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DE60223496T2 - Endgruppenverzweigte polymere verbindungsgruppen und diese enthaltende polymere konjugate - Google Patents

Endgruppenverzweigte polymere verbindungsgruppen und diese enthaltende polymere konjugate Download PDF

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DE60223496T2
DE60223496T2 DE60223496T DE60223496T DE60223496T2 DE 60223496 T2 DE60223496 T2 DE 60223496T2 DE 60223496 T DE60223496 T DE 60223496T DE 60223496 T DE60223496 T DE 60223496T DE 60223496 T2 DE60223496 T2 DE 60223496T2
Authority
DE
Germany
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substituted
group
alkyl
independently
compound
Prior art date
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DE60223496T
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Yun Hwang Green Brook CHOE
Richard B. Somerset Greenwald
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Enzon Pharmaceuticals Inc
Original Assignee
Enzon Inc
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Publication date
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Publication of DE60223496T2 publication Critical patent/DE60223496T2/de
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/51—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
    • A61K47/62—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being a protein, peptide or polyamino acid
    • A61K47/65—Peptidic linkers, binders or spacers, e.g. peptidic enzyme-labile linkers

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Description

  • FACHGEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft neue Typen von endgruppenaktivierten polymeren Materialien, die beim Bilden von langwirkenden Konjugaten von bioaktiven Materialien nützlich sind. Insbesondere betrifft die Erfindung Konjugate auf Polymerbasis mit erhöhten therapeutischen Nutzladungen und Verfahren zu deren Herstellung.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Im Laufe der Jahre sind etliche Verfahren zum Verabreichen von biologisch wirksamen Materialien an Säuger vorgeschlagen worden. Viele Medikamente sind als wasserlösliche Salze verfügbar und können relativ leicht in pharmazeutische Formulierungen eingeschlossen werden. Probleme treten auf, wenn das gewünschte Medikament entweder in wässrigen Fluida unlöslich ist oder in vivo rasch abgebaut wird. Alkaloide sind häufig besonders schwierig anzulösen.
  • Bei einem Weg zum Anlösen von Medikamenten handelt es sich darum, sie als Teil einer löslichen Prodrug einzuschließen. Prodrugs schließen chemische Derivate einer biologisch aktiven Ausgangsverbindung ein, die bei Verabreichung die Ausgangsverbindung in vivo letztendlich freisetzen. Prodrugs ermöglichen es dem Fachmann, den Einsatz und/oder die Dauer der Wirkung eines Mittels in vivo zu modifizieren, und können den Transport, die Verteilung oder Löslichkeit eines Arzneistoffs im Körper modifizieren. Weiterhin reduzieren Prodrug-Formulierungen häufig die Toxizität und/oder überwinden ansonsten Schwierigkeiten, auf welche man beim Verabreichen von pharmazeutischen Präparaten stößt. Typische Beispiele für Prodrugs schließen organische Phosphate oder Ester von Alkoholen oder Thioalkoholen ein. Siehe Remington's Pharmaceutical Sciences. 16. Aufl., A. Osol, Hrgb. (1980), wobei die Offenbarung davon hier unter Bezugnahme eingebracht ist.
  • Prodrugs sind häufig biologisch inerte oder im Wesentlichen inaktive Formen der Ausgangs- oder Wirkverbindung. Die Freisetzungsgeschwindigkeit des Arzneiwirkstoffs, d. h. die Hydrolysegeschwindigkeit wird durch etliche Faktoren, jedoch insbesondere durch den Bindungstyp, der den Ausgangsarzneistoff mit dem Modifikationsmittel verbindet, beeinflusst. Es ist darauf zu achten, dass die Herstellung von Prodrugs vermieden wird, die durch die Niere oder das retikuläre Endothelialsystem usw. beseitigt wird, bevor ein ausreichender Hydrolysebetrag der Ausgangsverbindung erfolgt ist.
  • Das Einbringen eines Polymers als Teil eines Prodrug-Systems wurde zum Erhöhen der Zirkulationslebensdauer eines Arzneistoffs vorgeschlagen. Allerdings wurde bestimmt, dass, wenn nur ein oder zwei Polymere mit weniger als etwa 10.000 Dalton jeweils an bestimmte biologisch aktive Substanzen wie Alkaloidverbindungen konjugiert werden, die resultierenden Konjugate, insbesondere dann, wenn eine einigermaßen hydrolyseresistente Bindung verwendet wird, in vivo rasch beseitigt werden. Tatsächlich werden derartige Konjugate so rasch aus dem Körper beseitigt, dass selbst dann, wenn eine hydrolyseanfällige Esterbindung verwendet wird, in vivo nicht genügend des ursprünglichen Moleküls gebildet wird, um therapeutisch zu sein.
  • Camptothecin und verwandte biologisch aktive Analoga sind häufig schlecht wasserlöslich und Beispiele für Substanzen, die aus der PEG-Prodrug-Technologie Nutzen ziehen würden. Ein kurzer Überblick für einige frühere Arbeiten auf dem Gebiet ist nachstehend bereitgestellt.
  • Ohya, et al., J. Bioactive and Compatible Polymers Bd. 10 Jan., 1995, 51–66 offenbaren Doxorubicin-PEG-Konjugate, die durch Verbinden der beiden Substituenten über verschiedene Ester einschließende Bindungen hergestellt werden. Das Molekulargewicht des verwendeten PEGs beträgt allerdings bestenfalls nur etwa 5.000. Folglich werden die Nutzen in vivo nicht vollständig verwirklicht, da die Konjugate vor einer ausreichenden Bindungshydrolyse weitgehend ausgeschieden werden.
  • US-Patent Nr. 4,943,579 offenbart bestimmte einfache 20(S)-Camptothecin-Aminosäureester in ihren Salzformen als wasserlösliche Prodrugs. Der Quelltext offenbart allerdings nicht die Verwendung einer Aminosäure als Teil einer Bindung, die das Alkaloid zum Bilden einer Prodrug an ein Polymer mit relativ hohem Molekulargewicht anlagern würde. Wie aus den in Tabelle 2 des '579-Patents bereitgestellten Daten ersichtlich, erfolgt eine rasche Hydrolyse. Demzufolge wird die unlösliche Base nach einer Injektion bei physiologischem pH-Wert rasch gebildet, bindet sich an Proteine und wird aus dem Körper schnell beseitigt, bevor eine therapeutische Wirkung erzielt werden kann. Ein dahingehender Versuch richtete sich auf die Entwicklung eines wasserlöslichen Camptothecin-Natriumsalzes. Unglücklicherweise blieb das wasserlösliche Natriumsalz von Camptothecin für eine klinische Anwendung zu toxisch (Gottlieb et al., 1970 Cancer Chemother. Rep. 54, 461; Moertel et al., 1972 ebd., 56, 95; Gottlieb et al., 1972 ebd., 56, 103).
  • US-A-6 011 042 offenbart polymere Prodrugs von aromatischen hydroxyhaltigen Verbindungen mit einer Esterbindung zwischen der aromatischen Verbindung und dem Polymer. Beispiele für aromatische hydroxyhaltige Verbindungen sind Arzneistoffe wie Hydroxycamptothecine, Etoposid, Tetracycline usw.
  • US-A 5 965 566 offenbart Prodrug-Zusammensetzungen, die hydrolysierbare Bindungen, vorzugsweise Esterbindungen zwischen einem Polymeranteil und einer biologisch aktiven Einheit oder eines Arzneistoffs enthalten, wie Paclitaxel, Taxoter, Camptothecin und Podophyllotoxin.
  • WO 98/07713 offenbart wasserlösliche Prodrugs mit einer biologisch aktiven Einheit, die durch eine hydrolysierbare Bindung an ein wasserlösliches Polymer angelagert ist.
  • WO 93/24476 offenbart ein Taxol-Derivat, wobei Taxool an einen wasserlöslichen polymeren Träger kovalent gebunden ist. Der Träger kann verzweigt oder unverzweigt oder mehrarmiges Sternen-Polyethylenglycol (PEG) sein.
  • Greenwald et al., „Drug delivery systems based an trimethyl lock lactonization: poly(ethylene glycol) prodrugs of amino-containing compounds", 2000, und „Trialkyllock-facilitated polymeric prodrugs of amino-containing bioactive agents", 1999, offenbaren wasserlösliche Doppel-Prodrugs von aminohaltigen Arzneistoffverbindungen mit umkehrbaren Bindungen zwischen einem linearen Polymer wie PEG und der Arzneistoffverbindung. Die Bindung kann schrittweise gespalten werden, um zuerst den polymeren Anteil und dann in vivo infolge einer lactonisierungsartigen Reaktion vom Trialkylsperrtyp die Arzneistoffverbindung abzuspalten.
  • Die gemeinsam erteilte PCT-Veröffentlichung WO 96/23794 beschreibt Biskonjugate, in welchen ein Äquivalent des hydroxyhaltigen Arzneistoffs an jede Endgruppe des Polymers angelagert wird. Trotz dieser Vorleistung sind Techniken gefragt, die die Nutzladung des Polymers erhöhen.
  • Folglich besteht ein anhaltender Bedarf nach der Bereitstellung von zusätzlichen Technologien zum Bilden von Prodrugs von therapeutischen Einheiten wie Camptothecin und verwandten Analoga. Die vorliegende Erfindung geht diesen Bedarf an.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • In einem Aspekt der Erfindung sind Verbindungen der Formel (I) bereitgestellt:
    Figure 00050001
    wobei:
    R1 ein polymerer Rest ist;
    Y1 O, S oder NR4 ist;
    M O, S oder NR5 ist;
    (m) null oder eine positive ganze Zahl, vorzugsweise 1 oder 2 ist;
    (a) null oder eins ist;
    E1
    Figure 00060001
    ist;
    E2-4 unabhängig voneinander H, E1 oder
    Figure 00060002
    sind;
    (n) und (p) unabhängig voneinander 0 oder eine positive ganze Zahl sind;
    Y2-3 unabhängig voneinander O, S oder NR10 sind;
    R2-10 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, C1-6-Alkyl, verzweigtem C3-12-Alkyl, C3-8-Cycloalkyl, substituiertem C1-6-Alkyl, substituiertem C3-8-Cycloalkyl, Aryl, substituiertem Aryl, Aralkyl, C1-6-Heteroalkyl, substituiertem C1-6-Heteroalkyl, C1-6-Alkoxy, Phenoxy und C1-6-Heteroalkoxy;
    D1 und D2 unabhängig voneinander OH,
    Figure 00070001
    oder eine zusätzliche nachstehend beschriebene Verzweigungsgruppe sind.
  • In den Formeln (IV) und (V) sind (v) und (t) unabhängig voneinander 0 oder eine positive ganze Zahl von bis zu etwa 6 und vorzugsweise etwa 1;
    ist J NR12 oder
    Figure 00070002
    sind L1 und L2 unabhängig voneinander ausgewählt aus bifunktionellen Verbindungsgruppen;
    sind Y4-5 unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus O, S und NR17;
    sind R11-17 unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, C1-6-Alkyl, verzweigtem C3-12-Alkyl, C3-8-Cycloalkyl, substituiertem C1-6-Alkyl, substituiertem C3-8-Cycloalkyl, Aryl, substituiertem Aryl, Aralkyl, C1-6-Heteroalkyl, substituiertem C1-6-Heteroalkyl, C1-6-Alkoxy, Phenoxy und C1-6-Heteroalkoxy;
    ist Ar eine Einheit, die, falls in Formel (I) eingeschlossen, einen mehrfach substituierten aromatischen Kohlenwasserstoff oder eine mehrfach substituierte heterocyclische Gruppe bildet; und
    sind B1 und B1 unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Abgangsgruppen, OH, Resten von hydroxy- oder aminhaltigen Einheiten.
  • In einem besonders bevorzugten Aspekt der Erfindung ist der polymere Rest auch am entfernten Anteil mit einer Einheit der nachstehenden Formel (II) substituiert:
    Figure 00080001
    wobei sämtliche Variablen wie vorstehend definiert sind. Folglich werden bifunktionelle Verbindungen gebildet, falls der polymere Rest (R1) sowohl eine alpha- als auch eine omega-Endverbindungsgruppe einschließt, sodass zwei, vier oder mehr Äquivalente eines biologisch aktiven Mittels, Arzneistoffs oder Proteins, hier bezeichnet als B1 oder B2, abgegeben werden können. Ein Beispiel für eine derartige bifunktionelle Polymertransportform ist nachstehend als Formel (III) veranschaulicht:
    Figure 00090001
    wobei sämtliche Variablen wie vorstehend beschrieben sind.
  • Zum Zwecke der vorliegenden Erfindung soll der Begriff „Rest" so zu verstehen sein, dass er einen Anteil einer biologisch aktiven Verbindung bedeutet, der zurückbleibt, nachdem die biologisch aktive Verbindung eine Substitutionsreaktion durchgemacht hat, in welcher der Prodrug-Trägeranteil angelagert worden ist.
