、c
6-c
24
芳基、c
3-c
24
杂环基、c
5-c
24
杂芳基和保护基团。
[0116]
通常,存在的任选取代基选自-x、-oh、-or
op
、-sh、-sr
op
、-nh2、-nh(r
op
)、-nr’(r
op
)2、-n(r
op
)3、=nh、=nr
op
、-cx3、-cn、-no2、-nr’c(=o)h、nr’c(=o)r
op
、-co2h、-c(=o)h、-c(=o)r
op
、-c(=o)nh2、-c(=o)nr’r
op
、-s(=o)2r
op
、-s(=o)2nh2、-s(=o)2n(r’)r
op
、-s(=o)2nh2、-s(=o)2n(r’)(r
op
)、-s(=o)2or’、-s(=o)r
op
、-c(=s)r
op
、-c(=s)nh2、-c(=s)n(r’)r
op
、-c(=nr’)n(r
op
)2及其盐,其中每个x独立地选自-f和-cl,其中r
op
通常选自c
1-c6烷基、c
6-c
10
芳基、c
3-c
10
杂环基、c
5-c
10
杂芳基和保护基团;并且r’通常独立地选自氢、c
1-c6烷基、c
6-c
10
芳基、c
3-c
10
杂环基、c
5-c
10
杂芳基和保护基团,独立地选自r
op

[0117]
更通常,存在的任选取代基选自x、-r
op
、-oh、-or
op
、-nh2、-nh(r
op
)、-n(r
op
)2、-n(r
op
)3、-cx3、-no2、-nhc(=o)h、-nhc(=o)r
op
、-c(=o)nh2、-c(=o)nhr
op
、-c(=o)n(r
op
)2、-co2h、-co2r
op
、-c(=o)h、-c(=o)r
op
、-c(=o)nh2、-c(=o)nh(r
op
)、-c(=o)n(r
op
)2、-c(=nr’)nh2、-c(=nr’)nh(r
op
)、-c(=nr’)n(r
op
)2、保护基团及其盐,其中每个x是-f,其中r
op
独立地选自c
1-c6烷基、c
6-c
10
芳基、c
5-c
10
杂芳基和保护基团;并且r’选自氢、c
1-c6烷基和保护基团,独立地选自r
op

[0118]
在一些方面,存在的任选烷基取代基选自-nh2、-nh(r
op
)、-n(r
op
)2、-n(r
op
)3、-c(=
nr’)nh2、-c(=nr’)nh(r
op
)和-c(=nr’)n(r
op
)2,其中r’和r
op
如针对以上r’或r
op
基团中任一个所定义。在那些方面中的一些方面中,r’和/或r
op
取代基连同它们所附接的氮原子一起提供碱性单元(bu)的碱性官能团,如当r
op
独立地选自氢和c
1-c6烷基时。如上所述的亚烷基、碳环基、碳环、芳基、亚芳基、杂烷基、杂亚烷基、杂环基、杂环、杂芳基和杂亚芳基类似地被取代或未被取代,其中存在这些部分的定义中所述的例外(如果有的话)。
[0119]
其他任选的取代基替换烷基或亚烷基部分、基团或取代基的无环碳链中的碳原子以提供c
3-c
12
杂烷基或c
3-c
12
杂亚烷基,并且为此目的,其他任选的取代基通常选自-o-、-c(=o)-、-c(=o)o-、-s-、-s(=o)-、-s(=o)
2-、-nh-、-nhc(=o)-、-c(=o)nh-、s(=o)2nh-、-nhs(=o)
2-、-oc(=o)nh-和-nhc(=o)o(任选取代的),其中-nh-是任选取代的杂原子部分,其氢原子被独立选择的取代基替换,所述取代基来自先前针对-nh-任选取代基所述的基团。
[0120]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的“任选取代的杂原子”本身或与另一术语组合使用是指如下官能团或其他有机部分内的杂原子或杂原子部分,其中杂原子未被进一步取代或被具有单价碳原子的上述部分中的任一种取代,包括但不限于烷基、环烷基、烯基、芳基、杂环基、杂芳基、杂烷基和(杂)芳基烷基,或者通过被一个或两个=o取代基取代而被氧化。在一些方面,“任选取代的杂原子”是指芳族或非芳族-nh-部分,其是未取代的或其中氢原子被上述取代基的任一种替换。在其他方面,“任选取代的杂原子”是指杂芳基的芳族骨架氮原子,其中杂原子的电子被上述取代基的任一种替换。为了涵盖那些方面中的两个方面,氮杂原子有时被称为任选取代的n/nh。
[0121]
因此,在一些方面,存在的氮原子的任选取代基选自任选取代的c
1-c
20
烷基、c
2-c
20
烯基、c
2-c
20
炔基、c
6-c
24
芳基、c
5-c
24
杂芳基、(c
6-c
24
芳基)-c
1-c
20
烷基-和(c
5-c
24
杂芳基)-c
1-c
20
烷基-,如那些术语在本文中所定义的。在其他方面,存在的氮原子的任选取代基独立地选自任选取代的c
1-c
12
烷基、c
2-c
12
烯基、c
2-c
12
炔基、c
6-c
24
芳基、c
5-c
24
杂芳基、(c
6-c
24
芳基)-c
1-c
12
烷基-和(c
5-c
24
杂芳基)-c
1-c
12
烷基-,选自c
1-c8烷基、c
2-c8烯基、c
2-c8炔基、c
6-c
10
芳基、c
5-c
10
杂芳基、(c
6-c
10
芳基)-c
1-c8烷基-和(c
5-c
10
杂芳基)-c
1-c8烷基,或选自c
1-c6烷基、c
2-c6烯基、c
2-c6炔基、c
6-c
10
芳基、c
5-c
10
杂芳基、(c
6-c
10
芳基)-c
1-c6烷基-和(c
5-c
10
杂芳基)-c
1-c6烷基-。
[0122]
当任选取代的氮原子是肽可切割单元与自杀式间隔子单元的pab或pab型部分的共价附接点时,有时被指定为j,该氮原子的任选取代基(当存在时)被限制为与未取代的氮原子相比具有与其附接的、不会不利地影响氮原子的供电子能力的单价sp3碳原子的那一取代基,在可切割单元切割时氮原子就恢复其供电子能力,从而允许发生自杀以释放药物单元作为游离药物。
[0123]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的术语“o-连接的部分”本身或与另一术语组合使用是指附接到马库什结构或另一有机部分的部分、基团或取代基,所述部分、基团或取代基通过o-连接的部分的氧原子直接与马库什结构或另一有机部分缔合。单价o-连接的部分通过单价氧进行附接并且通常为-oh、-oc(=o)rb(酰氧基),其中rb是-h、任选取代的饱和c
1-c
20
烷基、任选取代的不饱和c
1-c
20
烷基、任选取代的c
3-c
20
环烷基,其中环烷基部分是饱和或部分不饱和的任选取代的c
3-c
20
烯基、任选取代的c
2-c
20
炔基、任选取代的c
6-c
24
芳基、任选取代的c
5-c
24
杂芳基或任选取代的c
3-c
24
杂环基,或rb是任选取代的c
1-c
12

