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KR20240010081A - 표적화된-약물 컨쥬게이트와 함께 사용되는 메틸렌 카바메이트 링커 - Google Patents

표적화된-약물 컨쥬게이트와 함께 사용되는 메틸렌 카바메이트 링커 Download PDF

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KR20240010081A
KR20240010081A KR1020247000133A KR20247000133A KR20240010081A KR 20240010081 A KR20240010081 A KR 20240010081A KR 1020247000133 A KR1020247000133 A KR 1020247000133A KR 20247000133 A KR20247000133 A KR 20247000133A KR 20240010081 A KR20240010081 A KR 20240010081A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
drug
ligand
linker
drug conjugate
Prior art date
Application number
KR1020247000133A
Other languages
English (en)
Inventor
로버트 콜라코프스키
스코트 제프리
패트릭 버크
Original Assignee
씨젠 인크.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 씨젠 인크. filed Critical 씨젠 인크.
Publication of KR20240010081A publication Critical patent/KR20240010081A/ko

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Abstract

본 발명은 메틸렌 카바메이트 유닛을 포함하는 리간드-약물 컨쥬게이트 및 약물-링커 화합물을 제공한다. 본 발명은, 그 중에서도, 표적화 리간드로 약물의 컨쥬게이션을 위한 메틸렌 카바메이트 유닛을 가진 자기-희생성 조립 유닛으로 구성된 리간드-약물 컨쥬게이트, 그것의 제조 및 사용 방법, 및 이것들의 중간물을 제공한다. 본 발명의 리간드-약물 컨쥬게이트는 순환시 안정하지만, 유리 약물이 종양 세포 근처에서 또는 그 안에서 컨쥬게이트로부터 방출되면 세포 사멸을 일으킬 수 있다.

Description

표적화된-약물 컨쥬게이트와 함께 사용되는 메틸렌 카바메이트 링커{METHYLENE CARBAMATE LINKERS FOR USE WITH TARGETED-DRUG CONJUGATES}
관련 출원에 대한 교차-참조
본 비-가출원은 35 U.S.C. §119(e) 하에서 2013년 12월 19일에 출원된, 미결정 US 출원 일련 번호 61/918,539에 대한 이익을 주장하며, 이것은 그 전문이 본원에 참고로 포함된다.
많은 관심이 종양 세포로 세포독성제의 표적화된 전달을 위한 단클론성 항체 (mAb)의 사용을 둘러싸고 있다. 임상적 개발을 정당화하기 위해, 많은 다른 약물 클래스가 항체를 통한 전달에 대하여 평가되는 한편, 단지 소수의 약물 클래스만이, 적합한 독성 프로파일을 가지면서, 항체 약물 컨쥬게이트로서 충분히 활성인 것으로 입증되었다. 이러한 하나의 클래스는 아우리스타틴이며, 천연물 돌라스타틴 10에 관련된다. 대표적인 아우리스타틴은 MMAE (N-메틸발린-발린-돌라아이소류신-돌라프로인-노르에페드린) 및 MMAF (N-메틸발린-발린-돌라아이소류신-돌라프로인-페닐알라닌)를 포함한다.
전형적으로 링커를 통해, 항체로의 세포독성제의 부착에 의한 항체 약물 컨쥬게이트 (ADC)의 설계는 다양한 요인의 고려사항을 수반하는데, 링커로의 부착을 위한 약물에서 컨쥬게이션 핸들의 존재 및 전통적으로 안정한 방식으로 항체에 약물을 부착하는 링커 기술을 포함한다. 적당한 컨쥬게이션 핸들이 없는 것으로 생각되는 특정 약물 클래스는 ADC로서 사용에 적합하지 않은 것으로 간주되었다. 이러한 약물을 컨쥬게이션 핸들을 포함하도록 변형시키는 것이 가능할 수도 있지만, 이러한 변형은 약물의 활성 프로파일에 부정적으로 방해할 수 있다.
에스터 및 카보네이트를 포함하는 링커는 전형적으로 알콜-함유 약물의 컨쥬게이션(conjugation)에 사용되었으며 가변적 안정성 및 약물 방출 프로파일을 가진 ADC를 발생시킨다. 비-최적 프로파일은 감소된 ADC 효능, 컨쥬게이트의 불충분한 면역학적 특이성 및 컨쥬게이트로부터 약물의 비-특이적 방출로 인해 증가된 독성을 초래할 수 있다. 특정 페놀성 알콜이 에테르 결합을 통해 자기-희생성(self-immolative) 스페이서 유닛 p-아미도벤질 알콜에 직접 부착될 수 있는 것으로 나타났지만, 이 링커 전략은 많은 지방족 알콜-함유 약물을 포함하는 모든 알콜-함유 약물에 대하여 작용하지 않을 가능성이 크다 (예를 들어, Toki, et al. J. Org. Chem. 2002, 67, 1866-1872 참조). 상기에 대한 한 가지 이유는 지방족 알콜-함유 약물의 높은 pKa 때문일 수도 있다.
그러므로, 지금까지는 ADC, 및 일반적으로 리간드 약물 컨쥬게이트 (LDC)로서 사용에 부적합한 것으로 생각된 약물을 부착하는데 사용될 수 있는 새로운 링커 기술에 대한 필요성이 존재하며, 항체 이외에 다른 표적화 리간드에 방향족 알콜- 및 지방족 알콜-함유 약물을 결합시키기 위한 많은 다목적 방법에 대한 필요성을 포함한다. 본 발명은 상기 및 다른 필요성들을 해결한다.
본 발명은 그 중에서도(inter alia), 표적화 리간드로 약물의 컨쥬게이션을 위한 메틸렌 카바메이트 유닛을 가진 자기-희생성 조립 유닛으로 구성된 리간드-약물 컨쥬게이트, 그것의 제조 및 사용 방법, 및 이것들의 중간물을 제공한다. 본 발명의 리간드-약물 컨쥬게이트는 순환시 안정하지만, 유리 약물이 종양 세포 근처에서 또는 그 안에서 컨쥬게이트로부터 방출되면 세포 사멸을 일으킬 수 있다.
한 원칙적인 구체예에서, 리간드 약물 컨쥬게이트 (LDC), 또는 이것의 조성물은 리간드 유닛, 약물 유닛 및 리간드 유닛을 약물 유닛에 연결하는 링커 유닛으로 구성되는데, 링커 유닛은 메틸렌 카바메이트 유닛 및 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티를 가진 자기-희생성 조립 유닛으로 구성되며, 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티의 활성화는 자기-희생의 LDC로부터 유리 약물의 방출을 초래하고, 메틸렌 카바메이트 유닛은 약물 유닛 및 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티에 공유 결합에 의해 부착되며, 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 메틸렌 카바메이트 유닛은 식 I의 구조 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염으로 표현되는데:
상기 식에서
물결선은 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티 (X)로 메틸렌 카바메이트 유닛의 공유 결합에 의한 부착을 나타내며;
D는 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합된 작용기 (예를 들어, 하이드록실, 티올, 아미드 또는 아민 작용기)를 가진 약물 유닛이고;
T*는 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합된 상기 작용기 (예를 들어, 산소, 황, 선택적으로 치환된 질소)의 헤테로원자이며;
X는 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티이고;
R, R1 및 R2는 독립적으로 수소, 선택적으로 치환된 C1-C6 알킬, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴, 또는 선택적으로 치환된 C-결합된 C3-C8 헤테로아릴이거나,
또는 R 및 R1은 그것들이 부착되는 질소 및 탄소 원자와 함께 아제티디닐, 피롤로디닐, 피페리디닐 또는 호모피페리디닐 모이어티를 포함하고, R2는 수소이다.
상기 구체예들 중 일부에서는, 식 I의 메틸렌 카바메이트 유닛을 가진 리간드 약물 컨쥬게이트, 또는 이것의 조성물은 식 II의 구조 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염으로 표현되는데:
상기 식에서
L은 리간드 유닛이고;
Z는 스트레쳐 유닛(스트레쳐 유닛)이고;
B는 선택적 분지성 유닛이고 t가 1보다 클 때 존재하며 t가 1일 때는 없고;
A는 선택적 연결기 유닛이고;
X는 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티이고;
아래 첨자 t는 1 내지 4의 범위에 있고;
아래 첨자 p는 1 내지 16의 범위의 정수 (개개의 LDC에 대하여) 또는 개수 (LDC 조성물에서 LDC의 집단에 대하여)이고;
D, T*, R, R1 및 R2는 식 I에서 한정된 바와 같다.
다른 원칙적인 구체예는 중간물로서 리간드-약물 컨쥬게이트의 제조에 유용한 약물-링커 화합물인데, 약물-링커 화합물은 약물 유닛 및 링커 유닛으로 구성되고, 링커 유닛은 리간드 유닛에 메틸렌 카바메이트 유닛 및 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티를 가진 자기-희생성 조립 유닛을 제공하는 표적화 리간드에 공유 결합에 의한 결합을 형성할 수 있는 스트레쳐 유닛 전구체 (Z')로 구성되며, 약물-링커 화합물이 통합된 LDC에서 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티의 활성화는 자기-희생에 의한 LDC로부터 유리 약물의 방출을 초래하고, 메틸렌 카바메이트 유닛은 약물 유닛 및 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티에 공유 결합에 의해 부착된다.
상기 구체예 중 일부에서 식 I의 메틸렌 카바메이트 유닛을 가진 약물-링커 화합물은 다음 식 V의 구조 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 갖는데:
상기 식에서
*Z'는 스트레쳐 유닛 (Z)에 대한 스트레쳐 유닛 전구체이고 Z로 리간드 유닛의 공유 결합에 의한 부착을 제공하는 작용기로 구성되며;
B, A, X, R, R1, R2, T*, D, 및 아래 첨자 t는 식 (II)에 대하여 한정된 바와 같다.
도 1은 조성물의 ADC가 아우리스타틴 E의 하이드록실 작용기의 산소 헤테로원자를 통합하는 메틸렌 알콕시 카바메이트 유닛 (MAC 유닛)으로 구성되는, 4의 평균 약물 로딩을 가진 ADC 조성물의 래트 및 마우스 혈장에서 생체 외 안정성을 입증한다.
도 2는 PARP 억제제 BMN-673의 약물 유닛에 부착된 변종 MAC 유닛을 가진 리간드 약물 컨쥬게이트에 의해 표적화된 전달로부터 유리 약물의 세포 내 축적을 입증한다.
일반
본 발명은, 부분적으로는, 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티 (X) 및 약물 (예를 들어, 방향족 또는 지방족 알콜을 가진 약물)의 하이드록실 작용기의 산소 헤테로원자를 통합하는 메틸렌 알콕시 (또는 아릴옥시) 카바메이트 유닛 (본원에서 MAC 유닛으로도 불림)을 포함하는 자기-희생성 조립 유닛을 가진 약물-링커 모이어티의, 리간드 유닛으로의 부착이 약물의 하이드록시 작용기를 통한 조건부로 안정한 리간드-약물 컨쥬게이트 (LDC)의 합성을 허용한다는 발견에 기초한다. 결과의 LDC는 활성화시 유리 약물을 해방시킬 수 있으며, 이것은 하이드록실 작용기를 재생시킨다.
다른 구체예는, 부분적으로는, MAC 유닛이 티올, 아미드 또는 아민 작용기를 함유하는 약물을 포함하여, 하이드록실 이외의 작용기를 가진 약물과 함께 사용되는 다른 메틸렌 카바메이트 유닛을 제공하도록 조정될 수 있다는 발견에 기초한다. 따라서, 본원에서 제공된 예시의 자기-희생성 조립 유닛은 다양한 이탈 기 능력을 가진 약물 작용기의 헤테로원자에 직접 부착된 메틸렌 카바메이트 유닛을 포함한다. 일부 양태에서, 작용기는 약물의 하이드록실 (일차, 이차 및 삼차 지방족 알콜 및 방향족 알콜의 것을 포함), 티올 (알킬티올 및 아릴티올을 포함), 아미드 (카르복스아미드, 설폰아미드, 및 포스포르아미드 포함), 또는 아민 (환형 또는 지환형, 또는 일차 또는 이차 아릴 아민인 일차 지방족 아민, 이차 지방족 아민 및 삼차 지방족 아민)이며 이로 인해 메틸렌 카바메이트 유닛에 부착된 헤테로원자 (T*)는 산소, 황 또는 질소 헤테로원자이다 (예를 들어, 작용기가 이차 아미드, 삼차 아민, 환형 지방족 아민 또는 N-치환된 아릴 아민일 때, 선택적으로 치환됨). 상기 경우에서 자기-희생성 조립 유닛의 조건부 활성화는 H-T*-D를 방출하거나, 또는 삼차 아민의 경우에는, T*-D를 방출한다. MAC 유닛은 메틸렌 카바메이트 유닛의 한 유형인데, 하이드록실-함유 약물의 공유 결합에 의한 부착에 사용된 작용기 헤테로원자는 약물의 하이드록실 작용기의 산소 원자이다.
일부 구체예에서, LDC 또는 약물-링커 화합물의 자기-희생성 조립 유닛에서 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 메틸렌 카바메이트 유닛은 하기 표현된 식 I을 갖는데:
상기 식에서 물결선은 자기-희생성 조립 유닛의 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티 (X)로의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고; D는 LDC 또는 약물-링커 화합물의 약물-링커 모이어티로 통합된 작용기를 가진 약물 유닛이며, T*는 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합된 상기 작용기의 산소, 황, 또는 선택적으로 치환된 질소 헤테로원자이고; R 및 R1 및 R2는 독립적으로 수소, 선택적으로 치환된 C1-6 알킬, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴 또는 선택적으로 치환된 C-결합된 C3-8 헤테로아릴이거나, 또는 R 및 R1 둘 다는 그것들이 부착되는 질소 및 탄소 원자와 함께 아제티디닐, 피롤로디닐, 피페리디닐 또는 호모피페리디닐 모이어티 (바람직하게는 피롤로디닐 또는 피페리디닐 모이어티)를 포함하고, R2는 수소이다.
예시의 구체예는 식 (Ia)에서 제시된 바와 같이 R2가 수소인 것들을 포함하는데:
상기 식에서 물결선, T*, D, R, 및 R1은 식 I에 대하여 한정된 바와 같다. R 및 R1은 바람직하게는 수소, 선택적으로 치환된 C1-6 알킬, 또는 선택적으로 치환된 C6-14 아릴 (더 바람직하게는 수소, 선택적으로 치환된 C1-4 알킬 또는 선택적으로 치환된 페닐, 가장 바람직하게는 수소 또는 선택적으로 치환된 C1-4 알킬)이다. 식 Ia의 일부 구체예에서, R 및 R1은 수소이다. 식 Ia의 다른 구체예에서, R 및 R1 중 하나는 PEG 유닛 또는 염기성 유닛이고 나머지는 수소 또는 비치환된 C1-4 알킬이다.
예시의 구체예는 R1 및 R2가 그것들이 부착된 질소 및 탄소 원자와 함께 식 (Ib)에서 제시된 헤테로사이클로를 포함하는 것들을 포함하는데:
상기 식에서 T*, 및 D 및 물결선은 식 I에 대하여 한정된 바와 같고 s는 0, 1, 2 또는 3 (바람직하게는 0, 1, 또는 2; 더 바람직하게는 1 또는 2)이다.
일부 양태에서, 메틸렌 카바메이트 유닛은 MAC 유닛이다. 이러한 구체예에서, D는 하이드록실 작용기를 가진 약물 유닛이고 LDC 또는 약물-링커 화합물의 자기-희생성 조립 유닛에서 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 MAC 유닛은 하기 표현된 식 I'을 갖는데:
상기 식에서 물결선, R, R1, 및 R2는 식 I에 대하여 한정된 바와 같고, D는 LDC 또는 약물-링커 화합물의 약물-링커 모이어티로 통합된 하이드록실 작용기를 가진 약물 유닛이며, O*은 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합된 상기 작용기의 산소 헤테로원자이다. 식 I'의 일부 구체예에서, R1 및 R2 중 하나는 염기성 유닛이고 나머지는 수소 또는 비치환된 C1-C4 알킬이다. 식 I'의 다른 구체예에서, R1 및 R2 중 하나는 PEG 유닛이고 나머지는 수소 또는 비치환된 C1-C4 알킬이다.
예시의 구체예는 식 (Ia')에서 제시된 바와 같이 R2가 수소인 것들을 포함하는데:
상기 식에서 물결선, R, 및 R1은 식 I에 대하여 한정된 바와 같고, D는 LDC 또는 약물-링커 화합물의 약물-링커 모이어티로 통합된 하이드록실 작용기를 가진 약물 유닛이며, O*는 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합된 상기 작용기의 산소 헤테로원자이다. R 및 R1은 바람직하게는 수소, 선택적으로 치환된 C1-6 알킬, 또는 선택적으로 치환된 C6-14 아릴 (더 바람직하게는 수소, 선택적으로 치환된 C1-4 알킬 또는 선택적으로 치환된 페닐, 가장 바람직하게는 수소 또는 선택적으로 치환된 C1-4 알킬)로부터 독립적으로 선택된다. 식 Ia'의 일부 구체예에서, R1 및 R2는 수소이다. 식 Ia'의 다른 구체예에서, R 및 R1 중 하나는 PEG 유닛 또는 염기성 유닛이고 나머지는 수소 또는 비치환된 C1-4 알킬이다.
예시의 구체예는 R1 및 R2가 그것들이 부착되는 질소 및 탄소 원자와 함께 식 (Ib')에서 제시된 바와 같이 헤테로사이클로를 포함하는 것들을 포함하는데:
상기 식에서 물결선은 식 I에서 한정된 바와 같고, D는 LDC 또는 약물-링커 화합물의 약물-링커 모이어티로 통합된 하이드록실 작용기를 가진 약물 유닛이며, O*는 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합된 상기 작용기의 산소 헤테로원자이고, 아래 첨자 s는 0, 1, 2, 또는 3 (바람직하게는 0, 1, 또는 2; 더 바람직하게는 1 또는 2)이다.
MAC 유닛은 자기-희생성 조립 유닛의 말단이다. 자기-희생성 조립 유닛의 주요 기능은 자기-희생성 조립 유닛 내에서 자기-희생성 모이어티의 자기-희생을 시작하는 선택적 (즉, 조건부) 활성화 이벤트 이후에 유리 약물 (예를 들어, H-O*-D)을 방출하는 것이다. 자기-희생성 조립 유닛은 MAC 유닛 이외에, 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티 (X)의 자기-희생성 부분인 자기-희생성 스페이서 유닛 (Y) 및 자기-희생성 스페이서 유닛 내에서 조건부로 작용하여 자기-희생 반응 순서를 시작하는 활성화 유닛 (W) 유닛을 갖도록 디자인된다. 자기-희생의 활성화는 유리 약물 (예를 들어, 유리 알콜-함유 약물)을 해방시키기 위해 Y의 신속한 단편화로 이어지는 분열 이벤트에 의한 것이다. 본 발명의 LDC로 통합된 약물은 다수의 작용기를 함유할 수 있지만, 상기 경우에서 MAC 유닛으로 약물 유닛의 부착은 작용기들 중 단 하나의 헤테로원자를 통한 것이다. 예를 들어, 알콜-함유 약물의 경우에서, 약물은 하나 이상의 알콜 모이어티 (즉, 하나 이상의 하이드록시 작용기)를 함유할 수도 있지만, 상기 경우에서 MAC 유닛으로 약물 유닛의 부착은 하이드록실 작용기들 중 단 하나의 산소 헤테로원자를 통한 것이다.
약물 유닛은 질소가 메틸렌 카바메이트 유닛의 일부가 되는 작용기로서 아민을 갖는 구체예에서 T*는 N*로서 일차 아민-함유 화합물 또는 ―(헤테로)아릴렌-NH2 또는 -(헤테로)아릴렌-NH-의 모이어티를 포함하는 (헤테로)아릴 아민-함유 약물 (즉, 일차, 이차 또는 환형 방향족 아민 작용기를 가진 약물)의 -NH- 모이어티를 나타내며, (헤테로)아릴 또는 (헤테로)아릴렌은 선택적으로 치환된 페닐 또는 페닐렌 또는 5- 또는 6-원 헤테로아릴 또는 헤테로아릴렌을 포함하는 것으로 생각될 것이다. 따라서, T*는 N*로서 선택적으로 치환된 질소로 불린다. 유사하게, 약물 유닛이 메킬렌 카바메이트 유닛의 일부가 되는 작용기로서 아미드를 가질 때 T*는 N*로서 일차 아미드-함유 약물 (즉, NH2C(=O)-의 작용기를 가짐), 이차 아미드 (즉, NH(RN)C(=O)-의 작용기를 가짐)의 모이어티 -NH(C=O)-를 나타내며, RN는 알킬, 아릴, C-결합된 헤테로아릴, 알킬(아릴)설포닐, 및 알킬(아릴)포스포릴을 포함하고, 이어서 T*는 N*로서 선택적으로 치환된 질소로도 불린다. 방향족 아민-함유 약물을 포함하는, 헤테로탄소환 또는 헤테로카보사이클로 내에서 상기 실소를 가진 이차 아민-함유 유리 약물에 대하여, 그것의 아릴 또는 아릴렌은 알킬렌 모이어티가 아릴 또는 아릴렌에 결합되고 따라서 융합된 고리 시스템을 형성하는 -NH-알킬렌-에 의해 치환되며, T*-D는 상기 환형 아민 구조를 나타내는 것으로 더 생각될 것이다.
정의
달리 진술되지 않으면, 본원에서 사용된 다음 용어 및 구절은 다음 의미를 갖는 것으로 의도된다. 상표명이 본원에서 사용될 때, 상표명은 문맥에 의해 달리 지시되지 않으면, 제품 제형, 제네릭(generic) 약물, 상표명 제품의 활성 약학적 성분(들)을 포함한다.
용어 "항체"는 본원에서 사용된 바와 같이 광범위한 의미로 사용되고 구체적으로 온전한 단클론성 항체, 다클론성 항체, 단일 특이적 항체, 다중 특이적 항체 (예를 들어, 이중 특이적 항체), 및 원하는 생물학적 활성을 나타내는 항체 단편을 커버한다. 항체의 원래의 형태는 테트라머이고 두 개의 동일한 쌍의 면역글로불린 사슬으로 구성되며, 각각의 사슬은 하나의 경쇄 및 하나의 중쇄를 가진다. 각각의 쌍에서, 경쇄 및 중쇄 가변 영역 (VL 및 VH)은 함께 항원으로의 결합의 주요 원인이 된다. 경쇄 및 중쇄 가변 도메인은 "상보성 결정 영역" 또는 "CDR"로도 불리는 세 개의 초가변 영역에 의해 구분되는 프레임워크(framework) 영역으로 구성된다. 불변 영역은 면역계에 의해 인식되고 면역계와 상호작용할 수도 있다. (예를 들어, Janeway et al., 2001, Immunol. Biology, 5th Ed., Garland Publishing, New York 참조). 항체는 어떤 유형 (예를 들어, IgG, IgE, IgM, IgD, 및 IgA), 클래스 (예를 들어, IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgA1 및 IgA2) 또는 서브클래스의 것도 될 수 있다. 항체는 어떠한 적합한 종으로부터 유래될 수 있다. 일부 구체예에서, 항체는 인간 또는 쥐 기원의 것이다. 항체는, 예를 들어, 인간, 인간화된 또는 키메라의 것일 수 있다.
본원에서 사용된 용어 "단클론성 항체"는 실질적으로 동질의 항체의 집단으로부터 얻어진 항체를 말하며, 즉, 상기 집단을 포함하는 개개의 항체는 소량으로 존재할 수도 있는, 가능한 자연 발생한 돌연변이를 제외하면 서열이 동일하다. 단클론성 항체는 고도로 특이적이며, 단일 항원 부위로 향한다. 수식어 "단클론성"은 항체의 실질적으로 동질의 집단으로부터 얻어지는 항체의 특징을 나타내고, 어떠한 특정한 방법에 의해서도 항체의 생산을 요구하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
"온전한 항체"는 항체 클래스에 적합한 항원-결합 가변 영역, 뿐만 아니라 경쇄 불변 도메인 (CL) 및 중쇄 불변 도메인, CH1, CH2, CH3 및 CH4를 포함하는 것이다. 불변 도메인은 원래의 서열 불변 도메인 (예를 들어, 인간 원래의 서열 불변 도메인) 또는 이것의 아미노산 서열 변종일 수도 있다.
"항체 단편"은 온전한 항체의 일부를 포함하며, 이것의 항원-결합 또는 가변 영역을 포함한다. 항체 단편의 예는 Fab, Fab', F(ab')2, 및 Fv 단편, 디아바디(diabody), 트리아바디(triabody), 테트라바디(tetrabody), 선형 항체, 단일-사슬 항체 분자, scFv, scFv-Fc, 항체 단편(들)로부터 형성된 다중 특이적 항체 단편, Fab 발현 라이브러리에 의해 생성된 단편(들), 또는 표적 항원 (예를 들어, 암 세포 항원, 바이러스 항원 또는 미생물 항원)에 면역특이적으로 결합하는 상기의 것들 중 어느 것의 에피토프-결합 단편도 포함한다.
"항원"은 항체가 특이적으로 결합하는 실체물이다.
용어 "특이적으로 결합하는" 및 "특이적으로 결합하다"는 항체 또는 항체 유도체가, 고도로 선택적인 방식으로, 그것의 표적 항원의 해당 에피토프에 결합하지만 다수의 다른 항원과는 결합하지 않는다는 것을 의미한다. 전형적으로, 항체 또는 항체 유도체는 적어도 약 1x10-7 M, 및 바람직하게는 10-8 M 내지 10-9 M, 10-10 M, 10-11 M, 또는 10-12 M의 친화도로 결합하고 사전 결정된 항원 또는 밀접하게 관련된 항원이 아닌 비-특이적 항원 (예를 들어, BSA, 카세인)으로의 결합에 대한 친화도보다 적어도 2배 더 높은 친화도로 사전 결정된 항원에 결합한다.
용어 "억제하다" 또는 "~의 억제"는 측정 가능한 양만큼 감소시키거나, 완전히 방지하는 것을 의미한다.
용어 "치료적 유효량"은 포유동물에서 질환 또는 장애를 치료하는데 효과적인 컨쥬게이트의 양을 말한다. 암의 경우에, 컨쥬게이트의 치료적 유효량은 암 세포의 수를 감소시키고; 종양 크기를 감소시키고; 말초 기관으로 암 세포 침투를 억제하고 (즉, 어느 정도 늦추거나 바람직하게는 중단시키고); 종양 전이를 억제하고 (즉, 어느 정도 늦추거나 바람직하게는 중단시키고); 종양 성장을 어느 정도 억제하고; 및/또는 암과 관련된 증상 중 하나 이상을 어느 정도 완화한다. 약물이 기존의 암 세포의 성장을 억제하고 및/또는 암 세포를 죽일 수도 있는 정도로, 그것은 세포 분열 억제성 및/또는 세포독성일 수도 있다. 암 요법에 대하여, 효능은, 예를 들어, 질환 진행까지의 시간 (TTP)을 평가하고 및/또는 반응률 (RR)을 결정함으로써 측정될 수 있다.
용어 "실질적인" 또는 "실질적으로"는 집단, 혼합물 또는 샘플의 대부분, 즉 >50%, 바람직하게는 집단의 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97 %, 98%, 또는 99% 이상을 말한다.
용어 "세포독성 활성"은 약물 또는 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 리간드-약물 컨쥬게이트의 세포 내 대사산물의 세포-살해 효과를 말한다. 세포독성 활성은 IC50 값으로 표현될 수도 있으며, 이것은 세포의 절반이 생존하는 단위 부피 당 농도 (몰 또는 질량)이다.
용어 "세포 분열 억제성 활성"은 약물 또는 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 리간드- 약물 컨쥬게이트의 세포 내 대사산물의 항-증식성 효과를 말한다.
본원에서 사용된 용어 "세포독성제"는 세포독성 활성을 갖고 세포의 파괴를 유발하는 물질을 말한다. 용어는 화학치료제, 및 독소, 예를 들어, 소분자 독소 또는 박테리아, 균류, 식물 또는 동물 기원의 효소적으로 활성인 독소를 포함하며, 이것들의 합성 유사체 및 유도체를 포함하는 것으로 의도된다.
본원에서 사용된 용어 "세포 정지제(cytostatic agent)"는 세포 성장 또는 증식을 포함하는 세포의 기능을 억제하는 물질을 말한다. 세포 정지제는 억제제, 예를 들어, 단백질 억제제, 예를 들어, 효소 억제제를 포함한다. 세포 정지제는 세포 분열 억제 활성을 갖는다.
용어 "암" 및 "암성"은 포유동물에서 전형적으로 비조절 세포 성장을 특징으로 하는 생리학적 질병 또는 장애를 말하거나 기술한다. "종양"은 하나 이상의 암 세포를 포함한다.
본원에서 사용된 "자가면역 질환"은 개개의 자체의 조직 또는 단백질로부터 발생하여 그것들로 향하는 질환 또는 장애를 말한다.
본원에서 사용된 "환자"는 본 발명의 리간드-약물 컨쥬게이트가 투여되는 대상체를 말한다. 환자는 인간, 래트, 마우스, 기니피그, 비-인간 영장류, 돼지, 염소, 소, 말, 개, 고양이, 새 및 가금류를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 전형적으로, 환자는 래트, 마웃, 개, 인간 또는 비-인간 영장류, 더 전형적으로 인간이다.
용어 "치료하다" 또는 "치료"는, 문맥에 의해 달리 지시되지 않으면, 치료적 처치 및 예방적 처치를 말하며 그 목적은 원하지 않는 생리학적 변화 또는 장애, 예를 들어, 암의 발생 또는 전파를 억제하거나 둔화시키는 (줄이는) 것이다. 본 발명의 목적을 위해서, 이로운 또는 원하는 임상적 결과는, 검출 가능하든 검출 불가능하든, 증상의 경감, 질환 정도의 축소, 질환의 안정화된 (즉, 악화되지 않는) 상태, 질환 진행의 지연 또는 둔화, 질환 상태의 개선 또는 일시적 완화, 및 차도 (부분적이든 전체적이든)를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. "치료"는 또한 치료를 받지 않은 경우 예상되는 생존과 비교하여 연장되는 생존을 의미할 수 있다. 치료가 필요한 것들은 이미 질병 또는 장애에 걸린 것들, 뿐만 아니라 질병 또는 장애에 걸리기 쉬운 것들을 포함한다.
암의 맥락에서, 용어 "치료하는"은 종양 세포 살해; 종양 세포, 암 세포, 또는 종양의 성장 억제; 종양 세포 또는 암 세포의 복제 억제, 전체적인 종양 크기의 축소 또는 암 세포 수의 감소, 및 질환과 관련된 하나 이상의 증상의 개선 중 일부 또는 모두를 포함한다.
자가면역 질환의 맥락에서, 용어 "치료하는"은 자가면역 항체를 생산하는 세포를 포함하지만, 이에 제한되지 않는, 자가면역 질환 상태와 관련된 세포의 복제의 억제, 자가면역-항체 크기 축소 및 자가면역 질환 중 하나 이상의 증상의 개선을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
본원에서 사용된 구절 "약학적으로 허용 가능한 염"은 화합물 (예를 들어, 약물, 약물-링커, 또는 리간드-약물 컨쥬게이트)의 약학적으로 허용 가능한 유기 또는 무기 염을 말한다. 일부 양태에서, 화합물은 적어도 하나의 아미노 기를 함유할 수 있으며, 따라서 산 부가 염은 아미노 기로 형성될 수 있다. 예시의 염은 설페이트, 트리플루오로아세테이트, 시트레이트, 아세테이트, 옥살레이트, 클로라이드, 브로마이드, 아이오다이드, 나이트레이트, 바이설페이트, 포스페이트, 산 포스페이트, 아이소니코티네이트, 락테이트, 살리실레이트, 산 시트레이트, 타르트레이트, 올레에이트, 탄네이트, 판토테네이트, 바이타르트레이트, 아스코르베이트, 석시네이트, 말레에이트, 젠티시네이트, 푸마레이트, 글루코네이트, 글루쿠로네이트, 사카레이트, 포르메이트, 벤조에이트, 글루타메이트, 메탄설포네이트, 에탄설포네이트, 벤젠설포네이트, p-톨루엔설포네이트, 및 파모에이트 (즉, 1,1'-메틸렌-비스-(2-하이드록시-3-나프토에이트)) 염을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 약학적으로 허용 가능한 염은 또 다른 분자, 예를 들어, 아세테이트 이온, 석시네이트 이온 또는 다른 반대 이온의 포함을 수반할 수도 있다. 반대 이온은 모체 화합물 상에서 전하를 안정화하는 어떠한 유기 또는 무기 모이어티일 수도 있다. 뿐만 아니라, 약학적으로 허용 가능한 염은 그것의 구조에서 하나 이상의 대전된 원자를 가질 수도 있다. 다수의 대전된 원자가 약학적으로 허용 가능한 염의 일부인 경우는 다수의 반대 이온을 가질 수 있다. 이로 인해, 약학적으로 허용 가능한 염은 하나 이상의 대전된 원자 및/또는 하나 이상의 반대 이온을 가질 수 있다.
링커 유닛은 리간드 약물 컨쥬게이트에서 리간드 유닛에 약물 유닛을 연결하는 이기능성 모이어티이다. 본 발명의 링커 유닛은 여러 구성요소 (예를 들어, 선택적인 염기성 유닛, 선택적인 분지 유닛, 선택적인 연결기 유닛, 및 자기-희생성 조립 유닛을 가진 스트레쳐 유닛)를 갖는다.
본원에서 사용된 "염기성 유닛"은 스트레쳐 유닛 (Z), 또는 스트레쳐 유닛 전구체 (Z')의 유기 모이어티이며, 각각 각각 석신이미드 또는 말레이미드 시스템으로 구성되거나, 또는 R의 경우에, 이것은 메틸렌 카바메이트 유닛의 카바메이트 질소 상에서 치환기이거나 R1 또는 R2의 경우에, 이것들은 메틸렌 카바메이트 유닛의 메틸렌 탄소의 치환기이다. 스트레쳐 유닛의 일부일 때, 염기성 유닛은 Z의 석신이미드 카르보닐-질소 결합 중 하나에 물 분자의 첨가를 촉진할 수 있고 허용 가능한 조건 하에서 상기 스트레쳐 유닛에 부착된 리간드 유닛에 의해 시작될 수 있다. 상기 목적을 위해, 석신이미드 고리 시스템에 대하여 염기성 유닛 (BU)의 염기성 작용기 및 Z에서 그것의 상대적인 위치는 상기 고리 시스템의 카르보닐 기로의 수소 결합하여 그것의 친전자성 및 이로 인한 물 공격에 대한 민감성을 효율적으로 증가시키는 능력에 대하여 선택된다. 대안으로, 상기 변수들은 BU의 염기성 작용기로의 수소 결합에 의해 친핵성이 증가되는 물 분자가 Z의 석신이미드 고리 시스템의 카르보닐 기로 향하도록 선택된다. 전형적으로, 각각의 메커니즘을 통해 작용하는 이러한 염기성 유닛은 염기성 아미노 작용기를 남은 스트레쳐 유닛에 연결하는 1-6개의 인접한 탄소 원자로 구성된다. Z에서 수소 결합에 의해 석신이미드 카르보닐의 친전자성을 증가시키기 위해서, BU는 일차 또는 이차 아민 작용기를 가질 필요가 있는 반면, 기술된 방식으로 물 친핵성을 증가시키는 것은 BU의 염기성 작용기로서 일차, 이차 또는 삼차 아민을 이용하여 실행될 수도 있다. 염기성 아민 작용기가 각각의 메커니즘에 의한 Z의 석신이미드 가수분해를 돕기 위해 필요한 근접성을 갖기 위해서, BU의 아민 함유 탄소 사슬은 전형적으로 해당 스트레쳐 유닛 전구체 Z'의 말레이미드 질소에 결합된 선택적으로 치환된 알킬 모이어티의 알파 탄소에 부착된다.
스트레쳐 유닛 전구체의 일부일 때, 염기성 유닛의 염기성 아민 작용기는 전형적으로 말레이미드 모이어티의 조기 가수분해 또는 말레이미드 모이어티 고리 시스템의 카르보닐에 염기성 아민 작용기의 친핵성 질소에 의한 직접 부착을 방지기 위해 염 형태로 또는 적합한 보호기로 보호된다. 상기 목적에 적합한 보호기는 산-불안정 보호기, 예를 들어, 알킬옥시카르보닐 기이다. 메틸렌 카바메이트 유닛의 일부일 때, 전형적으로 2-6개의 인접한 탄소 원자로 구성된, 염기성 작용기에 카바메이트 질소를 (및/또는 염기성 작용기에 메틸렌 카바메이트 유닛의 메틸렌 탄소를) 연결하는 염기성 유닛의 모이어티는 자발적 가용매분해로 인해 H-T*-D로서 조기 손실되는 상기 모이어티의 성향을 감소시키기 위해 상기 염기성 유닛을 가진 메틸렌 카바메이트 유닛의 T*-D 모이어티에 요구되는 근접성을 갖도록 선택된다. 염기성 유닛의 예시적, 하지만 비-제한적 예는 -(CH2)xNH2, -(CH2)xNHRop, 또는 -(CH2)xN(Rop)2인데, 상기 식에서 x는 1-4의 범위의 정수이고 이 예에서 Rop는 C1-6 알킬이다.
본원에서 사용된 "PEG 유닛"은 반복 에틸렌-옥시 서브유닛으로 구성된 유기 모이어티이고 다분산계, 단분산계 또는 이산형 (즉, 별개의 수의 에틸렌-옥시 서브유닛을 가짐)일 수도 있다. 다분산계 PEG는 크기 및 분자량이 불균일한 혼합물인 반면 단분산계 PEG는 전형적으로 불균일 혼합물로부터 정제되고 그러므로 단일 사슬 길이 및 분자량을 제공한다. 바람직한 PEG 유닛은 이산형 PEG, 폴리머화 공정을 통해서가 아니라 단계별 방식으로 합성되는 화합물이다. 이산형 PEG는 한정된 및 명시된 사슬 길이를 가진 단일 분자를 제공한다.
본원에서 제공된 PEG 유닛은 하나의 또는 다수의 폴리에틸렌 글리콜 사슬을 포함하며, 각각은 하나 이상의 에틸렌옥시 서브유닛으로 구성되고, 서로 공유 결합에 의해 부착된다. 폴리에틸렌 글리콜 사슬은, 예를 들어, 선형, 분지형 또는 별 모양 배열로 함께 결합될 수 있다. 전형적으로, 리간드 약물 컨쥬게이트로의 통합 전에 폴리에틸렌 글리콜 사슬 중 적어도 하나는 그것의 메틸렌 카바메이트 유닛의 카바메이트 질소로의 공유 결합에 의한 부착을 위해 친전자성 기로 치환된 알킬 모이어티를 가진 한 단부에서 유래된다 (즉, R의 경우를 나타냄). 다른 경우에서 PEG 유닛은 R1 또는 R2의 경우이며, 이것들은 메틸렌 카바메이트 유닛의 메틸렌 탄소의 치환기이다. 메틸렌 카바메이트 유닛의 카바메이트 질소 또는 메틸렌 탄소로의 공유 결합에 의한 부착에 수반되지 않는 각각의 폴리에틸렌 글리콜 사슬에서 전형적으로 말단 에틸렌옥시 서브유닛은 PEG 캡핑 유닛(Capping Unit), 전형적으로 선택적으로 치환된 알킬, 예를 들어, -CH3, CH2CH3 또는 CH2CH2CO2H로 변형된다. 바람직한 PEG 유닛은 연속적으로 공유 결합에 의해 부착되고 PEG 캡핑 유닛을 가진 한 단부에서 종결되는 8 내지 24개의 -CH2CH2O- 서브유닛을 가진 단일 폴리에틸렌 글리콜 사슬을 갖는다.
달리 지시되지 않으면, 용어 "알킬"은 그 자체로 또는 또 다른 용어의 일부로서 치환된 또는 비치환된 직쇄 또는 표시된 수의 탄소 원자를 가진 분지형, 포화 또는 불포화 탄화수소를 말한다 (예를 들어, "-C1-C8 알킬" 또는 "-C1-C10 알킬"은 각각 1 내지 8개 또는 1 내지 10개의 탄소 원자를 가진 알킬 기를 말한다). 탄소 원자의 수가 지시되지 않을 때, 알킬 기는 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는다. 대표적인 직쇄 "-C1-C8 알킬" 기는 -메틸, -에틸, -n-프로필, -n-부틸, -n-펜틸, -n-헥실, -n-헵틸 및 -n-옥틸을 포함하지만, 이에 제한되지 않는 한편; 분지형 -C1-C8 알킬은 -아이소프로필, -sec-부틸, -아이소부틸, -tert-부틸, -아이소펜틸, 및 -2-메틸부틸을 포함하지만, 이에 제한되지 않고; 불포화 -C2-C8 알킬은 -비닐, -알릴, -1-부테닐, -2-부테닐, -아이소부틸레닐, -1 펜테닐, -2 펜테닐, -3 메틸-1-부테닐, -2 메틸-2-부테닐, -2,3 디메틸-2-부테닐, -1-헥실, 2-헥실, -3-헥실, -아세틸레닐, -프로피닐, -1 부티닐, -2 부티닐, -1 펜티닐, -2 펜티닐 및 -3 메틸 1 부티닐을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 때때로 알킬 기는 치환되지 않는다. 알킬 기는 하나 이상의 기와 치환될 수 있다. 다른 양태에서 알킬 기는 포화될 것이다.
달리 지시되지 않으면, "알킬렌"은, 그 자체로 또는 또 다른 용어의 일부로서, 치환된 또는 비치환된 포화, 지쇄(branched chain) 또는 직쇄 또는 정해진 개수의 탄소 원자, 전형적으로 1-10개의 탄소 원자, 및 모체 알칸의 같거나 두 개의 다른 탄소 원자로부터 두 개의 수소 원자의 제거에 의해 유래된 두 개의 1가 라디칼 중심을 가진 환형 탄화수소 라디칼을 말한다. 전형적인 알킬렌 라디칼은 메틸렌 (-CH2-), 1,2-에틸 (-CH2CH2-), 1,3-프로필 (-CH2CH2CH2-), 1,4-부틸 (-CH2CH2CH2CH2-), 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 바람직한 양태에서, 알킬렌은 지쇄 또는 직쇄 탄화수소이다 (즉, 그것은 환형 탄화수소가 아니다).
달리 지시되지 않으면, "아릴"은, 그 자체로 또는 또 다른 용어의 일부로서, 모체 방향족 고리 시스템의 단일 탄소 원자로부터 하나의 수소 원자의 제거에 의해 유래된, 정해진 수의 탄소 원자, 전형적으로 6-20개의 탄소 원자의 치환된 또는 비치환된 1가 탄소환형 방향족 탄화수소 라디칼을 의미한다. 일부 아릴 기는 예시의 구조에서 "Ar"로 표현된다. 전형적인 아릴 기는 벤젠, 치환된 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 바이페닐, 등으로부터 유래된 라디칼을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 예시의 아릴 기는 페닐 기이다.
달리 지시되지 않으면, "아릴렌"은, 그 자체로 또는 또 다른 용어의 일부로서, 상기 한정된 아릴 기이며 이것은 두 개의 공유 결합을 갖고 (즉, 그것은 2가이고) 다음 구조에서 나타난 바와 같이 오쏘, 메타, 또는 파라 배향으로 될 수 있으며, 예시의 기는 페닐이다:
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달리 지시되지 않으면, "C3-C8 헤테로환"은, 그 자체로 또는 또 다른 용어의 일부로서, 3 내지 8개의 탄소 원자 (고리 구성원으로도 불림)를 가진, 1가 치환된 또는 비치환된 방향족 또는 비-방향족 단환식 또는 이환식 고리 시스템 및 N, O, P 또는 S로부터 독립적으로 선택되고, 모체 고리 시스템의 고리 원자로부터 하나의 수소 원자의 제거에 의해 유래된 1 내지 4개의 헤테로원자 고리 구성원을 말한다. 헤테로환에서 하나 이상의 N, C 또는 S 원자는 산화될 수 있다. 헤테로원자를 포함하는 고리는 방향족 또는 비방향족일 수 있다. 모든 고리 원자가 방향성에 수반되는 헤테로환은 헤테로아릴로 불리고 그렇지 않으면 헤테로탄소환으로 불린다. 달리 언급되지 않으면, 헤테로환은 안정한 구조를 발생시키는 어떠한 헤테로원자 또는 탄소 원자에서 그것의 부속기에 부착된다. 이와 같이 헤테로아릴은 C-결합된 헤테로아릴로 불리는, 그것의 방향족 고리 시스템의 방향족 탄소를 통해, 또는 N-결합된 헤테로아릴로 불리는, 그것의 방향족 고리 시스템의 비-이중 결합된 N 원자 (즉, =N-이 아니라)를 통해 결합될 수도 있다. 따라서, 질소-함유 헤테로환은 C-결합되거나 N-결합될 수도 있고 피롤 모이어티, 예를 들어, 피롤-1-일 (N-결합된) 및 피롤-3-일 (C-결합됨), 및 이미다졸 모이어티, 예를 들어, 이미다졸-1-일 및 이미다졸-3-일 (둘 다 N-결합됨), 및 이미다졸-2-일, 이미다졸-4-일 및 이미다졸-5-일 모이어티 (이것들 중 모두가 C-결합됨)를 포함한다.
