用于靶向遞送的、與小分子整聯(lián)蛋白拮抗劑共價連接的殼聚糖的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及式I的殼聚糖聚合物衍生物：及其藥學上可接受的鹽和酯，其中Y、X1、X4、R1、R2和n在詳述和權(quán)利要求中所定義。式I的殼聚糖聚合物衍生物結(jié)合于或締合于α-4-β-1(α4β1)和α-V-β-3(αVβ3)整聯(lián)蛋白二聚體并且可用于遞送制劑以將藥物、核酸或其它治療性化合物遞送至表達此類整聯(lián)蛋白的組織或細胞。
【專利說明】用于靶向遞送的、與小分子整聯(lián)蛋白拮抗劑共價連接的殼聚糖
[0001]本發(fā)明涉及用于靶向遞送的共價連接于小分子整聯(lián)蛋白拮抗劑的殼聚糖聚合物衍生物。這些小分子整聯(lián)蛋白拮抗劑中的一些結(jié)合于VLA-4(極遲抗原-4) 二聚體(也稱為整聯(lián)蛋白α-4-β-Ι 二聚體或α4β1)。本發(fā)明的其它小分子整聯(lián)蛋白拮抗劑結(jié)合于α-ν-β-3(ανβ3) 二聚體。此類殼聚糖連接的整聯(lián)蛋白可用作靶向配體，用于遞送其它小分子、肽和核酸。例如，此類殼聚糖可用于形成寡核苷酸或SiRNA納米粒子，這些納米粒子有助于將此類寡核苷酸或SiRNA選擇性遞送至表達此類整聯(lián)蛋白受體的細胞，由此通過RNA干擾(RNAi)或其它作用機制來改變或預防靶基因的表達。
[0002]VLA_4(極遲抗原-4,也稱為α 4 β I)為整聯(lián)蛋白二聚體。其主要包含由⑶49d( α )和⑶29 ( β )組成的兩個亞單元。VLA-4在白細胞質(zhì)膜上表達，其結(jié)合于血管上的VCAM-1 (在由細胞因子激活之后)，幫助白細胞附著至血管內(nèi)皮(促成動脈粥樣硬化或其它炎性疾病)。某些癌細胞也可表達VLA-4，其結(jié)合于粘附至內(nèi)皮的VCAM-1(增加轉(zhuǎn)移的風險)。因此，結(jié)合于VLA-4的化合物可阻斷與VCAM-1的相互作用，潛在地治療或預防由這種相互作用介導的疾病?？蛇x擇地，結(jié)合于VLA-4的化合物可用于遞送制劑以將藥物、核酸或其它治療性化合物遞送至表達VLA-4的組織或細胞，用于治療或預防疾病。
[0003]本發(fā)明涉及用于靶向遞送的、共價連接于小分子整聯(lián)蛋白拮抗劑的殼聚糖聚合物衍生物。這些小分子整聯(lián)蛋白拮抗劑中的一些結(jié)合于VLA-4(極遲抗原-4) 二聚體(也稱為整聯(lián)蛋白α-4-β-Ι 二聚體或α4β1)。本發(fā)明的其它小分子整聯(lián)蛋白拮抗劑結(jié)合于α-ν-β-3(ανβ3) 二聚體。此類殼聚糖連接的整聯(lián)蛋白可用作靶向配體，用于遞送其它小分子、肽和核酸。例如，此類殼聚糖可用于形成寡核苷酸或SiRNA納米粒子，這些納米粒子有助于將此類寡核苷酸或SiRNA選擇性遞送至表達此類整聯(lián)蛋白受體的細胞，由此通過RNA干擾(RNAi)或其它作 用機制來改變或預防靶基因的表達。
[0004]發(fā)明背景
[0005]VLA_4(極遲抗原-4，也稱為α 4 β I)為整聯(lián)蛋白二聚體。其主要包含由⑶49d( α )和⑶29 ( β )組成的兩個亞單元。VLA-4在白細胞質(zhì)膜上表達，其結(jié)合于血管上的VCAM-1 (在由細胞因子激活之后)，幫助白細胞附著至血管內(nèi)皮(促成動脈粥樣硬化或其它炎性疾病)。某些癌細胞也可表達VLA-4，其結(jié)合于附著至內(nèi)皮的VCAM-1(增加轉(zhuǎn)移的風險)。因此，結(jié)合于VLA-4的化合物可阻斷與VCAM-1的相互作用，潛在地治療或預防由這種相互作用介導的疾病?？蛇x擇地，結(jié)合于VLA-4的化合物可用于遞送制劑以將藥物、核酸或其它治療性化合物遞送至表達VLA-4的組織或細胞，用于治療或預防疾病。
[0006]整聯(lián)蛋白ανβ3型為玻連蛋白受體[Hermann, P.等人，“The vitronectinreceptor and its associated CD47molecule mediates pro inflammatory cytokinesynthesis in human monocytes by interact1n with soluble CD23，，[The Journal of cellb1logyl44(1999):767 - 75]。它由兩個組分整聯(lián)蛋白α V和整聯(lián)蛋白β3_1)組成，并且由血小板以及其它細胞類型表達。已顯示α V β 3抑制劑如伊瑞西珠(etaracizumab)可用作抗血管生成劑?？蛇x擇地，結(jié)合于ανβ 3的化合物可用于遞送制劑以將藥物、核酸或其它治療性化合物遞送至表達ανβ 3的組織或細胞，用于治療或預防疾病。