  • Zum Zwecke der vorliegenden Erfindung soll der Begriff „Alkyl" so zu verstehen sein, dass er geradkettige, verzweigte, substituierte, z. B. Halogen-, Alkoxy- und Nitro-, C1-12-Alkyle, C3-8-Cycloalkyle oder substituierte Cycloalkyle usw. einschließt.
  • Zum Zwecke der vorliegenden Erfindung soll der Begriff „substituiert" so zu verstehen sein, dass er das Addieren oder Ersetzen von einem oder mehreren einer funktionellen Gruppe oder Verbindung enthaltenen Atomen mit einem oder mehreren anderen Atomen einschließt.
  • Zum Zwecke der vorliegenden Erfindung schließen substituierte Alkyle Carboxyalkyle, Aminoalkyle, Dialkylaminos, Hydroxyalkyle und Mercaptoalkyle ein; schließen substituierte Cycloalkyle Einheiten wie 4-Chlorcyclohexyl ein; schlie ßen Aryle Einheiten wie Napthyl ein; schließen substituierte Aryle Einheiten wie 3-Bromphenyl ein; schließen Aralkyle Einheiten wie Toluyl ein; schließen Heteroalkyle Einheiten wie Ethylthiophen ein; schließen substituierte Heteroalkyle Einheiten wie 3-Methoxythiophen ein; schließt Alkoxy Einheiten wie Methoxy ein; und schließt Phenoxy Einheiten wie 3-Nitrophenoxy ein. Halogen- soll so zu verstehen sein, dass es Fluor, Chlor, Iod und Brom einschließt.
  • Der Begriff „ausreichende Menge" zum Zwecke der vorliegenden Erfindung soll eine Menge bedeuten, die eine therapeutische Wirkung erzielt, wobei eine derartige Wirkung dem Durchschnittsfachmann bekannt ist.
  • Einer der Hauptvorteile der Verbindungen der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass die Prodrugs eine höhere Nutzladung pro Polymereinheit als bei früheren Techniken aufweisen. Es ist allgemein bevorzugt, dass das Polymer zuerst die Prodrug-Zwischenverbindung auf Trimethylsperrbasis (TML, trimethyllock) durch Hydrolyse freisetzt und dann die resultierende Zwischenverbindungs- oder „zweite Prodrug"-Einheit eine Lactonisierung durchmacht, um z. B. erneut eine Einheit zu bilden, bei welcher es sich entweder um eine biologisch aktive Verbindung oder eine eine weitere Prodrug umfassende Zusammensetzung handelt. Die Polymerkonjugate mit hoher Nutzladung der vorliegenden Erfindung sind folglich einzigartige Abgabesysteme, die bis zu vier oder eine größere Anzahl an Molekülen eines Arzneistoffs enthalten können.
  • Verfahren zur Herstellung und Verwendung der hier beschriebenen Verbindungen und Konjugate sind ebenfalls bereitgestellt.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die 1–5 veranschaulichen schematisch Verfahren zum Bilden von in den Beispielen beschriebenen Verbindungen der vorliegenden Erfindung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • A. FORMEL (I)
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind Verbindungen der folgenden Formel bereitgestellt:
    Figure 00110001
    wobei:
    R1 ein polymerer Rest ist;
    Y1 O, S oder NR4 ist;
    M O, S oder NR5 ist;
    (a) null oder eins ist;
    (m) null oder eine positive ganze Zahl ist;
    E1
    Figure 00120001
    ist;
    E2-4 unabhängig voneinander H, E1 oder
    Figure 00120002
    sind;
    (n) und (p) unabhängig voneinander 0 oder eine positive ganze Zahl sind;
    Y2-3 unabhängig voneinander O, S oder NR10 sind;
    R2-10 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, C1-6-Alkyl, verzweigtem C3-12-Alkyl, C3-8-Cycloalkyl, substituiertem C1-6-Alkyl, substituiertem C3-8-Cycloalkyl, Aryl, substituiertem Aryl, Aralkyl, C1-6-Heteroalkyl, substituiertem C1-6-Heteroalkyl, C1-6-Alkoxy, Phenoxy und C1-6-Heteroalkoxy;
    D1 und D2 unabhängig voneinander OH,
    Figure 00130001
    sind, wobei
    J NR12 oder
    Figure 00130002
    ist;
    (v) und (t) unabhängig voneinander 0 oder eine positive ganze Zahl von bis zu etwa 6 und vorzugsweise etwa 1 sind;
    L1 und L2 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus bifunktionellen Verbindungsgruppen;
    Y4-5 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus O, S und NR17;
    R11-17 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, C1-6-Alkyl, verzweigtem C3-12-Alkyl, C3-8-Cycloalkyl, substituiertem C1-6-Alkyl, substituiertem C3-8-Cycloalkyl, Aryl, substituiertem Aryl, Aralkyl, C1-6-Heteroalkyl, substituiertem C1-6-Heteroalkyl, C1-6-Alkoxy, Phenoxy und C1-6-Heteroalkoxy;
    Ar eine Einheit ist, die, falls in Formel (I) eingeschlossen, einen mehrfach substituierten aromatischen Kohlenwasserstoff oder eine mehrfach substituierte heterocyclische Gruppe bildet; und
    B1 und B2 vorzugsweise unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Abgangsgruppen, OH, Resten von hydroxyhaltigen Einheiten oder Resten von aminhaltigen Einheiten.
  • In einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind D1 und D2 unabhängig voneinander ausgewählt aus endständigen Verzweigungsgruppen der Formel (VI)
    Figure 00140001
    wobei E35-38 ausgewählt sind aus derselben Gruppe, die vorstehendes E1-4 definiert, außer dass in der Definition D1 und D2 mit D'1 und D'2, die nachstehend definiert sind, ausgetauscht sind. In dieser Ausführungsform können D'1 und D'2 unabhängig voneinander OH, eine Einheit der Formel (IV) oder (V) oder
    Figure 00150001
    sein, wobei E45-48 ausgewählt sind aus derselben Gruppe, die vorstehendes E1-4 definiert, außer dass in der Definition D1 und D2 mit D''1 und D''2 ausgetauscht sind und D''1 und D''2 unabhängig voneinander OH, Formel (IV) oder Formel (V) sind. Wie aus Vorstehendem verständlich, können, falls die Endgruppenverzweigung zu ihrem vollsten Ausmaß mit einem bifunktionellen Polymer R1 verwendet wird, bis zu sechzehn (16) Äquivalente Arzneistoff auf die polymere Plattform geladen werden.
  • In denjenigen Aspekten dieser Ausführungsform, in welchen bissubstituierte polymere Reste erwünscht sind, sind einige bevorzugte polymere Transportsysteme der Erfindung nachstehend als Formel
    Figure 00150002
    dargestellt, wobei sämtliche Variablen wie vorstehend beschrieben sind.
  • Das mehrfach beladene Polymertransportsystem der vorliegenden Erfindung basiert größtenteils auf dem hier als R1 bezeichneten polymeren Rest. Wahlweise schließt R1 eine endständige Gruppe A ein. Die endständige Polymergruppe A schließt z. B. Einheiten wie Wasserstoff, CO2H, C1-6-Alkyleinheiten und Verbindungen der nachstehend dargestellten Formel (II), die ein Bissystem bildet, ein
    Figure 00160001
    wobei sämtliche Variablen wie vorstehend beschrieben sind. Es ist klar und verständlich, dass die vorstehend beschriebene mehrfache Endgruppenverzweigung in diesen Bissystemen ebenfalls gleichermaßen gilt.
  • Im Hinblick auf die anderen Variablen, die in den Formeln der vorliegenden Erfindung umfasst sind, sind die Folgenden bevorzugt:
    Y1-5 sind jeweils Sauerstoff;
    R2-10 und R12 sind vorzugsweise jeweils Wasserstoff oder Niederalkyl, z. B. C1-6;
    R11, R13 und R14 sind vorzugsweise -CH3;
    (m) ist 1 oder 2;
    (n) und (p) sind jeweils entweder null oder eine ganze Zahl von 1–4;
    (v) ist null oder 1;
    (t) ist 1;
    L, ist -(CH2CH2O)2-; und
    L2 ist eines von -CH2-, -CH(CH3)-, -(CH2)2-, -(CH2)2-NH-, -CH2C(O)NHCH(CH3)-, -(CH2)2-NH-, -CH2C(O)NHCH,-, -(CH,)2-NH-C(O)(CH2)2NH- oder -CH2C(O)NHCH(CH2CH(CH3)2)-.
  • B. BESCHREIBUNG DER Ar-EINHEIT
  • In Bezug auf Formel (I) ist ersichtlich, dass das Ar eine Einheit ist, die, falls in Formel (I) eingeschlossen, einen mehrfach substituierten aromatischen Kohlenwasserstoff oder eine mehrfach substituierte heterocyclische Gruppe bildet. Ein Schlüsselmerkmal ist, dass die Ar-Einheit von aromatischer Natur ist. Um aromatisch zu sein müssen die π-Elektronen im Allgemeinen in einer „Wolke" sowohl oberhalb als auch unterhalb der Ebene eines cyclischen Moleküls verteilt sein. Weiterhin muss die Anzahl an π-Elektronen die Hückel-Regel (4n + 2) erfüllen. Der Durchschnittsfachmann erkennt, dass unzählige Einheiten das aromatische Erfordernis der Einheit erfüllen und folglich zur Verwendung hier geeignet sind. Eine besonders bevorzugte aromatische Gruppe ist:
    Figure 00170001
    wobei R18-20 ausgewählt sind aus derselben Gruppe, die R11 definiert. Alternative aromatische Gruppen schließen ein:
    Figure 00180001
    wobei Z1 und Z2 unabhängig voneinander CR22 oder NR21 sind; und Z3 O, S oder NR21 ist, wobei R18-22 ausgewählt sind aus derselben Gruppe, wie diejenige, die R11 definiert, oder einem Cyano, Nitro, Carboxy, Acyl, substituierten Acyl oder Carboxyalkyl. Isomere der fünf- und sechsgliedrigen Ringe, sowie Benzo- und Dibenzosysteme und deren verwandten Kongenere werden ebenfalls erwogen. Es ist dem Durchschnittsfachmann auch verständlich, dass die aromatischen Ringe wahlweise mit Heteroatomen wie O, S, NR21 usw. substituiert sein können, sofern die Hückel-Regel befolgt wird. Weiterhin können die aromatischen oder heterocyclischen Strukturen wahlweise mit (einem) Halogen(en) und/oder Seitenketten wie denjenigen, die allgemein auf dem Fachgebiet als solche verstanden werden, substituiert sein. Allerdings sind sämtliche Strukturen, die für Ar-Einheiten der vorliegenden Erfindung geeignet sind, in der Lage, es zu ermöglichen, dass sich die B1- oder B2-haltigen Einheiten und die (R11)-Einheit in einer ortho-Anordnung in derselben Ebene befinden.
  • C. ARZNEISTOFFBILDUNG ÜBER HYDROLYSE DER PRODRUG
  • Die Prodrug-Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind derart aufgebaut, dass t1/2 der Hydrolyse < t1/2-Beseitigung im Plasma ist.
  • Die in den Verbindungen eingeschlossenen Bindungen weisen Hydrolysegeschwindigkeiten im Plasma des zu behandelnden Säugers auf, die kurz genug sind, zu ermöglichen, dass ausreichende Mengen der Ausgangsverbindungen, d. h. der amino- oder hydroxyhaltigen bioaktiven Verbindung vor der Beseitigung freigesetzt werden. Einige bevorzugte Verbindungen der vorliegenden Erfindung weisen eine t1/2 für die Hydrolyse in Plasma im Bereich von etwa 5 Minuten bis etwa 12 Stunden auf. Vorzugsweise weisen die Zusammensetzungen eine Plasmat1/2-hydrolyse im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 8 Stunden und am meisten bevorzugt von etwa 1 bis etwa 6 Stunden auf.
  • D. IM WESENTLICHEN NICHT-ANTIGENE POLYMERE
  • Wie vorstehend angegeben ist R1 ein wasserlöslicher polymerer Rest, der vorzugsweise im Wesentlichen nicht-antigen ist, wie Polyalkylenoxid (PAO) oder Polyethylenglycol (PEG). In bevorzugten Aspekten der Erfindung schließt R1 ferner die vorstehend erwähnte als A bezeichnete endständige Gruppe ein, die die Bildung eines bifunktionellen oder Bispolymersystems ermöglicht.