달리 지시되지 않으면, "C3-C8 헤테로아릴"은, 아래 첨자가 헤테로환의 환형 고리 시스템의 탄소의 총 수 또는 헤테로아릴의 방향족 고리 시스템의 방향족 탄소의 총 수를 나타내고 고리 시스템의 크기 또는 고리 융합의 존재 또는 부재의 원인이 아닌 방향족 C3-C8 헤테로환이다. C3-C8 헤테로환의 대표적인 예는, 피롤리디닐, 아제티디닐, 피페리디닐, 모폴리닐, 테트라하이드로푸라닐, 테트라하이드로피라닐, 벤조푸라닐, 벤조티오펜, 인돌릴, 벤조피라졸릴, 피롤릴, 티오페닐 (티오펜), 푸라닐, 티아졸릴, 이미다졸릴, 피라졸릴, 피리미디닐, 피리디닐, 피라지닐, 피리다지닐, 아이소티아졸릴, 및 옥사졸릴을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 명백하게 제공될 때, 헤테로환 또는 헤테로아릴의 고리 시스템의 크기는 고리에서 원자의 총 수로 나타난다. 예를 들어, 5- 또는 6-원 헤테로아릴로서 지정은 헤테로아릴의 헤테로방향족 고리 시스템에서 방향족 원자의 총 수 (즉, 5 또는 6개)를 나타내지만, 상기 고리 시스템에서 방향족 헤테로원자 또는 방향족 탄소의 수를 나타내지는 않는다. 융합된 헤테로아릴은 이와 같은 맥락에 의해 명백하게 진술되거나 나타나며 전형적으로 융합된 헤테로방향족 고리 시스템을 구성하기 위해 함께 융합된 각각의 방향족 고리에서 방향족 원자의 수로 나타난다. 예를 들어, 5,6-원 헤테로아릴은 하나 또는 두 개의 고리가 방향족 헤테로원자(들)을 갖거나 헤테로원자가 두 고리 사이에서 공유되는 방향족 6-원 고리에 융합된 방향족 5-원 고리이다.
헤테로환이 여전히 비-방향족이고 융합된 고리 시스템의 비-방향족 부분과의 부착을 통해 더 큰 구조의 일부가 되는, 아릴 또는 헤테로아릴에 융합된 헤테로환은 선택적으로 치환된 헤테로환의 예이며 헤테로환은 아릴 또는 헤테로아릴과의 고리 융합으로 치환된다. 유사하게, 융합된 고리 시스템의 방향족 부분과의 부착을 통해 더 큰 구조의 일부인 헤테로환 또는 탄소환에 융합된 아릴 또는 헤테로아릴은 아릴 또는 헤테로환이 헤테로환 또는 탄소환과의 고리 융합으로 치환된 선택적으로 치환된 아릴 또는 헤테로환의 예이다.
달리 지시되지 않으면, "C3-C8 헤테로사이클로"는, 그 자체로 또는 또 다른 용어의 일부로서, 상기 한정된 C3-C8 헤테로환형을 말하며, 헤테로환의 수소 원자 중 하나가 결합과 대체된다 (즉, 그것은 2가이다). 달리 지시되지 않으면, "C3-C8 헤테로아릴렌"은, 그 자체로 또는 또 다른 용어의 일부로서, 상기 한정된 C3-C8 헤테로아릴 기를 말하며 헤테로아릴 기의 수소 원자 중 하나가 결합과 대체된다 (즉, 그것은 2가이다).
달리 지시되지 않으면, "C3-C8 탄소환"은, 그 자체로 또는 또 다른 용어의 일부로서, 모체 고리 시스템의 고리 원자로부터 하나의 수소 원자의 제거에 의해 유래된, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- 또는 8-원 1가, 치환된 또는 비치환된, 포화 또는 불포화 비-방향족 일환형 또는 이환형 탄소환형 고리이다. 대표적인 -C3-C8 탄소환은 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 사이클로펜타디에닐, 사이클로헥실, 사이클로헥세닐, 1,3-사이클로헥사디에닐, 1,4-사이클로헥사디에닐, 사이클로헵틸, 1,3-사이클로헵타디에닐, 1,3,5-사이클로헵타트리에닐, 사이클로옥틸, 및 사이클로옥타디에닐을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
달리 지시되지 않으면, "C3-C8 카보사이클로"는, 그 자체로 또는 또 다른 용어의 일부로서, 상기 한정된 C3-C8 탄소환 기를 말하며 탄소환 기의 또 다른 수소 원자가 결합과 대체된다 (즉, 그것은 2가이다).
달리 지시되지 않으면, 용어 "헤테로알킬"은, 그 자체로 또는 다른 용어와 조합하여, 달리 진술되지 않으면, 완전히 포화되거나 1 내지 3도의 불포화를 함유하고, 정해진 수의 탄소 원자 및 O, N, Si 및 S로 구성된 군으로부터 선택된 1 내지 10개, 바람직하게는 1 내지 3개의 헤테로원자로 구성되며, 질소 및 황 원자는 선택적으로 산화될 수도 있고 질소 헤테로원자는 선택적으로 4기화될 수도 있는 안정한 직쇄 또는 지쇄 탄화수소, 또는 이것들의 조합을 말한다. 헤테로원자(들) O, N 및 S는 헤테로알킬 기의 어떠한 내부 위치에도 또는 알킬 기가 나머지 분자에 부착되는 위치에 배치될 수도 있다. 헤테로원자 Si는 알킬 기가 나머지 분자에 부착되는 위치를 포함하여, 헤테로알킬 기의 어떠한 위치에도 배열될 수 있다. 예는 -CH2-CH2-O-CH3, -CH2-CH2-NH-CH3, -CH2-CH2-N(CH3)-CH3, -CH2-S-CH2-CH3, -CH2-CH2-S(O)-CH3, -NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH3, -CH2-CH2-S(O)2-CH3, -CH=CH-O-CH3, -Si(CH3)3, -CH2-CH=N-O-CH3, 및 -CH=CH-N(CH3)-CH3을 포함한다. 최대 2개의 헤테로원자가 연속적일 수도 있으며, 예를 들어, -CH2-NH-OCH3 및 -CH2-O-Si(CH3)3이 있다. 전형적으로 C1 내지 C4 헤테로알킬 또는 헤테로알킬렌은 1 내지 4개의 탄소 원자 및 1 또는 2개의 헤테로원자를 갖고 C1 내지 C3 헤테로알킬 또는 헤테로알킬렌은 1 내지 3개의 탄소 원자 및 1 또는 2개의 헤테로원자를 갖는다. 일부 양태에서, 헤테로알킬 또는 헤테로알킬렌은 포화된다.
달리 지시되지 않으면, 용어 "헤테로알킬렌"은 그 자체로 또는 다른 용어와 조합하여 헤테로알킬로부터 유래된 2가 기를 의미하며 (상기 논의됨), -CH2-CH2-S-CH2-CH2- 및 -CH2-S-CH2-CH2-NH-CH2-에 의해 예시된다. 헤테로알킬렌 기에 대하여, 헤테로원자는 또한 사슬 말단 중 하나 또는 둘 다를 차지할 수 있다. 또한, 알킬렌 및 헤테로알킬렌 결합 기에 대하여, 결합 기의 배향이 나타나지 않는다.
달리 지시되지 않으면, "아미노알킬"은 그 자체로 또는 다른 용어와 조합하여 본원에서 한정된 알킬 모이어티는 아미노, 알킬아미노, 디알킬아미노 또는 사이클로알킬아미노 기로 치환되는 헤테로알킬을 의미한다. 예시의 비-제한적 아미노알킬은 -CH2NH2, -CH2CH2NH2, -CH2CH2NHCH3 및 -CH2CH2N(CH3)2이고 (R)- 또는 (S)- 배열된 분지형 종, 예를 들어, -CH(CH3)NH2 및 -C(CH3)CH2NH2를 더 포함한다. 대안으로, 아미노알킬은 본원에서 한정된 알킬 모이어티, 알킬 기, 또는 치환기이며 라디칼 탄소 외에 sp3 탄소는 아미노 또는 알킬아미노 모이어티로 대체되었고 그것의 sp3 질소는 알킬의 sp3 탄소를 대체하며, 단 적어도 하나의 sp3 탄소는 남아있다. 더 큰 구조 또는 또 다른 모이어티에 대한 치환기로서 아미노알킬 모이어티를 언급할 때 아미노알킬은 아미노알킬의 알킬 모이어티의 탄소 라디칼을 통해 구조 또는 모이어티에 공유 결합으로 부착된다.
달리 지시되지 않으면, "알킬아미노" 및 "사이클로알킬아미노"는 그 자체로 또는 다른 용어와 조합하여, 본원에서 기술된 알킬 또는 사이클로알킬 라디칼을 의미는데, 알킬 또는 사이클로알킬 라디칼의 라디칼 탄소는 질소 라디칼로 대체되었으며, 단 적어도 하나의 sp3 탄소는 남아있다. 알킬아미노가 그것의 질소에서 또 다른 알킬 모이어티로 치환되는 상기 경우에서 결과로 얻은 치환된 라디칼은 때때로 디알킬아미노 모이어티, 디알킬아미노 기 또는 치환기로 불리며 질소를 치환하는 알킬 모이어티는 독립적으로 선택된다. 예시의 및 비-제한적 아미노, 알킬아미노 및 디알킬아미노 치환기는 -N(Rop)2의 구조를 가진 것들을 포함하는데, 이 예에서 Rop는 수소 또는 C1-6 알킬, 전형적으로 수소 또는 메틸로부터 독립적으로 선택되는 반면, 헤테로사이클로 알킬에 포함되는 사이클로알킬 아민에서는, 부착되는 질소와 함께 두 개의 Rop는 헤테로환형 고리를 한정한다. 두 개의 Rop가 수소 또는 알킬일 때, 모이어티는 때때로 각각 일차 아미노 기 및 삼차 아민 기로서 기술된다. 하나의 Rop가 수소이고 다른 하나가 알킬일 때, 모이어티는 때때로 이차 아미노 기로서 기술된다. 일차 및 이차 알킬아미노 모이어티는 친핵체(nucleophile)로서 카르보닐-함유 친전자성 중심에 대하여 더 반응성인 반면 삼차 아민은 더 염기성이다.
"치환된 알킬" 및 "치환된 아릴"은 각각 알킬 및 아릴을 의미하며, 이것들에서 하나 이상의 수소 원자, 전형적으로 하나의 수소 원자는 각각 독립적으로 치환기로 대체된다. 전형적인 치환기는 염기성 유닛, PEG 유닛, -X, -Rop, -OH, -ORop, -SRop, -N(Rop)2, -N(Rop)3, =NRop, -CX3, -CN, -NO2, -NRopC(=O)Rop, -C(=O)Rop, -C(=O)N(Rop)2, -S(=O)2Rop, -S(=O)2NRop, -S(=O)Rop, -OP(=O)(ORop)2, -P(=O)(ORop)2, -PO- 3 =, PO3H2, -C(=O)Rop, -C(=S)Rop, -CO2Rop, -CO2 -, -C(=S)ORop, -C(=O)SRop, -C(=S)SRop, -C(=O)N(Rop)2, -C(=S)N(Rop)2, 및 -C(=NR)N(Rop)2를 포함하지만, 이에 제한되지 않으며, 각각의 X는 할로겐: -F, -Cl, -Br, 및 -I로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되고; 각각의 Rop는 -H, -C1-C20 알킬, -C6-C20 아릴, -C3-C14 헤테로환, 보호기, 및 프로드러그(prodrug) 모이어티로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된다.
더 전형적으로는 치환기는 염기성, 유닛, PEG 유닛 -X, -Rop, -OH, -ORop, -SRop, -N(Rop)2, -N(Rop)3, =NRop, -NRopC(=O)Rop, -C(=O)Rop, -C(=O)N(Rop)2, -S(=O)2Rop, -S(=O)2NRop, -S(=O)Rop, -C(=O)Rop, -C(=S)Rop, -C(=O)N(Rop)2, -C(=S)N(Rop)2, 및 -C(=NR)N(Rop)2로 구성된 군으로부터 선택되며, 각각의 X는 -F 및 -Cl로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되거나, 또는 염기성 유닛, PEG 유닛 -X, -Rop, -OH, -ORop, -N(Rop)2, -N(Rop)3, -NRopC(=O)Rop, -C(=O)N(Rop)2, -S(=O)2Rop, -S(=O)2NRop, -S(=O)Rop, -C(=O)Rop, -C(=O)N(Rop)2, -C(=NR)N(Rop)2, 보호기, 및 프로드러그 모이어티로 구성된 군으로부터 선택되며, 각각의 X는 -F이고; 각각의 Rop는 수소, -C1- C20 알킬, -C6-C20 아릴, -C3-C14 헤테로환, 보호기, 및 프로드러그 모이어티로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된다. 일부 양태에서, 알킬 치환기는 -N(Rop)2, -N(Rop)3 및 -C(=NR)N(Rop)2로 구성된 군으로부터 선택되는데, Rop는 상기 한정된 것이며, 이것은 Rop가 수소 및 -C1-C20 알킬로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 때와 같이 염기성 유닛을 제공할 수도 있다. 다른 양태에서, 알킬은 PEG 유닛을 한정하기 위해 일련의 또는 에틸렌옥시 모이어티로 치환된다. 상기 기술된 알킬렌, 탄소환, 카보사이클로, 아릴렌, 헤테로알킬, 헤테로알킬렌, 헤테로환, 헤테로사이클로, 헤테로아릴, 및 헤테로아릴렌 기는 또한 유사하게 치환될 수도 있다.
본원에서 사용된 "보호기"는 결합되는 원자 또는 작용기의 능력이 원치않는 반응에 참여하는 것을 방지하거나 그 능력을 감소시키는 모이어티를 의미한다. 원자 또는 작용기에 대하여 전형적인 보호기는 Greene (1999), "Protective groups in organic synthesis, 3rd ed.", Wiley Interscience에서 제공된다. 산소 황 및 질소와 같은 헤테로원자에 대한 보호기는 때때로 친전자성 화합물과의 원치않는 반응을 최소화하거나 막기 위해 사용된다. 다른 때에는, 보호기는 보호되지 않는 헤테로원자의 친핵성 및/또는 염기성을 감소시키거나 제거하기 위해 사용된다. 보호된 산소의 비-제한적 예는 -ORPR에 의해 제공되는데, RPR는 하이드록실에 대한 보호기이며, 하이드록실은 전형적으로 에스터 (예를 들어, 아세테이트, 프로피오네이트 또는 벤조에이트)로서 보호된다. 하이드록실에 대한 다른 보호기는 유기금속 시약 또는 다른 고도로 염기성인 시작의 친핵성의 저해를 막는데, 하이드록실은 전형적으로 에테르로서 보호되며, 알킬 또는 헤테로사이클로알킬 에테르, (예를 들어, 메틸 또는 테트라하이드로피라닐 에테르), 알콕시메틸 에테르 (예를 들어, 메톡시메틸 또는 에톡시메틸 에테르), 선택적으로 치환된 아릴 에테르, 및 실릴 에테르 (예를 들어, 트리메틸실릴 (TMS), 트리에틸실릴 (TES), tert-부틸디페닐실릴 (TBDPS), tert-부틸디메틸실릴 (TBS/TBDMS), 트리아이소프로필실릴 (TIPS) 및 [2-(트리메틸실릴)에톡시]-메틸실릴 (SEM))을 포함한다. 질소 보호기는 -NHRPR 또는 -N(RPR)2-에서와 같이 일차 또는 이차 아민에 대한 것들을 포함하는데, RPR 중 적어도 하나는 질서 원자 보호기이거나 두 개의 RPR는 함께 보호기를 포함한다.
보호기는 분자의 다른 곳에서 원하는 화학적 변환에 영향을 줄 필요가 있는 반응 조건 하에서 및 필요할 때 새롭게 형성된 분자의 정제 중에 보호기의 원치않는 부반응 또는 조기 손실을 방지하거나 막을 수 있을 때 적합한 보호기이고, 상기 새롭게 형성된 분자의 구조 또는 입체화학적 보전성에 부정적인 영향을 미치지 않는 조건 하에서 제거될 수 있다. 제한이 아니라 예의 방법에 의해, 적합한 보호기는 작용기를 보호하기 위해 앞서 기술된 것들을 포함한다. 적합한 보호기는 때때로 펩타이드 커플링 반응에 사용된 보호기이다.
"방향족 알콜"은 그 자체로 또는 더 큰 구조의 일부로서 하이드록실 작용기 -OH로 치환된 방향족 고리 시스템을 말한다. 따라서, 방향족 알콜은 그것의 방향족 고리 시스템의 방향족 탄소에 결합된 하이드록실 작용기를 가진, 본원에서 기술된 어떠한 아릴, 헤테로아릴, 아릴렌 및 헤테로아릴렌 모이어티를 말한다. 방향족 알콜은 그것의 방향족 고리 시스템이 이러한 모이어티의 치환기일 때와 같이 더 큰 모이어티의 일부일 수도 있거나, 또는 고리 융합에 의해 더 큰 모이어티에 내포될 수도 있고, 본원에서 기술된 바와 같이 하나 이상의 다른 하이드록실 치환기를 포함하는 모이어티로 선택적으로 치환될 수도 있다. 페놀성 알콜은 방향족 고리로서 페놀 기를 가진 방향족 알콜이다.
"지방족 알콜"은 그 자체로 또는 더 큰 구조의 일부로서 하이드록실 작용기 -OH에 결합된 비-방향족 탄소를 가진 모이어티를 말한다. 하이드록시 함유 탄소는 치환되지 않을 수도 있거나 (즉, 메틸 알콜) 또는 선형 또는 환형 구조 내에서 일차 알콜, 또는 이차 또는 삼차 지방족 알콜을 한정하기 위해 하나, 둘 또는 세 개의 선택적으로 치환된 분지형 또는 비분지형 알킬 치환기를 가질 수도 있다. 더 큰 구조의 일부일 때, 알콜은 하이드록시 함유 탄소를 통한, 이 하이드록실 함유 탄소에 대하여 본원에서 기술된 알킬 또는 다른 모이어티의 탄소를 통한 또는 이 알킬 또는 다른 모이어티의 치환기를 통한 결합에 의해 이 구조의 치환기일 수도 있다. 지방족 알콜은 하이드록시 작용기가 그것의 환형 고리 시스템의 비-방향족 탄소에 결합된 비-방향족 환형 구조 (즉, 탄소환 및 헤테로탄소환, 선택적으로 치환됨)를 고려한다.
본원에서 사용된 "아릴알킬" 또는 "헤테로아릴알킬"은 아릴 모이어티가 알킬 모이어티에 결합된 치환기, 모이어티 또는 기, 즉, 아릴-알킬-을 의미하며, 알킬 및 아릴 기는 상기 기술된 바와 같이, 예를 들어, C6H5-CH2- 또는 C6H5-CH(CH3)CH2-이다. 아릴알킬 또는 헤테로아릴알킬은 그것의 알킬 모이어티의 sp3 탄소를 통해 더 큰 구조 또는 모이어티에 회합된다.
본원에서 사용된 "전자 구인성 기(Electron withdrawing group)"는 유도에 의해 및/또는 공명을 통해 결합되는 원자로부터 전자 밀도를 끌어당기는 작용기 또는 음전기 원자를 의미하며, 어느 쪽도 더 지배적이고 (즉, 작용기 또는 원자는 유도에 의해 전자를 끌어당길 수도 있지만 전체적으로 공명을 통해 전자를 제공할 수도 있고), 음이온 또는 전자-풍부 모이어티를 안정화하는 경향이 있다. 전자 구인성 효과는 전형적으로 유도에 의해, 하지만 감쇄된 형태로, 전자 구인성 기 (EWG)에 의해 전자 부족하게 만들어지며, 따라서 더 먼 반응성 중심의 친전자성에 영향을 미치는, 결합된 원자에 부착된 다른 원자로 전달된다. 예시의 전자 구인성 기는 -C(=O), -CN, -NO2, -CX3, -X, -C(=O)ORop, -C(=O)N(Rop)2, -C(=O)Rop, -C(=O)X, -S(=O)2Rop, -S(=O)2ORop, -S(=O)2NHRop, -S(=O)2N(Rop)2, -P(=O)(ORop)2, -P(=O)(CH3)NHRop, -NO, -N(Rop)3 +를 포함하지만, 이에 제한되지 않는데, 상기 식에서 X는 -F, -Br, -Cl, 또는 -I이고, Rop는 일부 양태에서, 각각의 경우에, 수소 및 C1-6 알킬, 및 아실옥시와 같이 본원에서 기술된 특정 O-결합된 모이어티로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된다.
예시의 EWG는 또한 치환에 의존적인 아릴 기 (예를 들어, 페닐) 및 특정 헤테로아릴 기 (예를 들어, 피리딘)를 포함할 수 있다. 따라서, 용어 "전자 구인성 기"는 또한 전자 구인성 기로 더 치환되는 아릴 또는 헤테로아릴을 포함한다. 전형적으로, 아릴 또는 헤테로아릴 상의 전자 구인성 기는 -C(=O), -CN, -NO2, -CX3, 및 -X인데, 독립적으로 선택된 X는 할로겐, 전형적으로 -F 또는 -Cl이다. 그것들의 치환기에 따라, 알킬 모이어티는 또한 전자 구인성 기일 수도 있다.
본원에서 사용된 "전자 공여성 기(Electron donating group)"는 유도에 의해 및/또는 공명을 통해 결합되는 원자의 전자 밀도를 증가시키는 작용기 또는 양전기 원자를 의미하며, 어느 쪽도 더 지배적이고 (즉, 작용기 또는 원자는 공명을 통해 전자를 제공할 수도 있지만 전체적으로 유도에 의해 전자를 끌어당길 수도 있고), 양이온 또는 전자 부족 시스템을 안정화하는 경향이 있다. 전자 공여성 효과는 전형적으로 공명을 통해, 전자 공여성 기 (EDG)에 의해 전자 풍부하게 만들어지며, 따라서 더 먼 반응성 중심의 친핵성에 영향을 미치는, 결합된 원자에 부착된 다른 원자로 전달된다. 예시의 전자 공여성 기는 아민 및 -OH 및 에테르와 같이 본원에서 기술된 특정 O-결합된 치환기를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 그것들의 치환기에 따라, 아릴 또는 헤테로아릴 모이어티는 또한 전자 공여성 기일 수도 있다. 비치환된 알킬 모이어티는 전형적으로 전자 공여성이다.
본원에서 사용된 "O-결합된 모이어티"는 O-결합된 모이어티의 산소 원자를 통해 직접적으로 더 큰 구조 또는 모이어티에 부착된 모이어티를 의미한다. O-결합된 모이어티는 1가 모이어티일 수도 있으며, 하이드록실, 즉, -OH, 아세톡시, 즉, -OC(=O)CH3, 아실옥시, 즉, -OC(=O)R과 같은 모이어티를 포함하는데, R은 수소, 또는 알킬, 사이클로알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴 또는 선택적으로 치환된 헤테로환, 및 아릴옥시 (아릴-O-), 페녹시 (Ph-O-) 및 선택적으로 치환된 헤테로아릴옥시 (헤테로아릴-O), 또는 실릴옥시, 즉, R3SiO-이고, R은 독립적으로 알킬, 아릴, 또는 선택적으로 치환된 헤테로아릴, 에테르, 즉, -OR이며, R은 실릴옥시, 및 -ORPR에 대하여 한정된 바와 같고, RPR는 앞서 한정된 보호기이다. 1가 O-결합된 모이어티는 결합된 산소 헤테로원자의 전기 음성도 및 그것의 고립 전자쌍의 이용 가능성에 따라 전자 공여성 또는 전자 구인성일 수도 있다. 예를 들어, -OH 또는 에테르는, 그것의 산소 원자가 탄소 원자에 대한 치환기일 때, 전자 공여성 모이어티인 한편, 유사하게 치환된 아실옥시는 전자 구인성 모이어티이다. O-결합된 모이어티는 또한 2가, 즉, =O 또는 케탈 모이어티, 예를 들어, -X-(CH2)n-Y-일 수도 있는데, 상기 식에서, X 및 Y가 부착되는 탄소로 스피로(spiro) 고리 시스템을 형성하기 위해서, X 및 Y는 독립적으로 S 및 O이고 n은 2 내지 3이다.
"이탈 기 능력"은 컨쥬게이트 내에서 자기-희생성 이벤트의 활성화 이후에 유리 약물로서 컨쥬게이트로부터 방출되는, 리간드 약물 컨쥬게이트의 약물 유닛에 해당하는 알콜-, 티올-, 아민- 또는 아미드-함유 화합물의 능력에 관한 것이다. 상기 방출은 약물 유닛이 부착되는 메틸렌 카바메이트 유닛의 이점 없이 (즉, 약물 유닛이 자기-희생성 모이어티에 직접적으로 부착되고 개입 메틸렌 카바메이트 유닛을 갖지 않을 때) 가변적일 수 있다. 양호한 이탈 기는 보통 약염기이고 이러한 컨쥬게이트로부터 추방된 작용기가 더 산성일 수록 컨쥬게이트 염기는 더 약하다. 따라서, 약물 유닛의 알콜-, 티올-, 아민- 또는 아미드-함유 유리 약물의 이탈 기 능력은 메틸렌 카바메이트 유닛 (즉, 약물 유닛이 자기-희생성 모이어티에 직접적으로 부착되는 것)이 사용되지 않는 경우에 컨쥬게이트로부터 추방된 약물의 작용기의 pKa에 관한 것이다. 따라서, 상기 작용기에 대하여 더 낮은 pKa는 그것의 이탈 기 능력을 증가시킬 것이다. 다른 요인들이 메틸렌 카바메이트 유닛의 이점이 없는 컨쥬게이트로부터 유리 약물의 방출에 기여할 수도 있지만, 일반적으로 더 낮은 pKa 값을 가진 작용기를 가진 약물은 전형적으로 더 높은 pKa 값을 가진 작용기를 통해 부착된 약물보다 더 나은 이탈 기일 것이다. 또 다른 고려사항은 매우 낮은 pKa 값을 가진 작용기가 자발적 가수분해를 통한 약물 유닛의 조기 손실로 인해 허용 불가능한 활성 프로파일을 발생시킬 수도 있다는 것이다. 메틸렌 카바메이트 유닛을 이용하는 컨쥬게이트에 대하여, 약물 유닛의 허용 불가능한 손실을 당하지 않고, 유리 약물의 효율적인 방출을 허용하는 공통 작용기 (즉, 카르밤산)는 자기-희생시 생성된다.
본원에서 사용된 "석신이미드 모이어티"는 석신이미드 고리 시스템으로 구성된 유기 모이어티를 말하며, 전형적으로 상기 고리 시스템의 이미드 질소에 결합된 알킬렌-함유 모이어티로 더 구성된 스트레쳐 유닛 (Z) 중 한 유형에 존재한다. 석신이미드 모이어티는 전형적으로 스트레쳐 유닛 전구체 (Z')의 말레이미드 고리 시스템에, 리간드 유닛의 설프히드릴 기의 마이클 첨가(Michael addition)로부터 발생한다. 그러므로 석신이미드 모이어티는 티오-치환된 석신이미드 고리 시스템으로 구성되고 LDC에 존재할 때 LDC의 링커 유닛의 나머지와 치환된 그것의 이미드 질소를 갖고 Z'의 말레이미드 고리 시스템에 존재하는 치환기(들)로 선택적으로 치환된다.
본원에서 사용된 "산-아미드 모이어티"는 가수분해에 의한 카르보닐-질소 결합 중 하나의 파손을 거친 석신이미드 모이어티의 티오-치환된 석신이미드 고리 시스템으로부터 발생하는 아미드 치환기를 가진 석신산을 말한다. 석신산-아미드 모이어티를 발생시키는 가수분해는 항체-티오 치환기의 제거를 통해 결합되는 리간드 유닛의 조기 손실을 당할 가능성이 낮은 링커 유닛을 제공한다. 티오-치환된 석신이미드 모이어티의 석신이미드 고리 시스템의 가수분해는 적어도 부분적으로는 스트레쳐 유닛 전구체의 말레이미드 고리 시스템에 존재하는 어떠한 치환기 및 표적화 리간드에 의해 도입된 티오 치환기에 기인하는 석신이미드 고리 시스템의 두 개의 카르보닐 탄소의 반응성의 차이로 인한 산-아미드 모이어티의 지역화학적 이성질체를 제공할 것으로 예상된다.
본원에서 사용된 용어 "프로드러그"는 화학적 또는 생물학적 공정 (즉, 화학적 반응 또는 효소에 의한 생체 내 변환)을 통해 체내에서 더 생물학적으로 활성인 화합물로 변환되는 덜 생물학적 활성 또는 비활성 화합물을 말한다. 전형적으로, 생물학적 활성 화합물은 프로드러그 모이어티를 가진 화합물을 화학적으로 변형시킴으로써 덜 생물학적 활성으로 만들어진다 (즉, 프로드러그로 전환된다). 일부 양태에서 프로드러그는 II 형 프로드러그이며, 이것들은 세포 외부에서, 예를 들어, 소화액에서, 또는 체내 순환계, 예를 들어, 혈액에서 생체 활성화된다. 예시의 프로드러그는 에스터 및 β-D-글루코피라노시드이다.
구체예
본 발명의 많은 구체예가 하기 기술되며, 이것들은 어떠한 방법으로도 본 발명을 제한하는 것을 의미하지 않고, 컨쥬게이트를 구성하는 구성요소의 더 상세히 설명된 논의로 이어진다. 당업자들은 확인된 각각의 컨쥬게이트 및 이것들의 선택된 구체예 중 어느 것도 각각의 구성요소 및 링커의 전체 범위를 포함하는 것을 의미한다고 생각할 것이다.
리간드-약물 컨쥬게이트
한 군의 구체예에서, 리간드-약물 컨쥬게이트 (LDC) 및 이 LDC의 집단을 포함하는 이것들의 조성물 (즉, LDC 조성물)이 본원에서 제공된다.
한 양태에서, 리간드-약물 컨쥬게이트는 리간드 유닛, 약물 유닛, 및 리간드 유닛을 약물 유닛에 연결하는 링커 유닛을 포함하는데, 링커 유닛은 리간드 유닛이 약물 유닛에 연결되는 자기-희생성 조립 유닛으로 구성된다. 약물 유닛은 자기-희생성 조립 유닛의 메틸렌 카바메이트 유닛에 직접적으로 부착되며, 리간드-약물 컨쥬게이트의 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 메틸렌 카바메이트 유닛은 식 I의 구조 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 갖는데:
상기 식에서
D는 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합된 작용기 (예를 들어, 하이드록실, 티올, 아미드 또는 아민 작용기)를 가진 약물 유닛이고;
T*는 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합된 상기 작용기 (예를 들어, 산소, 황, 선택적으로 치환된 질소)의 헤테로원자이며;
R, R1 및 R2는 독립적으로 수소, 선택적으로 치환된 C1-C6 알킬, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴, 또는 선택적으로 치환된 C-결합된 C3-C8 헤테로아릴이거나;
또는
R 및 R1은 그것들이 부착되는 질소 및 탄소 원자와 함께 아제티디닐, 피롤로디닐, 피페리디닐 또는 호모피페리디닐 모이어티를 포함하고, R2는 수소이며;
물결선은 자기-희생성 조립 유닛의 나머지에 식 I의 공유 결합에 의한 부착 (즉, LDC 내 부착)을 나타내고, 자기-희생성 조립 유닛은 자기-희생성 조립 유닛의 활성화 후 유리 약물 (즉, D-T*H)를 방출한다.
식 I의 일부 구체예에서, R, R1, R2 중 하나는 염기성 유닛 또는 PEG 유닛이고 나머지들은 상기 한정된 바와 같다. 식 I의 일부 구체예에서, 방출된 D-T*H는 그것의 T*H 작용기에 대하여 약 9 내지 약 36의 pKa를 갖는다. 식 SI의 다른 구체예에서, 방출된 D-T*H는 그것의 T*H 작용기에 대하여 약 12 내지 약 36 또는 약 15 내지 약 36의 pKa를 갖는다.
전형적으로, 메틸렌 카바메이트 유닛은 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티, X에 부착되며, 식 (SI) 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염으로 표현되는데:
상기 식에서
물결선은 LDC 내에서 식 SI 구조의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고;
R, R1, R2, T* 및 D는 식 I에서 한정된 바와 같고;
X는 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티이고; 표시된 자기-희생성 조립 유닛은 X의 활성화 후 유리 약물 (즉, D-T*H)을 방출한다.
식 SI의 일부 구체예에서, R, R1,R2 중 하나는 염기성 유닛 또는 PEG 유닛이고 나머지는 식 I에서 한정된 바와 같다. 식 I의 일부 구체예에서, 방출된 D-T*H는 그것의 T*H 작용기에 대하여 약 9 내지 약 36의 pKa를 갖는다. 식 SI의 다른 구체예에서 방출된 D-T*H는 그것의 T*H 작용기에 대하여 약 12 내지 약 36 또는 약 15 내지 약 36의 pKa를 갖는다.
예시의 구체예는 식 SIa 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염에서 제시된 바와 같이 R2가 수소인 것들을 포함하는데:
상기 식에서 물결선, X, R, R1, T* 및 D는 식 SI에 대하여 한정된 바와 같다. R 및 R1은 바람직하게는 수소, 선택적으로 치환된 C1-6 알킬, 또는 선택적으로 치환된 C6-14 아릴, (더 바람직하게는 수소, 선택적으로 치환된 C1-4 알킬 또는 선택적으로 치환된 페닐, 가장 바람직하게는 수소 또는 선택적으로 치환된 C1-4 알킬)이다.
식 SIa의 일부 바람직한 구체예에서, R은 비치환된 C1-4 알킬이다. 다른 바람직한 구체예에서 R 및 R1 중 하나는 염기성 유닛 또는 PEG 유닛이고 나머지는 수소 또는 비치환된 C1-4 알킬이다. 다른 바람직한 구체예에서 R은 수소, 염기성 유닛 또는 PEG 유닛이고 R1은 수소이다.
예시의 구체예는 R1 및 R2가 그것들이 부착되는 질소 및 탄소 원자와 함께 식 (SIb)에서 제시된 헤테로사이클로를 포함하는 것들 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는데:
상기 식에서 물결선은, X, R, R2, T* 및 D는 식 SI에 대하여 한정된 바와 같고, 아래 첨자 s는 0, 1, 2, 또는 3이다. 식 SIb의 일부 구체예에서, 아래 첨자 s는 0, 1 또는 2이고; 바람직하게는 s는 1 또는 2이다.
일부 구체예에서, 메틸렌 카바메이트 유닛은 MAC 유닛이다. 상기 구체예에서, D는 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합된 하이드록실 작용기를 가진 약물 유닛이다. 이러한 구체예에서, 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 자기-희생성 조립 유닛은 식 SI' 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염으로 표현되는데:
상기 식에서
물결선, X, R, R1, 및 R2는 식 SI에 대하여 한정된 바와 같고, D는 표시된 메틸렌 카바메이트 유닛으로의 통합 전에 하이드록실 작용기를 가진 약물 유닛이고 O*는 상기 하이드록실 작용기의 산소 원자이고; 표시된 자기-희생성 조립 유닛은 X의 활성화 후 유리 약물 (즉, D-O*H)을 방출한다.
식 SI'의 일부 구체예에서, 방출된 D-O*H는 그것의 하이드록실 작용기에 대하여 약 10 내지 약 19의 pKa를 갖는다. 식 I의 다른 구체예에서 방출된 D-O*H는 그것의 하이드록실 작용기에 대하여 약 12 내지 약 19 또는 15 내지 약 19의 pKa를 갖는다.
예시의 구체예는 식 SIa'에서 제시된 바와 같이 R2가 수소인 것들을 포함하는데:
상기 식에서 물결선은, X, R, R1, O* 및 D는 식 SI'에 대하여 한정된 바와 같다. R 및 R1은 바람직하게는 수소, 선택적으로 치환된 C1-6 알킬, 또는 선택적으로 치환된 C6-14 아릴, (더 바람직하게는 수소, 선택적으로 치환된 C1-4 알킬 또는 선택적으로 치환된 페닐, 가장 바람직하게는 수소 또는 선택적으로 치환된 C1-4 알킬)이다. 식 SIa'의 일부 구체예에서, R 및 R1 중 하나는 염기성 유닛 또는 PEG 유닛이고 나머지는 수소 또는 비치환된 C1-4 알킬이다. 다른 구체예에서, R은 수소, 염기성 유닛 또는 PEG 유닛이고 R1은 수소이다.
예시의 구체예는 R1 및 R2가 그것들이 부착되는 질소 및 탄소 원자와 함께 식 (SIb')에서 제시된 바와 같이 헤테로사이클로를 포함하는 것들을 포함하는데:
상기 식에서 물결선, X, R2, O* 및 D는 식 SI'에 대하여 한정된 바와 같고, 아래 첨자 s는 0, 1, 2, 또는 3이다. 바람직하게는 아래 첨자 s는 0, 1, 또는 2이다 (더 바람직하게는 s는 1 또는 2이다).
한 양태에서, 리간드-약물 컨쥬게이트는 리간드 유닛, 약물 유닛 및 리간드 유닛을 약물 유닛에 연결하는 링커 유닛을 포함하고, 링커 유닛은 자기-희생성 조립 유닛 및 스트레쳐 유닛으로 구성된다. 약물은 상기 작용기의 산소, 황 또는 선택적으로 치환된 질소 헤테로원자를 통해 자기-희생성 조립 유닛의 메틸렌 카바메이트 유닛으로 하이드록실, 티올, 아민 또는 아미드 작용기의 통합에 의해 LDC의 약물-링커 모이어티로 통합된다. 자기-희생성 조립 유닛은 스트레쳐 유닛을 통해 리간드 유닛에 연결된다.
일부 구체예에서 리간드 유닛으로의 부착 부위에 대하여 약물-링커 모이어티 내 1 내지 4개의 자기-희생성 조립 유닛 (아래 첨자 t로 표현됨) 및 리간드 유닛 당 1 내지 16개의 약물-링커 모이어티 (아래 첨자 p로 표현됨)가 있을 수 있다. 리간드 유닛 상의 각각의 부착 부위에 연결된 둘 이상의 자기-희생성 조립 유닛이 있는 상기 구체예에서, 분지 유닛은 필요한 분지를 허용하기 위해 존재한다.
일부 양태에서, 추가적인 연결기 유닛 (A)은 분지 유닛 (B)의 존재 또는 부재에 따라, 스트레쳐 유닛 (Z) 또는 분지 유닛 (B)을 자기-희생성 조립 유닛에 공유 결합에 의해 부착시킨다.
일부 구체예에서 리간드-약물 컨쥬게이트, 또는 이 LDC의 집단으로 구성된 이것의 조성물 (즉, LDC 조성물)은 하기 식 II 또는 약학적으로 허용 가능한 염으로 표현되는데:
상기 식에서
D는 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합된 작용기 (예를 들어, 하이드록실, 티올, 아미드 또는 아민 작용기)를 가진 약물 유닛이고;
T*는 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합된 상기 작용기 (예를 들어, 산소, 황, 선택적으로 치환된 질소)의 헤테로원자이며;
R, R1 및 R2는 독립적으로 수소, 선택적으로 치환된 C1-C6 알킬, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴, 또는 선택적으로 치환된 C-결합된 C3-C8 헤테로아릴이거나, 또는
R 및 R1은 그것들이 부착되는 질소 및 탄소 원자와 함께 아제티디닐, 피롤로디닐, 피페리디닐 또는 호모피페리디닐 모이어티를 포함하고 R2는 수소이며;
X는 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티이고;
L은 리간드 유닛이고;
Z는 스트레쳐 유닛이고;
B는 t가 2, 3 또는 4일 때 존재하고 t가 1일 때 없는 선택적 분지 유닛이고;
A는 선택적 연결기 유닛이고;
아래 첨자 s는 1 또는 2이고;
아래 첨자 t는 1 내지 4의 범위에 있고; 및
아래 첨자 p는 1 내지 16의 범위의 정수 (개개의 LDC에 대하여) 또는 숫자 (LDC의 집단에 대하여)이고; 표시된 자기-희생성 조립 유닛은 X의 활성화 후 유리 약물 (즉, D-T*H)을 방출한다.
식 I의 일부 구체예에서 방출된 D-T*H는 그것의 T*H 작용기에 대하여 약 9 내지 약 36의 pKa를 갖는다. 식 SI의 다른 구체예에서 방출된 D-T*H는 그것의 T*H 작용기에 대하여 약 12 내지 약 36 또는 약 15 내지 약 36의 pKa를 갖는다.
식 II의 일부 구체예에서 R, R1 및 R2 중 하나는 염기성 유닛 또는 PEG 유닛이고 나머지들은 한정된 바와 같다. 식 II의 다른 구체예에서, R은 염기성 유닛 또는 PEG 유닛이고 R1 및 R2는 한정된 바와 같다.
예시의 구체예는 R2가 식 IIa에서 제시된 바와 같이 수소이거나 R1 및 R2가 식 IIb에서 제시된 바와 같이 그것들이 부착되는 질소 원자와 함께 아제티디닐, 피롤로디닐, 피페리디닐 또는 호모피페리디닐을 포함하는 것들 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는데:
상기 식에서 R, R1, R2, L, Z, B, X, A, T*, D, 및 아래 첨자 t 및 p는 식 II에 대하여 한정된 바와 같고, 아래 첨자 s는 0, 1, 2, 또는 3이다.
식 IIa에서, R 및 R1은 바람직하게는 수소, 선택적으로 치환된 C1-C6 알킬 또는 선택적으로 치환된 C6-14 아릴 (더 바람직하게는 수소, 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬 또는 선택적으로 치환된 페닐, 가장 바람직하게는 수소 또는 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬)이다. 식 IIa의 일부 바람직한 구체예에서, R은 염기성 유닛 또는 PEG 유닛이고 R1은 수소 또는 비치환된 C1-C4 알킬이거나 또는 R은 수소 또는 비치환된 C1-C4 알킬이고 R2는 염기성 유닛 또는 PEG 유닛이다. 식 IIb에서 아래 첨자 s는 바람직하게는 0, 1, 또는 2이고; 더 바람직하게는 s는 1 또는 2이다.
본 발명에 사용되는 약물은 알콜 (예를 들어, 방향족 및 지방족 하이드록실)-함유 약물, 티올-함유 약물, 아민 (예를 들어, 지방족 및 아릴 아민)-함유 약물, 아미드 (예를 들어, 카르복스아미드)-함유 약물을 포함한다. 따라서, 자기-희생성 조립 유닛에 약물 유닛의 부착은, 예를 들어, 알콜-함유 약물의 하이드록실 작용기의 산소 헤테로원자, 티올-함유 약물의 티올 작용기의 황 헤테로원자, 또는 아민- 또는 아미드-함유 약물의 아민 또는 아미드 작용기의 선택적으로 치환된 질소 헤테로원자를 통한 약물의 통합으로부터 온 것일 수 있다. 이러한 산소, 황 또는 질소 헤테로원자는 T*로 지정된다. 약물의 통합은 알콜 기능성을 통해서 (즉, 하이드록실 작용기의 산소 헤테로원자를 통해서) 될 수도 있는 반면에, 약물은 추가적인 알콜 작용기 또는 그렇게 결합되지 않는 티올, 아민 또는 아미드 작용기를 가질 수도 있다고 생각될 것이다. 유사하게, 약물의 통합이 그것의 티올, 아민 또는 아미드 기능을 통해서 될 수도 있는 반면에, 약물은 그렇게 결합되지 않는 추가적인 알콜, 티올, 아민 또는 아미드 작용기를 가질 수도 있다.
식 II, IIa, 및 IIb의 메틸렌 카바메이트 유닛은 하기 식 II', IIa', 및 IIb' 또는 약학적으로 허용 가능한 염으로 나타난 메틸렌 알콕시(아릴옥시) 카바메이트 유닛 (MAC 유닛)일 수도 있는데:
,
또는
상기 식에서
D는 표시된 메틸렌 알콕시(아릴옥시) 카바메이트 유닛 (MAC 유닛)으로의 통합 전에 하이드록실 작용기를 가진 약물 유닛이며, 이것의 산소 헤테로원자는 O*로 지정되고;
R은 수소, 선택적으로 치환된 C1-C6 알킬, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴 또는 선택적으로 치환된 C-결합된 C3-C8 헤테로아릴이고;
R1 및 R2는 독립적으로 수소, 선택적으로 치환된 C1-C6 알킬, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴 또는 선택적으로 치환된 C-결합된 C3-C8 헤테로아릴이거나, 또는
R 및 R1은 그것들이 부착되는 질소 및 탄소 원자와 함께 아제티디닐, 피롤로디닐, 피페리디닐 또는 호모피페리디닐 모이어티를 포함하고 R2는 수소이고;
X는 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티이고;
L은 리간드 유닛이고;
Z는 스트레쳐 유닛이고;
B는 t가 2, 3 또는 4일 때 존재하고 t가 1일 때 없는 선택적 분지 유닛이고;
A는 선택적 연결기 유닛이고;
아래 첨자 s는 1 또는 2이고;
아래 첨자 t는 1 내지 4의 범위에 있고;
아래 첨자 s는 0, 1, 2 또는 3이고
아래 첨자 p는 1 내지 16의 범위의 정수 (개개의 LDC에 대하여) 또는 숫자 (LDC의 집단에 대하여)이고; 표시된 자기-희생성 조립 유닛은 X의 활성화 후 유리 약물 (즉, D-O*H)을 방출한다.