基、任选取代的c
3-c
12
环烷基、任选取代的c
3-c
12
烯基或任选取代的c
2-c
12
炔基,并且其中单价o-连接的部分进一步涵盖醚基团,所述醚基团是任选取代的c
1-c
12
烷氧基(即c
1-c
12
脂肪族醚)部分,其中烷基部分是饱和的或不饱和的。
[0124]
在其他方面,单价o-连接的部分是选自任选取代的苯氧基、任选取代的c
1-c8烷氧基(即c
1-c8脂肪族醚)和-oc(=o)rb的单价部分,其中rb是任选取代的c
1-c8烷基(其通常是饱和的)或是任选取代的不饱和c
3-c8烷基。
[0125]
在仍其他方面,o-连接的部分是选自-oh、任选取代的饱和c
1-c6烷基醚和不饱和c
3-c6烷基醚、以及-oc(=o)rb的单价部分,其中rb通常是任选取代的c
1-c6饱和烷基、c
3-c6不饱和烷基、c
3-c6环烷基、c
2-c6烯基或苯基;或o-连接的部分选自不包括-oh和/或苯基的基团,或rb是选自任选取代的c
1-c6饱和烷基、c
3-c6不饱和烷基和c
2-c6烯基的单价部分;或单价o-连接的部分是选自饱和c
1-c6烷基醚、不饱和c
3-c6烷基醚和-oc(=o)rb的未取代的o-连接的取代基,其中rb是未取代的饱和c
1-c6烷基或未取代的不饱和c
3-c6烷基。
[0126]
其他示例性o-连接的取代基由本文所公开的氨基甲酸酯、醚和碳酸酯的定义提供,其中氨基甲酸酯、醚或碳酸酯官能团的单价氧原子与和其缔合的马库什结构或其他有机部分键合。
[0127]
在其他方面,与碳连接的o-连接的部分是二价的并且涵盖=o和-x-(ch2)
n-y-,其中x和y独立地是s和o并且下标n是2或3,以形成螺环系统,其中x和y都与所述碳附接。
[0128]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的术语“卤素”本身或与另一术语组合使用是指氟、氯、溴或碘,并且通常是-f或-cl。
[0129]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的术语“保护基团”本身或与另一术语组合使用是指如下部分,所述部分阻止或显著降低与其连接的原子或官能团参与不希望的反应的能力。针对原子或官能团的典型保护基团在以下文献中给出:greene(1999),“protective groups in organic synthesis,第3版”,wiley interscience。杂原子(如氧、硫和氮)的保护基团有时用于最小化或避免杂原子与亲电化合物的不希望的反应。其他时候,保护基团用于降低或消除未保护的杂原子的亲核性和/或碱性。受保护的氧的非限制性实例由-or
pr
给出,其中r
pr
是羟基的保护基团,其中羟基通常被保护为酯(例如乙酸酯、丙酸酯或苯甲酸酯)。羟基的其他保护基团避免其被有机金属试剂或其他强碱性试剂的亲核性干扰,为此目的,羟基通常被保护为醚,包括但不限于烷基醚或杂环基醚(例如甲醚或四氢吡喃醚)、烷氧基甲醚(例如甲氧基甲醚或乙氧基甲醚)、任选取代的芳基醚和甲硅烷基醚(例如三甲基甲硅烷基醚(tms)、三乙基甲硅烷基醚(tes)、叔丁基二苯基甲硅烷基醚(tbdps)、叔丁基二甲基甲硅烷基醚(tbs/tbdms)、三异丙基甲硅烷基醚(tips)和[2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基]-甲基甲硅烷基醚(sem))。氮保护基团包括用于伯胺或仲胺的那些,如在-nhr
pr
或-n(r
pr
)2中的,其中至少一个r
pr
是氮原子保护基团或两个r
pr
一起定义氮原子保护基团。
[0130]
如果保护基团在分子的其他地方实现希望的一个或多个化学转化所需的反应条件下以及在必要时纯化新形成的分子期间能够防止或基本上避免不希望的副反应或保护基团的过早丢失,并且可以在没有不利地影响该新形成的分子的结构或立体化学完整性的条件下除去,则所述保护基团适用于保护。在一些方面,合适的保护基团是先前所述的用于保护官能团的那些。在其他方面,合适的保护基团是肽偶联反应中使用的保护基团。例如,
无环或环状碱性单元的碱性氮原子的合适保护基团是酸不稳定的氨基甲酸酯保护基团,如叔丁氧基羰基(boc)。
[0131]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的术语“酯”本身或与另一术语组合使用是指具有-c(=o)-o-结构的取代基、部分或基团以定义酯官能团,其中该结构的羰基碳原子不直接连接另一杂原子,而是直接连接氢或与其缔合的有机部分的另一碳原子,并且其中单价氧原子附接到同一有机部分的不同碳原子上以提供内酯或者附接到马库什结构或某一其他有机部分。通常,除酯官能团之外的酯包含有机部分或由其组成,所述有机部分含有1至50个碳原子、通常1至20个碳原子或更通常1至8、1至6或1至4个碳原子以及0至10个独立选择的杂原子(例如o、s、n、p、si,但通常是o、s和n)、通常0至2个杂原子,其中有机部分与-c(=o)-o-结构键合(即,通过酯官能团)以提供具有有机部分-c(=o)-o-或-c(=o)-o-有机部分的式的结构。
[0132]
当酯是与其缔合的马库什结构或其他有机部分的取代基或可变基团时,该取代基通过酯官能团的单价氧原子与所述结构或其他有机部分键合,因此它是单价的o-连接的取代基,有时称为酰氧基。在这种情况下,附接到酯官能团的羰基碳的有机部分通常是c
1-c
20
烷基、c
2-c
20
烯基、c
2-c
20
炔基、c
6-c
24
芳基、c
5-c
24
杂芳基、c
3-c
24
杂环基或是这些中任一个的取代衍生物,例如具有1、2、3或4个取代基;更通常是c
1-c
12
烷基、c
2-c
12
烯基、c
2-c
12
炔基、c
6-c
10
芳基、c
5-c
10
杂芳基、c
3-c
10
杂环基或这些中任一个的取代衍生物,例如具有1、2或3个取代基;或是c
1-c8烷基、c
2-c8烯基、c
2-c8炔基或苯基或这些中任一个的取代衍生物,例如具有1或2个取代基;或是未取代的c
1-c6烷基或未取代的c
2-c6烯基;其中每个独立选择的取代基如本文针对任选的烷基取代基所定义。
[0133]
作为例子而非限制性的示例性酯是乙酸酯、丙酸酯、异丙酸酯、异丁酸酯、丁酸酯、戊酸酯、异戊酸酯、己酸酯(caproate)、异己酸酯、己酸酯(hexanoate)、庚酸酯、辛酸酯、苯乙酸酯和苯甲酸酯,或具有-oc(=o)rb的结构,其中rb如针对酰氧基o-连接的取代基所定义并且通常选自甲基、乙基、丙基、异丙基、2-甲基-丙-1-基、2,2-二甲基-丙-1-基、丙-2-烯-1-基和乙烯基。
[0134]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的术语“醚”本身或与另一术语组合使用是指包含1、2、3、4个或更多个、通常为1或2个-o-(即,氧基)部分(不与一个或多个羰基部分键合)的有机部分、基团或取代基,其中没有两个-o-部分彼此紧邻(即直接附接)。通常,醚含有-o-有机部分的式,其中有机部分如针对与酯官能团键合的有机部分所述或如本文针对任选取代的烷基所述。当醚作为与其缔合的马库什结构或其他有机部分的取代基或可变基团被论述时,醚官能团的氧附接到与其缔合的马库什式并且有时被称为“烷氧基”基团(其是示例性的o-连接的取代基)。在一些方面,醚o-连接的取代基是任选地被1、2、3或4个取代基、通常1、2或3个取代基取代的c
1-c
20
烷氧基或c
1-c
12
烷氧基,并且在其他方面是任选地被1或2个取代基取代的c
1-c8烷氧基或c
1-c6烷氧基,其中每个独立选择的取代基如本文针对任选的烷基取代基所定义,并且在仍其他方面,醚o-连接的取代基是未取代的饱和的或不饱和的c
1-c4烷氧基,例如但不限于甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基和烯丙氧基(即-och2ch=ch2)。
[0135]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的术语“酰胺”本身或与另一术语组合使用是指具有任选取代的如下官能团的部分,所述官能团具有r-c(=o)n(rc)-或-c(=
o)n(rc)2的结构,其中没有其他杂原子直接附接到所述结构的羰基碳上,其中每个rc独立地是氢、保护基团或独立选择的有机部分,并且r是氢或有机部分,其中独立地选自rc的有机部分如针对与酯官能团键合的有机部分所述或如本文针对任选取代的烷基所述。当酰胺作为与其缔合的马库什结构或其他有机部分的取代基或可变基团被论述时,酰胺官能团的酰胺氮原子或羰基碳原子与该结构或其他有机部分键合。酰胺通常通过使酸性卤化物(如酸性氯化物)与含有伯胺或仲胺的分子缩合来制备。可替代地,使用肽合成(其在一些方面,通过含羧酸分子的活化酯进行)领域熟知的酰胺偶联反应。通过肽偶联方法进行的酰胺键的示例性制备提供于以下文献中:benoiton(2006)“chemistry of peptide synthesis”,crc press;bodansky(1988)“peptide synthesis:a practical textbook”springer-verlag;frinkin,m.等人“peptide synthesis”ann.rev.biochem.(1974)43:419-443。在制备活化的羧酸中使用的试剂提供于以下文献中:han等人“recent development of peptide coupling agents in organic synthesis”tet.(2004)60:2447-2476。
[0136]
因此,在一些方面,通过在偶联剂存在下使羧酸与胺反应来制备酰胺。如本文使用的,“在偶联剂存在下”包括使羧酸与偶联剂接触从而将酸转化为其活化衍生物(如活化酯或混合酸酐),分离或不分离所得的酸的活化衍生物,之后或同时使所得的活化衍生物与胺接触。在一些情况下,活化衍生物是原位制备的。在其他情况下,可以分离活化衍生物以除去任何不希望的杂质。
[0137]
除非上下文另有说明或暗示,否则当本文所用术语“碳酸酯”本身或与另一术语组合使用时,其意指含有具有结构-o-c(=o)-o-(它定义了碳酸酯官能团)的官能团的取代基、部分或基团。通常,如本文使用的碳酸酯基团包含与-o-c(=o)-o-结构键合的有机部分,其中所述有机部分如本文针对与酯官能团键合的有机部分(例如有机部分-o-c(=o)-o-)所述。当碳酸盐作为与其缔合的马库什结构或其他有机部分的取代基或可变基团被论述时,碳酸酯官能团的单价氧原子中的一个附接到该结构或有机部分,而另一个单价氧原子与另一有机部分的碳原子键合,所述另一有机部分如先前针对与酯官能团键合的有机部分所述或如本文针对任选取代的烷基所述。在这种情况下,碳酸酯是示例性的o-连接的取代基。
[0138]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的“氨基甲酸酯”本身或与另一术语组合使用意指含有由-o-c(=o)n(rc)-或-o-c(=o)n(rc)2或-o-c(=o)nh(任选取代的烷基)-或-o-c(=o)n(任选取代的烷基)2表示的任选取代的氨基甲酸酯官能团结构的取代基、部分或基团,其中一个或多个独立选择的任选取代的烷基是示例性氨基甲酸酯官能团的取代基,并且通常是任选取代的c
1-c
12
烷基或c
1-c8烷基,更通常是任选取代的c
1-c6烷基或c
1-c4烷基,其中每个rc是独立选择的,其中独立选择的rc是氢、保护基团或有机部分,其中有机部分如针对与酯官能团键合的有机部分所述或如本文针对任选取代的烷基所述。通常,氨基甲酸酯基团另外包含独立地选自rc的有机部分,其中有机部分如针对与酯官能团键合的有机部分所述,所述键合通过-o-c(=o)-n(rc)-结构进行,其中所得的结构具有有机部分-o-c(=o)-n(rc)-或-o-c(=o)-n(rc)-有机部分的式。当氨基甲酸酯作为与其缔合的马库什结构或其他有机部分的取代基或可变基团被论述时,氨基甲酸酯官能团的单价氧(o-连接的)或氮(n-连接的)附接到与其缔合的马库什式。氨基甲酸酯取代基的连接是明确说明的(n-或o-连接的)或在该取代基所引用的上下文中隐含。本文所述的o-连接的氨基甲
酸酯是示例性单价o-连接的取代基。
[0139]
除非上下文另有说明或暗示,否则当本文所用术语“配体药物缀合物”时,其是指如下构建体,所述构建体包含结合或在结构上对应于靶向剂的配体单元(l)以及结合或在结构上对应于游离药物的药物单元(d),其中l和d通过接头单元(lu)彼此键合,其中配体药物缀合物能够选择性结合靶细胞的靶向部分。术语配体药物缀合物(ldc)在一个方面是指多个(即,组合物)个体缀合物化合物,它们在与每个配体单元缀合的澳瑞他汀药物单元的数量和/或在与药物单元缀合的配体单元的位置方面具有一定程度的相同或不同。在一些方面,所述术语是指具有基本相同的配体单元以及相同的药物单元和接头单元的缀合物化合物的集合(即,群体或多个),其在一些方面具有附接到每个抗体残基的澳瑞他汀药物接头部分的可变负载和/或分布(例如,当多个此类化合物中的任何两种配体药物缀合物化合物的药物单元数是相同的但附接到配体单元的位点位置是不同的)。在那些情况下,配体药物缀合物由缀合物化合物的平均载药量来描述。
[0140]
配体药物缀合物组合物中平均药物单元数/配体单元是配体药物缀合物化合物群体的平均数,有时用下标p表示,其在一些方面反映了这些化合物的分布,分布的主要区别在于与配体单元缀合的药物单元数和/或它们在与其缀合的配体单元上的位置。
[0141]
本发明的配体药物缀合物化合物本身或在配体药物缀合物组合物中通常由式1的结构表示:l-[lu-(d’)]
p’ꢀꢀꢀ
(1)
[0142]
或其盐,在一些方面是药学上可接受的盐,其中l是配体单元;lu是接头单元;下标p’是范围为1至24的整数;并且d’代表1至4个药物单元。在一些方面,配体单元结合或在结构上对应于抗体或其抗原结合片段,从而定义为抗体配体单元。在那些方面,抗体配体单元能够选择性结合靶细胞的抗原以随后释放游离药物,其中在一个方面,靶抗原是被抗体配体单元选择性识别的癌细胞抗原并且能够在所述结合后与结合的adc化合物一起内化到所述癌细胞中,以在所述内化之后启动游离药物的细胞内释放。在那些方面的任一个中,配体药物缀合物化合物中的每个药物接头部分具有式1a的结构:
[0143]
或其盐,在一些方面是药学上可接受的盐,其中每个药物接头部分中的d是药物单元;波浪线表示与l共价结合;lb是配体共价结合部分;a是第一任选的延伸子单元;下标a是0或1,分别表示a不存在或存在;b是任选的分支单元;下标b是0或1,分别表示b不存在或存在;lo是二级接头部分;d是药物单元,其中药物单元在结构上对应于游离药物;并且下标q是范围为1至4的整数,
[0144]
其中包含配体药物缀合物化合物的分布或集合的配体药物缀合物组合物由式1的结构表示,其中下标p'被下标p替换,其中下标p是范围为约2至约24的数字。
[0145]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的术语“配体单元”是指配体药物缀合物组合物或化合物的靶向部分,所述靶向部分能够选择性地结合其同源靶向部分并结合或对应于靶向剂的结构。配体单元(l)包括但不限于来自受体配体、针对细胞表面抗原的抗体和转运蛋白底物的那些。在一些方面,与正常细胞相比,与配体药物缀合物组合物的缀合
物化合物结合的受体、抗原或转运蛋白在异常细胞上以更大的丰度存在,从而实现所希望的耐受性改善或减少与施用非缀合形式的药物相关的一种或多种不良事件的潜在发生或严重程度。在其他方面,与远离异常细胞部位的正常细胞相比,与配体药物缀合物化合物的配体单元结合的受体、抗原或转运蛋白在异常细胞附近的正常细胞上以更大丰度存在,从而选择性地使附近的异常细胞暴露于游离药物。本发明的实施方案进一步描述了配体单元(包括抗体配体单元)的各个方面。
[0146]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的“靶向剂”是指能够选择性结合靶向部分的试剂,并且当其作为配体单元结合到配体药物缀合物中时基本上保留该能力。因此,配体药物缀合物的配体单元在结构上对应于靶向剂,因此配体单元是缀合物的靶向部分。在一些方面,靶向剂是选择性地结合可接近抗原的抗体或其片段,所述可接近抗原是异常细胞特有的或与正常细胞相比以更高拷贝数存在、或者是周围环境特有的可接近抗原,与施用游离药物相比,周期环境中的这些异常细胞在一定程度上可实现耐受性改善。在其他方面,靶向剂是受体配体,所述受体配体选择性地结合可接近受体,所述可接近受体是异常细胞特有的或在异常细胞上以更大的丰度存在,或受体配体与异常细胞周围的环境特有的标称正常细胞上的可接近受体结合。通常,靶向剂是如本文所定义的抗体,其选择性地结合异常哺乳动物细胞的靶向部分,更通常是异常人类细胞的靶向部分。
[0147]
如本文所定义的“靶向部分”是被靶向剂选择性识别的部分或配体药物缀合物的靶向部分(其是结合或在结构上对应于靶向剂的配体单元)。在一些方面,靶向部分存在于异常细胞上、之内或附近,并且与正常细胞或远离异常细胞部位的正常细胞的环境相比,在异常细胞上通常以更大的丰度或拷贝数存在,以提供相对于施用游离药物的改善的耐受性或降低来自该施用的一种或多种不良事件的可能性。在一些方面,靶向部分是可被抗体选择性结合的抗原,所述抗体是示例性靶向剂,其结合到或在结构上对应于抗体药物缀合物组合物或其化合物中的抗体配体单元。在其他方面,靶向部分是细胞外可接近的细胞膜受体的配体,在一些方面,所述配体在通过配体药物缀合物化合物的配体单元结合同源靶向部分后被内化,其中配体单元结合或在结构上对应于受体配体,并且在其他方面,受体能够在配体药物缀合物化合物与细胞表面受体结合后被动转运或便利转运配体药物缀合物化合物。在一些方面,靶向部分存在于异常哺乳动物细胞上或此类异常细胞的环境特有的哺乳动物细胞上。在那些方面中的一些方面中,靶向部分是异常哺乳动物细胞的抗原,更通常是异常人类细胞的靶向部分。
[0148]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的术语“靶细胞”是指配体药物缀合物被设计成与之相互作用以抑制异常细胞的增殖或其他不希望的活性的预期细胞。在一些方面,靶细胞是过度增殖细胞或过度活化的免疫细胞,它们均是示例性异常细胞。通常,那些异常细胞是哺乳动物细胞,更通常是人类细胞。在其他方面,靶细胞位于异常细胞附近,使得配体药物缀合物对附近细胞的作用对异常细胞具有预期效果。例如,附近的细胞可能是肿瘤的异常脉管系统特有的上皮细胞。配体药物缀合物化合物靶向那些血管细胞将对这些细胞产生细胞毒性作用或细胞抑制作用,认为这会抑制营养素向肿瘤附近异常细胞的递送。这种抑制间接地对异常细胞具有细胞毒性作用或细胞抑制作用,并且还可能通过在这些细胞附近释放其药物有效载荷而对附近的异常细胞具有直接的细胞毒性作用或细胞抑制作用。
[0149]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的术语“抗体药物缀合物”是式1的配体药物缀合物的子集,因此是指如下构建体,所述构建体包含结合或对应于抗体或其抗原结合片段的抗体配体单元(l)以及结合或在结构上对应于生物活性化合物(通常称为游离药物)的药物单元(d),其中l和d通过接头单元(lu)彼此键合,其中抗体药物缀合物能够通过其靶向性抗体配体单元而选择性结合靶细胞的靶抗原,在一些方面,所述靶抗原是异常细胞(如癌细胞)的抗原。
[0150]
术语抗体药物缀合物(adc)在一个方面是指多个(即,组合物)个体缀合物化合物,它们在与每个抗体配体单元缀合的药物单元的数量和/或在与药物单元缀合的抗体配体单元的位置方面具有一定程度的相同或不同。在一些方面,所述术语是指具有相同药物-接头部分和抗体配体单元的缀合物化合物的分布或集合(即群体或多个),这允许在由细胞培养物产生抗体期间存在如本文所述的突变氨基酸变异和不同的糖基化模式,其在一些方面具有附接到每个抗体残基的药物接头部分的可变负载和/或分布(例如,当多个此类化合物中的任何两种抗体药物缀合物化合物的药物单元数是相同的但药物接头部分与靶向性抗体配体单元的附接位点的位置是不同的)。在那些情况下,抗体药物缀合物由缀合物化合物的平均载药量来描述。
[0151]
在具有完整药物接头部分的抗体药物缀合物组合物(其中,接头单元是未分支的)中,平均药物单元数/抗体配体单元或其抗原结合片段是抗体药物缀合物化合物群体的平均数,并且其在一些方面反映了这些化合物的分布,分布的主要区别在于与抗体配体单元缀合的药物单元数和/或它们的位置。当接头单元分支时,所述平均数反映了药物接头部分对于抗体药物缀合物化合物群体的分布。在任一情况下,p是范围为约2至约24或约2至约20的数字,通常为约2、约4、或约10或约8。在其他情况下,p表示在抗体药物缀合物化合物群体中与抗体药物缀合物的单个抗体配体单元共价结合的药物单元数,其中在一些方面,该群体的化合物主要在药物单元或药物接头部分的数量和/或位置上不同。在该情况下,p被指定为p'并且是范围为1至24或1至20的整数,通常为1至12或1至10,更通常为1至8。在其他方面,抗体靶向剂的基本上所有可用的反应性官能团与药物接头部分形成共价键,以提供附接到最大数量的药物接头部分的抗体配体单元,从而使抗体药物缀合物组合物的p值与组合物的每个抗体药物缀合物化合物的每个p'值相同或几乎相同,因此仅存在少量具有较低p'值的抗体药物缀合物化合物(如果有的话),如使用适当的色谱方法(如电泳、hic、反相hplc或尺寸排阻色谱)所检测的。
[0152]
在一些方面,在来自缀合反应的制剂中平均药物单元或药物接头部分数/抗体配体单元通过如上所述的常规色谱方法结合质谱检测来表征。在其他方面,确定了缀合物化合物的定量分布,用p'值表示。在那些情况下,来自抗体药物缀合物组合物的其中p'为特定值的均质抗体药物缀合物化合物与具有其他药物单元或药物接头部分负载的抗体药物缀合物化合物的分离、纯化和表征可通过例如上述色谱方法实现。
[0153]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的术语“药物接头化合物”是指具有与接头单元前体(lu')共价附接的药物单元的化合物,其中lu’包含l
b’,后者有时称为配体共价结合前体(l
b’)部分,因为该部分含有反应性官能团或可活化官能团,其中活化后的反应性官能团或可活化官能团能够与靶向剂反应以在配体共价结合部分(lb)和配体单元之间形成共价键从而为式1的配体药物缀合物化合物提供式1a的药物接头部分,特别是与抗
体配体单元的共价键,所述抗体配体单元结合或在结构上对应于抗体。
[0154]
本发明的药物接头化合物通常具有式i的通式:lu
’‑
(d’)(i)
[0155]
或其盐,在一些方面是药学上可接受的盐,其中lu’是lu前体;并且d’代表1至4个药物单元,其中药物接头化合物进一步由式ia的结构定义:
[0156]
其中l
b’包含反应性官能团或可活化官能团,并且剩余可变基团如式1a所定义。
[0157]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的术语“细胞毒性剂”是能够在体外或体内诱导细胞死亡或抑制细胞增殖或持续存活的化合物,所述细胞通常是异常哺乳动物细胞。细胞抑制剂主要通过抑制异常细胞的增殖而不是通过直接杀伤细胞来发挥治疗作用,并且涵盖在细胞毒性剂的定义中。在一些方面,细胞毒性剂是药物单元从抗体药物缀合物释放产生的游离药物。
[0158]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的短语“药物单元”是指在配体药物缀合物(ldc)的药物接头部分中与接头单元(lu)共价附接的药物的残基,或其与药物接头化合物的接头单元前体(lu’)共价附接并且可从药物接头部分或药物接头化合物释放作为游离药物。可以将游离药物直接结合到药物单元中,或游离药物的组分可以共价附接到lu或lu’或其中间体,之后进一步细化以完成药物单元的结构。当本文单独使用术语“药物”或与另一术语结合使用(如“药物单元”)时,其并非旨在暗示化合物被政府机构批准、可批准或预期被批准用于医学或兽医治疗。
[0159]
在一些方面,结合到药物单元中的游离药物是细胞毒性化合物,通常是具有仲脂肪族胺作为缀合柄的药物,并且包括如本文所定义的澳瑞他汀化合物。
[0160]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的“澳瑞他汀药物”、“澳瑞他汀化合物”和类似术语是指具有细胞毒性活性、细胞抑制活性或抗炎活性的基于肽的微管蛋白破坏剂,其包含多拉脯氨酸(dolaproline)和多拉异亮氨酸(dolaisoleucine)残基或与其相关的氨基酸残基。
[0161]
一些示例性澳瑞他汀具有de或df的结构:
[0162]
其中z是-o-、-s-或-n(r
19
)-,其中r
10-r
21
如澳瑞他汀药物单元的实施方案所定义,并且所指示的氮原子是仲胺(例如,r
10
和r
11
中的一个是氢,另一个是-ch3)的氮原子。在
那些方面,通过包含该氮原子的氨基甲酸酯官能团将澳瑞他汀结合到药物单元中。该氨基甲酸酯官能团是示例性的第二间隔子单元(y’)并且能够进行自杀,其继而附接到pab或pab型间隔子单元(y),使得本文所述的任一个药物接头部分中的下标y是2。
[0163]
其他示例性澳瑞他汀包括但不限于ae、afp、aeb、aevb、mmaf和mmae以及本发明的实施方案中进一步描述的那些。澳瑞他汀的合成和结构描述于以下文献中:美国专利申请公开号2003-0083263、2005-0238649、2005-0009751、2009-0111756和2011-0020343;国际专利公开号wo 04/010957,国际专利公开号wo 02/088172,以及美国专利号7,659,241和8,343,928。将其中公开的它们的结构和合成方法通过引用明确地并入本文。
[0164]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的短语“其盐”是指化合物(例如,药物、药物接头化合物或ldc化合物)的盐形式。化合物的盐形式是一种或多种内盐形式和/或涉及包含另一种分子,如乙酸根离子、琥珀酸根子或其他抗衡离子。化合物的盐形式中的抗衡离子通常是使母体化合物上的电荷稳定的有机或无机部分。化合物的盐形式具有其结构中的一个或多于一个带电原子。在多个带电原子是盐形式的一部分的情况下,存在多个抗衡离子和/或多个带电抗衡离子。因此,化合物的盐形式通常具有对应于化合物的非盐形式的一个或多个带电原子以及一个或多个抗衡离子。在一些方面,化合物的非盐形式含有至少一个氨基或其他碱性部分,因此在酸的存在下,获得具有碱性部分的酸加成盐。在其他方面,化合物的非盐形式含有至少一个羧酸基团或其他酸性部分,因此在碱的存在下,获得羧酸盐或其他阴离子部分。
[0165]
复合盐形式的示例性抗衡阴离子和抗衡阳离子包括但不限于硫酸盐、三氟乙酸盐、柠檬酸盐、乙酸盐、草酸盐、氯化物、溴化物、碘化物、硝酸盐、硫酸氢盐、磷酸盐、酸性磷酸盐、异烟酸盐、乳酸盐、水杨酸盐、酸性柠檬酸盐、酒石酸盐、油酸盐、单宁酸盐、泛酸盐、酒石酸氢盐、抗坏血酸盐、琥珀酸盐、马来酸盐、龙胆酸盐、富马酸盐、葡萄糖酸盐、葡萄糖醛酸盐、糖酸盐、甲酸盐、苯甲酸盐、谷氨酸盐、甲磺酸盐、乙磺酸盐、苯磺酸盐、对甲苯磺酸盐和双羟萘酸盐(即,1,1'亚甲基双-(2-羟基-3-萘甲酸盐))。
[0166]
化合物的盐形式的选择取决于药物产品必须表现出的特性(包括在各种ph值下的足够水溶性),取决于预期的一种或多种施用途径、具有流动特性的结晶度和适用于处理的低吸湿性(即吸水性与相对湿度)、以及通过确定加速条件下的化学稳定性和固态稳定性(即,用于确定在40℃和75%相对湿度下储存时的降解或固态变化)所得到的所需保质期。
[0167]“药学上可接受的盐”是化合物的适合于如本文所述施用于受试者的盐形式,并且在一些方面包括抗衡阳离子或抗衡阴离子,如p.h.stahl和c.g.wermuth,编辑,handbook of pharmaceutical salts:properties,selection and use,weinheim/z
ü
rich:wil ey-vch/vhca,2002所述。
[0168]
除非上下文另有说明或暗示,否则当本文以最广泛的含义使用术语“抗体”时,其具体涵盖完整的单克隆抗体、多克隆抗体、单特异性抗体、多特异性抗体(例如双特异性抗体)和表现出所需生物活性的抗体片段,这需要抗体片段具有所需数量的位点以附接所需数量的药物-接头部分并能够特异性和选择性地结合靶癌细胞抗原。抗体的天然形式是四聚体,并且通常由两对相同的免疫球蛋白链组成,每对具有一个轻链和一个重链。在每一对中,轻链和重链可变区(vl和vh)一起主要负责与抗原的结合。轻链和重链可变结构域由被三个高变区(也称为“互补决定区”或“cdr”)中断的框架区组成。在一些方面,恒定区被免疫
系统识别并与免疫系统相互作用(参见例如janeway等人,2001,immunol.biology,第5版,garland publishing,纽约),以发挥效应子功能。抗体包括任何同种型(例如,igg、ige、igm、igd和iga)或其亚类(例如,igg1、igg2、igg3、igg4、iga1和iga2)。抗体可来源于任何合适的物种。在一些方面,抗体是人源或鼠源抗体。此类抗体包括人抗体、人源化抗体或嵌合抗体。
[0169]
在一些方面,抗体呈还原形式,其中抗体已经历了其铰链二硫键的还原。然后通过一种或多种由该还原获得的半胱氨酸硫醇与药物接头化合物的适当亲电子试剂进行的反应,将抗体结合到抗体药物缀合物作为抗体配体单元,导致药物接头部分与抗体配体单元或接头中间体的共价结合,接头中间体进一步细化为药物接头部分的最终形式。
[0170]
如本文使用的“单克隆抗体”是指从基本上均质抗体的群体中获得的抗体,即单个抗体,这些抗体构成除了可能自然发生的突变(可能少量存在)之外其他均相同的群体和/或包含糖基化模式的差异。单克隆抗体是高度特异性的,针对单一抗原位点。修饰语“单克隆”指示从基本上均质的抗体群体获得的抗体的特征,并且不应解释为需要通过任何特定方法产生抗体。
[0171]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的术语“选择性结合(selective binding)”和“选择性结合(selectively bind)”是指抗体药物缀合物的抗体、其片段或抗体配体单元能够以免疫选择性和特异性方式与同源癌细胞抗原而不是大量其他抗原结合。通常,抗体或其抗原结合片段以至少约1x10-7
m、优选约1x10-8
m至1x10-9
m、1x10-10
m或1x10-11
m的亲和力结合其靶癌细胞抗原,并且以比结合非特异性抗原(例如bsa、酪蛋白)而非密切相关抗原的亲和力大至少两倍的亲和力结合预定抗原,其中当抗体或其抗原结合片段对应于或结合到抗体药物缀合物作为抗体配体单元时,所述亲和力基本上得以保留。
[0172]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的术语“抗原”是能够与未缀合的抗体或其抗原结合片段或与抗体药物缀合物化合物特异性结合的部分,其包含抗体配体单元,所述抗体配体单元结合或在结构上对应于未缀合的抗体。在一些方面,抗原是与远离异常细胞位点的正常细胞相比,优先由异常细胞展示的细胞外可接近的细胞表面蛋白、糖蛋白或糖类,特别是蛋白质或糖蛋白。在那些方面,细胞表面抗原能够在被抗体药物缀合物组合物的缀合物化合物选择性结合时内化。在内化之后,组合物的抗体药物缀合物化合物的接头单元的细胞内加工将药物单元作为游离药物释放。与过度增殖细胞相关的抗原(其对于抗体药物缀合物化合物来说是细胞表面可接近的)包括例如但不限于如本文所述的癌症特异性抗原。
[0173]
通常,抗原与癌症相关。在那些方面中的一些方面中,与不定位于异常细胞的正常细胞相比,抗原优先通过癌细胞展示,特别地,展示抗原的癌细胞是哺乳动物癌细胞。在其他方面,与远离癌细胞位点的正常细胞相比,癌细胞抗原是优先由癌细胞环境所特有的附近正常细胞展示的细胞外可接近的抗原。例如,附近的细胞可能是肿瘤的异常脉管系统特有的上皮细胞。抗体药物缀合物靶向那些血管细胞将对这些细胞产生细胞毒性作用或细胞抑制作用,认为这会抑制营养素向肿瘤附近癌细胞的递送。这种抑制将间接对癌细胞产生细胞毒性作用或细胞抑制作用,并且在被抗体药物缀合物(adc)化合物免疫选择性结合之后,在释放药物单元作为游离药物之后,还可能对附近的癌细胞产生直接的细胞毒性作用或细胞抑制作用。在那些方面中的任一个中,细胞表面抗原能够内化,以允许游离药物在从
缀合物释放后细胞内递送到靶细胞上。
[0174]
优选的可内化抗原是在癌细胞的表面上表达的那些,其拷贝数为10,000个/细胞或更多、20,000个/细胞或更多、或40,000个/细胞或更多。对于adc来说是细胞表面可接近的、并且是可内化的与癌细胞相关的抗原包括在霍奇金淋巴瘤细胞(特别是reed-sternberg细胞,例如karpas 299细胞)以及高级淋巴瘤(有时被称为ki-1淋巴瘤)的某些癌细胞上表达的抗原。其他抗原包括肾细胞腺癌的癌细胞(例如789-o细胞)、b细胞淋巴瘤或白血病(包括非霍奇金淋巴瘤、慢性淋巴细胞性白血病(cll)和急性淋巴细胞性白血病(all))的癌细胞(例如cho细胞)、急性髓性白血病(aml)的癌细胞(例如hl-60)、以及在这些和其他癌细胞上普遍表达的某些转运蛋白受体。
[0175]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的术语“接头单元”是指配体药物缀合物中的插入药物单元和配体单元(l)(这些术语如本文所定义)之间并共价附接两者的有机部分,或是药物接头化合物中共价附接药物单元并具有反应性官能团或部分的有机部分,用于与靶向剂相互作用以在l(结合或在结构上对应于靶向剂)和接头单元(lu)之间形成共价键。由于药物接头中的接头单元能够形成这种键,因此它被认为是配体药物缀合物中接头单元的前体,并且有时表示为lu’。接头单元包含一级接头(lr)和二级接头(lo),所述二级接头插入配体药物缀合物化合物的药物接头部分中的lr和d之间或插入药物接头化合物的lr和d之间,在后一种情况其可以表示为l
r’,以明确表明其是配体药物缀合物中lr的前体。
[0176]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的术语“一级接头”是指配体药物缀合物中的接头单元(lu)的必需组分,其共价附接到配体单元和lu的剩余部分。一级接头(lr)的一个组分是配体共价结合(lb)部分,其在本文所述的配体药物缀合物(ldc)和药物接头化合物的一些方面提供自稳定(self-stabilizing)(l
ss
)接头,从而定义l
ss
一级接头,并且在ldc的其他方面提供可从l
ss
衍生的已自稳定(self-stabilized)(ls)接头,从而定义ls一级接头,这些术语如本文进一步描述的。一级接头任选地含有分支单元(b)和第一任选的延伸子单元(a),这取决于式1a中的下标a和b的值,条件是当lr是l
ss
或ls一级接头时存在a。
[0177]
ldc或药物接头化合物中的l
ss
一级接头的特征在于分别接近碱性单元的琥珀酰亚胺(m2)或马来酰亚胺(m1)部分,而ldc组合物或其化合物中的ls一级接头的特征在于接近碱性单元的琥珀酸酰胺(m3)部分。本发明的l
ss
或ls一级接头的特征还在于第一任选的延伸子单元(a),其存在并包含与m1或m2的马来酰亚胺或琥珀酰亚胺环系统的酰亚胺氮或m3的酰胺氮键合的任选取代的c
1-c
12
亚烷基部分,其中亚烷基部分在一些方面被无环碱性单元取代并且可以被任选取代基进一步取代,或者在其他方面被任选地取代并且结合任选取代的环状碱性单元。
[0178]
药物接头化合物中的l
ss
一级接头的配体共价结合前体(有时显示为l
ss’,以明确表明它是配体药物缀合物中l
ss
的前体)的马来酰亚胺(m1)部分能够与靶向剂的反应性硫醇官能团的硫原子反应,产生配体药物缀合物的l
ss
一级接头的配体共价结合部分中的硫取代的琥珀酰亚胺部分(m2),其中硫代取代基是结合或在结构上对应于靶向剂的配体单元。在靶向剂是抗体或其抗原结合片段的方面中,抗体通过二硫键还原得到的或基因工程引入的半胱氨酸残基的硫原子而与m2键合。因此,抗体或其抗原结合片段与l
ss
一级接头共价键合,作为抗体配体单元。l
ss
一级接头中m2的后续水解产生ls一级接头,其中m2转化为琥珀酸酰胺
部分(m3)。该接头部分可以作为两种位置异构体(m
3a
和m
3b
)的混合物存在,这取决于琥珀酰亚胺环系统的两个羰基对水解的相对反应性。
[0179]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的术语“配体共价结合部分”是指配体药物缀合物中的接头单元(lu)的部分,所述部分使配体单元(l)和接头单元的剩余部分互连,并且从药物接头化合物中的接头单元前体(lu’)的相应配体共价结合前体(l
b’)与靶向剂(如抗体或其抗原结合片段)之间的反应而得到。例如,当l
b’包含马来酰亚胺部分(m1)时,该部分与靶向剂的反应性硫醇官能团之间的反应将l
b’转化为配体共价结合(lb)部分,从而获得硫取代的琥珀酰亚胺部分。当靶向剂是抗体或其抗原结合片段时,硫代取代基包含抗体配体单元的硫原子,所述硫原子在一些方面通过链间二硫键还原或基因工程获得的半胱氨酸残基提供。
[0180]
在另一个例子中,当l
b’包含活化的羧酸官能团时,该官能团与靶向剂的反应性氨基(如抗体或其抗原结合片段中赖氨酸残基的ε氨基)之间的反应将该官能团转化为酰胺,其中由该反应产生的酰胺官能团在lb和附接的配体单元(其在抗体或抗原结合片段的情况下是抗体配体单元)之间共用。本发明的实施方案中描述了其他lb部分及其从含l
b’部分的转化。在又另一个例子中,用双官能分子衍生具有反应性氨基的靶向剂,以提供中间体,所述中间体在一些情况下产生反应性硫醇官能团,所述反应性硫醇官能团与l
b’部分缩合。作为缩合的结果,所形成的lb部分具有归因于双官能分子和l
b’的原子。
[0181]“配体共价结合前体部分”是药物接头化合物或其中间体的接头单元的部分,其包含反应性官能团或可活化官能团,其中在配体药物缀合物(ldc)(包括抗体药物缀合物(adc))的制备过程中,活化后的反应性官能团或可活化官能团能够共价结合靶向剂(如抗体或其抗原结合片段),于是配体结合部分前体(l
b’)部分被转化为配体共价结合(lb)部分。在一些方面,l
b’部分具有能够与对于抗体或其抗原结合片段天然的亲核试剂或亲电子试剂进行反应的官能团,或通过化学转化或基因工程(参见上文)而被引入抗体或抗原结合片段中以将其转化为抗体配体单元。在那些方面中的一些方面中,亲核试剂是抗体或其抗原结合片段的轻链或重链的n末端氨基,或该轻链或重链的赖氨酸残基的ε氨基。
[0182]
在其他方面,亲核试剂是通过基因工程引入抗体或其抗原结合片段的轻链或重链中的或来自抗体或抗原结合片段的链间二硫键的化学还原的半胱氨酸残基的巯基。在仍一些方面,亲电子试剂是通过选择性氧化抗体或其抗原结合片段的聚糖组分中的糖类部分而引入的醛,或是来自使用基因工程化的trna/trna合成酶对引入到抗体或其抗原结合片段的轻链或重链中的非天然氨基酸的酮。behrens和liu“methods for site-specific drug conjugation to antibodies”mab(2014)6(1):46-53综述了用于在抗体中引入反应性官能团以提供缀合位点的那些方法和其他方法。
[0183]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的“二级接头”、“二级接头部分”和类似术语是指接头单元(lu)中的有机部分,其中二级接头(lo)是lu的组分;lu使药物单元与一级接头(lr)互连并含有配体共价结合(lb)部分、第一任选的延伸子单元和/或任选的分支单元(b),并且在一些方面提供配体药物缀合物(ldc)(如抗体药物缀合物(adc))或可用于制备缀合物的药物接头化合物的自稳定(l
ss
)一级接头,或在l
ss
水解后提供ldc/adc化合物的已自稳定(ls)一级接头。在lr为l
ss
或ls的情况下,存在第一任选的延伸子单元。在那些方面,lr通过来自存在的第一任选的延伸子单元(a)的杂原子或官能团附接到lo。
[0184]
配体药物缀合物化合物或药物接头化合物的二级接头通常具有以下结构:
[0185][0186]
当下标b是0时,其中与a’相邻的波浪线表示lo与一级接头共价附接的位点;与y相邻的波浪线表示lo与药物单元共价附接的位点;a’是第二任选的间隔子单元,或在一些方面是存在的第一任选的延伸子单元的亚基,下标a’是0或1,分别表示a’不存在或存在;y是间隔子单元,下标y是0、1或2,分别表示一个或两个间隔子单元的不存在或存在;并且w是肽可切割单元,其中肽可切割单元提供的识别位点对肿瘤组织匀浆中的蛋白酶与正常组织匀浆中的蛋白酶相比具有总体更大的选择性,其中肿瘤组织包含靶癌细胞,并且正常组织包含非靶正常细胞,对于非靶正常细胞而言,配体药物缀合物产生的脱靶细胞毒性至少部分地导致通常与向有需要的哺乳动物受试者施用治疗有效量相关的不良事件。当下标b是0时,a’当存在时变成a的亚基,在这种情况下,二级接头具有-w-y
y-的结构。在那些方面的任一个中,w、y和d相对于lu/lu’的剩余部分以线性构型排列,如-w-y
y-d所示,其中w是肽可切割单元,下标y是0、1或2。当下标y是1或2时,蛋白酶切割之后是附接到w上的自杀式间隔子单元的自杀以释放d或y
’‑
d,如果存在第二间隔子单元(y’),其分解以完成d作为游离药物的释放。
[0187]
与接头单元(如当只有一个药物单元附接到lu时所例示的,其中w是肽可切割单元)中的d键合的二级接头(lo)通常由以下结构表示:
[0188]
当下标b是1时;或
[0189]
由于a’a’被视为第一任选的延伸子单元的亚基,当下标b是0且下标a’是1时;
[0190]
其中d是药物单元,并且剩余的可变基团如本文针对lo所定义;
[0191]
并且包含该二级接头的药物接头部分或药物接头化合物通常分别具有式1b和式ib的结构:ib的结构:
[0192]
其中lb是如本文所定义的配体共价结合部分,其是配体药物缀合物化合物的药物接头部分的接头单元(lu)的一级接头(lr)的组分;l
b’是如本文所定义的配体共价结合部分,其是药物接头化合物中的接头单元(lu’)的一级接头(l
r’)的组分,当药物接头化合物用于制备配体药物缀合物时,所述组分有时称为分别针对配体药物缀合物的lr、lb和lu的配体共价结合部分前体、一级接头前体和接头单元前体;a是第一任选的延伸子单元;下标a是
0或1,分别表示a不存在或存在;b是任选的分支单元,下标b是0或1,分别表示b不存在或存在,其中当下标b是0、下标a是1且下标a’是1时,a’是a的亚基;下标q的范围为1至4,其中lb/l
b’以及a和b(当存在时)是lr/l
r’的组分,条件是当下标b是1时下标q的范围为2至4,当下标b是0时下标q是1;并且剩余的变量基团如本文针对lo所定义。
[0193]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的“马来酰亚胺部分”是指药物接头化合物的一级接头的组分,其在一些方面是自稳定接头的组分,其中该一级接头有时表示为l
r’或l
ss’以明确表明它是配体药物缀合物中lr/l
ss
的前体。马来酰亚胺部分(m1)能够通过靶向剂(如抗体或其抗原结合片段)的反应性硫醇官能团的硫原子参与迈克尔加成(即1,4-共轭加成),以提供硫取代的琥珀酰亚胺(m2)部分,其中硫代取代基是结合或对应于靶向剂的结构的配体单元,如本文针对抗体药物缀合物组合物或其化合物的抗体配体单元所例示的。药物接头化合物的m1部分通过其酰亚胺氮原子附接到一级接头的剩余部分,通常附接到第一任选的延伸子单元(a)(当m1部分是l
ss’的组分时,其存在)或附接到二级接头(lo)(如果a和b都不存在)。
[0194]
除了酰亚胺氮原子之外,m1部分通常是未取代的,但可以在其马来酰亚胺环系统的环状双键处被不对称地取代。这种取代可导致靶向剂的反应性硫醇官能团的硫原子与马来酰亚胺环系统的受阻较小或缺电子更大的双键合碳原子(取决于哪个更占优势)的区域化学上优选的共轭加成。该共轭加成产生琥珀酰亚胺(m2)部分,该部分通过来自靶向剂提供的硫醇官能团的硫原子被配体单元进行硫取代。
[0195]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的“琥珀酰亚胺部分”是指一级接头的配体共价结合(lb)部分的一种类型,其又是配体药物缀合物(如抗体药物缀合物)的接头单元的组分,并由抗体或其抗原结合片段的反应性硫醇官能团的硫原子与马来酰亚胺部分(m1)(它是药物接头化合物或其含m1的中间体中的配体共价结合前体(l
b’)部分的一种类型)的马来酰亚胺环系统进行迈克尔加成而产生。因此,琥珀酰亚胺(m2)部分包含硫取代的琥珀酰亚胺环系统,所述环系统具有被一级接头的剩余部分取代的酰亚胺氮原子,所述一级接头的剩余部分通常是存在的第一任选的延伸子单元(a)。在一些方面,氮原子通过构成第一任选的延伸子单元(a)的任选取代的c
1-c
12
亚烷基部分附接到存在的该单元。当一级接头是自稳定接头时,亚烷基部分将环状碱性单元结合到第一任选的延伸子单元;所述第一任选的延伸子单元是存在的或被如其他地方所述的无环碱性单元取代,并且以其他方式任选地被取代,并具有在其琥珀酰亚胺环系统中被一个或多个取代基任选取代的m2部分(其可能存在于m1前体上)。
[0196]
因此,a的任选取代的、与[he](其是任选的水解增强单元)任选组合的c
1-c
12
亚烷基部分直接共价附接到任选的二级接头(lo)(当下标b是0时,其存在)或通过式1b的药物接头部分中的或式ib的药物接头化合物中的-[he]-b-(当下标b是1时)间接共价附接到lo。在下标b是0、下标a是1并且下标a’是1的那些情况下,a由式-a1[he]-a
2-表示,其中a1是a的第一亚基并且包含与he任选组合的任选取代的c
1-c
12
亚烷基部分,并且a’(先前表示为lo的组分)变成a2(现在是a的第二亚基)。在下标b是1、下标a是1并且下标a’是1的那些情况下,a’是二级接头的组件,并且a是与[he]任选组合的单个单元或任选地包含两个亚基,由-a[he]-a
o-表示,其中ao是a的任选亚基。当ao存在时,a也由式-a1[he]-a
2-表示。
[0197]
当在配体药物缀合物化合物中的自稳定接头(l
ss
)中存在时,由于无环或环状碱性
单元的碱性官能团存在于附近,硫取代的琥珀酰亚胺(m2)部分的琥珀酰亚胺环系统的水解是ph可控的,在一些情况下,由于硫代取代基产生的不对称取代,所述水解提供了在已自稳定接头(ls)中的琥珀酸-酰胺(m3)部分的位置化学异构体。那些异构体的相对量将至少部分归因于m2的两个羰基碳的反应性差异,所述反应性差异至少部分归因于m1前体中存在的任何一个或多个取代基。与碱性单元提供的受控水解相比,当lr具有不含碱性单元但高度可变的m2部分时,预计也会发生一定程度的水解。
[0198]
在一些方面,m2的琥珀酰亚胺环系统上的那些任选取代基不存在,并且第一任选的延伸子单元存在并在远离其与酰亚胺氮原子的附接位点的位置包含任选地附接到[he](其是任选的水解增强单元)的任选取代的c
1-c
12
亚烷基部分。在该方面,a是单个单元或进一步包含a’(其是当下标b是0且下标a’是1时存在的a的任选亚基),并且附接到也存在的[he],使得a具有-a[he]-a
’‑
的式,或者当下标b是1且下标a’是1时,a'是二级接头中存在的组分,因此a由式-a[he]-a
o-表示。
[0199]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的“琥珀酸-酰胺部分”是指配体药物缀合物(如抗体药物缀合物)内接头单元的已自稳定接头(ls)的组分,并且具有琥珀酰胺半酸残基的结构(其酰胺氮被ls的另一组分取代),其中该组分通常是存在的第一任选的延伸子单元(a)或其亚基并且包含任选地附接到[he]的c
1-c
12
亚烷基部分。当下标b是0且下标a是0或1时,a的可能结构由式-a[he]-a’a
’-表示,其中先前与二级接头缔合的a'不存在,因此下标a’是0,或当下标a’是1时,a'作为a的亚基存在。当存在该亚基时,a由式a1[he]-a
2-表示,其中a1是a的第一亚基并包含任选地附接到[he]的任选取代的c
1-c
12
亚烷基部分,并且a2(之前表示为a’)是a的第二亚基。当下标b是1且下标a是1时,a的可能结构由式-a[he]-a
o-表示,其中ao在存在时是a的任选亚基。当不存在该亚基时,a是单个离散单元,而当ao存在时,a由式a1[he]-a
2-表示,其中a1是a的第一亚基并包含任选地附接到[he]的任选取代的c
1-c
12
亚烷基部分,并且a2(之前表示为ao)是a的第二亚基。
[0200]
在一些方面,亚烷基部分包含环状碱性单元并且在其他方面被无环碱性单元取代,并且在任一方面以其他方式任选地被取代,其中琥珀酸酰胺(m3)部分进一步被l-s-取代,其中l是结合或在结构上对应于靶向剂(如抗体或其抗原结合片段)的配体单元(如抗体配体单元),并且s是来自该靶向剂、抗体或抗原结合片段的硫原子。m3部分由自稳定一级接头中的琥珀酰亚胺(m2)部分的硫取代的琥珀酰亚胺环系统产生,所述自稳定一级接头通过碱性单元辅助的水解而进行其羰基-氮键中的一个的断裂。
[0201]
因此,m3部分具有游离羧酸官能团和酰胺官能团(后者的氮杂原子附接到一级接头的剩余部分),并在该羧酸或酰胺官能团的α碳上被l-s-取代,这具体取决于其m2前体的水解位点。不受理论的束缚,据信产生m3部分的上述水解提供了配体药物缀合物中的接头单元(lu),所述接头单元不太可能通过消除硫代取代基使缀合物遭受靶向配体单元(l)的过早丢失。
[0202]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的“自稳定接头”是指配体药物缀合物(如抗体药物缀合物)中的接头单元(lu)的一级接头,其具有含m2的组分;或药物接头化合物中的接头单元前体(lu’)的一级接头,其具有含m1的组分,其中该组分可指定为l
ss’,以表明它是ldc中的l
ss
的含m2的组分的前体。自稳定接头随后在受控水解条件下转化为相应的已自稳定接头(ls)。l
ss
的碱性单元组分促进了这种水解,因此包含l
ss
的ldc/adc通过其接
头单元(lu)现在变成包含ls的接头单元而更能抵抗其配体单元的过早丢失。除了其m1或m2部分之外,l
ss
一级接头进一步包含需要存在的第一任选的延伸子单元(a),其中a包含任选地与[he]组合的c
1-c
12
亚烷基部分,其中当a进一步包含任选的亚基(ao)(当下标b是1时,其存在)时,该组合有时被指定a1,或者当下标b是0且下标a’是1时,a进一步包含a',其中在下标b为两者中的任一值下,另外存在的亚基指定为a2。当a可能作为单个离散单元或以两个离散单元的形式存在时,这两种可能性由式-a[he]-a
o-(当下标b是1时)或a[he]-a’a’(当下标b是0时)表示,针对下标b的任一值,其变为-a[he]-或-a1[he]-a
2-,这分别取决于是否存在第二亚基。在l
ss
内的a的任一变体中,其亚烷基部分结合环状碱性单元或被无环碱性单元取代,并且以其他方式任选地被取代。
[0203]
因此,当药物接头化合物的一级接头是l
ss
(有时显示为l
ss’,以表明它是配体药物缀合物中l
ss
的前体)时,该一级接头含有需要存在的第一任选的延伸子单元(a)和马来酰亚胺(m1)部分,靶向剂将通过该部分附接,靶向剂在抗体或其抗原结合片段的情况下提供抗体配体单元。在那些方面,l
ss
的a的c
1-c
12
亚烷基部分附接到m1的马来酰亚胺环系统的酰亚胺氮和接头单元的剩余部分,后者的附接任选地通过[he]-a
o-b-(当下标b是1时)或[he]-a’a
’-(当下标b是0时)来发生,这取决于是否存在ao/a’和[he]。在那些方面中的一些方面中,[he]是水解增强部分并且由任选取代的吸电子杂原子或官能团组成或包含它们,在一些方面,除了bu之外,[he]可以提高ldc/adc化合物的相应l
ss
部分中的m2部分的水解速率。在将药物接头化合物结合到ldc/adc化合物后,l
ss
现在含有被配体单元进行硫取代的琥珀酰亚胺(m2)部分(即,配体单元与其药物接头部分的附接已通过靶向剂的反应性硫醇官能团的硫原子与m1的马来酰亚胺环系统的迈克尔加成而发生)。
[0204]
在一些方面,环化的碱性单元(cbu)通过形式环化成该单元的碱性氮而在结构上对应于无环碱性单元,使得环状碱性单元结构结合到作为任选取代的螺c
4-c
12
杂环存在的第一任选的延伸子单元中。在此类构建体中,螺碳附接到m1的马来酰亚胺酰亚胺氮,并因此附接到m2中的氮,并进一步附接到l
ss
一级接头的剩余部分,所述一级接头的剩余部分包含上述第一任选的延伸子单元(a),其任选地通过-[he]-a
o-或[he]-aa’-存在于式1b的药物接头部分或式ib的药物接头化合物中。在那些方面,环状bu有助于使m2的琥珀酰亚胺部分以与无环碱性单元定性类似的方式水解为由m3表示的相应一个或多个开环形式,这也可以通过[he]增强。
[0205]
在一些方面,l
ss
一级接头(有时显示为l
ss’,以明确表明它是式ib的药物接头化合物中的自稳定(l
ss
)一级接头的前体)的lb’‑
a-b
b-由通式m
1-a(bu)-[he]-a
o-b-(当下标b是1时)或m
1-a(bu)-[he]-a’a
’-(当下标b是0时)表示,其中m1是马来酰亚胺部分,并且a是结合bu或被bu取代并且以其他方式任选地被取代并且与[he]任选地组合的c
1-c
12
亚烷基,[he]是任选的水解增强部分,其中当a是单个离散单元时,该式变为m
1-a(bu)-[he]-b-或m
1-a(bu)[he]-,或者当a具有两个亚基时,该式变为m
1-a1(bu)-[he]-a
2-b-或m
1-a1(bu)-[he]-a
2-,其中a1和a2均是a的亚基。
[0206]
在其他方面,式1a的adc的式1b的药物接头部分中的l
ss
一级接头由通式-m
2-a(bu)-[he]-a
o-b-(当下标b是1时)或m
2-a(bu)-[he]-aa’-(当下标b是0时)表示,其中m2是琥珀酰亚胺部分,a是存在的第一任选的延伸子单元并且包含c
1-c
12
亚烷基,所述c
1-c
12
亚烷基结合bu或被bu取代并且以其他方式任选地被取代并与[he]任选地组合,[he]是任选的水解
增强部分,并且ao/a’是a的任选亚基。当a是单个离散单元时,l
ss
由式-m
2-a(bu)-[he]-b-或-m
2-a(bu)-[he]-表示,当a具有两个亚基时,l
ss
由式-m
2-a1(bu)-[he]-a
2-或-m
2-a1(bu)-[he]-a
2-b-(当下标b分别是0或1时)表示。
[0207]
在其他方面,式1a的ldc/adc的式1b的药物接头部分中的ls一级接头由通式-m
3-a(bu)-[he]-a
o-b-(当下标b是1时)或-m
3-a(bu)-[he]-aa’-(当下标b是0时)表示,其中m3为琥珀酰亚胺酸酰胺部分,并且a是结合bu或被bu取代并且以其他方式任选地被取代并与[he]任选地组合的c
1-c
12
亚烷基,[he]是任选的水解增强部分,并且ao/a’是a的任选亚基,其中当a是单个离散单元时,-a(bu)-[he]-a
o-或-a(bu)-[he]-aa’-变为-a(bu)-[he]-,或者当a是或包含两个亚基时,其变为-a1(bu)-[he]-a
2-。
[0208]
包含式1的一些配体药物缀合物的式1b的药物接头部分内的l
ss
一级接头的示例性但非限制性-l
b-a-结构由下式表示:结构由下式表示:
[0209]
其中波浪线表示与配体单元共价附接的位点,下标b是1的靠上结构中的井号(#)表示式1b中与分支单元(b)共价附接的位点,或下标b是0的靠下结构中的井号(#)表示式1b中与存在的任选二级接头(lo)的w共价附接的位点,其中虚曲线表示任选环化,当bu是环状碱性单元时环化存在或者当bu是无环碱性单元时环化不存在,其中[he]是任选的水解增强部分,ao/a’是a的任选亚基,下标z是0或范围为1至6的整数;每个r
d1
独立地选自氢和任选取代的c
1-c6烷基,或r
d1
中的两个、它们所附接的一个或多个碳原子和任何介于中间的碳原子定义任选取代的c
3-c8碳环,并且剩余的r
d1
(如果有的话)独立地是氢或任选取代的c
1-c6;当bu是无环碱性单元时,r
a2
是-h或任选取代的c
1-c8烷基,并且当bu是环状碱性单元时,r
a2
需要不是-h并且连同bu和r
a2
所附接的碳原子定义具有骨架仲或叔碱性氮原子的任选取代的螺c
4-c
12
杂环,使得与其中r
a2
是氢且bu被氢替换的相应缀合物相比,无环或环状bu能够增加合适ph下所示琥珀酰亚胺(m2)部分的水解速率以提供琥珀酸酰胺(m3)部分,并且与其中r
a2
是氢且bu被氢替换的前述缀合物相比,环状碱性单元基本保留了与ldc/adc(其中r
a2
是氢且bu是无环bu)的药物接头部分对应的药物接头部分的水解速率的增加。
[0210]
示例性但非限制性的包含l
ss’的lb’‑
a-结构(其有时存在于用作制备配体药物缀合物组合物的中间体的式i的药物接头化合物中)由下式表示:
a1(bu)-a
2-b-表示(其中下标b分别是0或1),其中bu表示任一类型的碱性单元(环状或无环)。
[0214]
ldc/adc(其中lb是m2或m3;这些结构中的a(bu)/a1(bu)和[he]以上述方式排列,其中bu是无环碱性单元)的l
ss
和ls一级接头中的-l
b-a-的示例性非限制性结构以示例的方式显示,但不限于以下结构:
[0215]
其中-ch(ch2nh2)c(=o)-部分是a,当a是单个离散单元时,ao或a'不存在,或a是a
1-a
2-时,ao/a’作为a2存在,并且其中a/a1被bu取代,其中bu是无环碱性单元、是-ch2nh2、具有任选地质子化的碱性氮原子,并且该部分内的-c(=o)-是存在的任选的水解增强部分[he],并且其中靠上结构中的井号标记表示与b共价附接,且靠下结构中的井号标记表示与lo的w共价附接。那些示例性结构分别含有琥珀酰亚胺(m2)部分或琥珀酸-酰胺(m3)部分,后者在l
ss
转化为ls的过程中由-ch2nh2辅助的、m2的琥珀酰亚胺环水解产生。
[0216]
ldc/adc(其中lb是m2或m3;这些结构中的a(bu)/a1(bu)、ao/a’和[he]以上述方式排列,其中bu是环状碱性单元)的l
ss
和ls一级接头中的-l
b-a-的示例性非限制性结构以示例的方式显示,但不限于以下结构:
[0217]
其中当ao不存在或下标a’是0,于是a作为单个离散单元存在时,这些-m
2-a(bu)-[he]-ao/a’a
’-和-m
3-a(bu)-[he]-ao/a’a
’-结构变为-m
2-a(bu)-[he]-和-m
3-a(bu)-[he]-,或当ao/a’作为a的亚基(表示为a2)存在时,其变为-m
2-a1(bu)-[he]-a
2-和-m
3-a1(bu)-[he]-a
2-,并且其中在任一结构中bu是环状碱性单元,其形式为任选地质子化的氮杂环丁烷-3,3-二基,其结构是结合到a/a1中的示例性杂环碱性单元。该杂环对应于-a1(bu)-或-a(bu)-部分中的无环碱性单元的氨基烷基,其中无环碱性单元的碱性氮至少部分地已通过位于碳原子的α位的r
a2
而形式环化回m2的琥珀酰亚胺氮,无环碱性单元附接到m2的琥珀酰亚胺氮。
[0218]
以上每个-l
b-a-结构中的波浪线表示在将硫原子迈克尔加成到结构上对应的药物接头化合物中的m1部分的马来酰亚胺环或其含m1的中间体时,源自靶向剂的反应性硫醇官能团的配体单元的硫原子的共价附接位点。靠上结构中的井号标记(#)表示与b共价附接的位点,b是l
ss
或ls一级接头的剩余部分,并且靠下结构中的井号标记表示与lo的w共价附接的位点。由于m2的琥珀酰亚胺环系统因其硫代取代基而被不对称取代,因此相对于释放的羧酸基团位置不同的如本文所定义的琥珀酸-酰胺(m3)部分的区域化学异构体可能导致m2水解。在上述结构中,与ao相邻示出的羰基官能团是如本文所定义的水解增强子[he]的例子。
[0219]
上述-m
3-a(bu)-[he]-ao/a’a
’-、-m
3-a(bu)-和-m
3-a1(bu)-[he]-a
2-部分(其中bu是无环或环状碱性单元)代表包含已自稳定接头(ls)一级接头的示例性-l
b-a-结构,之所以如此命名,是因为这些结构不太可能消除配体单元的硫代取代基从而导致靶向部分的丢失,与衍生出这些结构的包含式-m
2-a(bu)-[he]-ao/a’a
’-、-m
2-a(bu)-或-m
2-a1(bu)-[he]-a
2-的相应l
ss
部分相比。不受理论的束缚,认为与m2(其不再将硫代取代基限制在有利于e2消除的构象中)相比,m3中更大的构象灵活性导致稳定性增加。
[0220]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的“碱性单元”是指如本文所述的自稳定接头(l
ss
)一级接头内的有机部分,其通过bu携带到相应的ls部分中,bu参与包含l
ss
的m2部分内的琥珀酰亚胺环系统的碱催化水解(即,催化水分子与琥珀酰亚胺羰基-氮键中的
一个的加成)。在一些方面,碱催化水解在附接到l
ss
的靶向配体单元可耐受的受控条件下引发。在其他方面,碱催化水解在包含l
ss’的药物接头化合物与靶向剂接触时引发,其中靶向剂的反应性硫醇官能团的硫原子的迈克尔加成与药物接头化合物的l
ss’的m1部分的水解进行竞争。不受理论的束缚,以下方面描述了设计合适的碱性单元的各种考虑。在一个这样的方面,针对bu与m2的羰基形成氢键的能力,选择无环碱性单元的碱性官能团及其在l
ss
中相对于m2组分的相对位置,这有效地增加了其亲电性,因此增加了其对水攻击的敏感性。在另一个这样的方面,进行那些选择使得通过氢键合到bu的碱性官能团而增加其亲核性的水分子被导向m2羰基。在第三个这样的方面,进行那些选择使得质子化的碱性氮不会通过诱导性吸电子将琥珀酰亚胺羰基的亲电性提高到会促进过早水解(需要从不希望的过量药物接头化合物中进行补偿)的程度。在一个另外的这样的方面,那些机制效应的一些组合有助于催化l
ss
受控水解成ls。
[0221]
通常,可通过任何上述机制方面起作用的无环碱性单元包含1个碳原子或2至6个连续碳原子,更通常1个碳原子或2或3个连续碳原子,其中一个或多个碳原子将无环碱性单元的碱性氨基官能团连接到与其附接的l
ss
一级接头的剩余部分。为了使该碱性胺氮原子处于所需的接近程度以帮助琥珀酰亚胺(m2)部分水解成其相应的开环琥珀酸酰胺(m3)部分,相对于a与m2的琥珀酰亚胺氮的附接位点,无环碱性单元的含胺碳链通常附接到l
ss
的-l
b-a-部分的c
1-c
12
亚烷基的α碳上的a(并因此附接到其对应的m
1-a-结构的马来酰亚胺氮)。通常,无环碱性单元中的α碳具有(s)立体化学构型或对应于l-氨基酸的α碳的构型。
[0222]
如前所述,无环形式的bu或环化形式的bu通常通过以其他方式任选取代的c
1-c
12
亚烷基部分与l