  • Als ein Beispiel kann der PEG-Rest-Anteil der erfinderischen Zusammensetzungen ausgewählt sein aus der folgenden nicht-beschränkenden Liste:
    -C(=Y6)-(CH2)f-O-(CH2CH2O)x-A,
    -C(=Y6)-Y7-(CH2)f-O(CH2CH2O)x-A,
    -C(=Y6)-NR23-(CH2)f-O-(CH2CH2O)x-A,
    -(CR24R25)e-O-(CH2)f-O-(CH2CH2O)x-A,
    -NR23-(CH2)f-O-(CH2CH2O)x-A,
    -C(=Y6)-(CH2)f-O-(CH2CH2O)x-(CH2)f-C(=Y6)-,
    -C(=Y6)-Y7-(CH2)f-O-(CH2CH2O)x-(CH2)f-Y7-C(=Y6)-,
    -C(=Y6)-NR23-(CH2)f-O-(CH2CH2O)x-(CH2)f-NR23-C(=Y6)-,
    -(CR24R25)e-O-(CH2)f-O-(CH2CH2O)x-(CH2)f-O-(CR24R25)e-,
    und
    -NR23-(CH2)f-O-(CH2CH2O)x-(CH2)f-NR23
    wobei Y6 und Y7 unabhängig voneinander O, S oder NR23 sind;
    x der Polymerisationsgrad ist;
    R23, R24 und R25 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus H, C1-6-Alkyl, verzweigtem C3-12-Alkyl, C3-8-Cycloalkyl, substituiertem C1-6-Alkyl, substituiertem C3-8-Cycloalkyl, Aryl, substituiertem Aryl, Aralkyl, C1-6-Heteroalkyl, substituiertem C1-6-Heteroalkyl, C1-6-Alkoxy, Phenoxy und C1-6-Heteroalkoxy;
    e und f unabhängig voneinander null, eins oder zwei sind; und
    A eine endständige Gruppe ist.
  • Der Polymerisationsgrad für das Polymer (x) kann etwa 10 bis etwa 2.300 betragen. Dies stellt die Anzahl an Wiederholungseinheiten in der Polymerkette dar und hängt vom Molekulargewicht des Polymers ab. Die Einheit (A) ist eine wie hier definierte endständige Gruppe, d. h. eine Gruppe, die am Ende des Polymers zu finden ist, und kann in manchen Aspekten ausgewählt sein aus irgendeinem von H, NH2, OH, CO2H, C1-6-Alkylen oder anderen PEG-aktivierenden Endgruppen, wobei derartige Gruppen dem Durchschnittsfachmann klar sind.
  • Auch nützlich sind Polypropylenglycole, verzweigte PEG-Derivate wie diejenigen, die im gemeinschaftlich übertragenen US-Patent Nr. 5,643,575 beschrieben sind, „Sternen-PEGs" und mehrarmige PEGs wie diejenigen, die im Katalog von Shearwater Polymers, Inc. „Polyethylene Glycol Derivatives 1997–1998" beschrieben sind. Die Offenbarung von jedem des Vorstehenden ist hier unter Bezugnahme eingebracht. Es ist klar, dass das wasserlösliche Polymer, falls nötig, ohne übermäßige Versuchsführung zur Anlagerung an die bifunktionellen Verbindungsgruppen funktionalisiert werden kann.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist R1 wahlweise ausgewählt aus einem oder mehreren von Dextran, Polyvinylalkoholen, Polymeren auf Kohlenhydratbasis, Hydroxypropylmethacrylamid, Polyalkylenoxiden und/oder Copolymeren davon. Siehe auch das gemeinschaftlich übertragene US-Patent Nr. 6,153,655 , wobei der Inhalt davon hier unter Bezugnahme eingebracht ist.
  • In vielen Aspekten der vorliegenden Erfindung sind bisaktivierte Polyethylenglycole bevorzugt, wenn di- oder mehrfach substituierte Polymerkonjugate erwünscht sind. Alternativ dazu sind Polyethylenglycole (PEGs), monoaktivierte Polyalkylenoxide mit C1-4-Alkylendgruppen (PAOs) wie Polyethylenglycole mit einer Monomethylendgruppe (mPEGs) bevorzugt, wenn monosubstituierte Polymere erwünscht sind.
  • Zum Bereitstellen der gewünschten hydrolysierbaren Bindung können mono- oder diaktivierte Polymere wie PEG-Säuren oder PEG-Disäuren, sowie Mono- oder Di-PEG-Amine und Mono- oder Di-PEG-Diole verwendet werden. Geeignete PAO-Säuren können synthetisiert werden, indem zuerst mPEG-OH zu einem Ethylester umgewandelt und dieser anschließend verseift wird. Siehe auch Gehrhardt, H., et al. Polymer Bulletin 18: 487 (1987) und Veronese, F. M., et al. J. Controlled Release 10; 145 (1989). Alternativ dazu kann die PAO-Säure durch Umwandlung von mPEG-OH in einen t-Butylester, gefolgt von Säureabspaltung, synthetisiert werden. Siehe z. B. das gemeinschaftlich übertragene US-Patent Nr. 5,605,976 . Die Offenbarungen von jedem des Vorstehenden sind hier unter Bezugnahme eingebracht.
  • Wenngleich das mittlere Molekulargewicht der PAOs und PEGs erheblich variieren kann, weist der Polymeranteil der Prodrug in den meisten Aspekten der Erfindung ein mittleres Molekulargewicht von mindestens etwa 20.000 auf. Vorzugsweise weist R1 ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von etwa 20.000 bis etwa 100.000 und stärker bevorzugt etwa 25.000 bis etwa 60.000 auf. Das mittlere Molekulargewicht des zum Einschluss in die Prodrug ausgewählten Polymers muss derart ausreichend sein, eine ausreichende Zirkulation der Prodrug vor Hydrolyse der Verbindungsgruppe bereitzustellen.
  • Die hier eingeschlossenen polymeren Substanzen sind vorzugsweise bei Raumtemperatur wasserlöslich. Eine nicht beschränkende Liste derartiger Polymere schließt Polyalkylenoxidhomopolymere wie Polyethylenglycol (PEG) oder Polypropylenglycole, polyoxyethylenierete Polyole, Copolymere davon und Block copolymere davon ein, mit der Maßgabe, dass die Wasserlöslichkeit der Blockcopolymere aufrecht erhalten wird.
  • Als eine Alternative für Polymere auf PAO-Basis können tatsächlich nicht-antigene Materialien wie Dextran, Polyvinylalkohole, Polymere auf Kohlenhydratbasis, Hydroxypropylmethacrylamid (HPMA) und Copolymere davon usw. und dergleichen verwendet werden, wenn derselbe Aktivierungstyp, wie derjenige, der hier für PAOs wie PEG beschrieben ist, eingesetzt wird. Der Durchschnittsfachmann erkennt, dass die vorstehende Liste lediglich veranschaulichend ist, und dass sämtliche Polymermaterialien mit den hier beschriebenen Qualitäten erwogen werden. Zum Zwecke der vorliegenden Erfindung sollen „tatsächlich nicht-antigen" und „im Wesentlichen nicht-antigen" derart zu verstehen sein, dass sie sämtliche Polymermaterialien einschließen, die auf dem Fachgebiet als im Wesentlichen nicht-toxisch und als keine merkliche Immunantwort in Säugern auslösend verstanden werden.
  • Es ist aus dem Vorstehenden klar, dass andere Polyalkylenoxidderivate des Vorstehenden wie Polypropylenglycolsäuren usw. sowie andere bifunktionelle Verbindungsgruppen ebenfalls erwogen werden.
  • E. PRODRUGKANDIDATEN
  • 1. Reste von hydroxyhaltigen Verbindungen
  • a. Camptothecin und verwandte Topoisomerase-I-Hemmer
  • Camptothecin ist ein wasserunlösliches cytotoxisches Alkaloid, das durch in China heimische Bäume der Gattung Camptotheca accuininata und in Indien heimische Bäume der Gattung Nothapodytes foetida produziert wird. Camptothecin und verwandte Verbindungen und Analoga sind auch als potentielle Mittel gegen Krebs und Tumorhemmer bekannt, und es zeigte sich, dass sie diese Aktivitäten in vitro und in vivo aufweisen. Camptothecin und verwandte Verbindungen sind auch Kandidaten für die Umwandlung zu den Prodrugs der vorliegenden Erfindung.
  • Camptothecin und bestimmte verwandte Analoga haben die folgende Struktur gemeinsam:
    Figure 00240001
  • Aus dieser Kernstruktur wurden bisher etliche bekannte Analoga hergestellt. Zum Beispiel kann der A-Ring in einer der beiden oder beiden der 10- und 11-Positionen mit einem OH substituiert sein. Der A-Ring kann auch in der 9-Position mit einem geradkettigen oder verzweigten C1-30-Alkyl oder C1-17-Alkoxy, wahlweise gebunden an den Ring durch ein Heteroatom, d. h. O oder S, substituiert sein. Der B-Ring kann in der 7-Position mit einem geradkettigen oder verzweigten C1-30-Alkyl oder substituierten Alkyl-C5-8-cycloalkyl, -C1-30-alkoxy, Phenylalkyl usw., Alkylcarbamat, Alkylcarbaziden, Phenylhydrazinderivaten, Amino-, Aminoalkyl-, Aralkyl usw. substituiert sein. Andere Substitutionen sind in den C-, D- und E-Ringen möglich. Siehe z. B. die US-Patente Nr. 5,004,758 ; 4,943,579 ; Re 32,518, wobei der Inhalt davon hier unter Bezugnahme eingebracht ist. Derartige Derivate können ohne übermäßige Versuchsführung unter Verwendung von bekannten Synthesetechniken hergestellt werden. Bevorzugte Campthothecinderivate zur Verwendung hier schließen diejenigen ein, die ein 20-OH oder eine andere OH-Einheit, die in der Lage ist, mit aktivierten Formen des hier beschriebenen Polymertransportsystems direkt oder den Zwischenverbindungen der Verbindungseinheit, z. B. Iminodiessigsäure usw., die dann an ein Polymer wie PEG angelagert werden, zu reagieren.
  • Ein Bezug auf Camptothecinanaloga hier wurde zu Veranschaulichungs- und nicht zu Beschränkungszwecken erstellt.
  • b. Taxane und Paclitaxelderivate
  • Bei einer Klasse von in den Prodrug-Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung eingeschlossenen Verbindungen handelt es sich um Taxane. Zum Zwecke der vorliegenden Erfindung schließt der Begriff „Taxane" sämtliche Verbindungen in der Taxanfamilie von Terpenen ein. So befinden sich Taxol (Paclitaxel), 3'-substituierte tert-Butoxycarbonylaminderivate (Taxotere) und dergleichen sowie andere Analoga, die unter Verwendung von organischen Standardtechniken leicht synthetisiert werden können oder von kommerziellen Quellen wie Sigma Chemical, St. Louis, Missouri, erhältlich sind, im Umfang der vorliegenden Erfindung. Diese Derivate wurden als wirksame Mittel gegen Krebs befunden. Zahlreiche Studien weisen darauf hin, dass die Mittel Aktivität gegen etliche bösartige Tumore aufweisen. Bis heute ist deren Verwendung u. a. durch deren kurze Zufuhr, schlechte Wasserlöslichkeit und einer Neigung zum Bewirken einer Überempfindlichkeit stark eingeschränkt. Es sollte klar sein, dass andere Taxane, einschließlich 7-Arylcarbamate und 7-Carbazate, die in den allgemein übertragenen US-Patenten Nr. 5,622,986 und 5,547,981 offenbart sind, ebenfalls in den Prodrugs der vorliegenden Erfindung eingeschlossen sein können. Der Inhalt der vorstehenden US-Patente ist hier unter Bezugnahme eingebracht. Paclitaxel ist ein bevorzugtes Taxan.
  • c. Zusätzliche biologisch aktive Einheiten
  • Zusätzlich zu den vorstehenden Molekülen können die Prodrugformulierungen der vorliegenden Erfindung unter Verwendung von vielen anderen Verbindungen hergestellt werden. Zum Beispiel biologisch aktive Verbindungen wie Bis-PEG-Konjugate, die von Verbindungen wie
    Gemcitabin:
    Figure 00260001
    Pedephyllotoxin:
    Figure 00260002
    Mitteln gegen Pilze auf Triazolbasis wie Fluonazol:
    Figure 00270001
    oder Circlopirox:
    Figure 00270002
    oder Ara-C:
    Figure 00270003
    abgeleitet sind.
  • Die für Prodrug-Formen ausgewählten Ausgangsverbindungen müssen nicht im Wesentlichen wasserunlöslich sein, wenngleich die Prodrugs auf Polymerbasis zur Abgabe derartiger wasserunlöslicher Verbindungen besonders gut geeignet sind. Andere nützliche Ausgangsverbindungen schließen z. B. bestimmte biologisch aktive Proteine, Enzyme und Peptide mit niedrigem Molekulargewicht, einschließlich Peptidoglycane sowie andere Tumorhemmer; kardiovaskuläre Mittel wie Forskolin; Antineoplastika wie Combretastatin, Vinblastin, Doxorubicin, Maytansin, usw.; Infekthemmer wie Vancomycin, Erythromycin, usw.; Mittel gegen Pilze wie Nystatin, Amphotericin B, Triazole, Papulocandine, Pneumocandine, Echinocandine, Polyoxine, Nikkomycine, Pradimicine, Benanomicine, usw., siehe „Antibiotics That Inhibit Fungal Cell Wall Development" Annu. Rev. Microbiol. 1994, 48: 471–97, wobei der Inhalt davon hier unter Bezugnahme eingebracht ist; Mittel gegen Angstzustände, gastrointestinale Mittel, auf das zentrale Nervensystem wirkende Mittel, Analgetika, Fruchtbarkeits- oder empfängnisverhütende Mittel, entzündungshemmende Mittel, Steroide, Antiurecemika, kardiovaskuläre Mittel, Vasodilatoren, Vasokonstriktoren und dergleichen ein.