식 II', IIa' 또는 IIb'의 일부 구체예에서, 방출된 D-O*H는 그것의 하이드록실 작용기에 대하여 약 10 내지 약 19의 pKa를 갖는다. 식 II', IIa' 또는 IIb'의 다른 구체예에서 방출된 D-O*H는 그것의 하이드록실 작용기에 대하여 약 12 내지 약 19 또는 15 내지 약 19의 pKa를 갖는다.
식 II'의 일부 구체예에서 R, R1 및 R2 중 하나는 염기성 유닛 또는 PEG 유닛이고 나머지들은 한정된 바와 같다. 식 II'의 다른 바람직한 구체예에서, R은 염기성 유닛 또는 PEG 유닛이고 R1 및 R2는 한정된 바와 같다.
식 IIa'의 일부 구체예에서, R 및 R1은 수소, 선택적으로 치환된 C1-C6 알킬 또는 선택적으로 치환된 C6-14 아릴 (바람직하게는 수소, 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬 또는 선택적으로 치환된 페닐, 더 바람직하게는 수소 또는 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬)이다. 식 IIb'의 일부 구체예에서, 바람직하게는 아래 첨자 s는 0, 1, 또는 2; 더 바람직하게는 1 또는 2이다.
식 IIa'의 일부 바람직한 구체예에서, R은 염기성 유닛 또는 PEG 유닛이고 R1은 수소 또는 비치환된 C1-C4 알킬이거나 또는 R은 수소 또는 비치환된 C1-C4 알킬이고 R1은 염기성 유닛 또는 PEG 유닛이다.
식 II' 또는 식 IIa'의 다른 바람직한 구체예에서 R 및 R1은 그것들이 부착되는 질소 및 탄소 원자와 함께 피롤로디닐 또는 피페리디닐 모이어티를 포함한다.
본원에서 언급된 하이드록실 작용기는 방향족 알콜 또는 지방족 알콜의 하이드록실 작용기일 수 있다. 지방족 알콜은 일차, 이차 또는 삼차 지방족 알콜일 수 있다. 바람직하게는 알콜은 지방족 알콜, 더 바람직하게는 일차 또는 이차 지방족 알콜이다.
자기-희생성 조립 유닛은 메틸렌 카바메이트 유닛에 더하여, 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티를 포함한다. 상기 활성화 가능한 모이어티는 활성화 유닛 및 자기-희생성 스페이서 유닛으로 구성된다. 스페이서 유닛은 각각 자기-희생할 수 있는 하나 또는 다수의 자기-희생성 스페이서 서브유닛 (예를 들어, 1 내지 4개)을 포함할 수 있다. 활성화 유닛은 유리 약물의 방출을 초래하는, 스페이서 유닛 또는 이것의 서브유닛 내 자기-희생성 반응 순서를 시작한다. 활성화 유닛 또는 자기-희생성 스페이서 유닛 (A) 중 하나는 A 및/또는 B의 존재 또는 부재에 따라 LDC 또는 이것의 중간물 내에서 A, B 또는 Z로의 공유 결합에 의한 부착 부위를 제공할 수 있다. 일부 구체예에서 자기-희생성 조립 유닛의 자기-희생성 모이어티 (X)는 다음과 같이 식 i 또는 ii로 표현되는데
상기 식에서
W는 활성화 유닛이고;
Y는 자기-희생성 스페이서 유닛이고;
물결선은 컨쥬게이트의 나머지 (즉, A 및/또는 B의 존재 또는 부재에 따라 A, B 또는 Z)로의 부착 부위를 나타내고 별표 (*)는 메틸렌 카바메이트 링커로의 부착 부위를 나타낸다.
일부 양태에서, 리간드-약물 컨쥬게이트 (LDC), 또는 이 LDC들의 집단으로 구성된 이것의 조성물 (즉, LDC 조성물)은 식 III(i), III(ii), IIIa(i), IIIa(ii), IIIb(i), 또는 IIIb(ii) 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염으로 표현되는데:
상기 식에서
W는 활성화 유닛이고;
Y는 자기-희생성 스페이서 유닛이고;
L, Z, B, A, R, R1, R2, T*, D, 및 아래 첨자 t, s, 및 p는 식 II, IIa 및 IIb에 대하여 한정된 바와 같다.
식 III(i), III(ii), IIIa(i), IIIa(ii), IIIb(i) 또는 IIIb(ii)의 일부 구체예에서 방출된 D-T*H는 그것의 T*H 작용기에 대하여 약 9 내지 약 36의 pKa를 갖는다. 식 III(i), III(ii), IIIa(i), IIIa(ii), IIIb(i) 또는 IIIb(ii)의 다른 구체예에서, 방출된 D-T*H는 그것의 T*H 작용기에 대하여 약 12 내지 약 36 또는 약 15 내지 약 36의 pKa를 갖는다.
식 III(i) 또는 III(ii)의 일부 구체예에서, R, R1 및 R2 중 하나는 염기성 유닛 또는 PEG 유닛이고 나머지들은 한정된 바와 같다. 식 III(i) 또는 III(ii)의 다른 바람직한 구체예에서, R은 염기성 유닛 또는 PEG 유닛이고 R1 및 R2는 한정된 바와 같다. 식 III(i) 또는 III(ii)의 다른 바람직한 구체예에서, R 및 R1은 그것들이 부착되는 질소 및 탄소 원자와 함께 피롤로디닐, 피페리디닐 모이어티를 포함하고, R2는 수소이다.
식 IIIa(i) 및 IIIa(ii)의 일부 구체예에서, R 및 R1은 수소, 선택적으로 치환된 C1-C6 알킬 또는 선택적으로 치환된 C6-14 아릴 (바람직하게는 수소, 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬 또는 선택적으로 치환된 페닐, 더 바람직하게는 수소 또는 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬)이다. 식 IIIb(i) 및 IIIb(ii)의 일부 구체예에서, 바람직하게는 아래 첨자 s는 0, 1, 또는 2, 바람직하게는 1 또는 2이다.
식 IIIa(i) 또는 IIIa(ii)의 일부 바람직한 구체예에서, R은 염기성 유닛 또는 PEG 유닛이고 R1은 수소 또는 비치환된 C1-C4 알킬이거나 또는 R은 수소 또는 비치환된 C1-C4 알킬이고 R2는 염기성 유닛 또는 PEG 유닛이다.
식 IIIa(i) 또는 IIIa(ii)의 다른 바람직한 구체예에서, R 및 R1은 그것들이 부착되는 질소 및 탄소 원자와 함께 피롤로디닐 또는 피페리디닐 모이어티를 포함한다.
식 IIIa(i) 또는 IIIa(ii)의 다른 바람직한 구체예에서, R은 수소 또는 비치환된 C1-C4 알킬이고 R1은 수소이다. 식 IIIa(i) 또는 IIIa(ii)의 다른 바람직한 구체예에서 R은 염기성 유닛 또는 PEG 유닛이고 R1은 수소이다.
식 III (i), III (ii), IIIa (i), IIIa (ii), IIIb (i), 또는 IIIb (ii)의 메틸렌 카바메이트 유닛은 하기 식 III(i)', III(ii)', IIIa(i)', IIIa(ii)', IIIb(i)', 또는 IIIb(ii)' 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염으로 나타난 바와 같이 메틸렌 알콕시(아릴옥시) 카바메이트 유닛 (MAC 유닛)일 수 있는데:
상기 식에서
D는 표시된 메틸렌 알콕시(아릴옥시) 카바메이트 유닛 (MAC 유닛)으로의 통합 전에 하이드록실 작용기를 가진 약물 유닛이고, 이것의 산소 헤테로원자는 O*로 지정되고;
L, Z, B, A, Y, W, R, R1, R2, 및 아래 첨자 t, p, 및 s는 식 III(i), III(ii), IIIa(i), IIIa(ii), IIIb(i), 또는 IIIb(ii)에 대하여 한정된 바와 같다.
식 III(i)', III(ii)', IIIa(i)', IIIa(ii)', IIIb(i)', 또는 IIIb(ii)'의 일부 구체예에서, 방출된 D-O*H는 그것의 하이드록실 작용기에 대하여 약 10 내지 약 19의 pKa를 갖는다. III(i)', III(ii)', IIIa(i)', IIIa(ii)', IIIb(i)', 또는 IIIb(ii)'의 다른 구체예에서, 방출된 D-O*H는 그것의 하이드록실 작용기에 대하여 약 12 내지 약 19 또는 15 내지 약 19의 pKa를 갖는다.
식 III(i)' 또는 III(ii)'의 일부 구체예에서, R, R1 및 R2 중 하나는 염기성 유닛 또는 PEG 유닛이고 나머지들은 한정된 바와 같다. 식 III(i)' 또는 III(ii)'의 다른 바람직한 구체예에서, R은 염기성 유닛 또는 PEG 유닛이고 R1 및 R2는 한정된 바와 같다.
식 IIIa(i)' 및 IIIa(ii)'의 일부 구체예에서, R 및 R1은 수소, 선택적으로 치환된 C1-C6 알킬 또는 선택적으로 치환된 C6-14 아릴 (더 바람직하게는 수소, 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬 또는 선택적으로 치환된 페닐, 가장 바람직하게는 수소 또는 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬)이다. 식 IIIb(i)' 및 IIIb(ii)'의 일부 구체예에서, R2는 바람직하게는 수소이고 아래 첨자 s는 0, 1, 또는 2 (바람직하게는 1 또는 2)이다.
식 IIIa(i)' 또는 IIIa(ii)'의 일부 바람직한 구체예에서, R은 염기성 유닛 또는 PEG 유닛이고 R1은 수소 또는 비치환된 C1-C4 알킬이거나 또는 R은 수소 또는 비치환된 C1-C4 알킬이고 R2는 염기성 유닛 또는 PEG 유닛이다.
식 IIIa(i)' 또는 IIIa(ii)'의 다른 바람직한 구체예에서, R 및 R1은 그것들이 부착되는 질소 및 탄소 원자와 함께 피롤로디닐 또는 피페리디닐 모이어티를 한정한다.
식 IIIa(i)' 또는 IIIa(ii)'의 다른 바람직한 구체예에서, R은 수소 또는 비치환된 C1-C4 알킬이고 R1은 수소이다. 식 IIIa(i)' 또는 IIIa(ii)'의 다른 바람직한 구체예에서 R은 염기성 유닛 또는 PEG 유닛이고 R1은 수소이다.
본원에서 언급되는 하이드록실 작용기는 방향족 알콜 또는 지방족 알콜의 하이드록실 작용기일 수 있다. 지방족 알콜은 일차, 이차 또는 삼차 지방족 알콜일 수 있다. 바람직하게는 알콜은 지방족 알콜, 더 바람직하게는 일차 또는 이차 지방족 알콜이다.
식 I, SI, II, Ia, SIa, IIa, III(i), III(ii), IIIa(i), 또는 IIIa(ii)를 갖거나 이것들로 구성된 일부 바람직한 리간드 약물 컨쥬게이트에서, R1은 수소이다.
본원에서 기술된 구체예들 중 다수에서 R은 수소, 염기성 유닛 또는 PEG 유닛을 한정하는 치환기를 포함하는 선택적으로 치환된 C1-C6 알킬, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴, 또는 선택적으로 치환된 C-결합된 C3-C8 헤테로아릴일 수 있다. R은 치환될 필요는 없지만 치환될 때, R은 바람직하게는 염기성 유닛 또는 PEG 유닛을 한정하기 위해 치환된다. R이 선택적으로 치환된 C1-6 알킬, 더 바람직하게는 선택적으로 치환된 C1-4 알킬인 상기 구체예가 본원에서 고려된다. 알킬 기는 치환되지 않거나 치환될 수 있다. 일부 양태에서, 치환될 때, 그것은 바람직하게는 염기성 아미노 작용기로 치환되어 염기성 유닛을 한정한다. 다른 양태에서 치환될 때 알킬 기는 바람직하게는 일련의 에틸렌-옥시 기로 치환되어 PEG 유닛을 한정한다. 염기성 유닛에서 대표적인 염기성 아미노 작용기는 아민 및 선택적으로 치환될 수 있는 C-결합된 또는 N-결합된 질소-함유 3, 4, 5, 또는 6-원 헤테로환을 포함한다. 대표적인 아민은 -N(Rop)2를 포함하는데 상기 식에서 Rop는 수소, -C1-C20 알킬, -C6-C14 아릴, 또는 -C3-C8 헤테로환, 바람직하게는 H 또는 C1-6 알킬, 더 바람직하게는 수소 또는 메틸로부터 독립적으로 선택된다. 발명자들은 놀랍게도 R 알킬 치환기 상에서 염기성 작용기의 첨가 (즉, R은 염기성 유닛이다)가 결과로 생긴 LDC에 추가의 안정성을 전달할 수 있다는 것을 발견하였다.
식 I, Ia, SI, SIa, II, IIa, III(i), III(ii), IIIa(i), IIIa(ii), I', Ia', SI', SIa', II', IIa', III(i)', III(ii)', IIIa(i)', 또는 IIIa(ii)'를 갖거나 또는 이것들로 구성된 리간드 약물 컨쥬게이트에서, R은 수소, 선택적으로 치환된 C1-C6 알킬, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴, 또는 선택적으로 치환된 C-결합된 C3-C8 헤테로아릴일 수 있다. R은 본원에서 한정된 바와 같지만, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴을 제외하거나, 선택적으로 치환된 C-결합된 헤테로아릴을 제외하거나, 또는 선택적으로 치환된 C6-14 아릴 및 선택적으로 치환된 C-결합된 헤테로아릴을 제외하는 상기 리간드 약물 컨쥬게이트가 또한 고려된다. R은 본원에서 한정된 바와 같지만, 선택적으로 치환된 페닐을 제외하는 상기 리간드 약물 컨쥬게이트가 또한 고려된다. R은 본원에서 한정된 바와 같지만, 전자 구인성 기를 제외하는 상기 리간드 약물 컨쥬게이트가 또한 고려된다 (즉, R은 수소, 선택적으로 치환된 C1-C6 알킬, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴, 또는 선택적으로 치환된 C-결합된 C3-C8 헤테로아릴이며, 단 R은 전자 구인성 기가 아니다). R은 본원에서 한정된 바와 같지만, R의 선택적 치환기는 전자 구인성 기가 아닌 상기 리간드 약물 컨쥬게이트가 또한 고려된다. R이 치환되지 않는 상기 리간드 약물 컨쥬게이트가 또한 고려된다. R 및 R1은 그것들이 부착되는 질소 및 탄소 원자와 함께 피롤로디닐 또는 피페리디닐 모이어티를 포함하는 상기 리간드 약물 컨쥬게이트가 또한 고려된다. R이 이 단락에서 한정된 바와 같은 이러한 리간드 약물 컨쥬게이트들은 리간드 약물 컨쥬게이트 상의 다른 치환기 (예를 들어, L. Z, B, A, X, R1, R2, T*, D, 및 아래 첨자 s, p, 및 t)에 대한 다양한 가능성 중 어느 것과도 조합하여 포함될 수도 있다.
식 I, Ib, SI, SIb, II, IIb, III(i), III(ii), IIIb(i), IIIb(ii), I', Ib', SI', SIb', II', IIb', III(i)', III(ii)', IIIb(i)', 및 IIIb(ii)'를 갖거나 또는 이것들로 구성된 리간드 약물 컨쥬게이트에서, R2는 수소, 선택적으로 치환된 C1-C6 알킬, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴, 또는 선택적으로 치환된 C-결합된 C3-C8 헤테로아릴일 수 있다. R2가 단순하게 수소인 상기 리간드 약물 컨쥬게이트가 또한 고려된다. R2가 단순하게 수소인 이러한 리간드 약물 컨쥬게이트들은 리간드 약물 컨쥬게이트 상의 다른 치환기 (예를 들어, L. Z, B, A, X, R, R1, T*, D, 및 아래 첨자 s, p, 및 t)에 대한 다양한 가능성 중 어느 것과도 조합하여 포함될 수 있다.
식 II, IIa, IIb, II', IIa' IIb', III(i), III(ii), IIIa(i), IIIa(ii), IIIb(i), IIIb(ii), III(i)', III(ii)', IIIa(i)', IIIa(ii)', IIIb(i)', 또는 IIIb(ii)'을 가진 리간드 약물 컨쥬게이트는
1) t는 1 내지 4의 범위에 있고, p는 1 내지 16의 범위의 정수 또는 숫자이며, 1 내지 36개의 약물 유닛이 각각의 리간드 유닛에 부착되고,
2) t는 1이고 분지 유닛, B가 없으며,
3) t는 2 내지 4이고 분지 유닛, B가 존재하며,
4) t는 2이고, 분지 유닛, B가 존재하며,
5) p는 1 내지 12 또는 2 내지 12의 범위의 정수 또는 숫자이고, 이 단락의 1-4에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, p는 1 내지 12 또는 2 내지 12의 범위의 정수 또는 숫자이고,
6) p는 1 내지 10 또는 2 내지 10의 범위의 정수 또는 숫자이고, 이 단락의 1-4에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, p는 1 내지 10 또는 2 내지 10의 범위의 정수 또는 숫자이고,
7) p는 1 내지 8 또는 2 내지 10의 범위의 정수 또는 숫자이고, 이 단락의 1-4에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, p는 1 내지 8 또는 2 내지 10의 범위의 정수 또는 숫자인 것들을 포함하고,
식 II, IIa, II', IIa', III(i), III(ii), IIIa(i), IIIa(ii), III(i)', III(ii)', IIIa(i)', 또는 IIIa(ii)'를 가진 LDC는
8) R은 수소, 선택적으로 치환된 C1-6 알킬, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴, 또는 선택적으로 치환된 C-결합된 C3-8 헤테로아릴이고 이 단락의 1-7에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, R은 수소, 선택적으로 치환된 C1-6 알킬, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴, 또는 선택적으로 치환된 C-결합된 C3-8 헤테로아릴이며,
9) R은 수소, 선택적으로 치환된 C1-6 알킬, 또는 선택적으로 치환된 C6-14 아릴이고, 이 단락의 1-7에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, R은 수소, 선택적으로 치환된 C1-6 알킬, 또는 선택적으로 치환된 C6-14 아릴이며,
10) R은 수소, 메틸, 에틸 또는 프로필이고, 이 단락의 1-7에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, R은 수소, 메틸, 에틸 또는 프로필이며,
11) R은 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 아이소프로필, 부틸 또는 아이소부틸이고, 이 단락의 1-7에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, R은 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 아이소프로필, 부틸 또는 아이소부틸이며,
12) R은 수소 또는 메틸이고, 이 단락의 1-7에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, R은 수소 또는 메틸이며,
13) R은 본원에서 한정된 바와 같지만 전자 구인성 기를 제외하고, 이 단락의 1-7에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, R은 전자 구인성 기를 제외하며,
14) R은 본원에서 한정된 바와 같지만 R 상에 존재할 수도 있는 선택적 치환기는 전자 구인성 기를 제외하고, 이 단락의 1-7에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, R 상에 존재할 수도 있는 선택적 치환기는 전자 구인성 기를 제외하며,
15) R은 선택적으로 아민으로 치환된 C1-4 알킬 또는 C1-6 알킬, 또는 C-결합된 또는 N-결합된 질소-함유 3, 4, 5, 또는 6-원 헤테로환이고, 이 단락의 1-7에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, R은 선택적으로 아민으로 치환된 C1-4 알킬 또는 C1-6 알킬, 또는 C-결합된 또는 N-결합된 질소-함유 3, 4, 5, 또는 6-원 헤테로환이며,
16) R은 선택적으로 -N(R3a)(R4a)로 치환된 C1-4 알킬 또는 C1-6 알킬이며, 상기 식에서 R3a 및 R4a는 수소, -C1-C20 알킬, -C6-C14 아릴, 또는 -C3-C8 헤테로환, 바람직하게는 H 또는 C1-6 알킬, 더 바람직하게는 수소 또는 메틸로부터 독립적으로 선택되고, 이 단락의 1-7에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, R은 선택적으로 -N(R3a)(R4a)로 치환된 C1-4 알킬 또는 C1-6 알킬이며, 상기 식에서 R3a 및 R4a는 수소, -C1- C20 알킬, -C6-C14 아릴, 또는 -C3-C8 헤테로환, 바람직하게는 H 또는 C1-6 알킬, 더 바람직하게는 수소 또는 메틸로부터 독립적으로 선택되고,
17) R은 선택적으로 염기성 유닛으로 치환된 C1-4 알킬 또는 C1-6 알킬이고, 이 단락의 1-7에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, R은 선택적으로 염기성 유닛으로 치환된 C1-4 알킬 또는 C1-6 알킬이며,
18) R은 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬이며, 상기 식에서 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬은 선택적으로 치환된 아미노알킬 (바람직하게는 디메틸아미노알킬; 더 바람직하게는 디메틸아미노에틸)이고, 이 단락의 1-7에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, R은 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬이며, 상기 식에서 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬은 선택적으로 치환된 아미노알킬 (바람직하게는 디메틸아미노알킬; 더 바람직하게는 디메틸아미노에틸)이고,
19) R은 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬이며, 상기 식에서 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬은 비치환된 아미노알킬 (바람직하게는 비치환된 디메틸아미노알킬; 더 바람직하게는 디메틸아미노에틸)이고, 이 단락의 1-7에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, R은 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬이며, 상기 식에서 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬은 비치환된 아미노알킬 (바람직하게는 비치환된 디메틸아미노알킬; 더 바람직하게는 디메틸아미노에틸)이고,
20) R의 알킬은 포화되고 이 단락의 1-17에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, R의 알킬은 포화되며,
21) R은 -CH2CH2N(R3a)(R4a)이며 상기 식에서 R3a 및 R4a는 수소 및 메틸로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되고, 이 단락의 1-7에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, R은 -CH2CH2N(R3a)(R4a)이며 상기 식에서 R3a 및 R4a는 수소 및 메틸로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되며,
22) R1은 수소, 메틸, 에틸 또는 프로필이고, 이 단락의 1-21에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, R1은 수소, 메틸, 에틸 또는 프로필이며,
23) R1은 수소 또는 메틸이고, 이 단락의 1-21에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, R1은 수소 또는 메틸이며,
24) R1은 수소이고 이 단락의 1-21에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, R1은 수소이며,
25) R1은 선택적으로 아민으로 치환된 C1-4 알킬 또는 C1-6 알킬, 또는 C-결합된 또는 N-결합된 질소-함유 3, 4, 5, 또는 6-원 헤테로환이고 이 단락의 1-21에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, R1은 선택적으로 아민으로 치환된 C1-4 알킬 또는 C1-6 알킬, 또는 C-결합된 또는 N-결합된 질소-함유 3, 4, 5, 또는 6-원 헤테로환이며,
26) R1은 선택적으로 -N(R3a)(R4a)로 치환된 C1-4 알킬 또는 C1-6 알킬이며, 상기 식에서 R3a 및 R4a는 수소, -C1-C20 알킬, -C6-C14 아릴, 및 -C3-C8 헤테로환, 바람직하게는 H 및 C1-6 알킬, 더 바람직하게는 수소 및 메틸로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되고, 이 단락의 1-21에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, R1은 선택적으로 -N(R3a)(R4a)로 치환된 C1-4 알킬 또는 C1-6 알킬이며 상기 식에서 R3a 및 R4a는 수소, -C1-C20 알킬, -C6-C14 아릴, 및 -C3-C8 헤테로환, 바람직하게는 H 및 C1-6 알킬, 더 바람직하게는 수소 및 메틸로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되고,
27) R1은 선택적으로 염기성 유닛으로 치환된 C1-4 알킬 또는 C1-6 알킬이고, 이 단락의 1-21에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, R1은 선택적으로 염기성 유닛으로 치환된 C1-4 알킬 또는 C1-6 알킬이며,
28) R1은 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬이며, 상기 식에서 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬은 선택적으로 치환된 아미노알킬 (바람직하게는 디메틸아미노알킬; 더 바람직하게는 디메틸아미노에틸)이고, 이 단락의 1-21에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, R1은 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬이며, 상기 식에서 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬은 선택적으로 치환된 아미노알킬 (바람직하게는 디메틸아미노알킬; 더 바람직하게는 디메틸아미노에틸)이고,
29) R1은 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬이며, 상기 식에서 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬은 비치환된 아미노알킬 (바람직하게는 비치환된 디메틸아미노알킬; 더 바람직하게는 디메틸아미노에틸)이고, 이 단락의 1-21에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, R1은 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬이며, 상기 식에서 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬은 비치환된 아미노알킬 (바람직하게는 비치환된 디메틸아미노알킬; 더 바람직하게는 디메틸아미노에틸)이고,
30) R1의 알킬은 포화되고 이 단락의 1-21에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, R1의 알킬은 포화되며,
31) R1은 -CH2CH2N(R3a)(R4a)이며 상기 식에서 R3a 및 R4a는 수소 또는 메틸로부터 독립적으로 선택되고, 이 단락의 1-21에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, R1은 -CH2CH2N(R3a)(R4a)이며 상기 식에서 R3a 및 R4a는 수소 및 메틸로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되고,
32) R 및 R1 중 하나는 PEG 유닛 또는 염기성 유닛이고 나머지는 수소 또는 비치환된 C1-4 알킬이며 이 단락의 1-7에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, R 및 R1 중 하나는 PEG 유닛 또는 염기성 유닛이고 나머지는 수소 또는 비치환된 C1-4 알킬이며,
33) R2는 수소이고 이 단락의 1-32에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, R2는 수소인 것들을 더 포함하고,
식 II, IIa, IIb, II', IIa' IIb', III(i), III(ii), IIIa(i), IIIa(ii), IIIb(i), IIIb(ii), III(i)', III(ii)', IIIa(i)', IIIa(ii)', IIIb(i)', 또는 IIIb(ii)'를 가진 LDC는
34) A가 존재하고, 이 단락의 1-33에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, A가 존재하며,
35) A가 없고, 이 단락의 1-33에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, A가 없으며,
36) 리간드 유닛은 항체이고, 이 단락의 1-35에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, 리간드 유닛은 항체이며,
37) W는 1 내지 12개 이하의 아미노산으로 구성되고, 이 단락의 1-36에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, W는 1 내지 12개 이하의 아미노산 잔기로 구성되며,
38) W는 당 또는 글리코시드 결합된 탄수화물이고, 이 단락의 1-36에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, W는 당 또는 글리코시드 결합된 탄수화물이며,
39) 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티 (X)의 활성화는 W 내에서 효소에 의한 분열 또는 W 및 자기-희생성 스페이서 유닛 (Y) 사이의 펩타이드 결합의 효소에 의한 분열에 의한 것이고 이 단락의 1-36에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티의 활성화는 W 내에서 효소에 의한 분열 또는 W 및 자기-희생성 스페이서 유닛 (Y) 사이의 펩타이드 결합의 효소에 의한 분열에 의한 것이며,
40) 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티의 활성화는 이황화물 환원에 의한 것이고 (즉, W는 자기-희생성 스페이서 유닛의 황 원자 치환기를 수반하는 환원 가능한 이황화물 작용기로 구성되고), 이 단락의 1-36에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티의 활성화는 이황화물 환원에 의한 것이며 (즉, W는 자기-희생성 스페이서 유닛의 황 원자 치환기를 수반하는 환원 가능한 이황화물 작용기로 구성되며),
41) 활성화 유닛은 당 또는 글리코시드 결합된 탄수화물이고 그것의 LDC 내에서 리간드 유닛의 부착은 자기-희생성 스페이서 유닛 (Y)을 통한 것이며, 이 단락의 1-36에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, 활성화 유닛은 당 또는 글리코시드 결합된 탄수화물이고 그것의 LDC 내에서 리간드 유닛의 부착은 Y를 통한 것이며,
42) 활성화 유닛은 1 내지 12개 이하의 아미노산 잔기로 구성되고 리간드 유닛의 부착은 활성화 유닛을 통한 것이며, 이 단락의 1-36에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, 활성화 유닛은 1 내지 12개 이하의 아미노산 잔기로 구성되고 리간드 유닛의 부착은 활성화 유닛을 통한 것이며,
43) T* 또는 O*는 지방족 알콜-함유 약물의 작용기의 헤테로원자에 해당하는, 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 메틸렌 카바메이트 유닛의 산소 헤테로원자이고, 이 단락의 1-42에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, T* 또는 O*는 지방족 알콜-함유 약물의 작용기의 헤테로원자에 해당하는, 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 메틸렌 카바메이트 유닛의 산소 헤테로원자이며,
44) T* 또는 O*는 방향족 알콜-함유 약물의 작용기의 헤테로원자에 해당하는, 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 메틸렌 카바메이트 유닛의 산소 헤테로원자이고, 이 단락의 1-42에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, T* 또는 O*는 방향족 알콜-함유 약물의 작용기의 헤테로원자에 해당하는, 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 메틸렌 카바메이트 유닛의 산소 헤테로원자이며,
45) T* 또는 O*는 방향족 알콜-함유 약물의 작용기의 헤테로원자에 해당하는, 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 메틸렌 카바메이트 유닛의 산소 헤테로원자이며, 방향족 알콜은 페놀성 알콜이 아니고, 이 단락의 1-42에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, T* 또는 O*는 방향족 알콜-함유 약물의 작용기의 헤테로원자에 해당하는, 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 메틸렌 카바메이트 유닛의 산소 헤테로원자이며, 방향족 알콜은 페놀성 알콜이 아니고,
46) D는 약물의 하이드록실 작용기의 헤테로원자에 해당하는 T* 또는 O*로서 산소 헤테로원자를 가진 메틸렌 카바메이트 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 약물 유닛이며, 하이드록실 작용기는 방향족 하이드록실 작용기이고, R은 선택적으로 치환된 포화된 C1-C6 알킬이며, 이 단락의 1-7에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, D는 약물의 하이드록실 작용기의 헤테로원자에 해당하는 T* 또는 O*로서 산소 헤테로원자를 가진 메틸렌 카바메이트 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 약물 유닛이며, 하이드록실 작용기는 방향족 하이드록실 작용기이고, R은 선택적으로 치환된 포화된 C1-C6 알킬이며,
47) D는 약물의 하이드록실 작용기의 헤테로원자에 해당하는 T* 또는 O*로서 산소 헤테로원자를 가진 메틸렌 카바메이트 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 약물 유닛이며, 하이드록실 작용기는 방향족 하이드록실 작용기이고, R은 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬이며, 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬은 선택적으로 치환된 아미노알킬 (바람직하게는 디메틸아미노알킬; 더 바람직하게는 디메틸아미노에틸)이고, 이 단락의 1-7에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, D는 약물의 하이드록실 작용기의 헤테로원자에 해당하는 T* 또는 O*로서 산소 헤테로원자를 가진 메틸렌 카바메이트 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 약물 유닛이며, R은 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬이고, 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬은 선택적으로 치환된 아미노알킬 (바람직하게는 디메틸아미노알킬; 더 바람직하게는 디메틸아미노에틸)이며,
48) D는 약물의 하이드록실 작용기의 헤테로원자에 해당하는 T* 또는 O*로서 산소 헤테로원자를 가진 메틸렌 카바메이트 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 약물 유닛이며, 하이드록실 작용기는 지방족 하이드록실 작용기이고, R은 선택적으로 치환된 C1-C6 알킬이며, 이 단락의 1-7에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, D는 하이드록실 작용기의 헤테로원자에 해당하는 T* 또는 O*로서 산소 헤테로원자를 가진 메틸렌 카바메이트 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 약물 유닛이며, 하이드록실 작용기는 지방족 하이드록실 작용기이고, R은 선택적으로 치환된 C1-C6 알킬이며,
49) D는 하이드록실 작용기의 헤테로원자에 해당하는 T* 또는 O*로서 산소 헤테로원자를 가진 메틸렌 카바메이트 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 약물 유닛이며, 하이드록실 작용기는 약물의 지방족 하이드록실 작용기이고, R은 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬이며, 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬은 선택적으로 치환된 아미노알킬 (바람직하게는 디메틸아미노알킬; 더 바람직하게는 디메틸아미노에틸)이고, 이 단락의 1-7에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, D는 약물의 하이드록실 작용기의 헤테로원자에 해당하는 T* 또는 O*로서 산소 헤테로원자를 가진 메틸렌 카바메이트 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 약물 유닛이며, R은 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬이고, 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬은 선택적으로 치환된 아미노알킬 (바람직하게는 디메틸아미노알킬; 더 바람직하게는 디메틸아미노에틸)이며,
50) T*는 지방족 또는 방향족 알콜-함유 약물의 하이드록실 작용기의 헤테로원자에 해당하는, 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 MAC의 산소 헤테로원자이고, 이 단락의 1-42에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, T*는 지방족 또는 방향족 알콜-함유 약물의 하이드록실 작용기의 헤테로원자에 해당하는, 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 MAC의 산소 헤테로원자이며, 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 MAC 유닛으로 구성된 자기-희생성 SI 조립 유닛은 지방족 또는 방향족 알콜-함유 약물을 방출할 수 있고,
51) T*는 티올-함유 약물의 설프히드릴 작용기의 헤테로원자에 해당하는, 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 메틸렌 카바메이트 유닛의 황 헤테로원자이고, 이 단락의 1-42에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, T*는 티올-함유 약물의 설프히드릴 작용기의 헤테로원자에 해당하는, 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 메틸렌 카바메이트 유닛의 황 헤테로원자이며, 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 메틸렌 카바메이트 유닛으로 구성된 자기-희생성 SI 조립 유닛은 티올-함유 약물을 방출할 수 있고,
52) T*는 아민- 또는 카르복스아미드-함유 약물의 아미드 또는 아민 작용기의 헤테로원자에 해당하는, 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 메틸렌 카바메이트 유닛의 선택적으로 치환된 질소 헤테로원자이고, 이 단락의 1-42에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, T*는 아민- 또는 카르복스아미드-함유 약물의 아미드 또는 아민 작용기의 헤테로원자에 해당하는, 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 메틸렌 카바메이트 유닛의 질소 헤테로원자이며, 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 메틸렌 카바메이트 유닛으로 구성된 자기-희생성 SI 조립 유닛은 아미드- 또는 아민-함유 약물을 방출할 수 있고,
53) T*는 메틸렌 카바메이트 유닛을 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착하고 약물의 일차 또는 이차 아민 작용기의 헤테로원자에 해당하는, 선택적으로 치환된 질소 헤테로원자이고, 이 단락의 1-42에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, T*는 메틸렌 카바메이트 유닛을 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착하고 약물의 일차 또는 이차 아민 작용기의 헤테로원자에 해당하는, 선택적으로 치환된 질소 헤테로원자이며, 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 메틸렌 카바메이트 유닛으로 구성된 자기-희생성 SI 조립 유닛은 일차 또는 이차 아민-함유 약물을 방출할 수 있고,
54) T*는 메틸렌 카바메이트 유닛을 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착하고 약물의 일차 또는 이차 아미드 작용기의 헤테로원자에 해당하는, 선택적으로 치환된 질소 헤테로원자이고, 이 단락의 1-42에서 제시된 구체예 중 어느 것에서도, T*는 메틸렌 카바메이트 유닛을 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착하고 상기 일차 또는 이차 아미드 작용기를 가진 약물의 헤테로원자에 해당하는, 선택적으로 치환된 질소 헤테로원자이며, 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 메틸렌 카바메이트 유닛으로 구성된 SI 조립 유닛은 일차 또는 이차 아미드-함유 유리 약물을 방출할 수 있고,
55) T* 또는 O*는 약물 에베롤리무스, 타크롤리무스 또는 시롤리무스의 작용기의 헤테로원자에 해당하는, 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 메틸렌 카바메이트 유닛의 산소 헤테로원자인 것들을 더 포함한다.
약물-링커 화합물
일부 양태에서, 리간드-약물 컨쥬게이트를 설계할 때, 표적화 리간드에 컨쥬게이션 전에 전체 약물-링커를 합성하는 것이 바람직할 것이다. 이러한 구체예에서, 약물-링커 화합물은 중간물 화합물의 역할을 한다. 약물-링커 화합물에서 스트레쳐 유닛은 아직 리간드 유닛에 공유 결합에 의해 부착되어 있지 않고 그러므로 표적화 리간드에 컨쥬게이션을 위한 작용기를 갖고 있다 (즉, 스트레쳐 유닛 전구체, Z'이다). 한 양태에서, 약물-링커 화합물은 리간드 유닛, 약물 유닛, 및 자기-희생성 조립 유닛을 포함하는 링커 유닛 링커 유닛을 포함하며, 리간드 유닛은 자기-희생성 조립 유닛을 통해 약물 유닛에 연결된다. 링커 유닛은, SI 조립 유닛 이외에, 리간드 유닛에 컨쥬게이션을 위한 작용기를 포함하고 자기-희생성 조립 유닛을 리간드 유닛에 (직접적으로 또는 간접적으로) 연결할 수 있는 스트레쳐 유닛 전구체 (Z')를 포함한다. 분지 유닛은 전형적으로 하나 이상의 약물이 리간드 유닛의 각각의 부착 부위에 컨쥬게이션되는 것이 바람직할 때 구체예에서 존재한다. 연결기 유닛은 전형적으로 스트레쳐 유닛 및 자기-희생성 조립 유닛 사이에서 더 긴 거리를 추가하는 것이 바람직할 때 존재한다. 한 양태에서, 약물-링커 화합물은 본원에서 앞서 한정된 바와 같이 식 I, Ia, Ib, SI, SIa, SIb, I', Ia', Ib', SI', SIa', 또는 SIb'의 구조를 가진 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 메틸렌 카바메이트 유닛을 갖는다.
한 양태에서, 약물-링커 화합물은 약물 유닛 및 링커 유닛으로 구성되며, 상기 유닛은 스트레쳐 유닛 전구체 (Z')에 직접적으로 또는 약물-링커 화합물의 링커 유닛의 개입 구성요소(들)로의 부착을 통해 Z'에 간접적으로 부착된 (즉, A 및/또는 B) 자기-희생성 조립 유닛의 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티 (X)로 구성되는데, Z'는 표적화 리간드로의 공유 결합을 형성할 수 있는 작용기, 및 SI 조립 유닛의 메틸렌 카바메이트 유닛에 직접적으로 부착된 약물 유닛으로 구성된다. 일부 구체예에서, 각각의 링커 유닛 또는 약물-링커 모이어티에서 리간드 유닛으로의 각각의 부착 부위에 1 내지 4개의 SI 조립 유닛이 있다. 링커 유닛의 분지로 인해 약물 링커-화합물의 링커 유닛에서 둘 이상의 SI 조립 유닛이 있는 구체예에서, 분지 유닛, B (또는 분지 유닛이 리간드 유닛에 직접적으로 부착될 때 그것의 전구체 B')가 존재하여 이러한 분지를 허용한다. 상기 구체예에서 예시의 약물-링커 화합물은 하기 식 V 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염으로 표현되는데:
상기 식에서,
D는 표시된 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합된 하이드록실, 티올, 아민 또는 아미드 작용기를 가진 약물 유닛이고;
T*는 표시된 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합된 상기 작용기의 산소, 황 또는 선택적으로 치환된 질소 헤테로원자이고;
R, R1 및 R2는 독립적으로 수소, 선택적으로 치환된 C1-C6 알킬, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴, 또는 선택적으로 치환된 C-결합된 C3-C8 헤테로아릴이거나, 또는
R 및 R1 둘 다는 그것들이 부착되는 질소 및 탄소 원자와 함께 아제티디닐, 피롤로디닐, 피페리디닐 또는 호모피페리디닐 모이어티 (바람직하게는 피롤로디닐 또는 피페리디닐 모이어티)를 포함하고 R2는 수소이며;
X는 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티이고;
Z'는 스트레쳐 유닛 (Z)에 대한 스트레쳐 유닛 전구체이고 리간드 유닛의 Z로의 공유 결합에 의한 부착을 제공하는 작용기로 구성되며;
B는 t가 2, 3 또는 4일 때 존재하고 t가 1일 때 없는 선택적 분지 유닛이고;
A는 선택적 연결기 유닛이고;
아래 첨자 t는 1 내지 4의 범위에 있다.
다른 구체예에서, 식 V의 약물-링커 화합물에서 식 SI의 자기-희생성 조립 유닛은 식 SIa 또는 SIb의 것으로 대체되어 식 Va 및 Vb 약물-링커 화합물을 각각 한정한다. 식 V, Va 또는 Vb에서 R, R, R1 및 R2의 바람직한 조합 및 부조합은 식 II, IIa 또는 IIb에 대하여 주어진 바와 같다.
일부 양태에서, 약물-링커 화합물은 다음과 같은 식 V'의 구조 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 갖는데:
상기 식에서
D는 표시된 메틸렌 알콕시(아릴옥시) 카바메이트 유닛 (MAC 유닛)으로 통합 전에 하이드록실 작용기를 가진 약물 유닛이고, 이것의 산소 원자는 O*로 지정되되며;
R, R1 및 R2는 독립적으로 수소, 선택적으로 치환된 C1-C6 알킬, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴, 또는 선택적으로 치환된 C-결합된 C3-C8 헤테로아릴이거나, 또는
R 및 R1 둘 다는 그것들이 부착되는 질소 및 탄소 원자와 함께 아제티디닐, 피롤로디닐, 피페리디닐 또는 호모피페리디닐 모이어티 (바람직하게는 피롤로디닐 또는 피페리디닐 모이어티)를 포함하고 R2는 수소이며;
X는 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티이고;
Z'는 스트레쳐 유닛 (Z)에 대한 스트레쳐 유닛 전구체이고 Z로 리간드 유닛의 공유 결합에 의한 부착을 제공하는 작용기로 구성되며;
B는 t가 2, 3 또는 4일 때 존재하고 t가 1일 때 없는 선택적 분지 유닛이고;
A는 선택적 연결기 유닛이고;
아래 첨자 t는 1 내지 4의 범위에 있다.
다른 구체예에서 식 V'의 약물-링커 화합물에서 식 SI'의 자기-희생성 조립 유닛은 식 SIa' 또는 SIb'의 것과 대체되어 식 Va' 및 Vb' 약물-링커 화합물을 각각 한정한다. 식 V', Va' 또는 Vb'에서 R, R, R1 및 R2의 바람직한 조합 및 부조합은 식 II', IIa' 또는 IIb'에 대하여 주어진 바와 같다.
식 V', Va' 또는 Vb'의 약물-링커 화합물의 약물 유닛을 제공하는 것에 대하여 언급된 하이드록실 작용기는 방향족 알콜 또는 지방족 알콜의 하이드록실 작용기이다. 지방족 알콜은 일차, 이차 또는 삼차 지방족 알콜일 수 있다. 바람직하게는, 알콜은 지방족 알콜, 더 바람직하게는, 일차 또는 이차 지방족 알콜이다.
자기-희생성 조립 유닛은 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티 (X) 및 메틸렌 카바메이트 유닛으로 구성된다. 일부 구체예에서, 상기 활성화 가능한 모이어티는 활성화 유닛 (W) 및 자기-희생성 스페이서 유닛 (Y)으로 구성된다. 활성화 유닛은 약물 링커 화합물로부터 유리 약물의 방출을 초래하는, 스페이서 유닛 내 자기-희생성 반응 순서를 시작한다. 활성화 유닛 또는 자기-희생성 스페이서 유닛은 나머지 약물-링커 화합물 (즉, A 및/또는 B의 존재 또는 부재에 따라 A, B, 또는 Z')로의 공유 결합에 의한 부착 부위를 형성할 수 있다. 일부 구체예에서, 약물-링커 화합물은 약물 유닛에 부착된 자기-희생성 조립 유닛으로 구성되고 식 VI(i) 또는 VI(ii) 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염으로 표현되는데:
상기 식에서
A는 선택적 연결기 유닛이고;
W는 활성화 유닛이고;
Y는 자기-희생성 스페이서 유닛이고;
Z'는 스트레쳐 유닛 (Z)에 대한 스트레쳐 유닛 전구체이고 Z로 리간드 유닛의 공유 결합에 의한 부착을 제공하는 작용기로 구성되며;
B는 t가 2, 3 또는 4일 때 존재하고 t가 1일 때 없는 선택적 분지 유닛이고;
R, R1 및 R2는 독립적으로 수소, 선택적으로 치환된 C1-C6 알킬, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴, 또는 선택적으로 치환된 C-결합된 C3-C8 헤테로아릴이거나, 또는 R 및 R1 둘 다는 그것들이 부착되는 질소 및 탄소 원자와 함께 아제티디닐, 피롤로디닐, 피페리디닐 또는 호모피페리디닐 모이어티 (바람직하게는 피롤로디닐 또는 피페리디닐 모이어티)를 포함하고 R2는 수소이며;
D는 표시된 메틸렌 알콕시 카바메이트 유닛으로 통합 전에 하이드록실, 티올, 아민 또는 아미드 작용기를 가진 약물 유닛이고;
T*는 표시된 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합된 상기 작용기의 산소, 황 또는 선택적으로 치환된 질소 헤테로원자이고;
아래 첨자 t는 1 내지 4의 범위에 있다.