[0007]RNA干擾是一種眾所周知的過程,其中信使RNA(mRNA)至蛋白質(zhì)的翻譯通過互補或部分互補寡核苷酸如小干擾RNA(siRNA)、短發(fā)夾RNA(shRNA)、微RNA(miRNA)或反義寡核苷酸的締合或結(jié)合被干擾。siRNA是雙鏈RNA分子，通常為19-25個核苷酸長度，與細胞質(zhì)中稱為RISC(RNA-誘導的沉默絡(luò)合物)的一組蛋白質(zhì)締合。RISC最終分離雙鏈siRNA，允許一條鏈與mRNA分子的互補或部分互補部分結(jié)合或締合，之后mRNA被RISC破壞或另外被阻止翻譯-因此遏抑所編碼蛋白質(zhì)或基因產(chǎn)物的表達。
[0008]在治療應(yīng)用(尤其用于人的系統(tǒng)性施用)中使用核酸如siRNA的問題之一在于將核酸遞送至:⑴特定的靶組織或細胞類型以及⑵那些細胞的細胞質(zhì)(即其中mRNA存在并被翻譯成蛋白質(zhì))。部分遞送問題是基于這樣的事實:核酸帶負電且易被降解(尤其當未被修飾時)，被腎臟有效地過濾，且不能容易地獨自轉(zhuǎn)運至細胞的細胞質(zhì)。因此，大量研究已專注于用包括脂質(zhì)體、膠束、肽、聚合物、綴合物和適體的各種載體和制劑來解決遞送問題。參見 Ling 等人，Advances in Systemic siRNA Delivery, Drugs Future34 (9): 721 (2009 年 9月)。一些更有前景的遞送媒介物已涉及包括脂質(zhì)納米粒子的脂質(zhì)系統(tǒng)的使用。參見Wu等人，Lipidic Systems for In Vivo siRNA Delivery, AAPS J.11(4): 639 - 652 (2009 年 12 月)；Hope 等人的國際專利申請公布 N0.W02010/042877 ( “Improved Amino Lipids And MethodsFor the Delivery of Nucleic Acids”)。但是，使用基于脂質(zhì)的納米粒子(LNP)的臨床試驗在某種程度上受以下因素的限制:安全性、抗體調(diào)理作用和吞噬、以及在靜脈內(nèi)施用后不能遞送核酸如siRNA至除肝和肺之外的器官。
[0009]由于溫和地帶正電的寡聚物與陰離子DNA和/或siRNA的締合，殼聚糖自發(fā)地與DNA和siRNA形成絡(luò)合物。已顯示殼聚糖介導體外轉(zhuǎn)染并且在10%血清中敲除siRNA靶向的mRNA。從內(nèi)體隔室釋放siRNA的作用機制是未知的，但是它被認為在內(nèi)體隔室成熟時隨著其酸化而發(fā)生。也已報道殼聚糖具有粘膜黏著性。殼聚糖是生物可降解的，且已報道其在大鼠中的口服LD50為16g/kg。其已被批準用于人創(chuàng)傷愈合治療，且其目前在臨床試驗中用于增強肽經(jīng)由肺的遞送。報道了殼聚糖用于遞送寡核苷酸的用途(參見國際專利申請公布 N0.W02008/031899,W02010085959,ff02009012786 和 W02009006905)。在這些情況下，殼聚糖不含有靶向配體。
[0010]已在較小范圍內(nèi)報道了具有生物可降解聚合物的靶向配體的使用。已報道了共價連接于殼聚糖、用于遞送SiRNA的葉酸的用途(Jiang, H.-L.等人,“The suppress1nof lung tumorigenesis by aerosol-delivered foIate-chitosan-graft-polyethylenimine/AktlshRNA complexes through the Akt signaling pathway，，B1materials (2009)，30，5844-5852)。還參見 Rudzinskij W.E.和 Aminabhavij Τ.Μ.“Chitosan as acarrier for targeted delivery of small interfering RNA，，Internat1nal Journal ofPharmaceutics399 (2010): 1-1l0盡管也已報道了整聯(lián)蛋白革巴向肽用于革巴向遞送殼聚糖-siRNA納米粒子的用途(Han，H.D.等人，“Targeted gene silencing using RGD-1abeledlabeled chitosan nanoparticle，，Clinical Cancer Research (2010)，16, 3910-3922)，但是對用于靶向遞送治療劑的、包括小分子殼聚糖衍生物綴合物的載體和制劑的進一步改進仍有需求。
[0011]發(fā)明概述[0012]本發(fā)明涉及包含三個單體的式I殼聚糖聚合物衍生物:
[0013]
【權(quán)利要求】
1.式I的殼聚糖聚合物衍生物:
2.根據(jù)權(quán)利要求1的殼聚糖聚合物衍生物，其中Y為:
3.根據(jù)權(quán)利要求1的殼聚糖聚合物衍生物，其中Y為:
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項的殼聚糖聚合物衍生物，其中Rl為
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項的殼聚糖聚合物衍生物，其中Rl為:
6.根據(jù)權(quán)利要求5的殼聚糖聚合物衍生物，其中:
7.根據(jù)權(quán)利要求5的殼聚糖聚合物衍生物，其中:
8.根據(jù)權(quán)利要求5的殼聚糖聚合物衍生物，其中:
9.根據(jù)權(quán)利要求5的殼聚糖聚合物衍生物，其中:
10.根據(jù)權(quán)利要求1的殼聚糖聚合物衍生物，其為: Cs(AK)-Pr-S-avi33配體2(殼聚糖衍生物A)，2.5% N-乙?；?殼聚糖，負載有 0.15 % 的(S)-N-[4-[3-[3-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[3-(2，5-二氧代-2，5-二氫-吡咯-1-基)-丙酰基氨基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]-1-氧代丙基]氨基]丙氧基]_苯基]_3-[2-[3_[胍基]_苯甲?；被鵠-乙酰基氨基]-琥拍酰胺酸。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的殼聚糖聚合物衍生物，其為: Cs(AK)-Pr-S-avi3 3配體2(殼聚糖衍生物B)，2.5% N-乙酰基-殼聚糖，負載有 0.21 % 的(S)-N-[4-[3-[3-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[3-(2，5_ 二氧代-2，5-二氫-吡咯-1-基)-丙?；被鵠乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]-1-氧代丙基]氨基]丙氧基]_苯基]_3-[2-[3_[胍基]_苯甲?；被鵠-乙?；被鵠-琥拍酰胺酸。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的殼聚糖聚合物衍生物，其為: Cs(AK)-Pr-S-avi33配體2(殼聚糖衍生物C)，2.5% N-乙?；?殼聚糖，負載有 0.76 % 的(S)-N-[4-[3-[3-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[3-(2，5-二氧代-2，5-二氫-吡咯-1-基)-丙?；被鵠乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]-1-氧代丙基]氨基]丙氧基]_苯基]_3-[2-[3_[胍基]_苯甲?；被鵠-乙?；被鵠-琥拍酰胺酸。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的殼聚糖聚合物衍生物，其為: Cs (NM) -Pr-S- a V β 3配體3 (殼聚糖衍生物D)，14% N-乙酰基-殼聚糖，負載有0.3%的(S) -N- [4- [3- [3- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [3- (2，5- 二氧代-2，5- 二氫-吡咯-1-基)_丙?；被鵠乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]-1-氧代丙基]氨基]乙氧基]-苯基]_3-[2-[3_[胍基]_苯甲?；被鵠-乙酰基氨基]-琥拍酰胺酸。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的殼聚糖聚合物衍生物，其為:
Cs (NM) -Pr-S- a V β 3配體3 (殼聚糖衍生物Ε)，14% N-乙?；?殼聚糖，負載有0.6%的(S) -N- [4- [3- [3- [2- [2- [2- [2- [2- [2-[2- [2- [2- [2- [2- [2- [3- (2，5- 二氧代-2，5- 二氫-吡咯-1-基)_丙?；被鵠乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]-1-氧代丙基]氨基]乙氧基]-苯基]_3-[2-[3_[胍基]_苯甲?；被鵠-乙?；被鵠-琥拍酰胺酸。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的殼聚糖聚合物衍生物，其為: Cs (匪)-Pr-S- a V β 3配體3 (殼聚糖衍生物F)，14% N-乙酰基-殼聚糖，負載有1.9%的(S) -N- [4- [3- [3- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [3- (2，5- 二氧代-2，5- 二氫-吡咯-1-基)_丙?