  • Vorstehendes ist für die biologisch aktiven Einheiten veranschaulichend, die für die Prodrugs der vorliegenden Erfindung geeignet sind. Es sollte klar sein, dass diejenigen biologisch aktiven Materialien, die nicht spezifisch erwähnt sind, aber geeignete esterbildende Gruppen, d. h. Hydroxyeinheiten aufweisen, ebenfalls vorgesehen sind und sich im Umfang der vorliegenden Erfindung befinden. Es sollte auch klar sein, dass die Prodrug-Konjugate der vorliegenden Erfindung auch geringe mengen an Verbindungen einschließen können, die nicht nur ein Äquivalent Arzneistoff und Polymer, sondern auch eine Einheit, die die Bioaktivität in vivo nicht beeinflusst, enthalten. Zum Beispiel wurde gefunden, dass die Reaktionsbedingungen in manchen Fällen trotz einer Reaktion von Disäuren mit Arzneistoffmolekülen mit einem einzigen Bindungspunkt keine quantitativen Prodrugmengen mit zwei Äquivalenten Arzneistoff pro Polymer bereitstellen. Nebenprodukte der Reaktanten wie Acylharnstoffe, wenn Carbodiimide verwendet werden, können manchmal gebildet werden.
  • 2. Reste von aminhaltigen Verbindungen
  • In manchen Aspekten der Erfindung ist B1 oder B2 ein Rest einer aminhaltigen Verbindung, wobei eine nicht-beschränkende Liste derartiger geeigneter Verbindungen Reste von organischen Verbindungen, Enzymen, Proteinen, Polypeptiden usw. einschließt. Organische Verbindungen schließen ohne Einschränkung Einheiten wie Anthracyclinverbindungen, einschließlich Daunorubicin, Doxorubicin; p-Aminoanilinsenf, Melphalan, Ara-C (Cytosinarabinosid) und verwandte Antimetabolitverbindungen, z. B. Gemcitabin usw. ein. Alternativ dazu kann B ein Rest eines aminhaltigen kardiovaskulären Mittels, Antineoplastikums, Infekthemmers, Mittels gegen Pilze wie Nystatin und Amphotericin B, Mittels gegen Angstzustände, gastrointestinalen Mittels, auf das zentrale Nervensystem wirkenden Mittels, Analgetikums, Fruchtbarkeitsmittels, empfängnisverhütenden Mittels, Steroids, Antiurecemikums, Vasodilators, Vasokonstriktors usw. sein.
  • In einem bevorzugten Aspekt der Erfindung ist die aminohaltige Verbindung eine biologisch aktive Verbindung, die zur medizinischen oder diagnostischen Verwendung bei der Behandlung von Tieren, z. B. Säugern, einschließlich Menschen auf Zustände, für welche eine Behandlung erwünscht ist, geeignet ist. Die vorstehende Liste dient nur der Veranschaulichung und nicht der Einschränkung auf die Verbindungen, die modifiziert werden können. Der Durchschnittsfachmann erkennt, dass andere derartige Verbindungen ohne übermäßige Versuchsführung gleichermaßen modifiziert werden können. Es sollte klar sein, dass diejenigen biologisch aktiven Materialien, die nicht spezifisch erwähnt sind, aber geeignete Aminogruppen aufweisen, ebenfalls vorgesehen sind und sich im Umfang der vorliegenden Erfindung befinden.
  • Die einzigen Einschränkungen in Bezug auf die Typen von aminohaltigen Molekülen, die zum Einschluss hier geeignet sind, liegen darin, dass mindestens eine (primäre oder sekundäre) aminohaltige Position verfügbar ist, die mit einem Trägeranteil reagieren und sich daran binden kann, und dass kein erheblicher Verlust an Bioaktivität vorliegt, nachdem das Prodrug-System die Ausgangsverbindung freisetzt und erneut bildet.
  • Es ist anzumerken, dass zum Einbringen in die Prodrug-Zusammensetzungen der Erfindung geeignete Ausgangsverbindungen selbst Substanzen/Verbindungen sein können, die nach einer hydrolytischen Freisetzung von der angebundenen Zusammensetzung nicht aktiv sind, sondern aktiv werden, nachdem sie einen weiteren chemischen Prozess/eine weitere chemische Reaktion durchgemacht haben. Zum Beispiel kann ein Arzneistoff gegen Krebs, der durch das Doppel-Prodrug-Transportsystem in den Blutstrom abgegeben wird, inaktiv bleiben, bis er in eine Krebs- oder Tumorzelle eintritt, worauf er durch die chemischen Vorgänge der Krebs- oder Tumorzelle, z. B. durch eine für diese Zelle einzigartige enzymatische Reaktion aktiviert wird.
  • 3. Abgangsgruppen
  • In denjenigen Aspekten, in welchen B1 oder B2 eine Abgangsgruppe ist, schließen geeignete Abgangsgruppen ohne Einschränkungen Einheiten wie N-Hydroxybenzotriazolyl, Halogen, N-Hydroxyphthalimidyl, p-Nitrophenoxy, Imidazolyl, N-Hydroxysuccinimidyl; Thiazolidinylthion oder andere gute Abgangsgruppen, wie sie dem Durchschnittsfachmann verständlich sind, ein. Die hier verwendeten und beschriebenen Synthesereaktionen sind dem Durchschnittsfachmann ohne übermäßige Versuchsführung klar.
  • Zum Beispiel kann eine acylierte Zwischenverbindung (I) mit einem Reaktanten wie 4-Nitrophenylchlorformiat, Disuccinimidylcarbonat (DSC), Carbonyldiimida zol, Thiazolidinthion usw. umgesetzt werden, um das gewünschte aktivierte Derivat bereitzustellen.
  • Die selektive Acylierung des phenolischen oder anilinischen Anteils des p-Hydroxybenzylalkohols oder des p-Aminobenzylalkohols und des o-Hydroxybenzylalkohols oder des o-Aminobenzylalkohols kann z. B. mit thiazolidinthionaktivierten Polymeren, succinimidylcarbonataktivierten Polymeren, carbonsäureaktivierten Polymeren, geblockten Aminosäurederivaten durchgeführt werden. Nachdem sie sich an Ort und Stelle befindet, ist die „aktivierte" Form der PEG-Prodrug (oder geblockten Prodrug) zur Konjugation mit einer amin- oder hydroxyhaltigen Verbindung bereit.
  • F. SYNTHESE DES POLYMEREN PRODRUG-TRANSPORTSYSTEMS
  • Die Synthese der jeweiligen Polymer-Prodrugs ist in den Beispielen dargelegt. Im Allgemeinen jedoch wird der polymere Rest in einem bevorzugten Verfahren zur Herstellung des Prodrug-Transportsystems zuerst an die Verzweigungsgruppen angelagert. Getrennt davon wird die biologisch aktive Einheit oder der Arzneistoff, z. B. Arzneistoff-OH oder Arzneistoff-NH2 (B1 oder B2 der Formel I) an den TML-Bestandteil, der auch einen bifunktionellen Abstandhalter daran einschließen kann, an einem Anlagerungspunkt des Polymers angelagert. Als nächstes wird der die Endgruppenverzweigungen enthaltende polymere Rest mit dem Arzneistoff-TML-Anteil unter zum Bilden des Endprodukts ausreichenden Bedingungen umgesetzt.
  • Die Anlagerung des den TML-Arzneistoff-Bestandteil enthaltenden bifunktionellen Abstandhalters an den Polymeranteil wird vorzugsweise in Gegenwart eines Kupplungsmittels durchgeführt. Eine nicht-beschränkende Liste geeigneter Kupplungsmittel schließt 1,3-Diisopropylcarbodiimid (DIPC), sämtliche beliebigen geeigneten Dialkylcarbodiimide, 2-Halogen-1-alkylpyridiniumhalogenide, (Mukaiyama-Reagenzien), 1-(3-Dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimid (EDC), Propanphosphonsäurecycloanhydrid (PPACA) und Phenyldichlorphosphate usw. ein, die z. B. von kommerziellen Quellen wie Sigma Aldrich Chemical erhältlich sind oder unter Verwendung bekannter Techniken synthetisiert werden können.
  • Vorzugsweise werden die Substituenten in einem inerten Lösungsmittel wie Methylenchlorid, Chloroform, DMF oder Gemischen davon umgesetzt. Die Reaktion wird vorzugsweise auch in Gegenwart einer Base wie Dimethylaminopyridin, Diisopropylethylamin, Pyridin, Triethylamin usw. zum Neutralisieren von jeglichen gebildeten Säuren und bei einer Temperatur von 0°C bis zu etwa 22°C (Raumtemperatur) durchgeführt.
  • Insbesondere schließt ein Verfahren zur Herstellung eines polymeren Transportsystems das Umsetzen einer Verbindung der Formel (VIII)
    Figure 00320001
    wobei sämtliche Variablen wie vorstehend definiert sind und B'1 ein Rest einer hydroxy- oder aminhaltigen Einheit ist;
    mit einer Verbindung der Formel (IX)
    Figure 00330001
    wobei R1 ein polymerer Rest ist, Y1 O, S oder NR4 ist; M O, S oder NR5 ist; (a) null oder eins ist; (m) 0 oder eine positive ganze Zahl ist; Y2-3 unabhängig voneinander O, S oder NR10 sind; und R2-3 unabhängig von einander ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, C1-6-Alkylen, verzweigten C3-17-Alkylen, C3-8-Cycloalkylen, substituierten C1-6-Alkylen, substituierten C3-8-Cycloalkylen, Arylen, substituierten Arylen, Aralkylen, C1-6-Heteroalkylen, substituierten C1-6-Heteroalkylen, C1-6-Alkoxy, Phenoxy und C1-6-Heteroalkoxy;
    E5
    Figure 00330002
    ist;
    E6-8 unabhängig voneinander H, E5 oder
    Figure 00330003
    sind
    wobei D3 und D4 unabhängig voneinander OH oder eine Abgangsgruppe, die in der Lage ist, mit einem ungeschützten Amin oder Hydroxy oder einer endständigen Verzweigungsgruppe zu reagieren, ist;
    (n) und (p) unabhängig voneinander 0 oder eine positive ganze Zahl sind;
    Y2-3 unabhängig voneinander O, S oder NR10 sind; und
    R6-10 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, C1-6-Alkylen, verzweigten C3-12-Alkylen, C3-8-Cycloalkylen, substituierten C1-6-Alkylen, substituierten C3-8-Cycloalkylen, Arylen, substituierten Arylen, Aralkylen, C1-6-Heteroalkylen, substituierten C1-6-Heteroalkylen, C1-6-Alkoxy, Phenoxy und C1-6-Heteroalkoxy; ein.
  • In weiteren Aspekten des Verfahrens sind D3 und D4 unabhängig voneinander ausgewählt aus endständigen Verzweigungsgruppen der Formel (X)
    Figure 00340001
    wobei E15-18 ausgewählt sind aus derselben Gruppe, die E5-8 definiert, außer dass D3 und D4 mit D'3 und D'4, die nachstehend definiert sind, ausgetauscht sind. In dieser Ausführungsform können D'3 und D'4 unabhängig voneinander OH, eine Einheit der Formel (IV) oder (V) oder (XI)
    Figure 00340002
    sein, wobei E25-28 ausgewählt sind aus derselben Gruppe, die E5-8 definiert, außer dass D3 und D4 mit D''3 und D''4 ausgetauscht sind, die derart definiert sind, dass sie unabhängig voneinander OH oder eine Abgangsgruppe sind, die in der Lage ist, mit einem ungeschützten Amin oder Hydroxy zu reagieren.
  • Derartige Synthesetechniken ermöglichen es, dass z. B. bis zu sechzehn (16) Äquivalente Carbonsäure oder aktivierte Carbonsäure angelagert werden. Wie in den bevorzugten Strukturen hier dargestellt, sind PEG-Reste mit endgruppenverzweigten Multisäuren bevorzugte Aspekte der Erfindung.
  • Ungeachtet der ausgewählten Synthese schließen einige der bevorzugten Verbindungen, die aus den hier beschriebenen Synthesetechniken resultieren, Folgende ein:
    Figure 00360001
    Figure 00370001
    und
    Figure 00370002
    wobei R1 ein polymerer Rest wie PAO oder PEG ist und D OH, Formel (IV) oder (V) ist. Vorzugsweise ist D
    Figure 00370003
    Figure 00380001
    oder
    Figure 00380002
    wobei B ein Rest eines amin- oder hydroxyhaltigen Arzneistoffs ist.