식 VI(i) 및 VI(ii)는 식 Ia의 메틸렌 카바메이트 유닛을 가진다. 약물-링커 화합물의 다른 구체예에서, 상기 메틸렌 카바메이트 유닛 구조는 식 Ia의 것으로 대체되어 식 VI(a)(i) 및 VIa(ii)의 약물 링커 화합물을 각각 한정한다. 약물-링커 화합물의 다른 구체예에서, 상기 메틸렌 카바메이트 유닛 구조는 식 Ib의 것으로 대체되어 식 VIb(i) 및 VIb(ii)의 약물 링커 화합물을 각각 한정한다. 식 VI(i), VI(ii), VIa(i), VIa(ii), VIb(i) 또는 VIb(ii)에서 R, R, R1 및 R2의 바람직한 조합 및 부조합은 식 III(i), III(ii), IIIa(i), IIIa(ii), IIIb(i) 또는 IIIb(ii)에 대하여 주어진 바와 같다.
일부 구체예에서, 약물-링커 화합물은 약물 유닛에 부착된 자기-희생성 조립 유닛으로 구성되고 식 VI(i)' 또는 VI(ii)' 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염으로 표현되는데:
상기 식에서
A는 선택적 연결기 유닛이고;
W는 활성화 유닛이고;
Y는 자기-희생성 스페이서 유닛이고;
Z'는 스트레쳐 유닛 (Z)에 대한 전구체이고 Z로 리간드 유닛의 공유 결합에 의한 부착을 제공하는 작용기로 구성되며;
B는 t가 2 내지 4일 때 존재하고 t가 1일 때 없는 선택적 분지 유닛이고;
R, R1 및 R2는 독립적으로 수소, 선택적으로 치환된 C1-C6 알킬, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴, 또는 선택적으로 치환된 C-결합된 C3-C8 헤테로아릴이거나, 또는 R 및 R1 둘 다는 그것들이 부착되는 질소 및 탄소 원자와 함께 아제티디닐, 피롤로디닐, 피페리디닐 또는 호모피페리디닐 모이어티 (바람직하게는 피롤로디닐 또는 피페리디닐 모이어티)를 포함하고 R2는 수소이며;
D는 표시된 메틸렌 알콕시 카바메이트 유닛으로 통합 전에 하이드록실 작용기를 가진 약물 유닛이고;
T*는 표시된 메틸렌 알콕시(아릴옥시) 카바메이트 유닛 (MAC 유닛)으로 통합된 상기 작용기의 산소 헤테로원자이고;
아래 첨자 t는 1 내지 4의 범위의 정수이다.
식 VI(i)' 및 VI(ii)'는 식 I'의 MAC 구조를 갖는다. 다른 양태에서 식 I'의 MAC 유닛은 식 Ia'의 MAC 유닛으로 대체되며, 이것들은 각각 식 VIa(i)' 및 식 VIa(ii)'로 지정된 약물-링커 화합물을 제공한다. 식 VI(i)', VI(ii)', VIa(i)', 및 VIa(ii)'에서 R, R, R1 및 R2의 바람직한 조합 및 부조합은 식 III(i)', III(ii)', IIIa(i)', 및 IIIa(ii)'에 대하여 주어진 바와 같다.
지시된 바와 같이, 약물-링커 화합물은 본 발명의 LDC에 대한 중간물 화합물의 역할을 할 수 있다. 따라서, LDC에 대하여 제시된 구체예 중 어느 것도 본 발명의 약물-링커 화합물에 적용 가능하다. 다시 말하면, B, A, X, R, R1, R2, T*, D, O*, 및 아래 첨자 s 및 t 및 이것들의 조합에 대한 정의 중 어느 것도 본 발명의 약물-링커 화합물에 적용 가능하고 이것들에 대하여 고려된다.
구성요소 군
리간드 유닛:
본 발명의 일부 구체예에서, 리간드 유닛은, 예를 들어, 리간드 약물 컨쥬게이트에서와 같이 존재한다. 리간드 유닛 (L-)은 표적 모이어티에 특이적으로 결합하는 표적화제이다. 구체예 중 한 군에서, 리간드 유닛은 세포 구성요소 (세포 결합제) 또는 원하는 다른 표적 분자에 특이적으로 및 선택적으로 결합한다. 리간드 유닛은 특정 표적 세포 집단을 표적화하고 리간드 약물 컨쥬게이트의 약물 유닛을 표적화된 구성요소 또는 분자의 존재로 인해 리간드 유닛과 상호작용하는 특정 표적 세포 집단에 제공하는 역할을 하고 표적 세포 내에서 (즉, 세포 내에서) 또는 그 근처에서 (즉, 세포 외에서) 유리 약물의 차후 방출을 허용한다. 리간드는 단백질, 폴리펩타이드 및 펩타이드를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 적합한 리간드 유닛은, 예를 들어, 항체, 예를 들어, 전장 항체 및 이것의 항원 결합 단편, 인터페론, 림포카인, 호르몬, 성장 인자 및 콜로니-자극 인자, 비타민, 양분-수송 분자 (제한되는 것은 아니지만, 예를 들어, 트랜스페린), 또는 어떤 다른 세포 결합 분자 또는 물질을 포함한다. 일부 구체예에서, 리간드 유닛은 항체 또는 비-항체 단백질 표적화제의 것이다.
구체예들의 한 군에서 리간드 유닛은 스트레쳐 유닛 (Z)에 결합된다. 상기 구체예들 중 일부에서 리간드 유닛은 리간드 유닛의 헤테로원자를 통해 링커 유닛의 Z에 결합된다. 상기 결합을 위해 리간드 유닛 상에 존재할 수도 있는 헤테로원자는 황 (한 구체예에서, 표적화 리간드의 설프히드릴 기의 것), 산소 (한 구체예에서, 표적화 리간드의 카르복실 또는 하이드록실 기의 것) 및 선택적으로 치환된 질소 (한 구체예에서, 표적화 리간드의 일차 또는 이차 아민 작용기의 것 또는 또 다른 구체예에서는 선택적으로 치환된 아미드 질소의 것)을 포함한다. 상기 헤테로원자는 리간드의 천연 상태에서, 예를 들어, 자연 발생한 항체에서 표적화 리간드 상에 존재할 수 있거나, 또는 화학적 변형 또는 생물학적 조작을 통해 표적화 리간드로 도입될 수 있다.
한 구체예에서, 리간드 유닛은 설프히드릴 작용기를 가지며 이로 인해 설프히드릴 작용기의 황 원자를 통해 링커 유닛에 결합된다.
또 다른 구체예에서, 리간드 유닛은 약물-링커 화합물 중간물의 스트레쳐 유닛 전구체의 활성화된 에스터 (이러한 에스터는 N-하이드록시석신이미드, 펜타플루오로페닐, 및 p-나이트로페닐 에스터를 포함하지만, 이에 제한되지 않음)와 반응할 수 있는 하나 이상의 리신 잔기를 가지고 따라서 리간드 유닛의 질소 원자 및 링커 유닛의 스트레쳐 유닛의 C=O 기로 구성된 아미드 결합을 제공한다.
또 다른 양태에서, 리간드 유닛은 하나 이상의 설프히드릴 기를 도입하기 위한 화학적 변형 가능한 하나 이상의 리신 잔기를 갖는다. 상기 구체예에서 리간드 유닛은 설프히드릴 작용기의 황 원자를 통해 링커 유닛에 결합된다. 상기 방식으로 리신을 변형시키는데 사용될 수 있는 시약은 N-석신이미딜 S-아세틸티오아세테이트 (SATA) 및 2-이미노티올레인 하이드로클로라이드 (트라우트 시약(Traut's Reagent))를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
또 다른 구체예에서, 리간드 유닛은 하나 이상의 설프히드릴 작용기를 제공하기 위한 변형이 가능한 하나 이상의 탄수화물 군이다. 리간드 약물 컨쥬게이트에서 화학적으로 변형된 리간드 유닛은 설프히드릴 작용기의 황 원자를 통해 링커 유닛 구성요소 (예를 들어, 스트레쳐 유닛)에 결합될 수 있다.
또 다른 구체예에서, 리간드 유닛은 알데하이드 (-CHO) 작용기를 제공하기 위해 산화될 수 있는 하나 이상의 탄수화물 군을 갖는다 (예를 들어, Laguzza, et al., 1989, J. Med. Chem. 32(3):548-55 참조). 상기 구체예에서, 해당 알데하이드는 스트레쳐 유닛 전구체 상에서 반응 부위와 상호작용하여 스트레쳐 유닛 및 리간드 유닛 사이에서 결합을 형성한다. 표적화 리간드 상의 반응성 카르보닐-함유 작용기와 상호작용할 수 있는 스트레쳐 유닛 전구체 상의 반응 부위는 히드라진 및 하이드록실아민을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 링커 유닛 또는 약물-링커 화합물의 부착을 위한 단백질 변형에 대한 다른 프로토콜이 Coligan et al., Current Protocols in Protein Science, vol. 2, John Wiley & Sons (2002)에서 기술된다 (본원에 참고로 포함됨).
일부 양태에서, 리간드 유닛은 스트레쳐 유닛 (Z) 및 표적화 리간드에 해당하는 리간드 유닛 사이에서 공유 결합을 형성하기 위해 스트레쳐 유닛 전구체 (Z') 상의 반응성 작용기와 상호작용함으로써 결합을 형성할 수 있다. 표적화 리간드와 상호작용하는 능력을 가진 Z'의 작용기는 리간드 유닛의 특성에 따를 것이다. 일부 구체예에서, 반응기는 리간드 유닛을 형성하기 위한 부착 전에 스트레쳐 유닛 상에 존재하는 말레이미드 (즉, 스트레쳐 유닛 전구체의 말레이미드 모이어티)이다. 스트레쳐 유닛에 리간드 유닛의 공유 결합에 의한 부착은 Z'의 말레이미드 작용기와 상호작용하여 티오-치환된 석신이미드를 형성하는 리간드 유닛의 설프히드릴 작용기를 통해 달성된다. 설프히드릴 작용기는 리간드의 천연 상태에서, 예를 들어, 자연 발생한 잔기에서, 리간드 유닛 상에 존재할 수 있거나, 또는 화학적 변형을 통해 또는 생물학적 조작에 의해 리간드로 도입될 수 있다.
또 다른 구체예에서, 리간드 유닛은 항체의 것이며 설프히드릴 기는 항체의 사슬 간 이황화물의 환원에 의해 생성된다. 따라서, 일부 구체예에서, 링커 유닛은 환원된 사슬 간 이황화물(들)의 시스테인 잔기에 컨쥬게이션된다.
또 다른 구체예에서, 리간드 유닛은 항체의 것이고 설프히드릴 작용기는, 예를 들어, 시스테인 잔기의 도입에 의해, 항체에 화학적으로 도입된다. 따라서, 일부 구체예에서, 링커 유닛은 리간드 유닛의 도입된 시스테인 잔기를 통해 약물 유닛에 컨쥬게이션된다.
생체 컨쥬게이트를 위해서 약물 컨쥬게이션 부위가 컨쥬게이션의 용이성, 약물-링커 안정성, 결과로 생긴 생체 컨쥬게이트의 생물 물리학적 성질에 대한 효과, 및 시험관 내 세포독성을 포함하는 많은 파라미터에 영향을 미칠 수 있다는 것이 관찰되었다. 약물-링커 안정성에 대하여, 리간드 유닛으로 약물-링커 모이어티의 컨쥬게이션 부위는 컨쥬게이션된 약물-링커 모이어티가 제거 반응을 거쳐 유리 약물의 조기 방출을 유발하고 상기 약물-링커 모이어티가 LDC의 리간드에서 LDC의 환경에 존재하는 대안의 반응성 티올, 예를 들어, 혈장에 존재하는 알부민, 유리 시스테인, 또는 글루타티온에서 반응성 티올로 이동되는 능력에 영향을 미칠 수 있다. 표적화 리간드 상의 컨쥬게이션 부위는, 예를 들어, 환원된 사슬 간 이황화물을 포함할 뿐만 아니라 조작된 부위에서 시스테인 잔기를 선택한다. 일부 구체예에서, 본원에서 기술된 바와 같이 리간드-약물 컨쥬게이트를 형성하기 위한 컨쥬게이션 방법은 환원된 이황화물 결합의 티올 잔기를 사용하는 컨쥬게이션 방법과 비교할 때 제거 반응에 덜 민감한 유전적으로 조작된 부위 (예를 들어, Kabat에서 제시된 EU 인덱스에 따라 위치 239)에서 티올 잔기를 사용한다. 다른 구체예에서, 본원에서 기술된 바와 같이 리간드-약물 컨쥬게이트를 형성하기 위한 컨쥬게이션 방법은 제거 반응 (예를 들어, 사슬 간 이황화물 환원으로부터 발생함)에 더 민감한 부위에서 티올 잔기를 사용한다.
리간드 약물 컨쥬게이트가 비-면역 반응성 단백질, 폴리펩타이드, 또는 펩타이드로 구성될 때, 그것의 리간드 유닛은, 항체의 것인 대신에, 비-면역 반응성 단백질, 폴리펩타이드, 또는 펩타이드의 것이며, 이것은 트랜스페린, 표피 성장 인자 ("EGF"), 봄베신, 가스트린, 가스트린-방출 펩타이드, 혈소판-유래 성장 인자, IL-2, IL-6, 형질전환 성장 인자 ("TGF"), 예를 들어, TGF-α 및 TGF-β, 백시니아(vaccinia) 성장 인자 ("VGF"), 인슐린 및 인슐린-유사 성장 인자 I 및 II, 소마토스타틴, 렉틴 및 저밀도 지질단백질의 아포단백질을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
특히 바람직한 리간드 유닛은 항체의 것이다. 사실은, 본원에서 기술된 구체예 중 어느 것에서도, 리간드 유닛은 항체의 것일 수 있다. 유용한 다클론성 항체는 면역화된 동물의 혈청으로부터 유래된 항체 분자의 불균일 집단이다. 유용한 단클론성 항체는 특정 항원 결정기 (예를 들어, 암 세포 항원, 바이러스 항원, 미생물 항원, 단백질, 펩타이드, 탄수화물, 화학물질, 핵산, 또는 이것들의 단편)에 대한 항체의 동질의 집단이다. 원하는 항원에 대한 단클론성 항체 (mAb)는 배양시 연속 세포주에 의해 항체 분자의 생산을 제공하는, 업계에 공지되어 있는 어떤 기술을 사용해서도 제조될 수 있다.
유용한 단클론성 항체는 인간 단클론성 항체, 인간화된 단클론성 항체, 또는 키메라 인간-마우스 (또는 다른 종) 단클론성 항체를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 항체는 전장 항체 및 이것의 항원 결합 단편을 포함한다. 인간 단클론성 항체는 업계에 공지되어 있는 많은 기술 중 어느 것을 사용해서도 만들어질 수 있다 (예를 들어, Teng et al., 1983, Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 80:7308-7312; Kozbor et al., 1983, Immunology Today 4:72-79; 및 Olsson et al., 1982, Meth. Enzymol. 92:3-16).
항체는 표적 세포 (예를 들어, 암 세포 항원, 바이러스 항원, 또는 미생물 항원)에 면역 특이적으로 결합하는 항체 또는 종양 세포 또는 매트릭스에 결합된 다른 항체의 기능적 활성 단편, 유도체 또는 유사체일 수 있다. 이 점에 있어서, "기능적으로 활성"은 단편, 유도체 또는 유사체가 표적 세포에 면역 특이적으로 결합할 수 있다는 것을 의미한다. CDR 서열이 항원에 결합하는지를 결정하기 위해, CDR 서열을 함유하는 합성 펩타이드가 업계에 공지되어 있는 어떤 결합 검정 방법에 의한, 항원을 이용한 결합 검정 (예를 들어, BIA 코어 검정)에 사용될 수 있다 (예를 들어, Kabat et al., 1991, Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Edition, National Institute of Health, Bethesda, Md; Kabat E et al., 1980, J. Immunology 125(3):961-969 참조).
다른 유용한 항체는 항체의 단편, 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어, F(ab')2 단편, Fab 단편, Fvs, 단일 사슬 항체, 디아바디, 트리아바디, 테트라바디, scFv, scFv-FV, 또는 항체와 같은 특이성을 가진 어떤 다른 분자도 포함한다.
추가적으로, 인간 및 비-인간 부분 모두를 포함하는 재조합 항체, 예를 들어, 키메라 및 인간화된 단클론성 항체가 유용한 항체이며, 이것들은 표준 재조합 DNA 기술을 사용하여 만들어질 수 있다. 키메라 항체는 상이한 부분이 다른 동물 종으로부터 유래된 분자, 예를 들어, 쥐 단클론성으로부터 유래된 가변 영역 및 인간 면역글로불린 불변 영역을 가진 것들이다 (예를 들어, 미국 특허 번호 4,816,567; 및 미국 특허 번호 4,816,397 참조, 이것은 그 전문이 본원에 참고로 포함됨). 인간화된 항체는 비-인간 종의 하나 이상의 상보성 결정 영역 (CDR) 및 인간 면역글로불린 분자의 프레임워크 영역을 가진 비-인간 종의 항체 분자이다 (예를 들어, 미국 특허 번호 5,585,089 참조, 이것은 그 전문이 본원에 참고로 포함됨). 이러한 키메라 및 인간화된 단클론성 항체는, 예를 들어, 국제 공개 번호 WO 87/02671; 유럽 특허 공개 번호 0 184 187; 유럽 특허 공개 번호 0 171 496; 유럽 특허 공개 번호 0 173 494; 국제 공개 번호 WO 86/01533; 미국 특허 번호 4,816,567; 유럽 특허 공개 번호 012 023; Berter et al., 1988, Science 240:1041-1043; Liu et al., 1987, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84:3439-3443; Liu et al., 1987, J. Immunol. 139:3521-3526; Sun et al., 1987, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84:214-218; Nishimura et al., 1987, Cancer. Res. 47:999-1005; Wood et al., 1985, Nature 314:446-449; 및 Shaw et al., 1988, J. Natl. Cancer Inst. 80:1553-1559; Morrison, 1985, Science 229:1202-1207; Oi et al., 1986, BioTechniques 4:214; 미국 특허 번호 5,225,539; Jones et al., 1986, Nature 321:552-525; Verhoeyan et al., 1988, Science 239:1534; 및 Beidler et al., 1988, J. Immunol. 141:4053-4060에서 기술된 방법을 사용하는, 업계에 공지되어 있는 재조합 DNA 기술에 의해 생산될 수 있으며, 이것들 각각은 그 전문이 본원에 참고로 포함된다.
일부 경우에서 (예를 들어, 비-인간 또는 키메라 항체에 대한 면역원성이 발생할 수도 있을 때) 완전한 인간 항체가 더 바람직하며 내인성 면역글로불린 중쇄 및 경쇄 유전자를 발현할 수 없지만, 인간 중쇄 및 경쇄 유전자를 발현할 수 있는 트랜스제닉 마우스를 사용하여 생산될 수 있다.
항체는, 즉, 공유 결합에 의한 부착이 항체가 그것의 항원 결합 면역 특이성을 보유하는 것을 허용하는 한 어떤 타입의 분자의 공유 결합에 의한 부착에 의해 변형되는 유사체 및 유도체를 포함한다. 예를 들어, 제한은 아니지만, 항체의 유도체 및 유사체는, 예를 들어, 글리코실화, 아세틸화, PEG화, 인산화, 아미드화, 공지된 보호기/차단기에 의한 유도체화, 단백질 가수분해 분열, 세포 항체 유닛 또는 다른 단백질로의 결합, 등에 의해 더 변형된 것들을 포함한다. 많은 화학적 변형 중 어떤 것도 공지된 기술에 의해 수행될 수 있으며, 특이적 화학적 분열, 아세틸화, 포르밀화, 튜니카마이신의 존재시 대사 합성, 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 추가적으로, 유사체 또는 유도체는 하나 이상의 비천연 아미노산을 함유할 수 있다.
항체는 Fc 수용체와 상호작용하는 아미노산 잔기의 변형 (예를 들어, 치환, 결실 또는 첨가)을 가질 수 있다. 특히, 항체는 항-Fc 도메인 및 FcRn 수용체 간의 상호작용에 수반된 것으로 확인된 아미노산 잔기의 변형을 가질 수 있다 (예를 들어, 국제 공개 번호 WO 97/34631 참조, 이것은 그 전문이 본원에 참고로 포함됨).
암 세포 항원에 면역 특이적인 항체는 상업적으로 얻어질 수 있거나 당업자에게 공지되어 있는 어떠한 방법, 예를 들어, 재조합 발현 기술에 의해서도 생산될 수 있다. 암 세포 항원에 면역 특이적인 항체를 암호화하는 뉴클레오타이드 서열은, 예를 들어, GenBank 데이터베이스 또는 그것과 유사한 데이터베이스, 문헌 간행물로부터, 또는 일상적인 클로닝 및 시퀀싱에 의해 얻어질 수 있다.
분명한 구체예에서, 암 치료를 위한 공지된 항체가 사용될 수 있다.
또 다른 분명한 구체예에서, 자가면역 질환의 치료를 위한 항체는 본 발명의 조성물 및 방법에 따라 사용된다.
특정 구체예에서, 유용한 항체는 활성화된 림프구에서 발현된 수용체 또는 수용체 복합체에 결합한다. 수용체 또는 수용체 복합체는 면역글로불린 유전자 상과의 일원, TNF 수용체 상과 일원, 인테그린, 사이토카인 수용체, 케모카인 수용체, 주요 조직 적합성 단백질, 렉틴, 또는 보체 조절 단백질을 포함할 수 있다.
일부 양태에서, 리간드 약물 컨쥬게이트에 통합된 항체는 CD19, CD20, CD30, CD33, CD70, NTBA, 알파-v-베타-6, Liv-1 또는 루이스(Lewis) Y 항원에 특이적으로 결합할 것이다.
약물 유닛 (D):
약물 유닛 (D)은 하이드록실, 티올, 아민 또는 아미드 작용기를 가진 어떠한 세포독성, 세포 분열 억제성 또는 면역 억제성 약물 (본원에서 세포독성제, 세포 분열 억제제 또는 면역 억제제로도 불림)의 것일 수 있으며, 상기 작용기의 산소, 황 또는 선택적으로 치환된 질소 헤테로원자는 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합 가능하고, 유리 약물의 작용기로서 메틸렌 카바메이트 유닛으로부터 방출될 수 있다. 일부 양태에서, 상기 작용기는 약물 상에서 상기 링커 유닛 구성요소로의 부착에 이용 가능한 유일한 부위를 제공한다. 결과로 생긴 약물-링커 모이어티는 세포독성, 세포 분열 억제성 또는 면역 억제성 효과를 발휘하기 위해서 리간드에 의해 표적화된 부위에서 상기 모이어티를 가진 LDC로부터 활성 유리 약물을 방출할 수 있는 것이다.
"유리 약물"은 그것이 약물-링커 모이어티로부터 방출되면 존재하는 약물을 말한다. 유리 약물은 자기-희생성 조립 유닛으로 부착되는 약물의 작용기가 리간드-약물 컨쥬게이트의 구성요소 (앞서 공유된 헤테로원자 이외에)에 더 이상 회합되지 않는다는 점에서 컨쥬게이션된 약물과는 다르다. 예를 들어, 알콜-함유 약물의 유리 하이드록실 작용기는 D-O*H로 표현될 수 있는 반면, 컨쥬게이션된 형태에서 O*로 지정된 산소 헤테로원자는 자기-희생성 조립 유닛의 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합된다. 자기-희생성 모이어티의 활성화 및 유리 약물의 방출시, O*로의 공유 결합은 O*로 지정된 산소 헤테로원자가 -O-H로서 유리 약물 상에 존재하도록 수소 원자에 의해 대체된다. 또 다른 예에서, O*는 알콜-함유 약물에 대한 전구체의 유리 하이드록실 작용기의 것이며, 이것은 D'-O*H로 표현된다. 상기 전구체의 O*가 자기-희생성 조립 유닛 D'-O*-의 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합된 후 자기-희생성 조립 유닛에서 상기 모이어티는 D-O*-로 전환된다.
메틸렌 카바메이트 유닛으로의 부착에 적합한, 하이드록실, 설프히드릴, 아민 또는 아미드 작용기를 갖거나, 또는 생물학적 활성의 허용 불가능한 손실을 초래하지 않으면서 이러한 작용기를 갖도록 변형될 수 있는 세포독성제 또는 면역 억제제의 유용한 클래스는, 예를 들어, 항튜불린제, DNA 마이너 그루브 바인더(minor groove binder), DNA 복제 억제제, 알킬화제, 항생제, 항엽산제, 항대사성물질, 화학요법 증감제, 토포이소머레이즈 억제제, 빙카 알칼로이드(vinca alkaloid), 등을 포함한다. 세포독성제의 특히 유용한 클래스의 예는, 예를 들어, DNA 마이너 그루브 바인더, DNA 알킬화제, 및 튜불린 억제제를 포함한다. 예시의 세포독성제는, 예를 들어, 아우리스타틴, 캄포토테신, 듀오카마이신, 에토포시드, 마이탄신 및 마이탄시노이드, 탁산, 벤조디아제핀 또는 벤조디아제핀 함유 약물 (예를 들어, 피롤로[1,4]-벤조디아제핀 (PBDs), 인돌리노벤조디아제핀, 및 옥사졸리디노벤조디아제핀) 및 빙카 알칼로이드를 포함한다.
일부 구체예에서, 약물 유닛은 항-튜불린제의 것이다. 항-튜불린제의 예는 탁산, 빙카 알칼로이드 마이탄신 및 마이탄시노이드, 돌라스타틴 및 아우리스타틴을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
특정 구체예에서, 세포독성제는 마이탄신 또는 마이탄시노이드의 것이다.
일부 구체예에서, 약물 유닛은 아우리스타틴의 것이며, 헤테로원자가 바람직하게는 MAD 유닛에 통합된 하이드록실 작용기를 가진다. 예시의 바람직한 아우리스타틴은 다음 구조 중 하나를 가진 화합물을 포함하는데:
상기 식에서 R10 및 R11은 독립적으로 수소 또는 C1-C8 알킬이고; R12는 수소, C1-C8 알킬, C3-C8 사이클로알킬, 아릴, -X1-아릴, -X1-(C3-C8 사이클로알킬), C3-C8 헤테로환 또는 -X1-(C3-C8 헤테로환)이고; R13은 수소, C1-C8 알킬, C3-C8 사이클로알킬, 아릴, -X1-아릴, -X1-(C3-C8 사이클로알킬), C3-C8 헤테로환 및 -X1-(C3-C8 헤테로환)이고; R14는 수소 또는 메틸이거나, 또는 R13 및 R14 그것들이 부착되는 탄소와 함께 C3-C8 사이클로알킬을 포함하고; R15는 수소 또는 C1-C8 알킬이고; R16은 수소, C1-C8 알킬, C3-C8 사이클로알킬, 아릴, -X1-아릴, -X1-(C3-C8 사이클로알킬), C3-C8 헤테로환 및 -X1-(C3-C8 헤테로환)이고; R17은 독립적으로 수소, -OH, C1-C8 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 O-(C1-C8 알킬)이고; R18은 수소 또는 C1-C8 알킬이고; R19는 -C(R19A)2-C(R19A)2-아릴, -C(R19A)2-C(R19A)2-(C3-C8 헤테로환) 또는 -C(R19A)2-C(R19A)2-(C3-C8 사이클로알킬)인데, 각각의 R19A는 독립적으로 수소, C1-C8 알킬, -OH 또는 -O-C1-C8 알킬이며, 단 적어도 하나의 R19A는 -OH이고; R20은 하이드록실알킬이며, -CH(CH3)-OH를 포함하고; Z는 O, S, NH이고, X1은 C1-C10 알킬렌이다
산소 헤테로원자가 MAC 유닛에 통합될 수 있는 하이드록실 작용기를 가진 아우리스타틴의 합성 및 구조는 미국 특허 출원 공개 번호 2003-0083263, 2005-0238649 2005-0009751, 2009-0111756, 및 2011-0020343; 국제 특허 공개 번호 WO 04/010957, 국제 특허 공개 번호 WO 02/088172, 및 미국 특허 번호 7,659,241 및 8,343,928에서 기술되며, 이것들 각각은 그 전문이 및 모든 목적을 위해서 참고로 포함된다. 본 발명의 LDC로부터 방출된 예시의 알콜-함유 아우리스타틴은 튜불린에 결합하여 상기 결합의 결과로서 원하는 세포 (즉, 표적 세포)에 대한 세포독성 또는 세포 분열 억제성 효과를 발휘한다.
헤테로원자가 MAC 유닛으로 통합된 하이드록식 작용기를 가진 더 바람직한 아우리스타틴은 모노메틸 아우리스타틴 E 및 아우리스타틴 T이다.
일부 구체예에서, 약물 유닛은 하이드록실, 아민, 아미드 또는 티올 작용기의 헤테로 원자를 통해 메틸렌 카바메이트 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 약물 유닛으로의 통합에 적합한 하이드록실, 아민, 아미드 또는 티올 작용기를 갖거나 갖도록 변형된 벤조디아제핀 (벤조디아제핀-함유 약물 (예를 들어, 피롤로[1,4]벤조디아제핀 (PBD), 인돌리노벤조디아제핀, 및 옥사졸리디노벤조디아제핀 포함)의 것이다.
다른 양태에서, 약물 유닛은 하이드록실 작용기의 산소 헤테로원자를 통해 MAC 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 약물 유닛으로 통합에 적합한 하이드록실 작용기를 가진, FKBP 클래스의 이뮤노필린 (Wiederrecht and Etzhorn "Immunophilins" Perspec. Drug Discov. Des. (1994) 2(1): 57-84에서 기술됨)이며, 본원에서 FKBP 이뮤노필린으로 불린다.
구체예의 한 군에서, MAC 유닛에 공유 결합에 의한 부착된 약물 유닛으로 통합에 적합한 이뮤노필린은 유리 약물로서 FKBP-12에 결합하여 T-세포 증식에 필요한 칼시뉴린의 반응기 기능을 억제한다. 한 구체예에서, MAC 유닛에 통합 가능하고 유리 약물로서 FKBP-12에 결합하여 칼시뉴린의 반응기 기능을 억제하는 FKBP 이뮤노필린은 식 VIIa의 일반적인 구조를 갖는데:
상기 식에서 u는 프롤리닐 또는 피페콜산 모이어티를 한정하기 위해 0 또는 1이고, R, R1 및 R2는 독립적으로 -OH, 선택적으로 치환된 C1-C6 에테르 또는 선택적으로 치환된 C1-C6 에스터이고 (바람직하게는 R, R1 및 R2는 -OMe이고); R3는 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬 (바람직하게는 메틸, 에틸, -CH2CH=CH2, -CH2CH2CH2CH3)이고; R4는 α- 또는 β-배열의 옥소 (즉, =O), 또는 -OH 또는 C1-C6 에스터 (바람직하게는 =O 또는 α-OH)이고; R5는 수소 또는 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬 (바람직하게는 수소 또는 메틸)이다.
식 VIIa의 바람직한 구체예에서, u는 2이고; R, R1 및 R2는 -OMe이고; R3는 에틸이고; R4는 α-OH이고; R5는 메틸이거나, 또는 u는 2이고; R, R1 및 R2는 -OMe이고; R3는 메틸이고; R4는 α-OH이고; R5는 메틸이거나, 또는 u는 1이고; R, R1 및 R2는 -OMe이고; R3는 -CH2CH=CH2이고; R4는 α-OH이고; R5는 메틸이거나, 또는 u는 2이고; R, R1 및 R2는 -OMe이고; R3는 에틸이고, R4는 α-OH이고; R5는 수소이거나, 또는 u는 1이고; R, R1 및 R2는 -OMe이고; R3는 에틸이고, R4는 α-OH이고; R5는 메틸이거나, 또는 u는 2이고; R, R1 및 R2는 -OMe이고, R3는 -CH2CH=CH2이고; R4는 α-OH이고; R5는 메틸이거나, 또는 u는 2이고; R은 -OMe이고; R1은 -OH이고; R2는 메틸이고, R3는 -CH2CH=CH2이고; R4는 α-OH이고; R5는 메틸이다.
다른 구체예에서, 식 VIIa의 모이어티 A:
는 모이어티 B로 대체되어:
식 VIIb의 FKBP 이뮤노필린을 한정하는데, 상기 식에서 물결선은 나머지 매크로라이드로의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고; u, R, R1, R2, R3, R4 및 R5는 식 VIIa에서 한정된 바와 같다. 식 VIIb의 바람직한 구체예에서, u는 2이고, R은 -OMe이고; R1은 -OH이고; R2는 -OMe이고; R3는 메틸, 에틸 또는 -CH2CH=CH2이고; R4는 α-OH이고; R5는 수소 또는 메틸이다.
다른 구체예에서, 식 VIIa의 모이어티 A는 C 또는 D의 모이어티로 대체되어:
각각 식 VIIc 또는 VIId의 FKBP 이뮤노필린을 한정하는데, 상기 식에서 R6는 α- 또는 β-배열의 수소, 옥소 (즉, =O), -OH, 에폭사이드 (즉, -CH2O-), =N(R6') 또는 =C(R6')2이고; R7은 -OH 또는 -N(R6')2이고; u, R, R1, R2, R3, R4 및 R5는 식 VIIa에서 한정된 바와 같으며, 각각의 경우에서 R6은 수소 및 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된다.
다른 구체예에서, 식 VIIa의 모이어티 A는 모이어티 E 또는 F로 대체되어:
각각 식 VIIe 또는 VIIf의 FKBP 이뮤노필린을 한정하는데, u, R, R1, R2, R3, R4 및 R5는 식 VIa에서 한정된 바와 같고 R7은 식 VIc/Vid에서 한정된 바와 같다. 바람직하게는 식 VIIe에서, R, R1 및 R2는 -OMe이고; R3는 메틸, 에틸 또는 -CH2CH=CH2이고; R4는 α-OH이고; R5는 수소 또는 메틸이고; R7은 -OH이고, 바람직하게는 식 VIIf에서, u는 2이고, R은 -OMe이고, R1은 -OH이고; R2는 -OMe이고; R3는 메틸, 에틸 또는 -CH2CH=CH2이고; R4는 α-OH이고; R5는 수소 또는 메틸이고; R7은 -OH이다.
다른 구체예에서, 식 VIa에서 식 A의 모이어티는 모이어티 G, H 또는 J로 대체되어:
각각 식 VIIg, VIIh 및 VIIj의 FKBP 이뮤노필린을 한정하는데, R1, R2, R3, R4, R5 및 R6는 식 VIIa에서 한정된 바와 같고; R8은 수소 또는 선택적으로 치환된 C1-C6 알킬이다. 바람직하게는 상기 식에서 u는 2이고; R, R1 및 R2는 -OMe이고; R3는 메틸, 에틸 또는 -CH2CH=CH2이고; R4는 α-OH이고; R5는 수소 또는 메틸이고; R8은 메틸 또는 에틸이다.
다른 구체예에서, 식 VIIa의 모이어티 A는 모이어티 K로 대체되어:
식 VIIk의 FKBP 이뮤노필린을 한정하는데, 상기 식에서 u, R, R1, R2, R3, R4 및 R5는 식 VIIa에서 한정된 바와 같다.
다른 구체예에서, 식 VIIa, VIIb, VIIc, VIId, VIIe, VIIf, VIIg, VIIh, VIIj 또는 VIIk에서 모이어티 A'는:
모이어티 M으로 대체되어:
각각 식 VIIm(i), VIIm(ii), VIIm(iii), VIIm(iv), VIIm(v), VIIm(vi), VIIm(vii), VIIm(viii), VIIm(ix) 및 VIIm(x)의 FKBP 이뮤노필린을 한정하는데, 가변 기는 그것들의 해당 모체 구조에서 한정된 바와 같다. 바람직한 모이어티 M으로의 A' 대체는 식 VIIm(i)의 FKBP 이뮤노필린을 한정하는 식 VIa에 대한 것인데, 상기 식에서 R, R1 및 R2는 -OMe이고; R3는 메틸, 에틸 또는 -CH2CH=CH2이고; R4는 α-OH이고; R5는 수소 또는 메틸이다.
다른 구체예에서, 식 VIIa, VIIb, VIIc, VIId, VIIe, VIIf, VIIg, VIIh, VIIj, 또는 VIIk의 모이어티 A'는 모이어티 N으로 대체되어:
식 VIIn(i), VIIn(ii), VIIn(iii), VIIn(iv), VIIn(v), VIIn(vi), VIIn(vii), VIIn(viii), VIIn(ix) 및 VIIn(x)의 FKBP 이뮤노필린을 한정하는데, 상기 식에서 R3는 R3A, R3B이고 (즉, C-21은 R3A 및 R3B에 결합되고), α-배열의 R3A는 선택적으로 치환된 C1-C6 알킬 (바람직하게는 메틸, 에틸, -CH2CH=CH2, -CH2CH2CH2CH3)이고 β-배열의 R3B는 수소 또는 -OH이거나, 또는 α-배열의 R3A는 -OH이고 β-배열의 R3B는 선택적으로 치환된 C1-C6 알킬 (바람직하게는 메틸, 에틸, -CH2CH=CH2, -CH2CH2CH2CH3)이고; R9는 α- 또는 β-배열의 옥소 또는 -OH이고; R10은 α- 또는 β-배열의 수소 또는 플루오로이며, 단 R3B는 수소이고 R9가 옥소일 때, R10은 수소은 수소가 아니고; 나머지 가변 기들은 그것들의 해당 모체 구조에서 한정된 바와 같다.
모이어티 N으로의 바람직한 A' 대체는 식 VIIn(i)의 FKBP 이뮤노필린을 한정하는 식 VIa에 대한 것인데, 상기 식에서 R, R1 및 R2는 -OMe이고; R3A는 메틸 또는 에틸이고 R3B는 수소이고; R4는 α-OH이고; R5는 수소 또는 메틸이고; R9는 옥소이고; R10은 α- 또는 β-배열의 플루오로이거나 또는 R, R1 및 R2는 -OMe이고; R3A는 메틸 또는 에틸이고 R3B는 -OH이거나 또는 R3A는 -OH이고 R3B는 메틸 또는 에틸이고; R4는 α-OH이고; R5는 수소 또는 메틸이고; R9는 옥소이고; R10은 α- 또는 β-배열의 수소 또는 -OH이다.
다른 구체예에서, 식 VIIa, VIIb, VIIc, VIId, VIIe, VIIf, VIIg, VIIh, VIIj, 또는 VIIk의 모이어티 A'는 모이어티 O로 대체되어:
각각 식 VIIo(i), VIIo(ii), VIIo(iii), VIIo(iv), VIIo(v), VIIo(vi), VIIo(vii), VIIo(viii), VIIo(ix) 및 VIIo(x)의 FKBP 이뮤노필린을 한정하는데, 상기 식에서 R, R3, R4 및 R5는 VIIn-이뮤노필린에 대하여 한정된 바와 같고 나머지 가변 기는 그것들의 해당 모체 구조에서 한정된 바와 같다.
모이어티 O로의 바람직한 A' 대체는 식 VIIo(i)의 FKBP 이뮤노필린을 한정하는 식 VIa에 대한 것인데, 상기 식에서 R, R1 및 R2는 -OMe이고; α-배열의 R3A는 선택적으로 치환된 C1-C6 알킬 (바람직하게는 메틸, 에틸, -CH2CH=CH2, -CH2CH2CH2CH3)이고; β-배열의 R3B는 수소이고; R4는 α-OH이고; R5는 수소 또는 메틸이다.
식 VIIa의 더 바람직한 구체예에서, u는 2이고; R, R1 및 R2는 -OMe이고, R3는 -CH2CH=CH2이고; R4는 α-OH이고; R5는 메틸이거나, 또는 u는 2이고; R은 -OMe이고; R1은 -OH이고; R2는 메틸이고, R3는 -CH2CH=CH2이고; R4는 α-OH이고; R5는 메틸이다. 식 VIIb의 더 바람직한 구체예에서, u는 2이고; R은 -OMe이고; R1은 -OH이고; R2 is 메틸이고, R3는 -CH2CH=CH2이고; R4는 α-OH이고; R5는 메틸이다. 식 VIIc의 더 바람직한 구체예에서, u는 2이고; R, R1 및 R2는 -OMe이고, R3는 -CH2CH=CH2이고; R4는 α-OH이고; R5는 메틸이고; R6는 α- 또는 β-배열의 수소, =CH2, 또는 -OH (바람직하게는 -OH)이고; R7은 -OH이다. 식 VIId의 더 바람직한 구체예에서, u는 2이고; R은 -OMe이고; R1은 -OH이고; R2는 메틸이고, R3는 -CH2CH=CH2이고; R4는 α-OH이고; R5는 메틸이고; R6는 α- 또는 β-배열의 수소, =CH2, 또는 -OH (바람직하게는 -OH)이고; R7은 -OH이다. 식 VIIe의 더 바람직한 구체예에서, R, R1 및 R2는 -OMe이고; R3는 -CH2CH=CH2이고; R4는 α-OH이고; R5는 메틸이고; R7은 -OH이다. 식 VIIf의 더 바람직한 구체예에서, u는 2이고, R은 -OMe이고, R1은 -OH이고; R2는 -OMe이고; R3는 -CH2CH=CH2이고; R4는 α-OH이고; R5는 메틸이고; R7은 -OH이다.
VIIg, VIIh 또는 VIIj의 더 바람직한 구체예에서, R, R1 및 R2는 -OMe이고; R3는 -CH2CH=CH2이고; R4는 α-OH이고; R5는 메틸이고; R8은 메틸이다. 식 VIIk 또는 식 VIIm(i)의 더 바람직한 구체예에서, u는 2; R, R1 및 R2는 are -OMe, R3는 -CH2CH=CH2; R4는 α-OH이다. 식 VIIn(i)의 더 바람직한 구체예에서, R, R1 및 R2는 -OMe이고; R3는 에틸; R4는 α-OH이고; R5는 메틸이고; R9는 옥소이고; R10은 α- 또는 β-배열의 -OH이다. 식 VIIn(i)의 더 바람직한 구체예에서, R, R1 및 R2는 -OMe이고; α-배열의 R3A는 -CH2CH=CH2, -CH2CH2CH2CH3이고; β-배열의 R3B는 수소이고; R4는 α-OH이고; R5는 메틸이다.
더 바람직한 다른 구체예에서 식 I, I', Ia, Ia', II, II', IIIa(i), IIIa(ii), IIIb(i), IIIb(ii), Va, Vb, Va', Vb', VIa, VIb, VIa', VIb', VIa(i), VIa(ii), VIb(i), VIb(ii), VIa(i)', 및 VIa(ii)' 중 어느 하나의 약물 유닛은 식 VIIa, VIIb, VIIc, VIId, VIIe, VIIf, VIIg, VIIh, VIIj, VIIm(i), VIIm(ii), VIIm(iii), VIIm(iv), VIIm(v), VIIm(vi), VIIm(vii), VIIm(viii), VIIm(ix), VIIm(x), VIIn(i), VIIn(ii), VIIn(iii), VIIn(iv), VIIn(v), VIIn(vi), VIIn(vii), VIIn(viii), VIIn(ix) VIIn(x), VIIo(i), VIIo(ii), VIIo(iii), VIIo(iv), VIIo(v), VIIo(vi), VIIo(vii), VIIo(viii), VIIo(ix) 및 VIIo(x)의 FKBP 이뮤노필린의 것이며, 이 FKBP 이뮤노필린들 중 어느 하나의 위치 C-32에서 하이드록실 작용기의 산소 헤테로원자는 식 I, I', Ia, Ia', II, II', IIIa(i), IIIa(ii), IIIb(i), IIIb(ii), Va, Vb, Va', Vb', VIa, VIb, VIa', VIb', VIa(i), VIa(ii), VIb(i), VIb(ii), VIa(i)', 및 VIa(ii)'에서 O* 또는 T*로 표현된다.
특히 바람직한 구체예에서 식 I, I', Ia, Ia', II, II', IIIa(i), IIIa(ii), IIIb(i), IIIb(ii), Va, Vb, Va', Vb', VIa, VIb, VIa', VIb', VIa(i), VIa(ii), VIb(i), VIb(ii), VIa(i)', 및 VIa(ii)' 중 어느 하나의 약물 유닛은 FKBP 이뮤노필린 타크롤리무스 (FK-506)의 것이며, 이것에 대한 구조는 다음과 같다:
상기 식에서 표시된 O*는 이 식들 중 어느 하나의 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합된 O* 또는 T* 헤테로원자이거나, 또는 산소 헤테로원자가 MAC 유닛으로 통합 가능한 하이드록실 작용기를 가진 칼시뉴린 반응기의 또 다른 매크로라이드 억제제 또는 산소 헤테로원자가 MAC 유닛으로 통합 가능한 하이드록실 작용기를 가진 칼시뉴린 반응기의 또 다른 매크로라이드 억제제의 것이다. MAC 유닛으로 통합된 하이드록실 작용기 헤테로원자는 타크롤리무스에 대한 O*로 표시된다.
