包含可自裂解的连接体的前药的制作方法

专利名称：包含可自裂解的连接体的前药的制作方法
包含可自裂解的连接体的前药本发明涉及包含药物连接体轭合物(ConjUgate)D-L的前药或其药学上可接受的 盐。本发明还涉及包含所述前药的药物组合物及其作为药物的用途。为了提高药物在体内的物理化学或药代动力学性质，可以将所述药物与载体轭
I=I O通常，药物递送中的载体以非共价方式与药物通过物理化学方法配制成溶剂-载 体混合物来使用，或通过载体试剂共价连接到药物的一个官能团上进行使用。然而，非共价方法需要高效的药物封装(encapsulation)以防止不受控制的、突 发式的药物释放。限制非结合的水溶性药物分子的扩散需要通常由疏水部分介导的强范德 华接触力。许多构象敏感药物，例如蛋白质或肽，在封装处理期间和/或在随后的封装药 物的贮存期间出现功能障碍。此外，这种含氨基的药物很容易与载体降解产物发生副反应 (参见，例如，D. H. Lee等人，J. Contr. Rel.，2003，92，291-299)。而且，当发生生物降解时药 物释放机制的依赖性可能引起患者之间的差异。或者，药物可以通过共价键轭合到载体上。这种方法适用于不同种类的分子，从所 谓的小分子经天然产物直到更大的蛋白质。可以将共价药物载体轭合物分为两组。第一组， 其中载体和药物之间的共价键在药物作用期间基本都存在(“永久共价键”)的轭合物，即 药物的衍生物表现出如该药物已知的药理学效应。第二组，共价键主要预先断裂以释放药 物，其可以表现出其已知的药理学效应。在后者情况下，将共价药物载体轭合物称为载体连 接的前药或载体前药。为了确保载体和药物之间的共价键的断裂，要求该键在体内容易离去以释放药物 (前药活化)。前药活化的发生可能通过下述进行载体和药物分子之间的键的酶裂解或非酶裂 解，或者相继的二者的组合，即酶步骤后接着进行非酶重排。酶诱导的前药活化的特征在于在无酶的体外环境(例如含水缓冲溶液)中例如酯 或酰胺的裂解可能发生，但相应的水解速率可能是极其缓慢的，不能用于治疗。在体内环境 中，通常存在酯酶和酰胺酶，并且酯酶和酰胺酶可以显著催化加速水解的动力学，从两倍直 到数个数量级。因此，裂解主要受酶促反应的控制。大部分的酶裂解的主要缺点为患者间存在差异。个体之间的酶水平可能显著不 同，导致由酶裂解引发的前药活化的生物学变动。酶水平还可以根据给药部位而发生改变。 例如已知在皮下注射的情况下，身体的某些区域产生比其他区域更可预测的疗效。为了减 少不可预测的效应，非酶裂解或分子内催化是极其有意义的。因此，优选载体和生物学活性部分(moiety)的不依赖酶的自催化裂解。在大多数 情况下，这可通过载体和生物学活性部分之间的适当设计的连接体部分来实现，所述的连 接体部分经由共价键直接连接到生物学活性部分的官能团上。具体的连接体类型为本领域已知的。Y. Sohma 等人，J. Med. Chem. 46 (2003)，4124-4135 描述了基于酯的前药，其中载体 为水溶性的，生物学活性部分来源于HIV-I蛋白酶抑制剂KNI-727。所用的连接体经由酯基连接到生物学活性部分。这种前药系统的机理为通过环状二酰亚胺的形成从而裂解酯键的 环化-活化。然而，由于酯官能团的不稳定性，这是不利的。而且，对于载体或连接体和药物的 轭合而言，酯基可能更加不具有化学选择性。A.J. Garman 等人(A. J. Garman, S. B. Kalindjan, FEBS Lett. 1987,223(2), 361-365，1987)使用PEG5000-马来酸酐对组织型纤维蛋白溶酶原激活物和尿激酶中的氨 基基团进行可逆性修饰。