  • In einem anderen bevorzugten Aspekt der Erfindung weisen die Verbindungen der vorliegenden Erfindung die Formel (XII) auf:
    Figure 00390001
    wobei sämtliche Variablen wie vorstehend definiert sind.
  • G. IN-VIVO-DIAGNOSTIKEN
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung stellt die Konjugate der Erfindung bereit, die wahlweise mit einer diagnostischen Markierung hergestellt sind, die an den vorstehend beschriebenen Transportverbesserer gebunden ist, wobei die Markierung für diagnostische oder bildgebende Zwecke ausgewählt ist. So wird eine geeignete Markierung hergestellt, indem sie an eine geeignete Einheit, z. B. einen Aminosäurerest, an einem beliebigen auf dem Fachgebiet standardmäßigen emittierenden Isotop, einem röntgendichten Marker, einem Magnetresonanzmarker oder anderen zur Magnetresonanzbildgebung geeigneten nicht-radioaktiven isotopischen Mar kern, Markern vom Fluoreszenztyp, Markern, die sichtbare Farben darstellen und/oder in der Lage sind, unter Ultraviolett-, Infrarot- oder elektrochemischer Stimulation zu fluoreszieren, um es zu ermöglichen, dass Tumorgewebe während chirurgischen Eingriffen abgebildet wird, usw. hergestellt. Wahlweise wird die diagnostische Markierung in eine konjugierte therapeutische Einheit eingebracht und/oder daran gebunden, wobei es ermöglicht wird, dass die Verteilung eines therapeutischen biologisch aktiven Materials in einem tierischen oder menschlichen Patienten überwacht wird.
  • In noch einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die erfinderischen markierten Konjugate durch auf dem Fachgebiet bekannte Verfahren mit einem geeigneten Marker, einschließlich z. B. Radioisotopmarkern, leicht hergestellt. Nur beispielsweise schließen diese 131Iod, 125Iod, 99mTechnetium und/oder 111Indium zur Herstellung von radioimmunszintigrafischen Mitteln zur selektiven Aufnahme in Tumorzellen in vivo ein. Zum Beispiel gibt es eine Anzahl an auf dem Fachgebiet bekannten Verfahren zum Binden von Peptid an Tc-99m, die nur beispielsweise diejenigen einschließen, die durch die US-Patente Nr. 5,328,679 ; 5,888,474 ; 5,997,844 ; und 5,997,845 , hier unter Bezugnahme eingebracht, aufgezeigt wurden.
  • Allgemein wird zur anatomischen Lokalisierung von Tumorgewebe in einem Patienten die Konjugatmarkierung einem Patienten oder Tier verabreicht, welcher/welches im Verdacht steht, dass er/es einen Tumor aufweist. Nach einer ausreichenden Zeitdauer zum Ermöglichen einer Lokalisierung des markierten Immunglobulins an der (den) Tumorstelle(n) wird das durch den Marker erzeugte Signal z. B. visuell, durch Röntgenradiografie, computerorientierte Transaxialtomografie, MRI, durch instrumentellen Nachweis einer lumineszierenden Markierung, durch eine Fotoabtastvorrichtung wie eine Gamma-Kamera oder ein beliebiges anderes Verfahren oder Instrument, das für die Beschaffenheit der ausgewählten Markierung geeignet ist, detektiert.
  • Das detektierte Signal wird dann in ein Bild oder eine anatomische und/oder physiologische Bestimmung der Tumorzelle umgewandelt. Das Bild ermöglicht es, den Tumor in vivo zu lokalisieren und eine geeignete therapeutische Strategie zu entwerfen. In denjenigen Ausführungsformen, in welchen die markierte Einheit selbst ein therapeutisches Mittel ist, stellt das detektierte Signal einen Nachweis der anatomischen Lokalisierung während einer Behandlung bereit, indem eine Basislinie für nachfolgende diagnostische und therapeutische Eingriffe bereitgestellt wird.
  • H. BEHANDLUNGSVERFAHREN
  • Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt Behandlungsverfahren für verschiedene medizinische Zustände bei Säugern bereit. Die Verfahren schließen das Verabreichen einer wirksamen Menge einer Prodrug wie eines wie hier beschrieben hergestellten mehrfach beladenen Ara-C-PEG-Konjugats dem eine derartige Behandlung benötigenden Säuger ein. Die Zusammensetzungen sind u. a. zur Behandlung einer neoplastischen Erkrankung, Reduzierung einer Tumorbelastung, Verhinderung der Metastase von Neoplasmen und Verhinderung des erneuten Auftretens des Wachstums von Tumoren/Neoplasmen in Säugern nützlich.
  • Die Menge der verabreichten Prodrug hängt von dem darin eingeschlossenen Ausgangsmolekül ab. Im Allgemeinen ist die bei den Behandlungsverfahren verwendete Menge die Menge, die das gewünschte therapeutische Ergebnis in Säugern wirksam erzielt. Natürlich variieren die Dosierungen der verschiedenen Prodrug-Verbindungen in gewissem Maße je nach der Ausgangsverbindung, der Hydrolysegeschwindigkeit in vivo, dem Molekulargewicht des Polymers usw. Im Algemeinen werden die Prodrug-Taxane allerdings in Mengen im Bereich von etwa 5 bis etwa 500 mg/m2 pro Tag auf der Basis der Menge der Taxaneinheit verab reicht. Camptothecin-Prodrugs werden ebenfalls in Mengen im Bereich von etwa 5 bis etwa 500 mg/m2 pro Tag verabreicht. Der dargelegte Bereich ist veranschaulichend, und der Fachmann wird die optimale Dosierung der ausgewählten Prodrug auf der Basis von klinischer Erfahrung und der Behandlungsindikation bestimmen. Tatsächliche Dosierungen sind dem Fachmann ohne übermäßige Versuchsführung verständlich.
  • Die Prodrugs der vorliegenden Erfindung können in ein oder mehrere geeignete Arzneimittel zur Verabreichung an Säuger eingeschlossen werden. Die Arzneimittel können in Form einer Lösung, Suspension, Tablette, Kapsel oder dergleichen vorliegen, die gemäß auf dem Fachgebiet bekannten Verfahren hergestellt sind. Es wird auch erwogen, dass die Verabreichung derartiger Zusammensetzungen je nach den Anforderungen des Fachmanns auf oralen und/oder parenteralen Wegen erfolgen kann. Eine Lösung und/oder Suspension der Zusammensetzung kann z. B. als Trägervehikulum zur Injektion oder Infiltration der Zusammensetzung durch auf dem Fachgebiet bekannte Verfahren, z. B. durch intravenöse, intramuskuläre, subdermale Injektion und dergleichen eingesetzt werden.
  • Eine derartige Verabreichung kann auch durch Infusion in einen Körperraum oder -hohlraum sowie durch Inhalation und/oder auf intranasalen Wegen erfolgen. In bevorzugten Aspekten der Erfindung allerdings werden die Prodrugs an diese benötigende Säuger parenteral verabreicht.
  • I. BEISPIELE
  • Die folgenden Beispiele dienen der Bereitstellung eines weiteren Verständnisses der Erfindung, sollen jedoch den Wirkumfang der Erfindung in keiner Weise ein schränken. Die unterstrichenen und fett gedruckten Zahlen in den Beispielen entsprechen denjenigen, die in den 1–5 dargestellt sind.
  • Allgemeines. Sämtliche Reaktionen wurden unter einer Atmosphäre von trockenem Stickstoff oder Argon durchgeführt. Im Handel erhältliche Reagenzien wurden ohne weitere Reinigung verwendet. Sämtliche PEG-Verbindungen wurden vor der Verwendung unter Vakuum oder durch azeotrope Destillation (Toluol) getrocknet. 1-H-Spektren wurden mit einem Gerät des Typs JEOL FT NMR System JNM GSX-270 unter Verwendung von Deuterochloroform als Lösungsmittel, wenn nicht spezifiziert, erhalten. 13-C-NMR-Spektren wurden bei 67,80 MHz an dem JNM GSX-270 erhalten. Chemische Verschiebungen (6) sind in Parts per Million (ppm) feldabwärts von Tetramethylsilan (TMS) angegeben, und Kupplungskonstanten (J-Werte) sind in Hertz (Hz) angegeben. Sämtliche PEG-Verbindungen wurden in steriler Kochsalzlösung (0,9%ig) zur Injektion vor den in-vivo-Arzneistoffbehandlungen gelöst (~15 mg/ml) und sind als ihre Ara-C-Äquivalente (absolute Menge von bereitgestelltem Ara-C) angegeben.
  • HPLC-Verfahren. Analytische HPLCs wurden unter Verwendung einer C8-Umkehrphasensäule (Beckman, Ultrasphere) unter isokratischen Bedingungen mit einem 80:20-Gemisch (V/V) von Methanol-Wasser als mobile Phase durchgeführt. Peakelutionen wurden bei 254 nm unter Verwendung eines UV-Detektors überwacht. Zum Nachweis der Gegenwart von jeglichem freiem PEG und auch zum Bestätigen der Gegenwart von PEGyliertem Produkt wurde ein Verdampfungslichtstreuungsdetektor (evaporative light scattering detector; ELSD), Modell PLEMD 950 (Polymer Laboratories) eingesetzt. Auf der Basis einer ELSD- und UV-Analyse waren sämtliche PEGylierten Endprodukte frei von nativem Arzneistoff und durch HPLC zu ≥ 95% rein.
  • Analyse des Ara-C-Gehalts in PEG-Derivaten. Zur Bestimmung des Ara-C-Gehalts in PEG-Derivaten wurde N4-Acetylcytidin als Modell verwendet. Die UV-Absorption von N4-Acetylcytidin in H2O wurde bei 257 nm für sechs verschiedene Konzentrationen im Bereich von 0,01 μmol/ml bis 0,05 μmol/ml bestimmt. Aus einer grafischen Standarddarstellung der Absorption gg. die Konzentration wurde der Absorptionskoeffizient ε von N4-Acetylcytidin als 36,4 berechnet (O. D. bei 257 nm für 1 mg/ml mit einem Lichtweg von 1,0 cm). PEGylierte Ara-C-Derivate wurden in H2O mit einer ungefähren Konzentration von 0,015 μmol/ml (auf der Basis eines MG von 40 kDa) gelöst und die UV-Absorption dieser Verbindungen bei 257 nm bestimmt. Unter Verwendung dieses Werts und Einsatz des von Vorstehendem erhaltenen Absorptionskoeffizienten ε wurde die Ara-C-Konzentration in der Probe bestimmt. Durch Dividieren dieses Werts durch die Probenkonzentration wurde der Prozentanteil an Ara-C in der Probe bereitgestellt.
  • Analyse des Melphalangehalts in PEG-Derivaten. Zur Bestimmung des Melphalangehalts in PEG-Derivaten wurde Melphalan als Standard verwendet. Die UV-Absorption von Melphalan in DMF-H2O (9:1, V/V) wurde bei 264 nm für fünf verschiedene Konzentrationen im Bereich von 0,02 μmol/ml bis 0,06 μmol/ml bestimmt. Aus einer grafischen Standarddarstellung der Absorption gg. die Konzentration wurde der Absorptionskoeffizient ε von Melphalan als 54,6 berechnet (O. D. bei 264 nm für 1 mg/ml mit einem Lichtweg von 1,0 cm). PEGylierte Melphalanderivate wurden in DMF-H2O (9:1, V/V) mit einer ungefähren Konzentration von 0,013 μmol/ml (auf der Basis eines MG von 40 kDa) gelöst und die UV-Absorption dieser Verbindungen bei 264 nm bestimmt. Unter Verwendung dieses Werts und Einsatz des von Vorstehendem erhaltenen Absorptionskoeffizienten ε wurde die Melphalankonzentration in der Probe bestimmt. Durch Dividieren dieses Werts durch die Probenkonzentration wurde der Prozentanteil an Melphalan in der Probe bereitgestellt.
    • Abkürzungen. DCM (Dichlormethan, DMAP (4-(Dimethylamino)pyridin), EDC (1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimid), HOBT (1-Hydroxybenzotriazol), IPA (2-Propanol), NMM (N-Methylmorpholin), TFA (Trifluoressigsäure).
  • Beispiel 1.