구체예의 또 다른 군에서, MAC 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 약물 유닛으로의 통합에 적합한 이뮤노필린은 유리 약물로서 FKBP-12에 결합하여 암 세포 증식 및 생존을 지지하기 위한 증가된 단백질 합성에 필요한 라파마이신 (mTOR)의 포유류 표적의 반응기 기능을 억제한다.
한 구체예에서, MAC 유닛으로 통합 가능하고 유리 약물로서 FKBP-12에 결합하여 mTOR의 반응기 기능을 억제하는 FKBP 이뮤노필린은 식 VIIaa의 일반적인 구조를 갖는데:
상기 식에서 u는 프롤리닐 또는 피페콜산 모이어티를 한정하기 위해 1 또는 2이고; R14 및 R12는 독립적으로 -OH, 선택적으로 치환된 C1-C6 에테르 또는 선택적으로 치환된 C1-C6 에스터 (바람직하게는 -OH 또는 선택적으로 치환된 C1-C6 에테르; 더 바람직하게는 -OH 또는 -OCH3)이고; R11은 수소, -OH, 선택적으로 치환된 C1-C6 에테르 또는 선택적으로 치환된 C1-C6 에스터 (바람직하게는 수소, -OH 또는 선택적으로 치환된 C1-C6 에테르; 더 바람직하게는 수소, -OH 또는 -OCH3)이고; R13은 O이거나 (즉, C15에서 =O를 한정함) 또는 CH2이다 (즉, C15에서 =CH2를 한정함).
다른 구체예에서, 식 VIIaa의 모이어티 AA:
는 식 BB의 모이어티로 대체되어:
식 VIIbb의 FKBP 이뮤노필린을 한정하는데, 상기 식에서 u, R, R11, R12 및 R13은 식 VIIaa에 대하여 한정된 바와 같다. 식 VIIaa의 바람직한 구체예에서, u는 2이고; R 및 R12는 독립적으로 -OH 또는 선택적으로 치환된 C1-C6 에테르 (더 바람직하게는 -OH 또는 -OCH3)이고; R11은 수소, -OH 또는 선택적으로 치환된 C1-C6 에테르 (더 바람직하게는 수소, -OH 또는 -OCH3)이고; R13은 O (즉, C15에서 =O를 한정함) 또는 CH2이다 (즉, C15에서 =CH2를 한정함) (더 바람직하게는 R13은 O이다).
다른 구체예에서, 모이어티 AA는 식 CC의 모이어티로 대체되어:
식 VIIcc의 FKBP 이뮤노필린을 한정하는데, u는 1 또는 2이고; X는 O 또는 -OCH2CH2S-이고; R13은 O, NOR13' (즉, C15에서 옥심을 한정함) 또는 NHNHR13' (즉, C15에서 히드라존을 한정함)이고, R13'은 수소 및 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되고; R13은 R13A, R13B이고 (즉, C-15는 R13A 및 R13B에 결합함), α-배열의 R13A는 수소이고 β-배열의 R13B는 -OH이거나 또는 α-배열의 R13A는 -OH이고 β-배열의 R13B는 수소이고; R15는 O이거나 또는 R15는 R15A, R15B이고 (즉, C-15는 R15A 및 R15B에 결합됨), α-배열의 R15A는 수소이고 β-배열의 R15B는 -OH이거나 또는 α-배열의 R15A는 -OH이고 β-배열의 R15B는 수소이다.
다른 구체예에서, 식 VIIaa, VIIbb 또는 VIIcc의 모이어티 AA':
는 식 DD의 모이어티로 대체되어:
각각 식 VIIdd(i), VIIdd(ii) 및 VIIdd(iii)의 FKBP 이뮤노필린를 한정하는데, 상기 식에서 R11 및 R12는 식 VIIaa에서 한정된 바와 같고, R16는 O이거나 (즉, C-31에서 =O를 한정함) 또는 R16은 R16A, R16B이고 (즉, C-31는 R16A 및 R16B에 결합됨), α-배열의 R16A는 수소이고 β-배열의 R16B는 -OH이거나 또는 α-배열의 R16A는 -OH이고 β-배열의 R16B는 수소이고; R17은 O이거나 (즉, C-33에서 =O를 한정하기 위해) 또는 R17은 R17A, R17B이고 (즉, C-33은 R17A 및 R17B에 결합됨), α-배열의 R17A는 수소이고 β-배열에서 R17B는 -OH, 선택적으로 치환된 C1-C6 에테르 (바람직하게는 -OR17B') 또는 선택적으로 치환된 O-결합된 카바메이트 (바람직하게는 -O(C=O)NHR17B') 또는 R17A in the α-배열 is -OH, 선택적으로 치환된 C1-C6 에테르 (바람직하게는 -OR17A') 또는 선택적으로 치환된 O-결합된 카바메이트 (바람직하게는 -O(C=O)NHR17B')이고 β-배열의 R17B는 수소이고, R17A' 및 R17B'는 독립적으로 수소 또는 C1-C4 알킬 (바람직하게는 수소, 메틸 또는 에틸)이거나, 또는 R16 및 R17은 N (C-31 및 C-32에서 =N을 한정하기 위해)이고 그것들이 부착되는 C-32 및 C-32 탄소와 함께 피라졸 헤테로사이클로을 한정하고; 나머지 가변 기 그것들의 해당 모체 구조에서 한정된 바와 같다.
다른 구체예에서, 식 VIIaa, VIIbb 또는 VIIcc의 모이어티 AA'은 식 EE, FF 또는 GG의 모이어티로 대체되어:
식 EE로부터, 각각 식 VIIee(i), VIIee(ii) 및 VIIee(iii)의 FKBP 이뮤노필린, 식 FF로부터, 각각 식 VIIff(i), VIIff(ii) 및 VIIff(iii)의 FKBP 이뮤노필린 또는 식 GG로부터, 각각 식 VIIff(i), VIIff(ii) 및 VIIff(iii)의 FKBP 이뮤노필린을 한정하는데, 상기 식에서 R11 및 R12는 식 VIIaa에서 한정된 바와 같고; R16 및 R17은 식 DD에서 한정된 바와 같으며 나머지 가변 기는 그것들 각각의 모체 구조에 의해 한정된 바와 같다.
다른 구체예에서, 식 VIIaa, VIIbb 또는 VIIcc의 모이어티 AA'는 식 HH 또는 JJ의 모이어티로 대체되어:
식 HH로부터, 각각 식 VIIhh(i), VIIhh (ii) 및 VIIhh(iii)의 FKBP 이뮤노필린, 또는 식 JJ로부터, 각각 식 VIIjj(i), VIIff(ii) 및 VIIff(iii)의 FKBP 이뮤노필린을 한정한다.
특히 바람직한 구체예에서 식 I, I', Ia, Ia', II, II', IIIa(i), IIIa(ii), IIIb(i), IIIb(ii), Va, Vb, Va', Vb', VIa, VIb, VIa', VIb', VIa(i), VIa(ii), VIb(i), VIb(ii), VIa(i)', 및 VIa(ii)' 중 어느 하나의 약물 유닛은 FKBP 이뮤노필린, 에베롤리무스, 시롤리무스 (라파마이신) 또는 산소 헤테로원자가 MAC 유닛으로 통합 가능한 하이드록실 작용기를 가진 라파마이신 (mTOR) 반응기의 표유류 표적의 다른 매크로라이드 억제제의 것이다. MAC 유닛에 통합된 하이드록실 작용기 헤테로원자는 다음 구조의 타크롤리무스, 에베롤리무스 및 시롤리무스에서 O*로 표시된다.
다른 구체예에서, ADC 또는 약물-링커 화합물의 약물 유닛은 그것의 아민 작용기 (즉, 그것의 아닐린 아미노)를 통해 메틸렌 카바메이트 유닛에 통합된 테트라하이드로퀴놀린-함유 약물을 나타낸다. 식 I, Ia, II, IIIa(i), IIIa(ii), IIIb(i), IIIb(ii), Va, Vb, VIa, VIb, VIa(i), VIa(ii), VIb(i), 및 VIb(ii)의 상기 개시된 구체예 중 어느 하나에서, T*는 테트라하이드로퀴놀린-함유 유리 약물에 해당하는 환형 아민 (즉 아닐린) 질소를 나타내고 따라서 선택적으로 치환된 질소로서 T*에 포함된다. 상기 구체예에서, 구조가 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합 가능한 아닐린 질소를 가진 테트라하이드로퀴놀린 모이어티로 구성된 PARP 억제제가 바람직하다. 이러한 한 구체예에서 PARP 억제제는 다음 구조를 갖는다:
.
일부 양태에서, 약물 유닛은 알콜의 하이드록실 작용기가 상기 작용기의 산소 원자를 통해 자기-희생성 조립 유닛의 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합된 알콜-함유 약물이다. 이러한 일부 양태에서, 약물의 알콜은 지방족 알콜 (예를 들어, 일차, 이차 또는 삼차 알콜)이다. 이러한 다른 양태에서, 약물은 방향족 알콜이다. 다른 구체예에서, 약물은 아민의 선택적으로 치환된 질소 헤테로원자를 통해 자기-희생성 조립 유닛 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합된 아민 (예를 들어, 일차 또는 이차 지방족 또는 방향족 아민) 작용기를 포함한다. 다른 구체예에서, 약물은 티올-함유 약물이고 자기-희생성 조립 유닛의 메틸렌 카바메이트 유닛으로의 통합은 티올-함유 약물의 설프히드릴 작용기의 황 원자를 통한 것이다. 다른 양태에서, 약물은 아미드 작용기를 포함하고 자기-희생성 조립 유닛의 메틸렌 카바메이트 유닛의 통합은 아미드 (예를 들어, 카르복스아미드)의 선택적으로 치환된 질소 헤테로원자를 통한 것이다.
많은 다른 검정이 리간드-약물 컨쥬게이트가 세포주에 대하여 세포 분열 억제성 또는 세포독성 효과를 발휘하는지를 결정하는데 사용될 수 있다. 리간드-약물 컨쥬게이트가 세포주에 대하여 세포 분열 억제성 또는 세포독성 효과를 발휘하는지를 결정하기 위한 한 예에서, 티미딘 통합 검정이 사용된다. 예를 들어, 96-웰 플레이트의 5,000 세포/웰의 밀도의 세포가 72시간의 기간 동안 배양되고 72시간 기간 중 마지막 8시간 동안 0.5 μCi의 3H-티미딘에 노출되며, 배양된 세포로 3H-티미딘의 통합은 리간드-약물 컨쥬게이트의 존재 및 부재시 측정된다. 리간드-약물 컨쥬게이트는 배양된 세포가 같은 조건 하에 배양되었지만, 리간드-약물 컨쥬게이트에 접촉되지 않은 같은 세포주의 세포와 비교하여 감소된 3H-티미딘 통합을 가지면 세포주에 대한 세포 분열 억제성 또는 세포독성 효과를 가진다.
또 다른 예에서, 리간드-약물 컨쥬게이트가 세포주에 대하여 세포 분열 억제성 또는 세포독성 효과를 발휘하는지를 결정하기 위해서, 세포 생존력은 세포에서 염료, 예를 들어, 뉴트럴 레드, 트리판 블루, 또는 ALAMAR™ 블루의 흡수를 결정함으로써 측정된다 (예를 들어, Page et al., 1993, Intl. J. of Oncology 3:473-476 참조). 이러한 검정에서, 세포는 염료를 함유한 배지에서 배양되고, 세척되며, 세포의 염료 흡수를 반영하는 잔류 염료가 분광 광도법으로 측정된다. 단백질-결합 염료 설포로다민 B (SRB)가 또한 세포 독성을 측정하는데 사용될 수 있다 (Skehan et al., 1990, J. Nat'l Cancer Inst. 82:1107-12). 바람직한 리간드-약물 컨쥬게이트는 세포주에서 1000 ng/ml 미만, 바람직하게는 500 ng/ml 미만, 더 바람직하게는 100 ng/ml 미만, 가장 바람직하게는 50 미만 또는 심지어 10 ng/ml 미만의 IC50 값 (50% 세포 살해를 제공하는 mAb 농도로 한정됨)을 가진 것들을 포함한다.
링커 약물 화합물을 제공하기 위해 약물을 링커 모이어티에 결합시키고 링커 약물 컨쥬게이트를 제공하기 위해 이러한 화합물을 리간드 모이어티에 컨쥬게이션하기 위한 일반적인 과정은 업계에 공지되어 있고 본원에서 개시된 방법과 조합하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 번호 8,163,888, 7,659,241, 7,498,298, 미국 공개 번호 US20110256157 및 국제 출원 번호 WO2011023883, 및 WO2005112919를 참고하면 된다.
스트레쳐 유닛 (Z) 또는 (Z'):
스트레쳐 유닛 (Z)은 LDC 또는 약물-링커 화합물의 구성요소 또는 리간드 유닛을 자기-희생성 조립 유닛에 연결하는 역할을 하는 중간물이다. 이 점에 있어서, 리간드 유닛에 부착되기 전에 스트레쳐 유닛 (즉 스트레쳐 유닛 전구체, Z')은 표적화 리간드의 작용기와 결합을 형성할 수 있는 작용기이다. 양태들에서 링커 유닛 내에 분지가 있을 때, 자기-희생성 조립 유닛으로의 부착은 분지 유닛, B를 통한 (선택적으로 개입 연결기 유닛, A를 통한) 것이다. 양태들에서 자기-희생성 조립 유닛 및 스트레쳐 유닛 사이에서 더 많은 간격을 제공하는 것이 바람직한 경우, B 또는 Z에 자기-희생성 조립 유닛의 부착은, B의 존재 또는 부재에 따라, 연결기 유닛 (A)을 통한 것일 수 있다.
일부 양태에서, 스트레쳐 유닛 전구체 (Z')는 리간드 유닛 및 링커 유닛의 스트레쳐 유닛 사이에서 공유 결합을 제공하기 위해 리간드 유닛 (항체) 상에 존재하는 반응성 친핵성 기와 상호작용할 수 있는 친전자성 기를 갖는다. 상기 능력을 가지고 있는 항체 상의 친핵성 기는 설프히드릴, 하이드록실 및 아미노 작용기를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 항체의 친핵성 기의 헤테로원자는 스트레쳐 유닛 전구체 상의 친전자성 기에 반응성이며 리간드 유닛 및 링커 유닛 또는 약물-링커 모이어티의 스트레쳐 유닛 사이에서 공유 결합을 제공한다. 상기 목적을 위해 유용한 친전자성 기는 말레이미드, 할로아세트아미드 기, 및 NHS 에스터를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 친전자성 기는 LDC 또는 리간드-링커 중간물을 형성하는데 편리한 항체 부착 부위를 제공한다.
다른 구체예에서, 스트레쳐 유닛 전구체는 리간드 유닛 (예를 들어, 항체) 상에 존재하는 친전자성 기와 반응성인 친핵성 기를 가진 반응 부위를 가지고 있다. 상기 목적을 위한 항체 상의 친전자성 기는 알데하이드 및 케톤 카르보닐 기를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 스트레쳐 유닛 전구체의 친핵성 기의 헤테로원자는 항체 상의 친전자성 기와 반응할 수 있고 항체로의 공유 결합을 형성할 수 있다. 상기 목적을 위해 스트레쳐 유닛 전구체 상의 유용한 친핵성기는 히드라지드, 하이드록실아민, 아미노, 히드라진, 티오세미카바존, 히드라진 카르복실레이트, 및 아릴히드라지드를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 항체 상의 친전자성 기는 LDC 또는 리간드-링커 중간물을 형성하기 위해 편리한 항체 부착 부위를 제공한다.
일부 구체예에서, 리간드 유닛의 황 원자는 해당 스트레쳐 유닛 전구체의 말레이미드 모이어티와 표적화 리간드의 티올 작용기의 반응에 의해 형성된 스트레쳐 유닛의 석신이미드 고리 시스템에 결합된다. 다른 구체예에서, 리간드 유닛의 티올 작용기는 알파 할로아세트아미드 모이어티와 반응하여 할로겐 치환기의 친핵성 대체에 의해 황-결합된 스트레쳐 유닛을 제공한다.
상기 구체예의 대표적인 스트레쳐 유닛은 식 Xa 및 Xb의 꺽쇠괄호 내에 있는 것들을 포함한다:
상기 식에서 물결선은 B가 없거나 자기-희생성 조립 유닛 (X)이면, A 및 B가 없고 R17이 -C1-C10 알킬렌-, C1-C10 헤테로알킬렌-, -C3-C8 카보사이클로-, -O-(C1-C8 알킬)-, -아릴렌-, -C1-C10 알킬렌-아릴렌-, -아릴렌-C1-C10 알킬렌-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 카보사이클로)-, -(C3-C8 카보사이클로)-C1-C10 알킬렌-, -C3-C8 헤테로사이클로-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-, -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-, -C1-C10 알킬렌-C(=O)-, C1-C10 헤테로알킬렌-C(=O)-, -C3-C8 카보사이클로-C(=O)-, -O-(C1-C8 알킬)-C(=O)-, -아릴렌-C(=O)-, -C1-C10 알킬렌-아릴렌-C(=O)-, -아릴렌-C1-C10 알킬렌-C(=O)-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 카보사이클로)-C(=O)-,-(C3-C8 카보사이클로)-C1-C10 알킬렌-C(=O)-, -C3-C8 헤테로사이클로-C(=O)-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-C(=O)-, -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-C(=O)-, -C1-C10 알킬렌-NH-, C1-C10 헤테로알킬렌-NH-, -C3-C8 카보사이클로-NH-, -O-(C1-C8 알킬)-NH-, -아릴렌-NH-, -C1-C10 알킬렌-아릴렌-NH-, -아릴렌-C1-C10 알킬렌-NH-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 카보사이클로)-NH-, -(C3-C8 카보사이클로)-C1-C10 알킬렌-NH-, -C3-C8 헤테로사이클로-NH-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-NH-, -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-NH-, -C1-C10 알킬렌-S-, C1-C10 헤테로알킬렌-S-, -C3-C8 카보사이클로-S-, -O-(C1-C8 알킬)-S-, -아릴렌-S-, -C1-C10 알킬렌-아릴렌-S-, -아릴렌-C1-C10 알킬렌-S-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 카보사이클로)-S-, -(C3-C8 카보사이클로)-C1-C10 알킬렌-S-, -C3-C8 헤테로사이클로-S-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-S-, 또는 -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-S-이면 분지 유닛 (B) 또는 연결기 유닛 (A)으로의 부착을 나타낸다.
일부 양태에서, 식 Xa의 R17 기는 염기성 유닛 (BU), 예를 들어, 아미노알킬 모이어티, 예를 들어, -(CH2)xNH2, -(CH2)xNHRa, 및 -(CH2)xNRa 2에 의해 선택적으로 치환되는데, 상기 식에서 X는 1-4의 정수이고 각각의 Ra는 C1-6 알킬 및 C1-6 할로알킬로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되거나, 또는 두 개의 Ra 기는 그것들이 부착되는 질소와 결합되어 아제티디닐, 피롤리디닐 또는 피페리디닐 기를 형성한다.
예시의 스트레쳐 유닛은 식 Xa 또는 Xb의 것인데 상기 식에서 R17은 -C1-C10 알킬렌-C(=O)-, -C1-C10 헤테로알킬렌-C(=O)-, -C3-C8 카보사이클로-C(=O)-, -O-(C1-C8 알킬)-C(=O)-, -아릴렌-C(=O)-, -C1-C10 알킬렌-아릴렌-C(=O)-, -아릴렌-C1-C10 알킬렌-C(=O)-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 카보사이클로)-C(=O)-, -(C3-C8 카보사이클로)-C1-C10 알킬렌-C(=O)-, -C3-C8 헤테로사이클로-C(=O)-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-C(=O)-, 또는 -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-C(=O)-이다.
또 다른 예시의 스트레쳐 유닛 식 Xa의 것인데 상기 식에서 R17은 -C2-C5 알킬렌-C(=O)-이고, 알킬렌은 염기성 유닛 (BU), 예를 들어, 선택적으로 치환된 아미노알킬, 예를 들어, -(CH2)xNH2, -(CH2)xNHRop, 및 -(CH2)xN(Rop)2에 의해 선택적으로 치환되고, X는 1-4의 정수이고 각각의 Rop는 C1-6 알킬 및 C1-6 할로알킬로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되거나, 또는 두 개의 Rop 기는 그것들이 부착되는 질소와 결합되어 아제티디닐, 피롤리디닐 또는 피페리디닐 기를 형성한다. 합성 중에, 염기성 유닛의 염기성 아미노 작용기는 보호기에 의해 보호될 수 있다.
리간드 유닛에 결합된 스트레쳐 유닛의 예시의 구체예는 다음과 같다:
상기 식에서 카르보닐에 인접한 물결선은 A 및/또는 B의 존재 또는 부재에 따라,
식 II, IIa, IIb, II', IIa' 또는 IIb'에서 자기-희생성 조립 유닛의 B, A, 또는 X
또는 식 III (i), IIa(i), IIb(i), III (i)', IIIa(i)' 또는 IIIb(i)'의 B, A 또는 W,
또는 식 III (ii), IIa(ii), IIb(ii), III (ii)', IIIa(ii)' 또는 IIIb(ii)'의 B, A 또는 Y로의 부착을 나타낸다.
일부 바람직한 구체예에서 스트레쳐 유닛 (Z)은 석신이미드 모이어티로 구성되며, 그것은 L에 결합될 때 식 Xa'의 구조로 표현되는데:
상기 식에서 RN에 결합된 카르보닐에 인접한 물결선은 A 및/또는 B의 존재 또는 부재에 따라,
식 II, IIa, IIb, II', IIa' 또는 IIb'에서 자기-희생성 조립 유닛의 B, A, 또는 X,
또는 식 III (i), IIa(i), IIb(i), III (i)', IIIa(i)' 또는 IIIb(i)'의 B, A 또는 W,
또는 식 III (ii), IIa(ii), IIb(ii), III (ii)', IIIa(ii)' 또는 IIIb(ii)'의 B, A 또는 Y로의 부착을 나타낸다.
RN은 -C2-C5 알킬렌-C(=O)-이고, 알킬렌은 염기성 유닛 (BU)으로 선택적으로 치환되고, BU는 -(CH2)xNH2, -(CH2)xNHRop, 또는 -(CH2)xN(Rop)2이고, X는 1-4의 정수이고; Rop는 C1-6 알킬이다.
리간드-치환된 석신이미드는 가수분해된 형태(들)로 존재할 수도 있다고 생각될 것이다. 상기 형태들은 L에 결합된 Xa'의 가수분해에 대하여 하기 예시되는데, 상기 가수분해의 리지오아이소머(regioisomer)를 나타내는 구조는 식 Xb' 및 Xc'이다. 따라서, 다른 바람직한 구체예에서 스트레쳐 유닛 (Z)은 산-아미드 모이어티로 구성되며 이것은 L에 결합될 때 다음과 같이 표현되는데:
R17에 결합된 카르보닐에 인접한 물결선은 A 및/또는 B의 존재 또는 부재에 따라 Xa'에 대하여 한정된 바와 같고;
RN은 -C2-C5 알킬렌이고, 알킬렌은 염기성 유닛 (BU)으로 선택적으로 치환되고, BU는 -(CH2)xNH2, -(CH2)xNHRop, 또는 -(CH2)xN(Rop)2이고, X는 1-4의 범위의 정수이고 Rop는 C1-6 알킬이다.
일부 구체예에서, 스트레쳐 유닛 (Z)은 산-아미드 모이어티로 구성되며 이것은 L에 결합될 때 식 Xd' 또는 Xe'의 구조로 표현된다:
상기 식에서 카르보닐 탄소 원자에 인접한 물결선은 Xa'에 대하여 한정된 바와 같다.
바람직한 구체예에서 스트레쳐 유닛 (Z)은 L에 결합될 때 다음 구조로 표현되는 석신이미드 모이어티로 구성되거나:
또는 L에 결합될 때 다음 구조로 표현되는 산-아미드 모이어티로 구성된다:
또는.
리간드 유닛 (L)에 결합된 예시의 스트레쳐 유닛 및 연결기 유닛 (A)은 다음 구조를 가지며, 이것들은 Xa, Xa', Xb' 또는 Xc'의 구조로 표현되는데, 상기 식에서 -RN- 또는 -RN(BU)-는 -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH(CH2NH2)-이다:
상기 식에서 카르보닐 탄소 원자에 인접한 물결선은 Xa'에 대하여 한정된 바와 같다.
리간드 유닛 (L) 및 연결기 유닛 (A)에 결합된 다른 스트레쳐 유닛은 상기 구조를 갖는데 상기 Z-A 구조에서 A는 다음 구조를 가진 연결기 유닛으로 대체된다:
상기 식에서 n은 8 내지 24의 범위에 있고; RPEG는 PEG 유닛 캡핑 기, 바람직하게는-CH3 또는 -CH2CH2CO2H이고, 별표 (*)는 식 Xa, Xa', Xb' 또는 Xc'에 대한 구조에서 해당하는 스트레쳐 유닛으로의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고 물결선은 자기-희생성 조립 유닛의 X로의 공유 결합에 의한 부착을 나타낸다.
리간드 유닛에 컨쥬게이션 전에 예시의 스트레쳐 유닛 (즉, 스트레쳐 유닛 전구체)는 말레이미드 모이어티로 구성되고 식 XIa의 구조를 포함하는 구조로 표현된다:
상기 식에서 카르보닐 탄소 원자에 인접한 물결선은 Xa'에 대하여 한정된 바와 같고;
RZ는 -(CH2)2-5-, 선택적으로 치환된 염기성 유닛, 예를 들어, 선택적으로 치환된 아미노알킬, 예를 들어, -(CH2)xNH2, -(CH2)xNHRop, 및 -(CH2)xN(Rop)2이고, X는 1-4의 정수이고 각각의 Rop는 C1-6 알킬 및 C1-6 할로알킬로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되거나, 두 개의 Rop 기는 그것들이 부착되는 질소와 결합되어 아제티디닐, 피롤리디닐 또는 피페리디닐 기를 형성한다.
식 XIa의 일부 바람직한 구체예에서, 스트레쳐 유닛 전구체 (Z')는 다음 구조 중 하나로 표현되는데:
상기 식에서 카르보닐 탄소 원자에 인접한 물결선은 Xa'에 대하여 한정된 바와 같다.
더 바람직한 구체예에서 스트레쳐 유닛 전구체 (Z')는 말레이미드 모이어티로 구성되고 다음 구조로 표현되는데:
상기 식에서 카르보닐 탄소 원자에 인접한 물결선은 Xa'에 대하여 한정된 바와 같다.
BU 모이어티를 가진 스트레쳐 유닛에서, 상기 모이어티의 아미노 작용기는 합성 중에 아미노 보호기, 예를 들어, 산 불안정 보호기 (예를 들어, BOC)에 의해 보호될 수도 있다고 생각될 것이다.
연결기 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 예시의 스트레쳐 유닛 전구체는 다음 구조를 갖는데:
상기 식에서 카르보닐 탄소 원자에 인접한 물결선은 Xa'에 대하여 한정된 바와 같다.
연결기 유닛 (A)에 결합된 다른 스트레쳐 유닛 전구체는 상기 구조를 가지며 상기 Z'-A 구조에서 A는 다음 구조를 가진 연결기 유닛으로 대체되는데:
상기 식에서 n은 8 내지 24의 범위에 있고; RPEG는 PEG 유닛 캡핑 기, 바람직하게는-CH3 또는 -CH2CH2CO2H이고, 별표 (*)는 식 XIa에 대한 구조에서 해당하는 스트레쳐 유닛 전구체로의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고 물결선은 자기-희생성 조립 유닛의 X로의 공유 결합에 의한 부착을 나타낸다.
또 다른 구체예에서, 스트레쳐 유닛은 리간드 유닛의 황 원자 및 스트레쳐 유닛의 황 원자 사이의 이황화 결합을 통해 리간드 유닛에 부착된다. 이 구체예의 대표적인 스트레쳐 유닛은 식 XIb의 꺽쇠괄호 내에 도시된다:
상기 식에서 물결선은 본원에서 한정된 바와 같이 분지 유닛 (B), B가 없으면, 연결기 유닛 (A), 또는 A 및 B가 없으면 자기-희생성 조립 유닛의 자기-희생성 모이어티 (X)로의 부착을 나타내고 R17은 -C1-C10 알킬렌-, -C1-C10 헤테로알킬렌-, -C3-C8 카보사이클로-, -O-(C1-C8 알킬)-, -아릴렌-, -C1-C10 알킬렌-아릴렌-, -아릴렌-C1-C10 알킬렌-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 카보사이클로)-, -(C3-C8 카보사이클로)-C1-C10 알킬렌-, -C3-C8 헤테로사이클로-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-, -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌, -C1-C10 알킬렌-C(=O)-, -C1-C10 헤테로알킬렌-C(=O)-, -C3-C8 카보사이클로-C(=O)-, -O-(C1-C8 알킬)-C(=O)-, -아릴렌-C(=O)-, -C1-C10 알킬렌-아릴렌-C(=O)-, -아릴렌-C1-C10 알킬렌-C(=O)-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 카보사이클로)-C(=O)-, -(C3-C8 카보사이클로)-C1-C10 알킬렌-C(=O)-, -C3-C8 헤테로사이클로-C(=O)-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-C(=O)-, -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-C(=O)-, -C1-C10 알킬렌-NH-, C1-C10 헤테로알킬렌-NH-, -C3-C8 카보사이클로-NH-, -O-(C1-C8 알킬)-NH-, -아릴렌-NH-, -C1-C10 알킬렌-아릴렌-NH-, -아릴렌-C1-C10 알킬렌-NH-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 카보사이클로)-NH-, -(C3-C8 카보사이클로)-C1-C10 알킬렌-NH-, -C3-C8 헤테로사이클로-NH-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-NH-, -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-NH-, -C1-C10 알킬렌-S-, -C1-C10 헤테로알킬렌-S-, -C3-C8 카보사이클로-S-, -O-(C1-C8 알킬)-S-, -아릴렌-S-, -C1-C10 알킬렌-아릴렌-S-, -아릴렌-C1-C10 알킬렌-S-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 카보사이클로)-S-, -(C3-C8 카보사이클로)-C1-C10 알킬렌-S-, -C3-C8 헤테로사이클로-S-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-S-, 또는 -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-S-이다.
또 다른 구체예에서, 스트레쳐 유닛 전구체의 반응기는 리간드 유닛의 일차 또는 이차 아미노 기와의 결합을 형성할 수 있는 반응 부위를 함유한다. 이 반응 부위들의 예는 활성화된 에스터, 예를 들어, 석신이미드 에스터, 4-나이트로페닐 에스터, 펜타플루오로페닐 에스터, 테트라플루오로페닐 에스터, 무수물, 산 클로라이드, 설포닐 클로라이드, 아이소시아네이트 및 아이소티오시아네이트를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 이 구체예의 대표적인 스트레쳐 유닛은 식 XIIa, XIIb 및 XIIc의 꺽쇠괄호 내에 도시된다:
상기 식에서 물결선은 자기-희생성 조립 유닛의 분지 유닛 (B), 연결기 유닛 (A) 또는 자기-희생성 모이어티 (X)로의 부착을 나타내고 R17은 -C1-C10 알킬렌-, -C1-C10 헤테로알킬렌-, -C3-C8 카보사이클로-, -O-(C1-C8 알킬)-, -아릴렌-, -C1-C10 알킬렌-아릴렌-, -아릴렌-C1-C10 알킬렌-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 카보사이클로)-, -(C3-C8 카보사이클로)-C1-C10 알킬렌-, -C3-C8 헤테로사이클로-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-, -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-, -C1-C10 알킬렌-C(=O)-, -C1-C10 헤테로알킬렌-C(=O)-, -C3-C8 카보사이클로-C(=O)-, -O-(C1-C8 알킬)-C(=O)-, -아릴렌-C(=O)-, -C1-C10 알킬렌-아릴렌-C(=O)-, -아릴렌-C1-C10 알킬렌-C(=O)-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 카보사이클로)-C(=O)-,-(C3-C8 카보사이클로)-C1-C10 알킬렌-C(=O)-, -C3-C8 헤테로사이클로-C(=O)-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-C(=O)-, -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-C(=O)-, -C1-C10 알킬렌-NH-, C1-C10 헤테로알킬렌-NH-, -C3-C8 카보사이클로-NH-, -O-(C1-C8 알킬)-NH-, -아릴렌-NH-, -C1-C10 알킬렌-아릴렌-NH-, -아릴렌-C1-C10 알킬렌-NH-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 카보사이클로)-NH-, -(C3-C8 카보사이클로)-C1-C10 알킬렌-NH-, -C3-C8 헤테로사이클로-NH-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-NH-, -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-NH-, -C1-C10 알킬렌-S-, -C1-C10 헤테로알킬렌-S-, -C3-C8 카보사이클로-S-, -O-(C1-C8 알킬)-S-, -아릴렌-S-, -C1-C10 알킬렌-아릴렌-S-, -아릴렌-C1-C10 알킬렌-S-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 카보사이클로)-S-, -(C3-C8 카보사이클로)-C1-C10 알킬렌-S-, -C3-C8 헤테로사이클로-S-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-S-, 또는 -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-S-이다.
또 다른 양태에서, 스트레쳐 유닛 전구체의 반응기는 리간드 상에 존재하거나, 또는 리간드에 도입된 친전자체와 반응할 수 있는 반응성 친핵체를 함유한다. 예를 들어, 표적화 리간드 상의 탄수화물 모이어티는 시약, 예를 들어, 나트륨 페리오데이트를 사용하여 약간 산화될 수 있고 산화된 탄수화물의 결과로 생긴 친전자성 작용기 (-CHO)는 반응성 친핵체, 예를 들어, 히드라지드, 옥심, 일차 또는 이차 아민, 히드라진, 티오세미카바존, 히드라진 카르복실레이트, 또는 아릴히드라지드, 예를 들어, Kaneko, T. et al. (1991) Bioconjugate Chem. 2:133-41에 의해 기술된 것들을 함유하는 스트레쳐 유닛 전구체로 응축될 수 있다. 이 구체예의 대표적인 스트레쳐 유닛은 식 XIIIa, XIIIb, 및 XIIIc의 꺽쇠괄호 내에 도시된다:
상기 식에서 물결선은 본원에서 한정된 바와 같이 분지 유닛 또는 자기-희생성 조립 유닛, 또는 연결기 유닛으로의 부착을 나타내고 R17은 -C1-C10 알킬렌-, C1-C10 헤테로알킬렌-, -C3-C8 카보사이클로-, -O-(C1-C8 알킬)-, -아릴렌-, -C1-C10 알킬렌-아릴렌-, -아릴렌-C1-C10 알킬렌-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 카보사이클로)-, -(C3-C8 카보사이클로)-C1-C10 알킬렌-, -C3-C8 헤테로사이클로-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-, -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-, -C1-C10 알킬렌-C(=O)-, C1-C10 헤테로알킬렌-C(=O)-, -C3-C8 카보사이클로-C(=O)-, -O-(C1-C8 알킬)-C(=O)-, -아릴렌-C(=O)-, -C1-C10 알킬렌-아릴렌-C(=O)-, -아릴렌-C1-C10 알킬렌-C(=O)-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 카보사이클로)-C(=O)-,-(C3-C8 카보사이클로)-C1-C10 알킬렌-C(=O)-, -C3-C8 헤테로사이클로-C(=O)-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-C(=O)-, -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-C(=O)-, -C1-C10 알킬렌-NH-, -C1-C10 헤테로알킬렌-NH-, -C3-C8 카보사이클로-NH-, -O-(C1-C8 알킬)-NH-, -아릴렌-NH-, -C1-C10 알킬렌-아릴렌-NH-, -아릴렌-C1-C10 알킬렌-NH-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 카보사이클로)-NH-, -(C3-C8 카보사이클로)-C1-C10 알킬렌-NH-, -C3-C8 헤테로사이클로-NH-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-NH-, -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-NH-, -C1-C10 알킬렌-S-, -C1-C10 헤테로알킬렌-S-, -C3-C8 카보사이클로-S-, -O-(C1-C8 알킬)-S-, -아릴렌-S-, -C1-C10 알킬렌-아릴렌-S-, -아릴렌-C1-C10 알킬렌-S-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 카보사이클로)-S-, -(C3-C8 카보사이클로)-C1-C10 알킬렌-S-, -C3-C8 헤테로사이클로-S-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-S-, 또는 -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-S-이다.
본 발명의 일부 양태에서 스트레쳐 유닛은 약 1000 달톤 이하, 약 500 달톤 이하, 약 200 달톤 이하, 약 30, 50 또는 100 달톤 내지 약 1000 달톤, 약 30, 50 또는 100 달톤 내지 약 500 달톤, 또는 약 30, 50 또는 100 달톤 내지 약 200 달톤의 질량을 갖는다.
선택적 분지 유닛 (B):
분지 유닛 (B)은 링커 유닛에서 다수의 자기-희생성 조립 유닛을 갖고, 따라서 LDC의 리간드 유닛에 부착된 각각의 약물-링커 모이어티에 대하여 다수의 약물 유닛을 가지며, 결국, 리간드 유닛의 부착 부위의 수 이상으로 많은 LDC의 약물 유닛의 수를 증가시키는 것이 바람직한 경우에 리간드-약물 컨쥬게이트에 포함된다. 분지 유닛은, 선택적으로 각각 독립적으로 선택된 개입 연결기 유닛, A를 통해, B 및 스트레쳐 유닛 (Z) 또는 이것의 전구체 (Z') 사이의 공유 결합 및 둘, 셋 또는 네 개의 자기-희생성 (SI) 조립 유닛을 제공한다. 당업자는 분지 유닛이 링커 유닛 내에서 필요한 분지를 허용하는 방식으로 설계된다는 것을 인정할 것이다. 예를 들어, 두 개의 약물 유닛에 대하여 분지 유닛의 역할을 하기 위해서 (즉, t는 2), 분지 유닛은 컨쥬게이트 내에서 적어도 제1, 제2 및 제3 부착 부위를 가지고 있다 (즉, Z에 대한 제1 부착 부위, 및 각각 A의 존재 또는 부재에 따라, 각각 A 또는 X로의 부착을 위한 제2 및 제3 부착 부위). 다시 말하면, 분지 유닛은 적어도 3기능성이어야 한다.
본 발명에서 상기 LDC 및 약물-링커 화합물이 고려되는데 아래 첨자 t는 3 또는 4이다. 이러한 양태에서, 분지 유닛은 컨쥬게이트 내에서 네 개 또는 다섯 개의 공유 결합에 의한 부착 부위를 가질 것이다. 일부 양태에서, 분지 유닛은 하나 이상의 (예를 들어, 1 내지 10개, 바람직하게는 1 내지 5개, 예를 들어, 1, 2, 3, 4, 또는 5개) 천연 또는 비-천연 아미노산, 아미노 알콜, 아미노 알데하이드, 또는 폴리아민 잔기 또는 전체적으로 분지에 대하여 필요한 기능성을 제공하는 이것들의 조합으로 구성된다. 일부 구체예에서 분지 유닛은 3기능성 잔기로 구성되고 제1 및 제2 부착 부위를 제공하기 위해 2기능성인 플랭킹(flanking) 잔기를 가질 수도 있다. 단일 링커 유닛에서 3 또는 4개의 약물 유닛을 수용하기 위해 분지를 가진 구체예에서, 분지 유닛은 전형적으로 2 또는 3개의 3기능성 분지 잔기로 구성되고, 2기능성인 플랭킹 및/또는 개입 잔기로 더 구성될 수도 있다.
리간드 약물 컨쥬게이트 또는 이것의 중간물, 예를 들어, 약물 링커 화합물에 존재하는 천연 또는 비-천연 아미노산, 아미노 알콜, 아미노 알데하이드, 또는 폴리아민을 언급할 때 (그것이 분지 유닛 또는 LDC 또는 이것의 약물-링커 중간물의 다른 구성요소의 일부이든 아니든), 아미노산, 아미노 알콜, 아미노 알데하이드, 또는 폴리아민은 잔기 형태로 존재한다는 것이 인정될 것이다. 예를 들어, 분지 유닛이 두 개의 아미노산인 구체예에서, 두 개의 아미노산은 그것들 사이에서 펩타이드 결합된 잔기들로서 존재할 것이다.
분지 유닛이 아미노 알콜로 구성되는 구체예에서, 아미노 알콜은, 예를 들어, 그것의 아미노 기가 상기 다른 잔기/구성요소의 카르보닐-함유 작용기를 통해 분지 유닛의 또 다른 잔기 또는 LDC 또는 이것의 약물-링커 중간물의 또 다른 구성요소에 결합되는 한편 그것의 하이드록실 기는 에테르로서 분지 유닛의 또 다른 잔기 또는 LDC 또는 이것의 약물-링커 중간물의 또 다른 구성요소에 결합되거나, 또는 분지 유닛의 또 다른 잔기 또는 LDC 또는 이것의 약물-링커 중간물의 또 다른 구성요소의 카르보닐-함유 작용기를 통해 결합되는 경우 잔기로서 존재할 것이다.
분지 유닛이 아미노 알데하이드로 구성되는 구체예에서, 아미노 알데하이드는, 예를 들어, 그것의 아미노 기가 상기 다른 잔기/구성요소의 카르보닐-함유 작용기를 통해 분지 유닛 또는 LDC 또는 이것의 중간물의 또 다른 구성요소의 또 다른 잔기에 결합되는 한편 그것의 알데하이드 작용기는 이미노 작용기로 전환되거나 또는 분지 유닛 또는 컨쥬게이트의 또 다른 구성요소의 또 다른 잔기의 아미노 기에 결합될 때 질소-탄소 결합을 제공하기 위해 상기 카르보닐-함유 작용기의 그 이후의 환원을 통해 결합되는 경우 잔기로서 존재할 것이다. 아미노 알데하이드는 알데하이드 (즉, -CHO) 작용기로의 카르복시산 작용기의 부분적 환원에 의해
분지 유닛에서 3기능성 분지 잔기의 역할을 하기 위한 제3 작용기를 갖기 위해서, 분지 유닛 내에서 아미노산 또는 다른 아민-함유 산 잔기는 이러한 분지 잔기에 필요한 세 개의 필수 부착 지점을 제공하기 위해 기능화된 측쇄를 갖거나 이것으로 치환될 수 있다. 예를 들어, 세린은 세 개의 작용기, 즉, 산, 아미노 및 하이드록실 작용기를 가지며 분지 유닛의 역할을 할 목적을 위해 결합된 아미노산 및 아미노 알콜 잔기로 간주될 수도 있다. 티로신은 또한 그것의 페놀성 측쇄의 경우에 하이드록실 기를 함유하며, 3기능성 분지 잔기로서 분지 유닛으로 통합의 목적을 위해 세린과 유사하게 간주될 수도 있다.
또 다른 예에서, 분지 유닛의 3기능성 분지 잔기가 시스테인일 때, 그것의 아미노 및 카르복시산 기는 아미노산 또는 아민-함유 산에 대하여 앞서 논의된 방식으로 잔기의 형태로 존재하여 분지 잔기에 대한 세 개의 필수 부착 부위 중 두 개를 제공하는 한편 그것의 티올 기는 이황화물로서 링커 유닛의 -X-D 또는 -A-X-D 모이어티에 결합될 때 또는 황-탄소 결합에서, 예를 들어, 시스테인 티올 작용기가 연결기 유닛 전구체의 말레이미드-함유 모이어티와 반응할 때 잔기의 형태로 존재할 것이다. 일부 경우에서, 잔류 티올 기는 분지 유닛의 또 다른 잔기 또는 구성요소에 결합될 때 그것의 산화된 형태 (즉, -S(=O)- 또는 -S(=O)2-)로 되어 있다. 또 다른 예에서, 리신의 알파 아미노 및 카르복시산 기는 잔기 형태로 존재하여 분지 유닛의 분지 잔기에 필요한 세 개의 필수 부착 지점 중 두 개를 제공하는 한편 잔기 형태의 그것의 엡실론 아미노 기는 세 번째 부착 지점을 제공한다. 히스티딘은 또한 두 번째 아미노 기가 이미다졸-함유 측쇄의 NH인 경우 두 개의 아미노 기를 가진 아미노산으로 간주될 수도 있다.