当在PH 7. 4缓冲液中孵育通过马来酰胺酸连接(Iinkeage)的裂 解时来自PEG-uPA轭合物的功能酶的再生遵循一级动力学，半衰期为6. lh。马来酰胺酸连 接的缺点在于轭合物在较低的PH值下缺少稳定性。这就限制了将马来酰胺酸连接应用于 在碱性(高)PH值下稳定的生物学活性物质的适用性，因为生物学活性物质聚合物轭合物 的纯化必须在碱性(高pH)条件下进行以防止过早的前药裂解。在WO-A 2004/108070中，描述了基于N，N-双-(2-羟乙基)甘氨酰胺(N， N-二-(2-羟乙基)甘氨酸(bicine))连接体的前药系统。在该系统中，两个PEG载体分 子连接到偶联在药物分子的氨基基团上的N，N-二-(2-羟乙基)甘氨酸分子上。前药活化 的两个步骤中的第一步是连接两个PEG载体分子和N，N- 二- (2-羟乙基)甘氨酸活化基团 的羟基的第一个连接的酶裂解。描述了 PEG和N，N-二-(2-羟乙基)甘氨酸之间不同的连 接，导致不同的前药活化动力学。前药活化中的第二步是将连接N，N-二-(2-羟乙基)甘 氨酸活化基团到药物分子的氨基基团上的第二个连接的裂解。该系统的主要缺点是将聚合 物连接到N，N-二-(2-羟乙基)甘氨酸连接体，导致所述的第二个N，N-二-(2-羟乙基) 甘氨酸酰胺连接水解速率缓慢(在磷酸盐缓冲液中tl/2 > 3h)。因而，N, N- 二 -(2-羟乙 基)甘氨酸_修饰的前药中间体的释放可能表现出与原来的母体药物分子不同的药代动力 学、免疫原性、毒理学和药效学性质。在WO-A 2006/136586中描述了另一种基于N，N-二-(2-羟乙基)甘氨酸的系统。因此，需要另外的载体连接的前药，在该前药中连接体允许自催化裂解以释放未 修饰形式的药物，且不含有来源于连接体的剩余残基。因此，本发明的目的是提供如此的药物连接体轭合物，其中连接体经由可裂解的 键共价连接到生物学活性部分(代表释放后的药物)，并且其中连接体还经由永久键共价 连接到载体上(直接地或经由间隔基团(spacer))形成载体连接的前药。该目的可通过包含药物连接体轭合物D-L的前药或其药学上可接受的盐来实现， 其中-D为含氮的生物学活性部分；且-L为式(I)所表示的非生物学活性连接体部分-L1，
权利要求
包含药物连接体轭合物D L的前药或其药学上可接受的盐，其中 D为含氮的生物学活性部分；且 L为式(I)所表示的非生物学活性连接体部分 L1，其中虚线指明通过形成酰胺键与生物学活性部分上的氮的连接；X为C(R4R4a)、N(R4)、O、C(R4R4a) C(R5R5a)、C(R5R5a) C(R4R4a)、C(R4R4a) N(R6)、N(R6) C(R4R4a)、C(R4R4a) O或O C(R4R4a)；X1为C或S(O)；X2为C(R7，R7a)或C(R7，R7a) C(R8，R8a)；X3为O、S或N CN；R1、R1a、R2、R2a、R3、R3a、R4、R4a、R5、R5a、R6、R7、R7a、R8、R8a独立地选自氢和C1 4烷基；任选地，一个或多个R1a/R4a、R1a/R5a、R4a/R5a、R7a/R8a对形成化学键；任选地，一个或多个R1/R1a、R2/R2a、R4/R4a、R5/R5a、R7/R7a、R8/R8a对与它们所连接的原子一起形成C3 7环烷基或4 7元杂环基；任选地，一个或多个R1/R4、R1/R5、R1/R6、R4/R5、R4/R6、R7/R8、R2/R3对与它们所连接的原子一起形成环A；任选地，R3/R3a与它们所连接的氮原子一起形成4 7元杂环；A选自苯基、萘基、茚基、茚满基、1，2，3，4 四氢化萘基、C3 10环烷基、4 7元杂环基和9 11元杂二环基；并且其中L1被1 4个L2 Z基团取代并任选进一步被取代，前提条件是在式(I)中用星号标记的氢未被取代基替代；其中L2为单一化学键或间隔基团；且Z为载体基团。FPA00001231763700011.tif