ss
的m1或m2或者ls的m3连接,其中该c
1-c
12
亚烷基部分结合环化的碱性单元或被无环碱性单元取代,并且分别与m1或m2的马来酰亚胺或琥珀酰亚胺氮、或m3的酰胺氮原子键合。在一些方面,结合环状碱性单元的以其他方式任选取代的c
1-c
12
亚烷基部分与[he]共价键合并且其通常通过醚、酯、碳酸酯、脲、二硫化物、氨基甲酸酰胺或其他官能团,更通常通过醚、酰胺或氨基甲酸酯官能团的中间性而存在。同样,无环形式的bu通常通过lb’‑
a-(其中l
b’是m1)或-l
b-a-(其中lb是m2或m3)中a的以其他方式任选取代的c
1-c
12
亚烷基部分与l
ss
的m1或m2或者ls的m3连接,即在与m1或m2的马来酰亚胺或琥珀酰亚胺环系统的亚氨基氮原子或m3(其由m2的琥珀酰亚胺环系统的水解产生)的酰胺氮附接的c
1-c
12
亚烷基部分的相同碳上被无环碱性单元取代。
[0223]
在一些方面,环状碱性单元通过将无环碱性单元形式环化成以其他方式任选取代的c
1-c
12
烷基(r
a2
)来结合无环bu的结构,所述c
1-c
12
烷基独立地选自a/a1的烷基,所述a/a1与无环碱性单元相同的α碳键合,从而形成螺环系统,使得环状碱性单元结合到a/a1的结构中,而不是当bu是无环的时作为a/a1的取代基。在那些方面,形式环化是针对无环碱性单元的碱性胺氮的,从而提供环状碱性单元作为任选取代的对称或不对称螺c
4-c
12
杂环(这取决于两个α碳取代基中的相对碳链长度),其中碱性氮现在是碱性骨架杂原子。为了使环状碱性单元中的环化基本保留无环碱性单元的基本性质,无环碱性单元氮的碱性氮原子应该是伯胺或仲胺的氮原子,而不是叔胺的氮原子,因为后者会导致在环状碱性单元的杂环中的季铵化骨架氮。在将无环碱性单元形式环化成环状碱性单元的这方面,为了基本保持碱性氮在l
ss
转化为ls的过程中帮助m2水解为m3的能力,这些一级接头中的环状碱性单元的所得结构通常将其碱性氮定位成使得在螺c
4-c
12
杂环组分的碱性氮原子和螺碳之间插入的碳原
子不超过三个,通常是一个或两个。本发明的实施方案进一步描述了结合到a/a1中的环状碱性单元以及具有这些作为组分的l
ss
和ls一级接头。
[0224]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的“水解增强部分”是指任选地存在于l
ss
一级接头及其水解产物ls的lb’‑
a-或-l
b-a-中的第一任选的延伸子单元(a)中的吸电子基团或部分。水解增强[he]部分(当作为ldc/adc的药物接头部分中的中l
ss
的a/a1的组分存在时,其中a/a1在一些方面与m2部分的酰亚胺氮键合)增加m2部分中琥珀酰亚胺羰基的亲电性或对其影响最小,这由于[he]的吸电子效应而取决于[he]与m2部分的接近程度,以促进m2部分转化为ls一级接头的m3部分,其中a/a1分别结合环状碱性单元或无环碱性单元或被其取代;针对[he]对m2的羰基的潜在影响(通过诱导而提高水解成m3的速率)以及任一类型bu的上述一种或多种作用进行调整,以使m1在从包含式m
1-a(bu)-[he]-ao/a’a
’-的lb’‑
a-结构的药物接头化合物制备配体药物缀合物期间不会发生明显程度的过早水解,其中两种变体由式m
1-a(bu)-和m
1-a1(bu)-[he]-a
2-表示,其中a/a1与[he]是组合的。相反,bu和[he]的联合作用促进水解,水解使配体药物缀合物化合物中的通式-m
2-a(bu)-[he]-ao/a’a
’-或更具体的式-m
2-a(bu)-或-m
2-a1(bu)-a
2-的-l
b-a-结构在受控条件下(如当故意增加ph以降低碱性单元的质子化态时)转化为其对应的式-m
3-a(bu)-[he]-ao/a’a
’-、-m
3-a(bu)-或m
3-a1(bu)-[he]-a
2-,从而不需要过度摩尔过量的药物接头化合物来补偿其m1部分的水解。因此,靶向剂的反应性硫醇官能团的硫原子与m1的马来酰亚胺环系统(提供附接到m2的琥珀酰亚胺环系统的靶向配体单元)的迈克尔加成通常以有效与m1水解进行竞争的速率发生。不受理论的束缚,认为在低ph下,例如当bu的碱性胺为tfa盐形式时,药物接头产物中m1的过早水解比ph升高到适于使用适当缓冲剂进行碱催化的ph慢得多,可接受的摩尔过量的药物接头化合物可以充分补偿由于过早的m1水解造成的任何损失,过早的m1水解在靶向剂的反应性硫醇官能团的硫原子与药物接头化合物的m1部分的迈克尔加成完成或接近完成的时间过程中发生。
[0225]
如先前所讨论的,任一类型的碱性单元对羰基水解的增强取决于其官能团的碱性以及该碱性官能团与m1/m2羰基的距离。通常,[he]是位于a/a1的c
1-c
12
亚烷基末端远处的羰基部分或其他含羰基官能团,并且还提供与a2或任选的二级接头(当b不存在且a是单个离散单元时,其存在)的共价附接,a/a1与m2或从其衍生的m3键合。除酮以外的含羰基官能团包括酯、氨基甲酸酯、碳酸酯和脲。当[he]是具有l
ss
一级接头的adc的药物接头部分中的除酮以外的含羰基官能团时,该官能团的与a/a1共用的羰基部分通常在远离a/a1与m2的酰亚胺氮原子的附接位点处与a/a1的以其他方式任选取代的c
1-c
12
亚烷基键合,如当[he]是-c(=o)-x-时,其中x是-o-或任选取代的-nh-。在一些方面,[he]部分可以距离与a/a1共价键合的酰亚胺氮足够远,从而观察到对含m2部分的琥珀酰亚胺羰基-氮键的水解敏感性没有明显的影响或有轻微的影响,但水解敏感性主要由bu驱动。
[0226]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的“延伸子单元”是指配体药物缀合物(如抗体药物缀合物)的药物接头化合物或药物接头部分中的接头单元的一级或二级接头中的任选有机部分,其使靶向配体单元(l)与任选的二级接头(当该接头存在时)物理分离。当接头单元包含l
ss
或ls一级接头时,存在第一任选的延伸子,因为它为这些类型的一级接头提供碱性单元。当缺失该任选的延伸子单元的配体单元没有足够的空间释放以允许有效处理二级接头从而释放药物单元作为游离药物时,lr中第一任选的延伸子单元(a)的存
在也可能需要处于任何类型的一级接头中。可替代地,或除了空间释放之外,还可以包括那些任选的组分以便在制备药物接头化合物时具有合成便利性。在一些方面,当下标b是1时,第一或第二任选的延伸子单元(分别为a或a')是单个单元或可以含有多个亚基(例如,当a具有两个由-a
1-[he]-a
2-表示的亚基时)。在其他方面,当下标b通常是0时,a是一个不同的单元或具有两个不同的亚基(当下标是0且下标a’是1时)。在仍其他方面,b/a'具有2至4个独立选择的不同亚基。
[0227]
在一些方面,当lr是l
ss
/ls时,除了与药物接头化合物的m1或ldc/adc化合物中的药物接头部分的m2/m3共价附接外,a还任选地通过ao/a’a
与分支单元(b)或存在的任选二级接头(lo)的w键合,如在a[he](ao/a’不存在)或a
1-[he]-a2(ao/a’存在)中,一般表示为a-[he]-ao/aa’-,其中a/a1和ao/aa(当以a2存在时)也是l
ss
/ls的一个组分。
[0228]
在一些方面,a或a'或这些延伸子单元中任一个的亚基具有式-l
p
(peg)-,其中l
p
是平行连接单元并且peg是如别处所定义的peg单元。因此,在那些方面中的一些方面中,配体药物缀合物的药物接头部分中的接头单元或其中下标b是0且下标a’是1的药物接头化合物含有式-a
1-[he]-l
p
(peg)-,其中a’是-l
p
(peg)-并且作为a2存在。在其中下标b是1且ao作为a2存在的那些其他方面中,配体药物缀合物的药物接头部分中的接头单元或药物接头化合物含有式-a
1-[he]-l
p
(peg)-b-。在仍其他方面,下标b是1且下标a’是1,配体药物缀合物或药物接头化合物含有式-a-[he]-a
o-b-l
p
(peg),其中a’是l
p
(peg)。
[0229]
在一些方面,当下标a是1从而存在第一任选的延伸子单元(a)时,该单元通常具有至少一个碳原子,其中该原子将lb/l
b’连接到[he]。在其中l
b’属于药物接头化合物的l
ss’一级接头的那些方面中的一些方面中,该延伸子单元包含被碱性单元取代或结合碱性单元的c
1-c
12
亚烷基部分,并且以其他方式任选地被取代且其自由基碳原子中的一个附接到马来酰亚胺氮原子,另一个附接到[he],其中[he]是存在的任选的水解增强部分。在其他方面,当l
r’不是l
ss’但仍然包含马来酰亚胺部分或一些其他l
b’部分时,l
b’附接到任选的第一延伸子单元(a),所述第一延伸子单元在一些方面是任选地与[he]组合的任选取代的c
1-c
12
亚烷基。因此,在其中l
r’是l
ss’的一些方面中,存在第一任选的延伸子单元并且其包含c
1-c
12
亚烷基部分、[he]和任选的亚基(当下标b是1时为ao,或当下标b是0时为a’a’),当l
r’是l
ss
时,所有这些都是l
r’的组分,其中在远离c
1-c
12
亚烷基部分与酰亚胺氮原子的附接位点处,a附接到作为l
r’的组分的b或附接到作为lo的组分的w。在其他方面,当下标a是1且a作为单个离散单元或具有两个子单元存在时,a具有通式-a-[he]-ao/aa’-(其中ao/a’a’是a的任选亚基),或更具体地具有式-a
1-[he]-a
2-(当ao作为a的第二亚基存在且下标b是1时,或当下标a’是1且下标b是0时,使得a'作为a的第二亚基存在)。在这些方面,ao/a2或a’/a2是α-氨基酸、β-氨基酸或其他含胺酸残基。
[0230]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的“分支单元”是指作为接头单元(lu)的任选组分的三官能或多官能有机部分。分支单元(b)存在于式1a的ldc/adc的式1a的药物接头部分的一级接头中,当存在多个-l
o-d部分时,其是单个药物接头部分。在具有上述通式的ldc/adc中,分支单元的不存在或存在由bb的下标b表示,其中下标b分别是0或1。分支单元至少是三官能的,以便结合到一级接头中。具有分支单元的药物接头或ldc/adc化合物(这是由于每个式-lu-d的药物接头部分有多个-l
o-d部分)通常具有含有式-a’a
’-w-y
y-的每个二级接头(lo),其中a'是第二任选的延伸子单元;下标a’是0或1,分别表示a'不存
在或存在;w是肽可切割单元;y是间隔子单元;并且下标y是0、1或2,分别表示一个或两个间隔子单元不存在或存在。
[0231]
在一些方面,天然或非天然氨基酸残基或者另一种具有官能化侧链的含胺酸化合物的残基用作附接两个-l
o-d部分的三官能分支单元。在那些方面中的一些方面中,b是l或d构型的赖氨酸、谷氨酸或天冬氨酸残基,其中ε-氨基、γ-羧酸或β-羧酸官能团分别连同它们的氨基和羧酸末端在lu的剩余部分内互连b。用于附接3或4个-l
o-d部分的官能更大的分支单元通常包含必要数量的三官能亚基。
[0232]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的“天然氨基酸”是指l或d构型的天然存在的氨基酸,即精氨酸、谷氨酰胺、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、赖氨酸、甘氨酸、丙氨酸、组氨酸、丝氨酸、脯氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸、亮氨酸、天冬酰胺、异亮氨酸和缬氨酸或其残基,除非上下文另有说明或暗示。
[0233]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的“非天然氨基酸”是指如下含α-氨基的氨基酸或其残基,其具有天然氨基酸的主链结构但具有附接到α碳的天然氨基酸中不存在的侧链基团。
[0234]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的“非经典氨基酸”是指其胺取代基不与羧酸的α碳键合的含胺酸化合物,因此其不是α-氨基酸。非经典氨基酸包括在天然氨基酸或非天然氨基酸中的羧酸和氨基官能团之间插入亚甲基的β-氨基酸。
[0235]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的“肽”是指两个或更多个氨基酸的聚合物,其中一个氨基酸的羧酸基团与下一个氨基酸的α-氨基在肽序列中形成酰胺键。在酰胺的定义中另外提供了用于制备多肽中的酰胺键的方法。肽可以包含l-或d-构型的天然存在的氨基酸和/或非天然和/或非经典氨基酸。
[0236]
如本文所定义的“蛋白酶”是指能够酶促切割羰基-氮键(如通常存在于肽中的酰胺键)的蛋白质。蛋白酶分为六大类:丝氨酸蛋白酶、苏氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶、谷氨酸蛋白酶、天冬氨酸蛋白酶和金属蛋白酶,如此命名归因于活性位点中主要负责切割其底物的羰基-氮键的催化残基。蛋白酶的特征在于各种特异性,这取决于羰基-氮键的n末端和/或c末端侧的残基的身份及其各种分布(细胞内和细胞外)。
[0237]
调节性蛋白酶通常是调节细胞活动所需的细胞内蛋白酶,细胞活动有时会在异常或其他不希望的细胞中变得异常或失调。在一些情况下,当肽可切割单元针对在细胞内优先分布的蛋白酶时,该蛋白酶是参与细胞维持或增殖的调节性蛋白酶。那些蛋白酶包括组织蛋白酶。组织蛋白酶包括丝氨酸蛋白酶、组织蛋白酶a、组织蛋白酶g、天冬氨酸蛋白酶、组织蛋白酶d、组织蛋白酶e和半胱氨酸蛋白酶、组织蛋白酶b、组织蛋白酶c、组织蛋白酶f、组织蛋白酶h、组织蛋白酶k、组织蛋白酶l1、组织蛋白酶l2、组织蛋白酶o、组织蛋白酶s、组织蛋白酶w和组织蛋白酶z。
[0238]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的“肽可切割单元”是指配体药物缀合物化合物的药物接头部分或药物接头化合物的二级接头内的有机部分,其提供蛋白酶的识别位点并能够在该蛋白酶的酶促作用下酶促释放缀合的药物单元(d)作为游离药物。
[0239]
蛋白酶切割的识别位点有时仅限于被异常细胞(如癌细胞)中发现的、或在配体药物缀合物靶向的标称正常细胞(其是附近异常细胞的环境所特有的,但是也可以在正常细胞中发现)内发现的蛋白酶识别的位点。为此目的,肽通常对循环蛋白酶具有抗性,以尽量
减少游离药物或其前体的过早释放,否则可能会因全身暴露于该药物而导致脱靶不良事件。在一些方面,肽将具有一种或多种d-氨基酸或非天然或非经典氨基酸以具有该抗性。在那些方面中的一些方面中,所述序列将包含二肽或三肽,其中p2'位点含有d-氨基酸,并且p1'位点含有除l-脯氨酸之外的20种天然存在的l-氨基酸之一。
[0240]
在那些方面,反应位点更有可能在免疫选择性结合靶抗原之后通过酶促而被操作。在那些方面中的一些方面中,靶抗原位于异常细胞上,使得识别位点更可能在配体药物缀合物化合物进行细胞内化到靶异常细胞中后通过酶促而被操作。因此,与正常细胞相比,那些异常细胞应该以更高的拷贝数展示靶抗原,以减轻中靶不良事件。在那些方面的其他方面中,靶抗原位于异常细胞环境内的且为异常细胞环境所特有的正常细胞上,使得识别位点更可能在配体药物缀合物化合物进行细胞内化到这些靶正常细胞中后通过酶促而被操作。因此,与远离癌细胞位点的正常细胞相比,那些正常细胞应该以更高的拷贝数展示靶抗原,以减轻中靶不良事件。
[0241]
在上述任一方面,与正常组织匀浆相比,在肿瘤组织匀浆中蛋白酶对识别位点的反应性更大。在一些方面,更大的反应性是由于与正常组织的正常细胞中的细胞内蛋白酶活性相比,肿瘤组织的靶细胞内的细胞内蛋白酶活性的量更大,和/或与传统配体药物缀合物的肽可切割单元的活性相比,正常组织的间隙空间中的蛋白酶活性降低。在那些方面,细胞内蛋白酶是调节性蛋白酶,并且肽可切割单元的肽键除了与正常组织匀浆中的蛋白酶相比被肿瘤组织匀浆的蛋白酶选择性切割之外,还能够与血清蛋白酶相比被细胞内调节性蛋白酶选择性切割。
[0242]
含有肽可切割单元的二级接头通常具有式-a’a
’-w-y
y-,其中a’是下标b为1时的第二任选的间隔子单元;下标a’是0或1,w是肽可切割单元;y是任选的间隔子单元;并且下标y是0、1或2。当下标b是0且下标a’是1时,a’变成a的亚基,因此二级接头具有式-w-y
y-。对于二级接头的任一式,蛋白酶作用于包含肽可切割单元的肽序列导致d的直接释放,当下标y是0或当下标y是1时,产生式y-d的药物-接头片段作为游离药物的前体,其中y通常进行自杀以提供游离药物;或者当下标y是2时,产生式y-y'-d的第一药物-接头片段,其中y是经历自杀的第一间隔子单元以提供式y'-d的第二药物接头片段,其中y'是第二间隔子单元,其分解以完成d作为游离药物的释放。
[0243]
在一些方面,其中二级接头含有肽可切割单元的药物接头化合物由式ic的结构表示:
[0244][0245]
并且配体药物缀合物的相应药物接头部分由式1d或式1e的结构表示:
[0246][0247]
[0248]
其中w是肽可切割单元并且式ic的m
1-a
a-b
b-、式1d的-m
2-a
a-b
b-和式1e的-m
3-a
a-b
b-是一级接头,其中m1是马来酰亚胺部分;m2是琥珀酰亚胺部分;m3是琥珀酸酰胺部分;y是任选的间隔子单元,于是下标y是0或1,或yy是-y-y',于是下标y是2,并且y和y'分别为第一和第二间隔子单元,剩余变量基团如针对式ia的药物接头化合物和式1a的药物接头部分所定义。本发明的药物接头化合物的含有m1部分的l
ss’一级接头和一些ldc/adc中药物接头部分的含有m2部分的l
ss
一级接头是其中a或其亚基被碱性单元取代或结合碱性单元的那些式。其他一级接头是ls一级接头,其源自上述式1c的含m2的l
ss
一级接头,通过水解它们的琥珀酰亚胺部分以提供式1d的含m3的部分。
[0249]
在上述任一方面,由靶细胞产生或在靶细胞内的蛋白酶特异性切割的酰胺键与间隔子单元(y)或药物单元(如果y不存在)的氨基相连。因此,蛋白酶作用于w中的肽序列导致d作为游离药物或其前体yy-d(自发片段化以提供游离药物)释放。
[0250]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的“间隔子单元”是指在药物接头化合物或配体药物缀合物的药物接头部分的接头单元中的式-a’a
’-w-y
y-的二级接头(lo)中的部分,其中下标y是1或2,表明存在1或2个间隔子单元,其中a’是第二任选的间隔子单元(其在如本文所述的一些方面变成一级接头的一部分),一级接头与二级接头共价附接作为存在的第一任选的间隔子单元的亚基,下标a’是0或1,表明a’不存在或存在;y是间隔子单元,w是式-pn…
[p3]-[p2]-[p1]-或-pn…
[p3]-[p2]-[p1]-[p-1]-的肽可切割单元,其中下标n的范围为0至12(例如,0-10、3-12或3-10),并且p1、p2和p3是赋予肿瘤组织匀浆相对于正常组织匀浆对蛋白酶切割的选择性的氨基酸残基,如本文所述。当下标y是1时,间隔子单元与w和药物单元(d)共价键合,或当下标y是2时,与和d共价键合的另一此类部分(y')共价键合。蛋白酶对w的作用启动d释放为游离药物,如本发明的实施方案进一步所述。
[0251]
如本文使用的“自杀式部分”是指自杀式间隔子单元(y)内的双功能部分,其中自杀式部分共价附接到d的杂原子,或共价附接到y和d之间的共用官能团(在允许的情况下任选地被取代),并且还通过另一任选取代的杂原子(j)共价附接到肽可切割单元,其中j是-nh-或酰胺官能团中适当取代的氮原子,以使自杀部分将这些药物接头组分结合到除非经活化否则通常稳定的三方分子中。
[0252]
在p1/p-1和y之间的肽键被切割时,d或第一药物接头片段(即y'-d)通过自杀式间隔子单元的自杀部分的自我破坏而自发地从三方分子中分离出来。在一些方面,插入y'-d或d与和w键合的y的任选取代的杂原子j之间的自杀部分间隔子单元的组分具有任选取代的式-c
6-c
24
亚芳基-c(r8)(r9)-、-c
5-c
24
杂亚芳基-c(r8)(r9)-、-c
6-c
24
亚芳基-c(r8)=c(r9)-或-c
5-c
24
杂亚芳基-c(r8)-=c(r9),其中r8和r9如本发明的实施方案所述并且通常是c
6-c
10
亚芳基-ch
2-或c
5-c
10
杂亚芳基-ch
2-,其中(杂)亚芳基任选地被取代,其中所述自杀部分间隔子单元的组分能够通过1,4或1,6-消除进行片段化以形成亚氨基-醌甲基化物或相关结构,同时在j和w之间的蛋白酶可切割键被切割时释放d或y'-d。在一些方面,具有与j键合的上述组分的自杀式间隔子单元例如任选取代的对氨基苯甲醇(pab)部分、邻或对氨基苯甲基缩醛、或在电子上类似于pab基团(即pab型)的其他芳族化合物,如2-氨基咪唑-5-甲醇衍生物(参见例如,hay等人,1999,bioorg.med.chem.lett.9:2237)或其中对氨基苯甲醇(pab)部分的苯基被杂亚芳基替换的那些。
[0253]
不受理论的束缚,结合到接头单元中的自杀式间隔子单元的pab或pab型部分的亚
芳基或杂亚芳基的芳族碳被j取代,其中j的供电子杂原子附接到w的切割位点,使得该杂原子的供电子能力减弱(即,其edg能力通过将自杀式间隔子单元的自杀部分结合到接头单元中而被掩盖)。杂(亚芳基)的另一个取代基是苄基碳,其附接到d的任选取代的杂原子(y和d之间共有的任选取代的官能团)或与药物单元(d)键合的第二间隔子单元(y'),其中苄基碳附接到中心亚芳基或杂亚芳基的另一个芳族碳原子,其中带有减弱的供电子杂原子的芳族碳相邻(即,1,2-关系),或两个另外的位置被从该苄基碳原子除去(即,1,4-关系)。选择官能化的edg杂原子,以便在处理w的切割位点时掩盖的杂原子的供电子能力得到恢复,从而引发1,4-或1,6-消除,以将-d作为游离药物从苄基取代基中排出,或当y'-d释放后,y’的自杀提供游离药物以引发治疗效果。示例性自杀部分和具有那些自杀部分的自杀式间隔子单元由本发明的实施方案举例说明。
[0254]
自杀基团的其他例子包括但不限于在电子上与pab基团类似的芳族化合物,如2-氨基咪唑-5-甲醇衍生物(参见例如,hay等人,1999,bioorg.med.chem.lett.9:2237)以及邻或对氨基苯甲基缩醛。可以使用在酰胺键水解时经历环化的间隔子,如取代和未取代的4-氨基丁酸酰胺(参见例如,rodrigues等人,1995,chemistry biology 2:223)、适当取代的双环[2.2.1]和双环[2.2.2]环系统(参见例如,storm等人,1972,j.amer.chem.soc.94:5815)以及2-氨基苯基丙酸酰胺(参见例如,amsberry等人,1990,j.org.chem.55:5867)。消除在甘氨酸的α位取代的含胺药物(参见例如,kingsbury等人,1984,j.med.chem.27:1447)也是自杀式基团的例子。在一个实施方案中,间隔子单元是分支的双(羟甲基)苯乙烯(bhms)单元(如wo 2007/011968中所述),其可用于结合和释放多种药物。wo 2005/082023中描述了另外的自杀式间隔子。
[0255]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的“亚甲基氨基甲酸酯单元”是指如下有机部分,其能够自杀并且插入配体药物缀合物或药物接头化合物的接头单元内的第一自杀式间隔子单元和药物单元之间,因此是示例性的第二间隔子单元。
[0256]
与药物单元键合的亚甲基氨基甲酸酯(mac)单元由式iii表示:
[0257]
或其药学上可接受的盐,其中波浪线表示亚甲基氨基甲酸酯单元与第一自杀式间隔子单元(y)共价附接;d是具有结合到亚甲基氨基甲酸酯单元中的官能团(例如,羟基、硫醇、酰胺或胺官能团)的药物单元;t*是来自所述官能团的杂原子,其包括氧、硫或作为任选取代的-nh-的氮。在切割包含mac单元的接头单元时,与该mac单元键合的第一自杀式间隔子单元(y)(作为第二自杀式间隔子单元(y'))经历片段化以释放式iii的-y'-d。然后mac单元自发分解以完成释放d作为游离药物,其假定机制由本发明的实施方案说明。
[0258]
如本文使用的“peg单元”是指包含聚乙二醇部分(peg)的基团,所述聚乙二醇部分具有重复的乙二醇亚基,所述乙二醇具有下式
[0259]
peg包括多分散peg、单分散peg和离散peg。多分散peg是具有不同尺寸和分子量的异质混合物,而单分散peg通常从异质混合物纯化得到,因此提供单一的链长度和分子量。离散peg是以逐步方式而不是经由聚合过程合成的化合物。离散peg提供了具有确定和指定链长度的单个分子。
[0260]
peg单元包含至少2个亚基、至少3个亚基、至少4个亚基、至少5个亚基、至少6个亚基、至少7个亚基、至少8个亚基、至少9个亚基、至少10个亚基、至少11个亚基、至少12个亚基、至少13个亚基、至少14个亚基、至少15个亚基、至少16个亚基、至少17个亚基、至少18个亚基、至少19个亚基、至少20个亚基、至少21个亚基、至少22个亚基、至少23个亚基、或至少24个亚基。一些peg单元包含多达72个亚基。
[0261]
如本文使用的“peg加帽单元”是名义上不反应的有机部分或官能团,其将peg单元的游离端和未拴系端封端并且在一些方面不是氢。在那些方面,peg加帽单元是甲氧基、乙氧基或其他c
1-c6醚,或者是-ch
2-co2h或其他合适的部分。醚、-ch
2-co2h、-ch2ch2co2h或其他合适的有机部分因此充当peg单元的末端peg亚基的“帽”。
[0262]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的“平行连接子单元”是指药物接头化合物或配体药物缀合物化合物的药物接头部分的有机部分,其通常在接头单元中作为第一或第二延伸子单元的亚基存在,其中平行连接子单元(l
p
)能够使与其附接的peg单元以平行方向定向至具有疏水性的药物单元(本文称为疏水性药物单元),以至少部分地减少该药物单元的疏水性。l
p
和相关的peg单元和peg加帽单元的结构描述于wo 2015/5057699(将其通过引用明确地并入本文)中,并且在一些方面,l
p
是三官能α-氨基酸、β-氨基酸或其他三官能含胺酸残基。
[0263]
本文使用的“细胞内切割的(intracellularly cleaved)”、“细胞内切割(intracellular cleavage)”和类似术语是指靶细胞内发生的针对配体药物缀合物等的代谢过程或反应,由此在缀合物的药物单元和配体单元之间通过接头单元进行的共价附接被破坏,导致d作为游离药物在靶细胞内释放。如本文所述,在一些实施方案中,d最初作为药物单元与一个或多个自杀式间隔子的加合物释放,所述自杀式间隔子随后自发地与药物单元分离以释放d作为游离药物。
[0264]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的“血液恶性肿瘤”是指起源于淋巴或骨髓来源的细胞的血细胞肿瘤,并且与术语“液体肿瘤”同义。血液恶性肿瘤可分为惰性、中度侵袭性或高度侵袭性血液恶性肿瘤。
[0265]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的“淋巴瘤”是指通常由淋巴来源的过度增殖细胞形成的血液恶性肿瘤。淋巴瘤有时分为两大类型:霍奇金淋巴瘤(hl)和非霍奇金淋巴瘤(nhl)。根据表型标志物、分子标志物或细胞发生标志物,淋巴瘤也可以根据与癌细胞最相似的正常细胞类型进行分类。该分类下的淋巴瘤亚型包括但不限于成熟b细胞赘生物、成熟t细胞和自然杀伤(nk)细胞赘生物、霍奇金淋巴瘤和免疫缺陷相关的淋巴增生性障碍。淋巴瘤亚型包括前体t细胞淋巴母细胞淋巴瘤(有时称为淋巴母细胞白血病,因为t细胞淋巴母细胞在骨髓中产生)、滤泡性淋巴瘤、弥漫性大b细胞淋巴瘤、套细胞淋巴瘤、b细胞慢性淋巴细胞淋巴瘤(由于外周血受累有时称为白血病)、malt淋巴瘤、伯基特淋巴瘤、蕈
样肉芽肿病及其更具侵袭性的变种塞扎里(s
é
zary)病、未另外指明的外周t细胞淋巴瘤、霍奇金淋巴瘤的结节硬化以及霍奇金淋巴瘤的混合细胞亚型。
[0266]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的“白血病”是指通常由骨髓来源的过度增殖细胞形成的血液恶性肿瘤,并且包括但不限于急性淋巴母细胞白血病(all)、急性髓性白血病(aml)、慢性淋巴细胞白血病(cll)、慢性髓性白血病(cml)和急性单核细胞白血病(amol)。其他白血病包括毛细胞白血病(hcl)、t细胞淋巴白血病(t-pll)、大颗粒淋巴细胞白血病和成人t细胞白血病。
[0267]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的“过度增殖细胞”是指异常细胞,其特征在于不希望的细胞增殖、或细胞分裂的异常高速率或持续状态、或与周围正常组织的细胞活动不相关或不协调的其他细胞活动。在一些方面,过度增殖细胞是过度增殖的哺乳动物细胞。在其他方面,过度增殖细胞是如本文所定义的过度刺激的免疫细胞,其细胞分裂或活化的持续状态发生在可能最初引起其细胞分裂变化的刺激停止之后。在其他方面,过度增殖细胞是转化的正常细胞或癌细胞,并且它们不受控制的和进行性的细胞增殖状态可能导致肿瘤是良性的、潜在恶性的(癌变前的)或明确地恶性的。由转化的正常细胞或癌细胞引起的过度增殖病症包括但不限于以癌前病变、增生、发育异常、腺瘤、肉瘤、母细胞瘤、癌、淋巴瘤、白血病或乳头状瘤为特征的那些。癌前病变通常被定义为表现出组织学变化并且与癌症发展风险增加相关的病变,并且有时具有表征癌症的一些但不是全部的分子特性和表型特性。激素相关或激素敏感性癌前病变包括但不限于前列腺上皮内瘤变(pin)(特别是高级别pin(hgpin))、非典型小腺泡增生(asap)、宫颈发育不良和导管原位癌。增生通常是指器官或组织内的细胞增殖超出通常可见的范围,这可能导致器官的总体增大或形成良性肿瘤或生长。增生包括但不限于子宫内膜增生(子宫内膜异位)、良性前列腺增生和导管增生。
[0268]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的“正常细胞”是指经受与正常组织的细胞完整性的维持、或循环淋巴细胞或血细胞的补充(其为经调节的细胞周转或因损伤而需要的组织修复所需的)、或由病原体暴露或其他细胞损害引起的经调节的免疫或炎症反应有关的协调细胞分裂的细胞,其中所引发的细胞分裂或免疫反应在完成必要的维持、补充或病原体清除时终止。正常细胞包括正常增殖细胞、正常休眠细胞和正常活化的免疫细胞。正常细胞包括正常休眠细胞,它们是处于静息go状态且尚未受应激或有丝分裂原刺激的非癌细胞,或是通常无活性或尚未被促炎细胞因子暴露而活化的免疫细胞。
[0269]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的术语“异常细胞”是指以对外部刺激的不成比例的反应或因不能适当调节其自发细胞内活性(在一些情况下具有突变来源)而变得功能失调的正常细胞。异常细胞包括过度增殖细胞和过度刺激的免疫细胞,如这些术语在别处所定义。当存在于生物体中时,那些细胞通常会干扰其他正常细胞的功能,从而对生物体造成伤害,并且随着时间的推移其破坏能力会增加。异常细胞包括癌细胞、过度激活的免疫细胞和生物体的其他不希望的细胞。异常细胞还可以指标称正常细胞,它们处于外表异常细胞的环境中,但仍然支持其他异常细胞(如肿瘤细胞)的增殖和/或存活,因此靶向标称正常细胞间接抑制了肿瘤细胞的增殖和/或存活。
[0270]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的“过度刺激的免疫细胞”是指参与先天性或适应性免疫的细胞,其特征在于在刺激(其可能最初引起增殖或刺激的变化)停止
之后出现或在不存在任何外部损害的情况下出现的异常持久的增殖或不适当的刺激状态。通常,持久的增殖或不适当的刺激状态会导致疾病状态或病症的慢性炎症状态特征。在一些情况下,最初可能引起增殖或刺激变化的刺激不能归因于外部损害,而是来自内部,如在自身免疫性疾病中。在一些方面,过度刺激的免疫细胞是已经通过慢性促炎细胞因子暴露而过度活化的促炎免疫细胞。
[0271]
在本发明的一些方面,配体药物缀合物组合物的配体药物缀合物化合物与异常增殖或不适当或持续活化的促炎免疫细胞优先展示的抗原结合。那些免疫细胞包括经典活化的巨噬细胞或1型t辅助(th1)细胞,其产生干扰素-γ(inf-γ)、白细胞介素-2(il-2)、白细胞介素-10(il-10)和肿瘤坏死因子-β(tnf-β),它们是参与巨噬细胞和cd8
+
t细胞活化的细胞因子。
[0272]
除非上下文另有说明或暗示,否则“生物利用率”是指施用至患者的给定量的药物的全身性利用率(即,血液/血浆水平)。生物利用率是一个绝对术语,其表示从所施用剂型到达总循环的药物时间(速率)和总量(程度)的度量。
[0273]
除非上下文另有说明或暗示,否则“受试者”是指患有过度增殖障碍、炎性障碍或免疫障碍或其他可归因于异常细胞的障碍或易患此类障碍的人类、非人灵长类动物或哺乳动物,所述受试者将受益于施用有效量的配体药物缀合物。受试者的非限制性例子包括人、大鼠、小鼠、豚鼠、猴子、猪、山羊、牛、马、狗、猫、鸟和家禽。通常,受试者是人类、非人灵长类动物、大鼠、小鼠或狗。
[0274]
除非上下文另有说明或暗示,否则“载体”是指与化合物一起施用的稀释剂、辅助剂或赋形剂。此类药物载体可以是液体,如水和油,包括石油、动物、植物或合成来源的那些油,如花生油、大豆油、矿物油、芝麻油。载体可以是盐水、阿拉伯胶、明胶、淀粉糊、滑石粉、角蛋白、胶体二氧化硅、尿素。另外,还可以使用辅助剂、稳定剂、增稠剂、润滑剂和着色剂。在一个实施方案中,当施用于受试者时,化合物或组合物和药学上可接受的载体是无菌的。当静脉内施用化合物时,水是示例性的载体。盐水溶液和水性右旋糖和甘油溶液也可以用作液体载体,特别是用于可注射溶液。合适的药物载体还包括赋形剂,如淀粉、葡萄糖、乳糖、蔗糖、明胶、麦芽、稻、面粉、白垩、硅胶、硬脂酸钠、单硬脂酸甘油酯、滑石粉、氯化钠、脱脂乳粉、甘油、丙烯、二醇、水和乙醇。如果需要,本发明的组合物还可以含有少量的润湿剂或乳化剂或ph缓冲剂。
[0275]
除非上下文另有说明,否则如本文使用的“盐形式”是指与一个或多个抗衡阳离子和/或抗衡阴离子进行离子缔合以形成整体中性物质的带电化合物。在一些方面,化合物的盐形式通过母体化合物的碱性或酸性官能团分别与外部酸或碱相互作用而发生。在其他方面,与抗衡阴离子缔合的化合物的带电原子在如当氮原子被季铵化时在不改变母体化合物的结构完整性的情况下不能发生自发解离成中性物质的意义上是永久的。因此,化合物的盐形式可以包含该化合物内的季铵化氮原子和/或碱性官能团的质子化形式和/或该化合物的离子化羧酸,它们中的每一个都与抗衡阴离子进行离子缔合。
[0276]
在一些方面,盐形式可以由同一化合物内的碱性官能团与离子化酸官能团的相互作用产生,或者涉及包含带负电荷的分子,如乙酸根离子、琥珀酸根离子或其他抗衡阴离子。因此,盐形式的化合物在其结构中可能具有多于一个带电原子。在母体化合物的多个带电原子是盐形式的一部分的情况下,该盐形式可以具有多个抗衡离子,使得化合物的盐形
式可以具有一个或多个带电原子和/或一个或多个抗衡离子。抗衡离子可以是使母体化合物上的相反电荷稳定的任何带电有机或无机部分。
[0277]
当化合物的碱性官能团(如伯胺、仲胺或叔胺或其他碱性胺官能团)与具有合适pka的有机或无机酸相互作用以使碱性官能团质子化时,或当具有合适pka的化合物的酸性官能团(如羧酸)与氢氧化物盐(如naoh或koh)或合适强度的有机碱(如三乙胺)相互作用以使酸性官能团去质子化时,通常获得化合物的质子化盐形式。在一些方面,盐形式的化合物含有至少一个碱性胺官能团,因此可以与该胺基团形成酸加成盐,该胺基团包括环状或无环碱性单元的碱性胺官能团。在药物接头化合物的背景下,合适的盐形式是不会过度干扰靶向剂与药物接头化合物之间的缩合反应(其提供配体药物缀合物)的盐形式。
[0278]
除非上下文另有说明,否则如本文使用的“药学上可接受的盐”是指化合物的盐形式,其中其抗衡离子对于将盐形式施用于预期受试者是可接受的并且包括无机和有机抗衡阳离子和抗衡阴离子。碱性胺官能团的示例性药学上可接受的抗衡阴离子(如在环状或无环碱性单元中的那些)包括但不限于硫酸盐、柠檬酸盐、乙酸盐、草酸盐、氯化物、溴化物、碘化物、硝酸盐、硫酸氢盐、磷酸盐、酸性磷酸盐、异烟酸盐、乳酸盐、水杨酸盐、酸性柠檬酸盐、酒石酸盐、油酸盐、单宁酸盐、泛酸盐、酒石酸氢盐、抗坏血酸盐、琥珀酸盐、马来酸盐、甲磺酸盐、苯磺酸盐、龙胆酸盐、富马酸盐、葡萄糖酸盐、葡萄糖醛酸盐、糖酸盐、甲酸盐、苯甲酸盐、谷氨酸盐、甲磺酸盐、乙磺酸盐、苯磺酸盐、对甲苯磺酸盐和双羟萘酸盐(即,1,1'-亚甲基-双-(2-羟基-3-萘甲酸盐))。
[0279]
通常,药学上可接受的盐选自p.h.stahl和c.g.wermuth,编辑,handbook of pharmaceutical salts:properties,selection and use,weinheim/z
ü
rich:wiley-vch/vhca,2002中所述的那些。盐的选择取决于药物产品必须表现出的特性(包括在各种ph值下的足够水溶性),取决于预期的一种或多种施用途径、具有流动特性的结晶度和适用于处理的低吸湿性(即吸水性与相对湿度)、以及通过确定当在冻干配制品中时在加速条件下的化学稳定性和固态稳定性(即,用于确定在40℃和75%相对湿度下储存时的降解或固态变化)所得到的所需保质期。
[0280]
除非上下文另有说明或暗示,否则“抑制(inhibit)”、“抑制(inhibition of)”和类似术语意指减少可测量的量,或完全防止不希望的活动或结果。在一些方面,不希望的结果或活动与异常细胞有关并且包括过度增殖、或过度刺激或疾病状态下的其他失调的细胞活动。配体药物缀合物对这种失调的细胞活动的抑制通常相对于未处理的细胞(用媒介物处理的假细胞)在合适的测试系统中(如在细胞培养物(体外)或异种移植模型(体内))中确定。通常,将靶向不存在或在目的异常细胞上具有低拷贝数的抗原或被基因工程化以不识别任何已知抗原的配体药物缀合物用作阴性对照。
[0281]
除非上下文另有说明,否则“治疗(treat)”、“治疗(treatment)”和类似术语是指治疗性治疗,其包括预防性措施以预防复发,其中目的是抑制或减缓(减轻)不希望的生理变化或障碍,如癌症的发展或扩散或慢性炎症引起的组织损伤。通常,此类治疗性治疗的有益或期望的临床益处包括但不限于症状减轻、疾病的程度减小、疾病状态稳定(即,不恶化)、疾病进展延迟或减缓、疾病状态改善或缓和、以及无论是可检测的还是不可检测的缓解(无论是部分还是全部)。“治疗”还可以意指与未接受治疗的预期存活期或生活质量相比,延长存活期或生活质量。需要治疗的患者包括已经患有病症或障碍的患者,以及易于患
有病症或障碍的患者。
[0282]
在癌症的背景下,术语“治疗”包括以下任一项或全部:抑制肿瘤细胞、癌细胞或肿瘤的生长,抑制肿瘤细胞或癌细胞的复制,抑制肿瘤细胞或癌细胞的传播,减轻总体肿瘤负荷或减少癌细胞的数量,或改善与癌症相关的一种或多种症状。
[0283]
除非上下文另有说明或暗示,否则如本文使用的术语“治疗有效量”是指游离药物或具有药物单元(其作为游离药物释放)的配体药物缀合物的有效治疗哺乳动物的疾病或障碍的量。在癌症的情况下,治疗有效量的游离药物或配体药物缀合物可以减少癌细胞的数量;减小肿瘤尺寸;抑制(即,在一定程度上减慢并且优选地停止)癌细胞浸润到外周器官中;抑制(即,在一定程度上减慢并且优选地停止)肿瘤转移;在一定程度上抑制肿瘤生长;和/或在一定程度上缓解与癌症相关的一种或多种症状。在游离药物或配体药物缀合物可以抑制现有癌细胞生长和/或杀死现有癌细胞的程度上,它可以是细胞抑制的和/或细胞毒性的。对于癌症治疗,可以例如通过评估到疾病进展的时间(ttp)、确定反应率(rr)和/或总存活期(os)来测量功效。
[0284]
在由过度刺激的免疫细胞引起的免疫障碍的情况下,治疗有效量的药物可以减少过度刺激的免疫细胞的数量、过度刺激的免疫细胞的刺激程度和/或渗入其他正常组织的程度,和/或在一定程度上减轻与由于过度刺激的免疫细胞引起的免疫系统失调相关的一种或多种症状。针对由于过度刺激的免疫细胞引起的免疫障碍,可以例如通过评估一种或多种炎症替代物(包括一种或多种细胞因子水平,如il-1β、tnfα、infγ和mcp-1的水平)或经典活化的巨噬细胞的数量来测量功效。
[0285]
在本发明的一些方面,配体药物缀合物化合物与靶细胞(即异常细胞,如过度增殖细胞或过度刺激的免疫细胞)表面上的抗原缔合,并且然后缀合物化合物通过受体介导的内吞作用被吸收到靶细胞内。一旦进入细胞,缀合物的接头单元内的一个或多个可切割单元被切割,导致药物单元(d)作为游离药物释放。然后如此释放的游离药物能够在胞质溶胶内迁移并诱导细胞毒性活性或细胞抑制活性,或者在过度刺激的免疫细胞的情况下,游离药物可以替代地抑制促炎信号转导。在本发明的另一个方面,药物单元(d)从靶细胞外但靶细胞附近的配体药物缀合物化合物释放,使得由该释放产生的游离药物定位于所需的作用位点并且能够随后渗入细胞而不是在远端部位过早释放。
[0286]
2.实施方案
[0287]
下面描述了本发明的各种实施方案,之后更详细地讨论了在本发明的方法中有用的组分,例如基团、试剂和步骤。为所述方法的组分选择的任何实施方案都可以应用于如本文所述的本发明的每个方面,或者它们可以涉及单个方面。在一些方面,所选实施方案可以与适合描述具有疏水性澳瑞他汀f药物单元的澳瑞他汀配体药物缀合物、药物接头化合物或其中间体的任何组合结合。
[0288]
2.1配体药物缀合物
[0289]
本发明的配体药物缀合物(ldc)化合物是具有通过介于中间的接头单元(lu)连接到配体单元的药物单元的化合物,其中lu包含与正常组织匀浆相比更易受肿瘤组织匀浆进行蛋白水解切割的肽可切割单元,以释放d作为游离药物,并且本发明的配体药物缀合物通常具有式1的结构:l-[lu-(d’)]
p’ꢀꢀꢀ
(1)
[0290]
或其盐,特别是其药学上可接受的盐,其中l是配体单元;lu是接头单元;d’代表1至4个药物单元,其结合或在结构上对应于对于式-lu-(d)'的每个药物接头部分相同的游离药物;下标p'是范围为1至24的整数,其中配体单元能够选择性结合靶异常细胞的抗原,其中靶抗原能够与结合的缀合物化合物一起内化,以随后细胞内释放游离药物,其中配体药物缀合物化合物中的每个药物接头部分具有式1a的结构:
[0291]
或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中式1a的药物接头部分的-l
b-a
a-b
b-部分通常代表式1中的接头单元(lu)的一级接头(lr),
[0292]
其中波浪线表示与l共价附接;lb是配体共价结合部分;a是第一任选的延伸子单元;下标a是0或1,分别表示a不存在或存在;b是任选的分支单元;下标b是0或1,分别表示b不存在或存在;d是药物单元;下标q是范围为1至4的整数;并且lo是具有以下结构的二级接头部分:
[0293]
其中与a’相邻的波浪线表示lo与一级接头共价附接的位点;与y相邻的波浪线表示lo与药物单元共价附接的位点;a’是第二任选的间隔子单元,下标a'是0或1,分别表示a’不存在或存在,w是肽可切割单元,y是间隔子单元,并且y是0、1或2,分别表示间隔子单元不存在或存在1个或2个间隔子单元。
[0294]
配体药物缀合物组合物包含配体药物缀合物化合物的分布或集合并且由式1的结构表示,其中下标p'被下标p替换,其中下标p是范围为约2至约24的数字。
[0295]
传统的配体药物缀合物也由式1表示,但具有肽可切割单元(w),所述肽可切割单元包含直接与d或通过y间接共价附接的二肽,其中二肽被设计为对特定的细胞内蛋白酶(相对于正常细胞,其活性在异常细胞中上调)具有选择性。相反,本发明的缀合物基于出人意料的发现,即包含异常细胞的组织内的整体蛋白酶活性可以通过适当设计的可切割单元同时保持被自由循环的蛋白酶切割的抗性而与包含正常细胞的正常组织内的该活性区分开来。对于本发明的缀合物,通过结合某些三肽的肽可切割单元实现这一区分,其中这些三肽已通过本文所述的筛选方法鉴定,在这些筛选方法中将来自包含异常细胞的组织匀浆的蛋白酶活性与正常组织匀浆的蛋白酶活性进行比较,其中已知正常组织是哺乳动物受试者在被施用治疗有效量的传统配体药物缀合物时经历的一个或多个中靶和/或脱靶不良事件的发源地。
[0296]
因此,在本发明的一个主要实施方案中,w是包含三肽的肽可切割单元,其提供识别位点,与自由循环的蛋白酶相比,所述识别位点被靶异常细胞的一种或多种细胞内蛋白酶选择性地作用并且与正常组织匀浆中的蛋白酶相比,也被肿瘤组织匀浆中的蛋白酶选择性地作用。对于癌症的治疗,选择肽可切割单元的三肽序列,以使已知是施用治疗有效量的传统配体药物缀合物导致的中靶和/或脱靶不良事件的发源地的正常组织的蛋白酶与肿瘤组织的蛋白酶相比,不太可能作用于具有基于该三肽的可切割单元的缀合物,从而为靶向
癌细胞提供更大的选择性。该选择基于与癌症的肿瘤组织匀浆相比,正常组织匀浆中较低的总体蛋白酶活性。与本发明的改进的缀合物相比,含有二肽可切割单元的传统配体药物缀合物被设计为被组织蛋白酶b选择性地作用,并且主要依赖于用于选择性靶向癌细胞而不是正常细胞的免疫学特异性,组织蛋白酶b是一种细胞内蛋白酶,其活性在癌细胞中被上调。本发明的改进的缀合物具有另外水平的选择性,因为与靶癌细胞所在的肿瘤组织相比,它在正常组织内不易被蛋白酶作用。
[0297]
在一些实施方案中,式1a的药物接头部分将具有由式1b表示的结构:
[0298]
其中lb是如本文所定义的用于药物接头部分或药物接头化合物的接头单元(lu)中的一级接头(lr)的配体共价结合部分;a和b分别是lr的第一任选的延伸子单元和任选的分支单元;下标q范围为1至4;并且剩余的变量基团如本文针对lo所定义。
[0299]
在那些实施方案中的一些实施方案中,w含有直接附接到药物单元的三肽,因此下标y是0。当下标y是1时,三肽附接到自杀式间隔子单元,因此蛋白酶的切割提供式y-d的药物接头片段,其中y进行自杀从而完成游离药物的释放。当下标y是2时,三肽附接到第一自杀式间隔子单元(y),因此蛋白酶的切割提供式y-y'-d的第一药物接头片段,其中y'是第二间隔子单元并且在第一间隔子单元自杀之后提供式y'-d的第二药物接头片段,y'-d分解以完成游离药物的释放。
[0300]
具有式1b的药物接头部分(其中肽可切割单元(w)的三肽直接附接到药物单元或附接到介于中间的间隔子单元上)的示例性配体药物缀合物化合物具有方案1a的结构,其中p1、p2和p3是三肽序列的氨基酸残基,d通过氨基甲酸酯或碳酸酯官能团附接到对氨基苯甲醇残基,氨基甲酸酯或碳酸酯官能团与对氨基苯甲醇残基一起代表yy,其中下标y是2。在那些示例性配体药物缀合物化合物中,与p1相邻的酰胺键的羰基官能团来自三肽序列的c末端,其中该酰胺键是蛋白酶切割的位点(由箭头指示),而与p3相邻的酰胺键的氨基来自三肽序列的n末端。将酰胺官能团切割为p1产生具有方案1a所示结构的第一药物接头片段,所述第一药物接头片段进行自杀以提供第二药物接头片段,所述第二药物接头片段自发分解并释放co2以完成d作为式h-t*-d*的游离药物的释放,式h-t*-d*具有羟基或胺基团,其氧原子或氮部分-nh-由t*表示,其中d*代表游离药物的剩余部分。
[0301]
方案1a.
[0302]
在那些实施方案中,称为p4、p5等的一种或多种氨基酸可以存在于式-l
b-a’a
’-的一级接头和p3之间,作为包含三肽的肽序列的一部分,所述三肽赋予对细胞内蛋白水解的选择性优于被自由循环的蛋白酶蛋白水解,并且对肿瘤组织匀浆的蛋白水解的选择性优于正常组织匀浆的蛋白水解。从具有这种延伸的肽序列的配体药物缀合物释放游离药物的机制类似于方案1a的机制。
[0303]
在其他实施方案中,称为p-1的氨基酸残基插入w的赋予特异性的三肽和d或-y
y-d之间,使得d或最初在赋予特异性的三肽处由于蛋白酶作用释放的药物接头片段包含该氨基酸,因此需要通过细胞内内肽酶进行进一步处理,以允许发生一个或多个间隔子单元的自杀。对于那些实施方案,具有式1b的药物接头部分(其中肽可切割单元的赋予特异性的三肽不直接附接到药物单元或附接到介于中间的间隔子单元上)示例性配体药物缀合物化合物具有方案1b中所示的结构。p1和p-1之间敏感的酰胺键(由箭头指示)的蛋白酶切割提供了药物接头片段,其中第一自杀式间隔子单元(y)作为氨基酸残基存在,它提供了内肽酶的底物与y的自杀部分附接,y是通过氨基甲酸酯或碳酸酯官能团与d附接的对氨基苯甲醇残基。氨基酸-对氨基苯甲醇残基和氨基甲酸酯或碳酸酯官能团一起代表yy,其中下标y是2。在内肽酶除去p-1后,发生如方案1a中的自杀,以释放d作为式h-t*-d*的游离药物。
[0304]
方案1b
[0305]
与以前一样,称为p4、p5等的一个或多个氨基酸可以存在于式-l
b-a’a
’-的一级接头和p3之间,作为包含三肽的肽序列的一部分,所述三肽赋予对细胞内蛋白水解的选择性优于自由循环蛋白酶的蛋白水解,并且对肿瘤组织匀浆的蛋白水解的选择性优于正常组织匀浆的蛋白水解。尽管方案1b中的p-1形式上是第一自杀式间隔子单元(y)的一部分,但为方便起见,它将与三肽序列缔合,因此w是以描述此类肽可切割单元的seq id表示的四肽。如下进一步讨论了本发明的配体药物缀合物的那些单元和其他组分。
[0306]
2.2.1配体单元
[0307]
配体药物缀合物的配体单元(l)是缀合物的靶向部分,其选择性地结合靶部分。在一些实施方案中,配体单元选择性地结合作为靶部分的细胞成分(细胞结合剂)或其他目的靶分子。配体单元的作用是将配体药物缀合物的药物单元靶向并呈递给特定的靶细胞群,配体单元与靶细胞群相互作用,以选择性地释放作为游离药物的d。提供配体单元的靶向剂包括但不限于蛋白质、多肽和肽。示例性配体单元包括但不限于由蛋白质、多肽和肽提供的那些,如抗体(例如全长抗体及其抗原结合片段)、干扰素、淋巴因子、激素、生长因子和集落刺激因子。其他合适的配体单元是来自维生素、营养素转运分子或任何其他细胞结合分子或物质的那些。在一些实施方案中,配体单元来自非抗体蛋白质靶向剂。在其他实施方案中,配体单元来自蛋白质靶向剂,如抗体。优选的靶向剂是较大分子量的蛋白质,例如具有至少约80kd分子量的细胞结合剂。
[0308]
靶向剂与药物接头化合物的一级接头前体(l
r’)的配体共价结合前体(l
b’)部分反应,形成与式1a的药物-接头部分的一级接头(lr)的配体共价结合(lb)部分共价附接的配体单元。靶向剂具有或被修饰为具有适当数量的附接位点以容纳由下标p定义的必要数量的药物-接头部分,无论附接位点是天然存在的还是非天然存在的(例如,工程化的)。例如,为了使下标p的值为6至14,靶向剂必须能够与6至14个药物-接头部分形成键。附接位点可以是天然存在的或工程化到靶向剂中。靶向剂可以经由靶向剂的反应性或可活化杂原子或含
杂原子的官能团与药物接头化合物的接头单元的l
ss
部分形成键。可存在于靶向剂上的反应性或可活化杂原子或含杂原子的官能团包括硫(在一个实施方案中,来自靶向剂的硫醇官能团)、c=o(在一个实施方案中,来自靶向剂的羰基、羧基或羟基)和氮(在一个实施方案中,来自靶向剂的伯氨基或仲氨基)。那些杂原子可以以靶向剂的自然状态(例如天然存在的抗体)存在于靶向剂上,或者可以经由化学修饰或基因工程而引入靶向剂中。
[0309]
在一个实施方案中,靶向剂具有硫醇官能团(例如,半胱氨酸残基的硫醇官能团),并且来自其的配体单元经由硫醇官能团的硫原子附接到配体药物缀合物化合物的药物接头部分。
[0310]
在另一个实施方案中,靶向剂具有可以与药物接头化合物的接头单元的lr的活化酯(包括但不限于n-羟基琥珀酰亚胺酯、五氟苯酯和对硝基苯酯)反应的赖氨酸残基,因此产生来自在配体单元的氮原子和来自药物接头化合物的接头单元的c=o官能团之间的酰胺键。
[0311]
在又另一个实施方案中,靶向剂具有一个或多个赖氨酸残基,所述赖氨酸残基可以被化学修饰以引入一个或多个硫醇官能团。该靶向剂的配体单元经由引入的硫醇官能团的硫原子附接到接头单元。可用于修饰赖氨酸的试剂包括但不限于n-琥珀酰亚胺基s-乙酰硫代乙酸酯(sata)和2-亚氨基硫烷盐酸盐(traut试剂)。
[0312]
在另一个实施方案中,靶向剂可以具有一个或多个碳水化合物基团,所述碳水化合物基团可以被化学修饰以具有一个或多个硫醇官能团。来自该靶向剂的配体单元经由引入的硫醇官能团的硫原子附接到接头单元,或者靶向剂可以具有一个或多个可以被氧化以提供醛(-cho)基团的碳水化合物基团(参见例如,laguzza等人,1989,j.med.chem.32(3):548-55)。然后,相应的醛可以与具有亲核氮的药物接头化合物的l
ss
部分反应。lr上可以与靶向剂上的羰基反应的其他反应位点包括但不限于肼和羟胺。用于修饰蛋白质以附接药物接头部分的其他方案描述于coligan等人,current protocols in protein science,第2卷,john wiley&sons(2002)(通过引用并入本文)中。
[0313]
在优选实施方案中,药物接头化合物的lr的反应基团是马来酰亚胺(m1)部分,并且l与lr的共价附接是通过靶向剂的硫醇官能团实现的,因此硫取代的琥珀酰亚胺(m2)部分是通过迈克尔加成形成的。硫醇官能团可以以靶向剂的自然状态(例如天然存在的残基)存在于靶向剂上,或者可以经由化学修饰和/或基因工程而引入靶向剂中。
[0314]
对于生物缀合物,已观察到药物缀合位点会影响许多参数,包括缀合容易程度、药物-接头稳定性、对所得生物缀合物的生物物理性质的影响以及体外细胞毒性。关于药物-接头稳定性,药物-接头与配体的缀合位点可以影响缀合的药物-接头部分经历消除反应的能力,并且影响药物接头部分从生物缀合物的配体单元转移到存在于生物缀合物环境中的替代反应性硫醇(例如像白蛋白、游离半胱氨酸或血浆中的谷胱甘肽中的反应性硫醇)的能力。这样的位点包括例如链间二硫化物以及选择的半胱氨酸工程化位点。除了其他位点之外,本文所述的配体-药物缀合物可以在对消除反应较不敏感的位点(例如,根据kabat所述的eu索引的位置239)处与硫醇残基缀合。
[0315]
在优选实施方案中,配体单元(l)是抗体或其抗原结合片段,从而定义抗体药物缀合物(adc)的抗体配体单元,其中抗体配体单元能够选择性结合癌细胞的靶抗原以随后释放d作为游离药物,其中靶抗原能够在所述结合后内化到所述癌细胞中,以启动游离药物的
细胞内释放。
[0316]
有用的抗体包括多克隆抗体,所述多克隆抗体是源自免疫动物的血清的异质抗体分子群。其他有用的抗体是单克隆抗体,所述单克隆抗体是针对特定抗原决定簇(例如,癌细胞抗原、病毒抗原、微生物抗原、蛋白质、肽、碳水化合物、化学物质、核酸、或其片段)的均质抗体群。可以通过使用本领域已知的任何技术来制备针对目的抗原的单克隆抗体(mab),所述技术通过培养中的连续细胞系提供抗体分子的生产。
[0317]
有用的单克隆抗体包括但不限于人单克隆抗体、人源化单克隆抗体或嵌合人-小鼠(或其他物种)单克隆抗体。抗体包括全长抗体及其抗原结合片段。人单克隆抗体可以通过本领域已知的众多技术中的任何一种来制备(例如,teng等人,1983,proc.natl.acad.sci.usa.80:7308-7312;kozbor等人,1983,immunology today 4:72-79;以及olsson等人,1982,meth.enzymol.92:3-16)。
[0318]
抗体可以是免疫特异性结合靶细胞(例如,癌细胞抗原、病毒抗原或微生物抗原)的抗体或结合肿瘤细胞或基质的其他抗体的功能活性片段、衍生物或类似物。在这方面,“功能活性”意指片段、衍生物或类似物能够免疫特异性地结合靶细胞。为了确定哪些cdr序列与抗原结合,可以通过本领域已知的任何结合测定方法(例如bia核心测定)将含有cdr序列的合成肽用于与抗原的结合测定中(参见例如,kabat等人,1991,sequences of proteins of immunological interest,第五版,national institute of health,马里兰州贝塞斯达;kabat e等人,1980,j.immunology 125(3):961-969)。
[0319]
其他有用的抗体包括抗体片段,例如但不限于f(ab')2片段、fab片段、fvs、单链抗体、双抗体、三抗体、四抗体、scfv、scfv-fv或与抗体具有相同特异性的任何其他分子。
[0320]
另外,包含人部分和非人部分的重组抗体(如嵌合和人源化单克隆抗体)可以使用标准重组dna技术制备,并且是有用的抗体。嵌合抗体是其中不同部分源自不同动物物种的分子,例如像具有源自鼠单克隆抗体的可变区和人免疫球蛋白恒定区的那些。(参见例如,美国专利号4,816,567和美国专利号4,816,397,将所述文献通过引用以其整体并入本文)。人源化抗体是来自非人物种的抗体分子,其具有一个或多个来自非人物种的互补决定区(cdr)和来自人免疫球蛋白分子的框架区。(参见例如,美国专利号5,585,089,将其通过引用以其整体并入本文)。这样的嵌合和人源化单克隆抗体可以通过本领域已知的重组dna技术产生,例如使用以下文献中所述的方法(将每种方法通过引用明确地并入本文):国际公开号wo 87/02671;欧洲专利公开号0 184 187;欧洲专利公开号0 171 496;欧洲专利公开号0 173 494;国际公开号wo 86/01533;美国专利号4,816,567;欧洲专利公开号012 023;berter等人,science(1988)240:1041-1043;liu等人,proc.natl.acad.sci.(usa)(1987)84:3439-3443;liu等人,j.immunol.(1987)139:3521-3526;sun等人proc.natl.acad.sci.(usa)(1987)84:214-218;nishimura等人cancer.res.(1987)47:999-1005;wood等人,nature(1985)314:446-449;shaw等人,j.natl.cancer inst.(1988)80:1553-1559;morrison,science(1985)229:1202-1207;oi等人biotechniques(1986)4:214;美国专利号5,225,539;jones等人,nature(1986)321:552-525;verhoeyan等人,science(1988)239:1534;以及beidler等人,j.immunol.(1988)141:4053-4060。
[0321]
完全人抗体是特别优选的,并且可以使用转基因小鼠产生,所述转基因小鼠不能表达内源性免疫球蛋白重链和轻链基因但可以表达人重链和轻链基因。
[0322]
抗体包括被修饰(即通过任何类型分子的共价附接,如果这种共价附接允许抗体保持其抗原结合免疫特异性)的类似物和衍生物。例如但不限于,抗体的衍生物和类似物包括已被进一步修饰的那些,例如,通过糖基化、乙酰化、聚乙二醇化、磷酸化、酰胺化、通过已知保护/封闭基团的衍生化、蛋白水解切割、与细胞抗体单元或其他蛋白质的连接等。可以通过已知技术进行许多化学修饰中的任一种,所述技术包括但不限于特异性化学切割、乙酰化、甲酰化、在衣霉素存在下的代谢合成等。另外,类似物或衍生物可以含有一种或多种非天然氨基酸。
[0323]
抗体可以在与fc受体相互作用的氨基酸残基中具有修饰(例如,取代、缺失或添加)。特别地,抗体可以在被鉴定为参与抗fc结构域和fcrn受体之间的相互作用的氨基酸残基中具有修饰(参见例如,国际公开号wo 97/34631,将其通过引用以其整体并入本文)。
[0324]
在具体实施方案中,使用用于治疗癌症的已知抗体。在一些实施方案中,抗体将选择性地结合血液恶性肿瘤的癌抗原。
[0325]
2.2.2一级接头
[0326]
在一组实施方案中,配体药物缀合物包含一个或多个式-l
r-l
o-d的药物接头部分,其中lo是如本文所述的-a’a
’-w-y
y-,其中lr是一级接头,a’是第二任选的延伸子单元,a’是0或1,分别表示a’不存在或存在,y是间隔子单元,下标y是0、1或2,分别表示间隔子单元不存在或存在1个或2个间隔子单元,d是药物单元,并且w是肽可切割单元,其中肽可切割单元是多达12(例如3-12或3-10)个连续氨基酸的序列,其中所述序列包含三肽,与正常组织匀浆相比,所述三肽更易受肿瘤组织匀浆进行的蛋白水解切割以启动作为游离药物的d的释放,其中针对正常组织细胞的细胞毒性(由于游离药物在这些细胞内部和/或其附近的非预期释放)与向有需要的受试者施用有效量的比较配体药物缀合物(其肽可切割单元的氨基酸序列是二肽-缬氨酸-瓜氨酸-)导致的不良事件相关,和/或其中三肽增加了与比较缀合物相比配体药物缀合物的生物利用率,而不利于其对正常组织的生物利用率。在那些实施方案中的一些实施方案中,-l
r-是-l
b-a
a-b
b-,其中lb是配体共价结合部分,a是第一任选的延伸子单元,下标a是0或1,分别表示a不存在或存在,并且b是任选的分支单元,下标b是0或1,分别表示b不存在或存在。
[0327]
在一些实施方案中,药物接头部分具有以下结构:
[0328][0329]
或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中lr、a’、a’、y、y和d保留它们先前的含义,并且p1、p2和p3是氨基酸残基,与比较配体药物缀合物(其肽可切割单元的氨基酸序列是二肽-缬氨酸-瓜氨酸-)相比,所述氨基酸残基一起提供被肿瘤组织匀浆的蛋白水解的选择性优于被正常组织匀浆蛋白水解和/或提供增加的对肿瘤组织的生物利用率而不利于对正常组织的生物利用率,其中如果下标y是1或2,则蛋白水解切割发生在p1和y之间的共价键处,或者如果下标y是0,则蛋白水解切割发生在p1和d之间的共价键处,并且其中肿瘤组织和正常组织属于相同物种。
[0330]
如别处所述,其他实施方案在p1和y或d(这取决于下标y的值)之间含有另外的氨基酸残基,其被称为p-1,使得肿瘤组织匀浆的一种或多种蛋白水解酶的选择性内肽酶作用发生在p1和p-1之间的酰胺键处,以释放式-[p-1]-y
y-d的药物接头片段。如果下标y是0(即
y不存在),则从该片段释放游离药物将通过蛋白水解酶的外肽酶作用而发生,以除去p-1氨基酸残基,从而直接提供游离药物。
[0331]
在其中在p1和y或d之间存在另外氨基酸残基的一些实施方案中,药物接头部分具有以下结构:
[0332][0333]
或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中lr、a’、a’、y、y和d保留它们先前的含义,并且p1、p2和p3是氨基酸残基,任选地与p-1一起提供对肿瘤组织匀浆的蛋白水解的选择性优于正常组织匀浆的蛋白水解,其中蛋白水解切割发生在p1和p-1之间的共价键处,以释放具有[p-1]-y
y-d结构的接头片段。
[0334]
在那些实施方案中的一些实施方案中,当下标y是0时,由内肽酶切割p1和p-1氨基酸之间的酰胺键产生的[p-1]-d残基也发挥细胞毒性活性。在其他实施方案中,下标y是1或2,因此外肽酶除去p-1氨基酸残基的作用提供了式-y
y-d的另一个药物接头片段,其自发片段化以提供游离药物。
[0335]
在其他实施方案中,称为p4、p5