또 다른 예에서, 분지 유닛의 3기능성 분지가 아스파르트산 또는 글루탐산일 때, 잔기 형태의 아미노산의 알파 아미노 기 및 C-말단 카르복시산 기는 분지 유닛의 분지 잔기에 필요한 세 개의 필수 부착 지점 중 두 개를 제공하는 한편, 잔기 형태의 그것의 베타 또는 감마 카르복시산 기는 세 번재 부착 부위를 제공한다. 상기 경우에서 자연적으로 발생한 아미노산이 분지 유닛의 잔기이지만, 기능화된 아미노산 측쇄를 자연적으로 함유하지 않는데, 분지 유닛 내 3기능성 분지 잔기에 필요할 때, 아미노산 구조는 세 번째 필수 부착 부위를 제공하기 위해 잔기 형태로 되어 있을 때 그것의 아미노 및 카르복시산 작용기 외에 추가적인 작용기를 갖도록 변형되는 것으로 생각된다. 예를 들어, 지방족 측쇄를 가진 아미노산은 상기 측쇄의 탄소에서 하이드록실, 아미노, 알데하이드, 티올, 카르복시산 기 또는 다른 작용기로 치환되거나 또는 다른 모이어티 (예를 들어, 아릴 또는 아릴알킬)는 이 작용기들 중 어느 하나로 치환되어 세 개의 필수 부착 지점을 가진 비천연 아미노산를 제공한다. 이러한 비천연 아미노산은 아미노산 및 도입된 작용기의 잔기 형태에 대하여 상기 기술된 바와 같이 분지 유닛에 통합된다.
유사하게, 아미노 알데하이드 또는 아미노 알콜이 3기능성 분지 잔기로서 분지 유닛으로 통합될 때 상기 아미노 알데하이드 또는 아미노 알콜은, 그것의 아미노 및 알데하이드 작용기와 함께, 세 개의 필수 부착 지점을 제공하기 위해 세 번째 작용기를 가질 것이다. 상기 경우에서, 아미노 알데하이드 또는 아미노 알콜은 상기 기술된 바와 같이 기능화된 측쇄를 가진 천연 아미노산 또는 천연 아미노산의 측쇄로 도입된 작용기를 가진 비천연 아미노산에 대한 구조에 해당할 수도 있으며, 이것에서 천연 또는 비천연 아미노산의 카르복시산은 하이드록실 또는 알데하이드 작용기로 환원된다.
3기능성 분지 잔기로서 분지 유닛으로 통합된 아미노산은 알파, 베타, 또는 감마 아미노산 또는 다른 아민-함유 산 화합물일 수 있고 그것이 천연 또는 비천연 아미노산 측쇄가 결합되는 키메라 탄소를 함유하면 그것의 D 또는 L 이성질체일 수 있다. 분지 유닛이 하나 이상의 천연 또는 비-천연 아미노산, 아미노 알콜, 아미노 알데하이드, 또는 폴리아민 잔기, 아미노산, 아미노 알콜, 아미노 알데하이드, 폴리아민 잔기 또는 이것들의 조합으로 구성될 때, 이 잔기들은 공유 결합을 통해 함께 결합되어 분지 유닛을 형성하며, 이 잔기들 중 적어도 하나는 3기능성 분지 잔기이다.
아미노산, 아미노 알콜, 또는 아미노 알데하이드는, 경우에 따라, 비-천연일 수 있고 컨쥬게이트 또는 중간물 화합물의 구성요소에 부착되는 기능화된 측쇄를 갖도록 변형될 수 있다. 예시의 기능화된 아미노산, 아미노 알콜, 또는 아미노 알데하이드는, 예를 들어, 아지도 또는 알킨 기능화된 아미노산, 아미노 알콜, 또는 아미노 알데하이드 (예를 들어, 클릭 화학법(click chemistry)을 사용하여 부착되는 아지드 기 또는 알킨 기를 갖도록 변형된 아미노산, 아미노 알콜, 또는 아미노 알데하이드)를 포함한다. 아미노산 - 예를 들어, 아민 부분, 카르복시산 부분 및 측쇄 부분 (예를 들어, 아미노 모이어티, 하이드록실 기, 또 다른 카르복시산, 티올, 아지드 또는 알킨) 상에 존재하는 작용기의 독립적인 활성화 및 반응 방법이 업계에 잘 공지되어 있다.
분지 유닛은 하나 이상의 (전형적으로 1 내지 5개 또는 1 내기 4개 또는 1 내지 3개 또는 1 또는 2개) 아미노산, 선택적으로 치환된 C1-20 헤테로알킬렌 (바람직하게는 선택적으로 치환된 C1-12 헤테로알킬렌), 선택적으로 치환된 C3-8 헤테로사이클로, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴렌, 선택적으로 치환된 C3-C8 카보사이클로, 또는 이것들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 구체예에서, 분지 유닛은 둘 이하의 또는 하나 이하의 선택적으로 치환된 C1-20 헤테로알킬렌, 선택적으로 치환된 C3-8 헤테로사이클로, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴렌, 또는 선택적으로 치환된 C3-C8 카보사이클로를 포함한다. 선택적 치환기는 (=O), -X, -R, -OR, -SR, -NR2, -NR3, =NR, -CX3, -CN, -OCN, -SCN, -N=C=O, -NCS, -NO, -NO2, =N2, -N3, -NRC(=O)R, -C(=O)R, -C(=O)NR2, -SO3 -, -SO3H, -S(=O)2R, -OS(=O)2OR, -S(=O)2NR, -S(=O)R, -OP(=O)(OR)2, - P(=O)(OR)2, -PO= 3, -PO3H2, -AsO2H2, -C(=O)R, -C(=O)X, - C(=S)R, -CO2R, -CO2 -, -C(=S)OR, -C(=O)SR, -C(=S)SR, -C(=O)NR2, -C(=S)NR2, 또는 -C(=NR)NR2를 포함하는데, 상기 식에서 각각의 X는 독립적으로 할로겐: -F, -Cl, -Br, 또는 -I이고; 각각의 R은 독립적으로 수소, 또는 -C1 C20 알킬, -C6 C20 아릴, 또는 -C3 C14 헤테로환, 선택적으로 치환된, 또는 보호기 또는 프로드러그 모이어티이다. 바람직한 선택적 치환기는 (=O), -X, -R, -OR, - SR, 및 -NR2이다. 분지 잔기의 역할을 하는 이러한 모이어티는 작용기로 치환되어 필수 부착 부위를 제공하는 것으로 생각될 것이다.
분지 유닛 또는 분지 유닛의 분지 잔기는 직쇄 또는 지쇄일 수 있고 식 A로 표현될 수 있는데:
상기 식에서
AA1는 아미노산, 선택적으로 치환된 C1-20 헤테로알킬렌 (바람직하게는 선택적으로 치환된 C1-12 헤테로알킬렌), 선택적으로 치환된 C3-8 헤테로사이클로, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴렌, 또는 선택적으로 치환된 C3-C8 카보사이클로로부터 독립적으로 선택된 분지 유닛의 서브유닛이고;
아래 첨자 u는 0 내지 4로부터 독립적으로 선택되고; 물결선은 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 이것의 약물-링커 중간물 내에서 공유 결합에 의한 부착 부위를 나타낸다. 선택적으로 치환된 헤테로알킬렌, 헤테로환, 아릴렌 또는 카보사이클로는 분지 유닛의 서브유닛들 사이에서 및 상기 분지 유닛을 가진 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 이것의 약물-링커 중간물 내에서 부착되는 작용기를 가질 것이다.
일부 구체예에서, 적어도 하나의 경우의 AA1는 아미노산이다. 아래 첨자 u는 0, 1, 2, 3, 또는 4일 수 있다. 일부 구체예에서, AA1는 아미노산이고 u는 0이다. 일부 구체예에서, 분지 유닛은 둘 이하의 선택적으로 치환된 C1-20 헤테로알킬렌, 선택적으로 치환된 C3-8 헤테로사이클로, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴렌, 또는 선택적으로 치환된 C3-C8 카보사이클로로 구성된다. 분자 유닛이 식 A를 가지고 있는 일부 양태에서, 분지 유닛은 하나 이하의 선택적으로 치환된 C1-20 헤테로알킬렌, 선택적으로 치환된 C3-8 헤테로사이클로, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴렌, 또는 선택적으로 치환된 C3-C8 카보사이클로를 포함한다.
분지 유닛 또는 이것의 아미노산 서브유닛은 알파, 베타, 또는 감마 아미노산일 수 있고 천연 또는 비-천연일 수 있다. 아미노산은 D 또는 L 이소머일 수 있다. 분지 유닛 내에서 또는 LDC 또는 이것의 약물-링커 중간물의 다른 구성요소와의 부착은, 예를 들어, 아미노, 카르복실, 또는 다른 작용기일 수 있다. 작용기의 독립적 활성화 및 반응 방법은 업계에 잘 공지되어 있다.
분지 유닛 또는 이것의 아미노산 서브유닛은 티올-함유 아미노산의 D 또는 L로부터 독립적으로 선택된다. 티올-함유 아미노산은, 예를 들어, 시스테인, 호모시스테인, 또는 페니실아민일 수 있다.
분지 또는 이것의 아미노산 서브유닛은 다음 아미노산의 L- 또는 D-이성질체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다: 알라닌 (β-알라닌 포함), 아르기닌, 아스파르트산, 아스파라긴, 시스테인, 히스티딘, 글리신, 글루탐산, 글루타민 페닐알라닌, 리신, 류신, 메티오닌, 세린, 티로신, 트레오닌, 트립토판, 프롤린, 오르니틴, 페니실아민, B-알라닌, 아미노알키노익산, 아미노알칸디오익산, 헤테로사이클로-카르복시산, 시트룰린, 스타틴, 디아미노알카노익산, 및 이것들의 유도체.
바람직한 아미노산은 시스테인, 호모시스테인, 페니실아민, 오르니틴, 리신, 세린, 트레오닌, 글루타민, 알라닌, 아스파르트산, 글루탐산, 셀레노시스테인, 프롤린, 글리신, 아이소류신, 류신, 메티오닌, 발린, 및 알라닌을 포함한다.
분지 유닛이 두 개의 자기-희생성 조립 유닛을 스트레쳐 유닛에 연결할 수 있는 (각각 선택적으로 독립적으로 선택된 연결기 유닛, A를 통해) 일부 구체예에서, 분지 유닛은, 조립되면, 하기 나타난 식을 가진다:
또는
상기 식에서 물결선은 링커 유닛의 구성요소, 즉, 스트레쳐 유닛 Z 또는 그것의 전구체 Z' 및 자기-희생성 조립 유닛(들) 또는 개입 연결기 유닛(들)으로의 부착 부위를 나타내며, R110은 다음과 같은데:
상기 식에서 별표는 x로 라벨링된 탄소로의 부착을 나타내고 물결선은 부착 부위 중 하나를 나타내고;
각각의 R100은 수소 또는 -C1-C3 알킬, 바람직하게는 수소 또는 CH3로부터 독립적으로 선택되고;
Y는 N 또는 CH로부터 독립적으로 선택되고;
각각의 Y'는 NH, O, 또는 S로부터 독립적으로 선택되고;
아래 첨자 c는 1 내지 10, 바람직하게는 1 내지 3으로부터 독립적으로 선택된 정수이다.
예시의 분지 유닛 또는 분지 유닛의 3기능성 분지 잔기는 하기 나타난 바와 같이 리신이고 물결선 및 별표는 LDC 또는 이것의 약물-링커 중간물의 링커 유닛 내 공유 결합을 나타낸다:
본 발명의 일부 양태에서, 분지 유닛은 약 1000 달톤 이하, 약 500 달톤 이하, 약 200 달톤, 약 10, 50 또는 100 달톤 내지 약 1000 달톤, 약 10, 50 또는 100 달톤 내지 약 500 달톤, 또는 약 10, 50 또는 100 달톤 내지 약 200 달톤의 질량을 가진다.
연결기 유닛 (A)
연결기 유닛, A는 스트레쳐 유닛 (Z) 또는 이것의 전구체 (Z') 및 자기-희생성 조립 유닛의 자기-희생성 모이어티 (X) 사이에서 추가적인 거리를 첨가하는 것이 바람직한 경우에 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 약물-링커 화합물에 포함된다. 일부 양태에서, 추가의 거리는 X 내 활성화에 도움이 될 것이다. 따라서, 연결기 유닛 (A)은, 존재할 때, 링커 유닛의 프레임워크를 연장한다. 이 점에 있어서, 연결기 유닛 (A)은 한 쪽 말단에 B가 없을 때, 선택적 분지 유닛 또는 스트레쳐 유닛 (또는 그것의 전구체)과 공유 결합되고 그것의 다른 말단에서 자기-희생성 조립 유닛의 자기-희생성 모이어티 (X)에 공유 결합된다. 구체예의 한 군에서 자기-희생성 모이어티 (X)는 자기-희생성 스페이서 유닛 (Y) 및 활성화 유닛 (W)으로 구성되며, 이로 인해 A는 Y에 결합된다. 구체예의 또 다른 군에서 자기-희생성 모이어티는 자기-희생성 스페이서 유닛 (Y) 및 활성화 유닛 (W)으로 구성되며 이로 인해 A는 W에 결합된다.
당업자는 연결기 유닛이 링커 유닛의 나머지로의 자기-희생성 유닛의 부착을 제공하는 역할을 하는 어떠한 기도 될 수 있다고 인정할 것이다. 연결기 유닛은, 예를 들어, 하나 이상의 (예를 들어, 1-10개, 바람직하게는, 1, 2, 3, 또는 4개) 천연 또는 비-천연 아미노산, 아미노 알콜, 아미노 알데하이드, 디아미노 잔기로 구성될 수 있다. 일부 양태에서, 연결기 유닛은 단일 천연 또는 비-천연 아미노산, 아미노 알콜, 아미노 알데하이드, 또는 디아미노 잔기이다. 연결기 유닛의 역할을 할 수 있는 예시의 아미노산은 β-알라닌이다.
일부 양태에서, 연결기 유닛은 하기 나타난 식을 갖는데:
상기 식에서 물결선은 리간드 약물 컨쥬게이트 또는 이것의 약물-링커 중간물 내에서 연결기 유닛의 부착을 나타내고,
R111은 수소, p-하이드록시벤질, 메틸, 아이소프로필, 아이소부틸, sec-부틸, -CH2OH, -CH(OH)CH3, -CH2CH2SCH3, -CH2CONH2, -CH2COOH, -CH2CH2CONH2, -CH2CH2COOH, -(CH2)3NHC(=NH)NH2, -(CH2)3NH2, -(CH2)3NHCOCH3, -(CH2)3NHCHO, -(CH2)4NHC(=NH)NH2, -(CH2)4NH2, -(CH2)4NHCOCH3, -(CH2)4NHCHO, -(CH2)3NHCONH2, -(CH2)4NHCONH2, -CH2CH2CH(OH)CH2NH2, 2-피리딜메틸-, 3-피리딜메틸-, 4-피리딜메틸-,
로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되고
물결선은 연결기 유닛의 나머지로의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고;
각각의 R100은 수소 또는 -C1-C3 알킬, 바람직하게는 수소 또는 CH3로부터 선택되고;
c는 1 내지 10, 바람직하게는 1 내지 3의 범위의 독립적으로 선택된 정수이다.
자기-희생성 조립 유닛의 자기-희생성 모이어티 (X)의 활성화 유닛 (W) 또는 자기-희생성 스페이서 유닛 (Y)으로 부착되는 카르보닐 기를 가진 대표적인 연결기 유닛은 다음과 같은데:
상기 식에서 각각의 경우에서 R13은 -C1-C6 알킬렌-, -C3-C8카보사이클로-, -아릴렌-, -C1-C10 헤테로알킬렌-, -C3-C8헤테로사이클로-, -C1-C10알킬렌-아릴렌-, -아릴렌-C1-C10알킬렌-, -C1-C10알킬렌-(C3-C8카보사이클로)-, -(C3-C8카보사이클로)-C1-C10알킬렌-, -C1-C10알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-, 및 -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-으로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되고, 아래 첨자 c는 1 내지 4의 범위의 정수이다. 일부 구체예에서, R13은 -C1-C6 알킬렌이고 c는 1이다.
자기-희생성 조립 유닛의 자기-희생성 모이어티 (X)의 활성화 유닛 (W) 또는 스페이서 유닛 (Y)으로의 부착되는 카르보닐 기를 가진 대표적인 연결기 유닛은 다음과 같은데:
상기 식에서 R13은 -C1-C6 알킬렌-, -C3-C8카보사이클로-, -아릴렌-, -C1-C10 헤테로알킬렌-, -C3-C8헤테로사이클로-, -C1-C10알킬렌-아릴렌-, -아릴렌-C1-C10알킬렌-, -C1-C10알킬렌-(C3-C8카보사이클로)-, -(C3-C8카보사이클로)-C1-C10알킬렌-, -C1-C10알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-, 또는 -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-이다. 일부 구체예에서, R13은 -C1-C6 알킬렌이다.
자기-희생성 조립 유닛의 자기-희생성 모이어티 (X)의 활성화 유닛 (W) 또는 스페이서 유닛 (Y)에 부착되는 NH 모이어티를 가진 대표적인 연결기 유닛은 다음과 같은데:
상기 식에서 각 경우에서, R13은 -C1-C6 알킬렌-, -C3-C8카보사이클로-, -아릴렌-, -C1-C10 헤테로알킬렌-, -C3-C8헤테로사이클로-, -C1-C10알킬렌-아릴렌-, -아릴렌-C1-C10알킬렌-, -C1-C10알킬렌-(C3-C8카보사이클로)-, -(C3-C8카보사이클로)-C1-C10알킬렌-, -C1-C10알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-, 및 -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-으로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되고, 아래 첨자 c는 1 내지 14이다. 일부 구체예에서, R13은 -C1-C6 알킬렌이고 아래 첨자 c는 1이다.
자기-희생성 조립 유닛의 자기-희생성 모이어티 (X)의 활성화 유닛 (W) 또는 스페이서 유닛 (Y)에 부착된 NH 모이어티를 가진 대표적인 연결기 유닛은 다음과 같은데:
상기 식에서 R13은 -C1-C6 알킬렌-, -C3-C8카보사이클로-, -아릴렌-, -C1-C10 헤테로알킬렌-, -C3-C8헤테로사이클로-, -C1-C10알킬렌-아릴렌-, -아릴렌-C1-C10알킬렌-, -C1-C10알킬렌-(C3-C8카보사이클로)-, -(C3-C8카보사이클로)-C1-C10알킬렌-, -C1-C10알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-, 또는 -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌- 또는 -C(=O)C1-C6 알킬렌- 또는 -C1-C6 알킬렌-C(=O)-C1-C6 알킬렌이다.
연결기 유닛의 선택된 구체예는 다음 구조를 가진 것들을 포함하는데:
상기 식에서 질소에 인접한 물결선은 직접적으로 또는 B를 통해 간접적으로 스트레쳐 유닛 (Z) (또는 그것의 전구체 Z')으로의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고, 카르보닐에 인접한 물결선은 자기-희생성 조립 유닛의 자기-희생성 모이어티 (X)의 활성화 유닛 (W) 또는 스페이서 유닛 (Y)으로의 공유 결합에 의한 부착을 나타내거나, 또는 카르보닐에 인접한 물결선은 직접적으로 또는 B를 통해 간접적으로 스트레쳐 유닛 (Z) (또는 그것의 전구체 Z')으로의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고, 질소에 인접한 물결선은 자기-희생성 조립 유닛의 자기-희생성 모이어티 (X)의 활성화 유닛 (W) 또는 스페이서 유닛 (Y)으로의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고; m은 1 내지 6, 바람직하게는 2 내지 6, 더 바람직하게는 2 내지 4의 범위의 정수이다.
자기-희생성 조립 유닛
자기-희생성 조립 유닛은 약물 유닛을 컨쥬게이트의 나머지 또는 그것의 약물-링커 중간물에 결합시킨다. 자기-희생성 조립 유닛의 주요 기능은 리간드 유닛에 의해 표적화된 부위에서 조건부로 유리 약물을 방출하는 것이다. 이 맥락에서, 자기-희생성 조립 유닛은 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티 (X) 및 메틸렌 카바메이트 링커를 포함한다. 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티는 활성화 유닛 (W) 및 자기-희생성 스페이서 유닛 (Y)을 포함한다. 자기-희생성 스페이서 유닛은 단일 유닛일 수도 있거나 둘 이상의 자기-희생성 서브유닛을 포함할 수 있다. Y의 자기-희생을 유도하기 위한 W의 활성화는 상기 활성화 유닛에서의 분열을 통한 것이고 전형적으로 W 및 Y 사이의 결합에서 일어난다. 분열은 효소 (예를 들어, 종양 관련 프로테아제 또는 글리코시다제, 예를 들어, 글루쿠로니다제)에 의해 또는 이황화물 환원 (예를 들어, 이황화물 분열 (예를 들어, 글루타티온-SH에 의한))을 통한 것일 수 있다. 분열시, 유리 약물의 방출로 이어지는 자기-희생성 반응 순서가 시작된다. 구체예의 한 군에서, 자기-희생성 조립 유닛은 활성화 유닛을 통해 리간드 약물 컨쥬게이트의 리간드 유닛의 나머지에 부착될 수 있다. 구체예의 또 다른 군에서, 자기-희생성 조립 유닛은 자기-희생성 스페이서 유닛을 통해 리간드 약물 컨쥬게이트의 링커 유닛의 나머지에 또는 자기-희생성 스페이서 유닛에 부착될 수 있다. 특정 구체예에서 약물 유닛에 결합된 자기-희생성 조립 유닛은 식 SIIa(i) 또는 SIIa(ii)로 표현되는데:
상기 식에서
W는 활성화 유닛이고;
Y는 자기-희생성 스페이서 유닛이고;
D는 표시된 메틸렌 알콕시 카바메이트 유닛으로 통합 전에 작용기를 가진 약물을 나타내는 약물 유닛이고;
T*는 표시된 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합된 상기 작용기의 선택적으로 치환된 헤테로원자이고;
R, R1, 및 R2는 앞서 본원에서 한정된 바와 같고;
물결선은 LDC 또는 약물-링커 화합물의 나머지로의 부착 지점을 나타내고, 자기-희생성 조립 유닛은 활성화 유닛의 활성화 이후 유리 약물을 방출한다.
본원에서 나타난 바와 같이, 활성화 유닛의 활성화는 상기 유닛의 분열을 통한 것이며, 분열은 효소에 의한 (예를 들어, 종양 관련 프로테아제 또는 글리코시다제 예를 들어, 글루쿠로니다제 (예를 들어, 베타-글루쿠로니다제)를 통한) 또는 이황화물 환원 반응을 통한 (예를 들어, 글루타티온-SH에 의한 이황화물 분열을 통한)을 것이다.
본 발명의 일부 양태에서, 자기-희생성 조립 유닛은 약 5000 달톤 이하, 약 4000 달톤 이하, 약 3000 달톤 이하, 약 2000 달톤 이하, 약 1000 달톤 이하, 약 800 달톤 이하, 또는 약 500 달톤 이하의 질량을 갖는다. 일부 양태에서, 자기-희생성 조립 유닛은 약 100 달톤, 또는 약 200 달톤, 또는 약 300 달톤 내지 약 5000 달톤, 약 100 달톤, 또는 약 200 달톤, 또는 약 300 달톤 내지 약 4000 달톤, 약 100 달톤, 또는 약 200 달톤, 또는 약 300 달톤 내지 약 3000 달톤, 약 100 달톤, 또는 약 200 달톤, 또는 약 300 달톤 내지 약 2000 달톤, 약 100 달톤, 또는 약 200 달톤, 또는 약 300 달톤 내지 약 1000 달톤, 약 100 달톤, 또는 약 200 달톤, 또는 약 300 달톤 내지 약 800 달톤, 또는 약 100 달톤, 또는 약 200 달톤, 또는 약 300 달톤 내지 약 500 달톤의 질량을 갖는다.
당업자는 약물-링커 화합물의 구성요소가 리간드-약물 컨쥬게이트와 같은 방식으로 결합될 수 있다고 생각할 것인데 해당 LDC와 비교하여 리간드 유닛이 없고 스트레쳐 유닛 (Z)은, 존재할 때, 그것의 해당 스트레쳐 유닛 전구체 (Z')로 대체된다.
활성화 유닛 (W)
W는 활성화 유닛이고 "트리거(trigger)" 또는 "활성화 가능한" 트리거 (즉, 활성화 가능함)로도 불릴 수 있으며; 이것은 활성화될 때 스페이서 유닛 (단일 유닛으로서 또는 둘 이상의 자기-희생성 서브유닛을 가지는)에서 자기-희생성 반응 순서를 시작한다. 일부 양태에서, 활성화 유닛은 자기-희생성 스페이서 유닛으로의 분열성 결합을 통해 부착된 유기 모이어티이다. 따라서, 이러한 구체예에서, W의 구조 및/또는 서열은 분열성 결합이 자기-희생성 스페이서 유닛으로 형성되도록 선택된다. 본원에서 논의된 다양한 구체예에서, W의 특성은 다를 수 있다. 예를 들어, W는 분열성 결합이 표적 부위에 존재하는 효소의 작용에 의해 또는 이황화 결합의 경우에는 환원 이벤트를 통해 분열되도록 설계될 수 있다. 분열성 결합은, 예를 들어, 이황화 결합, 아미드 결합, 및 글리코시드 결합을 포함한다.
일부 구체예에서, 활성화 유닛은 하나의 아미노산 또는 아미노산들의 하나 이상의 인접한 또는 비-인접한 서열을 포함할 수 있다 (예를 들어, W가 1 내지 12개 이하의 아미노산을 갖도록). 활성화 유닛은, 예를 들어, 모노펩타이드, 디펩타이드, 트리펩타이드, 테트라펩타이드, 펜타펩타이드, 헥사펩타이드, 헵타펩타이드, 옥타펩타이드, 노나펩타이드, 데카펩타이드, 운데카펩타이드 또는 도데카펩타이드 유닛을 포함하거나 이것들로 구성될 수 있다. 일부 양태에서, 효소 (예를 들어, 종양 관련 프로테아제)의 존재시, 활성화 유닛 (W) 및 자기-희생성 스페이서 유닛 (Y) 사이의 아미드 결합이 분열되며, 이것은 궁극적으로 Y의 자기-희생으로 인한 유리 약물의 방출로 이어진다.
각각의 아미노산은 천연 또는 비천연 및/또는 D- 또는 L-이성질체일 수 있으며, 물론 단 분열시 Y에서 자기-희생을 시작하는 분열성 결합이 형성된다. 일부 구체예에서, 활성화 유닛은 단지 천연 아미노산만을 포함할 것이다. 일부 양태에서, 활성화 유닛은 인접한 서열에서 1 내지 12개 이하의 아미노산을 가질 것이다.
일부 구체예에서, 각각의 아미노산은알라닌, 아르기닌, 아스파르트산, 아스파라긴, 히스티딘, 글리신, 글루탐산, 글루타민, 페닐알라닌, 리신, 류신, 세린, 티로신, 트레오닌, 아이소류신, 프롤린, 트립토판, 발린, 시스테인, 메티오닌, 셀레노시스테인, 오르니틴, 페니실아민, β-알라닌, 아미노알카노익산, 아미노알키노익산, 아미노알칸디오익산, 아미노벤조산, 아미노-헤테로사이클로-알카노익산, 헤테로사이클로-카르복시산, 시트룰린, 스타틴, 디아미노알카노익산, 및 이것들의 유도체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된다. 일부 구체예에서, 아미노산은 알라닌, 아르기닌, 아스파르트산, 아스파라긴, 히스티딘, 글리신, 글루탐산, 글루타민, 페닐알라닌, 리신, 류신, 세린, 티로신, 트레오닌, 아이소류신, 프롤린, 트립토판, 발린, 시스테인, 메티오닌, 및 셀레노시스테인으로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된다. 일부 구체예에서, 각각의 아미노산은 알라닌, 아르기닌, 아스파르트산, 아스파라긴, 히스티딘, 글리신, 글루탐산, 글루타민, 페닐알라닌, 리신, 류신, 세린, 티로신, 트레오닌, 아이소류신, 프롤린, 트립토판, 및 발린으로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된다. 일부 구체예에서, 각각의 아미노산은 단백질 형성성 또는 비-단백질 형성성 아미노산으로부터 선택된다.
또 다른 구체예에서, 각각의 아미노산은 다음 L-(천연) 아미노산으로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된다: 알라닌, 아르기닌, 아스파르트산, 아스파라긴, 히스티딘, 글리신, 글루탐산, 글루타민, 페닐알라닌, 리신, 류신, 세린, 티로신, 트레오닌, 아이소류신, 트립토판 및 발린.
또 다른 구체예에서, 각각의 아미노산은 이 천연 아미노산들의 다음 D-이성질체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된다: 알라닌, 아르기닌, 아스파르트산, 아스파라긴, 히스티딘, 글리신, 글루탐산, 글루타민, 페닐알라닌, 리신, 류신, 세린, 티로신, 트레오닌, 아이소류신, 트립토판 및 발린.
특정 구체예에서, 활성화 유닛은 천연 아미노산으로만 구성된다. 다른 구체예에서, 활성화 유닛은 비-천연 아미노산으로만 구성된다. 일부 구체예에서, 활성화 유닛은 비-천연 아미노산에 부착된 천연 아미노산으로 구성된다. 일부 구체예에서, 활성화 유닛은 천연 아미노산의 D-이성질체에 부착된 천연 아미노산으로 구성된다.
예시의 활성화 유닛은 -Val-Cit-, -Phe-Lys- 또는 -Val-Ala를 가진 디펩타이드를 포함한다.
유용한 활성화 유닛은 특정 효소, 예를 들어, 종양 관련 프로테아제에 의해 효소에 의한 분열에 대하여 설계되고 효소에 의한 분열에 대한 그것들의 선택성이 최적화될 수 있다. 일부 구체예에서, 자기-희생성 스페이서 유닛에서 자기-희생을 시작하기 위한 활성화 유닛 및 자기-희생성 스페이서 유닛 사이에서 결합의 분열 (개입 작용기 또는 결합을 통해)은 카텝신 B, C 또는 D, 또는 플라스민 프로테아제에 의해 촉진된다.
일부 구체예에서, 활성화 유닛은 -(-AA-)1-12-, 또는 (-AA-AA-)1-6로 표현되는데 상기 식에서 AA는 각각의 경우에 천연 또는 비-천연 아미노산으로부터 독립적으로 선택된다. 한 양태에서, AA는 각각의 경우에 천연 아미노산으로부터 독립적으로 선택된다.
일부 구체예에서, 활성화 유닛은 하기 꺽쇠괄호에서 나타난 식을 갖는데, 카르보닐에 인접한 물결선은, 직접적으로 또는 개입 연결기 유닛 (A), 및/또는 분지 유닛 (B)을 통해 간접적으로, 자기-희생성 스페이서 유닛에 부착되고 다른 물결선은 스트레쳐 유닛 (Z) (또는 그것의 전구체 Z')에 부착되고, 아래 첨자 w는 1 내지 12의 범위의 정수이며:
상기 식에서 R19는, 각각의 경우에, 수소, 메틸, 아이소프로필, 아이소부틸, sec-부틸, 벤질, p-하이드록시벤질, -CH2OH, -CH(OH)CH3, -CH2CH2SCH3, -CH2CONH2, -CH2COOH, -CH2CH2CONH2, -CH2CH2COOH, -(CH2)3NHC(=NH)NH2, -(CH2)3NH2, -(CH2)3NHCOCH3, -(CH2)3NHCHO, -(CH2)4NHC(=NH)NH2, -(CH2)4NH2, -(CH2)4NHCOCH3, -(CH2)4NHCHO, -(CH2)3NHCONH2, -(CH2)4NHCONH2, -CH2CH2CH(OH)CH2NH2, 2-피리딜메틸-, 3-피리딜메틸-, 4-피리딜메틸-, 페닐, 사이클로헥실,
로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된다.
예시의 활성화 유닛은 식 (XV), (XVI) 및 (XVII)로 표현되는데:
상기 식에서 R20 및 R21은 다음과 같고:
R20, R21 및 R22는 다음과 같고:
R20, R21, R22 및 R23은 다음과 같다:
.
일부 이러한 양태에서 자기-희생성 모이어티 X는 이고 식 XVIII의 구조로 표현되는데:
상기 식에서 물결선은, 직접적으로 또는 연결기 유닛 (A) 또는 분지 유닛 (B) 또는 A 및 B를 통해 간접적으로, 스트레쳐 유닛 Z (또는 그것의 전구체 Z')로의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고, 해시 마크 (hash mark; #)는 메틸렌 카바메이트 유닛으로의 벤질 탄소의 공유 결합에 의한 부착을 나타낸다.
다른 양태에서, 자기-희생은 글리코시드 유닛의 글리코시다제에 의한 분열로부터 활성화된다. 글리코시드 유닛은 자기-희생성 모이어티 (X)의 또 다른 예이며, 이것에서 X는 하기 나타난 -Y(W)-의 구조를 갖는데:
상기 식에서 한 물결선은, 직접적으로 또는 연결기 유닛 (A) 또는 분지 유닛 (B) 또는 A 및 B를 통해 간접적으로, 스트레쳐 유닛 Z (또는 그것의 전구체 Z')로의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고, 다른 물결선은 자기-희생성 조립 유닛의 나머지 (즉, 메틸렌 카바메이트 유닛 또는 MAC 유닛)으로의 공유 결합에 의한 부착을 나타낸다.
글리코시드 유닛은 전형적으로 -Y(W)-로 표현된 구조를 가지는 자기-희생성 스페이서, Y로의 산소 글리코시드 결합을 통해 결합된 당 모이어티 (Su)를 포함한다. 산소 글리코시드 결합의 분열은 유리 약물의 방출을 초래하는 자기-희생 반응 순서를 시작한다. 이러한 구체예에서, 당은 그것이 분열성 결합을 통해 자기-희생성 스페이서에 부착되고 상기 결합의 분열은 자기-희생 반응 순서를 시작하기 때문에 활성화 유닛을 나타낸다.
일부 양태에서, -Y(W)-로 표현된 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티 (X)는 글루쿠로니드 유닛의 β-글루쿠로니다제에 의한 분열로부터 활성화되며, 이것은 예시의 글리코시드 유닛이다. 글루쿠로니드 유닛은 활성화 유닛 및 자기-희생성 스페이서 유닛을 포함한다. 글루쿠로니드 유닛은 산소 글리코시드 결합을 통해 자기-희생성 스페이서 유닛에 결합된 당 모이어티 (Su)를 포함한다. 산소 글리코시드 결합의 분열은 유리 약물의 방출을 초래하는 자기-희생 반응 순서를 시작한다. 이러한 구체예에서, 당은 그것이 분열성 결합을 통해 자기-희생성 스페이서 유닛에 부착되고 상기 결합의 분열은 자기-희생 반응 순서를 시작하기 때문에 활성화 유닛을 나타낸다.
일부 구체예에서, 글리코시드 유닛 또는 글루쿠로니드 유닛은 다음 식의 자기-희생성 스페이서 유닛 (Y)으로의 산소 글리코시드 결합 (-O'-)을 통해 결합된 당 모이어티 (Su)를 포함하는데:
상기 식에서 물결선은, 경우에 따라, 직접적으로 또는 연결기 유닛 또는 분지 유닛 또는 연결기 유닛 및 분지 유닛을 통해 간접적으로, 메틸렌 카바메이트 유닛 및 스트레쳐 유닛 (Z) 또는 그것의 전구체 (Z')로의 공유 결합에 의한 부착을 나타낸다.
산소 글리코시드 결합 (-O'-)은 전형적으로 β-글루쿠로니다제-분열 부위 (즉, Su는 글루쿠로니드의 것임), 예를 들어, 인간, 리소좀 β-글루쿠로니다제에 의해 분열성인 글리코시드 결합이다. 자기-희생성 반응 순서를 시작하기 위해 글리코시다제에 의해 분열성인 의 구조를 가진 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티 X는 식 XIXa 또는 XIXb로 표현될 수 있는데:
상기 식에서 Su는 당 모이어티이고, -O'-는 산소 글리코시드 결합을 나타내고;
R1S, R2S 및 R3S는 독립적으로 수소, 할로겐, -CN,-NO2, 또는 다른 전자 구인성 기, 또는 전자 공여성 기이고;
물결선은 스트레쳐 유닛 (Z)으로의 부착 (또는 그것의 전구체 (Z'), 직접적으로 또는 연결기 유닛 또는 분지 유닛 또는 연결기 유닛 및 분지 유닛을 통해 간접적으로)을 나타내고;
#는 메틸렌 카바메이트 유닛으로의 부착 (직접적으로 또는 개입 작용기 또는 다른 모이어티를 통해 간접적으로)을 나타낸다.
바람직한 구체예에서 R1S, R2S 및 R3S는 수소, 할로겐, -CN, 또는 - NO2로부터 독립적으로 선택된다. 다른 바람직한 구체예에서, R1S, R2S 및 R3S는 각각 수소이다. 다른 바람직한 구체예에서 R2S는 전자 구인성 기, 바람직하게는 NO2이고, R1S 및 R3S는 각각 수소이다.
일부 이러한 양태에서 자기-희생성 반응을 시작하기 위해 글리코시다제 분열 가능한 활성화 가능한 자기-희생성 군은 식 XIXc로 표현되는데:
상기 식에서 R4S는 CH2OH 또는 -CO2H이고, 물결선은, 직접적으로 또는 연결기 유닛 또는 분지 유닛 또는 연결기 유닛 및 분지 유닛을 통해 간접적으로, 스트레쳐 유닛 (Z) (또는 그것의 전구체 Z')으로의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고, 해시 마크 (#)는 메틸렌 카바메이트 유닛으로의 공유 결합에 의한 부착을 나타낸다.
활성화 가능한 자기-희생성 모이어티가 글루쿠로니드 유닛으로 구성되는 일부 구체예에서, 그것은 다음 식 XVId로 표현되는데:
상기 식에서 물결선은 직접적으로 또는 연결기 유닛 또는 분지 유닛 또는 연결기 유닛 및 분지 유닛을 통해 간접적으로 스트레쳐 유닛 (Z) (또는 그것의 전구체 Z')로의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고, 해시 마크 (#)는 메틸렌 카바메이트 유닛으로의 Y의 벤질 탄소의 공유 결합에 의한 부착을 나타낸다.
어떤 이론에도 결부되지 않으면서, 계획 1은 식 XVId에서와 같이 -Y(W)-의 구조를 가진 자기-희생성 모이어티를 가진 LDC에서 메틸렌 카바메이트 유닛에 부착된 약물 유닛으로부터 유리 약물 방출의 메커니즘을 도시한다.
계획 1:
일부 구체예에서, 자기-희생 반응 순서를 시작하는 분열 이벤트는 이황화 결합의 분열이다. 일부 이러한 양태에서, 환원제 (예를 들어, 글루타티온-SH)는 이황화 결합을 분열시키는 역할을 하여 자기-희생 반응 순서를 시작할 것이다. 따라서, 이러한 구체예에서, 활성화 유닛은 활성화 유닛 및 자기-희생성 스페이서 유닛 사이에서 분열성 이황화 결합에 참여하는 황 원자를 함유하는 화학적 모이어티이다.
자기-희생성 스페이서 유닛 (Y)
자기-희생성 스페이서 유닛은 유리 약물의 방출을 초래하는 자기-희생 반응 순서 (즉, 단편화)를 거칠 수 있는 화학적 모이어티이다. 그것들은 전형적으로 두 가지 유형의 자기-희생성 스페이서 유닛이다. 첫 번째는 전자 캐스케이드 자기-희생성 스페이서 유닛으로 불릴 수 있다. 이러한 자기-희생성 스페이서 유닛 내 전자 캐스케이드는 컨쥬게이션된 전자쌍 시프트의 결과로서 제거 반응을 유발한다. 전자쌍의 상기 재배열에 이어서 메틸렌 카바메이트 유닛의 자발적 분해가 뒤따르며 궁극적으로는 약물 유닛으로부터 유리 약물의 방출로 이어진다. 활성화 유닛의 활성화은 제거 반응 (예를 들어, 1,6- 또는 1,4- 제거 반응)을 시작한다. 두 번째 유형의 자기-희생성 스페이서 유닛은 환화(cyclization) 자기-희생성 스페이서 유닛이다. 환화 자기-희생성 스페이서 유닛은 분자 내 환화 반응 이후 메틸렌 카바메이트 유닛의 자발적 분해를 유발함으로써 작용하고, 이로 인해 유리 약물 방출로 이어진다. 활성화 유닛의 활성화는 환화 반응을 시작한다. 따라서, 자기-희생성 스페이서 유닛은 활성화 유닛의 활성화 이후 단편화 또는 환화 반응을 거칠 수 있으며, 이로 인해 단편화 또는 환화 반응이 메틸렌 카바메이트 유닛의 자발적 분해 및 유리 약물의 방출을 초래하는 화학적 모이어티이다.
일부 양태에서, 자기-희생성 스페이서 유닛은, 직접적으로 또는 연결기 유닛 또는 분지 유닛, 또는 연결기 유닛 및 분지 유닛을 통해 간접적으로, 세 개의 공간적으로 구별되는 모이어티 (예를 들어, 활성화 유닛 (W), 메틸렌 카바메이트 유닛, 및 스트레쳐 (Z) (또는 그것의 전구체 Z')와 함께 공유 결합에 의해 결합할 수 있는 화학적 모이어티이다. 다른 양태에서, 자기-희생성 스페이서 유닛은 두 개의 공간적으로 구별되는 모이어티 (예를 들어, 활성화 유닛 및 메틸렌 카바메이트 유닛)와 함께 공유 결합에 의해 결합할 수 있는 화학적 모이어티이며, 스트레쳐 유닛으로의 부착은 활성화을 통한 것이다. 일부 이러한 구체예에서, 예시의 자기-희생성 스페이서 유닛은 하기 나타난 구조를 가진 PAB 기인데:
상기 식에서 물결선은 활성화 유닛으로의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고 해시태그 (hashtag; #)는 메틸렌 카바메이트 유닛으로의 PAB 군의 벤질 탄소의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고, Q는 -C1-C8 알킬, -O-(C1-C8 알킬), 또는 다른 전자 공여성 기, -할로겐, -나이트로 또는 -시아노 또는 다른 전자 구인성 기이고 (바람직하게는, Q는 -C1-C8 알킬, -O-(C1-C8 알킬), 할로겐, 나이트로 또는 시아노이고); m은 0-4의 범위의 정수이다 (즉, 중심 아릴렌은 다른 치환기를 갖지 않거나 또는 1-4개의 치환기를 가진다). 바람직한 구체예에서 m은 0이다. 다른 바람직한 구체예에서 m은 1 또는 2이고 각각의 Q는 독립적으로 선택된 전자 공여성 기이다.
계획 2는 메틸렌 카바메이트 유닛을 통해 -D에 직접적으로 부착되는 자기-희생성 스페이서 유닛 (Y)의 예시의 PAB 기의 약물 방출의 가능한 메커니즘을 도시하는데, 자기-희생성 모이어티는 -W-Y-의 구조를 갖는데:
계획 2
상기 식에서 Q는 -C1-C8 알킬 또는 -O-(C1-C8 알킬) 또는 다른 전자 공여성 기, 또는 -할로겐, -나이트로, -시아노 또는 다른 전자 구인성 기이고 (Q는 바람직하게는 C1-C8 알킬, -O-(C1-C8 알킬), 할로겐, 나이트로, 또는 시아노이고); m은 0-4의 범위의 정수이고; 독립적으로 선택된 R19, 및 aa는 펩타이드-기반 활성화 유닛에 대하여 한정된 바와 같다.
자기-희생성 스페이서 유닛의 다른 예는 PAB 기와 전자적으로 유사한 방향족 화합물, 예를 들어, 2-아미노이미다졸-5-메탄올 유도체 (예를 들어, Hay et al., 1999, Bioorg. Med. Chem. Lett. 9:2237 참조) 및 오쏘 또는 파라-아미노벤질아세탈, 뿐만 아니라 5고리 헤테로환 및 N-헤테로환형 사차 암모늄 염을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 아미드 결합 가수분해시 환화를 거친 자기-희생성 스페이서 유닛이 또한 사용될 수 있으며, 예를 들어, 치환된 및 비치환된 4-아미노부티르산 아미드 (예를 들어, Rodrigues et al., 1995, Chemistry Biology 2:223 참조), 적당히 치환된 바이사이클로[2.2.1] 및 바이사이클로[2.2.2] 고리 시스템 (예를 들어, Storm et al., 1972, J. Amer. Chem. Soc. 94:5815 참조) 2-아미노페닐프로피온산 아미드 (예를 들어, Amsberry et al., 1990, J. Org. Chem. 55:5867 참조), 및 트리메틸 락(trimethyl lock) 기반 스페이서가 있다.
글리신의 α-위치에서 치환된 아민-함유 약물의 제거 (예를 들어, Kingsbury et al., 1984, J. Med. Chem. 27:1447 참조)는 또한 티오페놀에서와 같이 (예를 들어, Senter, P et al., 1990, J. Org. Chem. 55:2975 참조) 예시의 리간드 약물 컨쥬게이트에서 유용한 자기-희생성 스페이서 유닛의 예이다.
예시의 자기-희생성 스페이서 유닛은, 예를 들어, 티오페닐을 더 포함하며, 이것의 설프히드릴 황은 하기 계획 3에서 나타난 바와 같이 유리 약물이 방출되는 이황화 결합에 참여한다:
계획 3
상기 식에서 물결선은, 직접적으로 또는 연결기 유닛 또는 분지 유닛 또는 연결기 유닛 및 분지 유닛을 통해 간접적으로, 스트레쳐 유닛 (Z) (또는 그것의 전구체 Z')으로의 부착 부위를 나타내고, 별표 (*)는 메틸렌 카바메이트 유닛으로의 Y의 벤질 탄소의 부착 부위를 나타낸다.