2.权利要求1所述的前药，其中X3为0。
3.权利要求1或2所述的前药，其中X为N(R4)，X1为C且X3为0。
4.权利要求1-3中任意一项所述的前药，其中X2为C(R7R7a)。
5.权利要求1-4中任意一项所述的前药，其中L1选自
6.权利要求1-5中任意一项所述的前药，其中L1选自
7.权利要求1-6中任意一项所述的前药，其中L2为单一化学键；或L2-Z为C00R9、0R9、C(0)R9、C(0)N(R9R9a)、S (0)2N(R9R9a), S(O)N(R9R9a)、S (0)2R9、S(0)R9、N(R9) S(0)2N(R9aR9b)、 SR9、N (R9R9a)、OC (0) R9、N (R9) C (0) R9a、N (R9) S (0) 2R9a、N (R9) S (0) R9a、N (R9) C (0) OR9a、N (R9) C(O)N(R9aR9b)、OC(O)N(R9R9a)、Τ、C1^50 烷基、C2_5(1 烯基或 C2_5(1 炔基，其中 Τ、C1^50 烷基、C2_5(1 烯基和C2_5(l炔基任选被一个或多个相同的或不同的Rki取代，并且其中C1,烷基、C2_50烯 基和C2_5(1炔基任选被一个或多个选自下列的基团间隔-T-、-C (0)0-、-0-、-C(O)-, -C(O) N(R")-、-S (0) 2N(Rn)"> -S (O)N(Rn) _S(0)2_、_S(0)_、-N(R11)S(O) 2N(Rlla)-, _S_、-N(R1 V、-OC (O)R11、-N(R11)C(O)-, -N (R11)S(O) -N (R11)S(O)-, -N(R11)C _-、-N(R11)C(O) N (Rlla)-和-OC(O)N(R11Rlla)；R9> R9a、R9b独立选自H、Ζ、T和C1^烷基、C2_5Q烯基或C2_5Q炔基，其中Τ、C1^50烷基、C2_5。 烯基和C2_5(l炔基任选被一个或多个相同的或不同的Rki取代，并且其中C1,烷基、C2_50烯 基和C2_5(1炔基任选被一个或多个选自下列的基团间隔T、-C(O)O-, -0-、-C(O)-, -C(O) N(R")-、-S (0) 2N(Rn)"> -S (O)N(Rn) _S(0)2_、_S(0)_、-N(R11)S(O) 2N(Rlla)-, _S_、-N(R1 V、-OC (O)R11、-N(R11)C(O)-, -N (R11)S(O) -N (R11)S(O)-, -N(R11)C _-、-N(R11)C(O) N (Rlla)-和-OC(O)N(R11Rlla)；T选自苯基、萘基、茚基、茚满基、1，2，3，4-四氢化萘基、C3_1(1环烷基、4-7元杂环基或 9-11元杂二环基，其中t任选被一个或多个相同的或不同的Rki取代；R10 为 Z ；卤素；CN ；氧代(=0) ；COOR12 ；OR12 ；C(O)R12 ；C(O)N(R12R12a) ；S(O)2N(R12R12a)； S(O)N(R12R12a) ；S (O)2R12 ；S (O)R12 ;N (R12)S (O)2N (R12aR12b) ；SR12 ；N (R12R12a) ；NO2 ；OC (O)R12 ； N (R12) C (0) R12a ；N (R12) S (0) 2R12a ；N (R12) S (0) R12a ；N (R12) C (0) OR12a ；N (R12) C (0) N (R12aR12b)； OC(O)N(R12R12a)；或Cp6烷基，其中Cp6烷基任选被一个或多个相同的或不同的卤素取代；R11、Rlla、R12、R12a、R12b独立选自H、Z或。