；被鵠乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]-1-氧代丙基]氨基]乙氧基]-苯基]_3-[2-[3_[胍基]_苯甲?；被鵠-乙?；被鵠-琥拍酰胺酸。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的殼聚糖聚合物衍生物，其為: Cs (NM) -Pr-S- a V β 3配體3 (殼聚糖衍生物G)，14% N-乙?；?殼聚糖，負載有6 %的(S) -N- [4- [3- [3- [2- [2- [2-[2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [3- (2，5- 二氧代-2，5- 二氫-吡咯-1-基)_丙酰基氨基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]-1-氧代丙基]氨基]乙氧基]-苯基]_3-[2-[3_[胍基]_苯甲?；被鵠-乙?；被鵠-琥拍酰胺酸。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的殼聚糖聚合物衍生物，其為: Cs (NM) -Pr-S- a V β 3配體3 (殼聚糖衍生物H)，14% N-乙?；?殼聚糖，負載有5.0%的(S) -N- [4- [3- [3- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [2- [3- (2，5- 二氧代-2，5- 二氫-吡咯-1-基)_丙?；被鵠乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]-1-氧代丙基]氨基]乙氧基]-苯基]_3-[2-[3_[胍基]_苯甲?；被鵠-乙?；被鵠-琥拍酰胺酸。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的殼聚糖聚合物衍生物，其為:Cs (NM)-Pr-S-VLA4配體1(殼聚糖衍生物I)，用20%的(S)_3-[4_(2，6-二氯苯甲?；被?苯基]-2-[[ [1-[2-[3-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[3- (2, 5- 二氧代-2，5- 二氫批咯-1-基)丙?；被鵠-乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]丙酰基氨基]乙基]環(huán)戊基]羰基]氨基]丙酸衍生的14% N-乙?；?殼聚糖。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的殼聚糖聚合物衍生物，其為:
Cs (NM) -Pr-S-VLA4 配體 3 (殼聚糖衍生物 J)，用 18 % 的(S) -2- [4- [ (3- [2- [2- [2- [2-[2_ [2_ [2_ [2_ [3_ (2，5_ 二氧代_2，5_ 二氧吡略-1-基)丙酸基氛基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]丙酰基氨基)甲基]_2，6-二氟苯甲?；被鵠-3-[4-(1，3，6-三甲基-2，4-二氧代-1，2，3，4-四氫嘧啶_5_基)苯基]丙酸衍生的14% N-乙?；?殼聚糖。
20.根據(jù)權(quán)利要求1的殼聚糖聚合物衍生物，其為: Cs(NM)-VLA4配體2酸(4%負載率)(殼聚糖衍生物K)，用4 %的N-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[l-(S)-1-羧基-2-[4-(2，6-二氯苯甲?；被?苯基]乙基氨甲?；鵠環(huán)戊基]乙基氨甲酰基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙基]琥珀酰胺酸衍生的14% N-乙?；?殼聚糖。
21.藥物組合物，包含 根據(jù)權(quán)利要求1至20任一項的化合物和藥學上可接受的載體。
22.用于治療炎癥、癌癥或代謝疾病和疾患的方法，包括向需要其的患者施用治療有效量的根據(jù)權(quán)利要求1至20任一項的化合物。
23.根據(jù)權(quán)利要求1至20任一項的化合物用于治療或預防炎癥、癌癥或代謝疾病和疾患的用途。
24.根據(jù)權(quán)利要求1至20任一項的化合物在制備用于治療或預防炎癥、癌癥或代謝疾病和疾患的藥物中的用途。
25.前文所述的本發(fā)明。
【文檔編號】A61K47/48GK104039356SQ201380004563
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月27日
【發(fā)明者】J·欽, R·A·小古德諾, M·M·哈密爾頓, A·希杜里 申請人:弗·哈夫曼-拉羅切有限公司