pn的一个或多个氨基酸残基(其中下标n的范围高达12(例如3-12或3-10))位于p3和lr或a’之间(取决于下标a’的值),在一些实施方案中,其还是含有p-1氨基酸残基的肽可切割单元。在任一情况下,选择另外的p4、p5

pn氨基酸残基,以便不改变提供-y
y-d或-[p-1]-y
y-d片段的切割位点,但是赋予配体药物缀合物所需物理化学和/或药代动力学性质,如提高的溶解度以减少聚集。
[0336]
在其中在p3的n末端具有另外的一个或多个氨基酸残基或在p1和y或d之间另外具有p-1的一些实施方案中,药物接头部分具有以下结构:
[0337][0338][0339]
或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中lr、a’、a’、y、y和d保留它们先前的含义,并且p-1和p1、p2、p3

pn是氨基酸残基,其中下标n的范围高达12(例如3-12或3-10),并且p1、p2和p3任选地与p-1一起提供对肿瘤组织匀浆的蛋白水解的选择性优于正常组织匀浆的蛋白水解,其中蛋白水解切割发生在p1和y
y-d之间或p1和p-1之间的共价键处,以释放分别具有y
y-d或[p-1]-y
y-d结构的接头片段,其中后者随后经历外肽酶切割成以释放具有y
y-d结构的药物片段。在这两种情况下,y
y-d接头片段都会进行自发分解,以完成d作为游离药物的释放。
[0340]
在那些实施方案中的任一个实施方案中,当下标b是0时,药物接头部分的lr具有式-l
b-a
a-,其中lb是配体共价结合部分并且a是第一任选的延伸子单元。在此类实施方案中,如果a是1且下标a’是1,则a’作为a的亚基存在,因此被认为是一级接头的组分。
[0341]
在下标b是0且下标a是1的一些优选实施方案中,式-l
b-a-的lr是自稳定接头(l
ss
)部分或从l
ss
的琥珀酰亚胺(m2)部分受控水解获得的自稳定接头(ls)部分。具有任一类型一级接头的配体药物缀合物组合物或其缀合物化合物的药物接头部分的示例性l
ss
和ls一级接头分别由以下结构或其盐、特别是药学上可接受的盐表示:
[0342]
其中波浪线表示与a’或w共价附接的位点,这取决于下标a’的值;a’是a的任选子单元;[he]是任选的水解增强单元,是由a提供的组分;bu是碱性单元;r
a2
是任选取代的c
1-c
12
烷基;虚曲线表示任选的环化,因此在不存在所述环化的情况下,bu是无环碱性单元,其具有伯胺、仲胺或叔胺官能团作为无环碱性单元的碱性官能团,或在存在所述环化的情况下,bu是环化碱性单元,其中r
a2
和bu连同两者所附接的碳原子一起定义任选取代的螺c
3-c
20
杂环,其含有仲胺或叔胺官能团的骨架碱性氮原子作为环状碱性单元的碱性官能团,
[0343]
其中所述无环碱性单元或环状碱性单元的碱性氮原子任选地被氮保护基团适当地保护,这取决于碱性氮原子的取代度,或任选地被质子化。
[0344]
在下标b是0且下标a是1的其他优选实施方案中,式-l
b-a-的一级接头不包含碱性单元,其示例为以下结构:
[0345]
或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中可变基团如先前针对l
ss
或ls一级接头所述。
[0346]
代表性的l-l
r-结构(其中lr与ldc的配体单元(l)共价附接)如下:
[0347]
及其盐,特别是药学上可接受的盐,其中琥珀酰亚胺环系统的结构被水解成开环形式,其中所示的(#)硫原子来自配体单元;并且其中波浪线表示与缀合物结构的剩余部分共价附接的位点。
[0348]
其他代表性的l-l
r-结构如下:
[0349]
其中所示的(#)氮、碳或硫原子来自配体单元;并且其中波浪线表示与缀合物结构的剩余部分共价附接的位点。
[0350]
在另一组实施方案中,可用于制备如前一组实施方案中所述的配体药物缀合物的药物接头化合物具有如本文所述的式lr’‑
a’a
’-w-y
y-d,其中l
r’是药物接头化合物的一级接头,当药物接头化合物用于制备缀合物时,l
r’转化为配体药物缀合物的药物接头部分的一级接头lr,a’是第二任选的延伸子单元,a’是0或1,分别表示a'不存在或存在,其中当l
r’不包含分支单元且下标a’是1时,a’作为a的亚基被认为是l
r’的一部分且作为l
r’的组分存在,y是间隔子单元,下标y是0、1或2,分别表示间隔子单元不存在或存在1个或2个间隔子单元,d是药物单元,w是包含三肽的肽可切割单元,所述三肽与正常组织匀浆相比更易受肿瘤组织匀浆进行的蛋白水解切割,其中针对正常组织细胞的细胞毒性(由于d作为游离药物在这些细胞内部和/或其附近的非预期释放)与施用用于靶向肿瘤组织的癌细胞的配体药物缀合物导致的不良事件相关。在那些实施方案中的一些实施方案中,lr’‑
是lb’‑aa-b
b-,其中l
b’是药物接头化合物的一级接头的配体共价结合部分,有时称为配体共价结合前体部分,因为当药物接头化合物用于制备缀合物时,它是配体药物缀合物的药物接头部分的一级接头(lr)的配体共价结合部分(lb)的前体,a是第一任选的延伸子单元,下标a是0或1,分别表示a不存在或存在,b是任选的分支单元,下标b是0或1,分别表示b不存在或存在。
[0351]
在一些实施方案中,药物接头化合物具有以下结构:
[0352]
lr′‑a′a′-[p3]-[p2]-[p1]-y
y-d
[0353]
或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中l
r’、a’、a’、y、y和d保留它们先前的含义,并且p1、p2和p3是氨基酸残基,所述氨基酸残基一起提供对肿瘤组织匀浆的蛋白水解的选择性优于正常组织匀浆的蛋白水解,其中如果下标y是1或2,则蛋白水解切割发生在p1和y之间的共价键处,或者如果下标y是0,则蛋白水解切割发生在p1和d之间的共价键处。
[0354]
如别处所述,其他实施方案在p1和y或d(这取决于下标y的值)之间含有另外的氨基酸残基,其被称为p-1,使得肿瘤组织匀浆的一种或多种蛋白水解酶的选择性内肽酶作用发生在p1和p-1之间的酰胺键处,以释放式-[p-1]-y
y-d的药物接头片段。如果下标y是0(即y不存在),则从该片段释放游离药物将通过蛋白水解酶的外肽酶作用而发生,以除去p-1氨基酸残基,从而直接提供游离药物。
[0355]
在其中在p1和y或d之间存在另外氨基酸残基的一些实施方案中,药物接头化合物具有以下结构:
[0356]
lr′‑a′a′-[p3]-[p2]-[p1]-[p-1]-y
y-d
[0357]
或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中l
r’、a’、a’、y、y和d保留它们先前的含义,并且p1、p2和p3是氨基酸残基,任选地与p-1一起提供对肿瘤组织匀浆的蛋白水解的选择性
优于正常组织匀浆的蛋白水解,其中蛋白水解切割发生在p1和p-1之间的共价键处,以释放具有[p-1]-y
y-d结构的接头片段。
[0358]
在那些实施方案中的一些实施方案中,当下标y是0时,由内肽酶切割p1和p-1氨基酸之间的酰胺键产生的[p-1]-d残基也发挥细胞毒性活性。在其他实施方案中,下标y是1或2,因此外肽酶除去p-1氨基酸残基的作用提供了式-y
y-d的另一个药物接头片段,其自发片段化以提供游离药物。
[0359]
在其他实施方案中,称为p4、p5

pn的一个或多个氨基酸残基(其中下标n的范围高达12(例如3-12或3-10))位于p3和lr或a’之间(取决于下标a’的值),在一些实施方案中,其还是含有p-1氨基酸残基的肽可切割单元。在任一情况下,选择另外的p4、p5

pn氨基酸残基,以便不改变提供-y
y-d或-[p-1]-y
y-d片段的切割位点,但是赋予配体药物缀合物所需物理化学和/或药代动力学性质,如提高的溶解度以减少聚集。
[0360]
在其中在p3的n末端具有另外的一个或多个氨基酸残基或在p1和y或d之间另外具有p-1的一些实施方案中,药物接头化合物具有以下结构:
[0361]
lr′-a
′a′-[pn]...[p4]-[p3]-[p2]-[p1]-y
y-d或
[0362]
lr′-a
′a′-[pn]...[p4]-[p3]-[p2]-[p1]-[p-1]-y
y-d
[0363]
或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中l
r’、a’、a’、y、y和d保留它们先前的含义,并且p-1和p1、p2、p3

pn是氨基酸残基,其中下标n的范围高达12(例如3-12或3-10),并且p1、p2和p3任选地与p-1一起提供对肿瘤组织匀浆的蛋白水解的选择性优于正常组织匀浆的蛋白水解,其中蛋白水解切割发生在p1和y
y-d之间或p1和p-1之间的共价键处,以释放分别具有y
y-d或[p-1]-y
y-d结构的接头片段,其中后者随后经历外肽酶切割成以释放具有y
y-d结构的药物片段。在这两种情况下,y
y-d接头片段都会进行自发分解(也称为自杀),以完成d作为游离药物的释放。
[0364]
在那些实施方案中的任一个实施方案中,当下标b是0时,药物接头化合物的l
r’具有式lb’‑aa-,其中l
b’是配体共价结合前体部分并且a是第一任选的延伸子单元。在此类实施方案中,如果下标a是1且下标a’是1,则a’作为a的亚基存在,因此被认为是一级接头的组分。
[0365]
在下标b是0且下标a是1的一些优选实施方案中,药物接头化合物的式lb’‑
a-的l
r’是自稳定接头前体(l
ss’)部分,之所以如此命名,是因为当药物接头化合物用于制备缀合物时,它转化为配体药物缀合物的自稳定接头(l
ss
)部分。药物接头化合物的示例性l
ss’一级接头由以下结构或其盐、特别是药学上可接受的盐表示:
[0366]
其中波浪线表示与a’或w共价附接的位点,这取决于下标a’的值;a’是a的任选子
单元;[he]是任选的水解增强单元,是由a提供的组分;bu是碱性单元;r
a2
是任选取代的c
1-c
12
烷基;虚曲线表示任选的环化,因此在不存在所述环化的情况下,bu是无环碱性单元,其具有伯胺、仲胺或叔胺官能团作为无环碱性单元的碱性官能团,或在存在所述环化的情况下,bu是环化碱性单元,其中r
a2
和bu连同两者所附接的碳原子一起定义任选取代的螺c
3-c
20
杂环,其含有仲胺或叔胺官能团的骨架碱性氮原子作为环状碱性单元的碱性官能团,其中无环碱性单元或环状碱性单元的碱性氮原子任选地被氮保护基团适当地保护,这取决于碱性氮原子的取代度,或任选地被质子化。
[0367]
在下标b是0且下标a是1的其他优选实施方案中,式l
b-a-的一级接头不包含碱性单元,其示例为以下结构:
[0368]
或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中可变基团如先前针对l
ss
或ls一级接头所述。
[0369]
药物接头化合物的代表性lr’‑
结构如下:
[0370]
及其盐,特别是药学上可接受的盐,其中波浪线表示与药物接头化合物结构中的lu’的剩余部分共价附接的位点,并且其中第二个或第三个结构中的碱性氮原子任选地被质子化为酸添加盐或任选地被保护。当被保护时,保护基团优选地是酸不稳定保护基团,如boc。
[0371]
2.2.3肽可切割单元
[0372]
在一些实施方案中,配体药物缀合物的肽可切割单元(w)是包含直接附接到d或通过一个或两个自杀式间隔子单元间接附接的三肽的肽序列,其中所述三肽被至少一种、优选多于一种细胞内蛋白酶识别,其中至少一种蛋白酶与正常细胞相比在肿瘤细胞中被上调,并且所述三肽与正常组织匀浆相比更易受包含配体药物缀合物所靶向的肿瘤细胞的肿瘤组织匀浆进行的蛋白水解,其中对正常组织的细胞毒性与施用比较配体药物缀合物导致的不良事件相关。在其他实施方案中,三肽改善了缀合物对肿瘤组织的生物分布,而不利于对正常组织的生物分布,在这些实施方案中的一些实施方案中,与正常组织匀浆进行的蛋白水解相比,三肽还提高了对肿瘤组织匀浆进行的蛋白水解的选择性。在那些实施方案中的任一个实施方案中,正常组织有时是骨髓,并且要改善的不良事件是嗜中性粒细胞减少。在另一个实施方案中,正常组织是骨髓、肝脏、肾脏、食管、乳房或角膜组织,并且要改善的
不良事件是嗜中性粒细胞减少。在一些实施方案中,三肽直接附接到d或通过一个或两个自杀式间隔子单元间接附接到d。在其他实施方案中,包含如本文所述的三肽的肽可切割单元(w)直接附接到d或通过一个或两个自杀式间隔子单元经由不是三肽的一部分的氨基酸间接附接到d。
[0373]
比较缀合物的肽可切割单元(w)通常是赋予对在癌细胞中上调的特定细胞内蛋白酶的选择性优于自由循环的蛋白酶的二肽,其中所述特定蛋白酶能够切割二肽的c末端氨基酸和自杀式间隔子单元(y)的氨基之间的酰胺键,以启动药物单元作为游离药物的释放。
[0374]
在一些实施方案中,包含如本文所公开的三肽的配体药物缀合物与比较配体药物缀合物相比显示出改善的耐受性,所述比较缀合物的肽可切割单元是赋予对在癌细胞中上调的特定细胞内蛋白酶的选择性优于自由循环的蛋白酶的二肽,其中所述特定蛋白酶能够切割二肽的c末端氨基酸和自杀式间隔子单元(y)的氨基之间的酰胺键,以启动药物单元作为游离药物的释放。在一些实施方案中,已知二肽可被组织蛋白酶b选择性切割。在一些实施方案中,比较配体-药物缀合物中的二肽是-缬氨酸-瓜氨酸-或-缬氨酸-丙氨酸-。在一些实施方案中,比较配体-药物缀合物中的二肽是-缬氨酸-瓜氨酸-。在一些实施方案中,比较配体-药物缀合物中的二肽是-缬氨酸-丙氨酸-。在一些实施方案中,耐受性是指与配体-药物缀合物的施用相关的不良事件影响患者坚持治疗剂量或强度的能力或愿望的程度。因此,可以通过减少不良事件的发生或严重程度来提高耐受性。
[0375]
不受理论的束缚,聚集的配体药物缀合物化合物更可能分布在正常组织(例如骨髓)中,其中已知正常组织是哺乳动物受试者在施用治疗有效量的配体药物缀合物时所经历的一个或多个中靶和/或脱靶不良事件的发源地。在一些实施方案中,改善的耐受性通过与比较配体药物缀合物相比包含三肽的配体药物缀合物的降低的聚集速率来证明。在一些实施方案中,包含三肽的配体药物缀合物和比较配体药物缀合物的聚集速率通过测量在大鼠血浆、食蟹猴血浆或人血浆中以同一浓度孵育缀合物12、24、36、48、60、72、84或96小时后的高分子量聚集体的浓度来确定。
[0376]
在一些实施方案中,包含三肽的配体药物缀合物的改善的耐受性通过对肿瘤组织相对于正常组织暴露于包含三肽的配体药物缀合物释放的游离细胞毒性化合物的选择性与比较配体药物缀合物释放的细胞毒性化合物相比提高来证明。在一些实施方案中,肿瘤组织和正常组织来自啮齿动物物种(例如,大鼠或小鼠)或灵长类动物物种(例如,食蟹猴或人)。在一些实施方案中,当肿瘤组织和正常组织来自与人类不同的物种时,正常组织与人类具有相同的组织类型,并且其中对该组织的细胞的细胞毒性至少部分地导致在施用治疗有效量的比较配体药物缀合物的人受试者中的不良事件。在一些实施方案中,正常组织是骨髓、肝脏、肾脏、食管、乳房或角膜组织。在一些实施方案中,正常组织是骨髓。
[0377]
在一些实施方案中,当以相同剂量施用缀合物时,与比较配体药物缀合物相比,提高的暴露选择性通过包含三肽的配体药物缀合物释放的游离细胞毒性化合物的血浆浓度降低来证明。在一些实施方案中,当以先前针对比较配体-药物缀合物确定的相同有效量和剂量方案施用时,包含三肽的配体药物缀合物在肿瘤异种移植模型中保持功效(例如,与比较配体药物缀合物相比,实现了基本相同的肿瘤体积减小)。
[0378]
在一些实施方案中,当以相同剂量施用缀合物时,与比较配体-药物缀合物相比,提高的暴露选择性通过降低的非靶标介导的细胞毒性或正常细胞在正常组织中的保留来
证明。在一些实施方案中,正常组织是骨髓、肝脏、肾脏、食管、乳房或角膜组织。在一些实施方案中,正常组织是骨髓。在一些实施方案中,降低的非靶标介导的细胞毒性或正常细胞在正常组织中的保留通过骨髓组织学(例如,单核细胞的核染色损失减少)来证明。在一些实施方案中,降低的非靶标介导的细胞毒性或正常细胞的保留通过嗜中性粒细胞和/或网织红细胞损失的减少和/或更快速地从该损失反弹来证明。在一些实施方案中,降低的非靶标介导的细胞毒性或正常细胞的保留通过嗜中性粒细胞损失的减少来证明。在一些实施方案中,降低的非靶标介导的细胞毒性或正常细胞的保留通过网织红细胞缺失的减少来证明。在一些实施方案中,当以先前针对比较配体-药物缀合物确定的相同有效量和剂量方案施用时,包含三肽的配体药物缀合物在肿瘤异种移植模型中保持功效。在一些实施方案中,当比较包含三肽的配体药物缀合物和比较配体药物缀合物之间的暴露选择性时,两种缀合物的配体单元都被非结合抗体替换。
[0379]
在一些实施方案中,提供了配体-药物缀合物(例如,adc),其在体内或体外的活性低于比较配体药物缀合物(例如,含有-val-cit-的二肽adc),但也显著不更具毒性。不受理论的束缚,所述配体-药物缀合物不需要具有同样的活性,因为如果其活性更低且毒性更小,治疗窗仍将增加。
[0380]
在优选实施方案中,三肽的c末端氨基酸的羧酸和自杀式间隔子单元(y)的氨基之间的酰胺键可被至少一种、优选多于一种细胞内蛋白酶切割以启动药物单元作为游离药物的释放。当药物单元是mmae时,比较缀合物的药物接头部分具有式mc-val-cit-pabc-mmae或mp-val-cit-pabc-mmae,其具有以下结构:
[0381]
在其他实施方案中,配体药物缀合物的肽可切割单元(w)是包含直接附接到d或通过至少一个自杀式间隔子单元间接附接的四肽残基的肽序列,其中四肽序列-p3-p2-p1-[p-1]-被至少一种、优选多于一种细胞内蛋白酶识别,其中至少一种细胞内蛋白酶与正常细胞相比在肿瘤细胞中被上调,并且所述四肽序列与正常组织匀浆相比更对包含配体药物缀合物所靶向的肿瘤细胞的肿瘤组织匀浆进行的蛋白水解具有选择性,其中对正常组织的细胞毒性与施用比较配体药物缀合物导致的不良事件相关。比较缀合物的肽可切割单元是一种二肽,其赋予对特定细胞内蛋白酶的选择性优于自由循环的蛋白酶。在那些四肽实施方案中,所述选择性主要归因于四肽的n末端三肽序列。
[0382]
在肽序列包含四肽残基的优选实施方案中,该四肽序列的c末端氨基酸的羧酸和
剩余氨基酸残基之间的酰胺键可被至少一种细胞内蛋白酶切割以启动游离药物的释放,所述游离药物的释放通过首先释放含氨基酸的接头片段随后外肽酶除去其氨基酸组分以提供第二接头片段来进行。因此,四肽-p3-p2-p1-[p-1]-中的p1-[p-1]键被切割,释放-[p-1]-y
y-d的药物接头片段。然后第二接头片段进行其一个或多个已插入d和w四肽之间的间隔子单元的自杀,以完成d作为游离药物的释放。
[0383]
在任一上述实施方案中,优选在靶癌细胞内上调的至少一种蛋白酶包括某些组织蛋白酶,如组织蛋白酶b。在其他实施方案中,p1-d、p1-y-或p1-[p-1]键可被靶癌细胞的非分泌型细胞内蛋白酶或此类细胞内蛋白酶的集合以及被与肿瘤细胞的组织微环境相关或在其内被上调且不存在于或以降低的水平存在于正常细胞的组织微环境中的一种或多种细胞外蛋白酶切割,其中对这些正常细胞的细胞毒性通常与施用有效量的比较缀合物导致的不良事件相关,所述比较缀合物的肽可切割单元是赋予对细胞内蛋白酶的选择性优于自由循环的蛋白酶的二肽。在其他实施方案中,p1-d、p1-y-或p1-[p-1]键可被靶癌细胞的非分泌型细胞内蛋白酶或此类细胞内蛋白酶的集合切割,并且与其中肽可切割单元是上述二肽的比较缀合物相比,不易受一种或多种与正常组织相关的细胞外蛋白酶进行的蛋白水解。在那些实施方案中的一些实施方案中,正常组织内的分泌型蛋白酶是嗜中性粒细胞蛋白酶,如选自neu弹性蛋白酶、组织蛋白酶g和蛋白酶3的那些。
[0384]
在其他优选实施方案中,与正常组织匀浆相比,本发明的配体药物缀合物中的三肽赋予对包含配体药物缀合物靶向的肿瘤细胞的肿瘤组织匀浆进行的蛋白水解的整体选择性,其中对正常组织的细胞毒性与施用比较配体药物缀合物导致的不良事件相关。比较缀合物的药物接头部分中的肽可切割单元(w)是上述二肽,其赋予对肿瘤组织的癌细胞中上调的特定细胞内蛋白酶的选择性优于自由循环的蛋白酶。其他优选的三肽增加了缀合物在肿瘤组织中的生物分布,而不利于在正常组织中的生物分布,其中对正常组织的细胞毒性与施用比较配体药物缀合物导致的不良事件相关,所述比较配体药物缀合物的w是赋予特定细胞内蛋白酶的选择性优于自由循环的蛋白酶的二肽。当药物单元是mmae时,比较缀合物的药物接头部分具有式mc-val-cit-pabc-mmae或mp-val-cit-pabc-mmae。
[0385]
已确定具有含有某些3残基的氨基酸序列的接头的配体药物缀合物具有有利的性质,如一种或多种正常组织中降低的毒性(这可能是由于差异性蛋白水解)和改进的生物物理性质(例如,减少的聚集、清除前的停留时间更长)。这些有利的性质可以在具有含有3氨基酸的序列的接头的配体药物缀合物中获得,其中3残基的序列的n末端氨基酸是d-氨基酸,并且3残基的序列的中心残基和c末端残基按任一顺序是带负电荷的氨基酸(例如,在血浆生理ph下)和极性或具有疏水性不大于亮氨酸的疏水性的脂肪族侧链的氨基酸。在一些实施方案中,三肽含有d-氨基酸构型的氨基酸。在一些实施方案中,三肽含有d-leu或d-ala。在一些实施方案中,三肽含有d-leu。在一些实施方案中,三肽含有d-ala。在一些实施方案中,三肽含有具有疏水性不大于亮氨酸的疏水性的脂肪族侧链的氨基酸。在一些实施方案中,三肽含有具有疏水性不大于缬氨酸的疏水性的脂肪族侧链的氨基酸。在一些实施方案中,三肽含有丙氨酸。在一些实施方案中,三肽含有极性氨基酸。在一些实施方案中,三肽含有丝氨酸。在一些实施方案中,三肽含有带负电荷的氨基酸(例如,在血浆生理ph下)。在一些实施方案中,三肽含有选自天冬氨酸和谷氨酸的氨基酸。在一些实施方案中,三肽的p3氨基酸呈d-氨基酸构型。在一些实施方案中,p3氨基酸是d-leu或d-ala。在一些实施方案
中,p3氨基酸是d-leu。在一些实施方案中,p3氨基酸是d-ala。在一些实施方案中,三肽的p2氨基酸具有疏水性不大于亮氨酸的疏水性的脂肪族侧链。在一些实施方案中,p2氨基酸具有疏水性不大于缬氨酸的疏水性的脂肪族侧链。在一些实施方案中,p2氨基酸是丙氨酸。在一些实施方案中,三肽的p2氨基酸是极性氨基酸。在一些实施方案中,p2氨基酸是丝氨酸。在一些实施方案中,三肽的p2氨基酸是带负电的(例如,在血浆生理ph下)。在一些实施方案中,p2氨基酸选自天冬氨酸和谷氨酸。在一些实施方案中,三肽的p1氨基酸具有疏水性不大于亮氨酸的疏水性的脂肪族侧链。在一些实施方案中,p1氨基酸具有疏水性不大于缬氨酸的疏水性的脂肪族侧链。在一些实施方案中,p1氨基酸是丙氨酸。在一些实施方案中,三肽的p1氨基酸是极性氨基酸。在一些实施方案中,p1氨基酸是丝氨酸。在一些实施方案中,三肽的p1氨基酸是带负电的(例如,在血浆生理ph下)。在一些实施方案中,p1氨基酸选自天冬氨酸和谷氨酸。在一些实施方案中,三肽的p2或p1氨基酸中的一个具有疏水性不大于亮氨酸(例如,不大于缬氨酸)的疏水性的脂肪族侧链,并且p2或p1氨基酸中的另一个是极性氨基酸或是带负电的(例如,在血浆生理ph下)。在一些实施方案中,p2氨基酸具有疏水性不大于亮氨酸(例如,不大于缬氨酸)的疏水性的脂肪族侧链,并且p1氨基酸是极性氨基酸或是带负电的(例如,在血浆生理ph下)。在一些实施方案中,p1氨基酸具有疏水性不大于亮氨酸(例如,不大于缬氨酸)的疏水性的脂肪族侧链,并且p2氨基酸是极性氨基酸或是带负电的(例如,在血浆生理ph下)。在一些实施方案中,-p2-p1-是-ala-glu-。在一些实施方案中,-p2-p1-是-ala-asp-。在一些实施方案中,三肽的p3氨基酸呈d-氨基酸构型,p2或p1氨基酸中的一个具有疏水性不大于亮氨酸(例如,不大于缬氨酸)的疏水性的脂肪族侧链,并且p2或p1氨基酸中的另一个是带负电的(例如,在血浆生理ph下)。在一些实施方案中,p3氨基酸呈d-氨基酸构型,p2氨基酸具有疏水性不大于亮氨酸(例如不大于缬氨酸)的疏水性的脂肪族侧链,并且p1氨基酸是带负电的(例如,在血浆生理ph下)。在一些实施方案中,p3氨基酸呈d-氨基酸构型,p1氨基酸具有疏水性不大于亮氨酸(例如不大于缬氨酸)的疏水性的脂肪族侧链,并且p2氨基酸是带负电的(例如,在血浆生理ph下)。在一些实施方案中,-p3-p2-p1-选自-d-leu-ala-asp-、-d-leu-ala-glu-、-d-ala-ala-asp-和-d-ala-ala-glu-。
[0386]
在一些实施方案中,三肽含有选自丙氨酸、瓜氨酸、脯氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和缬氨酸的氨基酸。在一些实施方案中,三肽含有d-氨基酸构型的氨基酸。在一些实施方案中,三肽含有d-leu。在一些实施方案中,三肽含有d-ala。在一些实施方案中,三肽含有d-氨基酸构型的氨基酸。在另一个实施方案中,三肽含有选自d-亮氨酸和d-丙氨酸的氨基酸。在另一个实施方案中,三肽含有d-亮氨酸。在另一个实施方案中,三肽含有d-丙氨酸。在一些实施方案中,三肽含有具有侧链的氨基酸,所述侧链具有至少一个带电(例如,在血浆生理ph下带负电荷)取代基或至少一个具有永久电偶极矩的不带电取代基,并且含有一个或两个具有疏水性不大于亮氨酸的疏水性的脂肪族侧链的另外氨基酸。在一些实施方案中,三肽含有具有疏水性不大于亮氨酸的疏水性的脂肪族侧链的氨基酸,如丙氨酸或缬氨酸。在一些实施方案中,三肽含有具有疏水性不大于缬氨酸的疏水性的脂肪族侧链的氨基酸,如丙氨酸。在一些实施方案中,三肽含有极性氨基酸,如天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、瓜氨酸、甲硫氨酸亚砜或γ-羧基-谷氨酸。在一些实施方案中,三肽含有带负电荷的氨基酸(例如,在血浆生理ph下),如谷氨酸、天冬氨酸或γ-羧基-谷氨酸。在一些实施方案中,三肽含有具有侧链的氨基酸,所述侧链具有至少一个带电取代基或
至少一个具有永久电偶极矩(优选大于-c(o)nh2的电偶极矩)的不带电取代基。在一些实施方案中,三肽含有具有侧链的氨基酸,所述侧链具有至少一个带电取代基或至少一个具有永久电偶极矩(优选大于-nh-c(o)nh2的电偶极矩)的不带电取代基。在一些实施方案中,三肽含有选自以下的氨基酸:丙氨酸、α-氨基丁酸、α-氨基异丁酸、天冬氨酸、瓜氨酸、γ-羧基-谷氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、亮氨酸、正缬氨酸、脯氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸亚砜、萘基丙氨酸、o-烯丙基酪氨酸、苯丙氨酸、炔丙基甘氨酸、2-氨基丁-3-烯酸、脯氨酸、硒代甲硫氨酸、丝氨酸、苏氨酸和缬氨酸。在一些实施方案中,三肽含有选自以下的氨基酸:丙氨酸、天冬氨酸、瓜氨酸、γ-羧基谷氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、亮氨酸、脯氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸亚砜、萘基丙氨酸、o-烯丙基酪氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、硒代甲硫氨酸、丝氨酸、苏氨酸和缬氨酸。应当理解,本文任何实施方案中的氨基酸可以是天然或非天然氨基酸。例如,丙氨酸可以是d-丙氨酸或l-丙氨酸,亮氨酸可以是d-亮氨酸或l-亮氨酸。
[0387]
在更优选的三肽中,p3氨基酸选自丙氨酸、瓜氨酸、脯氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和缬氨酸,优选呈d-氨基酸构型,特别优选d-leu。在另一个实施方案中,p3氨基酸呈d-氨基酸构型。在另一个实施方案中,三肽中的p3氨基酸选自丙氨酸、亮氨酸、谷氨酸、赖氨酸、o-烯丙基酪氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸和苏氨酸。在另一个实施方案中,三肽中的p3氨基酸选自d-丙氨酸、d-亮氨酸、谷氨酸、赖氨酸、o-烯丙基酪氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸和苏氨酸。在另一个实施方案中,三肽中的p3氨基酸是d-亮氨酸或d-丙氨酸。在另一个实施方案中,三肽中的p3氨基酸是d-亮氨酸。在另一个实施方案中,三肽中的p3氨基酸是d-丙氨酸。
[0388]
在其他更优选的三肽中,p2氨基酸是具有疏水性不大于亮氨酸的疏水性的脂肪族侧链的天然或非天然氨基酸,所述疏水性在p3侧链疏水性较大时以较小者为更优选的。在另一个实施方案中,p2氨基酸是具有疏水性不大于缬氨酸的疏水性的脂肪族侧链的天然或非天然氨基酸。在一些实施方案中,三肽中的p2氨基酸选自丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸和甲硫氨酸。在一些实施方案中,三肽中的p2氨基酸选自丙氨酸、缬氨酸和甲硫氨酸。在一些实施方案中,三肽中的p2氨基酸是丙氨酸。在那些优选的三肽中的一些中,p2选自abu、aib、ala、gly、leu、nva、pra、egl和val,其中非天然氨基酸具有以下结构:对于作为p2氨基酸残基的abu、ala、leu、nva和pra,侧链优选呈l-构型。在另一个实施方案中,三肽中的p2氨基酸是极性氨基酸。在一些实施方案中,三肽中的p2氨基酸选自天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、瓜氨酸、甲硫氨酸亚砜和
γ-羧基-谷氨酸。在另一个实施方案中,三肽中的p2氨基酸是带负电的(例如,在血浆生理ph下)。在一些实施方案中,三肽中的p2氨基酸选自天冬氨酸、谷氨酸和γ-羧基-谷氨酸。在一些实施方案中,三肽中的p2氨基酸选自天冬氨酸和谷氨酸。在一些实施方案中,三肽中的p2氨基酸是丙氨酸。在一些实施方案中,三肽中的p2氨基酸是丝氨酸。在一些实施方案中,三肽中的p2氨基酸选自丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、瓜氨酸、甲硫氨酸亚砜和γ-羧基-谷氨酸。
[0389]
在仍其他更优选的三肽中,p1氨基酸是具有侧链的天然或非天然氨基酸,所述侧链具有至少一个带电取代基或至少一个具有永久电偶极矩(优选大于-c(o)nh2的电偶极矩)的不带电取代基。在另一个实施方案中,p1氨基酸是具有侧链的天然或非天然氨基酸,所述侧链具有至少一个带电取代基或至少一个具有永久电偶极矩(优选大于-nh-c(o)nh2的电偶极矩)的不带电取代基。在那些优选的三肽中的一些中,p1选自glu、asp、γ-羧基-谷氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸亚砜(有时表示为met(o))和磷酸化苏氨酸,其中侧链优选呈l-立体化学构型,更优选glu、asp、γ-羧基-谷氨酸和met(o),并且特别优选glu。在一些实施方案中,三肽中的p1氨基酸选自丙氨酸、天冬氨酸、瓜氨酸、γ-羧基-谷氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸亚砜和硒代甲硫氨酸。在一些实施方案中,三肽中的p1氨基酸是谷氨酸。在一些实施方案中,p1氨基酸是具有疏水性不大于亮氨酸的疏水性的脂肪族侧链的天然或非天然氨基酸,所述疏水性在p3侧链疏水性较大时以较小者为更优选的。在另一个实施方案中,p1氨基酸是具有疏水性不大于缬氨酸的疏水性的脂肪族侧链的天然或非天然氨基酸。在一些实施方案中,三肽中的p1氨基酸选自丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸和甲硫氨酸。在一些实施方案中,三肽中的p1氨基酸选自丙氨酸、缬氨酸和甲硫氨酸。在一些实施方案中,三肽中的p1氨基酸是丙氨酸。在另一个实施方案中,三肽中的p1氨基酸是极性氨基酸。在一些实施方案中,三肽中的p1氨基酸选自天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、瓜氨酸、甲硫氨酸亚砜和γ-羧基-谷氨酸。在另一个实施方案中,三肽中的p1氨基酸是带负电的(例如,在血浆生理ph下)。在一些实施方案中,三肽中的p1氨基酸选自天冬氨酸、谷氨酸和γ-羧基-谷氨酸。在一些实施方案中,三肽中的p1氨基酸选自天冬氨酸和谷氨酸。在一些实施方案中,三肽中的p1氨基酸是丙氨酸。在一些实施方案中,三肽中的p1氨基酸是丝氨酸。
[0390]
在另一个实施方案中,三肽中的p3氨基酸选自丙氨酸、亮氨酸、谷氨酸、赖氨酸、o-烯丙基酪氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸和苏氨酸,三肽中的p2氨基酸选自丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、瓜氨酸、甲硫氨酸亚砜和γ-羧基-谷氨酸,并且三肽中的p1氨基酸选自丙氨酸、天冬氨酸、瓜氨酸、γ-羧基-谷氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸亚砜和硒代甲硫氨酸。在另一个实施方案中,三肽中的p3氨基酸选自丙氨酸、亮氨酸、谷氨酸、赖氨酸、o-烯丙基酪氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸和苏氨酸,三肽中的p2氨基酸选自丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、瓜氨酸、甲硫氨酸亚砜和γ-羧基-谷氨酸,并且三肽中的p1氨基酸选自天冬氨酸和谷氨酸。在另一个实施方案中,三肽中的p3氨基酸选自丙氨酸、亮氨酸、谷氨酸、赖氨酸、o-烯丙基酪氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸和苏氨酸,三肽中的p2氨基酸选自丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、瓜氨酸、甲硫氨酸亚砜和γ-羧基-谷氨酸,并且三肽
中的p1氨基酸是丙氨酸。
[0391]
在另一个实施方案中,三肽中的p3氨基酸选自丙氨酸、亮氨酸、谷氨酸、赖氨酸、o-烯丙基酪氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸和苏氨酸,三肽中的p2氨基酸选自天冬氨酸和谷氨酸,并且三肽中的p1氨基酸选自丙氨酸、天冬氨酸、瓜氨酸、γ-羧基-谷氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸亚砜和硒代甲硫氨酸。在另一个实施方案中,三肽中的p3氨基酸选自丙氨酸、亮氨酸、谷氨酸、赖氨酸、o-烯丙基酪氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸和苏氨酸,三肽中的p2氨基酸选自天冬氨酸和谷氨酸,并且三肽中的p1氨基酸选自天冬氨酸和谷氨酸。在另一个实施方案中,三肽中的p3氨基酸选自丙氨酸、亮氨酸、谷氨酸、赖氨酸、o-烯丙基酪氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸和苏氨酸,三肽中的p2氨基酸选自天冬氨酸和谷氨酸,并且三肽中的p1氨基酸是丙氨酸。
[0392]
在另一个实施方案中,三肽中的p3氨基酸选自丙氨酸、亮氨酸、谷氨酸、赖氨酸、o-烯丙基酪氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸和苏氨酸,三肽中的p2氨基酸是丙氨酸,并且三肽中的p1氨基酸选自丙氨酸、天冬氨酸、瓜氨酸、γ-羧基-谷氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸亚砜和硒代甲硫氨酸。在另一个实施方案中,三肽中的p3氨基酸选自丙氨酸、亮氨酸、谷氨酸、赖氨酸、o-烯丙基酪氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸和苏氨酸,三肽中的p2氨基酸是丙氨酸,并且三肽中的p1氨基酸选自天冬氨酸和谷氨酸。在另一个实施方案中,三肽中的p3氨基酸选自丙氨酸、亮氨酸、谷氨酸、赖氨酸、o-烯丙基酪氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸和苏氨酸,三肽中的p2氨基酸是丙氨酸,并且三肽中的p1氨基酸是丙氨酸。
[0393]
在另一个实施方案中,三肽中的p3氨基酸是d-亮氨酸或d-丙氨酸,三肽中的p2氨基酸选自丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、瓜氨酸、甲硫氨酸亚砜和γ-羧基-谷氨酸,并且三肽中的p1氨基酸选自丙氨酸、天冬氨酸、瓜氨酸、γ-羧基-谷氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸亚砜和硒代甲硫氨酸。在另一个实施方案中,三肽中的p3氨基酸是d-亮氨酸或d-丙氨酸,三肽中的p2氨基酸选自丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、瓜氨酸、甲硫氨酸亚砜和γ-羧基-谷氨酸,并且三肽中的p1氨基酸选自天冬氨酸和谷氨酸。在另一个实施方案中,三肽中的p3氨基酸是d-亮氨酸或d-丙氨酸,三肽中的p2氨基酸选自丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、瓜氨酸、甲硫氨酸亚砜和γ-羧基-谷氨酸,并且三肽中的p1氨基酸是丙氨酸。
[0394]
在另一个实施方案中,三肽中的p3氨基酸是d-亮氨酸或d-丙氨酸,三肽中的p2氨基酸选自天冬氨酸和谷氨酸,并且三肽中的p1氨基酸选自丙氨酸、天冬氨酸、瓜氨酸、γ-羧基-谷氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸亚砜和硒代甲硫氨酸。在另一个实施方案中,三肽中的p3氨基酸是d-亮氨酸或d-丙氨酸,三肽中的p2氨基酸选自天冬氨酸和谷氨酸,并且三肽中的p1氨基酸选自天冬氨酸和谷氨酸。在另一个实施方案中,三肽中的p3氨基酸是d-亮氨酸或d-丙氨酸,三肽中的p2氨基酸选自天冬氨酸和谷氨酸,并且三肽中的p1氨基酸是丙氨酸。
[0395]
在另一个实施方案中,三肽中的p3氨基酸是d-亮氨酸或d-丙氨酸,三肽中的p2氨基酸是丙氨酸,并且三肽中的p1氨基酸选自丙氨酸、天冬氨酸、瓜氨酸、γ-羧基-谷氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸亚砜和硒代甲硫氨酸。在另一个实施方案中,三
和-thr-glu-。在一些实施方案中,-p3-p2-是-d-leu-ala-或-l-leu-ala-。在一些实施方案中,-p3-p2-是-d-leu-ala-。在一些实施方案中,-p3-p2-是-d-ala-ala-。
[0403]
在一些实施方案中,-p3-p2-p1-选自-ala-ser-asp-、-ala-ser-glu-、-ala-ala-cit-、-ala-ala-glu-、-leu-ala-ala-、-leu-ala-asp-、-leu-ala-cit-、-leu-ala-(γ-羧基-谷氨酸)-、-leu-ala-glu-、-leu-ala-gln-、-leu-ala-leu-、-leu-ala-lys-、-leu-ala-met(o)-、-leu-ala-(硒代甲硫氨酸)-、-leu-glu-ala-、-leu-glu-cit-、-leu-gly-glu-、-leu-leu-cit-、-leu-leu-glu-、-leu-leu-lys-、-leu-leu-met(o)-、leu-ser-glu-、-leu-val-gln-、-glu-ala-leu-、-glu-leu-cit-、-glu-pro-cit-、-lys-leu-cit-、-(o-烯丙基酪氨酸)-leu-glu-、-(o-烯丙基酪氨酸)-pro-cit-、-phe-ser-glu-、-pro-leu-glu-、-pro-(萘基丙氨酸)-lys-和-thr-glu-leu-。在一些实施方案中,-p3-p2-p1-选自-ala-ser-asp-、-ala-ser-glu-、-d-ala-ala-cit-、-d-ala-ala-glu-、-d-leu-ala-ala-、-d-leu-ala-asp-、-d-leu-ala-cit-、-d-leu-ala-(γ-羧基-谷氨酸)-、-d-leu-ala-glu-、-d-leu-ala-gln-、-d-leu-ala-leu-、-d-leu-ala-lys-、-d-leu-ala-met(o)-、-d-leu-ala-(硒代甲硫氨酸)-、-d-leu-glu-ala-、-d-leu-glu-cit-、-d-leu-gly-glu-、-d-leu-leu-cit-、-d-leu-leu-glu-、-d-leu-leu-lys-、-d-leu-leu-met(o)-、-d-leu-ser-glu-、-d-leu-val-gln-、-glu-ala-leu-、-glu-leu-cit-、-glu-pro-cit-、-l-leu-ala-glu-、-lys-leu-cit-、-(o-烯丙基酪氨酸)-d-leu-glu-、-(o-烯丙基酪氨酸)-pro-cit-、-phe-ser-glu-、-pro-leu-glu-、-pro-(萘基丙氨酸)-lys-和-thr-glu-leu-。在一些实施方案中,-p3-p2-p1-选自ala-cit-cit-、-cit-cit-cit-、-cit-glu-cit-、-cit-glu-glu-、-d-leu-ala-glu-、-d-leu-ala-lys-、-d-leu-cit-glu-、-d-leu-glu-lys-、-d-leu-leu-cit-、-d-leu-leu-glu-、-d-leu-leu-lys-、-d-leu-leu-met(o)-、-d-leu-phe-glu-、-glu-ala-glu-、-glu-ala-met(o)-、-glu-glu-cit-、-leu-(萘基丙氨酸)-lys-、-lys-glu-met(o)-、-pro-ala-cit-、-pro-ala-glu-、-pro-cit-cit-、-pro-cit-glu-、-pro-glu-ala-、-pro-glu-cit-、-pro-glu-glu-、-pro-glu-lys-、-pro-lys-glu-、-pro-(萘基丙氨酸)-lys-和-thr-cit-cit-。
[0404]
应当理解,配体药物缀合物的肽可切割单元(w)是可含有多于三个氨基酸的肽序列。在含有四个或更多个氨基酸的肽序列中,本文所述的三肽是序列内的任何三个连续氨基酸(即,三肽可以占据序列的任何三个相邻位置)。因此,本文针对p1、p2和p3所述的实施方案可以应用于与肽可切割单元(w)的三个连续氨基酸对应的任何位置的氨基酸。例如,如果被细胞内蛋白酶识别的三肽位于位置-p6-p5-p4-,则本文所述的p3的实施方案适用于p6,本文所述的p2的实施方案适用于p5,并且本文所述的p1的实施方案适用于p4。在另一个例子中,如果被细胞内蛋白酶识别的三肽位于位置-p4-p3-p2-,则本文所述的p3的实施方案适用于p4,本文所述的p2的实施方案适用于p3,并且本文所述的p1的实施方案适用于p2。还应当理解,对于其中三肽位于-p3-p2-p1-以外的位置的肽可切割单元(w),肽可切割单元(w)的p1氨基酸是便于切割(例如通过内肽酶作用)的氨基酸。在一些实施方案中,p1氨基酸不呈d-构型。在一些实施方案中,c末端氨基酸是γ-羧基-谷氨酸。在一些实施方案中,其中肽可切割单元含有四个或更多个氨基酸,三肽以外的氨基酸不增加肽序列的整体疏水性。在一些实施方案中,当肽可切割单元含有除三肽以外的一个或多个氨基酸时,另外的一个或多个氨基酸不含有疏水残基(例如,比亮氨酸更疏水的残基或比缬氨酸更疏水的残基)。
[0405]
给定化合物的疏水性(包括不同化合物的相对疏水性)可以通过本领域已知的方法通过实验或通过计算来评估。例如,可以通过确定分配系数p来评估疏水性,所述分配系数可以通过实验确定并表示为logp,或者可以通过计算确定并表示为clogp。clogp的值可以使用各种类型的可商购软件(如chemdraw或datawarrior)计算。此类方法可用于评估氨基酸的疏水性或评估不同氨基酸的相对疏水性。此类方法还可用于评估如本文所述的药物-接头化合物的疏水性或评估不同药物-接头化合物的相对疏水性。
[0406]
在一些实施方案中,提供了配体-药物缀合物(例如,adc),其在体内或体外的活性低于比较配体药物缀合物(例如,含有-val-cit-的二肽adc),但也显著不更具毒性。不受理论的束缚,所述配体-药物缀合物不需要具有同样的活性,因为如果其活性更低且毒性更小,治疗窗仍将增加。表现出这种效果的示例性化合物可以包括本文中的化合物38和39,其中aib位于位置p2处。
[0407]
在仍其他特别优选的实施方案中,三肽具有以下结构:
[0408]
或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中波浪线在三肽n末端氨基酸的氮原子处(所述n末端氨基酸在得到的配体药物缀合物的上述药物接头化合物和药物接头部分中表示为p3),表示当w包含四肽(其中赋予选择性的三肽是四肽的c末端组分)时,作为酰胺键与p4氨基酸残基共价附接的位点,或者当w由三肽组成并且下标a’分别是1或0时,作为酰胺键与a’或lr/l
r’共价附接的位点;波浪线在三肽的c末端氨基酸残基处(所述c末端氨基酸在得到的配体药物缀合物的上述药物接头化合物和药物接头部分中表示为p1),当w包含四肽(其中赋予选择性的三肽是四肽的n末端组分)时是与p-1残基共价附接的位点,当w由三肽组成时,是与-y
y-d共价附接的位点;并且
[0409]
其中呈r立体化学构型的r
36
是-ch(ch3)2,r
35
是-ch(ch3)2或-ch3,并且r
34
是-ch2sh、-ch2ch2ch2ch2nh2、-ch(oh)ch3或-ch2ch2co2h。
[0410]
在更特别优选的药物接头部分和药物接头化合物中,呈r立体化学构型的r
36
是-ch(ch3)2,并且r
34
是-ch2ch2co2h。在特别优选的实施方案中,呈r立体化学构型的r
36
是-ch(ch3)2;r
35
是-ch3,并且r
34
是-ch2ch2co2h,这两者均呈所示的s立体化学构型。
[0411]
在一些实施方案中,正常组织匀浆来自骨髓并且肿瘤组织匀浆来自相同物种的异种移植模型的肿瘤,其中与具有val-cit二肽可切割单元的比较缀合物进行比较,对肿瘤组织匀浆进行的蛋白水解的选择性大于正常组织匀浆。在一些实施方案中,在异种移植模型中,其中肽可切割单元包含赋予选择性的三肽的抗体药物缀合物对肿瘤组织的选择性大于正常组织通过基本保留从施用其中肽可切割单元是val-cit的抗体药物缀合物获得的肿瘤生长曲线而显示,并且相应的基于三肽的非结合对照缀合物的施用显示出降低的对正常骨髓的非靶标介导的细胞毒性,其中对正常细胞的细胞毒性导致与以最大耐受剂量施用基于二肽的adc相关的不良事件。在一些实施方案中,正常组织是骨髓、肝脏、肾脏、食管、乳房或角膜组织。
[0412]
在那些实施方案中的一些实施方案中,从来自异种移植模型中使用的相同或不同
啮齿动物物种的正常组织(例如,骨髓、肝脏、肾脏、食管、乳房或角膜组织)的组织学观测到降低的非靶标介导的细胞毒性,在施用对应于基于三肽的靶向性抗体药物缀合物的非结合对照缀合物后,显示与施用基于二肽的非结合对照相比单核细胞的核染色损失减少,从而为基于三肽的adc提供改良的治疗窗。在一些实施方案中,正常组织是骨髓。在一个优选实施方案中,在异种移植研究中使用小鼠,并且骨髓来自大鼠,因为大鼠比小鼠对mmae毒性更敏感。在其他实施方案中,耐受性的改善通过嗜中性粒细胞和/或网织红细胞损失的减少和/或更快速地从该损失反弹来显示。
[0413]
2.2.4延伸子单元
[0414]
在以上和以下实施方案中,配体药物缀合物的药物接头部分内的一级接头可以例示为通式-m
2-a(bu)-[he]-a
o-b-、-m
2-a(bu)-[he]-a'
a'-、-m
2-a-[he]-a
o-b-、-m
2-a-[he]-a'
a'
、-m
3-a(bu)-[he]-a
o-b-或-m
3-a(bu)-[he]-a'
a'-,并且可以用于制备配体药物缀合物的药物接头化合物的一级接头可以例示为通式m
1-a(bu)-[he]-a
o-b-、m
1-a(bu)-[he]-a'
a'-、m
1-a-[he]-a
o-b-或m
1-a-[he]-a'
a'-,其中bu是无环或环状碱性单元;[he]当存在时优选地是-c(=o)-,其由存在的第一任选的延伸子单元(a)提供;m2是琥珀酰亚胺部分;m3是琥珀酸酰胺部分并且m1是马来酰亚胺部分,其中a代表a的单个离散单元或第一亚基,当ao作为a的第二亚基(其有时表示为a2)存在时,其有时表示为a1,其中a/a2在那些没有分支单元(b)且下标a'是1使得a'变成a的亚基的一级接头中共价附接到a',或者当下标a'是0时共价附接到w,或者在那些含有分支单元的一级接头中共价附接到b。
[0415]
当在那些实施方案中的任一个实施方案中存在ao或a'时,第一延伸子单元(a)的该亚基表示为a2以将其表达为a的亚基,其中优选地,ao/a'在结构上独立地对应于任选取代的含胺酸(例如,氨基酸)残基,其中含胺酸的羧酸末端的残基在那些存在该组分的一级接头中共价附接到b,或者如果作为a2存在共价附接到a',或者在那些b和a'不存在的一级接头中共价附接到w,其中所述共价附接是通过酰胺官能团并且胺末端的残基共价附接到a的剩余部分。如果b存在且ao不存在,则a是与b键合的单个离散单元,并且如果b不存在且a是单个离散单元,则a通过由a提供的[he]与w键合,其中[he]是-c(=o)-。
[0416]
在那些实施方案中的一些实施方案中,ao/a'具有或包含式-l
p
(peg)-,其中l
p
是平行连接子单元并且peg是peg单元。在那些实施方案中,peg单元含有总共2至36个乙烯氧基单体单元,并且l
p
是通过酰胺官能团共价附接在配体药物缀合物化合物的药物接头部分的lu或药物接头化合物的lu'内的含胺酸残基、优选氨基酸残基。在优选实施方案中,peg单元含有总共4至24个连续乙烯氧基单体单元。
[0417]
在那些实施方案中的其他实施方案中,ao/a'是具有式3a、式4a或式5a的结构的含胺酸残基:
[0418]
其中与氮原子相邻的波浪线表示与a的剩余部分共价附接的位点,并且如果b存在,与羰基碳原子相邻的波浪线表示与b共价附接的位点,或者当b不存在时,表示与a'/w共价附接的位点;下标e和f独立地是0或1;并且
[0419]
g是氢、-oh、-or
pr
、-co2h、-co2r
pr
或任选取代的c
1-c6烷基,其中任选的取代基当存在时选自-oh、-or
pr
、-co2h和-co2r
pr
;并且其中r
pr
是合适的保护基团,或者
[0420]
g是n(r
pr
)(r
pr
)或任选取代的c
1-c6烷基,其中任选的取代基当存在时是n(r
pr
)(r
pr
),其中r
pr
独立地是保护基团或者r
pr
一起形成合适的保护基团,或者
[0421]
g是-n(r
45
)(r
46
)或任选取代的c
1-c6烷基,其中任选的取代基当存在时是-n(r
45
)(r
46
),其中r
45
和r
46
中的一个是氢或r
pr
,其中r
pr
是合适的保护基团,并且另一个是氢或任选取代的c
1-c6烷基;
[0422]r38
是氢或任选取代的c
1-c6烷基;并且
[0423]r39-r
44
独立地选自氢、任选取代的c
1-c6烷基、任选取代的c
6-c
20
芳基和任选取代的c
5-c
20
杂芳基,或者
[0424]r39
、r
40
连同两者所附接的碳原子一起定义c
3-c6碳环,并且r
41-r
44
如本文所定义,
[0425]
或者r
43
、r
44
连同两者所附接的碳原子一起定义c
3-c6碳环,并且r
39-r
42
如本文所定义,
[0426]
或者r
40
和r
41
或r
40
和r
43
或r
41
和r
43
连同两者所附接的碳原子或杂原子和介于那些碳原子和/或杂原子之间的原子一起定义c
5-c6碳环或c
5-c6杂环,并且r
39
、r
44
以及r
40-r
43
的剩余部分如本文所定义,
[0427]
或者ao/a'是α-氨基或β-氨基酸残基,其中α-氨基残基的氮原子共价附接到a的剩余部分,并且如果b存在,其羧酸残基的羰基碳原子共价附接到b,或者当b不存在时共价附接到w,其中两个连接优选地通过酰胺官能团。
[0428]
2.2.5间隔子单元
[0429]
间隔子单元是药物接头化合物的二级接头(lo)或配体药物缀合物化合物的药物接头部分中的接头单元的组分,所述化合物由以下结构表示:
[0430]
其中下标y是1或2,表示存在一个或两个间隔子单元,使得yy是y或-y-y'-,其中下标a是0或1,a'是任选的第一延伸子单元,当下标a'是1且在一级接头(lr/lr')中没有分支单
元(b)时,其作为存在的第一任选的延伸子单元(a)的亚基变成lr/lr'的组分;w是式-[pn]