烷基，其中C^6烷基任选被一个或多个相同 的或不同的卤素取代；前提是 R9、R9a、R9b、R10、R11、Rlla、R12、R12a、R12b 之一为 Ζ。
8.权利要求1-7中任意一项所述的前药，其中L2为CV2tl烷基链，其任选被一个或多个 独立选自-0-和C (O)N (R3aa)的基团间隔；任选被一个或多个选自OH和C (O)N (R3aaR3aaa)的 基团取代；其中R3aa、R3aaa独立选自H和Cy烷基。
9.权利要求1-8中任意一项所述的前药，其中L2具有14g/mOl-750g/mOl的分子量。
10.权利要求1-9中任意一项所述的前药，其中L2经由选自、Z的末
11.权利要求1-10中任意一项所述的前药，其中L由式(Ia)表示
12.权利要求1-10中任意一项所述的前药，其中L由式(Ib)表示
13.权利要求1-10中任意一项所述的前药，其中式(I)中的R1为L2-Z。
14.权利要求1-10中任意一项所述的前药，其中式(I)中的R3为L2-Z。
15.权利要求1-10中任意一项所述的前药，其中式⑴中的R3、R3a与它们所连接的氮 原子一起形成4-7元杂环，且其中所述杂环被L2-Z取代。
16.权利要求1-15中任意一项所述的前药，其中D-H为小分子生物活性剂或生物聚合物。
17.权利要求1-16中任意一项所述的前药，其中D-H为选自蛋白质、多肽、寡核苷酸类 和肽核酸类的生物聚合物。
18.权利要求1-17中任意一项所述的前药，其中D-H为多肽，其选自ACTH、腺苷脱氨 酶、阿加糖酶、α "I抗胰蛋白酶(AAT)、α -1蛋白酶抑制剂(API)、阿替普酶、糊精肽类(淀 粉素、醋酸普兰林肽)、阿尼普酶、安克洛酶丝氨酸蛋白酶、抗体(单克隆或多克隆，及片段 或融合物)、抗凝血酶III、抗胰蛋白酶、抑肽酶、天冬酰胺酶、阿托西班、毕法林、比伐卢定、 骨形态发生蛋白、牛胰胰蛋白酶抑制剂(BPTI)、钙粘蛋白片断、降钙素(鲑鱼)、胶原酶、补 体Cl酯酶抑制剂、芋螺毒素类、细胞因子受体片段、DNA酶、强啡肽A、内啡肽类、恩夫韦地、 脑啡肽类、促红细胞生成素、Exendins、因子VII、因子Vila、因子VIII、因子Villa、因子IX、 纤溶酶、成纤维细胞生长因子(FGF)、生长激素释放肽2(GHRP2)、融合蛋白、促卵泡激素、短 杆菌肽、葛瑞林、去酰基_葛瑞林、粒细胞集落刺激因子(G-CSF)、半乳糖苷酶、胰高血糖素、 胰高血糖素样肽、葡糖脑苷酯酶、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、人热休克蛋 白(HSP)、磷脂酶激活蛋白(PLAP)、绒毛膜促性腺激素(hCG)、血红蛋白类、乙型肝炎疫苗、 水蛭素、人丝氨酸蛋白酶抑制剂、玻璃酸酶、艾杜糖醛酸酶、免疫球蛋白类、流感疫苗、白细 胞介素类(1 α、1β、2、3、4、6、10、11、12、13、21)、IL-I 受体拮抗剂(rhlL-lra)、胰岛素类、 胰岛素样生长因子、胰岛素样生长因子结合蛋白(rhIGFBP)、干扰素类(a 2a、α 2b、α 