예시의 자기-희생성 스페이서 유닛은, 예를 들어, 하기 계획 4에서 나타난 바와 같이 약물을 방출하는 5-고리 헤테로환을 더 포함한다.
계획 4:
상기 식에서 X는 C, O, 또는 S, W는 활서오하 유닛이고, 물결선은 직접적으로 또는 연결기 유닛 또는 분지 유닛 또는 연결기 유닛 및 분지 유닛을 통해 간접적으로 스트레쳐 유닛 (Z) (또는 그것의 전구체 Z')으로의 부착 부위를 나타내고, 별표는 메틸렌 카바메이트 유닛으로의 부착 부위를 나타낸다.
본 발명의 일부 양태에서 자기-희생성 스페이서 유닛은 약 1000 달톤 이하, 약 500 달톤 이하, 약 400 달톤 이하, 약 300 달톤 이하, 또는 약 10, 50 또는 100 내지 약 1000 달톤, 약 10, 50 또는 100 내지 약 500 달톤, 약 10, 50 또는 100 달톤 내지 약 400 달톤, 약 10, 50 또는 100 달톤 내지 약 300 달톤 또는 약 10, 50 또는 100 달톤 내지 약 200 달톤의 질량을 갖는다
아래 첨자 "p"
본 발명의 한 양태에서, 아래 첨자 p는 개개의 리간드 약물 컨쥬게이트 (LDC)의 리간드 유닛 상의 약물 링커 모이어티의 수를 나타내고 바람직하게는 1 내지 16, 1 내지 12, 1 내지 10, 또는 1 내지 8의 범위의 정수이다. 개개의 LDC는 또한 LDC 화합물로 불릴 수 있다. 본원의 구체예 중 어느 것에서도, 개개의 LDC의 리간드 유닛에 컨쥬게이션된 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 또는 16개의 약물 링커 모이어티가 있을 수 있다. 본 발명의 또 다른 양태에서, 구체예 중 한 군은 각각의 리간드 유닛에 결합된 약물 링커 모이어티 (즉, LDC 조성물)의 수를 제외하고 실질적으로 동일한 개개의 리간드 약물 컨쥬게이트의 집단을 기술하며 이로 인해 p는 LDC 조성물의 리간드 유닛에 결합된 약물-링커 모이어티의 평균 수를 나타낸다. 구체예의 상기 군에서, p는 1 내지 약 16, 1 내지 약 12, 1 내지 약 10, 또는 1 내지 약 8, 2 내지 약 16, 2 내지 약 12, 2 내지 약 10, 또는 2 내지 약 8의 범위의 수이다. 일부 양태에서, p 값은 조성물에서 평균 약물 로딩, 뿐만 아니라 지배적인 ADC의 약물 로딩을 말한다.
일부 양태에서, 컨쥬게이션은 사슬 간 이황화물을 통한 것이고 리간드 분자에 컨쥬게이션된, 1 내지 약 8개의 약물 링커 분자가 있을 것이다. 일부 양태에서, 컨쥬게이션은 도입된 시스테인 잔기, 뿐만 아니라 사슬 간 이황화물을 통한 것이고 리간드 분자에 컨쥬게이션된, 1 내지 10 또는 1 내지 12 또는 1 내지 14 또는 1 내지 16개의 약물 링커 분자가 있을 것이다. 일부 양태에서, 컨쥬게이션은 도입된 시스테인 잔기를 통한 것이고 리간드 분자에 컨쥬게이션된, 2 또는 4개의 약물 링커 분자가 있을 것이다.
리간드-약물 컨쥬게이트 혼합물 및 조성물
본 발명은 본원에서 기술된 리간드-약물 컨쥬게이트 중 어느 것을 포함하는 리간드-약물 컨쥬게이트 혼합물 및 약학적 조성물을 제공한다. 혼합물 및 약학적 조성물은 복수의 컨쥬게이트를 포함한다. 일부 양태에서, 혼합물 또는 조성물에서 각각의 컨쥬게이트는 동일하거나 실질적으로 동일하지만, 혼합물 또는 조성물의 리간드 상에서 약물-링커의 분포, 뿐만 아니라 약물 로딩은 다를 수도 있다. 예를 들어, 표적화 리간드로서 항체에 약물-링커를 컨쥬게이션하는데 사용된 컨쥬게이션 기술은 혼합물 및/또는 조성물 내 항체 리간드 유닛 상에서 약물-링커의 분포에 대하여 및/또는 혼합물 및/또는 조성물 내 리간드 분자 상에서 약물-링커의 로딩에 대하여 불균일한 조성물 또는 혼합물을 초래할 수 있다. 일부 양태에서, 약물-링커의 로딩은 이러한 분자의 혼합물 또는 조성물에서 각각의 항체 분자는 1 내지 14의 범위의 정수이다.
상기 양태에서, 전체로서 조성물을 말할 때 약물-링커의 로딩은 1 내지 약 14의 범위의 수이다. 조성물 또는 혼합물 내에서, 작은 퍼센트의 컨쥬게이션되지 않은 항체가 또한 있을 수도 있다. 혼합물 또는 조성물의 리간드 유닛 당 약물-링커의 평균 수 (즉, 평균 약물-로드)는 중요한 속성인데 그것이 표적 세포에 전달될 수 있는 약물의 최대량을 결정하기 때문이다. LDC에서 링커 유닛이 분지되지 않을 때, 이러한 LDC의 혼합물 또는 조성물에서 약물-링커의 평균 수는 평균 약물 로드를 나타내고 1 내지 약 14, 바람직하게는 약 2 내지 약 10 또는 약 8의 범위에 있을 수 있는 수이다. 평균 약물 로드는 1, 2 또는 약 2, 3 또는 약 3, 4 또는 약 4, 5 또는 약 5, 6 또는 약 6, 7 또는 약 7, 8 또는 약 8, 9 또는 약 9, 10 또는 약 10, 11 또는 약 11, 12 또는 약 12, 13 또는 약 13, 14 또는 약 14, 15 또는 약 15, 16 또는 약 16일 수 있다. LDC에서 링커 유닛이 분지될 때, 이러한 LDC의 혼합물 또는 조성물에서 약물 링커의 평균 수는 분지되지 않은 LDC에 해당하는 범위를 갖지만, 평균 약물 로딩은 각각의 링커 유닛에서 분지점의 수에 따라 상기 평균 약물-링커 로드의 몇 배수일 것이다.
일부 양태에서, 혼합물 및 약학적 조성물은 복수의 컨쥬게이트 (즉, 컨쥬게이트의 집단)을 포함하지만, 컨쥬게이트는 동일하거나 실질적으로 동일하고 혼합물 및/또는 조성물 내 리간드 분자 상에서 약물-링커의 분포에 대하여 및 혼합물 및/또는 조성물 내 리간드 분자 상에서 약물-링커의 로딩에 대하여 실질적으로 균질하다. 일부 이러한 양태에서, 항체 리간드 유닛 상에서 약물-링커의 로딩은 2 또는 4이다. 조성물 또는 혼합물 내에서, 작은 퍼센트의 컨쥬게이션되지 않은 항체가 또한 있을 수도 있다. 이러한 구체예에서 평균 약물 로드는 약 2 또는 약 4이다. 전형적으로, 이러한 조성물 및 혼합물은 부위 특이적 컨쥬게이션 기술의 사용으로부터 발생하며 컨쥬게이션은 도입된 시스테인 잔기로 인한 것이다.
컨쥬게이션 반응의 조제물에서 리간드 유닛 당 약물 유닛 또는 약물-링커의 평균 수는 통상적인 수단, 예를 들어, 질량 분석법, ELISA 검정, HPLC (예를 들어, HIC)를 특징으로 할 수도 있다. p에 관하여 리간드-약물 컨쥬게이트의 양적 분포가 또한 결정될 수도 있다. 일부 경우에서, 동질의 리간드-약물 컨쥬게이트의 분리, 정제, 및 특성화는 역상 HPLC 또는 전기영동과 같은 수단에 의해 달성될 수도 있다.
일부 양태에서, 조성물은 본원에서 기술된 리간드-약물 컨쥬게이트 및 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 약학적 조성물이다. 일부 양태에서, 약학적 조성물은 액체 형태로 되어 있을 것이다. 일부 양태에서, 그것은 동결건조된 분말일 것이다.
약학적 조성물을 포함하는 조성물은 정제된 형태로 제공될 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, "정제된"은 분리될 때, 분리물은 분리물의 중량을 기준으로 적어도 95%, 및 또 다른 양태에서는 적어도 98%의 컨쥬게이트를 함유한다.
사용 방법
암 치료
리간드-약물 컨쥬게이트는 종양 세포 또는 암 세포의 증식을 억제하거나, 종양 또는 암 세포의 아폽토시스(apoptosis)를 유발하거나, 또는 환자에서 암을 치료하는데 유용하다. 따라서 리간드-약물 컨쥬게이트는 암 치료를 위한 다양한 설정으로 사용될 수 있다. 리간드-약물 컨쥬게이트는 종양 세포 또는 암 세포에 약물을 전달하는데 사용될 수 있다. 어떤 이론에도 결부되지 않으면서, 한 구체예에서, 리간드-약물 컨쥬게이트의 리간드 유닛은 암 세포 또는 종양 세포-관련 항원에 결합하거나 이것과 회합하고, 리간드-약물 컨쥬게이트는 수용체-매개 세포 내 섭취(endocytosis) 또는 다른 내재화 메커니즘을 통해 종양 세포 또는 암 세포 내부에 흡수될 수 있다 (내재화될 수 있다). 항원은 종양 세포 또는 암 세포에 부착될 수 있거나 종양 세포 또는 암 세포와 회합된 세포 외 매트릭스 단백질일 수 있다. 세포 내부에서, 활성화 유닛의 활성화를 통해서, 약물이 세포 내로 방출된다. 대안의 구체예에서, 유리 약물은 리간드-약물 컨쥬게이트로부터 종양 세포 또는 암 세포 외부로 방출되고, 유리 약물은 그 이후 세포에 침투한다.
한 구체예에서, 리간드 유닛은 종양 세포 또는 암 세포에 결합한다.
또 다른 구체예에서, 리간드 유닛은 종양 세포 또는 암 세포의 표면 상에 있는 종양 세포 또는 암 세포 항원에 결합한다.
또 다른 구체예에서, 리간드 유닛은 종양 세포 또는 암 세포와 회합된 세포 외 매트릭스 단백질인 종양 세포 또는 암 세포 항원에 결합한다.
특정 종양 세포 또는 암 세포에 대한 리간드 유닛의 특이성은 가장 효과적으로 치료되는 종양 또는 암을 결정하는데 중요할 수 있다. 예를 들어, 조혈성 암에 있는 암 세포 항원을 표적화하는 리간드-약물 컨쥬게이트는 혈액학적 악성 종양을 치료하는데 유용할 수 있다 (예를 들어, 항-CD30, 항-CD70, 항-CD19, 항-CD33 결합 리간드 유닛 (예를 들어, 항체)은 혈액학적 악성 종양을 치료하는데 유용할 수 있다). 고체 종양 상에 존재하는 암 세포 항원을 표적화하는 리간드-약물 컨쥬게이트는 이러한 고체 종양을 치료하는데 유용할 수 있다.
리간드-약물 컨쥬게이트로 치료될 수 있는 암은, 조혈성 암, 예를 들어, 림프종(lymphoma) (호지킨 림프종(Hodgkin lymphoma) 및 비-호지킨 림프종(non-Hodgkin lymphoma)) 및 백혈병(leukemia) 및 고체 종양을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 조혈성 암의 예는 여포성 림프종(follicular lymphoma), 역성형 대세포 림프종(anaplastic large cell lymphoma), 맨틀 세포 림프종(mantle cell lymphoma), 급성 골수아세포성 백혈병(acute myeloblastic leukemia), 만성 골수성 백혈병(chronic myelocytic leukemia), 만성 림프성 백혈병(chronic lymphocytic leukemia), 미만성 큰 B 세포 림프종(diffuse large B cell lymphoma), 및 다발성 골수종(multiple myeloma)을 포함한다. 고체 종양의 예는 섬유육종(fibrosarcoma), 점액육종(myxosarcoma), 지방육종(liposarcoma), 연골육종(chondrosarcoma), 골육종(osteogenic sarcoma), 척삭종(chordoma), 혈관육종(angiosarcoma), 내피육종(endotheliosarcoma), 림프관 육종(lymphangiosarcoma), 림프관내피육종(lymphangioendotheliosarcoma), 활막종(synovioma), 중피종(mesothelioma), 유잉 종양(Ewing's tumor), 평활근육종(leiomyosarcoma), 횡문근 육종(rhabdomyosarcoma), 대장암(colon cancer), 결장암(colorectal cancer), 신장암(kidney cancer), 췌장암(pancreatic cancer), 골암(bone cancer), 유방암(breast cancer), 난소암(ovarian cancer), 전립선암(prostate cancer), 식도암(esophageal cancer), 위암(stomach cancer), 구강암(oral cancer), 비강암(nasal cancer), 인후암(throat cancer), 편평세포암종(squamous cell carcinoma), 기저세포암종(basal cell carcinoma), 선암종(adenocarcinoma), 한선암종(sweat gland carcinoma), 피지선암종(sebaceous gland carcinoma), 유두암종(papillary carcinoma), 유두상선암종(papillary adenocarcinoma), 낭선암종(cystadenocarcinoma), 수질암종(medullary carcinoma), 기관지원성암종(bronchogenic carcinoma), 신세포암종(renal cell carcinoma), 간세포암(hepatoma), 담관암종(bile duct carcinoma), 융모암종(choriocarcinoma), 정상피종(seminoma), 배아암종(embryonal carcinoma), 빌름스 종양(Wilms' tumor), 자궁경부암(cervical cancer), 자궁암(uterine cancer), 고환암(testicular cancer), 소세포폐암종(small cell lung carcinoma), 방광암종(bladder carcinoma), 폐암(lung cancer), 상피암종(epithelial carcinoma), 신경교종(glioma), 다형성 교아종(glioblastoma multiforme), 성상세포종(astrocytoma), 수모세포종(medulloblastoma), 두개인두종(craniopharyngioma), 상의세포종(ependymoma), 송과체종(pinealoma), 혈관모세포종(hemangioblastoma), 청신경초종(acoustic neuroma), 핍지교종(oligodendroglioma), 뇌수막종(meningioma), 피부암(skin cancer), 흑색종(melanoma), 신경아세포종(neuroblastoma), 및 망막아세포종(retinoblastoma)을 포함한다.
바람직한 구체예에서, 치료된 암은 상기 나열된 림프종 및 백혈병 중 어느 하나이다.
암에 대한 복합성 치료(Multi-Modality Therapy)
종양, 전이, 또는 제어되지 않는 세포 성장을 특징으로 하는 다른 질환 또는 장애를 포함하지만, 이에 제한되지 않는 암은 리간드-약물 컨쥬게이트의 투여에 의해 치료되거나 억제될 수 있다.
다른 구체예에서, 암을 치료하는 방법이 제공되며, 리간드-약물 컨쥬게이트 및 화학치료제의 유효량을 필요호 하는 환자에게 투여하는 단계를 포함한다. 한 구체예에서 화학치료제는 이것으로의 암의 치료가 난치성이 아닌 것으로 발견된 것이다. 또 다른 구체예에서, 화학치료제는 이것으로의 암의 치료가 난치성인 것으로 발견된 것이다. 리간드-약물 컨쥬게이트는 또한 암에 대한 치료로서 수술을 거친 적이 있는 환자에게 투여될 수 있다.
일부 구체예에서, 환자는 또한 추가적인 치료, 예를 들어, 방사선 요법을 받는다. 분명한 구체예에서, 리간드-약물 컨쥬게이트는 화학치료제 또는 방사선 요법과 동시에 투여된다. 또 다른 분명한 구체예에서, 화학치료제 또는 방사선 요법은 리간드-약물 컨쥬게이트의 투여 전에 또는 이후에 투여된다.
화학치료제는 일련의 세션에 걸쳐 투여될 수 있다. 화학치료제 중 어느 하나 또는 조합, 예를 들어, 관리 화학치료제(들)의 표준이 투여될 수 있다.
추가적으로, 화학요법 또는 방사선 요법이 치료되는 대상체에게 매우 독성인 것으로 입증되었거나 입증될 수 있는 경우, 예를 들어, 허용 불가능한 또는 참을 수 없는 부작용을 초래하는 경우 화학요법 또는 방사선 요법에 대한 대안으로서 리간드-약물 컨쥬게이트로의 암 치료 방법이 제공된다. 치료되는 환자는, 선택적으로, 또 다른 암 치료, 예를 들어, 수술, 방사선 요법 또는 화학요법으로 치료될 수 있으며, 이것에 따라 치료는 허용 가능하거나 참을 수 있는 것으로 발견된다.
자가면역 질환의 치료
리간드-약물 컨쥬게이트는 자가면역 질환을 생산하는 세포를 죽이거나 이것들의 원치않는 복제를 억제하거나 또는 자가면역 질환을 치료하는데 유용하다. 따라서 리간드-약물 컨쥬게이트는 환자에서 자가면역 질환의 치료를 위해 다양한 설정으로 사용될 수 있다. 리간드-약물 컨쥬게이트는 표적 세포에 약물을 전달하는데 사용될 수 있다. 어떤 이론에도 결부되지 않으면서, 한 구체예에서, 리간드-약물 컨쥬게이트는 전염증성 또는 부적절하게 자극된 면역 세포의 표면 상에서 항원과 회합하고, 그 다음에 리간드-약물 컨쥬게이트는 수용체-매개 세포 내 섭취를 통해 표적화된 세포 내로 흡수된다. 세포 내부에서, 링커 유닛이 분열되며, 약물 또는 약물 유닛의 방출을 초래한다. 그 다음에 방출된 약물은 시토졸에서 자유롭게 이동하고 세포독성 또는 세포 분열 억제 활성을 유도한다. 대안의 구체예에서, 약물은 표적 세포 외부에서 리간드-약물 컨쥬게이트로부터 분열되고, 약물 또는 약물 유닛은 그 이후 세포에 침투한다.
한 구체예에서, 리간드 유닛은 자가면역 항원에 결합한다. 한 양태에서, 항원은 자가면역 질병에 수반된 세포의 표면 상에 있다.
한 구체예에서, 리간드 유닛은 자가면역 질환 상태와 관련된 활성화된 림프구에 결합한다.
추가의 구체예에서, 리간드-약물 컨쥬게이트는 특정 자가면역 질환과 관련된 자가면역 항체를 생산하는 세포를 죽이거나 이것들의 증식을 억제한다.
리간드-약물 컨쥬게이트로 치료될 수 있는 자가면역 질환의 특정 유형은 Th2 림프구 관련 장애 (예를 들어, 아토피성 피부염(atopic dermatitis), 아토피성 천식(atopic asthma), 비결막염(rhinoconjunctivitis), 알레르기성 비염(allergic rhinitis), 오멘 증후군(Omenn's syndrome), 전신성 경화증(systemic sclerosis), 및 이식편대숙주병(graft versus host disease)); Th1 림프구-관련 장애 (예를 들어, 류머티스성 관절염(rheumatoid arthritis), 다발성 경화증(multiple sclerosis), 건선(psoriasis), 쇼그렌 증후군(Sjorgren's syndrome), 하시모토 갑상선염(Hashimoto's thyroiditis), 그레이브 병(Grave's disease), 원발성 담즙성 간경화증(primary biliary cirrhosis), 베게너 육아종증(Wegener's granulomatosis), 및 결핵(tuberculosis)); 및 활성화된 B 림프구-관련 장애 (예를 들어, 전신성 홍반성 루푸스(systemic lupus erythematosus), 굿파스튜어 증후군(Goodpasture's syndrome), 류머티스성 관절염, 및 I형 당뇨병)을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
자가면역 질환의 다중 약물 치료
자가면역 질환을 치료하는 방법이 또한 개시되며, 필요로 하는 환자에게 리간드-약물 컨쥬게이트 및 자가면역 질환의 치료에 대하여 공지되어 있는 또 다른 치료제의 유효량을 투여하는 단계를 포함한다.
조성물 및 투여 방법
본 발명은 본원에서 개시된 리간드-약물 컨쥬게이트 및 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 약학적 조성물을 제공한다. 리간드-약물 컨쥬게이트는 리간드 유닛이 결합하는 항원의 발현과 관련된 장애의 치료를 위해 화합물이 환자에게 투여되게 하는 어떠한 형태도 될 수 있다. 예를 들어, 컨쥬게이트는 액체 또는 고체의 형태일 수 있다. 투여의 바람직한 경로는 비경구적이다. 비경구 투여는 피하 주사, 정맥 내, 근육 내, 흉골 내 주사 또는 투입 기술을 포함한다. 한 양태에서, 조성물은 비경구로 투여된다. 한 양태에서, 컨쥬게이트는 정맥 내로 투여된다. 투여는 어떠한 편리한 경로, 예를 들어, 투입 또는 볼루스 주사(bolus injection)에 의한 것일 수 있다.
약학적 조성물은 화합물이 환자에게 조성물의 투여시 생체 이용 가능하게 하도록 제형화될 수 있다. 조성물은 하나 이상의 투약 유닛의 형태를 취할 수 있다.
약학적 조성물을 제조하는데 사용된 재료는 사용된 양에서 비-독성일 수 있다. 약학적 조성물에서 활성 성분(들)의 최적의 투약량은 다양한 요인에 따른다는 것은 당업자에게 분명할 것이다. 적절한 인자는 동물의 유형 (예를 들어, 인간), 특정 형태의 화합물, 투여 방식, 이용된 조성물을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
조성물은, 예를 들어, 액체의 형태일 수 있다. 액체는 주사에 의한 전달에 유용할 수 있다. 주사로 투여되는 조성물에서, 계면활성제, 보존제, 습윤제, 분산화제, 서스펜션화제, 완충제, 안정화제 및 등장화제 중 하나 이상이 또한 포함될 수 있다.
액체 조성물은 또한, 그것들이 용액, 현탁액 또는 다른 유사한 형태이든 아니든, 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 멸균 희석제, 예를 들어, 주사용수, 식염수 용액, 바람직하게는 생리 식염수, 링거 용액, 등장성 나트륨 클로라이드, 고정유, 예를 들어, 용매 또는 현탁화 배지의 역할을 할 수 있는 합성 모노 또는 디글리세리드, 폴리에틸렌 글리콜, 글리세린, 사이클로덱스트린, 프로필렌 글리콜 또는 다른 용매; 항세균제, 예를 들어, 벤질 알콜 또는 메틸 파라벤; 항산화제, 예를 들어, 아스코르브산 또는 나트륨 바이설파이트; 킬레이트화제, 예를 들어, 에틸렌디아민테트라아세트산; 완충제, 예를 들어, 아미노산, 아세테이트, 시트레이트 또는 포스페이트; 세제, 예를 들어, 비이온성 계면활성제, 폴리올; 및 장성 조절용 약제, 예를 들어, 나트륨 클로라이드 또는 덱스트로스. 비경구 조성물은 유리, 플라스틱 또는 다른 재료로 만들어진 앰플, 일회용 주사기 또는 다회수-용량 바이알에 봉입될 수 있다. 생리 식염수는 예시의 보조제이다. 주사 가능 조성물은 바람직하게는 멸균되어 있다.
특정 장애 또는 질병의 치료에 효과적인 컨쥬게이트의 양은 장애 또는 질병의 성질에 따를 것이며, 표준 임상적 기술로 결정될 수 있다. 이에 더하여, 시험관 내 또는 생체 내 검정은 선택적으로 최적의 투약 범위를 확인하는 것을 돕는데 이용될 수 있다. 조성물에서 이용되는 정확한 용량은 또한 투여 경로 및 질환 또는 장애의 심각성에 따를 것이며, 의사의 판단 및 각각의 환자의 상황에 따라 결정되어야 한다.
조성물은 적합한 투약량이 얻어지도록 화합물의 유효량을 포함한다. 전형적으로, 이 양은 조성물의 중량 기준으로 화합물의 적어도 약 0.01%이다.
정맥 내 투여를 위해서, 조성물은 동물의 kg 체중 당 약 0.01 내지 약 100 mg의 리간드-약물 컨쥬게이트를 포함할 수 있다. 한 양태에서, 조성물은 동물의 kg 체중 당 약 1 내지 약 100 mg의 리간드-약물 컨쥬게이트를 포함할 수 있다.
또 다른 양태에서, 투여된 양은 약 0.1 내지 약 25 mg/kg의 체중 당 화합물의 범위에 있을 것이다. 사용된 약물에 따라, 투약량은 더 낮아질 수도 있으며, 예를 들어, 대상체 체중의 1.0 μg/kg 내지 5.0 mg/kg, 4.0 mg/kg, 3.0 mg/kg, 2.0 mg/kg 또는 1.0 mg/kg, 또는 1.0 μg/kg 내지 500.0 μg/kg 일 수 있다.
일반적으로, 환자에게 투여된 컨쥬게이트의 투약량은 전형적으로 대상체 체중의 약 0.01 mg/kg 내지 약 100 mg/kg 또는 대상체 체중의 1.0 μg/kg 내지 5.0 mg/kg이다. 일부 구체예에서, 환자에게 투여된 투약량은 대상체 체중의 약 0.01 mg/kg 내지 약 15 mg/kg이다. 일부 구체예에서, 환자에게 투여된 투약량은 대상체 체중의 약 0.1 mg/kg 내지 약 15 mg/kg이다. 일부 구체예에서, 환자에게 투여된 투약량은 대상체 체중의 약 0.1 mg/kg 내지 약 20 mg/kg이다. 일부 구체예에서, 투여된 투약량은 대상체 체중의 약 0.1 mg/kg 내지 약 5 mg/kg 또는 약 0.1 mg/kg 내지 약 10 mg/kg이다. 일부 구체예에서, 투여된 투약량은 대상체 체중의 약 1 mg/kg 내지 약 15 mg/kg이다. 일부 구체예에서, 투여된 투약량은 대상체 체중의 약 1 mg/kg 내지 약 10 mg/kg이다. 일부 구체예에서, 투여된 투약량은 치료 주기 동안에 대상체 체중의 약 0.1 내지 4 mg/kg, 더 바람직하게는 0.1 내지 3.2 mg/kg, 또는 더 바람직하게는 0.1 내지 2.7 mg/kg이다.
용어 "담체"는 희석제, 보조제 또는 부형제를 말하며, 이것과 함께 화합물이 투여된다. 이러한 약학적 담체는 액체, 예를 들어, 물 및 석유, 동물성, 식물성 또는 합성 기원의 것들을 포함하는 오일, 예를 들어, 땅콩 오일, 대두 오일, 미네랄 오일, 참깨 오일일 수 있다. 담체는 식염수, 검 아카시아(gum acacia), 젤라틴, 전분 페이스트(starch paste), 탈크(talc), 케라틴, 콜로이드성 실리카, 요소일 수 있다. 이에 더하여, 보제, 안정화제, 증점제, 윤활제 및 착색제가 사용될 수 있다. 한 구체예에서, 환자에게 투여될 때, 화합물 또는 조성물 및 약학적으로 허용 가능한 담체는 멸균되어 있다.
물은 화합물이 정맥 내로 투여될 때 예시의 담체이다. 식염수 용액 및 수성 덱스트로스 및 글리세롤 용액은 또한, 특히 주사 가능 용액에 대하여, 액체 담체로서 이용될 수 있다. 적합한 약학적 담체는 또한 전분, 글루코스, 락토스, 수크로스, 젤라틴, 맥아, 쌀, 밀가루, 백악, 실리카 겔, 나트륨 스테아레이트, 글리세롤 모노스테아레이트, 탈크, 나트륨 클로라이드, 건조 탈지 분유, 글리세롤, 프로필렌, 글리콜, 물, 에탄올을 포함한다. 본 조성물은 또한, 원하면, 소량의 습윤제 또는 에멀젼화제, 또는 pH 완충제를 함유할 수 있다.
구체예에서, 컨쥬게이트는 동물, 특히 인간에게 정맥 내 투여에 맞게 조정된 약학적 조성물로서 일상적인 과정에 따라 제형화된다. 전형적으로, 정맥 내 투여를 위한 담체 또는 비히클(vehicle)은 멸균 등장성 수성 완충 용액이다. 필요한 경우, 조성물은 또한 가용화제를 포함할 수 있다. 정맥 내 투여용 조성물은 주사 부위에서 통증을 완화하기 위해 선택적으로 국소 마취제, 예를 들어, 리그노카인을 포함할 수 있다. 일반적으로, 성분들은 별도로 공급되거나 단위 투약 형태로, 예를 들어, 활성제의 양을 나타내는 밀폐된 용기, 예를 들어, 앰플 또는 사셰(sachet)의 동결건조된 분말 또는 무수 농축물로서 함께 혼합된다. 컨쥬게이트가 투입에 의해 투여되는 경우, 그것은 멸균 약학적 등급의 물 또는 식염수를 함유한 투입 병과 함께 제공될 수 있다. 컨쥬게이트가 주사에 의해 투여되는 경우, 투여 전에 성분이 혼합될 수 있도록 멸균 주사용수 또는 식염수의 앰플이 제공될 수 있다.
약학적 조성물은 일반적으로 멸균, 실질적으로 등장성으로 및 미국 식품의약품국(U.S. Food and Drug Administration)의 우수의약품제조관리기준 (Good Manufacturing Practice; GMP) 규정을 모두 순수하면서 제형화된다.
리간드-약물 컨쥬게이트를 제조하는 방법
본원에서 기술된 리간드-약물 컨쥬게이트는 항체, 링커, 및 약물 유닛의 직렬 구조로, 또는 일부를 조립한 후 이어서 종료된 조립 단계에 의한 수렴 방식으로 제조될 수 있다. 쿠르티우스 전위(Curtius rearrangement) 또는 클로라민 합성은 본원에서 기술된 모든 컨쥬게이트의 공통된 특징인 메틸렌 카바메이트 링커를 제공하기 위해 사용될 수 있다.
계획 5: 쿠르티우스 전위 반응을 사용하여 예시의 약물-링커의 제조:
계획 5는 유리 약물의 아실 아지드 유도체의 쿠르티우스 전위를 수반하는 합성 전략을 예시하는데, 상기 식에서 D는 수소 원자가 전위의 결과로서 형성된 메틸렌 알콕시 카바메이트 유닛으로 통합된 하이드록실 작용기를 가진 약물 유닛이고, Z'는 스트레쳐 유닛 전구체이고 LR은 나머지 링커 유닛이다 (예를 들어, -Y(W)-A 또는 -Y-W-A-, 상기 식에서 Y는 카바메이트 산소에 결합되고 A는 Z'에 결합된다). 상기 전략은 위치 선택성(regioselectivity)을 획득하기 위한 수단으로서 다수의 알콜, 또는 다른 헤테로원자를 함유하는 약물에 적용될 수도 있는데, 다음과 같은 아실 아지드를 형성하기 위해 많은 보완적인 알킬화 방법이 있기 때문이다: 할로 에스터 알킬화, 할로 산 알킬화 또는 에틸 또는 메틸 디아조아세테이트와 함께 금속 카르빈 삽입. Doyle, M. et al. Modern Catalytic Methods for Organic Synthesis with Diazo Compounds; Wiley: New York,　1998 참조. 아실 아지드는 그 다음에 적어도 화학량론적 양의 알콜-함유 링커 유닛 중간물, 예를 들어, 구조 1.1과 함께 가열된다 (실시예 참조).
계획 6: N-클로로메틸아민 합성을 통한 예시의 약물-링커의 제조:
N-클로로메틸아민 합성은, 그것이 변형되지 않은 알콜 또는 다른 헤테로원자 함유-약물의 도입을 허용한다는 점에서, 용도가 계획 5의 아실 아지드를 형성하는데 필요한 조건에 호환되지 않을 수도 있는 쿠르티우스 전위의 대안이며, 반응성 N-클로로메틸아민, 예를 들어, 구조 1.5로의 응축에 의해 진행된다 (실시예 참조). 상기 방법론은 또한 예를 들어, 계획 7에 의해 나타난 바와 같이 특정 유형의 메틸렌 카바메이트 유닛의 도입에 더 적절하다.
계획 7은 식 Ib의 메틸렌 카바메이트를 포함하는 자기-희생성 조립 유닛을 가진 본 발명의 예시의 약물-링커 화합물의 합성을 입증한다. 환형 아미놀과 p-나이트로-페닐 카보네이트의 반응은 카바메이트를 제공하며, 이것은 그 다음에 유리 약물의 티올, 하이드록실, 아민 또는 아미드 작용기의 친핵체로의 알킬화를 위해 클로르사이클로알킬아민으로 전환된다. 대안으로, 카바메이트는 나타난 약물-링커 중간물을 조립하기 위해 약물 모이어티의 존재시 산이 처리될 수 있다. 알킬화 생성물이 탈보호된 후 이어서 결과로 생긴 유리 아민이 3-말레이미도프로피온산 N-하이드록시석신이미드 에스터로 응축되며, 이것은 연결기 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 스트레쳐 유닛 전구체를 도입하고 따라서 식의 약물-링커 화합물을 제공한다. 결과로 생긴 약물-링커 화합물은 그 다음에 티올-함유표적화 리간드로 응축되어 식 Ib의 -Y(W)- 자기-희생성 모이어티 및 메틸렌 카바메이트 유닛으로 구성된 자기-희생성 조립 유닛을 가진 리간드 약물 컨쥬게이트를 제공한다.
계획 7
메틸렌 카바메이트 유닛을 가진 약물 링커 화합물 및 리간드 약물 컨쥬게이트에 대하여, T*는 일차 지방족 아민의 질소 헤테로원자 또는 이차 지방족 (환형 또는 a환형)의 치환된 헤테로원자이고, 계획 6 또는 계획 7에 의해 제공된 일반화된 과정 다음에 클로르메틸아민으로의 직접적인 알킬화는 유리 약물의 아민 작용기의 질소 헤테로원자의 과도한 또는 원하지 않은 과알킬화로 인해 적합하지 않을 수도 있다. 상기 경우에서 계획 8에 의해 구체화된 방법이 사용될 수도 있다.
계획 8
계획 8에서 식 Ia 메틸렌 카바메이트 유닛에 대한 R 치환기로서 염기성 유닛 (즉, 디메틸아미노에틸 모이어티)을 가진 중간물 카바메이트가 이미 제조된다. 상기 카바메이트의 질소는 포름알데하이드로 응축되고 결과로 생긴 중간물은 지방족 아민-함유 약물의 아민 작용기로 퀸칭된다(quenched). 상기 응축은 식 Ia의 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 메틸렌 카바메이트를 형성하는데, 상기 식에서 R1은 수소이고 R은 디메틸아미노에틸이다. 페닐 나이트로 기는 그 다음에 연결기 유닛 (A) 및 스트레쳐 유닛 전구체 (Z')의 순차적인 도입을 위해 핸들을 제공하도록 실시예 8의 일반적인 방법에 의해 환원된다.
넘버링된(numberer) 구체예
다음 구체예는 본 발명을 더 예시하고 어떠한 방식으로도 본 발명을 제한하는 것을 의미하는 것은 아니다.
1. 리간드 유닛, 약물 유닛 및 링커 유닛을 포함하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물로서, 링커 유닛은 메틸렌 카바메이트 유닛 및 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티를 가진 자기-희생성 (SI) 조립 유닛으로 구성되고, 메틸렌 카바메이트 유닛은 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착되고, 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 SI 조립 유닛은 식의 구조 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염으로 표현되는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:
상기 식에서
물결선은 나머지 링커 유닛으로의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고; D는 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합된 하이드록실, 티올, 아민 또는 아미드 작용기를 가진 약물 유닛이고; T*는 표시된 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합된 상기 작용기의 산소, 황 또는 선택적으로 치환된 질소 헤테로원자이고; X는 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티이고; R, R1 및 R2는 독립적으로 수소, 선택적으로 치환된 C1-C6 알킬, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴, 또는 선택적으로 치환된 C-결합된 C3-C8 헤테로아릴이거나, 또는 R 및 R1 둘 다는 그것들이 부착되는 질소 및 탄소 원자와 함께 아제티디닐, 피롤로디닐, 피페리디닐 또는 호모피페리디닐 모이어티를 포함하고, R2는 수소이다.
2. 구체예 1에 있어서, 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 SI 조립 유닛은 식 SIa 또는 SIb의 구조 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염으로 표현되는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:
상기 식에서 s는 0, 1, 2 또는 3이다.
3. 구체예 2에 있어서, R 및 R1은 수소, 선택적으로 치환된 C1-C6 알킬 또는 선택적으로 치환된 C6-14 아릴로부터 독립적으로 선택되고; 아래 첨자 s는 0, 1, 또는 2인 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
4. 구체예 1에 있어서, 식 II 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 가진 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:
상기 식에서 L은 리간드 유닛이고; Z는 스트레쳐 유닛이고; B는 선택적 분지성 유닛이고 t가 1보다 클 때 존재하며 t가 1일 때는 없고; A는 선택적 연결기 유닛이고; 아래 첨자 t는 1 내지 4의 범위에 있고; 아래 첨자 p는 1 내지 16의 범위의 정수이다.
5. 구체예 4에 있어서, 식 IIa 또는 IIb 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 가진 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:
상기 식에서 s는 0, 1, 2, 또는 3이다.
6. 구체예 4에 있어서, R 및 R1은 수소, 선택적으로 치환된 C1-C6 알킬 또는 선택적으로 치환된 C6-14 아릴로부터 독립적으로 선택되고, 아래 첨자 s는 0, 1, 또는 2인 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
7. 구체예 5에 있어서, R 및 R1은 수소, 선택적으로 치환된 C1-C6 알킬 또는 선택적으로 치환된 C6-14 아릴로부터 독립적으로 선택되고; 아래 첨자 s는 0, 1, 또는 2인 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
8. 구체예 4 내지 7 중 어느 하나에 있어서, R1이 치환되지 않은 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
9. 구체예 4 내지 7 중 어느 하나에 있어서, R1 및 R2가 치환되지 않은 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
10. 구체예 4 또는 5에 있어서, R, R1 및 R2가 치환되지 않은 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
11. 구체예 4 내지 9 중 어느 하나에 있어서, 선택적 치환기는 -X, -Rop, -OH, -ORop, -SRop, -N(Rop)2, -N(Rop)3, =NRop, -CX3, -CN, -NO2, -NRopC(=O)Rop, -C(=O)Rop, -C(=O)N(Rop)2, -S(=O)2Rop, -S(=O)2NRop, -S(=O)Rop, -OP(=O)(ORop)2, -P(=O)(ORop)2, -PO3 =, PO3H2, -C(=O)Rop, -C(=S)Rop, -CO2Rop, -CO2 -, -C(=S)ORop, -C(=O)SRop, -C(=S)SRop, -C(=O)N(Rop)2, - C(=S)N(Rop)2, 및 -C(=NRop)N(Rop)2로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되고, 각각의 X는 할로겐: -F, -Cl, -Br, 및 -I로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되고; 각각의 Rop는 수소, -C1- C20 알킬, -C6-C20 아릴, -C3-C14 헤테로환, 보호기, 및 프로드러그 모이어티로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
12. 구체예 11에 있어서, 선택적 치환기는 -X, -Rop, -OH, -ORop, -SRop, -N(Rop)2, N(Rop)3, =NRop, -NRopC(=O)Rop, -C(=O)Rop, -C(=O)N(Rop)2, -S(=O)2Rop, -S(=O)2NRop, -S(=O)Rop, -C(=O)Rop, -C(=S)Rop, -C(=O)N(Rop)2, - C(=S)N(Rop)2, 및 -C(=NRop)N(Rop)2로 구성된 군으로부터 선택되고, 각각의 X는 -F 및 -Cl로 구성된 군으로부터 선택되고; 각각의 Rop는 수소, -C1-C20 알킬, -C6-C20 아릴, -C3-C14 헤테로환, 보호기, 및 프로드러그 모이어티로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
13. 구체예 11에 있어서, 선택적 치환기는 -X, -Rop, -OH, -ORop, -N(Rop)2, -N(Rop)3, -NRopC(=O)Rop, -C(=O)N(Rop)2, -S(=O)2Rop, -S(=O)2NRop, -S(=O)Rop, -C(=O)Rop, -C(=O)N(Rop)2, 및 -C(=NRop)N(Rop)2로 구성된 군으로부터 선택되고, X는 -F인 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
14. 구체예 11에 있어서, 선택적 치환기는 -N(Rop)2, -N(Rop)3 및 -C(=NR)N(Rop)2로 구성된 군으로부터 선택되는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
15. 구체예 1 내지 9에 있어서, R은 C1-6 알킬이며, 염기성 기로 선택적으로 치환되는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
16. 구체예 1 내지 9에 있어서, R은 포화된 C1-6 알킬이며, 염기성 기로 선택적으로 치환되는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
17. 구체예 1 내지 9에 있어서, R은 염기성 유닛이고 염기성 유닛의 염기성 작용기는 아민 또는 C-결합되거나 또는 N-결합되고 선택적으로 치환될 수 있는 질소-함유 3, 4, 5, 또는 6-원 헤테로환인 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
18. 구체예 17에 있어서, R은 염기성 유닛이고, 염기성 유닛의 염기성 작용기는 -N(Rop)2이고, 상기 식에서 Rop는 수소 및 C1-6 알킬로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
19. 구체예 17에 있어서, R은 염기성 유닛이고, 염기성 유닛의 염기성 작용기는 -N(Rop)2이고, 상기 식에서 Rop는 수소 및 메틸로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
20. 구체예 17에 있어서, R은 염기성 유닛이고, 염기성 유닛의 염기성 작용기는 -N(Rop)2이고, 상기 식에서 각각의 Rop는 메틸인 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
21. 구체예 17에 있어서, R은 염기성 유닛이고, 염기성 유닛은 -CH2CH2N(Rop)2이고, 상기 식에서 Rop는 수소 및 메틸로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되는 리간드 약물 컨쥬게이트 화합물.
22. 구체예 15 내지 21 중 어느 하나에 있어서, R1은 수소인 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
23. 구체예 1 내지 22 중 어느 하나에 있어서, D는 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합된 하이드록실 작용기를 가진 약물에 해당하는 약물 유닛이고 이로 인해 T*는 상기 작용기의 산소 헤테로원자를 나타내는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
24. 구체예 23에 있어서, D는 지방족 알콜-함유 약물에 해당하는 약물 유닛이고, 컨쥬게이트 내에서 D의 부착은 지방족 알콜의 하이드록실 작용기의 산소 헤테로원자를 통한 것이며, 이로 인해 T*는 상기 작용기의 산소 원자를 나타내는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
25. 구체예 23에 있어서, D는 방향족 알콜-함유 약물에 해당하는 약물 유닛이고, 컨쥬게이트 내에서 D의 부착은 방향족 알콜의 산소 원자를 통한 것이며, 이로 인해 T*는 상기 작용기의 산소 원자를 나타내는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
26. 구체예 25에 있어서, 방향족 알콜은 페놀성 알콜이 아닌 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
27. 구체예 4 내지 26 중 어느 하나에 있어서, B가 없고 아래 첨자 t는 1인 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
28. 구체예 4 내지 27 중 어느 하나에 있어서, 링커 유닛 내에서 표시된 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티 (X)를 나타내는 구조는 식 (i)으로 표현되는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:
상기 식에서 물결선은 A 및/또는 B의 존재 또는 부재에 따라 A, B 또는 Z에 W의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고 별표 (*)는 메틸렌 카바메이트 유닛에 Y의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고; W는 활성화 유닛이고; Y는 자기-희생성 스페이서 유닛이고, Y의 자기-희생의 활성화는 유리 약물의 방출을 초래한다.
29. 구체예 28에 있어서, Y의 자기-희생에 대한 활성화는 W 및 Y 사이의 공유 결합의 효소에 의한 분열에 의한 것인 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
30. 구체예 29에 있어서, 효소에 의한 분열은 종양 관련 프로테아제에 의한 것인 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
31. 구체예 30에 있어서, 종양 관련 프로테아제는 카텝신 B인 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
32. 구체예 30에 있어서, W는 -Val-Cit-, -Phe-Lys- 또는 -Val-Ala-인 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
33. 구체예 30에 있어서, -W-Y-는 다음의 구조로 표현되는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:
또는
상기 식에서
W의 질소로의 물결 결합은 A 및/또는 B의 존재 또는 부재에 따라 Z, A 또는 B로의 공유 결합을 나타내고, 해시 마크 (#)는 메틸렌 카바메이트 유닛에 Y의 벤질 탄소의 공유 결합에 의한 부착을 나타내는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
34. 구체예 4 내지 27 중 어느 하나에 있어서, 링커 유닛 내에서 표시된 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티 (X)를 나타내는 구조는 식 (ii)으로 표현되는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:
상기 식에서 물결선은 A 및/또는 B의 존재 또는 부재에 따라 A, B 또는 Z에 Y의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고, 별표 (*)는 메틸렌 카바메이트 모이어티에 Y의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고, W는 활성화 유닛이고; Y는 자기-희생성 스페이서 유닛이고, Y의 자기-희생의 활성화는 유리 약물의 방출을 초래한다.