[p3]-[p2]-[p1]-或[pn]

[p3]-[p2]-[p1]-[p-1]-的肽可切割单元,其中下标n范围从0至12(例如,0-10、3-12或3-10),并且pn...p3、p2、p1、p-1是氨基酸残基,其中p1、p2和p3是如本文所述的相对于正常组织匀浆赋予对肿瘤组织匀浆进行的蛋白酶切割的选择性的三肽氨基酸残基和/或改变配体药物缀合物的生物分布使得其肽可切割单元包含p3-p2-p1三肽的缀合物当与肽可切割单元是二肽val-cit的比较肽的生物分布相比时与正常组织相比有利于肿瘤组织的三肽氨基酸残基。
[0431]
当w不含p-1残基时,对lo的蛋白水解作用释放式-y-d(当下标y是1时)或-y-y'-d(当下标y是2时)的药物接头片段,其中y是第一间隔子单元并且y'是第二间隔子单元,于是那些片段中的间隔子单元经历自杀以完成d作为游离药物的释放。当w确实含有p-1残基时,对lo的蛋白水解作用释放式[p-1]-y-d或[p-1]-y-y'-d的第一药物接头片段。然而,为方便起见,p-1残基将与描述此类肽可切割单元的seq id中的序列相关联。完成游离药物的释放然后需要外肽酶作用以去除[p-1]氨基酸残基以提供y-d或-y-y'-d作为第二药物接头片段,类似于当w不含p-1残基时。-y-y'-d接头片段然后继续下去到式y'-d的第三药物接头片段。在任一种变体中,y-d或y'-d自发分解以完成d作为游离药物的释放。
[0432]
与肽切割单元(w)的p1或p-1共价键合的自杀式间隔子单元(y)包含如本文所定义的自杀部分或者由所述自杀部分组成,使得w的酶促加工激活y的自杀式部分进行自毁,从而启动药物单元作为游离药物的释放。在下标y是1的那些方面,y的自杀式部分直接附接到药物单元的任选取代的杂原子。如先前所讨论,当下标y是2时,则yy是-y-y'-,其中y是共价附接到肽可切割单元(w)的第一自杀式间隔子,并且y'是第二自杀式间隔子单元,其在一些方面是在y和d之间共用的氨基甲酸酯官能团。在其他方面,y'是氨基甲酸亚甲酯单元。在任一个方面,yy与药物单元(d)键合,使得通过对将w共价附接到y的酰胺键的内肽酶作用或对[p-1]-d的酰胺键的外肽酶作用启动的第一自杀式间隔子单元y的自发自毁释放y'-d,其然后自发分解以完成d作为游离药物的释放。
[0433]
在一些实施方案中,y含有与-d或-y'-d键合的pab或pab相关自杀式部分,其中下标y分别是1或2,其具有被掩蔽的供电子基团(edg)取代的中心亚芳基或杂亚芳基和通过共用杂原子或官能团与d键合或通过介于中间的第二间隔子单元(y')与d间接键合的苄基碳,其中掩蔽的edg和苄基碳取代基彼此邻位或对位(即,1,2或1,4取代模式)。在那些实施方案中,第二间隔子单元(y')能够自杀或自发分解或者不存在。
[0434]
自杀式间隔子单元的示例性结构由以下表示,所述自杀式间隔子单元具有pab或pab相关自杀式部分,其中中心(杂)亚芳基具有必需的1,2或1,4取代模式,其允许进行1,4-或1,6-片段化以释放d或[p-1]-d(当下标y是1时)或者-y'-d或-[p-1]-y'-d(其中下标y是2),其中y'能够自杀或自发分解:
[0435]
其中如果赋予选择性的三肽直接附接到-y'-d,与j相邻的波浪线表示与p1共价附
接的位点,或者如果赋予选择性的三肽通过该氨基酸间接附接到-y'-d,表示与p-1共价附接的位点,并且另一条波浪线表示与-y'-d共价附接的位点,其中j是在允许的情况下任选取代的杂原子(即,任选取代的-nh-),y'是任选的第二间隔子单元,d是药物单元,其中当y'不存在时,y'被来自d的杂原子替换,使得d变成d',其是药物单元的剩余部分;并且
[0436]
其中v、z1、z2、z3独立地是=n或=c(r
24
)-,其中每个r
24
独立地选自氢和任选取代的c
1-c
12
烷基、任选取代的c
2-c
12
烯基、任选取代的c
2-c
12
炔基、任选取代的c
6-c
20
芳基、任选取代的(c
6-c
20
芳基)-c
1-c6烷基-、任选取代的c
5-c
20
杂芳基和任选取代的(c
5-c
20
杂芳基)-c
1-c6烷基-以及卤素和吸电子基团;r'是氢或任选取代的c
1-c
12
烷基、任选取代的c
2-c
12
烯基、任选取代的c
2-c
12
炔基、任选取代的c
6-c
20
芳基、任选取代的(c
6-c
20
芳基)-c
1-c6烷基-、任选取代的c
5-c
20
杂芳基或任选取代的c
5-c
20
杂芳基)-c
1-c6烷基-或供电子基团;并且r8和r9独立地选自氢、任选取代的c
1-c
12
烷基、任选取代的c
2-c
12
烯基、任选取代的c
2-c
12
炔基、任选取代的c
6-c
20
芳基和任选取代的c
5-c
20
杂芳,或者r8和r9两者连同它们所附接的碳原子一起定义c
3-c8碳环。在优选实施方案中,v、z1、z2中的一个或多个或者v、z2、z3中的一个或多个是=ch-。在其他优选实施方案中,r'是氢或供电子基团,包括c
1-c6醚,如-och3和-och2ch3,或者r8、r9中的一个是氢并且另一个是氢或c
1-c4烷基。在更优选的实施方案中,v、z1和z2中的两个或更多个是=ch-或者v、z2和z3中的两个或更多个是=ch-。在其他更优选的实施方案中,r8、r9和r'各自是氢。
[0437]
与j的键或在p1和p-1之间的酰胺键的细胞内切割分别导致y'-d或-[p-1]-y'-d的释放,其中-[p-1]-y'-d可通过靶向细胞的细胞内蛋白酶的外肽酶活性转化为-y'-d。
[0438]
在一些优选实施方案中,下标y是2的-y
y-d具有-y-y'-d的结构,如下:
[0439]
其中-n(ry)d'代表d,其中d'是d的剩余部分,并且其中虚线表示ry到d的任选环化,其中ry在没有环化到d'的情况下是任选取代的c
1-c6烷基,或者当环化到d'时是任选取代的c
1-c6亚烷基;-j-在允许的情况下是任选取代的杂原子,包括o、s和任选取代的-nh-,其中j(包含j的官能团)或p-1与三肽的p1键合,如相邻波浪线所指示,所述三肽相对于自由循环的蛋白酶进行的蛋白水解赋予对细胞内蛋白水解的选择性并且相对于正常组织匀浆进行的蛋白水解赋予对肿瘤组织匀浆进行的蛋白水解的选择性和/或相对于生物分布到正常组织赋予选择性生物分布到肿瘤组织,其中该键的切割启动d作为含仲胺生物活性化合物从配体药物缀合物组合物的化合物的释放并且其中剩余的可变基团如上文所定义。这样选择那些变量,使得当通过在靶向细胞内加工肽可切割单元w释放时j的反应性与从pab或pab型自杀式部分消除的y'-d或d的pka和由该消除产生的醌-甲基化物型中间体的稳定性相平衡。
[0440]
在那些实施方案中,介于d和间隔子单元y的pab或pab相关自杀式部分的苄基碳之间的部分代表-c(r8)(r9)-y'-d中的y',使得氨基甲酸酯官能团在y和d之间共用。在此类实施方案中,间隔子单元y的片段化与y'-d的排出之后是co2的丢失,以释放d作为具有其氮原
子与包含pab或pab相关自杀式部分的二级接头键合的伯胺或仲胺的生物活性化合物。
[0441]
在其他优选实施方案中,具有与-y'-d或-d结合的pab或pab型部分的-y
y-d具有以下结构:
[0442]
其中与氮原子相邻的波浪线表示与p-1或w的三肽的共价附接点,所述三肽相对于自由循环的蛋白酶进行的蛋白水解赋予对细胞内蛋白水解的选择性并且相对于正常组织匀浆进行的蛋白水解赋予对肿瘤组织匀浆进行的蛋白水解的选择性,其中该键对细胞内蛋白水解敏感,y'是任选的间隔子单元,当不存在时其被来自d的酚氧原子或硫原子替换,并且当存在时其是氮原子来自d的氨基甲酸酯官能团;r
33
是氢或任选取代的c
1-c6烷基,特别是氢或c
1-c4烷基,优选氢、-ch3或-ch2ch3,更优选氢。在更优选的实施方案中,v、z1和z2各自是=ch-并且r
33
是氢。
[0443]
在特别优选的实施方案中,-y
y-d具有以下结构:
[0444]
其中-n(ry)d'具有其先前的含义并且波浪线表示与p1的共价附接;q是-c
1-c8烷基、-o-(c
1-c8烷基)或其他供电子基团、-卤素、-硝基或-氰基或其他吸电子基团(优选地,q是-c
1-c8烷基、-o-(c
1-c8烷基)、卤素、硝基或氰基);并且下标m是范围从0-4的整数(即,中心亚芳基没有其他取代基或者具有1-4个其他取代基)。在优选实施方案中,下标m是0、1或2并且每个q是独立选择的供电子基团。
[0445]
在尤其优选的实施方案中,-y
y-分别具有以下结构:
[0446]
其中与羰基碳原子相邻的波浪线表示与d的氧或硫原子共价附接的位点以形成在d和y之间共用的碳酸酯或硫代氨基甲酸酯官能团,其中该共用的官能团是y',或者与仲氮原子共价附接的位点以形成在d和y之间共用的氨基甲酸酯,其中该共用的官能团是y',并且与氮原子相邻的波浪线表示作为酰胺键与p1的羧酸残基共价附接的位点。
[0447]
y是不同于pab或pab型自杀式间隔子单元的自杀式间隔子单元的通式-y-y'-的其他结构在以下药物接头部分中进行了说明。
[0448]
不受理论的束缚,针对配体药物缀合物的二级接头说明了y的顺序自杀,其中y是pab自杀式间隔子单元并且y'是氨基甲酸酯官能团,并且具有三肽肽可切割单元的药物接头化合物如下:
[0449]
2.2.5药物接头
[0450]
通常,式1a的药物接头部分具有以下结构:
[0451]
其中波浪线表示lb与配体单元的共价附接,a是第一任选的延伸子单元;下标a是0或1,表示a不存在或存在,b是任选的分支单元;下标b是0或1,分别表示b不存在或存在,条件是当下标q范围从2至4时,下标b是1,并且
[0452]
lo是具有下式的二级接头:
[0453]
或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中a'是第二任选的延伸子单元,下标a'是0或1,分别表示a'不存在或存在,y是任选的间隔子单元,下标y是0、1或2,分别表示间隔子单元不存在或存在1个或2个间隔子单元,并且p1、p2和p3是氨基酸残基,其相对于正常组织的匀浆进行的蛋白水解一起提供对肿瘤组织的匀浆进行的蛋白水解的选择性,和/或与正常组织相比一起提供式1缀合物到肿瘤组织的优选生物分布,其中从缀合物释放的游离药物对正常组织的细胞毒性至少部分地导致通常与施用治疗有效量的基于二肽的比较缀合物相关的不良事件,其中如果下标y是1或2,则蛋白水解切割发生在p1和y之间的共价键处,或者如果下标y是0,则发生在p1和d之间的共价键处,或者
[0454]
lo是具有下式的二级接头:
[0455]
或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中a'、a'、y和y保留它们先前的含义,并且p1、p2和p3是氨基酸残基,其任选地与p-1氨基酸相对于正常组织匀浆进行的蛋白水解一起提供对肿瘤组织匀浆进行的蛋白水解的选择性,和/或与正常组织相比一起提供式1缀合物到肿瘤组织的优选生物分布,其中从缀合物释放的游离药物对正常组织的细胞毒性至少部
分地导致通常与施用治疗有效量的基于二肽的比较缀合物相关的不良事件,其中蛋白水解切割发生在p1和p-1之间的共价键处以释放具有[p-1]-y
y-d的结构的接头片段,或者
[0456]
lo是具有下式的二级接头:是具有下式的二级接头:
[0457]
或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中a'、a'、y和y保留它们先前的含义,并且p-1和p1、p2、p3

pn是氨基酸残基,其中下标n范围从0至12(例如,0-10、3-12或3-10),并且p1、p2和p3任选地与p-1相对于正常组织匀浆进行的蛋白水解一起提供对肿瘤组织匀浆进行的蛋白水解的选择性,和/或与正常组织相比一起提供由药物接头化合物制备的式1缀合物到肿瘤组织的优选生物分布,其中从缀合物释放的游离药物对正常组织的细胞毒性至少部分地导致通常与施用治疗有效量的基于二肽的比较缀合物相关的不良事件,其中蛋白水解切割发生在p1和y
y-d之间或p1和p-1之间的共价键处,以释放分别具有y
y-d或[p-1]-y
y-d的结构的接头片段,其中后者随后经历外肽酶切割以释放具有y
y-d的结构的接头片段。在两种情况下,y
y-d接头片段经历自发分解,以完成d作为游离药物的释放。
[0458]
选择另外的p4、p5

pn氨基酸残基以不改变提供-y
y-d或-[p-1]-y
y-d片段的切割位点,而是选择以保留主要由p1、p2和p3氨基酸残基提供的配体药物缀合物的所需物理化学和/或药代动力学特性,如增加的缀合物到肿瘤组织的生物分布,这不利于正常组织分布,或者以与基于二肽的比较缀合物相比增强该物理化学和/或药代动力学特性。
[0459]
在lo的那些实施方案中的任一个实施方案中,如果下标q是1,则下标b是0,使得b不存在并且a'变成a的任选单元,并且如果下标q是2、3或4,则下标b是1,使得b存在,a'仍然是lo的组分(如所示),并且a的任选单元表示为ao。
[0460]
在一些实施方案中,除了提高整体选择性和/或提高与正常组织相比有利于肿瘤相关蛋白酶的生物分布之外,与二肽比较缀合物相比,p1、p2和p3氨基酸残基还减少掺入包含这些氨基酸的氨基酸序列的缀合物的聚集。在药物单元是mmae的那些实施方案中的一些实施方案中,比较缀合物的药物接头部分具有式mc-vc-pabc-mmae。
[0461]
在式1a配体药物缀合物化合物的含-l
ss
和-ls的药物接头部分的优选实施方案中,l
ss
和ls部分含有杂环环状碱性单元。下标q是1且具有肽可切割单元是三肽的那些一级接头的示例性药物接头部分由式1b、式1c和式1d的结构或其盐、特别是药学上可接受的盐表示:
[0462]
其中he是任选的水解增强单元;a'当存在时是第一延伸子单元(a)的亚基;下标a'是0或1,分别表示a'不存在或存在;下标p是1或2;下标q范围从1至6,优选地下标q是1或2,更优选地下标q与下标p具有相同的值;并且其中r
a3
是-h、任选取代的c
1-c6烷基、任选取代的-c
1-c4亚烷基-(c
6-c
10
芳基)或-r
peg1-o-(ch2ch2o)
1-36-r
peg2
,其中r
peg1
是c
1-c4亚烷基,r
peg2
是-h或c
1-c4亚烷基,其中与r
a3
键合的碱性氮任选地以盐形式、优选以药学上可接受的盐形式被质子化,或者r
a3
是氮保护基团,如合适的酸不稳定的保护基团;波浪线表示与配体单元的硫原子共价结合;p1、p2和p3如先前针对肽可切割单元的实施方案中的任一个实施方案所定义;并且剩余的可变基团如针对式1a的药物接头部分的实施方案中的任一个实施方案所述。
[0463]
在配体药物缀合物化合物的式1a的含-l
ss
和-ls的药物接头部分的其他优选实施
方案中,l
ss
和ls部分含有无环环状碱性单元。具有肽可切割单元是二肽的那些一级接头的示例性药物接头部分由式1e、式1f和式1g的结构或其盐、特别是药学上可接受的盐表示:示例性药物接头部分由式1e、式1f和式1g的结构或其盐、特别是药学上可接受的盐表示:
[0464]
其中he是任选的水解增强单元;a'当存在时是第一延伸子单元(a)的亚基;下标a'是0或1,分别表示a'不存在或存在;下标x是1或2;r
a2
是-h、任选取代的c
1-c6烷基、-ch3或-ch2ch3;r
a3
在每种情况下独立地是氮保护基团、-h或任选取代的c
1-c6烷基,优选-h、酸不稳定的保护基团、-ch3或-ch2ch3,或者两个r
a3
连同它们所附接的氮一起定义氮保护基团或者氮杂环丁烷基、吡咯烷基或哌啶基杂环基,其中如此定义的碱性伯胺、仲胺或叔胺任选地以盐形式、优选药学上可接受的盐形式被质子化;波浪线表示与配体单元的硫原子共价结合;p1、p2和p3如先前针对肽可切割单元的实施方案中的任一个实施方案所定义;并且剩余的
可变基团如针对式1a的药物接头部分的实施方案中的任一个实施方案所述。
[0465]
在其他优选实施方案中,一级接头不具有碱性单元。具有肽可切割单元是三肽的该一级接头的示例性药物接头部分由式1h、式1j和式1k的结构或其盐、特别是药学上可接受的盐表示:受的盐表示:
[0466]
其中he是任选的水解增强单元;a'当存在时是第一延伸子单元(a)的亚基(a2);下标a'是0或1,分别表示a'不存在或存在;波浪线表示与配体单元的硫原子共价结合;p1、p2和p3如先前针对肽可切割单元的实施方案中的任一个实施方案所定义;并且剩余的可变基团如针对式1a的药物接头部分的实施方案中的任一个实施方案所述。
[0467]
在接头单元中存在杂环环状碱性单元的更优选的实施方案中,配体药物缀合物组合物中的大多数配体药物缀合物化合物具有由以下结构表示的药物接头部分:
[0468]
任选地呈盐形式,特别是呈药学上可接受的盐形式,并且在接头单元中存在无环碱性单元的更优选的实施方案中,配体药物缀合物组合物中的大多数配体药物缀合物化合物具有由以下结构表示的药物接头部分:
[0469]
任选地呈盐形式,特别是呈药学上可接受的盐形式,其中含l
ss
和ls的药物接头部分的可变基团如先前针对具有无环或杂环环状碱性单元的药物接头部分所述,
[0470]
并且在接头单元中没有碱性单元的其他更优选的实施方案中,配体药物缀合物组合物中的主要配体药物缀合物化合物具有由式1h的结构表示的药物接头部分,其中可变基团如先前针对该式的药物接头部分所述。
[0471]
在任一个前述药物接头部分中,he优选地作为-c(=o)存在和/或下标y是1或2,分别表示存在一个或两个自杀式间隔子单元。
[0472]
在特别优选的实施方案中,任一个上述药物接头部分中的-[p3]-[p2]-[p1]三肽是d-leu-leu-met(o)或d-leu-ala-glu,其中met(o)是其硫原子被氧化成亚砜的甲硫氨酸。
[0473]
在接头单元中存在杂环环状碱性单元的尤其优选的实施方案中,配体药物缀合物组合物中的大多数配体药物缀合物化合物具有由以下结构及其盐、特别是药学上可接受的盐表示的药物接头部分:
[0474]
其中波浪线表示与来自配体单元的硫原子共价附接;下标a'是0或1,分别表示a不
存在或存在,其中a'是如本文针对第二任选的延伸子单元或第一任选的延伸子单元的亚基所述的式3a、4a或5a的含胺酸残基,或者a'是α-氨基酸或β-氨基酸残基;并且d是具有仲氨基作为与药物接头部分的接头单元的附接位点的细胞毒性药物。
[0475]
在接头单元中存在无环碱性单元的其他尤其优选的实施方案中,配体药物缀合物组合物中的大多数配体药物缀合物化合物具有由以下结构及其盐、特别是药学上可接受的盐表示的药物接头部分:
[0476]
其中可变基团如先前针对具有环状碱性单元的药物接头部分所述。
[0477]
在没有碱性单元的其他尤其优选的实施方案中,配体药物缀合物组合物中的主要配体药物缀合物化合物具有由以下结构或其盐、特别是药学上可接受的盐表示的药物接头部分:
[0478]
其中可变基团如先前针对具有环状碱性单元的药物接头部分所述。在bu不存在的那些实施方案中,包含任一种主要配体药物缀合物化合物的配体药物缀合物组合物任选地进一步包含琥珀酰亚胺环呈水解形式的配体药物缀合物化合物。
[0479]
2.2.6澳瑞他汀药物单元
[0480]
配体药物缀合物化合物或药物接头化合物的澳瑞他汀药物单元通过将缀合物或药物接头化合物的接头单元共价附接到具有如下de或df的结构的澳瑞他汀游离药物的仲胺来掺入澳瑞他汀药物:
[0481]
其中剑号表示提供氨基甲酸酯官能团的氮原子的共价附接位点,其中该官能团的-oc(=o)-在将澳瑞他汀药物化合物作为-d掺入配体药物缀合物化合物的任一个药物接头部分或掺入如本文所述的任一种药物接头化合物时是y',使得对于任一种类型的化合物,下标y是2;并且
[0482]r10
和r
11
中的一个是氢并且另一个是c
1-c8烷基;r
12
是氢、c
1-c8烷基、c
3-c8碳环基、c
6-c
24
芳基、-x
1-c
6-c
24
芳基、-x
1-(c
3-c8碳环基)、c
3-c8杂环基或-x
1-(c
3-c8杂环基);r
13
是氢、c
1-c8烷基、c
3-c8碳环基、c
6-c
24
芳基、-x
1-c
6-c
24
芳基、-x
1-(c
3-c8碳环基)、c
3-c8杂环基和-x
1-(c
3-c8杂环基);r
14
是氢或甲基,或者r
13
和r
14
连同它们所附接的碳一起构成螺c
3-c8碳环;r
15
是氢或c
1-c8烷基;r
16
是氢、c
1-c8烷基、c
3-c8碳环基、c
6-c
24
芳基、-c
6-c
24-x
1-芳基、-x
1-(c
3-c8碳环基)、c
3-c8杂环基和-x
1-(c
3-c8杂环基);r
17
独立地是氢、-oh、c
1-c8烷基、c
3-c8碳环基和o-(c
1-c8烷基);r
18
是氢或任选取代的c
1-c8烷基;r
19
是-c(r
19a
)
2-c(r
19a
)
2-c
6-c
24
芳基、-c(r
19a
)
2-c(r
19a
)
2-(c
3-c8杂环基)或-c(r
19a
)
2-c(r
19a
)
2-(c
3-c8碳环基),其中c
6-c
24
芳基和c
3-c8杂环基任选地被取代;r
19a
独立地是氢、任选取代的c
1-c8烷基、-oh或任选取代的-o-c
1-c8烷基;r
20
是氢或者任选取代的c
1-c
20
烷基、任选取代的c
6-c
24
芳基或任选取代的c
3-c8杂环基或者-(r
47
o)
m-r
48
或-(r
47
o)
m-ch(r
49
)2;r
21
是任选取代的-c
1-c8亚烷基-(c
6-c
24
芳基)或任选取代的-c
1-c8亚烷基-(c
5-c
24
杂芳基)或c
1-c8羟基烷基或任选取代的c
3-c8杂环基;z是o、s、nh或nr
46
;r
46
是任选取代的c
1-c8烷基;下标m是范围从1-1000的整数;r
47
是c
2-c8烷基;r
48
是氢或c
1-c8烷基;r
49
独立地是-cooh、-(ch2)
n-n(r
50
)2、-(ch2)
n-so3h或-(ch2)
n-so
3-c
1-c8烷基;r
50
独立地是c
1-c8烷基或-(ch2)
n-cooh;下标n是范围从0至6的整数;并且x1是c
1-c
10
亚烷基。
[0483]
在一些实施方案中,澳瑞他汀药物化合物具有式d
e-1
、式d
e-2
或式d
f-1
的结构:
[0484]
其中式d
e-1
或式d
e-2
中的ar是c
6-c
10
芳基或c
5-c
10
杂芳基,并且在式d
f-1
中,z是-o-或-nh-;r
20
是氢或者任选取代的c
1-c6烷基、任选取代的c
6-c
10
芳基或任选取代的c
5-c
10
杂芳基;并且r
21
是任选取代的c
1-c6烷基、任选取代的-c
1-c6亚烷基-(c
6-c
10
芳基)或任选取代的-c
1-c6亚烷基-(c
5-c
10
杂芳基)。
[0485]
在式de、df、d
e-1
、d
e-2
或d
f-1
的一些实施方案中,r
10
和r
11
中的一个是氢并且另一个是甲基。
[0486]
在式d
e-1
或d
e-2
的一些实施方案中,ar是苯基或2-吡啶基。
[0487]
在式d
f-1
的一些实施方案中,r
21
是x
1-s-r
21a
或x
1-ar,其中x1是c
1-c6亚烷基,r
21a
是c
1-c4烷基并且ar是苯基或c
5-c6杂芳基和/或-z-是-o-并且r
20
是c
1-c4烷基或者z是-nh-并且r
20
是苯基或c
5-c6杂芳基。
[0488]
在优选实施方案中,澳瑞他汀药物化合物具有式d
f/e-3
的结构:
[0489]
其中r
10
和r
11
中的一个是氢并且另一个是甲基;r
13
是异丙基或-ch
2-ch(ch3)2;并且r
19b
是-ch(ch3)-ch(oh)-ph、-ch(co2h)-ch(oh)-ch3、-ch(co2h)-ch2ph、-ch(ch2ph)-2-噻唑基、-ch(ch2ph)-2-吡啶基、-ch(ch
2-p-cl-ph)、-ch(co2me)-ch2ph、-ch(co2me)-ch2ch2sch3、-ch(ch2ch2sch3)c(=o)nh-喹啉-3-基、-ch(ch2ph)c(=o)nh-p-cl-ph,或者r
19b
具有的结构,其中波浪线表示与澳瑞他汀化合物的剩余部分共价附接。
[0490]
在更优选的实施方案中,掺入-d中的澳瑞他汀药物化合物是一甲基澳瑞他汀e
(mmae)或一甲基澳瑞他汀f(mmaf)。
[0491]
在一些实施方案中,配体-药物缀合物组合物由以下结构表示:
[0492]
和/或
[0493]
其中下标a是1,使得a存在,其中a是α-氨基酸或β-氨基酸残基;r
a3
是-h、任选取代的c
1-c6烷基、任选取代的-c
1-c4亚烷基-(c
6-c
10
芳基)、-r
peg1-o-(ch2ch2o)
n'-r
peg2
,其中r
peg1
是c
1-c4亚烷基,r
peg2
是-h或c
1-c4烷基,并且下标n'范围从1至36,其中与r
a3
键合的碱性氮任选地被质子化;r
19b
是-ch(ch3)-ch(oh)-ph、-ch(co2h)-ch(oh)-ch3或-ch(co2h)-ch2ph;r
34
是异丙基并且r
35
是甲基或-(ch2)3nh(c=o)nh2。
[0494]
在一些实施方案中,配体-药物缀合物组合物由以下结构表示:
[0495]
和/或
[0496]
其中下标a是1,使得a存在,其中a是α-氨基酸或β-氨基酸残基;r
a3
是-h、任选取代的c
1-c6烷基、任选取代的-c
1-c4亚烷基-(c
6-c
10
芳基)、-r
peg1-o-(ch2ch2o)
n'-r
peg2
;r
peg1
是c
1-c4亚烷基;r
peg2
是-h或c
1-c4烷基;下标n'范围从1至36;并且其中与ra3键合的碱性氮原子任选地被质子化;r
19b
是-ch(ch3)-ch(oh)-ph、-ch(co2h)-ch(oh)-ch3或-ch(co2h)-ch2ph;r
34
是异丙基;并且r
35
是甲基或-(ch2)3nh(c=o)nh2。
[0497]
在一些实施方案中,配体药物缀合物化合物由以下或其盐(例如,其药学上可接受的盐)表示:
其中l是配体单元,并且下标p'是从1至24的整数。应理解,在l是抗体的情况下,上述化学结构中与l键合的硫原子s代表抗体半胱氨酸残基侧链的硫。在一些实施方案中,下标p'是从1至12、1至10或1至8的整数,或者是4或8。在一些实施方案中,下标p'是1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23或24。在一些实施方案中,下标p'是2、4、6或8。在一些实施方案中,下标p'是2。在一些实施方案中,下标p'是4。在一些实施方案中,下标p'是6。在一些实施方案中,下标p'是8。还包括含有上文列出的任何配体药物
缀合物化合物的配体药物缀合物组合物,其中p'被如本文所述的p替换。
[0498]
2.3药物接头化合物
[0499]
药物接头化合物由式i的结构或其盐表示:lu'-(d')(i)
[0500]
其中lu'是lu前体;并且d'代表从1至4个药物单元,其优选地彼此相同,其中药物接头化合物进一步由式ia的结构定义:
[0501]
其中lb'是配体共价结合部分前体;a是第一任选的延伸子单元;下标a是0或1,分别表示a不存在或存在,b是任选的分支单元;下标b是0或1,分别表示b不存在或存在,条件是当下标q选自2至4时,下标b是1,并且
[0502]
lo是具有下式的二级接头:
[0503]
或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中a'是第二任选的延伸子单元,下标a'是0或1,分别表示a'不存在或存在,y是任选的间隔子单元,下标y是0、1或2,分别表示间隔子单元或不存在或存在1个或2个间隔子单元,并且p1、p2和p3是氨基酸残基,其相对于正常组织的匀浆进行的蛋白水解一起提供对肿瘤组织的匀浆进行的蛋白水解的选择性,和/或与正常组织相比一起提供由式ia药物接头化合物制备的缀合物到肿瘤组织的优选生物分布,其中从缀合物释放的游离药物对正常组织的细胞毒性至少部分地导致通常与施用治疗有效量的基于二肽的比较缀合物相关的不良事件,其中如果下标y是1或2,则蛋白水解切割发生在p1和y之间的共价键处,或者如果下标y是0,则发生在p1和d之间的共价键处,或者
[0504]
lo是具有下式的二级接头:
[0505]
或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中a'、a'、y和y保留它们先前的含义,并且p1、p2和p3是氨基酸残基,其任选地与p-1氨基酸相对于正常组织匀浆进行的蛋白水解一起提供对肿瘤组织匀浆进行的蛋白水解的选择性,和/或与正常组织相比一起提供由式ia药物接头化合物制备的缀合物到肿瘤组织的优选生物分布,其中从缀合物释放的游离药物对正常组织的细胞毒性至少部分地导致通常与施用治疗有效量的基于二肽的比较缀合物相关的不良事件,其中蛋白水解切割发生在p1和p-1之间的共价键处以释放具有[p-1]-y
y-d的结构的接头片段,或者
[0506]
lo是具有下式的二级接头:
[0507]
或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中a'、a'、y和y保留它们先前的含义,并且p-1和p1、p2、p3