2c、 β la、β lb、γ la、γ lb)、胞内粘附分子、角质化细胞生长因子(KGF)、P-选择蛋白糖蛋白配 体(PSGL)、转化生长因子、乳糖酶、瘦素、亮丙瑞林、左甲状腺素、促黄体生成素、莱姆疫苗、 钠尿肽(ANP、BNP, CNP和片段)、神经肽Y、胰脂肪酶、胰多肽、木瓜酶、甲状旁腺素、PDGF, 胃蛋白酶、肽YY、血小板活化因子乙酰水解酶(PAF-AH)、催乳素、蛋白质C、胸腺法新、奥曲 肽、胰泌素、舍莫瑞林、可溶性肿瘤坏死因子受体(TNFR)、超氧化物歧化酶(SOD)、促生长激 素(生长激素)、Somatoprim、生长抑素、链激酶、蔗糖酶、特利加压素、破伤风毒素片段、半 乳糖苷酶、凝血酶、胸腺素、促甲状腺激素、促甲状腺素、肿瘤坏死因子(TNF) ,TNF受体-IgG Fe、组织型纤溶酶原激活物(tPA)、TSH、尿扩张素、尿酸氧化酶、尿激酶、疫苗、血管内皮生长 因子(VEGF)、血管活性肠肽、加压素、齐考诺肽、凝集素和蓖麻毒蛋白。
19.权利要求1-18中任意一项所述的前药，其中D-H为由重组DNA技术制备的蛋白质。
20.权利要求1-19中任意一项所述的前药，其中D-H为选自抗体片段、单链抗原结合蛋 白、催化抗体和融合蛋白的蛋白质。
21.权利要求1-16中任意一项所述的前药，其中D-H为小分子生物活性剂，其选自具有 至少一个伯胺或仲胺基团的下列物质中枢神经系统活性剂、抗感染剂、抗变应性物质、免 疫调节剂、抗肥胖剂、抗凝血药、抗糖尿病药、抗肿瘤药、抗菌剂、抗真菌剂、止痛药、避孕药、 抗炎药、留体药物、血管舒张剂、血管收缩剂和心血管药物。
22.权利要求1-16和21中任意一项所述的前药，其中D-H为小分子生物活性剂，其选 自阿卡波糖、阿拉丙酯、阿屈膦酸盐、金刚烷胺、阿米卡星、安咪奈丁、氨鲁米特、氨磺必禾U、 氨氯地平、Amotosalen、阿莫沙平、阿莫西林、苯丙胺、两性霉素B、氨苄西林、氨普那韦、氨力 农、阿尼利定、安普乐定、安普霉素、阿替卡因、阿替洛尔、托莫西汀、阿维扎封、巴氯芬、贝那 普利、苄丝胼、苯佐卡因、倍他洛尔、博来霉素、溴芬酸、溴法罗明、卡维地洛、去甲伪麻黄碱、 卡西酮、氨磺丁脲、Cefalexine、克林沙星、环丙沙星、去铁胺、地拉韦啶、地昔帕明、柔红霉 素、右哌甲酯、右哌甲酯、氨苯砜、地佐环平、多巴胺、多巴酚丁胺、多佐胺、多柔比星、度洛西 汀、依氟鸟氨酸、依那普利、肾上腺素、表柔比星、麦角灵、厄他培南、艾司洛尔、依诺沙星、乙 胺丁醇、芬氟拉明、非诺多泮、非诺特罗、芬戈莫德、氟卡尼、氟伏沙明、呋山那韦、夫罗曲坦、 呋塞米、氟西汀、加巴喷丁、加替沙星、吉米沙星、庆大霉素、格帕沙星、海克卡因、胼屈嗪、氢 氯噻嗪、Icofungipen、伊达比星、咪喹莫特、美卡拉明、异丙肾上腺素、伊拉地平、卡那霉素 A、氯胺酮、拉贝洛尔、拉米夫定、左布诺洛尔、左旋多巴、左甲状腺素、赖诺普禾U、洛美沙星、 氯碳头孢、马普替林、甲氟喹、美法仑、美金刚、美罗培南、美沙拉嗪、美司卡林、甲基多巴、亚 甲基二氧基甲基苯丙胺、美托洛尔、米那普仑、米托蒽醌、莫西沙星、去甲肾上腺素、诺氟沙 星、去甲替林、新霉素B、制霉菌素、奥塞米韦、帕米膦酸、帕罗西汀、帕珠沙星、培美曲塞、培 哚普利、芬美曲秦、苯乙胼、普瑞巴林、普鲁卡因、伪麻黄碱、普罗替林、瑞波西汀、利托君、萨 巴比星、沙丁胺醇、血清素、舍曲林、西他列汀、索他洛尔、大观霉素、磺胺嘧啶、磺胺甲嘧啶、 舍曲林、Sprectinomycin,磺胺林、磺胺甲巧恶唑、他克林、坦索罗辛、特布他林、噻吗洛尔、替 罗非班、妥布霉素、妥卡尼、托氟沙星、群多普利、氨甲环酸、反苯环丙胺、三甲曲沙、曲伐沙 星、伐昔洛韦、缬更昔洛韦、万古霉素、紫霉素、维洛沙秦和扎西他滨。