  • Verbindung 3a. Ein Gemisch aus Ara-C (1, 1,73 g, 7,12 mmol), 2a (700 mg, 1,78 mmol), HOBT (0,96 g, 7,12 mmol) und EDC·HCl(2,73 g, 14,25 mmol) in wasserfreiem Pyridin (50 ml) wurde bei Raumtemperatur für eine Dauer von 2 Std. gerührt, die Temperatur wurde auf 40°C erhöht und die Reaktion über Nacht fortgesetzt. Das Lösungsmittel wurde entfernt, Methylenchlorid (50 ml) wurde zum Lösen des Gemischs verwendet, gefolgt von Waschen mit Wasser (3 × 30 ml) und dann mit 0,1 N HCl (2 × 30 ml). Die organische Schicht wurde über wasserfreiem MgSO4 getrocknet und das Lösungsmittel im Vakuum entfernt, um ein Rohprodukt zu erhalten, das durch Silicagelsäulenchromatografie (5 bis 10% MeOH in DCM) gereinigt wurde, um 638,8 mg (52%) 3a als weißen Feststoff zu erhalten: 1H-NMR δ 1,42, 1,55, 2,17, 2,26, 2,46, 2,79, 3,84, 3,91, 4,14, 4,33, 4,53, 5,49, 6,07, 6,17, 6,52, 6,76, 7,31, 7,67, 8,16, 8,62; 13C-NMR δ 17,77, 20,11, 25,36, 28,32, 31,51, 31,96, 39,57, 50,18, 50,45, 61,88, 74,50, 80,15, 85,90, 88,58, 96,25, 122,51, 132,82, 133,34, 136,73, 138,22, 146,57, 149,90, 155,65, 155,96, 162,08, 171,89, 174,06.
  • Beispiel 2.
  • Verbindung 3b. Verbindung 1 wurde unter Verwendung einer ähnlichen Bedingung wie in Beispiel 1 mit 2b gekuppelt, um 3b in einer Ausbeute von 54% herzustellen: 13C-NMR δ 17,23, 17,92, 18,33, 25,49, 28,32, 31,51, 31,58, 31,99, 32,46, 39,52, 40,09, 50,08, 50,22, 61,72, 74,50, 74,94, 80,11, 80,15, 85,45, 85,90, 88,01, 88,58, 96,25, 122,51, 128,77, 129,03, 129,16, 131,68, 132,82, 136,24, 136,73, 138,22, 146,05, 146,57, 149,90, 155,65, 155,96, 171,85, 171,89, 174,06.
  • Beispiel 3.
  • Verbindung 4a. Verbindung 3a (638,8 mg, 1,03 mmol) wurde in wasserfreiem DCM (6 ml) und TFA (4 ml) bei Raumtemperatur für eine Dauer von 2 Std. gerührt. Ethylether wurde der Lösung zugesetzt, um das Rohprodukt auszufällen, das filtriert und mit Ether gewaschen wurde, um 4a als weißen Feststoff (534,5 mg, 82%) zu erhalten: 1H-NMR (DMSO-d6) δ 1,52 (s, 3H, (CH 3)2CH) 1,55 (s, 3H, (CH 3)2CH), 1,62 (d, 1H, J = 8,1 Hz, (CH3)2CH), 2,22 (s, 3H, CH 3Ar), 2,57 (s, 3H, CH 3Ar), 2,97 (s, 2H, CH2C(=O)), 3,41-4,27 (m, 5H, Ara-C's H-2'-H5'), 6,09 (d, 1H, J = 5,4, Ara-C's H-1'), 6,67 (s, 1H, Ar-H), 6,90 (s, 1H, Ar-H), 7,12 (d, J = 5,4, H-6), 8,05 (d, J = 8,1, H-5), 8,67 (bs, 1H, TFA); 13C-NMR (DMSO-d6) δ 15,45, 19,67, 24,97, 31,05, 31,23, 38,56, 40,41, 48,53, 49,02, 61,02, 64,94, 74,64, 76,14, 85,74, 86,95, 94,32, 122,32, 132,41, 134,08, 135,67, 138,09, 146,71, 149,20, 154,50, 158,21, 158,72, 162,02, 169,68, 171,87.
  • Beispiel 4.
  • Verbindung 4b. Verbindung 3b wurde derselben Bedingung wie in Beispiel 3 unterzogen, um 4b in einer Ausbeute von 82% zu erhalten: 1H-NMR (DMSO-d6) δ 1,52 (s, 3H, (CH 3)2CH) 1,55 (s, 3H, (CH 3)2CH), 1,62 (d, 1H, J = 8,1 Hz, (CH3)2CH), 2,22 (s, 3H, CH 3Ar), 2,57 (s, 3H, CH 3Ar), 2,97 (s, 2H, CH2C(=O)), 3,41-4,27 (m, 5H, Ara-C's H-2'-H5'), 6,09 (d, 1H, J = 5,4, Ara-C's H-1'), 6,67 (s, 1H, Ar-H), 6,90 (s, 1H, Ar-H), 7,12 (d, J = 5,4, H-6), 8,05 (d, J = 8,1, H-5), 8,67 (bs, 1H, TFA); 13C-NMR (DMSO-d6) δ 15,45, 19,67, 24,97, 31,05, 31,23, 38,56, 40,41, 48,53, 49,02, 61,02, 64,94, 74,64, 76,14, 85,74, 86,95, 94,32, 122,32, 132,41, 134,08, 135,67, 138,09, 146,71, 149,20, 154,50, 158,21, 158,72, 162,02, 169,68, 171,87.
  • Beispiel 5.
  • Verbindung 6a. Ein Gemisch aus PEG-Aspartamsäure (MG. 40.000, 5, 3 g, 0,074 mmol), 4a (385,6 mg, 0,74 mmol), NMM (240 mg, 2,38 mmol), HOBT (120,5 mg, 0,89 mmol), und EDC·HCl (228,4 mg, 1,19 mmol) in wasserfreiem DCM (50 ml) wurde bei 0°C für eine Dauer von 30 Minuten gerührt. Man ließ die Reaktion auf Raumtemperatur aufwärmen und für eine Dauer von 3 Tagen verlaufen, und sie wurde filtriert. Das Filtrat wurde im Vakuum eingeengt und der Rückstand aus IPA umkristallisiert, um 2,7 g (90%) Produkt zu erhalten. Die durch einen UV-Test gemessene Menge an Ara-C im Produkt betrug 2,11 Gew.-%: 13C-NMR δ 14,40, 19,22, 24,86, 31,17, 38,26, 38,90, 47,94, 48,67, 49,66, 60,17, 61,12, 61,90, 67,86-70,87 (PEG), 71,70, 74,50, 85,01, 87,53, 95,28, 121,39, 131,18, 132,68, 133,19, 134,77, 137,70, 145,26, 138,93, 155,23, 160,12, 161,56, 168,39, 170,72, 170,92, 171,27, 171,34.
  • Beispiel 6.
  • Verbindung 6b. Verbindung 4b wurde derselben Bedingung wie in Beispiel 5 unterzogen, um 6b in einer Ausbeute von 88% zu erhalten. Die durch einen UV-Test gemessene Menge an Ara-C im Produkt betrug 1,68 Gew.-%: 13C-NMR δ 15,12, 16,22, 24,52, 24,73, 29,55, 30,55, 31,15, 38,04, 38,59, 47,66, 49,16, 49,93, 50,18, 60,93, 61,12, 62,90, 69,44-71,59 (PEG), 71,70, 74,50, 84,78, 84,90, 87,53, 94,85, 127,60, 130,20, 135,51, 136,10, 141,70, 145,15, 147,50, 155,00, 161,20, 169,47, 170,62, 170,92, 171,27.
  • Beispiel 7.
  • Verbindung 9. PEG-Diol (7,55 g, 1,38 mmol) wurde in Toluol über eine Dauer von 2 Std. azeotrop gekocht, gefolgt von einer Entfernung von 200 ml Lösungsmittel durch Rotationsverdampfung. Die Lösung wurde auf ~30°C abgekühlt, und Triphosgen (0,544 g, 1,83 mmol) wurde als Feststoff zugesetzt, gefolgt von wasserfreiem Pyridin (0,434 g, 5,49 mmol), und das Reaktionsgemisch wurde bei 50°C für eine Dauer von 1 Std. gerührt. N-Hydroxyphthalimid (8, 1,12 g, 6,88 mmol) und wasserfreies Pyridin (0,54 g, 6,88 mmol) wurden dem Chlorformiatgemisch zugesetzt, und die Reaktion wurde für eine weitere Dauer von 2 Stunden bei 50°C, dann für eine Dauer von 12 Std. bei Raumtemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde durch Filterpapier filtriert und das Lösungsmittel im Vakuum entfernt und das Produkt aus Methylenchlorid-Ethylether (1100 ml, 8:2, V/V) umkristallisiert, um das Produkt (50,9 g, 92%) zu erhalten: 13C-NMR S 123,62, 128,10, 134,55,152,00, 160,00.
  • Beispiel 8.
  • PEG-cmc-Asp-O-t-Bu (11). Verbindung 9 (MG. 40.000, 20 g, 0,459 mmol) und Aspartamsäuredi-t-butylester-HCl (10, 1,0 g, 3,55 mmol) wurden in wasserfreiem DCM gelöst, gefolgt von der Zugabe von DMAP (0,433 g, 3,55 mmol). Die Lösung wurde über Nacht unter Rückfluss gekocht, gefolgt von der Ausfällung durch die Zugabe von Ethylether (1 l). Der Feststoff wurde durch Filtration isoliert und aus IPA (1 l) zweimal umkristallisiert. Der Filterkuchen wurde mit IPA (200 ml) und Ether (200 ml) gewaschen, um 15,6 g (78%) Produkt nach Trocknen bei 45°C im Vakuum zu erhalten: 13C-NMR δ 27,837 (CH2CO2C(CH3)3), 27,991 (CHCO2C(CH3)3), 37,752 (CHCH2CO2), 50,800 (NHCH), 64,212 (OCH7CH2OC(=O)NH), 81,333 (CH2CO2C(CH3)3), 82,007 (CHCO2C(CH3)3), 155,924 (OCH2CH2OC(=O)NH), 169,674 (CH2CO,C(CH3)3), 169,969 (CHCO2C(CH3)3).
  • Beispiel 9.
  • PEG-cmc-Asp-OH (12). Verbindung 11 (15 g, 0,375 mmol) wurde in DCM (150 ml) gelöst, gefolgt von der Zugabe von TFA (75 ml). Die Lösung wurde bei Raumtemperatur für eine Dauer von 2 Std. gerührt, und Hexan (500 ml) wurde zugesetzt, um den Feststoff auszufällen. Der Feststoff wurde mit Hexan verrieben, um TFA zu entfernen, gefolgt von Umkristallisation aus abgekühltem DCM-Ether.
  • Der umkristallisierte Feststoff wurde erneut in DCM (150 ml) gelöst und mit Wasser (150 ml) gewaschen. Die organische Schicht wurde abgetrennt, über wasserfreiem MgSO4 getrocknet, im Vakuum eingeengt und mit Ether ausgefällt, um 12,4 g (83%) Produkt zu erhalten: 13C-NMR δ 36,441 (CHCH2CO2), 50,177 (NHCH), 64,390 (OCH2CH2OC(=O)NH), 81,333 (CH2CO2C(CH3)3), 82,007 (CHCO2C(CH3)3), 156,172 (OCH2CH2OC(=O)NH), 171,944 (CH2CO2C(CH3)3), 172,211 (CHCO2C(CH3)3).
  • Beispiel 10.
  • Boc-Asp-Asp-OMe (15). EDC·HCl (2,47 g, 12,86 mmol) wurde einem Gemisch aus BocNH-Aspartamsäure (13, 1 g, 4,29 mmol), Aspartamsäuredimethylester·HCl (14, 1,86 g,
  • 9,43 mmol) und DMAP (2,47 g, 12,86 mmol) in wasserfreiem DCM (30 ml) und DMF (2 ml) bei 0°C zugesetzt. Man ließ das Gemisch auf Raumtemperatur über Nacht aufwärmen. Das Gemisch wurde dreimal mit 1N HCl gewaschen und die organische Schicht über wasserfreiem MgSO4 getrocknet, gefolgt von der Entfernung des Lösungsmittels im Vakuum, um das Produkt (2,0 g, 90%) zu erhalten: 1H-NMR δ 1,45 (s, 9H), 2,62-3,02 (m, 6H, 3 × CH), 3,70 (s, 6H, 2 × OCH3), 3,74 (s, 3H, OCH3), 3,75 (s, 3H, OCH3), 4,50 (bs, 1H, CH), 4,85 (m, 2H, 2 × CH), 6,05 (d, J = 6,95 Hz, 1H, NH), 6,98 (d, J = 8,05 Hz, 1H, NH), 7,57 (d, J = 7,69 Hz, 1H, NM).
  • Beispiel 11.
  • Asp-Asp-OMe (16). Verbindung 15 (2,0 g, 3,85 mmol) wurde in DCM (30 ml) und TFA (15 ml) gelöst, und die Lösung wurde für eine Dauer von 2 Std. bei Raumtemperatur gerührt. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum entfernt und der Rückstand zweimal mit DCM-Ether umkristallisiert, um das Produkt (1,74 g, 87%) als weißen Feststoff zu erhalten: 13C-NMR δ 35,52, 48,76, 50,12, 51,90, 51,96, 52,65, 114,59, 118,49, 168,43, 170,02, 170,92, 171,17, 171,40, 171,48.
  • Beispiel 12.