pn是连续氨基酸残基,其中下标n是提供多达12个(例如,3-12个或3-10个)
这些氨基酸的整数值,并且p1、p2和p3任选地与p-1相对于正常组织匀浆进行的蛋白水解一起提供对肿瘤组织匀浆进行的蛋白水解的选择性,和/或与正常组织相比一起提供由药物接头化合物制备的缀合物到肿瘤组织的优选生物分布,其中从缀合物释放的游离药物对正常组织的细胞毒性至少部分地导致通常与施用治疗有效量的基于二肽的比较缀合物相关的不良事件,其中蛋白水解切割发生在p1和y
y-d之间或p1和p-1之间的共价键处,以释放分别具有y
y-d或[p-1]-y
y-d的结构的接头片段,其中后者随后经历外肽酶切割以释放具有y
y-d的结构的接头片段。在两种情况下,y
y-d接头片段经历自发分解,以完成d作为游离药物的释放。
[0508]
选择另外的p4、p5

pn氨基酸残基以不改变提供-y
y-d或-[p-1]-y
y-d片段的切割位点,而是选择以保留由式ia药物接头化合物制备的配体药物缀合物的所需物理化学和/或药代动力学特性,其中所需物理化学和/或药代动力学特性主要由p1、p2和p3氨基酸残基提供,如增加的缀合物到肿瘤组织的生物分布,这不利于正常组织分布,或者以与基于二肽的比较缀合物相比增强该物理化学和/或药代动力学特性。
[0509]
在lo的那些实施方案中的任一个实施方案中,如果下标q是1,则下标b是0,使得b不存在并且a'变成a的任选单元,并且如果下标q是2、3或4,则下标b是1,使得b存在,a'仍然是lo的组分(如所示),并且a的任选单元则表示为ao。
[0510]
药物接头化合物在制备式1的配体药物缀合物中特别有用,使得lu'是配体药物缀合物化合物的药物接头部分的lu前体。
[0511]
在一些实施方案中,药物接头化合物的lb'-a-具有或包含以下结构中的一个:
[0512]
或其盐,其中lg1是适合于靶向剂亲核试剂进行亲核置换的离去基团;lg2是适合于形成与靶向剂的酰胺键的离去基团,或-oh以提供适合于形成与靶向剂的酰胺键的可活化羧酸;并且波浪线表示与药物接头化合物结构的剩余部分共价附接的位点。
[0513]
在下标q是1的式ia药物接头化合物的其他实施方案中,lb'-a-具有或包含以下结构中的一个:
[0514]
或其盐,其中a'是a的任选的第二亚基,如果该亚基存在,有时表示为a2;下标a'是0或1,分别表示a'不存在或存在;与a'相邻的波浪线表示与a的另一个亚基或与肽可切割单元共价附接的位点;[he]是任选的水解增强单元,它是a或其第一亚基提供的组分;bu是碱性单元;r
a2
是任选取代的c
1-c
12
烷基;并且虚曲线表示任选的环化,使得在不存在所述环化的情况下,bu是具有伯胺、仲胺或叔胺官能团作为无环碱性单元的碱性官能团的无环碱性单元,或者在存在所述环化的情况下,bu是环化的碱性单元,其中r
a2
和bu连同两者所附接的碳原子一起定义任选取代的螺c
3-c
20
杂环,其含有作为环状碱性单元的碱性官能团的仲胺或叔胺官能团的骨架碱性氮原子,
[0515]
其中无环碱性单元或环状碱性单元的碱性氮原子任选地被氮保护基团适当地保护,这取决于碱性氮原子的取代度,或者任选地被质子化。
[0516]
在下标q是2、3或4的其他实施方案中,lb'-a-包含以下结构中的一个:
[0517]
或其盐,其中与ao相邻的波浪线表示与b共价附接的位点,ao是a的任选亚基,如果该亚基存在,有时表示为a2,并且剩余的可变基团如针对下标q是1的式ia药物接头化合物所定义。
[0518]
在下标q是1的一些优选实施方案中,药物接头化合物的lb'-a-具有或包含以下结构中的一个:
[0519]
或其盐,特别是作为酸加成盐,其中a'和下标a'如先前所述。那些lb'-a-结构是示例性自稳定前体部分,有时表示为l
ss
',因为每个结构都能够转化为配体药物缀合物化合物的l
ss
部分。
[0520]
在其他优选实施方案中,药物接头化合物的lb'-a-具有或包含以下结构中的一个:
[0521]
其中a'和下标a'如先前针对下标q是1的式ia药物接头化合物所述。
[0522]
在含l
ss
'的药物接头化合物的优选实施方案中,l
ss
'部分含有杂环环状碱性单元。具有肽可切割单元是三肽的那些一级接头的示例性药物接头化合物由式ib的结构或其盐表示:
[0523]
其中he是任选的水解增强单元;a'当存在时是第一延伸子单元(a)的亚基;下标a'是0或1,分别表示a'不存在或存在;下标p是1或2;下标q范围从1至6,优选地下标q是1或2,更优选地下标q与下标p具有相同的值;并且其中r
a3
是-h、任选取代的c
1-c6烷基、任选取代的-c
1-c4亚烷基-(c
6-c
10
芳基)或-r
peg1-o-(ch2ch2o)
1-36-r
peg2
,其中r
peg1
是c
1-c4亚烷基,r
peg2
是-h或c
1-c4亚烷基,其中与r
a3
键合的碱性氮任选地以盐形式、优选以药学上可接受的盐形式被质子化,或者r
a3
是氮保护基团,如合适的酸不稳定的保护基团;p1、p2和p3如先前针对配体药物缀合物化合物的药物接头部分的肽可切割单元的实施方案中的任一个实施方案所定义;并且剩余的可变基团如针对式ia的药物接头化合物所述。
[0524]
在式ia的含l
ss
'的药物接头化合物的其他优选实施方案中,l
ss
'部分含有无环环状碱性单元。具有肽可切割单元是二肽的该一级接头的示例性药物接头化合物由式ie的结构或其盐表示:
[0525]
其中he是任选的水解增强单元;a'当存在时是第一延伸子单元(a)的亚基;下标a'是0或1,分别表示a'不存在或存在;下标x是1或2;r
a2
是氢或-ch3或-ch2ch3;r
a3
在每种情况下独立地是氢、-ch3或-ch2ch3,或者两个r
a3
连同它们所附接的氮一起定义氮杂环丁烷基、吡咯烷基或哌啶基杂环基,其中如此定义的碱性伯胺、仲胺或叔胺任选地以盐形式、优选药学上可接受的盐形式被质子化;p1、p2和p3如先前针对肽可切割单元的实施方案中的任一个实施方案所定义;并且剩余的可变基团如针对式ia的药物接头化合物所述。
[0526]
在其他优选实施方案中,一级接头不具有碱性单元。具有肽可切割单元是三二肽的该一级接头的示例性药物接头化合物由式ih的结构或其盐表示:
[0527]
其中he是任选的水解增强单元;a'当存在时是第一延伸子单元(a)的亚基;下标a'是0或1,表示a'不存在或存在;p1、p2和p3如先前针对配体药物缀合物化合物的药物接头部分的肽可切割单元的实施方案中的任一个实施方案所定义;并且剩余的可变基团如针对式ia的药物接头化合物的实施方案中的任一个实施方案所述。
[0528]
在接头单元中存在杂环环状碱性单元的更优选的实施方案中,药物接头化合物由以下结构表示:
[0529]
任选地呈盐形式,特别是呈药学上可接受的盐形式,并且在接头单元中存在无环碱性单元的更优选的实施方案中,药物接头化合物由以下结构表示:
[0530]
任选地呈盐形式,其中含l
ss
'的药物接头化合物的可变基团如先前针对具有无环或杂环环状碱性单元的药物接头化合物所述。
[0531]
在任一个前述药物接头部分中,he优选地作为-c(=o)存在和/或下标y是1或2,分别表示存在一个或两个自杀式间隔子单元。
[0532]
在特别优选的实施方案中,任何一种上述药物接头化合物中的-[p3]-[p2]-[p1]-三肽是d-leu-leu-cit、d-leu-leu-lys、d-leu-leu-met(o)、d-leu-ala-glu或pro-ala(nap)-lys,其中met(o)是其硫原子被氧化成亚砜的甲硫氨酸,cit是瓜氨酸,并且ala(nap)是其甲基侧链被萘-1-基取代的丙氨酸。
[0533]
在接头单元中存在杂环环状碱性单元的尤其优选的实施方案中,药物接头化合物由以下结构或其盐表示:
[0534]
其中下标a'是0或1,分别表示a'不存在或存在,其中a'是如本文针对第二任选的延伸子单元或第一任选的延伸子单元的亚基所述的式3a、4a或5a的含胺酸残基,或者a'是
α-氨基酸或β-氨基酸残基;并且d是具有仲氨基作为与药物接头部分的接头单元的附接位点的细胞毒性药物。
[0535]
在接头单元中存在无环碱性单元的其他尤其优选的实施方案中,药物接头化合物由以下结构或其盐表示:
[0536]
其中可变基团如先前针对具有环状碱性单元的药物接头化合物所述。
[0537]
在没有碱性单元的其他尤其优选的实施方案中,药物接头化合物由以下结构或其盐表示:
[0538]
其中可变基团如先前针对具有环状碱性单元的药物接头化合物所述。
[0539]
在一些实施方案中,药物接头化合物由以下或其盐表示:
[0540]
在一些实施方案中,提供了由以下结构或其盐表示的药物接头前体化合物:pg-w-y
y-d
[0541]
其中w、y、下标y和d保留它们先前的含义,并且pg是胺保护基团或氢。在一些实施方案中,胺保护基团是fmoc。
[0542]
在一些实施方案中,由以下结构或其盐表示的药物接头前体化合物:pg-[p3]-[p2]-[p1]-y
y-dpg-[p3]-[p2]-[p1]-[p-1]-y
y-dpg-[pn]...[p4]-[p3]-[p2]-[p1]-y
y-dpg-[pn]...[p4]-[p3]-[p2]-[p1]-[p-1]-y
y-d
[0543]
其中p-1、p1、p2、p3...pn、y、下标y和d保留它们先前的含义,并且pg是胺保护基团或氢。
[0544]
在一些实施方案中,由以下结构或其盐表示的药物接头前体化合物:
[0545]
其中p1、p2、p3、r8、r9、r
33
、v、y

、z1、z2和d保留它们先前的含义,并且pg是胺保护基团或氢。
[0546]
在本文所述的任何药物接头化合物中,lb′‑aa-b
b-a
′a′-部分可以被pg替换以形成由以下结构或其盐表示的药物接头前体化合物:
[0547]
其中p1、p2、p3和d保留它们先前的含义,并且pg是胺保护基团或氢。
[0548]
应理解,药物接头前体可以被延伸子单元进一步修饰,以附接到配体,如抗体。在一些实施方案中,药物接头前体可以与适合于附接到抗体的半胱氨酸残基的延伸子单元进一步反应。本文描述了用于附接到抗体的半胱氨酸残基的合适延伸子单元,包括包含马来酰亚胺部分的延伸子单元。在一些实施方案中,药物接头前体可以与适合于附接到抗体的赖氨酸残基的延伸子单元进一步反应。本文描述了用于附接到抗体的赖氨酸残基的合适延伸子单元,包括包含nhs酯部分的延伸子单元。在一些实施方案中,药物接头前体是合成药物接头化合物时的中间体。
[0549]
在本文关于例如配体药物缀合物(ldc)化合物、药物接头化合物、药物接头部分、肽可切割单元、间隔子单元和药物单元针对w、p-1、p1、p2、p3...pn、y、下标y、r8、r9、r
33
、v、y