23.权利要求1-22中任意一项所述的前药，其中Z为至少500Da的聚合物或C8_18烷基 基团。
24.权利要求1-23中任意一项所述的前药，其中Z为选自下列的任选交联的聚合物 聚(丙二醇)、聚(乙二醇)、葡聚糖、壳聚糖、透明质酸、海藻酸盐、木聚糖、甘露聚糖、角 叉菜胶、琼脂糖、纤维素、淀粉、羟基烷基淀粉(HAS)、聚(乙烯醇类)、聚(P恶唑啉类)、聚 (酐)、聚(原酸酯)、聚(碳酸酯)、聚(氨基甲酸乙酯类)、聚(丙烯酸类)、聚(丙烯酰胺 类)、聚(丙烯酸酯类)、聚(甲基丙烯酸酯类)、聚(膦腈)、聚5憑唑啉、聚(硅氧烷)、聚 (酰胺)、聚(乙烯吡咯烷酮)、聚(氰基丙烯酸酯类)、聚(酯)、聚(亚氨基碳酸酯类)、聚 (氨基酸)、胶原、明胶、水凝胶或血浆蛋白，及其共聚物。
25.权利要求1-24中任意一项所述的前药，其中Z为蛋白质。
26.权利要求1-25中任意一项所述的前药，其中Z为选自白蛋白、转铁蛋白、免疫球蛋 白的蛋白质。
27.权利要求1-23中任意一项所述的前药，其中Z为分子量为2，000Da-150,OOODa的直链或支链聚(乙二醇)。
28.权利要求1-27中任意一项所述的前药，其中D-H为GLP-I受体激动剂；L为权利要 求1中所示的式⑴所代表的L1 ；且Z为水凝胶。
29.权利要求28所述的前药，其中GLP-I受体激动剂为Exendin-4。
30.权利要求28或29所述的前药，其中在式⑴中，X为N(R4)J1为C且X3为0。
31.权利要求28-30中任意一项所述的前药，其中L由权利要求11中所示的式(Ia)所 表示或者L由权利要求12中所示的式(Ib)所表示。
32.式Act-L所示的前药前体，其中L具有如权利要求1中所示的含义，且Act为离去 基团。
33.权利要求32所述的前药前体，其中Act为氯化物、溴化物、氟化物、硝基苯氧基、 咪唑基、N-羟基琥珀酰亚氨基、N-羟基苯并三唑基、N-羟基偶氮苯丙三唑基、五氟苯氧基、 2-硫代-噻唑烷基或N-羟基磺基琥珀酰亚氨基。
34.药物组合物，该药物组合物包含权利要求1-31中任意一项所述的前药或其药学 上可接受的盐，和药学上可接受的赋形剂。
35.权利要求1-31中任意一项所述的前药或权利要求30所述的药物组合物，其用作药物。
36.在需要治疗一种或多种疾病的哺乳动物患者中治疗、控制、延迟或预防疾病的方 法，该方法包括对所述患者施用治疗有效量的权利要求1-31中任意一项所述的前药或权 利要求34所述的药物组合物或其药学上可接受的盐。
全文摘要
本发明涉及包含药物连接体轭合物D-L的前药或其药学上可接受的盐，其中-D为含胺的生物学活性部分；且-L为式(I)所表示的非生物学活性连接体部分-L1，其中虚线指明与生物学活性部分上的胺的连接，且其中R1、R1a、R2、R2a、R3、R3a、X、X1、X2、X3具有说明书和权利要求书中所示的含义，并且其中L1被1-4个L2-Z基团取代且任选进一步被取代，前提是式(I)中用星号标记的氢没有被取代基代替；其中L2为单一化学键或间隔基团；且Z为载体基团。本发明还涉及A-L，其中A为离去基团；包含所述前药的药物组合物和它们作为药物的用途。
文档编号A61K47/48GK101980725SQ200980111088
公开日2011年2月23日 申请日期2009年1月30日 优先权日2008年2月1日
发明者F·克利曼, H·拉乌, S·卡登, T·韦格, U·赫泽尔 申请人:阿森迪斯药物股份有限公司