  • PEG-cmc-Asp-Asp-OMe (17). DMAP (4,5 g, 36,86 mmol) wurde einer Lösung von 9 (MG. 40.000, 74 g, 1,84 mmol) und 16 (9,83 g, 18,43 mmol) in 700 ml wasserfreiem Chloroform zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde für eine Dauer von 24 Stunden unter Stickstoff unter Rückfluss gekocht. Die Reaktion wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und auf 1/4 Volumen eingeengt. Das Rohprodukt wurde mit 2,5 1 Ether ausgefällt, filtriert und aus 5,5 1 IPA (65°C) umkristallisiert. Das Produkt wurde filtriert und zweimal mit frischem IPA, zweimal mit frischem Ether gewaschen und über Nacht bei 40°C getrocknet, um 59,0 g (84%) 17 zu erhalten: 13C-NMR δ 35,344, 36,931, 48,082, 48,208, 50,835, 51,509, 52,239, 61,045, 63,953, 68,854-72,056, 155,538, 170,102, 170,369, 170,453, 170,734.
  • Beispiel 13.
  • PEG-cmc-Asp-Asp-OH (18). Verbindung 17 (51 g, 1,26 mmol) und LiOH·H2O (0,8 g, 18,9 mmol) wurden in 300 ml Wasser gelöst, und die Lösung wurde über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Der pH-Wert der Lösung wurde durch Zugabe von 1N HCl auf 2,5 eingestellt. Die Lösung wurde mit DCM (3 × 600 ml) extrahiert, die organischen Schichten wurden vereinigt, über wasserfreiem MgSO4 getrocknet und im Vakuum eingeengt. Der Rückstand wurde aus DCM-Ether umkristallisiert, um das Produkt zu erhalten, das durch Filtration aufgefangen und bei 40°C über Nacht getrocknet wurde, um 38 g (54%) der octa-Säure zu erhalten: 13C-NMR (D2O) δ 38,384, 39,704, 51,951, 54,465, 62,934, 67,105, 71,445-74,381 (PEG), 159,772, 173,831, 174,940, 176,359, 176,696,
  • Beispiel 14.
  • Mel-OMe (20). Melphalan (19, 1,00 g, 3,28 mmol) wurde in 2,2-Dimethoxypropan (65,59 ml, 533,49 mmol) suspendiert. Der Suspension wurden wässrige HCl (36%ig, 3,28 ml) und absoluter Methanol (4 ml) zugesetzt. Das Gemisch wurde unter sanftem Rückfluss und kräftigem Rühren erwärmt, bis die Lösung begann, leicht braun zu werden, gefolgt von Rühren bei Raumtemperatur für eine Dauer von 18 Std. Das Reaktionsgemisch wurde im Vakuum eingeengt und das Rohprodukt aus dem Rückstand mit Ether ausgefällt. Der Feststoff wurde filtriert, mit Ether gewaschen und durch Silicagelsäulenchromatografie (CHCl3:MeOH = 9:1, V/V) gereinigt, um das gewünschte Produkt (0,47 g, 45%) zu erhalten: 13C-NMR δ 39,751, 40,340, 51,912, 53,435, 55,803, 112,124, 126,076, 130,620, 145,033, 175,754.
  • Beispiel 15.
  • Boc-TML1β-Mel-OMe (22). EDC (0,52 g, 2,70 mmol) und DMAP (0,988 g, 8,10 mmol) wurden einem Gemisch aus 21 (0,531 g, 1,35 mmol) und 20 (0,863 g, 2,70 mmol) in wasserfreiem DCM (15 ml) und wasserfreiem DMF (5 ml) bei 0°C in einem Eisbad zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde bei Raumtemperatur über Nacht unter Stickstoff gerührt, dann im Vakuum eingeengt. Der Rückstand wurde erneut in DCM (75 ml) gelöst und dreimal mit 25 ml 1N HCl gewaschen. Die organische Schicht wurde über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, eingeengt und durch Silicagelsäulenchromatografie (Ethylacetat:Hexan = 7:3, V/V) gereinigt, um das gewünschte Produkt (0,757 g, 80,8%) zu erhalten: 13C-NMR δ 20,120, 25,306, 28,294, 31,768, 35,427, 35,947, 36,669, 39,505, 40,311, 49,324, 51,959, 53,234, 53,453, 79,467, 112,095, 123,374, 125,169, 130,439, 132,856, 133,427, 136,666, 138,697, 145,091, 149,841, 156,081, 170,888, 172,298.
  • Beispiel 16.
  • TML1β-Mel-OMe-TFA-Salz (23). Verbindung 22 (0,757 g, 1,09 mmol) wurde in DCM (5 ml) und TFA (2,5 ml) bei Raumtemperatur für eine Dauer von 2 Std. gerührt. Die Reaktionslösung wurde eingeengt, erneut in minimalem DCM gelöst und mit Ether ausgefällt. Das Produkt wurde durch Filtration aufgefangen, um das gewünschte Produkt (0,222 g, 35,9%) zu erhalten: 13C-NMR (CDCl3 + CD3OD) δ 20,026, 25,146, 31,738, 31,892, 35,271, 36,219, 39,163, 40,340, 49,006, 52,219, 53,396, 112,073, 123,260, 124,756, 130,377, 133,026, 133,180, 136,815, 138,595, 145,110, 149,283, 171,069, 171,619, 172,630.
  • Beispiel 17.
  • PEG-cmc-TML1β-Mel-OMe (24). Ein Gemisch aus PEG-cmc-Asp-Asp-OH (12, 1,6 g, 0,0391 mmol), 23 (0,277 g, 0,391 mmol), EDC (0,076 g, 0,391 mmol) und DMAP (0,155 g, 1,269 mmol) in wasserfreiem DCM (23 ml) und wasserfreiem DMF (6 ml) wurde über Nacht bei Raumtemperatur unter Stickstoff gerührt. Die Lösung wurde im Vakuum eingeengt und der Rückstand aus 130 ml IPA umkristallisiert, um das Produkt (1,543 g, 92,5%) zu erhalten. Die durch einen UV-Test gemessene Menge an Melphalan im Produkt betrug 2,86 Gew.-%: 13C-NMR δ 19,642, 24,788, 31,175, 34,350, 35,975, 38,817, 39,905, 48,558, 51,553, 52,808, 60,897, 62,331, 65,145-72,878 (PEG), 111,394, 122,761, 124,425, 129,698, 132,105, 132,878, 135,804, 137,737, 144,316, 149,065, 160,432, 170,608, 171,598.
  • Beispiel 18.
  • Boc-TML1β-Ara-C (25). Eine Lösung von Ara-C (1, 9,88 g, 40,66 mmol) in wasserfreiem Pyridin (85 ml) wurde einem Gemisch aus 21 (4,0 g, 10,17 mmol), HOBT (5,49 g, 40,66 mmol), EDC (15,61 g, 81,32 mmol) und NMM (8,93 ml, 8,21 g, 81,32 mmol, 8 Äqu.) in wasserfreiem Pyridin (200 ml) zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde für eine Dauer von 48 Std. bei 40°C unter Stickstoff gerührt, gefolgt von der Einengung im Vakuum. Der Rückstand wurde erneut in DCM (300 ml) gelöst, dreimal mit Wasser (100 ml) und zweimal mit 0,1N HCl (100 ml) gewaschen. Die organische Schicht wurde über Magnesiumsulfat getrocknet, eingeengt und durch Silicagelsäulenchromatografie (CHCl3 – MeOH = 9:1, V/V) gereinigt, um das gewünschte Produkt (3,26 g, 52%) zu erhalten: 13C-NMR δ 20,315, 25,560, 28,522, 31,660, 35,520, 36,200, 39,221, 50,239, 61,719, 75,171, 76,698, 79,635, 85,341, 88,052, 96,435, 122,894, 132,519, 133,190, 136,186, 138,007, 146,222, 149,109, 155,906, 162,191, 171,733.
  • Beispiel 19.
  • TML1β-Ara-C-TFA-Salz (26). Verbindung 25 (3 g, 4,85 mmol) wurde in DCM (15 ml) gelöst, gefolgt von der Zugabe von TFA (7,5 ml) bei 0°C. Das Reaktionsgemisch wurde bei 0°C für eine Dauer von 1,2 Stunden gerührt und im Vakuum in einem Kühlwasserbad eingeengt. Der Rückstand wurde mit DCM-Ether ausgefällt, um das gewünschte Produkt (2,37 g, 77%) zu erhalten: 13C-NMR (CDCl3 + CD3OD) δ 20,0, 25,3, 31,5, 31,7, 35,0, 38,9, 50,2, 60,9, 75,1, 75,8, 85,7, 88,1, 94,9, 109,7, 113,5, 117,3, 121,1, 122,5, 132,6, 36,4, 138,4, 148,7, 149,5, 150,1, 159,2, 159,6, 160,1, 160,6, 15 161,1, 170,6, 172,7.
  • Beispiel 20.
  • PEG-cmc-Asp-Asp-TML1β-AraC, Octamer (27). Die Verbindungen 26 und 18 wurden derselben Bedingung wie in Beispiel 18 unterzogen, um 27 herzustellen.
  • Beispiel 21.
  • In-vitro- und in-vivo-Daten für die Verbindungen 6a und 6b.
  • In diesem Beispiel sind in-vivo- und in-vitro-Daten bereitgestellt und mit unmodifiziertem Ara-C verglichen.
  • In Vivo
  • Athymische Nacktmäusen wurde subkutan ein von Spendermäusen erhaltenes Gewebefragment von LX-1 mit 4–5 mm3 implantiert. Die Tumortrokarstelle wurde zweimal wöchentlich betrachtet und einmal fühlbar gemessen. Das Tumorvolumen für jede Maus wurde durch Messen von zwei Maßen mit Messschiebern bestimmt und unter Verwendung der folgenden Formel berechnet: Tumorvolumen = (Länge × Breite)2/2. Als die Tumore das mittlere Volumen von 90 mm3 erreichten wurden die Mäuse in ihre Versuchsgruppen eingeteilt, die aus unmodifiziertem Ara-C und PEG-Ara-C-Verbindungen bestanden. Die Mäuse wurden in gleichmäßig verteilte Tumorgröße sortiert, in Gruppen von 4 bis 6 Mäuse/Gruppe unterteilt und ihre Ohren zur dauerhaften Identifikation gestanzt. Arzneistoffe wurden intravenös q3d × 4 (Tag 1, 4, 7 und 10) mit einer ungefähren Geschwindigkeit von 0,5 ml pro Minute über die Schwanzvene verabreicht. Verbindungen wurden sowohl auf gleichmolarer Basis (absolute Wirkstoffmenge) von 20 mg/kg als auch in der Nähe ihres jeweiligen MTD (Ara-C, 100 mg/kg/Dosis (Toxizität); 6a und 6b, 40 mg/kg/Dosis (Volumen) verabreicht. Das Gewicht der Mäuse und die Tumorgröße wurden zu Beginn der Studie und zweimal wöchentlich über eine Dauer von 4 Wochen gemessen. Die Arzneistoffwirksamkeit wurde durch Vergleichen des Tumorwachstums bei behandelten gegenüber unbehandelten (kein Vehikulum) Kontrollmäusen bestimmt. Fünf Typen von Endpunkten wurden als Die Vergleichsgrundlage verwendet: (a) mittlere Tumorvolumina an Tag 28; (B) mittlere prozentuale Veränderung von einzelnen Tumorvolumina seit Beginn; (c) prozentualer Unterschied im Tumorvolumen (%T/C), gemessen, als das mittlere Tumorvolumen der Kontrollgruppe etwa 800–1100 mm3 erreichte (exponentielle Wachstumsphase); (d) prozentualer Unterschied im Tumorvolumen (%T/C) an Tag 21 (2000 mm3) und (e) die Zahl des Tumorrückgangs (kleineres Tumorvolumen an Tag 28 verglichen mit Tag 1) pro Gruppe.
  • Ergebnisse
  • Verbindung 6b zeigte bessere Antitumoraktivität als natives Ara-C bei nur 20% der Dosis der aktiven Ausgangsverbindung. Verbindung 6a zeigte ebenfalls erhebliche Wirksamkeit. Wenngleich der %T/C etwa das Zweifache desjenigen betrug, der für 6b aufgezeichnet wurde, ließ er sich trotzdem sehr vorteilhaft mit nativem Ara-C vergleichen, insbesondere unter Berücksichtigung dessen, dass die erfinderische Verbindung mit nur 20% der Dosis der aktiven Ausgangsverbindung verabreicht wurde.
    Verbindung t1/2 (Std.)a Rattenplasma IC50 (nM)a P388/O LX-1 %T/Cb
    Ara-C - 10 74,0 (100 mg/kg)
    Verbindung 6a 2,1 123 122 (20 mg/kg)
    Verbindung 6b 53 958 59,3 (20 mg/kg)
    • a Sämtliche Versuche wurden bei 37°C zweifach durchgeführt und t1/2 wurde durch das Verschwinden von PEG-Derivaten gemessen. Standardabweichung der Messungen = ±10%.