、z1、z2和d所述的实施方案中的任何实施方案中,所述实施方案也适用于本文所述的药物接头前体化合物。
[0550]
在一些实施方案中,药物接头前体化合物由以下或其盐表示:
[0551]
其中pg是胺保护基团(例如,fmoc)或氢。
[0552]
2.4接头化合物
[0553]
接头化合物由式ia-l的结构或其盐表示:
[0554]
其中lb'、a、下标a、b、下标b、lo和下标q保留它们先前的含义,并且rg是反应基团。在一些实施方案中,反应基团是4-硝基苯氧基或全氟苯氧基。在一些实施方案中,反应基团是4-硝基苯氧基。
[0555]
在一些实施方案中,接头化合物由式ia-l-1的结构或其盐表示:lr′-a
′a′-[p3]-[p2]-[p1]-y
y-rg
ꢀꢀꢀ
(ia-l-1)
[0556]
其中lr'、a'、下标a'、p1、p2、p3、y和下标y保留它们先前的含义,并且rg是反应基团。
[0557]
在一些实施方案中,接头化合物由式ia-l-2的结构或其盐表示:
[0558]
其中he、a'、下标a'、p1、p2、p3、y和下标y保留它们先前的含义,并且rg是反应基团。
[0559]
在一些实施方案中,接头化合物由式ia-l-3或式ia-l-4的结构或其盐表示:
[0560]
其中p1、p2和p3保留它们先前的含义,并且rg是反应基团。在一些实施方案中,rg是全氟苯氧基。在一些实施方案中,rg是4-硝基苯氧基。
[0561]
在本文关于配体药物缀合物(ldc)化合物、一级接头、二级接头、药物接头化合物、药物接头部分、肽可切割单元、延伸子单元和间隔子单元针对lb'、a、下标a、b、下标b、lo、下标q、lr'、a'、下标a'、p1、p2、p3、y、下标y和he所述的实施方案中的任何实施方案中,所述实施方案也适用于本文所述的接头化合物,如式ia-l、式ia-l-1、式ia-l-2、式ia-l-3或式ia-l-4的化合物。
[0562]
在本文所述的任何药物接头化合物中,药物单元(d)可以被合适的反应基团(即,适合于附接到药物单元(d)的基团)替换以形成接头化合物,例如由式ia-l、式ia-l-1、式ia-l-2、式ia-l-3或式ia-l-4表示的结构。反应基团是适合于使接头化合物与如本文所述的澳瑞他汀药物化合物(如mmae或mmaf)反应以形成药物接头化合物的基团。
[0563]
在一些实施方案中,接头化合物由以下或其盐表示:
[0564]
其中rg是反应基团。
3.药物组合物
[0565]
本发明提供了药物组合物,其包含ldc组合物以及至少一种药学上可接受的赋形剂,如药学上可接受的载体,所述ldc组合物是本文所述的配体药物缀合物化合物的集合。药物组合物呈允许将ldc组合物施用于患者以治疗与ldc的配体单元所结合的靶向部分的表达相关的障碍的任何形式。例如,药物组合物可以呈液体或冻干固体的形式。优选的施用途径是肠胃外的。肠胃外施用包括皮下注射、静脉内、肌内和胸骨内注射或输注技术。在优选实施方案中,将包含ldc组合物的药物组合物以液体溶液的形式静脉内施用。
[0566]
配制药物组合物以允许配体药物缀合物化合物在将配体药物缀合物组合物施用于有需要的患者时是生物可利用的。此类药物组合物可以采取一个或多个剂量单位的形式,其中例如,当通过添加合适的液体载体重构为溶液或悬浮液时,冻干固体可以提供单个剂量单位。
[0567]
用于制备药物组合物的材料在所使用的量上优选地是无毒的。对于本领域普通技术人员而言应清楚的是,药物组合物中一种或多种活性成分的最佳剂量将取决于多种因素。相关因素包括但不限于动物(例如,人)的类型、药物组合物的具体形式、施用方式和所采用的ldc组合物。
[0568]
在一些实施方案中,药物组合物呈液体的形式。液体可用于通过注射递送。在用于通过注射施用的药物组合物中,包括表面活性剂、防腐剂、润湿剂、分散剂、助悬剂、缓冲剂、稳定剂和等渗剂中的一种或多种。
[0569]
液体组合物(无论它们是溶液、悬浮液还是其他类似形式)包括一种或多种选自以下的药学上可接受的赋形剂:无菌稀释剂(如注射用水、盐水溶液(优选生理盐水)、林格氏溶液、等渗氯化钠),固定油(如在一些实施方案中还用作溶剂或悬浮介质的合成甘油单酯或甘油二酯),聚乙二醇,甘油,环糊精,丙二醇或其他溶剂;抗菌剂,如苯甲醇或对羟基苯甲酸甲酯;抗氧化剂,如抗坏血酸或亚硫酸氢钠;螯合剂,如乙二胺四乙酸;缓冲剂,如氨基酸、乙酸盐、柠檬酸盐或磷酸盐;洗涤剂,如非离子表面活性剂、多元醇;以及用于调节张力的试剂,如氯化钠或右旋糖。在优选实施方案中,将肠胃外组合物封装在由玻璃、塑料或其他材料制成的安瓿、一次性注射器或多剂量小瓶中。生理盐水是示例性佐剂。可注射药物组合物优选地是无菌的。
[0570]
有效治疗特定障碍或病症的缀合物的量将取决于障碍或病症的性质,并且可以通过标准临床技术确定。另外,任选地采用体外或体内测定来帮助鉴定最佳剂量范围。待用于组合物中的确切剂量还将取决于施用途径和疾病或障碍的严重性,并且应当根据从业者的判断和每名患者的情况决定。
[0571]
药物组合物包含有效量的ldc组合物,使得将获得合适的剂量以施用于有需要的受试者。通常,该量是按重量计药物组合物的至少约0.01%。
[0572]
对于静脉内施用,药物组合物包含从约0.01至约100mg的ldc组合物/kg的动物体重。在一个优选实施方案中,药物组合物包括从约1至约100mg的ldc组合物/kg的动物体重。在更优选的实施方案中,所施用的量将在从约0.1至约25mg的ldc组合物/kg的体重的范围内。
[0573]
通常,施用于患者的ldc组合物的剂量通常是约0.01mg/kg至约100mg/kg的受试者体重。在一些实施方案中,施用于患者的剂量在约0.01mg/kg至约15mg/kg的受试者体重之
间。在一些实施方案中,施用于患者的剂量在约0.1mg/kg和约15mg/kg的受试者体重之间。在一些实施方案中,施用于患者的剂量在约0.1mg/kg和约20mg/kg的受试者体重之间。在一些实施方案中,所施用的剂量在约0.1mg/kg至约5mg/kg或约0.1mg/kg至约10mg/kg的受试者体重之间。在一些实施方案中,所施用的剂量在约1mg/kg至约15mg/kg的受试者体重之间。在一些实施方案中,所施用的剂量在约1mg/kg至约10mg/kg的受试者体重之间。在一些实施方案中,所施用的剂量在一个治疗周期内在约0.1至4mg/kg、优选0.1至3.2mg/kg或更优选0.1至2.7mg/kg的受试者体重之间。
[0574]
通过任何方便的途径施用ldc,例如通过输注或团注、通过经由上皮或粘膜皮肤内层(例如,口腔粘膜、直肠和肠粘膜)吸收。施用是全身的或局部的。各种递送系统是已知的,例如包封在脂质体、微粒、微胶囊、胶囊中,并且可以用于施用化合物。在某些实施方案中,将多于一种药物组合物施用于患者。
[0575]
在一个实施方案中,根据常规程序将配体药物缀合物组合物配制为适于静脉内施用于动物、特别是人的药物组合物。通常,用于静脉内施用的载体或媒介物是无菌等渗水性缓冲溶液。必要时,组合物还包括增溶剂。用于静脉内施用的药物组合物任选地包含局部麻醉剂(如利多卡因)以减轻注射部位的疼痛。通常,成分分开或混合在一起以单位剂型提供,例如作为在气密密封容器中的干燥的冻干粉或无水浓缩物,所述气密密封容器如指明活性剂的量的安瓿或小药囊。在待通过输注施用配体药物缀合物组合物的药物组合物的情况下,优选地将其用含有无菌药用级水或盐水的输注瓶分配。在通过注射施用配体药物缀合物组合物的药物组合物的情况下,可以提供一安瓿的无菌注射用水或盐水,使得可以在施用前将成分混合。
[0576]
通常将药物组合物配制为无菌的、基本上等渗的并且完全符合美国食品和药物管理局的所有良好生产规范(gmp)规定。
[0577]
本发明的药物组合物包含本发明的ldc组合物以及至少一种药学上可接受的赋形剂(如药学上可接受的载体)。在一些优选实施方案中,药物组合物中ldc组合物的全部或基本上全部或超过50%的ldc化合物包含水解的硫代取代的琥珀酰亚胺。在一些优选实施方案中,药物组合物中存在的超过55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%的配体药物缀合物包含水解的硫代取代的琥珀酰亚胺。
[0578]
4.过度增殖病症的治疗
[0579]
配体-药物缀合物可用于抑制肿瘤细胞或癌细胞的增殖或者导致肿瘤或癌细胞的细胞凋亡。配体-药物缀合物还可用于治疗癌症的多种环境中。因此,使用配体-药物缀合物将药物递送到肿瘤细胞或癌细胞。不受理论的束缚,在一个实施方案中,配体-药物缀合物化合物的配体单元与细胞表面癌细胞或肿瘤细胞相关抗原或受体结合或缔合,并且在结合后,配体-药物缀合物化合物通过抗原或受体介导的内吞或其他内化机制吸收(内化)在肿瘤细胞或癌细胞内部。在另一个实施方案中,抗原是与肿瘤细胞或癌细胞相关的细胞外基质蛋白。一旦在细胞内部,经由酶促蛋白水解机制,游离药物就在细胞内释放。在一个替代实施方案中,药物单元在肿瘤细胞或癌细胞附近从配体-药物缀合物化合物上切割下来,并且结果所释放的游离药物随后穿透细胞。
[0580]
配体-药物缀合物化合物提供改进的缀合特异性肿瘤或癌症药物靶向,从而降低
药物的全身毒性。该改进是由于与通常与因施用具有基于二肽的接头单元的比较缀合物的不良事件相关的在正常组织内的切割相比,对在肿瘤内切割配体药物缀合物化合物的基于三肽的接头单元以实现游离药物向肿瘤的癌细胞的细胞内或细胞外递送的更大选择性,和/或通过提高配体药物缀合物化合物对肿瘤组织的生物利用度,这降低对正常组织的生物利用度。
[0581]
在一些实施方案中,基于肽的接头单元还针对血液中的细胞外蛋白酶的酶促作用稳定配体-药物缀合物化合物,然而一旦在细胞内部就能够释放药物。
[0582]
在一个实施方案中,配体单元与肿瘤细胞或癌细胞结合。
[0583]
在另一个实施方案中,配体单元与肿瘤细胞或癌细胞表面上的肿瘤细胞或癌细胞抗原结合。
[0584]
在另一个实施方案中,配体单元与肿瘤细胞或癌细胞抗原结合,所述抗原是与肿瘤细胞或癌细胞相关的细胞外基质蛋白。
[0585]
配体单元对特定肿瘤细胞或癌细胞的特异性是确定那些最有效治疗的肿瘤或癌症的重要考虑因素。例如,具有br96配体单元的配体药物缀合物可用于治疗抗原阳性癌,包括肺癌、乳腺癌、结肠癌、卵巢癌和胰腺癌。具有抗cd30或抗cd70结合配体单元的配体-药物缀合物可用于治疗血液恶性肿瘤。
[0586]
可以用配体药物缀合物治疗的其他具体类型的癌症包括但不限于以下实体瘤、血源性癌症、急性和慢性白血病以及淋巴瘤。
[0587]
实体瘤包括但不限于纤维肉瘤、粘液肉瘤、脂肪肉瘤、软骨肉瘤、骨原性肉瘤、脊索瘤、血管肉瘤、内皮肉瘤、淋巴管肉瘤、淋巴管内皮肉瘤、滑膜瘤、间皮瘤、尤文氏瘤、平滑肌肉瘤、横纹肌肉瘤、结肠癌、结直肠癌、肾癌、胰腺癌、骨癌、乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、食管癌、胃癌、口腔癌、鼻癌、喉癌、鳞状细胞癌、基底细胞癌、腺癌、汗腺癌、皮脂腺癌、乳头状癌、乳头状腺癌、囊腺癌、髓样癌、支气管癌、肾细胞癌、肝癌、胆管癌、绒毛膜癌、精原细胞瘤、胚胎癌、肾母细胞瘤、宫颈癌、子宫癌、睾丸癌、小细胞肺癌、膀胱癌、肺癌、上皮癌、神经胶质瘤、多形性胶质母细胞瘤、星形细胞瘤、髓母细胞瘤、颅咽管瘤、室管膜瘤、松果体瘤、血管母细胞瘤、听神经瘤、少突胶质细胞瘤、脑膜瘤、皮肤癌、黑色素瘤、神经母细胞瘤和视网膜母细胞瘤。
[0588]
血源性癌症包括但不限于急性淋巴母细胞白血病“all”、急性淋巴母细胞b细胞白血病、急性淋巴母细胞t细胞白血病、急性粒细胞白血病“aml”、急性早幼粒细胞白血病“apl”、急性原始单核细胞白血病、急性红白血病性白血病、急性巨核细胞白血病、急性粒单核细胞白血病、急性非淋巴细胞白血病、急性未分化白血病、慢性粒细胞白血病“cml”、慢性淋巴细胞白血病“cll”、毛细胞白血病和多发性骨髓瘤。
[0589]
急性和慢性白血病包括但不限于淋巴母细胞白血病、髓细胞性白血病、淋巴细胞白血病和粒细胞白血病。
[0590]
淋巴瘤包括但不限于霍奇金病、非霍奇金淋巴瘤、多发性骨髓瘤、瓦尔登斯特伦巨球蛋白血症、重链病和真性红细胞增多症。
[0591]
在一些实施方案中,通过施用ldc组合物可治疗癌症(包括但不限于肿瘤、转移瘤或以过度增殖细胞为特征的其他疾病或障碍),或者抑制其进展。
[0592]
在其他实施方案中,提供了用于治疗癌症的方法,所述方法包括向有需要的患者
施用有效量的ldc组合物和化疗剂。在一个实施方案中,发现待用化疗剂与ldc的组合治疗的癌症对化疗剂不是难治的。在另一个实施方案中,待用化疗剂与adc的组合治疗的癌症对化疗剂是难治的。可以将ldc组合物施用于也接受过手术作为癌症治疗的患者。
[0593]
在一些实施方案中,患者还接受另外的治疗,如放射疗法。在一个具体实施方案中,将配体-药物缀合物与化疗剂或与放射疗法同时施用。在另一个具体实施方案中,将化疗剂或放射疗法在配体药物缀合物的施用之前或之后施用。
[0594]
通常将化疗剂在一系列疗程中施用。化疗剂(如一种或多种标准护理化疗剂)中的任何一种或组合能够与配体药物缀合物一起施用,但是优选的是,一种或多种化疗剂通过与从配体药物缀合物化合物释放的游离药物的机制不同的机制实现细胞杀伤。
[0595]
另外,提供了用配体-药物缀合物治疗癌症的方法作为化学疗法或放射疗法的替代方案,其中化学疗法或放射疗法已经被证明或可以被证明对于所治疗的受试者毒性太大,例如导致不可接受或不可忍受的副作用。所治疗的患者可以任选地用另一种癌症治疗(如手术、放射疗法或化学疗法)进行治疗,这取决于发现哪种治疗是可接受的或可忍受的。
[0596]
还提供了如本文详述的化合物或组合物用于制造用以治疗本文所述的任何疾病或病症(如癌症)的药剂的用途。
[0597]
还提供了如本文详述的化合物或组合物,用于医学疗法。进一步提供了如本文详述的化合物或组合物,用于治疗本文所述的任何疾病或病症,如癌症。
[0598]
还提供了如本文详述的化合物或组合物用于医学疗法的用途。进一步提供了如本文详述的化合物或组合物用于治疗本文所述的任何疾病或病症(如癌症)的用途。
[0599]
进一步提供了包含如本文详述的化合物或组合物的试剂盒。在一些实施方案中,试剂盒包含用于根据本文提供的任何方法使用的说明书。
[0600]
在另一个方面,提供了制备如本文详述的化合物或组合物的方法。列举的实施方案实施方案1.一种由式1表示的配体药物缀合物组合物:l-[lu-d’]
p
ꢀꢀꢀ
(1)或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中l是配体单元;lu是接头单元;d’代表式-lu-d'的每个药物接头部分中的1至4个药物单元(d);并且下标p是从1至12、从1至10或从1至8的数字,或者是约4或约8,其中所述配体单元来自抗体或抗体的抗原结合片段,所述抗体或抗体的抗原结合片段能够选择性地结合肿瘤组织的抗原以随后释放所述一个或多个药物单元作为游离药物,其中所述组合物的每种配体药物缀合物化合物中的式-lu-d’的药物接头部分具有式1a的结构:或其盐,特别是药学上可接受的盐,
其中波浪线表示与l共价附接;d是所述药物单元;lb是配体共价结合部分;a是第一任选的延伸子单元;下标a是0或1,分别表示a不存在或存在;b是任选的分支单元;下标b是0或1,分别表示b不存在或存在;lo是二级接头部分,其中所述二级接头具有下式:其中与y相邻的波浪线表示lo与所述药物单元共价附接的位点,并且与a’相邻的波浪线表示与所述药物接头部分的剩余部分共价附接的位点;a’是第二任选的延伸子单元,其在b不存在的情况下变成a的亚基,下标a’是0或1,分别表示a’不存在或存在,w是肽可切割单元,其中所述肽可切割单元是多达12个氨基酸的连续序列,其中所述序列包含赋予选择性的三肽,与比较配体-药物缀合物组合物的化合物相比,所述三肽提供对肿瘤组织相对于正常组织暴露于从所述组合物的配体药物缀合物化合物释放的游离细胞毒性化合物的改进的选择性,所述比较配体-药物缀合物组合物的肽可切割单元的肽序列是二肽-缬氨酸-瓜氨酸-或-缬氨酸-丙氨酸-;其中所述肿瘤组织和正常组织属于啮齿动物物种,并且其中所述式i组合物提供所述提高的暴露选择性,其通过以下方式证明:当以先前针对所述比较缀合物组合物确定的相同有效量和剂量方案施用时,在所述比较缀合物组合物的肿瘤异种移植模型中保持功效,并且显示当以与所述肿瘤异种移植模型中相同有效量和剂量方案向非荷瘤啮齿动物施用时,与所述比较缀合物的相同施用相比,游离药物的血浆浓度降低,和/或组织中正常细胞的保留,其中这两种缀合物组合物的配体单元均被非结合抗体替换,其中所述正常组织与人类具有相同的组织类型,并且其中对该组织的细胞的细胞毒性至少部分地导致在施用治疗有效量的比较缀合物组合物的人受试者中的不良事件;y是自杀式间隔子单元;下标y是0、1或2,分别表示y不存在或存在1个或2个y;并且下标q是范围从1至4的整数,条件是当下标b是0时,下标q是1,并且当下标b是1时,下标q是2、3或4;并且其中所述组合物的配体药物缀合物化合物具有式1的结构,其中下标p被下标p’替换,其中下标p'是从1至12、1至10或1至8的整数,或者是4或8。实施方案2.根据实施方案1所述的配体药物缀合物组合物,其中所述异种移植模型是植入hpaf-ii、ramos sk-mel-5或su-dhl-4癌细胞的scid或裸小鼠,特别是植入hpaf-ii癌细胞的裸小鼠。实施方案3.根据实施方案1或2所述的配体药物缀合物组合物,其中所述正常组织是大鼠骨髓。
实施方案4.根据实施方案1或2所述的配体药物缀合物组合物,其中所述式i组合物提供所述提高的暴露选择性,其通过当在相同条件下孵育时,均质化肿瘤异种移植组织对所述式1组合物的蛋白水解的速率相对于均质化正常组织对所述比较缀合物的蛋白水解的速率与所述比较缀合物的该速率相比有所增加而进一步证明。实施方案5.根据实施方案4所述的配体药物缀合物组合物,其中所述正常组织来自大鼠或人的骨髓。实施方案6.根据实施方案1-5中任一项所述的配体药物缀合物组合物,其中所述肿瘤异种移植组织来自植入hpaf-ii癌细胞的裸小鼠。实施方案7.根据实施方案1-6中任一项所述的配体药物缀合物组合物,其中每个药物接头部分具有以下式:或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中lr是式-l
b-a
a-b
b-的一级接头,条件是a’是a的亚基,因此当下标a和a’各自是1并且下标b是0时,a’是lr的组分;并且每个p是所述肽可切割单元的连续氨基酸序列的氨基酸残基,并且其中下标n具有提供多达12个这些残基的整数值。实施方案8.根据实施方案1-6中任一项所述的配体药物缀合物组合物,其中每个药物接头部分具有以下式:或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中lr是式-l
b-a
a-b
b-的一级接头,条件是a’是a的亚基,因此当下标a和a’各自是1并且下标b是0时,a’是lr的组分;并且其中每个p是所述肽可切割单元的连续氨基酸序列的氨基酸残基。实施方案9.根据实施方案1-6中任一项所述的配体药物缀合物组合物,其中每个药物接头部分具有以下式:或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中lr是式-l
b-a
a-b
b-的一级接头,条件是a’是a的亚基,因此当下标a和a’各自是1并且下标b是0时,a’是lr的组分;每个p是所述肽可切割单元的连续氨基酸序列的氨基酸残基,并且其中下标n具有提供多达12个这些残基的整数值;并且p1是具有生理ph下带负电荷的侧链或不带正电荷的极性侧链的l-氨基酸残基。实施方案10.根据实施方案1-9中任一项所述的配体药物缀合物组合物,其中p1是
l-氨基酸残基,其选自谷氨酸、甲硫氨酸-亚砜、天冬氨酸、(s)-3-氨基丙烷-1,1,3-三甲酸和磷酸化苏氨酸。实施方案11.根据实施方案1-6中任一项所述的配体药物缀合物组合物,其中每个药物接头部分具有以下式:或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中lr是式-l
b-a
a-b
b-的一级接头,条件是a’是a的亚基,因此当下标a和a’各自是1并且下标b是0时,a’是lr的组分;并且每个p是所述肽可切割单元的连续氨基酸序列的氨基酸残基。实施方案12.根据实施方案1-11中任一项所述的配体药物缀合物组合物,其中p2是甘氨酸残基或其侧链具有不超过三个连续碳原子的l-氨基酸。实施方案13.根据实施方案1-11中任一项所述的配体药物缀合物组合物,其中所述p2氨基酸是l-丙氨酸、l-缬氨酸或甘氨酸或非天然氨基酸,其中所述非天然氨基酸是abu、aib、ala、gly、leu、nva或pra,其中abu、aib、nva和pra具有以下结构:并且其中abu、nva和pra的侧链具有l-氨基酸的相同立体化学构型。实施方案14.根据实施方案1-6中任一项所述的配体药物缀合物组合物,其中每个药物接头部分具有以下式:或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中lr是式-l
b-a
a-b
b-的一级接头,条件是a’是a的亚基,因此当下标a和a’各自是1并且下标b是0时,a’是lr的组分;并且p3是所述肽可切割单元的连续氨基酸序列的氨基酸残基。实施方案15.根据实施方案1-14中任一项所述的配体药物缀合物组合物,其中p3是其侧链在生理ph下不带电荷的d-氨基酸。实施方案16.根据实施方案1-14中任一项所述的配体药物缀合物组合物,其中p3是d-leu、l-leu、l-cit或l-pro,优选d-leu。实施方案17.根据实施方案1-9所述的配体药物缀合物组合物,其中所述赋予选择性的三肽-[p3]-[p2]-[p1]-是-d-leu-ala-glu-或其盐,特别是药学上可接受的盐。实施方案18.根据实施方案1-17中任一项所述的配体药物缀合物组合物,其中每
个配体药物缀合物化合物的药物接头部分中的-l
r-具有或包含以下结构中的一个:其中所示的(#)氮、碳或硫原子来自所述配体单元;并且其中与其相邻的波浪线表示与所述配体单元的剩余部分共价附接的位点,而另一条波浪线表示与所述药物接头部分之一的剩余部分共价附接的位点。实施方案19.根据实施方案1-17中任一项所述的配体药物缀合物组合物,其中下标q是1且lr是-l
b-a-,其中每个配体药物缀合物化合物的药物接头部分中的-l
b-a-主要具有以下结构:或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中与a’a’相邻的波浪线表示与所述药物接头部分之一的肽可切割单元共价附接的位点;而另一条波浪线表示与所述配体单元的硫原子共价附接的位点;[he]是水解增强单元;bu是碱性单元;r
a2
是任选取代的c
1-c
12
烷基;并且虚曲线表示任选的环化,因此在不存在所述环化的情况下,bu是无环碱性单元,其具有伯胺、仲胺或叔胺官能团作为无环碱性单元的碱性官能团,或在存在所述环化的情况下,bu是环化碱性单元,其中r
a2
和bu连同两者所附接的碳原子一起定义任选取代的螺c
3-c
20
杂环,其含有仲胺或叔胺官能团的骨架碱性氮原子作为环状碱性单元的碱性官能团,其中所述无环碱性单元或环状碱性单元的碱性氮原子任选地被氮保护基团适当地保护,这取决于碱性氮原子的取代度,或任选地被质子化。实施方案20.根据实施方案19所述的配体药物缀合物组合物,其中每个配体药物缀合物化合物的药物接头部分中的-l
b-a-主要具有以下结构:
或其盐,特别是药学上可接受的盐。实施方案21.根据实施方案1-20中任一项所述的配体药物缀合物组合物,其中下标q是1并且a’作为a的亚基存在,其中a’包含具有式(3)或式(4)的结构的含胺酸残基:或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中与氮原子相邻的波浪线表示与[he]共价附接的位点,其中[he]是-c(=o)-,并且与羰基碳原子相邻的波浪线表示与a’的剩余部分共价附接的位点或与所述肽可切割单元的n末端氨基酸残基共价附接的位点,其中这两种附接都通过酰胺官能团进行;k和l’独立地是c、n、o或s,条件是当k或l’是o或s时,r
41
和r
42
对于k、r
38
和g对于k、r
43
和r
44
对于l’、以及r
39
和r
40
对于l’是不存在的,并且当k或l’是n时,r
41
或r
42
中的一个对于k以及r
38
或g中的一个对于k、r
43
或r
44
中的一个对于-l’(r
43
)(r
44
)的每个单元的l’以及r
39
或r
40
中的一个对于-l’(r
39
)(r
40
)的每个单元的l’是不存在的,并且条件是没有两个相邻的l’被独立地选择为n、o或s;其中下标e和f是独立选择的范围为0至12的整数,并且下标g是范围为1至12的整数;g是氢、任选取代的c
1-c6烷基、-oh或-co2h;r
38
是氢或任选取代的c
1-c6烷基;r
39-r
44
独立地选自氢、任选取代的c
1-c6烷基和任选取代的c
5-c
10
(杂)芳基,或者r
39
和r
40
连同两者所附接的碳原子,或者当k是碳原子时r
41
和r
42
连同两者所附接的k,一起定义c
3-c6碳环,并且r
39-r
44
的剩余部分如本文所定义,或者当l’是碳原子时r
43
和r
44
连同两者所附接的l’一起定义c
3-c6碳环,并且r
39-r
42
如本文所定义,或者r
40
和r
41
、或者r
40
和r
43
、或者r
41
和r
43
连同两者所附接的碳原子或杂原子以及插入那些碳原子和/或杂原子之间的任选的原子一起定义c
5-c6碳环或c
5-c6杂环,并且r
39
、r
44
以及r
40-r
43
的剩余部分如本文所定义,条件是当k是o或s时,r
41
和r
42
是不存在的,并且当k是n时,r
41
和r
42
中的一个是不存在的,并且当l’是o或s时,r
43
和r
44
是不存在的,并且当l’是n时,r
43
和r
44
中的一个是不存在的,或者a’包含α-氨基酸残基、β-氨基酸残基或另一含胺酸残基,其中其氨基氮原子与he的羰基碳原子共价附接,并且其羧酸羰基碳原子与a’的剩余部分或与所述肽可切割单元的
n末端氨基酸共价附接,其中这两种共价附接都通过酰胺官能团进行。实施方案22.根据实施方案21所述的配体药物缀合物组合物,其中a’是具有式3a、式4a或式5a的结构的含胺酸残基:式4a或式5a的结构的含胺酸残基:或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中下标e和f独立地是0或1;并且r
38-r
44
各自是氢;或a’是α-氨基酸残基或β-氨基酸残基。实施方案23.根据实施方案1-20中任一项所述的配体药物缀合物组合物,其中下标q是1并且a’包含β-氨基酸残基或-l
p
(peg)-,其中peg是peg单元,l
p
是具有式l
p-1或l
p-2的结构的平行连接子单元:或其中-l
p
(peg)-或其含peg的亚基具有式l
p-3或式l
p-4的结构:其中下标v是范围为1至4的整数;下标v’是范围为0至4的整数;x
lp
由天然或非天然氨基酸侧链提供,或选自-o-、-nr
lp-、-s-、-s(=o)-、-s(=o)
2-、-c(=o)-、-c(=o)n(r
lp
)-、-n(r
lp
)c(=o)n(r
lp
)-和-n(r
lp
)c(=nr
lp
)n(r
lp
)-或c
3-c8杂环;其中每个r
lp
独立地选自氢和任选取代的c
1-c6烷基,或者两个r
lp
连同它们所附接的碳原子以及介于中间的原子一起定义c
5-c6杂环,并且任何剩余的r
lp
如前所述;ar是c
6-c
10
亚芳基或c
5-c
10
杂亚芳基,其各自是任选取代的;
每个re和rf独立地选自-h、任选取代的c
1-c6烷基、任选取代的c
2-c6亚烷基、任选取代的c
6-c
10
亚芳基或任选取代的c
5-c
10
杂亚芳基,或者re和rf连同两者所附接的碳原子一起定义任选取代的螺c
3-c6碳环,或者来自相邻碳原子的re和rf连同这些原子以及任何介于中间的碳原子一起定义任选取代的c
5-c6碳环,其中任何剩余的re和rf如前所述;其中一个波浪线指示peg单元的共价附接点,另外两个波浪线指示共价附接代表所述配体药物缀合物组合物的结构内的式l
p-1或式l
p-2,或l
p
是具有三官能含氨酸残基的结构的平行连接子单元;并且peg是peg单元。实施方案24.根据实施方案1-20中任一项所述的配体药物缀合物组合物,其中a’包含β-氨基酸残基或-l
p
(peg)-,其中peg是peg单元并且l
p
是平行连接子单元,其中β-氨基酸残基具有结构-nhch2ch2c(=o)-;并且其中-l
p
(peg)-具有以下结构:其中波浪线表示所述药物接头部分内的共价附接位点。实施方案25.根据实施方案23或24所述的配体药物缀合物组合物,其中所述peg单元具有以下结构:其中波浪线表示与l
p
共价附接的位点;r
20
是peg附接单元,其中所述peg附接单元是-c(o)-、-o-、-s-、-s(o)-、-nh-、-c(o)o-、-c(o)c
1-c
10
烷基、-c(o)c
1-c
10
烷基-o-、-c(o)c
1-c
10
烷基-co
2-、-c(o)c
1-c
10
烷基-nh-、-c(o)c
1-c
10
烷基-s-、-c(o)c
1-c
10
烷基-c(o)-nh-、-c(o)c
1-c
10
烷基-nh-c(o)-、-c
1-c
10
烷基、-c
1-c
10
烷基-o-、-c
1-c
10
烷基-co
2-、-c
1-c
10
烷基-nh-、-c
1-c
10
烷基-s-、-c
1-c
10
烷基-c(o)-nh-、-c
1-c
10
烷基-nh-c(o)-、-ch2ch2so
2-c
1-c
10
烷基-、-ch2c(o)-c
1-10
烷基-、=n-(o或n)-c
1-c
10
烷基-o-、=n-(o或n)-c
1-c
10
烷基-nh-、=n-(o或n)-c
1-c
10
烷基-co
2-、=n-(o或n)-c
1-c
10
烷基-s-、r21
是peg加帽单元;其中所述peg加帽单元是-c
1-c
10
烷基、-c
2-c
10
烷基-co2h、-c
2-c
10
烷基-oh、-c
2-c
10
烷基-nh2、c
2-c
10
烷基-nh(c
1-c3烷基)、或c
2-c
10
烷基-n(c
1-c3烷基)2;r
22
是peg偶联单元,用于将多个peg亚基链偶联在一起,其中所述peg偶联单元是-c
1-10
烷基-c(o)-nh-、-c
1-10
烷基-nh-c(o)-、-c
2-10
烷基-nh-、-c
2-c
10
烷基-o-、-c
1-c
10
烷基-s-、或-c
2-c
10
烷基-nh-;下标n独立地选自8至72、10至72或12至72;下标e选自2至5;并且每个n'独立地选自至少6至不超过72,优选至少8或至少10至不超过36。实施方案26.根据实施方案1-6中任一项所述的配体药物缀合物组合物,其中所述配体药物缀合物组合物中的大多数配体药物缀合物化合物具有由式1c和式1d的结构表示的药物接头部分:或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中he是水解增强单元;a’当存在时,是所示的第一延伸子单元(a)的亚基;下标a’是0或1,分别表示a’不存在或存在;下标p是1或2;并且下标q的范围为1至6,优选下标q是1或2,更优选下标q与下标p具有相同的值;r
a3
是-h、任选取代的c
1-c6烷基、任选取代的-c
1-c4亚烷基-(c
6-c
10
芳基)、或-r
peg1-o-(ch2ch2o)
1-36-r
peg2
,其中r
peg1
是c
1-c4亚烷基并且r
peg2
是-h或c
1-c4亚烷基,其中与r
a3
键合的碱性氮任选地以盐形式质子化,优选以药学上可接受的盐形式,或r
a3
是氮保护基团,如合
适的酸不稳定保护基团;每个p是所述肽可切割单元的连续氨基酸序列的氨基酸残基;并且波浪线表示与所述配体单元的硫原子共价结合的位点。实施方案27.根据实施方案1所述的配体药物缀合物组合物,其中所述配体药物缀合物组合物中的大多数配体药物缀合物化合物具有由式1f和式1g的结构表示的药物接头部分:或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中he是水解增强单元;a’当存在时,是所示的第一延伸子单元(a)的亚基;下标a’是0或1,分别表示a’不存在或存在;下标x是1或2;r
a2
是-h、任选取代的c
1-c6烷基、-ch3或-ch2ch3;r
a3
在每种情况下,独立地是氮保护基团、-h或任选取代的c
1-c6烷基,优选-h、酸不稳定保护基团、-ch3或-ch2ch3,或者两个r
a3
连同它们所附接的氮一起定义氮保护基团或氮杂环丁烷基、吡咯烷基或哌啶基杂环基,其中如此定义的碱性伯胺、仲胺或叔胺任选地以盐形式质子化,优选以药学上可接受的盐形式;并且波浪线表示与所述配体单元的硫原子共价结合的位点。实施方案28.根据实施方案1所述的配体药物缀合物组合物,其中所述配体药物缀
合物组合物中的配体药物缀合物化合物主要具有式1h的药物接头部分:或其盐,特别是药学上可接受的盐,并且所述配体药物缀合物组合物任选地具有少数如下配体药物缀合物化合物,其中每种此类化合物中的一个或多个药物接头部分具有呈已水解形式的琥珀酰亚胺环,并且其中he是水解增强单元;a’当存在时是所示的第一延伸子单元(a)的亚基;下标a’是0或1,表示a’不存在或存在;并且波浪线表示与所述配体单元的硫原子共价结合的位点。实施方案29.根据实施方案26所述的配体药物缀合物组合物,其中所述配体药物缀合物组合物中的大多数配体药物缀合物化合物具有由以下结构表示的药物接头部分:或其盐,特别是药学上可接受的盐。实施方案30.根据实施方案28所述的配体药物缀合物组合物,其中所述配体药物缀合物组合物中的大多数配体药物缀合物化合物具有由以下结构表示的药物接头部分:
或其盐,特别是药学上可接受的盐。实施方案31.根据实施方案26-30中任一项所述的配体药物缀合物组合物,其中he是-c(=o)。实施方案32.根据实施方案26-30中任一项所述的配体药物缀合物组合物,其中he是-c(=o),下标a’是1,并且a'具有根据实施方案17所述的式3a、式4a或式5a的结构,或a’是α-氨基酸或β-氨基酸残基。实施方案33.根据实施方案26-32中任一项所述的配体药物缀合物组合物,其中-[p3]-[p2]-[p1]-是d-leu-leu-met(o)、d-leu-ala-glu、l-leu-ala-glu或d-leu-ala-cit,其中met(o)是其硫原子被氧化为亚砜的甲硫氨酸,并且cit是瓜氨酸。实施方案34.根据实施方案1-33中任一项所述的配体药物缀合物组合物,其中-y
y-d具有以下结构:其中-n(ry)d’代表d,其中d’是d的剩余部分;波浪线表示与p1或p-1共价附接的位点;虚线表示ry到d的任选环化;ry在没有环化到d’的情况下是任选取代的c
1-c6烷基,或者当环化到d’时是任选取代的c
1-c6亚烷基;
每个q独立地是-c
1-c8烷基、-o-(c
1-c8烷基)或其他供电子基团,-卤素、-硝基或-氰基或其他吸电子基团,特别地每个q独立地选自-c
1-c8烷基、-o-(c
1-c8烷基)、卤素、硝基和氰基;并且下标m是0、1或2,特别地下标m是0或1,并且q当存在时是供电子基团,优选下标m是0。实施方案35.根据实施方案1所述的配体药物缀合物组合物,其中所述组合物的大多数配体药物缀合物化合物中的主要药物接头部分由以下结构或其盐、特别是药学上可接受的盐表示:其中波浪线表示与配体单元的硫原子共价附接;下标a’是1,表示a’存在,其中a’是根据实施方案22所述的式3a、式4a或式5a的含胺酸残基,或是α-氨基酸或β-氨基酸残基,特别是-nh-ch2ch
2-c(=o)-;并且d是具有仲氨基作为与所述药物接头部分的附接位点的细胞毒性药物。实施方案36.根据实施方案1所述的配体药物缀合物组合物,其中所述组合物的大多数配体药物缀合物化合物中的主要药物接头部分由以下结构或其盐、特别是药学上可接受的盐表示:其中波浪线表示与配体单元的硫原子共价附接;下标a’是1,表示a存在,其中a’是根据实施方案22所述的式3a、式4a或式5a的含胺酸残基,或是α-氨基酸或β-氨基酸残基,特别是-nh-ch2ch
2-c(=o)-;并且d是具有仲氨基作为与所述药物接头部分的附接位点的细胞毒性药物。实施方案37.根据实施方案1所述的配体药物缀合物组合物,其中所述组合物的大多数配体药物缀合物化合物中的主要药物接头部分由以下结构或其盐、特别是药学上可接受的盐表示:
其中波浪线表示与配体单元的硫原子共价附接;并且d是具有仲氨基作为与所述药物接头部分的附接位点的细胞毒性药物。实施方案38.根据实施方案1-37中任一项所述的配体药物缀合物组合物,其中下标y’是2,并且yy是-y-y
’‑
,其中y是第一自杀式间隔子单元并且y’是具有结构-oc(=o)-的第二自杀式间隔子单元,所述细胞毒性药物是含仲胺的澳瑞他汀化合物,其中所述仲胺的氮原子是通过d和y’之间共用的氨基甲酸酯官能团与y’的羰基碳原子共价附接的位点。实施方案39.根据实施方案38所述的配体药物缀合物组合物,其中所述含仲胺的澳瑞他汀化合物具有式de或df的结构:其中剑号表示提供氨基甲酸酯官能团的氮原子的共价附接位点;r
10
和r
11
中的一个是氢且另一个是c
1-c8烷基,优选r
10
和r
11
中的一个是氢且另一个是甲基;r
12
是氢、c
1-c8烷基、c
3-c8碳环基、c
6-c
24
芳基、-x
1-c
6-c
24
芳基、-x
1-(c
3-c8碳环基)、c
3-c8杂环基或-x
1-(c
3-c8杂环基);r
13
是氢、c
1-c8烷基、c
3-c8碳环基、c
6-c
24
芳基、-x
1-c
6-c
24
芳基、-x
1-(c
3-c8碳环基)、c
3-c8杂环基或-x
1-(c
3-c8杂环基);r
14
是氢或甲基,或者r
13
和r
14
连同它们所附接的碳一起构成螺c
3-c8碳环;r15
是氢或c
1-c8烷基;r
16
是氢、c
1-c8烷基、c
3-c8碳环基、c
6-c
24
芳基、-c
6-c
24-x
1-芳基、-x
1-(c
3-c8碳环基)、c
3-c8杂环基或-x
1-(c
3-c8杂环基);每个r
17
独立地是氢、-oh、c
1-c8烷基、c
3-c8碳环基或o-(c
1-c8烷基);r
18
是氢或任选取代的c
1-c8烷基;r
19
是-c(r
19a
)
2-c(r
19a
)
2-c
6-c
24
芳基、-c(r
19a
)
2-c(r
19a
)
2-(c
3-c8杂环基)或-c(r
19a
)
2-c(r
19a
)
2-(c
3-c8碳环基),其中c
6-c
24
芳基和c
3-c8杂环基是任选取代的;r
19a
独立地是氢、任选取代的c
1-c8烷基、-oh或任选取代的-o-c
1-c8烷基;r
20
是氢或任选取代的c
1-c
20
烷基、c
6-c
24
芳基或c
3-c8杂环基,或-(r
47
o)
m-r
48
、或-(r
47
o)
m-ch(r
49
)2;r
21
是任选取代的-c
1-c8亚烷基-(c
6-c
24
芳基)或-c
1-c8亚烷基-(c
5-c
24
杂芳基),或c
1-c8羟基烷基,或任选取代的c
3-c8杂环基;z是o、s、nh或nr
46
;r
46
是任选取代的c
1-c8烷基;下标m是范围为1-1000的整数;r
47
是c
2-c8亚烷基;r
48
是氢或c
1-c8烷基;r
49
独立地是-cooh、-(ch2)
n-n(r
50
)2、-(ch2)
n-so3h、或-(ch2)
n-so
3-c
1-c8烷基;并且每个r
50
独立地是c
1-c8烷基或-(ch2)
n-cooh;下标n是范围为0至6的整数;并且x1是c
1-c
10
亚烷基。实施方案40.根据实施方案39所述的配体药物缀合物组合物,其中所述含仲胺的澳瑞他汀化合物具有式d
e-1
、式d
e-2
或式d
f-1
的结构:其中ar是c
6-c
10
芳基或c
5-c
10
杂芳基,优选ar是苯基或2-吡啶基;z是-o-或-nh-;r
20
是氢、c
1-c6烷基、c
6-c
10
芳基或c
5-c
10
杂芳基,其中c
1-c6烷基、c
6-c
10
芳基和c
5-c
10
杂芳基是任选取代的;并且r
21
是c
1-c6烷基、-c
1-c6亚烷基-(c
6-c
10
芳基)或-c
1-c6亚烷基-(c
5-c
10
杂芳基),其各自是任选取代的。
实施方案41.根据实施方案40所述的配体药物缀合物组合物,其中所述含仲胺的澳瑞他汀化合物具有式d
f-1
的结构其中r
21
是x
1-s-r
21a
或x
1-ar,其中x1是c
1-c6亚烷基,r
21a
是c
1-c4烷基并且ar是苯基或c
5-c6杂芳基;并且-z-是-o-且r
20
是c
1-c4烷基,或-z-是-nh-且r
20
是苯基或c
5-c6杂芳基。实施方案42.根据实施方案40所述的配体药物缀合物组合物,其中所述含仲胺的澳瑞他汀化合物具有式结构,在优选实施方案中,所述澳瑞他汀药物化合物具有式d
f/e-3
的结构:其中r
10
和r
11
中的一个是氢且另一个是甲基;r
13
是异丙基或-ch
2-ch(ch3)2;并且r
19b
是-ch(ch3)-ch(oh)-ph、-ch(co2h)-ch(oh)-ch3、-ch(co2h)-ch2ph、-ch(ch2ph)-2-噻唑基、-ch(ch2ph)-2-吡啶基、-ch(ch
2-p-cl-ph)、-ch(co2me)-ch2ph、-ch(co2me)-ch2ch2sch3、-ch(ch2ch2sch3)c(=o)nh-醌醇-3-基、-ch(ch2ph)c(=o)nh-p-cl-ph,或者r
19b
具有结构其中波浪线表示与所述澳瑞他汀化合物的剩余部分共价附接。实施方案43.根据实施方案40所述的配体药物缀合物组合物,其中所述含仲胺的澳瑞他汀化合物是一甲基澳瑞他汀e(mmae)或一甲基澳瑞他汀f(mmaf)。实施方案44.根据实施方案1所述的配体药物缀合物组合物,其中下标q是1,并且所述配体药物缀合物组合物中的大多数配体药物缀合物化合物具有由式1c-mmae和式1d-mmae的结构表示的药物接头部分:
或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中a’当存在时是所示第一延伸子单元(a)的亚基,其具有根据实施方案22所述的式3a、式4a或式5a的结构或α-氨基酸或β-氨基酸残基,特别是-nh-ch2ch
2-c(=o)-;r
a3
是-h、任选取代的c
1-c6烷基、任选取代的-c
1-c4亚烷基-(c
6-c
10
芳基)、或-r
peg1-o-(ch2ch2o)
1-36-r
peg2
,其中r
peg1
是c
1-c4亚烷基,r
peg2
是-h或c
1-c4亚烷基,并且其中与r
a3
键合的碱性氮任选地以盐形式质子化,优选以药学上可接受的盐形式,或r
a3
是氮保护基团,如合适的酸不稳定保护基团;并且波浪线表示与所述配体单元的硫原子共价结合的位点。实施方案45.根据实施方案1所述的配体药物缀合物组合物,其中下标q是1,并且所述配体药物缀合物组合物中的大多数配体药物缀合物化合物具有由式1f-mmae和式1g-mmae的结构表示的药物接头部分:或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中
a’当存在时是所示第一延伸子单元(a)的亚基,其具有根据实施方案22所述的式3a、式4a或式5a的结构或α-氨基酸或β-氨基酸残基,特别是-nh-ch2ch
2-c(=o)-;下标x是1或2;r
a3
在每种情况下,独立地是氮保护基团、-h或任选取代的c
1-c6烷基,优选-h、酸不稳定保护基团、-ch3或-ch2ch3,或者两个r
a3
连同它们所附接的氮一起定义氮保护基团或氮杂环丁烷基、吡咯烷基或哌啶基杂环基,其中如此定义的碱性伯胺、仲胺或叔胺任选地以盐形式质子化,优选以药学上可接受的盐形式;并且波浪线表示与所述配体单元的硫原子共价结合的位点。实施方案46.根据实施方案1所述的配体药物缀合物组合物,其中下标q是1,并且所述配体药物缀合物组合物中的配体药物缀合物化合物主要具有式1h-mmae的药物接头部分:或其盐,特别是药学上可接受的盐,并且所述配体药物缀合物组合物任选地具有少数如下配体药物缀合物化合物,其中每种此类化合物中的一个或多个药物接头部分具有呈已水解形式的琥珀酰亚胺环,并且其中a’当存在时是所示第一延伸子单元(a)的亚基,其具有根据实施方案22所述的式3a、式4a或式5a的结构或α-氨基酸或β-氨基酸残基,特别是-nh-ch2ch
2-c(=o)-;下标a’是0或1,表示a’不存在或存在;并且波浪线表示与所述配体单元的硫原子共价结合的位点。实施方案47.根据实施方案44、45或46所述的配体药物缀合物组合物,其中p1是l-glu或l-asp,p2是l-val或l-ala并且p3是l-leu或d-leu。实施方案48.根据实施方案1所述的配体药物缀合物组合物,其中下标q是1,并且其中所述组合物的大多数配体药物缀合物化合物中的主要药物接头部分由以下结构或其盐、特别是药学上可接受的盐表示:并且所述配体药物缀合物组合物任选地具有少数如下配体药物缀合物化合物,其
中每种此类化合物中的一个或多个药物接头部分具有呈已水解形式的琥珀酰亚胺环。实施方案49.根据实施方案1-48中任一项所述的配体药物缀合物组合物,其中l是完整抗体或其抗原结合片段的抗体配体单元。实施方案50.根据实施方案49所述的配体药物缀合物组合物,其中所述完整抗体或其片段能够选择性地结合癌细胞抗原。实施方案51.根据实施方案49所述的配体药物缀合物组合物,其中所述完整抗体是嵌合抗体、人源化抗体或人抗体,其中所述抗体能够选择性地结合癌细胞抗原,或者所述抗体是非结合对照抗体从而限定非结合对照缀合物组合物。实施方案52.根据实施方案1-51中任一项所述的配体药物缀合物组合物,其中下标p范围从约2至约12、或从约2至约10、或从约2至约8,特别地下标p是约2、约4或约8。实施方案53.一种药学上可接受的配制品,其中所述配制品包含有效量的根据实施方案1至36中任一项所述的配体药物缀合物组合物或等量的非结合对照缀合物以及至少一种药学上可接受的赋形剂。实施方案54.根据实施方案53所述的药学上可接受的配制品,其中所述至少一种药学上可接受的赋形剂是提供液体配制品的液体载体,其中所述液体配制品适合于冻干或施用于有需要的受试者。实施方案55.根据实施方案53所述的药学上可接受的配制品,其中所述配制品是来自冻干法的固体或根据实施方案54所述的液体配制品,其中所述固体配制品的至少一种赋形剂是冻干保护剂。实施方案56.一种式ia的药物接头化合物:或其盐,其中d是药物单元;l
b’是配体共价结合前体部分;a是第一任选的延伸子单元;下标a是0或1,分别表示a不存在或存在;b是任选的分支单元;下标b是0或1,分别表示b不存在或存在;lo是二级接头部分,其中所述二级接头具有下式:其中与y相邻的波浪线表示lo与所述药物单元共价附接的位点,并且与a’相邻的波浪线表示与所述药物接头化合物的剩余部分共价附接的位点;a’是第二任选的延伸子单元,其在b不存在的情况下变成a的亚基;下标a’是0或1,分别表示a’不存在或存在,w是肽可切割单元,其中所述肽可切割单元是多达12个氨基酸的连续序列,其中所述序列包含赋予选择性的三肽,其n末端提供酰胺键,所述酰胺键与正常组织匀浆相比可被
肿瘤组织匀浆选择性切割,以释放游离药物,和/或与其肽可切割单元的肽序列是二肽-缬氨酸-瓜氨酸-的比较配体-药物缀合物相比,提供根据实施方案1所述的式1的配体药物缀合物化合物对肿瘤组织的增加的生物利用率,而不利于对正常组织的生物利用率,其中所述药物接头化合物变成所述缀合物化合物的药物接头部分;其中所述肿瘤组织和正常组织属于相同物种,并且其中当以有效量向有需要的受试者施用时,与从所述比较配体-药物缀合物释放游离药物相关的不良事件是由于游离药物对正常组织的细胞的毒性;y是自杀式间隔子单元;下标y是0、1或2,分别表示y不存在或存在1个或2个y;并且下标q是范围从1至4的整数,条件是当下标b是0时,下标q是1,并且当下标b是1时,下标q是2、3或4。实施方案57.根据实施方案56所述的药物接头化合物,其中所述药物接头化合物具有以下式:lr′-a
′a′-[pn]...[p4]-[p3]-[p2]-[p1]-y
y-d或lr′-a
′a′-[pn]...[p4]-[p3]-[p2]-[p1]-[p-1]-y
y-d或其盐,其中l
r’是式lb’‑aa-b
b-的一级接头,条件是a’是a的亚基,因此当下标a和a’各自是1并且下标b是0时,a’是l
r’的组分;并且每个p是所述肽可切割单元的连续氨基酸序列的氨基酸残基,并且其中下标n具有提供多达12个这些残基的整数值,其中所述序列的-[p3]-[p2]-[p1]-是赋予选择性的三肽。实施方案58.根据实施方案57所述的药物接头化合物,其中所述药物接头化合物具有以下式:lr′-a
′a′-[p3]-[p2]-[p1]-y
y-d或lr′-a
′a′-[p3]-[p2]-[p1]-[p-1]-y
y-d或其盐,其中l
r’是式lb’‑aa-b
b-的一级接头,条件是a’是a的亚基,因此当下标a和a’各自是1并且下标b是0时,a’是l
r’的组分;并且其中每个p是所述肽可切割单元的连续氨基酸序列的氨基酸残基,其中所述序列的-[p3]-[p2]-[p1]-是赋予选择性的三肽。实施方案59.根据实施方案58所述的药物接头化合物,其中所述药物接头化合物具有以下式:lr′-a
′a′-[p3]-[p2]-[p1]-y
y-d或其盐,其中p1是具有生理ph下带负电荷的侧链或不带正电荷的极性侧链的l-氨基酸残基。实施方案60.根据实施方案56-59中任一项所述的药物接头化合物,其中p1是l-氨基酸残基,其选自谷氨酸、甲硫氨酸-亚砜、天冬氨酸、(s)-3-氨基丙烷-1,1,3-三甲酸和磷酸化苏氨酸。实施方案61.根据实施方案56所述的药物接头化合物,其中所述药物接头化合物
具有以下式:或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中每个p是所述肽可切割单元的连续氨基酸序列的氨基酸残基。实施方案62.根据实施方案56-61中任一项所述的药物接头化合物,其中p2是甘氨酸残基或其侧链具有不超过三个连续碳原子的l-氨基酸。实施方案63.根据实施方案62所述的药物接头化合物,其中p2氨基酸是l-丙氨酸、l-缬氨酸或甘氨酸或非天然氨基酸,其中所述非天然氨基酸是具有以下结构的abu、aib、ala、gly、leu、nva或pra:其中abu、nva和pra的侧链具有l-氨基酸的相同立体化学构型。实施方案64.根据实施方案63所述的药物接头化合物,其中所述药物接头化合物具有以下式:lr′-a
′a′-[p3]-[ala]-[glu]-y
y-d或其盐,其中p3是所述肽可切割单元的连续氨基酸序列的氨基酸残基。实施方案65.根据实施方案56-64中任一项所述的药物接头化合物,其中p3是其侧链在生理ph下不带电荷的d-氨基酸。实施方案66.根据实施方案56-64中任一项所述的药物接头化合物,其中p3是d-leu、l-leu、l-cit或l-pro,优选d-leu。实施方案67.根据实施方案66所述的药物接头化合物,其中-[p3]-[p2]-[p1]-是-d-leu-ala-glu-或其盐,特别是药学上可接受的盐。实施方案68.根据实施方案56-67中任一项所述的药物接头化合物,其中l
b’是马来酰亚胺部分,其能够与靶向部分的硫醇官能团反应以形成硫取代的琥珀酰亚胺部分。实施方案69.根据实施方案56-67中任一项所述的药物接头化合物,其中lb’‑
a-具有或包含以下结构中的一个:
或其盐,其中lg1是适用于被亲核靶向剂进行亲核置换的离去基团;lg2是适用于与靶向剂形成酰胺键的离去基团,或-oh以提供适用于与靶向剂形成酰胺键的可活化羧酸;并且波浪线表示与所述药物接头化合物结构的剩余部分共价附接的位点。实施方案70.根据实施方案69所述的药物接头化合物,其中下标q是1,并且lb’‑
a-具有以下结构:或其盐,其中与a’a’相邻的波浪线表示与所述肽可切割单元共价附接的位点;[he]是任选的水解增强单元,是由a或其第一亚基提供的组分;bu是碱性单元;r
a2
是任选取代的c
1-c
12
烷基;并且虚曲线表示任选的环化,因此在不存在所述环化的情况下,bu是无环碱性单元,其具有伯胺、仲胺或叔胺官能团作为无环碱性单元的碱性官能团,或在存在所述环化的情况下,bu是环化碱性单元,其中r
a2
和bu连同两者所附接的碳原子一起定义任选取代的螺c
3-c
20
杂环,其含有仲胺或叔胺官能团的骨架碱性氮原子作为环状碱性单元的碱性官能团,其中所述无环碱性单元或环状碱性单元的碱性氮原子任选地被氮保护基团适当地保护,这取决于碱性氮原子的取代度,或任选地被质子化为酸加成盐。实施方案71.根据实施方案70所述的药物接头化合物,其中lb’‑
a-具有以下结构:
或其盐,特别是酸加成盐,或其中lb’‑
a-具有以下结构:实施方案72.根据实施方案56-71中任一项所述的药物接头化合物,其中下标q是1并且a’作为a的亚基存在,其中a’包含具有式(3)或式(4)的结构的含胺酸残基:或其盐,其中与氮原子相邻的波浪线表示与[he]共价附接的位点,其中[he]是-c(=o)-,并且与羰基碳原子相邻的波浪线表示与a’的剩余部分共价附接的位点或与所述肽可切割单元的n末端氨基酸残基共价附接的位点,其中这两种附接都通过酰胺官能团进行;k和l’独立地是c、n、o或s,条件是当k或l’是o或s时,r
41
和r
42
对于k或者r
43
和r
44
对于l’是不存在的,并且当k或l’是n时,r
41
和r
42
中的一个对于k或者r
42
和r
43
中的一个对于l’是不存在的,并且条件是没有两个相邻的l’被独立地选择为n、o或s;其中下标e和f是独立选择的范围为0至12的整数,并且下标g是范围为1至12的整数;g是氢、任选取代的c
1-c6烷基、-oh或-co2h;r
38
是氢或任选取代的c
1-c6烷基;r
39-r
44
独立地选自氢、任选取代的c
1-c6烷基和任选取代的c
5-c
10
(杂)芳基,或者r
39
、r
40
连同两者所附接的碳原子,或者当k是碳原子时r
41
、r
42
连同两者所附接的k,一起定义c
3-c6碳环,并且r
41-r
44
如本文所定义,或者当l’是碳原子时r
43
、r
44
连同两者所附接的l’一起定义c
3-c6碳环,并且r
39-r
42
如本文所定义,或者r
40
和r
41
或r
40
和r
43
或r
41
和r
43
连同两者所附接的碳原子或杂原子和介于那些碳原子和/或杂原子之间的原子一起定义c
5-c6碳环或c
5-c6杂环,并且r
39
、r
44
以及r
40-r
43
的剩余部分如本文所定义,条件是当k是o或s时,r
41
和r
42
是不存在的,并且当k是n时,r
41
和r
42
中的一个是不存在的,并且当l’是o或s时,r
43
和r
44
是不存在的,并且当l’是n时,r
43
和r
44
中的一个是不存在的,或者a’包含α-氨基酸残基、β-氨基酸残基或另一含胺酸残基,其中其氨基氮原子与he的羰基碳原子共价附接,并且其羧酸羰基碳原子与a’的剩余部分或与所述肽可切割单元的n末端氨基酸共价附接,其中这两种共价附接都通过酰胺官能团进行。实施方案73.根据实施方案72所述的药物接头化合物,其中a’是具有式3a、式4a或式5a的结构的含胺酸残基:式5a的结构的含胺酸残基:或其盐,其中下标e和f独立地是0或1;并且r
38-r
44
各自是氢;或a’是α-氨基酸残基或β-氨基酸残基。实施方案74.根据实施方案56-71中任一项所述的药物接头化合物,其中下标q是1并且a’包含β-氨基酸残基或-l
p
(peg)-,其中l
p
是具有式l
p-1或l
p-2的结构的平行连接子单元:或其中-l
p
(peg)-或其含peg的亚基具有式l