    • b Das mittlere Basislinientumorvolumen betrug 1000 mm3.
  • in-vitro-Bioassay
  • Eine Reihe von in-vitro-Assays zum Bestimmen des IC50 für unmodifiziertes Ara-C und Verbindung 10 wurde unter Verwendung der Zelllinie P388/O (Mäuselymphoidneoplasma, Southern Research Institute) durchgeführt. Man ließ die P388/O-Zellen in RPMI-1640-medium (Whittacker Bioproducts, Walkersville, maryland) + 10% FBS (Hyclone Inc., Logan UT) wachsen. Bioassays wurden in ihren jeweiligen Medien, enthaltend Antibiotika und Fungizon, durchgeführt.
  • Ara-C wurde in DMSO gelöst und in Kulturmedien auf die geeignete Konzentration verdünnt. Die PEG-Ara-C-Verbindungen wurden in Wasser gelöst und in Kulturmedien auf die geeigneten Konzentrationen verdünnt.
  • Die Assays wurden zweifach in 96-Mulden-Mikrotiterzellkulturplatten durchgeführt. Eine Zweifach-Reihenverdünnung der Verbindungen wurde in den Mikrotiterplatten durchgeführt. Zellen wurden durch Inkubieren mit 0,1% Trypsin/Versene bei 37°C abgelöst. Trypsin wurde durch Zugabe der geeigneten Medien für jede Zelllinie, enthaltend 10% FBS, inaktiviert. Jeder Mulde der Mikrotiterplatten wurden 10.000 Zellen zugesetzt. Nach drei Tagen wurde das Zellwachstum durch Zugabe eines Stoffwechselindikatorfarbstoffs, Alamar Blue, nach dem Protokoll des Herstellers gemessen. Der IC50-Wert für die Testverbindungen und die Bezugsverbindung sind vorstehend in der Tabelle bereitgestellt.
  • Während hier beschrieben wurde, was gegenwärtig als die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung angenommen wird, erkennt der Fachmann, dass Änderungen und Modifikationen ohne Abweichen vom Geist der Erfindung durchgeführt werden können. Es ist beabsichtigt, sämtliche derartige Änderungen und Modifikationen, wie sie in den tatsächlichen Umfang der Erfindung fallen, zu beanspruchen.

Claims (23)

  1. Verbindung, umfassend die Formel:
    Figure 00570001
    wobei: R1 ein polymerer Rest ist; Y1 O, S oder NR4 ist; M O, S oder NR5 ist; E1
    Figure 00570002
    ist; E2 E1 oder
    Figure 00570003
    ist; E3-4 unabhängig voneinander H, E1 oder
    Figure 00580001
    sind; (a) null oder eins ist; (m) null oder eine positive ganze Zahl ist; (n) und (p) unabhängig voneinander 0 oder eine positive ganze Zahl sind; Y2-3 unabhängig voneinander O, S oder NR10 sind; R2-10 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, C1-6-Alkyl, verzweigtem C3-12-Alkyl, C3-8-Cycloalkyl, substituiertem C1-6-Alkyl, substituiertem C3-8-Cycloalkyl, Aryl, substituiertem Aryl, Aralkyl, C1-6-Heteroalkyl, substituiertem C1-6-Heteroalkyl, C1-6-Alkoxy, Phenoxy und C1-6-Heteroalkoxy; D1 und D2 unabhängig voneinander
    Figure 00590001
    oder eine endständige Verzweigungsgruppe sind; wobei (v) und (t) unabhängig voneinander 0 oder eine positive ganze Zahl von bis zu etwa 6 sind; J NR12 oder
    Figure 00590002
    ist; L1 und L2 unabhängig voneinander ausgewählte bifunktionelle Verbindungsgruppen sind; Y4-7 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus O, S und NR14; R11-14 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, C1-6-Alkyl, verzweigtem C3-12-Alkyl, C3-8-Cycloalkyl, substituiertem C1-6-Alkyl, substituiertem C3-8-Cycloalkyl, Aryl, substituiertem Aryl, Aralkyl, C1-6-Heteroalkyl, substituiertem C1-6-Heteroalkyl, C1-6-Alkoxy, Phenoxy und C1-6-Heteroalkoxy; Ar eine Einheit ist, die, falls in Formel (I) eingeschlossen, einen mehrfach substituierten aromatischen Kohlenwasserstoff oder eine mehrfach substituierte heterocyclische Gruppe bildet; B1 und B2 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Abgangsgruppen, OH, Resten von hydroxyhaltigen Einheiten oder aminhaltigen Einheiten; wobei die endständige Verzweigungsgruppe die Formel
    Figure 00600001
    umfasst, wobei E35
    Figure 00600002
    ist; E36-38 unabhängig voneinander H, E35 oder
    Figure 00600003
    sind; D'1
    Figure 00610001
    oder
    Figure 00610002
    ist; D'2 OH,
    Figure 00620001
    oder
    Figure 00620002
    ist; wobei E45
    Figure 00630001
    ist; E46-48 unabhängig voneinander H, E45 oder
    Figure 00630002
    sind; wobei D''1
    Figure 00630003
    oder
    Figure 00640001
    ist; D''2 OH,
    Figure 00640002
    oder
    Figure 00650001
    ist.
  2. Verbindung nach Anspruch 1, wobei R1 ferner eine endständige Gruppe A umfasst, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, NH2, OH, CO2H, C1-6-Einheiten und
    Figure 00650002
  3. Verbindung nach Anspruch 2, umfassend die Formel
    Figure 00650003
  4. Verbindung nach Anspruch 3, wobei Y1 O ist.
  5. Verbindung nach Anspruch 1, wobei R1 einen Polyalkylenoxidrest umfasst.
  6. Verbindung nach Anspruch 5, wobei R1 einen Polyethylenglycolrest umfasst.
  7. Verbindung nach Anspruch 3, wobei R1 einen Polyethylengrlycolrest umfasst.
  8. Verbindung nach Anspruch 5, wobei R1 ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus -C(=Y6)-(CH2)f-O-(CH2CH2O)x-A, -C(=Y6)-Y7-(CH2)f-O(CH2CH2O)x-A, -C(=Y6)-NR23-(CH2)f-O-(CH2CH2O)x-A, -(CR24R25)e-O-(CH2)f-O-(CH2CH2O)x-A, -NR23-(CH2)f-O-(CH2CH2O)x-A, -C(=Y6)-(CH2)f-O-(CH2CH2O)x-(CH2)f-C(=Y6)-, -C(=Y6)-Y7-(CH2)f-O-(CH2CH2O)x-(CH2)f-Y7-C(=Y6)-, -C(=Y6)-NR23-(CH2)f-O-(CH2CH2O)x-(CH2)f-NR23-C(=Y6)-, -(CR24R25)e-O-(CH2)f-O-(CH2CH2O)x-(CH2)f-O-(CR24R25)e-, und -NR23-(CH2)f-O-(CH2CH2O)x-(CH2)f-NR23 wobei Y6 und Y7 unabhängig voneinander O, S oder NR23 sind; x der Polymerisationsgrad ist; R23, R24 und R25 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus H, C1-6-Alkyl, verzweigtem C3-12-Alkyl, C3-8-Cycloalkyl, substituiertem C1-6-Alkyl, substituiertem C3-8-Cycloalkyl, Aryl, substituiertem Aryl, Aralkyl, C1-6-Heteroalkyl, substituiertem C1-6-Heteroalkyl, C1-6-Alkoxy, Phenoxy und C1-6-Heteroalkoxy; e und f unabhängig voneinander null, eins oder zwei sind; und A eine endständige Gruppe ist.
  9. Verbindung nach Anspruch 8, wobei R1 -O-(CH2CH2O)x umfasst und x eine derartige positive ganze Zahl ist, dass das Gewichtsmittel des Molekulargewichts mindestens etwa 20.000 beträgt.
  10. Verbindung nach Anspruch 3, wobei R1 ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von etwa 20.000 bis etwa 100.000 aufweist.
  11. Verbindung nach Anspruch 3, wobei R1 ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von etwa 25.000 bis etwa 60.000 aufweist.
  12. Verbindung nach Anspruch 3, umfassend die Formel
    Figure 00670001
  13. Verbindung nach Anspruch 12, wobei D1
    Figure 00670002
    ist.
  14. Verbindung nach Anspruch 12, wobei D1
    Figure 00680001
    ist.
  15. Verbindung nach Anspruch 1, wobei L1 (CH2CH2O)2 ist.
  16. Verbindung nach Anspruch 1, wobei L2 ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus -CH2-, CH(CH3)-, -CH2C(O)NHCH(CH3)-, -(CH2)2-, -CH2C(O)NHCH2-, -(CH2)2-NH-, -(CH2)2-NH-C(O)(CH2)2NH- und -CH2C(O)NHCH(CH2CH(CH3)2-.
  17. Verbindung nach Anspruch 1, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus
    Figure 00690001
    Figure 00700001
    und
    Figure 00710001
    wobei R1 ein PEG-Rest ist und D ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus
    Figure 00710002
    und
    Figure 00720001
    wobei B ein Rest eines amin- oder hydroxyhaltigen Arzneistoffs ist.
  18. Verbindung nach Anspruch 17, wobei B ein Rest eines Vertreters der Gruppe ist, bestehend aus Daunorubicin, Doxorubicin; p-Aminoanilinsenf, Melphalan, Ara-C (Cysteinarabinosid), Leucin-Ara-C und Gencitabin.
  19. Arzneimittel, umfassend eine wie in einem der Ansprüche 1–18 definierte Prodrug-Verbindung und einen pharmazeutisch verträglichen träger.
  20. Verbindung, wie in einem der Ansprüche 1–18 definiert, zur Verwendung in einem Verfahren zur therapeutischen Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers.
  21. Verbindung nach Anspruch 1, wobei Ar die Formel
    Figure 00720002
    umfasst, wobei R11 und R18-20 einzeln ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, C1-6-Alkyl, verzweigtem C3-12-Alkyl, C3-8-Cycloalkyl, substituiertem C1-6-Alkyl, substituiertem C3-8-Cycloalkyl, Aryl, substitu iertem Aryl, Aralkyl, C1-6-Heteroalkyl, substituiertem C1-6-Heteroalkyl, C1-6-Alkoxy, Phenoxy und C1-6-Heteroalkoxy.
  22. Verbindung nach Anspruch 21, wobei R11 und R18-20 jeweils H oder CH3 sind.
  23. Verfahren zur Herstellung eines Polymerkonjugats, umfassend Umsetzen einer Verbindung der Formel (VIII)
    Figure 00730001
    wobei (v) und (t) unabhängig voneinander 0 oder eine positive ganze Zahl von bis zu etwa 6 sind; J NR12 oder
    Figure 00730002
    ist; L1 und L2 unabhängig voneinander ausgewählte bifunktionelle Verbindungsgruppen sind; Y4-5 unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus O, S und NR17; R11-17 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, C1-6-Alkyl, verzweigtem C3-12-Alkyl, C3-8-Cycloalkyl, substituiertem C1-6-Alkyl, substituiertem C3-8-Cycloalkyl, Aryl, substituiertem Aryl, Aralkyl, C1-6-Heteroalkyl, substituiertem C1-6-Heteroalkyl, C1-6-Alkoxy, Phenoxy und C1-6-Heteroalkoxy; Ar eine Einheit ist, die, falls in Formel (I) eingeschlossen, einen mehrfach substituierten aromatischen Kohlenwasserstoff oder eine mehrfach substituierte heterocyclische Gruppe bildet; und B'1 ein Rest einer hydroxy- oder aminhaltigen Einheit ist; mit einer Verbindung der Formel (IX)
    Figure 00740001
    wobei E5
    Figure 00740002
    ist; E6-8 unabhängig voneinander H, E5 oder
    Figure 00750001
    sind; jedoch nicht alle Reste E6-8 H sind; D3 und D4 unabhängig voneinander OH, eine Abgangsgruppe, die mit einem ungeschützten Amin oder Hydroxy oder einer endständigen Verzweigungsgruppe wie in Anspruch 1 definiert reagieren kann, sind, jedoch nicht beide Reste D3 und D4 OH sind; R1 ein polymerer Rest ist; Y1 O, S oder NR4 ist; M O, S oder NR5 ist; (a) null oder eins ist; (m) null oder eine positive ganze Zahl ist; (n) und (p) unabhängig voneinander 0 oder eine positive ganze Zahl sind; Y2-3 unabhängig voneinander O, S oder NR10 sind; und R2-10 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, C1-6-Alkyl, verzweigtem C3-12-Alkyl, C3-8-Cycloalkyl, substituiertem C1-6-Alkyl, substituiertem C3-8-Cycloalkyl, Arylen, substituiertem Aryl, Aralkyl, C1-6-Heteroalkyl, substituiertem C1-6-Heteroalkyl, C1-6-Alkoxy, Phenoxy und C1-6-Heteroalkoxy; unter Bedingungen, die zum Bewirken der Bildung eines Polymerkonjugats ausreichend sind.
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