p-3或式l
p-4的结构:
其中下标v是范围为1至4的整数;下标v’是范围为0至4的整数;x
lp
由天然或非天然氨基酸侧链提供,或选自-o-、-nr
lp-、-s-、-s(=o)-、-s(=o)
2-、-c(=o)-、-c(=o)n(r
lp
)-、-n(r
lp
)c(=o)n(r
lp
)-和-n(r
lp
)c(=nr
lp
)n(r
lp
)-或c
3-c8杂环;其中每个r
lp
独立地选自氢和任选取代的c
1-c6烷基,或者两个r
lp
连同它们所附接的碳原子以及介于中间的原子一起定义c
5-c6杂环,并且任何剩余的r
lp
如前所述;ar是任选取代的c
6-c
10
亚芳基或c
5-c
10
杂亚芳基;每个re和rf独立地选自-h、任选取代的c
1-c6烷基、任选取代的c
2-c6亚烷基、任选取代的c
6-c
10
亚芳基或任选取代的c
5-c
10
杂亚芳基,或者re和rf连同两者所附接的碳原子一起定义任选取代的螺c
3-c6碳环,或者来自相邻碳原子的re和rf连同这些原子以及任何介于中间的碳原子一起定义任选取代的c
5-c6碳环,其中任何剩余的re和rf如前所述;其中一个波浪线指示peg单元的共价附接点,另外两个波浪线指示共价附接代表所述药物接头化合物的结构内的式l
p-1或式l
p-2,或l
p
是具有三官能含氨酸残基的结构的平行连接子单元;并且peg是peg单元。实施方案75.根据实施方案74所述的药物接头化合物,其中a’包含β-氨基酸残基或-l
p
(peg)-,其中β-氨基酸残基具有结构-nhch2ch2c(=o)-;并且其中-l
p
(peg)-具有以下结构:其中波浪线表示所述药物接头部分内的共价附接位点。实施方案76.根据实施方案74或75所述的药物接头化合物,其中所述peg单元具有以下结构:
其中波浪线表示与l
p
共价附接的位点;r
20
是peg附接单元,其中所述peg附接单元是-c(o)-、-o-、-s-、-s(o)-、-nh-、-c(o)o-、-c(o)c
1-c
10
烷基、-c(o)c
1-c
10
烷基-o-、-c(o)c
1-c
10
烷基-co
2-、-c(o)c
1-c
10
烷基-nh-、-c(o)c
1-c
10
烷基-s-、-c(o)c
1-c
10
烷基-c(o)-nh-、-c(o)c
1-c
10
烷基-nh-c(o)-、-c
1-c
10
烷基、-c
1-c
10
烷基-o-、-c
1-c
10
烷基-co
2-、-c
1-c
10
烷基-nh-、-c
1-c
10
烷基-s-、-c
1-c
10
烷基-c(o)-nh-、-c
1-c
10
烷基-nh-c(o)-、-ch2ch2so
2-c
1-c
10
烷基-、-ch2c(o)-c
1-10
烷基-、=n-(o或n)-c
1-c
10
烷基-o-、=n-(o或n)-c
1-c
10
烷基-nh-、=n-(o或n)-c
1-c
10
烷基-co
2-、=n-(o或n)-c
1-c
10
烷基-s-、r
21
是peg加帽单元;其中所述peg加帽单元是-c
1-c
10
烷基、-c
2-c
10
烷基-co2h、-c
2-c
10
烷基-oh、-c
2-c
10
烷基-nh2、c
2-c
10
烷基-nh(c
1-c3烷基)、或c
2-c
10
烷基-n(c
1-c3烷基)2;r
22
是peg偶联单元,用于将多个peg亚基链偶联在一起,其中所述peg偶联单元是-c
1-10
烷基-c(o)-nh-、-c
1-10
烷基-nh-c(o)-、-c
2-10
烷基-nh-、-c
2-c
10
烷基-o-、-c
1-c
10
烷基-s-、或-c
2-c
10
烷基-nh-;下标n独立地选自8至72、10至72或12至72;下标e选自2至5;并且每个n'独立地选自至少6至不超过72,优选至少8或至少10至不超过36。实施方案77.根据实施方案56所述的药物接头化合物,其中所述药物接头化合物具有式ic的结构:或其盐,其中he是水解增强单元;a’当存在时,是所示的第一延伸子单元(a)的亚基;
下标a’是0或1,分别表示a’不存在或存在;下标p是1或2;并且下标q的范围为1至6,优选下标q是1或2,更优选下标q与下标p具有相同的值;r
a3
是-h、任选取代的c
1-c6烷基、任选取代的-c
1-c4亚烷基-(c
6-c
10
芳基)、或-r
peg1-o-(ch2ch2o)
1-36-r
peg2
,其中r
peg1
是c
1-c4亚烷基并且r
peg2
是-h或c
1-c4亚烷基,其中与r
a3
键合的碱性氮以盐形式质子化,或r
a3
是合适的氮保护基团,优选合适的酸不稳定保护基团;并且每个p是所述肽可切割单元的连续氨基酸序列的氨基酸残基。实施方案78.根据实施方案56所述的药物接头化合物,其中所述药物接头化合物具有式if的结构:或其盐,其中he是水解增强单元;a’当存在时,是所示的第一延伸子单元(a)的亚基;下标a’是0或1,分别表示a’不存在或存在;下标x是1或2;r
a2
是-h、任选取代的c
1-c6烷基、-ch3或-ch2ch3;r
a3
在每种情况下,独立地是合适的氮保护基团、-h或任选取代的c
1-c6烷基,优选-h、合适的酸不稳定保护基团、-ch3或-ch2ch3,条件是当两个r
a3
都不是氮保护基团时,两个r
a3
结合的氮原子以盐形式质子化,或者两个r
a3
连同它们所附接的氮一起定义氮保护基团或氮杂环丁烷基、吡咯烷基或哌啶基杂环基,其中如此定义的碱性伯胺、仲胺或叔胺以盐形式质子化。实施方案79.根据实施方案78所述的药物接头化合物,其中所述药物接头化合物具有式ih的结构:
或其盐,he是水解增强单元;并且a’当存在时是所示的第一延伸子单元(a)的亚基;下标a’是0或1,表示a’不存在或存在。实施方案80.根据实施方案77所述的药物接头化合物,其中所述药物接头化合物具有以下结构:或其盐,其中l
ss’的4元杂环的氮原子以盐形式质子化。实施方案81.根据实施方案56所述的药物接头化合物,其中所述药物接头化合物具有以下结构:或其盐,其中l
ss’的伯胺以盐形式质子化。实施方案82.根据实施方案77-81中任一项所述的药物接头化合物,其中he是-c(=o)。
实施方案83.根据实施方案77-81中任一项所述的药物接头化合物,其中he是-c(=o),下标a’是1,并且a'具有根据实施方案73所述的式3a、式4a或式5a的结构,或a’是α-氨基酸或β-氨基酸残基。实施方案84.根据实施方案77-83中任一项所述的药物接头化合物,其中-[p3]-[p2]-[p1]-是d-leu-leu-cit、d-leu-leu-lys、d-leu-leu-met(o)、cit-ala(nap)-thr、d-leu-ala-glu或pro-ala(nap)-lys,其中met(o)是其硫原子被氧化为亚砜的甲硫氨酸,并且ala(nap)是其甲基侧链被萘-1-基取代的丙氨酸。实施方案85.根据实施方案56-84中任一项所述的药物接头化合物,其中-y
y-d具有以下结构:其中-n(ry)d’代表d,其中d’是d的剩余部分;波浪线表示与p1或p-1共价附接的位点;虚线表示ry到d’的任选环化;ry在没有环化到d’的情况下是任选取代的c
1-c6烷基,或者当环化到d’时是任选取代的c
1-c6亚烷基;每个q独立地是-c
1-c8烷基、-o-(c
1-c8烷基)或其他供电子基团,-卤素、-硝基或-氰基或其他吸电子基团,特别地每个q独立地选自-c
1-c8烷基、-o-(c
1-c8烷基)、卤素、硝基和氰基;并且下标m是0、1或2,特别地下标m是0或1,并且q当存在时是供电子基团,优选下标m是0。实施方案86.根据实施方案56所述的药物接头化合物,其中所述药物接头化合物具有以下结构:或其盐,其中下标a’是1,表示a’存在,其中a’是根据实施方案73所述的式3a、式4a或式5a的含胺酸残基,或是α-氨基酸或β-氨基酸残基,特别是-nh-ch2ch
2-c(=o)-;并且d是具有仲氨基作为与所述药物接头化合物的接头单元的附接位点的细胞毒性药
物,其中l
ss’的杂环的氮原子以盐形式质子化。实施方案87.根据实施方案56所述的药物接头化合物,其中所述药物接头化合物具有以下结构:或其盐,其中下标a’是1,表示a’存在,其中a’是根据实施方案73所述的式3a、式4a或式5a的含胺酸残基,或是α-氨基酸或β-氨基酸残基,特别是-nh-ch2ch
2-c(=o)-;并且d是具有仲氨基作为与所述药物接头化合物的接头单元的附接位点的细胞毒性药物,其中l
ss’的伯胺以盐形式质子化。实施方案88.根据实施方案56所述的药物接头化合物,其中所述药物接头化合物具有以下结构:或其盐,其中d是具有仲氨基作为与所述药物接头化合物的接头单元的附接位点的细胞毒性药物。实施方案89.根据实施方案56-88中任一项所述的药物接头化合物,其中下标y’是2,其中-y-y
’‑
的y是第一自杀式间隔子单元并且y’是具有结构-oc(=o)-的第二自杀式间隔子单元,所述细胞毒性药物是含仲胺的澳瑞他汀化合物,其中所述仲胺的氮原子是通过d和y’之间共用的氨基甲酸酯官能团与y’的羰基碳原子共价附接的位点。
实施方案90.根据实施方案89所述的药物接头化合物,其中所述含仲胺的澳瑞他汀化合物具有式de或df的结构:的结构:其中剑号表示提供氨基甲酸酯官能团的氮原子的共价附接位点;r
10
和r
11
中的一个是氢且另一个是c
1-c8烷基,优选r
10
和r
11
中的一个是氢且另一个是甲基;r
12
是氢、c
1-c8烷基、c
3-c8碳环基、c
6-c
24
芳基、-x
1-c
6-c
24
芳基、-x
1-(c
3-c8碳环基)、c
3-c8杂环基或-x
1-(c
3-c8杂环基);r
13
是氢、c
1-c8烷基、c
3-c8碳环基、c
6-c
24
芳基、-x
1-c
6-c
24
芳基、-x
1-(c
3-c8碳环基)、c
3-c8杂环基和-x
1-(c
3-c8杂环基);r
14
是氢或甲基,或者r
13
和r
14
连同它们所附接的碳一起构成螺c
3-c8碳环;r
15
是氢或c
1-c8烷基;r
16
是氢、c
1-c8烷基、c
3-c8碳环基、c
6-c
24
芳基、-c
6-c
24-x
1-芳基、-x
1-(c
3-c8碳环基)、c
3-c8杂环基和-x
1-(c
3-c8杂环基);r
17
独立地是氢、-oh、c
1-c8烷基、c
3-c8碳环基和o-(c
1-c8烷基);r
18
是氢或任选取代的c
1-c8烷基;r
19
是-c(r
19a
)
2-c(r
19a
)
2-c
6-c
24
芳基、-c(r
19a
)
2-c(r
19a
)
2-(c
3-c8杂环基)或-c(r
19a
)
2-c(r
19a
)
2-(c
3-c8碳环基),其中c
6-c
24
芳基和c
3-c8杂环基是任选取代的;r
19a
独立地是氢、任选取代的c
1-c8烷基、-oh或任选取代的-o-c
1-c8烷基;r
20
是氢或任选取代的c
1-c
20
烷基、c
6-c
24
芳基或c
3-c8杂环基,或-(r
47
o)
m-r
48
、或-(r
47
o)
m-ch(r
49
)2;r
21
是任选取代的-c
1-c8亚烷基-(c
6-c
24
芳基)或-c
1-c8亚烷基-(c
5-c
24
杂芳基),或c
1-c8羟基烷基,或任选取代的c
3-c8杂环基;z是o、s、nh或nr
46
;r
46
是任选取代的c
1-c8烷基;下标m是范围为1-1000的整数;r
47
是c
2-c8烷基;r
48
是氢或c
1-c8烷基;r
49
独立地是-cooh、-(ch2)
n-n(r
50
)2、-(ch2)
n-so3h、或-(ch2)
n-so
3-c
1-c8烷基;并且r
50
独立地是c
1-c8烷基或-(ch2)
n-cooh;下标n是范围为0至6的整数;并且x1是c
1-c
10
亚烷基。
实施方案91.根据实施方案90所述的药物接头化合物,其中所述含仲胺的澳瑞他汀化合物具有式d
e-1
、式d
e-2
或式d
f-1
的结构:的结构:其中ar是c
6-c
10
芳基或c
5-c
10
杂芳基,优选ar是苯基或2-吡啶基;z是-o-或-nh-;r
20
是氢或任选取代的c
1-c6烷基、c
6-c
10
芳基或c
5-c
10
杂芳基;并且r
21
是任选取代的c
1-c6烷基、-c
1-c6亚烷基-(c
6-c
10
芳基)或-c
1-c6亚烷基-(c
5-c
10
杂芳基)。实施方案92.根据实施方案91所述的药物接头化合物,其中所述含仲胺的澳瑞他汀化合物具有式d
f-1
的结构其中r
21
是x
1-s-r
21a
或x
1-ar,其中x1是c
1-c6亚烷基,r
21a
是c
1-c4烷基并且ar是苯基或c
5-c6杂芳基;并且-z-是-o-且r
20
是c
1-c4烷基,或-z-是-nh-且r
20
是苯基或c
5-c6杂芳基。实施方案93.根据实施方案91所述的药物接头化合物,其中所述含仲胺的澳瑞他汀化合物具有式结构,在优选实施方案中,所述澳瑞他汀药物化合物具有式d
f/e-3
的结构:其中r
10
和r
11
中的一个是氢且另一个是甲基;r
13
是异丙基或-ch
2-ch(ch3)2;并且r
19b
是-ch(ch3)-ch(oh)-ph、-ch(co2h)-ch(oh)-ch3、-ch(co2h)-ch2ph、-ch(ch2ph)-2-噻唑基、-ch(ch2ph)-2-吡啶基、-ch(ch
2-p-cl-ph)、-ch(co2me)-ch2ph、-ch(co2me)-ch2ch2sch3、-ch(ch2ch2sch3)c(=o)nh-醌醇-3-基、-ch(ch2ph)c(=o)nh-p-cl-ph,或者r19b
具有结构其中波浪线表示与所述澳瑞他汀化合物的剩余部分共价附接。实施方案94.根据实施方案91所述的药物接头化合物,其中所述含仲胺的澳瑞他汀化合物是一甲基澳瑞他汀e(mmae)或一甲基澳瑞他汀f(mmaf)。实施方案95.根据实施方案56所述的药物接头化合物,其中所述药物接头化合物具有式ic-mmae的结构:或其盐,特别是药学上可接受的盐,其中a’当存在时是所示第一延伸子单元(a)的亚基,其具有根据实施方案73所述的式3a、式4a或式5a的结构或α-氨基酸或β-氨基酸残基,特别是-nh-ch2ch
2-c(=o)-;r
a3
是-h、任选取代的c
1-c6烷基、任选取代的-c
1-c4亚烷基-(c
6-c
10
芳基)、或-r
peg1-o-(ch2ch2o)
1-36-r
peg2
,其中r
peg1
是c
1-c4亚烷基,r
peg2
是-h或c
1-c4亚烷基,并且其中与r
a3
键合的碱性氮以盐形式质子化,或r
a3
是合适的氮保护基团,优选合适的酸不稳定保护基团。实施方案96.根据实施方案56所述的药物接头化合物,其中所述药物接头化合物具有式if-mmae的结构:或其盐,其中a’当存在时是所示第一延伸子单元(a)的亚基,其具有根据实施方案73所述的式3a、式4a或式5a的结构或α-氨基酸或β-氨基酸残基,特别是-nh-ch2ch
2-c(=o)-;下标x是1或2;r
a3
在每种情况下,独立地是合适的氮保护基团、-h或任选取代的c
1-c6烷基,优选-h、合适的酸不稳定保护基团、-ch3或-ch2ch3,条件是当两个r
a3
都不是氮保护基团时,两个r
a3
结合的氮原子以盐形式质子化,或者两个r
a3
连同它们所附接的氮一起定义氮保护基团或氮杂环丁烷基、吡咯烷基
或哌啶基杂环基,其中如此定义的碱性伯胺、仲胺或叔胺以盐形式质子化。实施方案97.根据实施方案56所述的药物接头化合物,其中所述药物接头化合物具有式ih-mmae的结构:或其盐,其中a’当存在时是所示第一延伸子单元(a)的亚基,其具有根据实施方案73所述的式3a、式4a或式5a的结构或α-氨基酸或β-氨基酸残基,特别是-nh-ch2ch
2-c(=o)-;下标a’是0或1,表示a’不存在或存在。实施方案98.根据实施方案95、96或97所述的药物接头化合物,其中p1是l-glu或l-asp,p2是l-val或l-ala并且p3是l-leu或d-leu。实施方案99.根据实施方案56所述的药物接头化合物,其中所述药物接头化合物具有以下结构:或其盐。实施例
[0601]
一般信息。无需进一步纯化即可使用所有可商购的无水溶剂。用于表征基于三肽的药物接头化合物的uplc-ms系统由与配备有acquity uplc beh c18(1.7μm,2.1x50mm)反相柱或waters cortecs uplc c18(1.6μm,2.1x50mm)的acquity ultra performance lc接口的waters sq质量检测器组成。酸性流动相(0.1%甲酸)由3%乙腈/97%水至100%乙腈的梯度(流速=0.5ml/min)组成。uplc-ms系统2由与配备有acquity uplc beh c18(2.1x50mm,1.7μm)反相柱的waters acquity h-class ultra performance lc接口的waters xevo g2 tof质谱仪组成。在具有waters 2998光电二极管阵列检测器的waters 2545二元梯度模块或者teledyne isco accqprep hp150上进行制备型hplc。在适当直径的c12 phenomenex synergi
tm 4μm max-rplc柱(250mm)上,用0.1%三氟乙酸水溶液(溶剂a)和0.1%三氟乙酸乙腈溶液(溶剂b)洗脱来纯化基于三肽的药物接头化合物。纯化方法通常由溶剂a至溶剂b的线性梯度(从90%水性溶剂a斜减至10%溶剂a)组成。根据柱要求设置流速,并且在220nm处进行监测。在varian mercury 400mhz光谱仪上收集
干燥并浓缩。使用etoac/己烷梯度(6%-42%etoac)用snap-kp-sil biotage柱纯化产物,得到呈橙色材料的标题化合物(90%产率)。1h-nmr(d
6-dmso)δ7.38-7.35(c=ch,d,2h),7.11-7.07(c=ch,d,2h),5.25-5.22(oh,m,1h),4.50-4.46(ch2,d,2h)
[0611]
实施例2:对叠氮基-苄基溴的制备。
[0612]
在氮气气氛下向圆底烧瓶中添加溶解于氯仿中的az-paba(100mol%)。向溶液中滴加pbr3(120mol%)。将反应孵育2h,此时将其用chcl3稀释并用1m hcl、之后用盐水洗涤。将萃取物用mgso4干燥并浓缩。使用etoac/己烷梯度(6%-42%etoac)用snap-kp-sil biotage柱纯化产物,以提供标题化合物(75%产率)。
[0613]
实施例3:(2-(7-羟基-2-氧代-2h-色烯-4-基)乙酰基)甘氨酸甲酯(ho-coum-gly-ome)的制备。
[0614]
向闪烁瓶中添加溶解于dmf中的h-gly-ome(300mol%)和dipea(350mol%)。向此小瓶中添加2-(6-羟基-2-氧代-2h-色烯-4-基)乙酸(100mol%)。然后添加dmf,直到两种试剂都完全溶解。然后添加hatu(110mol%),之后添加dipea(110mol%),并且将反应搅拌45min。此时,将反应在etoac中稀释并用200mm hcl洗涤。将水层用etoac反萃取3次。将合并的有机物用盐水洗涤,用mgso4干燥并浓缩,以提供从沸腾的异丙醇中纯化的标题化合物(80%产率)。
[0615]
实施例4:(2-(7-((4-叠氮基苄基)氧基)-2-氧代-2h-色烯-4-基)乙酰基)甘氨酸甲酯(az-pabe-coum-gly-ome)的制备
[0616]
向圆底烧瓶中添加悬浮于dmf中的ho-coum-gly-ome(300mol%)、k2co3(150mol%)和18-冠-6醚(200mol%)。在剧烈搅拌15min后,以4个单独的等分试样缓慢添加根据实施例2制备的az-pab-br(100mol%)。向所得的溶液中添加四丁基碘化铵(15mol%),然后将其搅拌16h。此时,将反应稀释到etoac中并用200mm hcl和盐水洗涤。将分离的有机层用mgso4干燥并浓缩,以提供呈粗材料的标题化合物,其无需进一步纯化即可使用。
[0617]
实施例5:(2-(7-((4-叠氮基苄基)氧基)-2-氧代-2h-色烯-4-基)乙酰基)甘氨酸(az-pabe-coum-gly-oh)的制备
[0618]
向圆底烧瓶中添加az-pabe-coum-gly-ome(100mol%)的thf溶液(20ml/500mg)。向小瓶中添加meoh(6ml/500mg)和h2o(6ml/500mg)。此时,添加lioh(200mol%),并且将反应搅拌1h,于是将反应用etoac稀释并用200mm hcl洗涤两次。将分离的有机层用mgso4干燥并浓缩,以提供标题化合物(88%产率)。1h-nmr(d
7-dmf)δ8.80(nh,t,1h),8.03-8.01(c=ch,d,1h),7.80-7.77(c=ch,d,2h),7.38-7.36(c=ch,d,2h),7.25(c=ch,s,1h),7.24-7.20(c=ch,d,1h),6.58(c=ch,s,1h),5.47(ch2,s,2h),4.14(ch2,d,2h),4.08(ch2,s,2h)。
[0619]
实施例6:p1-pabe-coum-gly-oh的制备,其中p1=fmoc-leu-oh、fmoc-d-leu-oh、fmoc-ala-oh、fmoc-met-oh、fmoc-pro-oh、fmoc-cit-oh、fmoc-nal-oh、fmoc-tyr(all)-oh、fmoc-phe-oh、fmoc-lys(mtt)-oh、fmoc-thr(trt)-oh、fmoc-glu(o-2-phipr)-oh,其中cit是瓜氨酸,并且nal是其甲基侧链被萘-1-基取代的丙氨酸。
[0620]
向在干燥dcm中溶胀的树脂(2-氯-三苯甲基氯或rink酸;100mol%)中添加溶解于干燥dcm中的az-pabe-coum-gly-oh(300mol%)和dipea(310mol%)。在混合2h后,将溶液排出,并且将树脂用dcm洗涤。向敞开的圆底烧瓶中添加在dmf中溶胀的az-pabe-coum-gly-o-连接的树脂,之后添加pbu3(250mol%)和dipea(250mol%)。在混合2h后,将溶液排出,并且将树脂用dmf、dcm和et2o洗涤,并且在真空下干燥过夜。向小瓶中添加溶解于dmf中的fmoc-p1-oh(600mol%)和hatu(600mol%),之后添加dipea(800mol%)。将混合物涡旋1min,然后添加到在dmf中溶胀的先前合成的pbu3活化的az-pabe-coum-gly-o-连接的树脂(对于fmoc-lys(trt)-oh、fmoc-thr(trt)-oh和fmoc-glu(o-2-phipr)为rink酸树脂,对于所有其他氨基酸为2-氯-三苯甲基树脂)中。在混合2h后,将溶液排出,并且将树脂用dmf和dcm洗涤。使用在dcm中的0.2%tfa(对于rink酸树脂)或在dcm中的5%tfa(对于2-氯三苯甲基树脂)将fmoc-p1-pabe-coum-gly-oh从树脂上切割下来,并且将其通过rp-hplc纯化。
[0621]
实施例7:三肽文库的制备和筛选。
[0622]
先前已经开发的基于二肽的缀合物被设计成可被组织蛋白酶b切割,组织蛋白酶b是一种溶酶体蛋白酶,与相同物种的正常细胞相比,它在癌细胞中上调。示例性的基于二肽的比较缀合物具有药物接头部分,其中药物单元是具有以下结构中的一个的mmae的残基。
[0623]
其中波浪线表示与来自配体单元的硫原子共价附接的位点,并且箭头表示假定的蛋白水解切割位点。尽管对组织蛋白酶b更具特异性,但其他溶酶体蛋白酶仍然能够进行该键切割。为了发现与正常组织的蛋白酶相比,对在癌组织中上调的蛋白酶更具特异性的肽序列,其中对该组织中的正常细胞的不需要的细胞毒性与当有效量的比较缀合物具有所示的基于二肽的药物接头部分时的不良事件相关,合成含荧光淬灭的三肽的化合物的文库。该文库的成员是荧光标签替换药物单元的缀合物药物接头部分模型,并且共同地由以下结构表示:
[0624]
在上述结构中,缀合的香豆素部分是非荧光的。在蛋白水解切割所指示的酰胺键后,释放出含香豆素的游离化合物,其现在是荧光的。含香豆素的游离化合物的gly-gly-d-lys-gly部分是构建文库的方法的伪像,其随后在本文中进行描述。叠氮化物通过用引入在配体单元上的合适的炔烃部分对叠氮化物进行偶极环加成来提供附接到配体单元的手柄。
[0625]
使用以下氨基酸构建文库:非芳族疏水性氨基酸ala、leu、pro和d-leu,带电的氨基酸glu和lys,不带电的亲水性氨基酸thr、met和瓜氨酸,以及疏水性芳族氨基酸phe、tyr(最初作为alloc保护的氨基酸)和nal(萘基-1-基丙氨酸)。因此,文库含有1,728个不同的成员。当met在p1位置时,其侧链的甲硫醚基团经历自发氧化成亚砜,使得p1位置被met(o)占据。当met在p2或p3位置时,获得含有met和met(o)的三肽的混合物。
[0626]
根据hilpert,k.等人在“peptide arrays on cellulose support:spot synthesis,a time and cost efficient method for synthesis of large numbers of peptides in a parallel and addressable fashion”,nature protocols(2007)2(6):
1333-1349中描述的方法在纤维素支持物上合成文库成员,将所述文献的方法通过引用明确地并入本文,其中有一处重要的修改。该修改使用激光穿孔的纤维素纸,使得每个文库成员的合成以明确界定的圆盘发生。在spot合成后,通过多通道移液管将分开地含有离散文库成员的每个圆形区域冲出到微量滴定板的各个孔中。然后将微量滴定板置于氨室中以从纤维素盘切割含三肽的模型化合物。然后将切割的化合物转移到新的微量滴定板中,之后将每种化合物溶解到50%乙腈水溶液中。然后通过以下方式评估孔的内容物与具有二肽val-cit(其在药物接头化合物的文库中被-[p1]-[p2]-[p3]-三肽替换)的基于肽的比较药物接头化合物相比对肿瘤组织匀浆进行的蛋白水解的敏感性:测量在与肿瘤或正常组织匀浆接触后在文库的每个孔中发现的荧光,并且将其除以针对含二肽的比较药物接头化合物的肿瘤或正常组织匀浆切割发现的荧光。
[0627]
工作假设是肿瘤组织与正常组织蛋白水解的比率大于针对比较药物接头化合物获得的比率(其表明与含二肽的药物接头化合物相比,文库药物接头化合物在肿瘤组织中的切割更快或在正常组织中的切割更慢)将转化为与相同物种的正常组织匀浆进行的蛋白水解相比,对肿瘤组织蛋白水解的更大选择性,其中具有该化合物作为基于二肽的药物接头部分的比较缀合物对组织的正常细胞的细胞毒性导致与向有需要的受试者施用有效量的比较缀合物相关的不良事件。熟练技术人员应理解,这种相关性可能不适用每个文库成员,并且针对含三肽的药物接头化合物观察到的蛋白水解的增加并不仅仅是由于三肽是组织蛋白酶b的优越识别位点,而是至少部分地由于改进的对在肿瘤组织中也上调的其他蛋白酶的反应性。
[0628]
使用fmoc化学来制备共价附接到纤维素固体支持物的gly-d-lys-gly-gly部分,其中首先将激光穿孔的纤维素纸的纤维素羟基修饰为甘氨酸酯。然后除去fmoc基团以提供通过ph敏感指示剂确认的游离胺。添加下一个氨基酸,并且重复所述过程。为了与96孔微量滴定板的相容性,激光穿孔的盘的直径为6mm,向所述盘中添加fmoc保护的氨基酸溶液的1μl等分试样。
[0629]
然后将根据实施例6制备的fmoc-p1-pabe-coum-gly-oh附接到nh
2-gly-lys-gly-gly-残基的游离氨基。实施例6中的反应序列中的关键步骤是树脂结合的叠氮化物中间体的还原,这提供了膦亚胺中间体,其对自杀足够稳定,以便与第一个进入的fmoc-氨基酸发生偶联反应。然后通过标准fmoc化学添加p2和p3氨基酸,之后对脱保护的p3残基的游离氨基进行酰化,以提供树脂结合的文库化合物,将其使用氨气室从树脂上切割下来。在方案1中,r
p1
、r
p2
和r
p3
分别是p1、p2和p3氨基酸残基的氨基酸侧链,并且x代表将荧光标记的三肽拴系到纤维素固体支持物上的nh
2-gly-gly-d-lys-gly-gly-五肽中的其他氨基酸。
[0630]
方案1.荧光标记的文库化合物的制备
[0631]
表1a的结果是前20个三肽序列的结果,其中来自肿瘤相比于正常组织匀浆进行的蛋白水解的归一化荧光比大于2.5。
[0632]
肿瘤匀浆蛋白水解的归一化荧光值是源自四个小鼠异种移植模型的肿瘤组织匀浆的平均值。下表1a描述了那些归一化值的计算。
[0633]
归一化的正常组织荧光值来自正常人骨髓进行的蛋白水解。选择人骨髓作为正常组织,因为它是已经与向有需要的人类受试者施用有效量的具有源自药物接头化合物mc-val-cit-pabc-mmae的药物接头部分的抗体药物缀合物相关的不良事件(嗜中性粒细胞减少症)的位点。
[0634]
表1a.三肽文库成员按荧光比的排名
[0635]
*缩写:cit=瓜氨酸,met(o)=甲硫氨酸亚砜
[0636]
通过将来自添加组织匀浆的最后时间点(275-315min)的荧光值除以未添加组织匀浆时的荧光值来计算归一化荧光值。然后通过将该值除以该匀浆的平均值,对每种肽在每种匀浆中的该值进行归一化。例如,如果一种三肽当与在没有匀浆情况下的该肽相比时增加2倍,并且在有该匀浆情况下的平均增加倍数也是2倍,则该三肽在该匀浆中的归一化值是1。然后通过跨所测试的所有4种癌症匀浆对每种肽的归一化荧光值求平均来确定表1的归一化肿瘤组织值。那些肿瘤匀浆源自hpaf-ii(裸小鼠)、ramos(scid小鼠)、sk-mel-5(裸小鼠)和su-dhl-4(scid小鼠)的异种移植模型。使用经匀化的骨髓类似地计算表1的归一化正常组织值。通过将归一化肿瘤组织值除以归一化正常组织值来确定表1a的肿瘤/正常比。
[0637]
鉴于表1a的大多数三肽在p3位置具有非天然氨基酸或脯氨酸,并且p2位置更多
变,选择三个仅在p1位置变化的三肽序列以确定最接近自杀式pabc间隔子单元的位置将如何改变对源自含有那些三肽序列的药物接头化合物的配体药物缀合物的体内选择性。那些三肽是d-leu-leu-cit、d-leu-leu-met(o)和d-leu-leu-lys。
[0638]
基于表1a的三肽进行新的分类,所述三肽对正常组织匀浆展现小于或等于0.7的归一化荧光,同时具有至少1.5的荧光比。来自该分类的前十种三肽示于表1b中。然后选择表1b的前三个三肽序列,它们是d-leu-leu-met(o)、pro-nal-lys和d-leu-ala-glu,以确定对源自含有那些三肽序列的药物接头化合物的配体药物缀合物的体内选择性。
[0639]
表1b.三肽文库成员按对正常组织蛋白水解的倾向的排名表1b.三肽文库成员按对正常组织蛋白水解的倾向的排名
[0640]
*缩写:cit=瓜氨酸,met(o)=甲硫氨酸亚砜,nal=萘-1-基丙氨酸。
[0641]
将选自表1a和表1b的5个不同的三肽序列掺入配体药物缀合物中,其中配体单元来自抗体,所述抗体与来自人胰腺癌细胞系的细胞优先展示的可内化抗原选择性地结合,并且在结构上对应于具有非结合对照抗体作为“配体单元”和药物接头部分是mc-val-cit-pabc-mmae的二肽可切割单元的比较缀合物。那些配体药物缀合物的平均载药量为4。
[0642]
b部分。药物接头化合物的制备。
[0643]
mmae是药物单元且用于制备a部分中讨论的所选配体药物缀合物子集的药物接头化合物由以下结构表示。
[0644]
实施例8:树脂结合的mmae的制备:
[0645]
根据方案2a的程序使用dhp hm官能化树脂制备树脂结合的mmae。
[0646]
方案2a.树脂结合的mmae的制备
[0647]
简而言之,为了在树脂上合成mmae,将fmoc-去甲麻黄碱和对甲苯磺酸吡啶鎓(ppts)溶解在二氯乙烷中,添加到dhp hm官能化树脂中,并且在70℃下孵育8h。在脱保护后,将fmoc-dap随后用hatu和dipea活化,然后添加到去甲肾上腺素树脂材料中。用fmoc-n-meval-val-dil重复反应序列,这在脱保护后提供树脂结合的mmae。
[0648]
实施例9:树脂结合的mmae的替代制备
[0649]
树脂结合的mmae的替代制备示于方案2b中,从方案2a的树脂结合的dap-nor开始。
[0650]
方案2b.树脂结合的dap-nor到mmae的逐步细化
[0651]
方案2b的反应序列也可用于在步骤7中使用fmoc保护的[
14
c]-缬氨酸制备放射性标记的mmae。从树脂结合的mmae完成药物接头化合物示于图3中。
[0652]
实施例10:基于三肽的mmae药物接头化合物的制备。
[0653]
根据方案3的程序从树脂结合的mmae或根据方案3a的程序从溶液相中的mmae制备药物单元源自mmae且具有选自表1a和表1b的三肽序列的基于三肽的药物接头化合物。
[0654]
方案3.从树脂结合的mmae制备基于三肽的药物接头化合物
[0655]
简而言之,使az-pab-oh(通过使nan3与来自对氨基苯甲醇的重氮盐和nano2在5m hcl中反应而制备)与双(五氟苯基)碳酸酯反应,并且添加到树脂上的mmae中。然后用pph2et将az-pabc-mmae的叠氮基还原为膦亚胺,之后添加fmoc-p1。在脱保护后,然后通过常规fmoc肽化学添加氨基酸p2和p3,之后使活化的酯3-(马来酰亚胺基)丙酸n-羟基琥珀酰亚胺酯与末端p3氨基酸的脱保护的胺反应。在使用dcm中的tfa从树脂上切割下来后,通过反相hplc纯化如此获得的药物接头化合物。
[0656]
方案3a.在溶液相中制备基于三肽的药物接头化合物
[0657]
简而言之,将(((9h-芴-9-基)甲氧基)羰基)-d-亮氨酸(1.00当量,50.00g,141mmol)装入配备有磁力搅拌棒的2l圆底烧瓶(rbf)中。将二氯甲烷(dcm)(500ml)添加到容器中并伴随搅拌冷却至0℃,之后添加乙基碳二亚胺盐酸盐(edc-hcl)(1.30当量,35.26g,184mmol),并且将n-羟基琥珀酰亚胺(1.20当量,19.54g,170mmol)装入反应中。将反应在0℃下搅拌30分钟,然后允许温热至室温,并且搅拌4h。在反应完成后,将水(500ml)添加到反应中,将有机层分离,用盐水(500ml)洗涤并分离。在减压下蒸发dcm溶液,以得到呈白色泡沫的2,5-二氧代吡咯烷-1-基(((9h-芴-9-基)甲氧基)羰基)-d-亮氨酸酯
(65.00g,144mmol,102%产率)。无需进一步纯化即可使用此材料。
[0658]
在下一步中,将2,5-二氧代吡咯烷-1-基(((9h-芴-9-基)甲氧基)羰基)-d-亮氨酸酯(1.00当量,30.0g,66.6mmol)和丙氨酸(1.5当量,8.90g,99.9mmol)装入具有磁力搅拌棒的1000ml rbf中。将乙腈(150ml)和水(300ml)装入容器中,并且冷却至0℃。将hunig碱(2.0当量,17.2g,133.2ml)一次性装入反应中。将反应在0℃下搅拌1h,然后允许温热至室温,并且搅拌过夜。在完成后,通过旋转蒸发将溶剂换成乙酸乙酯(etoac)。通过添加1m hcl将ph调节至ph=2。将有机层分离并用盐水洗涤。通过旋转蒸发浓缩反应混合物,以得到白色固体(31.29g)。将固体溶解在配备有磁力搅拌棒的1000ml rbf中的etoac(120ml)中。通过在1小时内滴加庚烷(600ml)沉淀固体。将浆液搅拌过夜。将固体过滤并用庚烷(300ml)洗涤,以得到细的白色固体。将固体在真空烘箱中在45℃下干燥过夜,以得到呈白色固体的(((9h-芴-9-基)甲氧基)羰基)-d-亮氨酰基-l-丙氨酸(24.01g,85%产率)。
[0659]
将(s)-2-((((9h-芴-9-基)甲氧基)羰基)氨基)-5-(叔丁氧基)-5-氧代戊酸(50.0g,1.00当量,117.5mmol)、(4-氨基苯基)甲醇(21.7g,1.5当量,176.3mmol)和hatu(62.9g,1.4当量,164.5mmol)装入配备有磁力搅拌棒的2000ml rbf中。将二甲基甲酰胺(dmf)(250ml)装入容器中,并且搅拌直到固体溶解。将hunig碱(21.26g,1.4当量,164.5mmol)一次性装入反应中。将反应在室温下搅拌两小时。在完成后,在30分钟内通过滴加来添加水(750ml)。将浆液在室温下再搅拌1h。将浆液过滤并用水(500ml)洗涤,以得到橙色固体。将固体再溶解在dcm(500ml)中并用水(500ml)洗涤。向2000ml rbf中的此溶液中添加磁力搅拌棒。将二乙胺(25.64g,3.0当量,350.54mmol)装入反应中并在室温下搅拌过夜(使反应沉淀过夜)。在完成后,在1h内将庚烷(620ml)添加到反应中。将浆液搅拌1h。将浆液过滤并用庚烷(620ml)洗涤,以得到粉红色固体。将固体在真空烘箱中在45℃下干燥过夜,以得到呈棕色固体的(s)-4-氨基-5-((4-(羟基甲基)苯基)氨基)-5-氧代戊酸叔丁酯(35.2g,98%产率)。
[0660]
将(((9h-芴-9-基)甲氧基)羰基)-d-亮氨酰基-l-丙氨酸(8.1g,1.00当量,19.08mmol)、(s)-4-氨基-5-((4-(羟基甲基)苯基)氨基)-5-氧代戊酸叔丁酯(8.82g,1.5当量,28.62mmol)和hatu(10.21g,1.4当量,26.71mmol)装入500ml rbf中。将dmf(80ml)和hunig碱装入容器中并在室温下搅拌2小时。在完成后,通过在1小时内滴加水(160ml)使反应沉淀,以得到粘在搅拌棒上的固体。将液体滗析,并且将固体用水(80ml)洗涤。将固体伴随加热循环用dcm(80ml)再浆化,以获得红色溶液。通过在30分钟内滴加庚烷(80ml)使溶液沉淀。将固体过滤,以得到黄色固体,将其用庚烷(80ml)洗涤。将固体在真空烘箱中在45℃下干燥过夜,以得到呈黄色固体的与4-氨基苯甲醇连接的fmoc保护的d-leu-ala-glu三肽(12g,88%产率)。
[0661]
对于fmoc脱保护,将此三肽(1.00当量,26.8g,37.49mmol)装入400ml easymax反应器中。将mecn(10v,270ml)装入容器中并在25℃下以200rpm搅拌(红色溶液)。将二乙胺(2.0当量,5.48g,74.98mmol)一次性添加到反应中。将反应在室温下搅拌过夜,并且在完成后,通过旋转蒸发将溶剂换成10v etoac。将浆液加热至回流,以得到红色溶液。将浆液冷却至15℃并搅拌过夜。将浆液过滤并用mtbe(3x10v,3x270ml)洗涤,以得到浅棕色固体。将固体在真空烘箱中在40℃下干燥,以得到呈粉色固体的(s)-4-((s)-2-((r)-2-氨基-4-甲基戊酰胺基)丙酰胺基)-5-((4-(羟基甲基)苯基)氨基)-5-氧代戊酸叔丁酯(14.47g,78%产
率)。
[0662]
将(s)-4-((s)-2-((r)-2-氨基-4-甲基戊酰胺基)丙酰胺基)-5-((4-(羟基甲基)苯基)氨基)-5-氧代戊酸叔丁酯(1.00当量,9.51g,19.31mmol)和2,5-二氧代吡咯烷-1-基3-(2,5-二氧代-2,5-二氢-1h-吡咯-1-基)丙酸酯(1.0当量,5.14g,19.31mmol)装入200ml easymax反应器中。将mecn(10v,100ml)添加到反应器中并在25℃下以200rpm搅拌。将hunig碱(1.0当量,2.50g,19.31mmol)一次性添加到反应中。将反应在25℃下以200rpm搅拌一小时(红色溶液)。在完成后,通过旋转蒸发将溶剂换成10v etoac。通过在30分钟内添加庚烷(10v,100ml)使产物沉淀。将浆液过滤并用mtbe(2x10v,2x100ml)洗涤。将固体在真空烘箱中在40℃下干燥过夜,以得到呈浅棕色固体的(s)-4-((s)-2-((r)-2-(3-(2,5-二氧代-2,5-二氢-1h-吡咯-1-基)丙酰胺基)-4-甲基戊酰胺基)丙酰胺基)-5-((4-(羟基甲基)苯基)氨基)-5-氧代戊酸叔丁酯(12.38g,99%产率)。
[0663]
将(s)-4-((s)-2-((r)-2-(3-(2,5-二氧代-2,5-二氢-1h-吡咯-1-基)丙酰胺基)-4-甲基戊酰胺基)丙酰胺基)-5-((4-(羟基甲基)苯基)氨基)-5-氧代戊酸叔丁酯(2.7g,1.00当量,4.19mmol)和碳酸4-硝基苯酯(2.55g,2.0当量,8.39mmol)装入配备有磁力搅拌棒的100ml rbf中。在室温下伴随搅拌将dmf(2v,5ml)和2-methf(8v,20ml)装入反应中。将hunig碱装入容器中并在室温下搅拌过夜。在完成后,将反应用10v 2-methf稀释。将有机层依次用20v 5%licl、20v水,然后用10%nacl洗涤。在15分钟内将有机溶液滴加到10v mtbe/10v庚烷中。将浆液在室温下伴随搅拌老化1小时。将浆液过滤并用5vmtbe/5v庚烷洗涤三次。将固体在真空烘箱中在35℃下干燥过夜,以得到淡黄色固体(2.06g,61%产率)。
[0664]
将对硝基碳酸酯活化的三肽(1当量,10mg,0.01mmol)、mmae(1.1当量,9.7mg,0.01mmol)和hobt(0.15当量,29μl的在dma中的10mg/ml溶液)装入配备有磁力搅拌棒的1dr小瓶中。装入dma(10v,200μl),并且将反应在40℃下搅拌。在完成后,将反应冷却至室温。滴加水,直到形成无定形固体。将溶剂滗析,并且将固体再溶解在10v dcm中。将有机溶液用20v hcl(0.5m)洗涤两次并在真空下浓缩,以提供叔丁基保护的化合物5。
[0665]
将叔丁基保护的化合物5(1.0g,1.00当量,0.72mmol)溶解在10ml丙腈中。在室温下将10ml h3po4缓慢添加到反应混合物中。将反应混合物搅拌2h。在完成后,添加15ml水和10ml丙腈。将有机层分离,并且将水层用10ml丙腈萃取。将合并的有机层用30ml水再洗涤一次。将反应浓缩并通过反相制备型hplc纯化,以提供化合物5。
[0666]
根据方案2a、方案3和方案3a的反应序列制备的mmae和mmaf药物接头化合物(其中几种化合物具有选自表1a和表1b的三肽序列)的uplc-ms数据示于表2和表2a中。
[0667]
使用以下所示的uplc方法(方法a-d)在与waters acquity
tm uplc系统接口的waters单四极杆检测器质谱仪上进行uplc-ms,其中溶剂a是0.1%甲酸水溶液,并且溶剂b是含0.1%甲酸的乙腈。
[0668]
方法a:柱-waters acquity uplc beh c18(1.7μm,2.1x50mm)反相柱时间(min)流速(ml/min)a%b%初始0.59731.00.540601.50.5595
[0669]
方法b:柱-waters cortecs uplc c18(1.6μm,2.1x50mm)反相柱
[0670]
方法c:柱-waters cortecs uplc c18(1.6μm,2.1x50mm)反相柱时间(min)流速(ml/min)a%b%初始0.59731.50.5595
[0671]
方法d:柱-waters acquity uplc beh c18(1.7μm,2.1x50mm)反相柱时间(min)流速(ml/min)a%b%初始0.59731.70.540602.00.55953.50.55953.80.59734.00.5973
[0672]
表2.所选mmae药物接头化合物的uplc-ms数据
[0673]
*缩写:aib=α-氨基异丁酸,cit=瓜氨酸,met(o)=甲硫氨酸亚砜,nal=萘-1-基丙氨酸,(se-met)=硒代甲硫氨酸,gla=γ-羧基谷氨酸,tyr(all)=o-烯丙基酪氨酸
[0674]
表2a.所选mmaf药物接头化合物的uplc-ms数据
[0675]
表2的基于三肽的药物接头化合物2-36和38-40与表2a的化合物42以及基于二肽
的比较药物接头化合物1、化合物7和化合物41的结构如下:
[0676]
实施例11:基于三肽的mmaf药物接头化合物的制备。
[0677]
mmaf是药物单元且可以用于制备a部分中讨论的类似配体药物缀合物子集的药物接头化合物由以下结构表示,并且根据方案4的反应序列(从可商购的聚合物结合的l-苯丙氨酸-2-氯三苯甲基酯开始)来制备。
[0678]
方案4.树脂结合的mmaf和源自其的基于三肽的药物接头化合物的制备
[0679]
在方案3和方案4中,r
p1
、r
p2
和r
p3
分别是p1、p2和p3氨基酸残基的侧链。
[0680]
实施例12.基于三肽的抗体药物缀合物的体外细胞毒性。
[0681]
根据一般程序从实施例10的所选的基于三肽的mmae药物-接头化合物和与上皮抗原(ag1)选择性地结合的人源化抗体制备药物抗体比率(dar)为约4的抗体药物缀合物,所述上皮抗原通常在多种实体瘤(包括胰腺肿瘤、头颈肿瘤、肺肿瘤和食管肿瘤)中上调。表3示出了基于三肽的adc(2-6)和基于二肽的比较缀合物(1)(其中-val-cit-替换三肽可切割单元)针对ag1抗原上调的胰腺腺癌细胞系的细胞的ic
50
值。表3a示出了基于三肽的adc(8-10、13、16-21、30、31和38)和基于二肽的比较缀合物(1)(其中-val-cit-替换三肽可切割单元)针对ag1抗原上调的hpafii细胞系的细胞的ic
50
值。表3b示出了基于三肽的adc(7、15、
22-29、32-36、39和42)和基于二肽的比较缀合物(1和41)(其中-val-cit-替换三肽可切割单元)针对ag1抗原上调的hpafii细胞系的细胞的ic
50
值。表3、表3a和表3b中的斜体值表示在所添加药物的最大浓度下孵育96h后剩余的细胞百分比。为方便起见,表2和表2a的文库成员的编号被保留用于掺入表3、表3a和表3b的adc中的相应药物接头化合物。
[0682]
表3.adc针对胰腺腺癌细胞的细胞毒性
[0683]
表3的结果表明,基于三肽的adc(2-6)与基于二肽的比较adc(1)均等,后者的耐受性可通过用每个所选三肽序列替换其二肽可切割单元来提高。
[0684]
表3a.adc针对hpafii细胞的细胞毒性
[0685]
表3a的结果表明,几种基于三肽的adc(例如8和30)的细胞毒性低于基于二肽的比较adc(1),但是功效类似。表3a的结果还表明,一些基于三肽的adc(例如38)的细胞毒性和功效低于基于二肽的比较adc(1),但是对大鼠骨髓的毒性更低,与基于二肽的比较adc(1)相比,它们仍然可以提供增加的治疗窗。
[0686]
表3b.adc针对hpafii细胞的细胞毒性
[0687]
表3b的结果表明,一些基于三肽的adc(例如22、24和26)的细胞毒性可能低于比较adc(1),但是功效类似。
[0688]
实施例13.基于三肽的抗体药物缀合物的体内癌细胞细胞毒性。
[0689]
在异种移植模型中测试表3的adc,其中将实施例12的胰腺腺癌细胞系的细胞植入裸鼠中。以为基于二肽的比较缀合物确定的相同的亚治愈剂量(4mg/kg)施用每种基于三肽的adc,以便清楚地区分功效差异。如在图1a中所见,大多数基于三肽的adc至少与基于二肽的比较adc一样有效。
[0690]
在异种移植模型中测试表3a的adc,其中将实施例12的hpafii细胞系的细胞植入裸鼠中。以为基于二肽的比较缀合物确定的相同的亚治愈剂量(3mg/kg)施用每种基于三肽的adc,以便清楚地区分功效差异。如在图1b和图1d中所见,大多数基于三肽的adc总体上至少与基于二肽的比较adc一样有效。
[0691]
在异种移植模型中测试表3b的adc,其中将实施例12的hpafii细胞系的细胞植入裸鼠中。以为基于二肽的比较缀合物确定的相同的亚治愈剂量(3mg/kg)施用每种基于三肽的adc,除了基于三肽的adc ag1-15和基于二肽的比较adc都以6mg/kg测试(图1c),以便清楚地区分功效差异。如在图1c和图1d中所见,某些基于三肽的adc至少与基于二肽的比较adc一样有效。
[0692]
实施例14.基于三肽的抗体药物缀合物的体内骨髓毒性。
[0693]
在已证明在用大多数选择的三肽序列替换二肽时至少保留了adc功效的情况下,通过用非结合对照(h00)抗体替换靶向ag1抗原的抗体,探讨了针对正常骨髓组织的体内细
胞毒性的差异。然后以10mg/kg向大鼠施用每种所得的非靶向缀合物,与假治疗的动物相比,在施用后第5天分析大鼠血液中的嗜中性粒细胞和网织红细胞计数作为骨髓毒性的代表。如图2所示,与基于二肽的比较缀合物(h00-1)相比,来自表3、3a和3b中的一些基于三肽的h00缀合物显示增加的嗜中性粒细胞计数。关于嗜中性粒细胞计数,与h00-1相比,基于三肽的非结合缀合物h00-4和h00-5显示出类似的骨髓细胞类型保留。然而,从类似于表3中的靶向性adc的非结合缀合物中,只有与表3中的基于三肽的靶向性adc(ag1-5)对应的d-leu-ala-glu非结合对照缀合物(h00-5)在测试剂量下相对于比较缀合物表现出增加的网织红细胞计数。与h00-1相比,更多类似于表3a和3b中的靶向性adc的非结合缀合物表现出嗜中性粒细胞计数的保留增加。图2和图3之间的比较似乎表明网织红细胞比嗜中性粒细胞对mmae非结合缀合物更敏感,这被认为是以下原因:类似于表3中的靶向性adc的其他基于三肽的h00非结合缀合物之间的差异在测试剂量下无法相互区分或与h00-1区分。与h00-1相比,更多类似于表3a和3b中的靶向性adc的非结合缀合物表现出网织红细胞计数的保留增加。
[0694]
图4中所示的骨髓组织病理学与单核细胞的ihc证实了与施用基于二肽的比较物h00-1相比,基于三肽的h00-4和h00-5缀合物对单核骨髓细胞的保留,其中施用h00-5缀合物的结果与假治疗几乎没有区别。
[0695]
图2和图3中包含h00-7的数据,h00-7的三肽序列是leu-ala-glu。该三肽与h00-5的三肽相同,只是p3氨基酸的立体化学构型已反转。h00-5和h00-7两者对骨髓的毒性似乎均低于其他非结合对照adc,其中h00-5在保留更敏感的网织红细胞方面更优胜。
[0696]
图14示出了施用非靶向adc(h00-37和h00-5)的大鼠的细胞外骨髓隔室中的抗体的浓度。
[0697]
图16示出了在大鼠中以20mg/kg施用之后,由h00-5和h00-7在给药后第5天和第8天导致的网织红细胞耗竭。图17示出了在大鼠中以20mg/kg施用之后,由h00-5和h00-7在给药后第5天和第8天导致的嗜中性粒细胞耗竭。
[0698]
图18示出了在大鼠中以20mg/kg施用之后,由h00-5和h00-7在给药后第5天和第8天导致的骨组织学。
[0699]
实施例15.基于三肽的adc的体内代谢
[0700]
游离药物从adc非特异性释放是导致对正常细胞产生脱靶毒性的一种机制。为了确定h00-4和h00-5 adc与h00-1 adc相比观察到的骨髓保留是否是由于游离mmae从基于三肽的adc释放减少,通过hplc-ms分析来自实施例14的毒性研究的血浆的代谢物。
[0701]
如图5a所示,在整个毒性研究过程中,施用h00-4或h00-5后的游离mmae浓度保持低于施用h00-1后的浓度,而h00-5缀合物在这方面更优胜。此外,图5b显示具有d立体化学构型的p3氨基酸的h00-5缀合物非特异性释放比h00-7更少的mmae,h00-7与h00-5完全相同,除了p3氨基酸呈相反的立体化学构型。因此,在p3处具有非天然构型的氨基酸似乎赋予基于三肽的adc提高的稳定性。
[0702]
图15示出了施用非靶向adc(h00-37和h00-5)的大鼠的骨髓细胞中游离mmae的量。
[0703]
实施例16.基于三肽的抗体药物缀合物的嗜中性粒细胞弹性蛋白酶测定
[0704]
向8负载adc(5ug)、缓冲液(100mm tris、75mm nacl,ph 7.5;最终浓度)和嗜中性粒细胞弹性蛋白酶(100ng)的混合物中添加水至20ul。将反应在37℃孵育3h,然后立即通过
qtof质谱仪进行分析。
[0705]
如图6a所示,嗜中性粒细胞弹性蛋白酶在体外从非靶向adc 5的重链上切割下来的药物的百分比低于针对非靶向adc 37所发现的。此外,图6a显示具有d立体化学构型的p3氨基酸的h00-5缀合物的重链被嗜中性粒细胞弹性蛋白酶切割的程度明显低于h00-7,h00-7与h00-5完全相同,除了p3氨基酸呈相反的立体化学构型。事实上,没有观察到嗜中性粒细胞弹性蛋白酶对h00-5的蛋白水解。因此,在p3处具有非天然构型的氨基酸似乎赋予基于三肽的adc提高的稳定性。
[0706]
实施例17.基于三肽的抗体药物缀合物的组织蛋白酶b测定
[0707]
向8负载adc(5ug)、缓冲液(50mm柠檬酸盐、75mm nacl,ph 4.5;最终浓度)、组织蛋白酶b(100ng)和活化缓冲液(2mm dtt/1.33mm edta,最终浓度)的混合物中添加水至20ul。将反应在37℃孵育3h,然后立即通过qtof质谱仪进行分析。
[0708]
如图6b所示,组织蛋白酶b在体外从非靶向adc 5和7的重链上切割下来的药物的百分比与针对非靶向adc 37所发现的相似,这表明d-leu-ala-glu非结合对照缀合物(h00-5)与val-cit非结合对照缀合物(h00-37)类似地被溶酶体蛋白酶切割。
[0709]
实施例18.基于三肽的抗体药物缀合物的体外血浆聚集测定
[0710]
将adc用alexa fluor 488 tfp酯(molecular probes)标记,脱盐,进行缓冲液更换成pbs(ph 7.4,gibco),并无菌过滤。将所得的adc-af488缀合物的浓度和标记程度在-80℃冷冻前通过uv吸光度测定。在实验当天,使af488-adc在血浆中稀释并在37℃孵育。在指定的时间点,通过带有荧光检测的sec-uplc分析等分试样。分析所得的色谱图以确定高分子量物质的%。
[0711]
三肽mmaf的聚集似乎低于val-cit-mmaf。基于观察到的与mmae的相关性,三肽mmaf的毒性较小。
[0712]
图7示出了在大鼠血浆中孵育96h之后非靶向adc的聚集。
[0713]
图8示出了在食蟹猴血浆中孵育96h之后非靶向adc的聚集。
[0714]
图9示出了在人血浆中孵育96h之后非靶向adc的聚集。
[0715]
图10示出了在大鼠血浆中孵育之后非靶向mmaf adc(h00-41和h00-42)的聚集。
[0716]
图11示出了大鼠中由非靶向adc导致的网织红细胞耗竭与96h孵育后大鼠血浆中的adc聚集的相关性。
[0717]
图12示出了大鼠中由非靶向adc导致的网织红细胞耗竭与96h孵育后食蟹猴血浆中的adc聚集的相关性。
[0718]
图13示出了大鼠中由非靶向adc导致的网织红细胞耗竭与96h孵育后人血浆中的adc聚集的相关性。
[0719]
在图19中,其中示出了接头的clogp与大鼠血浆中相应h00缀合物的聚集之间的相关性,r=0.715的相关性表明hmw的存在与clogp正相关(即,具有较低clogp值的接头显示比具有较高clogp的接头更少的聚集)。具有低clogp值的接头具有低疏水性,其中包括具有极性氨基酸的接头。
[0720]
在图20中,其中示出了大鼠中由非靶向adc导致的网织红细胞耗竭与大鼠血浆中的adc聚集之间的相关性,r=-0.748的相关性表明hmw的存在与网织红细胞数负相关(即,%hmw越高,网织红细胞的耗竭越高)。
[0721]
在图21中,其中示出了大鼠中由非靶向adc导致的网织红细胞耗竭与人血浆中的adc聚集之间的相关性,r=-0.800的相关性表明hmw的存在与网织红细胞数负相关(即,%hmw越高,网织红细胞的耗竭越高)。
[0722]
在图22中,其中示出了大鼠中由非靶向adc导致的网织红细胞耗竭与食蟹猴血浆中的adc聚集之间的相关性,r=-0.755的相关性表明hmw的存在与网织红细胞数负相关(即,%hmw越高,网织红细胞的耗竭越高)。
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