35. 구체예 34에 있어서, Y의 자기-희생에 대한 활성화는 W 및 Y 사이에서 공유 결합의 효소에 의한 분열에 의한 것이고, 효소에 의한 분열은 글리코시다제에 의한 것인 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
36. 구체예 35에 있어서, 글리코시다제는 글루쿠로니다제인 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
37. 구체예 35에 있어서, W는 Y의 자기-희생의 활성화를 위해 글리코시다제에 의해 분열 가능한 글리코시드 결합을 통해 Y에 연결된 당 모이어티인 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
38. 구체예 33에 있어서, -Y(W)-는 다음 구조로 표현되는리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:
상기 식에서 Y의 질소에 인접한 물결 결합은 A 및/또는 B의 존재 또는 부재에 따라 Z, A 또는 B에 Y의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고, 해시 마크 (#)는 메틸렌 카바메이트 유닛에 Y의 벤질 탄소의 공유 결합에 의한 부착을 나타낸다.
39. 구체예 4 내지 38 중 어느 하나에 있어서, 스트레쳐 유닛 (Z)은 석신이미드 모이어티 또는 산-아미드 모이어티를 포함하고, 상기 모이어티는 리간드 유닛의 황원자에 부착되는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
40. 구체예 39에 있어서, 스트레쳐 유닛 (Z)은 석신이미드 모이어티로 구성되고 식 Xa'로 표현되는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:
상기 식에서 석신이미드 고리 시스템에 인접한 물결선은 리간드 유닛의 황 원자에 공유 결합에 의한 부착을 나타내고; 카르보닐에 인접한 물결선은 링커 내 부착을 나타내고; RN은 -C2-C5 알킬렌이고, 알킬렌은 염기성 유닛 (BU)에 의해 선택적으로 치환되고, BU는 -(CH2)xNH2, -(CH2)xNHRop, 또는 -(CH2)xN(Rop)2이고, X는 1-4의 범위의 정수이고; Rop는 C1-6 알킬이다.
41. 구체예 39에 있어서, 스트레쳐 유닛 (Z)은 석신이미드 모이어티로 구성되고 다음 구조로 표현되는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:
상기 식에서 석신이미드 고리 시스템에 인접한 물결선은 리간드 유닛의 황 원자로의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고, 카르보닐에 인접한 물결선은 링커 내에서 부착을 나타낸다.
42. 구체예 39에 있어서, 스트레쳐 유닛 (Z)은 석신이미드 모이어티 또는 산-아미드 모이어티로 구성되고 다음 구조로 표현되는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:
,또는.
43. 구체예 2 내지 42 중 어느 하나에 있어서, 연결기 유닛 (A)가 존재하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
44. 구체예 43에 있어서, A는 다음과 같은 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:
상기 식에서 카르보닐에 인접한 물결선은 자기-희생성 조립 유닛의 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티 X로의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고, 다른 물결선은, B가 존재하면, B로의 부착, 또는 B가 없으면 Z로의 부착을 나타내고; R13은 -C1-C6 알킬렌-, -C3-C8카보사이클로-, -아릴렌-, -C1-C10 헤테로알킬렌-, -C3-C8헤테로사이클로-, -C1-C10알킬렌-아릴렌-, -아릴렌-C1-C10알킬렌-, -C1-C10알킬렌-(C3-C8카보사이클로)-, -(C3-C8카보사이클로)-C1-C10알킬렌-, -C1-C10알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-, 또는 -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-이다.
45. 구체예 44에 있어서, A는 다음 식을 갖는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:
.
46. 구체예 4 내지 42 중 어느 하나에 있어서, A가 없는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
47. 구체예 4 내지 46 중 어느 하나에 있어서, p는 1 내지 10의 범위에 있는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
48. 구체예 4 내지 46 중 어느 하나에 있어서, p는 1 내지 8의 범위에 있는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
49. 구체예 1 내지 48 중 어느 하나에 있어서, 리간드 유닛은 표적화 항체에 해당하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
50. 약물-링커 화합물로서, 화합물은 약물 유닛 및 링커 유닛을 포함하고, 링커 유닛은 메틸렌 카바메이트 유닛 및 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티를 가진 자기-희생성 조립 유닛으로 구성되고, 약물 유닛은 메틸렌 카바메이트 유닛에 공유 결합에 의해 부착되고, 약물-링커 화합물은 식 V의 구조, 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 가진 약물-링커 화합물:
D는 표시된 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합된 하이드록실, 티올, 아민 또는 아미드 작용기를 가진 약물 유닛이고; T*는 표시된 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합된 상기 작용기의 산소, 황 또는 선택적으로 치환된 질소 헤테로원자이고; R, R1 및 R2는 독립적으로 수소, 선택적으로 치환된 C1-C6 알킬, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴, 또는 선택적으로 치환된 C-결합된 C3-C8 헤테로아릴이거나, 또는 R 및 R1 둘 다는 그것들이 부착되는 질소 및 탄소 원자와 함께 아제티디닐, 피롤로디닐, 피페리디닐 또는 호모피페리디닐 모이어티 (바람직하게는 피롤로디닐 또는 피페리디닐 모이어티)를 포함하고 R2는 수소이며; X는 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티이고; Z'는 스트레쳐 유닛 (Z)에 대한 스트레쳐 유닛 전구체이고 Z에 리간드 유닛의 공유 결합에 의한 부착을 제공하는 작용기로 구성되고; B는 t가 1보다 클 때 존재하고 t가 1일 때 없는 선택적 분지 유닛이고; A는 선택적 연결기 유닛이고; 아래 첨자 t는 1 내지 4의 범위에 있다.
51. 구체예 50에 있어서, D는 자기-희생성 조립 유닛의 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합된 하이드록실 작용기를 가진 약물에 해당하는 약물 유닛이고; T*는 상기 작용기의 산소 원자인 약물-링커 화합물.
52. 구체예 50 또는 51에 있어서, -Y(W)-는 다음의 구조로 표현되는 약물-링커 화합물:
상기 식에서, Y의 질소에 인접한 물결 결합은 A 및/또는 B의 존재 또는 부재에 따라 Z, A 또는 B로의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고, 해시 마크 (#)는 메틸렌 카바메이트 유닛에 Y의 벤질 탄소의 공유 결합에 의한 부착을 나타낸다.
53. 구체예 50 또는 51에 있어서, X는 -W-Y이고, -W-Y-는 다음의 구조로 표현되는 약물-링커 화합물:
상기 식에서 W의 질소 헤테로 원자에 인접한 물결 결합은 A 및/또는 B의 존재 또는 부재에 따라 Z', A 또는 B에 W의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고, 해시 마크 (#)는 메틸렌 카바메이트 유닛에 Y의 벤질 탄소의 공유 결합에 의한 부착을 나타낸다.
54. 구체예 50 내지 53 중 어느 하나에 있어서, Z'는 말레이미드 모이어티를 포함하는 약물-링커 화합물.
55. 구체예 54에 있어서, Z'는 다음 식을 갖는 약물-링커 화합물:
또는
상기 식에서 카르보닐에 인접한 물결선은 A 및/또는 B의 존재 또는 부재에 따라 A, B 또는 X에 Z'의 공유 결합에 의한 부착을 나타낸다.
56. 구체예 50 내지 55 중 어느 하나에 있어서, A가 존재하고 다음 식을 갖는 약물-링커 화합물:
.
57. 구체예 50 내지 56 중 어느 하나에 있어서, B가 없고 t는 1인 약물-링커 화합물.
58. 구체예 50 내지 56 중 어느 하나에 있어서, B가 존재하고 t는 2인 약물-링커 화합물.
59. 복수의 컨쥬게이트 화합물 및 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 리간드-약물 컨쥬게이트 조성물로서, 각각 구체예 1 내지 49 중 어느 하나의 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물의 구조를 갖고, 컨쥬게이트 화합물은 그것들의 p 정수값으로 구별되는 리간드-약물 컨쥬게이트 조성물.
60. 구체예 59에 있어서, 리간드 유닛 당 평균 2 내지 10개의 약물-링커가 있는 리간드-약물 컨쥬게이트 조성물.
61. 구체예 59에 있어서, 리간드 유닛 당 평균 2 내지 8개의 약물-링커가 있는 리간드-약물 컨쥬게이트 조성물.
62. 구체예 1-49 중 어느 하나의 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물, 구체예 50-58 중 어느 하나의 약물-링커 화합물 또는 구체예 59-61 중 어느 하나의 리간드-약물 컨쥬게이트 조성물로서, 약물 유닛은 구조가 산소 헤테로원자가 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합 가능한 하이드록실 작용기를 가진 화합물에 해당하고 화합물은 mTOR 또는 칼시뉴린 반응기 기능을 억제하기 위해 FKBP에 결합하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물, 약물-링커 화합물 또는 리간드-약물 컨쥬게이트 조성물.
63. 구체예 62에 있어서, FKBP 결합 화합물은 에베롤리무스, 타크롤리무스 또는 시롤리무스인 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물, 약물-링커 화합물 또는 리간드-약물 컨쥬게이트 조성물.
64. 구체예 62에 있어서, 화합물 또는 조성물은 다음의 구조를 갖는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물, 약물-링커 화합물 또는 리간드-약물 컨쥬게이트 조성물:
상기 식에서 Ab-S- 모이어티는 표적화 항체의 리간드 유닛이고; R은 수소, 에틸 또는 -CH2CH2N(CH3)2이고; p는 1 내지 20, 1 내지 16 또는 1 내지 8의 범위에 있다.
65. 구체예 62에 있어서, 화합물 또는 조성물은 다음의 구조를 갖는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물, 약물-링커 화합물 또는 리간드-약물 컨쥬게이트 조성물:
상기 식에서 Ab-S- 모이어티는 표적화 항체의 리간드 유닛이고; R은 수소, 에틸 또는 -CH2CH2N(CH3)2이고; p는 1 내지 20, 1 내지 16 또는 1 내지 8의 범위에 있다.
66. 구체예 62에 있어서, 화합물 또는 조성물은 다음의 구조를 갖는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물, 약물-링커 화합물 또는 리간드-약물 컨쥬게이트 조성물:
상기 식에서 Ab-S- 모이어티는 표적화 항체의 리간드 유닛이고; R은 수소, 에틸 또는 -CH2CH2N(CH3)2이고; p는 1 내지 20, 1 내지 16 또는 1 내지 8의 범위에 있다.
67. 구체예 1-49 중 어느 하나의 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물, 구체예 50-58 중 어느 하나의 약물-링커 화합물 또는 구체예 59-61 중 어느 하나의 리간드-약물 컨쥬게이트 조성물로서, 약물 유닛은 구조가 산소 헤테로원자가 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합 가능한 하이드록실 작용기를 가진 아우리스타틴에 해당하고, 화합물은 튜불린 기능을 방해하기 위해 튜불린에 결합하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물, 약물-링커 화합물 또는 리간드-약물 컨쥬게이트 조성물.
68. 구체예 67에 있어서, 아우리스타틴은 MMAE 또는 아우리스타틴 T인 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물, 약물-링커 화합물 또는 리간드-약물 컨쥬게이트 조성물.
69. 구체예 1 내지 49 중 어느 하나의 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 구체예 59 내지 61 중 어느 하나의 리간드-약물 컨쥬게이트 조성물의 유효량을 필요로 하는 대상체에 투여하는 단계를 포함하는, 암 또는 자가면역 질환을 치료하는 방법.
70. 다음 구조를 갖는 약물-링커 화합물을 제조하는 방법:
상기 방법은 쿠르티우스 전위를 통해 표시된 MAC 유닛을 제공하기에 충분한 조건 하에 다음 구조를 가진 변형된 유리 약물을 Z'-A-X'-OH로 표현된 중간물 링커 모이어티와 접촉시키는 단계를 포함하고:
상기 식에서 D는 MAC로 통합된 하이드록실 작용기를 가진 약물 유닛이며, 이것의 산소 헤테로원자는 O*로 지정되고; Z'는 리간드-약물 컨쥬게이트에서 스트레쳐 유닛 (Z)에 대한 스트레쳐 유닛 전구체이고 표적화 리간드에 컨쥬게이션 가능한 작용기로 구성되고; A는 선택적 연결기 유닛이고; X는 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티이고; X'는 X에 대한 자기-희생성 모이어티 전구체이고 쿠르티우스 전위에 참여하는 하이드록실 작용기를 갖고; R은 수소이고; R1은 수소, 또는 C1-C6 알킬, C6-C14 아릴 또는 C-결합된 헤테로아릴이며, 필요한 경우 적합한 보호기로 선택적으로 치환된다.
71. 약물-링커 화합물의 중간물을 제조하는 방법으로서 중간물은 다음의 구조를 가지며:
상기 방법은 쿠르티우스 전위를 통해 표시된 MAC 유닛을 제공하기에 충분한 조건 하에 다음의 구조를 가진 변형된 유리 약물을 A'-X-OH로 표현된 자기-희생성 중간물과 접촉시키는 단계를 포함하고:
D는 MAC로 통합된 하이드록실 작용기를 가진 약물 유닛이고, 이것의 산소 헤테로원자는 O*로 지정되고, A'는 연결기 유닛 (A)에 대한 연결기 유닛 전구체이고 약물-링커 화합물의 링커 유닛의 나머지로의 결합 형성을 위한 작용기로 구성되고; X는 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티이고; R은 수소이고; R1은 수소, 또는 C1-C6 알킬, C6-C14 아릴 또는 C-결합된 헤테로아릴이며, 필요한 경우 적합한 보호기로 선택적으로 치환되는 방법.
72. 약물-링커 화합물을 제조하는 방법으로서 화합물은 다음의 구조를 가지며:
상기 방법은 염소 원자를 유리 약물 작용기의 산소 헤테로원자로 치환하기에 충분한 조건 하에 유리 하이드록실 작용기를 가진 약물을 다음 구조를 가진 N-클로로메틸아민과 접촉시키는 단계를 포함하고:
Z'는 약물-링커 화합물의 스트레쳐 유닛 (Z)에 대한 스트레쳐 유닛 전구체이고 표적화 리간드의 부착을 위한 작용기를 포함하고; A는 선택적 연결기 유닛이고; X는 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티이고; R은 수소, 또는 C1-C6 알킬, C6-C14 아릴 또는 C-결합된 헤테로아릴이며, 적합한 보호기로 선택적으로 치환되고; R1은 수소, 또는 C1-C6 알킬, C6-C14 아릴 또는 C-결합된 헤테로아릴이며, 필요한 경우 적합한 보호기로 선택적으로 치환되거나, 또는 R 및 R1은 그것들이 부착되는 질소 및 탄소 원자와 함께 피롤로디닐 또는 피페리디닐 모이어티를 포함하는 방법.
73. 약물-링커 화합물의 중간물을 제조하는 방법으로서 중간물은 다음의 구조를 가지며:
상기 방법은 염소 원자를 유리 약물 작용기의 산소 헤테로원자로 치환하기에 충분한 조건 하에 유리 하이드록실 작용기를 가진 약물을 다음의 구조를 가진 N-클로로메틸아민과 접촉시키는 단계를 포함하고;
Z'는 약물-링커 화합물의 스트레쳐 유닛 (Z)에 대한 스트레쳐 유닛 전구체이고 표적화 리간드의 부착을 위한 작용기를 포함하고; A'는 연결기 유닛 (A)에 대한 연결기 유닛 전구체이고 약물-링커 화합물의 링커 유닛의 나머지로의 결합 형성을 위한 작용기로 구성되고; X는 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티이고; R은 수소, 또는 C1-C6 알킬, C6-C14 아릴 또는 C-결합된 헤테로아릴이며, 적합한 보호기로 선택적으로 치환되고; R1은 수소, 또는 C1-C6 알킬, C6-C14 아릴 또는 C-결합된 헤테로아릴이며, 필요한 경우 적합한 보호기로 선택적으로 치환되거나, 또는 R 및 R1은 그것들이 부착되는 질소 및 탄소 원자와 함께 피롤로디닐 또는 피페리디닐 모이어티를 포함하는 방법.
실시예
요약:
실시예 1 및 2는 식 Ia'의 메틸렌 알콕시 카바메이트 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 약물 유닛 (D)을 가진 약물-링커 화합물의 대안의 조제물을 기술하는데, 약물 유닛은 아우리스타틴 E의 것이다. 결과로 생긴 약물-링커 화합물은 식 V'의 일반화된 구조를 갖는데:
상기 식에서 R 및 R'는 수소이고 활성화 가능한 모이어티 X는 -Y(W)-이고 -Y(W)-는 식 XVId의 구조를 갖는데:
상기 식에서 자기-희생성 스페이서 유닛 (Y)의 질소 헤테로원자에 인접한 물결선은 연결기 유닛 (A)로의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고 해시 마크 (#)는 MAC 유닛에 Y의 벤질 탄소의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고, O*는 유리 약물의 하이드록실 작용기의 산소 헤테로원자이다.
실시예 3은 환형 MAC 유닛을 가진 모델 자기-희생성 조립 유닛의 합성 및 그것의 조건부 자기-희생을 기술한다.
실시예 4, 5 및 6은 약물-링커 화합물의 합성을 기술하는데 약물 유닛은 각각 트립톨리드, 에베롤리무스 및 타크롤리무스 (FK-506)의 것이며, 이것에서 유리 약물의 하이드록실 작용기가 컨쥬게이션에 사용되어 그것의 산소 헤테로원자는 식 Ia' MAC 유닛으로 통합된다. 상기 약물 중 둘 (타크롤리무스 및 트립톨리드)에 대하여 하이드록실 작용기는 입체 구조적으로 간섭된 이차 하이드록실 작용기이다.
실시예 7은 식 Ia의 메틸렌 카바메이트 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 약물 유닛 (D)을 가진 약물-링커 화합물의 합성을 기술하는데 약물 유닛은 테트라하이드로퀴놀린-함유 화합물 (BMN-673)의 것이다. 결과로 생긴 약물-링커 화합물은 식 V의 일반화된 구조를 갖는데:
상기 식에서 R 및 R'는 수소이고 활성화 가능한 모이어티 X는 식 XVId의 구조를 가진 -Y(W)-이고 T*는 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합된 BMN-673의 테트라하이드로퀴놀린 고리 시스템에서 아민 작용기 (-NH-)의 환화된 질소 헤테로원자를 나타낸다. 실시예는 아민-함유 약물의 컨쥬게이션에 사용에 맞게 조정된 MAC 유닛의 변종을 입증하며, 이 경우에 T*는 환형 아닐린 질소이다.
실시예 8은 티올-함유 약물, 일차, 이차 및 삼차 지방족 알콜-함유 약물, 및 페놀성 알콜-함유 약물에 대한 모델 약물 화합물에 해당하는 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 MAC 유닛 및 그것의 변종으로 각각 구성된 모델 자기-희생성 조립 유닛의 조제물을 기술하는데, 각각의 자기-희생성 조립 유닛은 자기-희생성 조립 유닛 내에서 자기-희생의 시작 이후 모델 약물 화합물을 방출할 수 있다.
실시예 9는 모델 리간드 약물 컨쥬게이트에서 약물-링커 모이어티의 자기-희생성 조립 유닛에서 MAC 유닛 및 그것들의 변종의 자발적 가수분해에 대한 시험관 내 안정성 및 MAC 유닛의 카바메이트 질소에 테더링된(tethered)염기성 유닛으로부터 발생한, pH 7.0에서의 예상치 못한 반감기의 증가를 기술한다.
실시예 10은 N-아세틸 시스테인 (NAC) 컨쥬게이트의 시험관 내 안정성을 기술하는데 N-아세틸 시스테이닐 모이어티는 리간드 유닛의 메틸렌 카바메이트 유닛의 자발적 가수분해에 대하여, 리간드 유닛의 대체물이다.
실시예 11은 ADC의 메틸렌 카바메이트 유닛의 자발적 가수분해에 대한 ADC의 생체 외 안정성을 기술한다.
실시예 12는 자기-희생성 조립 유닛의 글루쿠로니다제 활성화 이후 MAC 유닛 또는 이것의 변종으로 구성된 자기-희생성 조립 유닛을 가진 MAC-컨쥬게이트의 티올-함유 약물, 일차, 이차 및 삼차 지방족 알콜-함유 약물, 및 방향족 알콜-함유 약물에 대한 약물 또는 모델 화합물의 방출을 기술한다.
실시예 13은 메틸렌 카바메이트 유닛으로 구성된 자기-희생성 조립 유닛 내에서 자기-희생을 시작하는 조건부 활성화 시 방향족 아민 질소가 자기-희생성 조립 유닛으로 구성된 NAC 컨쥬게이트의 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 메틸렌 카바메이트 유닛의 선택적으로 치환된 질소 헤테로원자에 해당하는 테트라하이드로퀴놀린-함유 화합물 (BMN-673)의 효율적인 방출을 기술한다.
실시예 14는 각각 조건부로 세포 독성 유리 약물을 방출하는 MAC 유닛을 가진 항체 약물 컨쥬게이트의 항체 리간드 유닛에 의해 표적화된 암 세포에 대한 항체 약물 컨쥬게이트의 세포독성을 기술한다.
일반적인 정보:
하기 정보는 달리 지시되지 않으면 이 섹션에서 기술된 합성 과정에 적용 가능하다. 모든 상업적으로 이용 가능한 무수 용매를 추가의 정제 없이 사용하였다. 분석적 박층 크로마토그래피를 실리카 겔 60 F254 알루미늄 시트 (EMD Chemicals, Gibbstown, NJ) 상에서 수행하였다. 원형 크로마토그래피를 Chromatotron™ 장치 (Harris Research, Palo Alto, CA) 상에서 수행하였다. 컬럼 크로마토그래피를 Biotage Isolera One™ 플래시 정제 시스템 (Charlotte, NC) 상에서 수행하였다. 분석적 HPLC를 Varian ProStar 330 PDA 검출기로 구성된 Varian ProStar™210 용매 전달 시스템 상에서 수행하였다. 샘플을 C12 Phenomenex Synergi™ 2.0 x 150 mm, 4 μm, 80 역상 컬럼 위에서 용출시켰다. 산성 이동상은 아세토니트릴 및 0.05% 트리플루오로아세트산 또는 0.1% 포름산을 함유하는 물로 구성된다. 화합물을 주사 후 1분에 5%에서 11분에 95% 산성 아세토니트릴, 이어서 15분에 등용매 95%까지의 아세토니트릴의 선형 구배로 용출시켰다 (유속 = 1.0 mL/분). LC-MS를 Waters 2996 Photodiode Array Detector와 함께 C12 Phenomenex Synergi 2.0 x 150 mm, 4 μm, 80 Å 역상 컬럼이 장착된 Waters 2695 Separations Module에 인터페이스로 연결된 Waters Xevo™ G2 Tof 질량 분석기 상에서 수행하였다. 산성 용출액은 10분 동안 0.1% 수성 포름산에서 5%에서 95%까지의 아세토니트릴, 이어서 5분 동안 등용매 95% 아세토니트릴의 선형 구배로 구성되었다 (유속 = 0.4 mL/분). UPLC-MS를 Acquity UPLC BEH C18 2.1 x 50 mm, 1.7μm 역상 컬럼이 장착된 Acquity Ultra Performance™ LC에 인터페이스로 연결된 Waters SQ 질량 검출기 상에서 수행하였다. 산성 이동상 (0.1% 포름산)은 3% 아세토니트릴/97% 물 내지 100% 아세토니트릴의 구배로 구성되었다 (달리 지시되지 않으면 유속 = 0.5 mL/분). 예비 HPLC를 Varian ProStar 330 PDA 검출기로 구성된 Varian ProStar 210 용매 전달 시스템 상에서 수행하였다. 생성물을 수중 0.1% 트리플루오로아세트산 (용매 A) 및 아세토니트릴 중 0.1% 트리플루오로아세트산 (용매 B)로 용출하는 C12 Phenomenex Synergi 10.0 x 250 mm, 4 μm, 80 Å 역상 컬럼 위에서 정제하였다. 정제 방법은 용매 A 대 용매 B의 다음 구배, 이어서 5분 동안 등용매 10:90으로 구성되었다: 0에서 5분까지 90:10; 5분에서 80분까지 90:10 내지 10:90. 유속을 4.6 mL/분이었고 254 nm에서 모니터링하였다.
실시예 1: 쿠르티우스 전위를 사용하여 MAC 링커를 포함하는 아우리스타틴 E 약물-링커 화합물의 합성
쿠르티우스 전위를 통해 (2S,3R,4S,5S,6S)-6-(2-(3-((((9H-플루오렌-9-일)메톡시)카르보닐)아미노)프로판아미도)-4-((7S,8R,11R,12R)-12-((S)-1-((3R,4S,5S)-4-((S)-2-((S)-2-(디메틸아미노)-3-메틸부탄아미도)-N,3-디메틸부탄아미도)-3-메톡시-5-메틸헵타노일)피롤리딘-2-일)-8,11-디메틸-3,10-디옥소-7-페닐-2,6,13-트리옥사-4,9-디아자테트라데실)페녹시)-5-(메톡시카르보닐)테트라하이드로-2H-피란-2,3,4-트리일 트리아세테이트 ( 1.2 )의 합성
실온에서 DMF (250 μmol) 중 해당 유리 아우리스타틴 알콜 (1.1의 합성에 대해서는 Jeffrey et al., Org. Lett. (2010) 12:277 참조)로부터 합성된 아지도 케톤 1.0 (30 mg, 37 μmol)에 1.1 (90 mg, 120 μmol)을 용액에 첨가한 후 이어서 5 μL의 디부틸 주석 디라우레이트를 첨가하였다. 그 다음에 반응 혼합물을 60 ℃에서 1시간 동안 교반하였으며 이 시간은 LC/MS가 반응이 종료되었음을 나타낸다. 그 이후, 반응을 예비 HPLC (구배 5-95 아세토니트릴/물 0.05 % TFA)로 직접 정제하여 22 mg의 1.2를 수득하였다. MS (m/z) [M + H]+ C80H110N8O22에 대한 계산치 1535.77, 실측치 1535.80.
(2S,3S,4S,5R,6R)-2-(4-((7S,8R,11R,12R)-12-((S)-1-((3R,4S,5S)-4-((S)-2-((S)-2-(디메틸아미노)-3-메틸부탄아미도)-N,3-디메틸부탄아미도)-3-메톡시-5-메틸헵타노일)피롤리딘-2-일)-8,11-디메틸-3,10-디옥소-7-페닐-2,6,13-트리옥사-4,9-디아자테트라데실)-2-(3-(3-(2,5-디옥소-2,5-디하이드로-1H-피롤-1-일)프로판아미도)프로판아미도)페녹시)-4,5,6-트리하이드록시테트라하이드로-2H-피란-3-카르복시산 ( 1.3 )의 합성:
1.2 (15 mg, 10 μmol)의 MeOH:물 1:1 용액에 LiOH (5 mg)를 첨가하였다. 결과로 생긴 반응 혼합물을 RT에서 10분 동안 격렬하게 교반하였으며 이 시간에 LC/MS가 반응이 종료되었음을 나타낸다. 그 다음에 반응 혼합물을 예비 HPLC (구배 5-95 아세토니트릴/물 0.05 % TFA)로 직접적으로 정제하여 8 mg의 탈보호된 1.2를 수득하였다. 그 이후, DMF (100 μL)를 탈보호된 1.2 8 mg을 함유하는 바이알에 첨가한 후 이어서 20 μL 휴니그 염기(Hunig's base) 및 10 mg (40 mmol) 3-말레이미도프로피온산 N-하이드록시석신이미드 에스터를 첨가하였다. 그 다음에 반응을 RT에서 10분 동안 교반하였으며 이 시간에 LC/MS가 반응이 종료되었음을 나타낸다. 그 뒤에, 반응을 예비 HPLC (구배 5-95 아세토니트릴/물 0.05 % TFA)로 직접적으로 정제하여 7 mg의 1.3, 60 수율을 수득하였다. MS (m/z) [M + H]+ C65H97N9O20에 대한 계산치 1324.68, 실측치 1324.60.
실시예 2: N-클로르메틸아민 합성을 통해 MAC 링커를 포함하는 아우리스타틴 E 약물-링커 화합물의 합성
(2S,3R,4S,5S,6S)-2-(4-((((클로로메틸)(에틸)카바모일)옥시)메틸)-2-나이트로페녹시)-6-(메톡시카르보닐)테트라하이드로-2H-피란-3,4,5-트리일 트리아세테이트 (1.5)의 합성:
DCM (4 mL) 중 1.4 (400 mg, 0.36 mmol) (1.4의 제조에 대해서는 Bosslet et al., 1998, J. Med. Chem. 41:3572 참조)의 용액에 파포름알데하이드 (32 mg, 0.54 mmol) 및 TMSCl (0.212 mL, 1.1 mmol)을 첨가하였다. 반응을 모니터링하면서 RT에서 추가의 2시간 동안 교반하였으며 희석제로서 메탄올을 사용하였고 LC/MS에 의한 메탄올 부가물의 형성이 뒤따른다. 그 이후, 반응을 여과하였고 진공에서 450 mg의 천연 그대로의 1.5를 건조시켰으며, 이것을 그 다음에 추가의 정제 없이 후속 반응에 사용하였다 (Barnes et al., 2009, Org. Lett. 11:273의 과정 참조). MS (m/z) [M + H]+ 메탄올 부가물 C25H32N2O15에 대한 계산치 601.18, 실측치 601.21.
N-클로로메틸아민 치환을 통해 (2R,3S,4R,5R,6R)-2-(4-((7S,8R,11R,12R)-12-((S)-1-((3R,4S,5S)-4-((S)-2-((S)-2-(디메틸아미노)-3-메틸부탄아미도)-N,3-디메틸부탄아미도)-3-메톡시-5-메틸헵타노일)피롤리딘-2-일)-4-에틸-8,11-디메틸-3,10-디옥소-7-페닐-2,6,13-트리옥사-4,9-디아자테트라데실)-2-나이트로페녹시)-6-(메톡시카르보닐)테트라하이드로-2H-피란-3,4,5-트리일 트리아세테이트 ( 1.7 )의 합성:
DCM (300 μL) 중 1.5 (60 mg, 100 μmol)의 용액에 1.6 (110 mg, 150 μmol) 및 휴니그 염기 (50 μL)를 첨가하였다. 반응을 RT에서 추가의 90분 동안 교반하였으며 이 시간에 LC/MS는 반응이 종료되었음을 나타냈다. 그 다음에 반응을 예비 HPLC (구배 5-95 아세토니트릴/물 0.05 % TFA)로 직접적으로 정제하여 45 mg의 1.7을 수득하였다. MS (m/z) [M + H]+ C64H97N7O21에 대한 계산치 1300.67, 실측치 1300.71.
(2R,3S,4R,5R,6R)-2-(2-아미노-4-((7S,8R,11R,12R)-12-((S)-1-((3R,4S,5S)-4-((S)-2-((S)-2-(디메틸아미노)-3-메틸부탄아미도)-N,3-디메틸부탄아미도)-3-메톡시-5-메틸헵타노일)피롤리딘-2-일)-4-에틸-8,11-디메틸-3,10-디옥소-7-페닐-2,6,13-트리옥사-4,9-디아자테트라데실)페녹시)-6-(메톡시카르보닐)테트라하이드로-2H-피란-3,4,5-트리일 트리아세테이트 ( 1.8 )의 합성:
실온에서 MeOH (200 μL) 중 1.7 (10 mg, 6 μmol)에 사마륨 금속 (10 mg, 66 μmol) 및 암모늄 클로라이드 (10 mg, 100 μmol)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 10분 동안 초음파 처리하였으며 이 시간에 LC/MS가 반응이 종료되었음을 나타낸다. 그 다음에 휴니그 염기 (50 μL)를 반응에 첨가하였으며, 이것을 그 이후 용융 깔대기(fritted funnel)를 통해 여과하였다. 그 다음에 반응 혼합물을 물에 용해시켰고 예비 HPLC (구배 5-95 아세토니트릴/물 0.05 % TFA)로 정제하여 22 mg의 1.8을 수득하였다. MS (m/z) [M + H]+ C64H99N7O19에 대한 계산치 1448.75, 실측치 1448.71.
(2R,3S,4R,5R,6R)-2-(2-아미노-4-((7S,8R,11R,12R)-12-((S)-1-((3R,4S,5S)-4-((S)-2-((S)-2-(디메틸아미노)-3-메틸부탄아미도)-N,3-디메틸부탄아미도)-3-메톡시-5-메틸헵타노일)피롤리딘-2-일)-4-에틸-8,11-디메틸-3,10-디옥소-7-페닐-2,6,13-트리옥사-4,9-디아자테트라데실)페녹시)-6-(메톡시카르보닐)테트라하이드로-2H-피란-3,4,5-트리일 트리아세테이트 ( 1.9 )의 합성:
교반 막대가 장착된 1 드램(dram) 바이알에 100 μL의 DCM을 첨가한 후 이어서 5 mg (4.0 μmol) 1.8, Fmoc β-알라닌 (3 mg, 14 μmol) 및 5 mg (21 μmol) N-에톡시카르보닐-2-에톡시-1,2-디하이드로퀴놀린을 첨가하였다. 그 다음에 반응 혼합물을 RT에서 3시간 동안 교반하였으며 이 시간에 LC/MS가 반응이 종료되었음을 나타낸다. 반응을 예비 HPLC (구배 5-95 아세토니트릴/물 0.05 % TFA)로 직접적으로 정제하여 5 mg의 1.9, 83 %를 수득하였다. MS (m/z) [M + H]+ C82H114N8O22에 대한 계산치 1563.80, 실측치 1563.84.
(2R,3R,4R,5S,6R)-6-(4-((7S,8R,11R,12R)-12-((S)-1-((3R,4S,5S)-4-((S)-2-((S)-2-(디메틸아미노)-3-메틸부탄아미도)-N,3-디메틸부탄아미도)-3-메톡시-5-메틸헵타노일)피롤리딘-2-일)-4-에틸-8,11-디메틸-3,10-디옥소-7-페닐-2,6,13-트리옥사-4,9-디아자테트라데실)-2-(3-(3-(2,5-디옥소-2,5-디하이드로-1H-피롤-1-일)프로판아미도)프로판아미도)페녹시)-3,4,5-트리하이드록시테트라하이드로-2H-피란-2-카르복시산, ( 2.0 )의 합성:
1.9 (5 mg, 3 μmol)의 MeOH:물 1:1 용액에 LiOH (5 mg)를 첨가하였다. 그 다음에 결과로 생긴 반응 혼합물을 RT에서 10분 동안 격렬하게 교반하였으며 이 시간에 LC/MS가 반응이 종료되었음을 나타낸다. 그 이후, 반응 혼합물을 예비 HPLC (구배 5-95 아세토니트릴/물 0.05 % TFA)로 직접적으로 정제하여 4 mg의 탈보호된 1.9를 수득하였다. DMF (100 μL)를 4 mg의 탈보호된 1.9를 함유하는 바이알에 첨가한 다음 휴니그 염기 (20 μL) 및 3-말레이미도프로피온산 N-하이드록시석신이미드 에스터 (10 mg, 40 μmol)를 첨가하였다. 반응을 RT에서 10분 동안 교반하였으며 이 시간에 LC/MS가 반응이 종료되었음을 나타낸다. 그 이후 반응 혼합물을 3 mL의 2 % TFA:물로 제1 퀸칭함으로써 예비 HPLC로 직접적으로 정제하여 (HPLC 구배 5-95 아세토니트릴/물 0.05 % TFA) 4.0 mg의 2.0을 수득하였다. MS (m/z) [M + H]+ C67H101N9O20에 대한 계산치 1351.72, 실측치 1351.65.
실시예 1 및 2와 유사하게 다음 구조를 가진 MAC를 포함하는 아우리스타틴 T 약물-링커 화합물을 제조하였다:
상기 식에서 R은 수소 또는 에틸이고 O*는 아우리스타틴 T의 이차 하이드록실 작용기의 MAC 유닛의 산소 헤테로원자이다.
실시예 3: 환형 MAC 유닛을 가진 모델 자기-희생성 조립 유닛의 합성 및 그것의 조건부 자기-희생
(2S,3R,4S,5S,6S)-2-(2-(3-((((9H-플루오렌-9-일)메톡시)카르보닐)아미노)프로판아미도)-4-((((4-하이드록시부틸)카바모일)옥시)메틸)페녹시)-6-(메톡시카르보닐)테트라하이드로-2H-피란-3,4,5-트리일 트리아세테이트 ( 3.1 )의 합성:
DMF (5 mL) 중 파라-나이트로페닐 카보네이트 3.0 (300 mg, 0.33 mmol)의 혼합물에 4-아미노부탄-1-올 (58 mg, 0.66 mmol)을 첨가하였다. 4-아미노부탄-1-올의 첨가시, UPLC-MS에 의해 판단된 바에 따라 반응이 종료되었다. 혼합물을 물 (3x50 mL) 및 브라인 (1x50 mL)로 세척된 에틸 아세테이트 (100 mL)로 부었다. 유기상을 나트륨 설페이트 위에서 건조시켰고, 옮겨 부은 다음 에틸 아세테이트와 함께 용출시키는 2 mm 원형 크로마토트론 플레이트 상에서 원형 크로마토그래피로 정제된 잔류물로 농축하였다. 생성물-함유 분획을 환산 압력 하에서 농축하여 260 mg (92%)의 3.1을 제공한다: 1H NMR (CDCl3) δ 8.40 (s, 1H), 8.07 (s, 1H)), 7.75 (d, 2H, J=7.9 Hz), 7.60 (d, 2H, J=7.4 Hz), 7.38 (t, 2H, J=7.4 Hz), 7.29 (m, 2H), 7.01 (d, 1H, J=2.0Hz), 6.91 (d, 1H, J=6.2 Hz), 5.73 (bs, 1H), 5.4 (t, 1H, J=9.4 Hz), 5.29 (m, 2H), 5.05-5.03 (m, 3H), 4.95 (m, 1H), 4.38 (pent, 2H, J=7.5 Hz), 4.23 (t, 1H, J=7.1 Hz), 4.16 (d, 1H, J=9.7 Hz), 3.73 (s, 3H), 3.65-3.50 (m, 7H), 3.21 (m, 2H), 2.73 (m, 2H), 2.06-2.04 (m, 9H), 1.65-1.59 (m, 4H); UPLC-MS (m/z) (AP+) 864.44 (M+H), t r =1.44분 (유속 0.7 mL/분).
(2S,3R,4S,5S,6S)-2-(2-(3-((((9H-플루오렌-9-일)메톡시)카르보닐)아미노)프로판아미도)-4-(((2-하이드록시피롤리딘-1-카르보닐)옥시)메틸)페녹시)-6-(메톡시카르보닐)테트라하이드로-2H-피란-3,4,5-트리일 트리아세테이트 ( 3.2 ):
디클로로메탄 (2 mL) 중 알콜 3.1 (50 mg, 0.056 mmol)의 혼합물에 데스-마틴 페리오디난(Dess-Martin periodinane) (30 mg, 0.067 mmol)을 첨가하였다. 　반응 혼합물을 1 mm 원형 크로마토트론 플레이트 상에서 직접적으로 정제되기 전에 3시간 동안 교반하였으며, 헥산 중 50% 에틸 아세테이트에 이어서 100% 에틸 아세테이트로 용출하여 19.4 mg (39%)의 3.2를 제공한다:　 　1H NMR (CD3OD) δ 8.04 (d, 2H, J=6.3 Hz), 7.78 (d, 2H, J=7.4 Hz), 7.63 (d, 2H, J=7.5 Hz), 7.37 (t, 2H, J=7.4 Hz), 7.25 (q, 2H, J=7.4 Hz), 7.22 (m, 2H), 7.11 (t, 2H, J=8.2 Hz), 5.49 (t, 1H, J=10.2 Hz), 5.46 (bs, 1H), 5.40 (d, 1H, J=7.9 Hz), 5.19 (t, 1H, J=9.8 Hz), 5.06-5.00 (m, 2H), 4.76 (d, 1H, J=10.1 Hz), 4.37-4.30 (m, 2H), 4.25 (t, 1H, J=6.2 Hz) 3.69 (s, 3H), 3.55-3.45 (m, 4H), 2.65 (pent, 2H, J=6.7 Hz), 2.07-1.95 (m, 11H), 1.24 (m, 3H); UPLC-MS (m/z) (AP+) 884.41 (M+Na+), t r = 1.48분 (유속 0.7 mL/분).
(2S,3R,4S,5S,6S)-2-(2-(3-((((9H-플루오렌-9-일)메톡시)카르보닐)아미노)프로판아미도)-4-(((2-페네톡시피롤리딘-1-카르보닐)옥시)메틸)페녹시)-6-(메톡시카르보닐)테트라하이드로-2H-피란-3,4,5-트리일 트리아세테이트 ( 3.3 )의 합성:
디클로로메탄 (2 mL) 중 피롤리디놀 3.2 (19.4 mg, 22.4 μmol)의 혼합물에 TMSCl (20 μL)을 첨가하였고 반응 혼합물을 1시간 동안 교반하였다. 혼합물을 환산 압력 하에서 농축하였으며, 10분 동안의 고진공을 포함한다. 결과로 생긴 잔류물을 디클로로메탄 (1 mL)에 용해시킨 후 이어서 DIPEA (10 μL)와 함께 2-하이드록시에틸벤젠 (10 μL)에 용해시켰다. 알콜 및 DIPEA의 첨가 직후, UPLC-MS에 의해 판단된 바에 따라 반응이 종료되었다. 혼합물을 1 mm 원형 크로마토트론 플레이트로 직접적으로 흡입하였고 헥산 중 50% 에틸 아세테이트로 용출시켜서 13.8 mg (63%)의 3.3을 제공하였다: 1H NMR (CD3OD) δ 8.13 (bs, 1H), 8.08 (bs, 1H), 7.76 (d, 2H, J=7.4 Hz), 7.61 (d, 2H, J=7.4 Hz), 7.35 (t, 2H, J=7.4 Hz), 7.27-7.03 (m, 8H), 5.48(t, 1H, J=9Hz), 5.37 (d, 1H, J=7.9 Hz), 5.3-5.17 (m, 3H), 5.05-4.99 (m, 2H), 4.44 (d, 1H, J=9.8 Hz), 4.34-4.30 (m, 2H), 4.22 (bs, 1H), 3.79-3.67 (m, 1H), 3.66 (s, 3H), 3.64-3.55 (m, 2H), 3.49 (bs, 1H), 3.30 (m, 1H), 2.79 (bs, 1H), 2.66 (m, 3H), 2.01 (s, 6H), 1.96 (s, 3H), 1.81 (m, 2H), 1.75-1.65 (m, 2H); 분석적 UPLC-MS: MS (m/z) (ESI+) 988.48 (M+Na+), t r = 1.65분 (유속 0.7 mL/분).
(2S,3S,4S,5R,6S)-6-(2-(3-아미노프로판아미도)-4-(((2-페네톡시피롤리딘-1-카르보닐)옥시)메틸)페녹시)-3,4,5-트리하이드록시테트라하이드로-2H-피란-2-카르복시산 ( 3.4 )의 합성:
메탄올 (2 mL) 및 THF (2 mL) 중 피롤리딘 3.3 (50 mg)의 혼합물을 1.0 N 리튬 하이드록시드의 수용액 (2 mL)을 한 방울씩 첨가하였다. 반응 혼합물을 주위 온도에서 1시간 동안 교반하였다. UPLC-MS에 의한 반응 혼합물의 검사는 원하는 생성물 3.4 대 제거 생성물 3.5의 ~2:1 혼합물에 대한 완전한 탈보호를 나타냈다. 반응 혼합물을 아세트산의 한 방울씩 첨가함으로써 pH 7로 중화시켰다. 혼합물을 환산 압력 하에서 농축하였고 결과로 생긴 잔류물을 탈염수 (2 mL)에 용해시켜서 여과하였다. 이 용액을 사용하여 실시예 8에서 기술된 조건 하에서 시험관 내 안정성을 직접적으로 평가하였다: 분석적 UPLC-MS: MS (m/z) 604.35 (M+H+), t r (3.4) = 0.88분 (유속 0.7 mL/분).
실시예 4: MAC 유닛을 포함하는 트립톨리드 약물-링커 화합물의 합성
(2S,3R,4S,5S,6S)-2-(4-(((에틸((((5bS,5cS,6aR,7S,7aR,8aS,8bS,9aS,9bS)-7a-아이소프로필-9b-메틸-3-옥소-1,3,5,5b,5c,6a,6b,7,7a,8a,8b,9b-도데카하이드로-2H 트리스(옥시레노)[2',3':4b,5;2'',3'':6,7;2''',3''':9,10] 펜안트로[1,2-c]푸란-7-일)옥시)메틸)카바모일)옥시)메틸)-2-나이트로페녹시)-6-(메톡시카르보닐)테트라하이드로-2H-피란-3,4,5-트리일 트리아세테이트 ( 4.1 )의 합성:
화합물 1.7을 제조하기 위한 실시예 2의 클로라민 과정 이후: 109 mg (0.17 mmol)의 250 mg (0.13 mmol) 1.5를 이용하여, 7.0 및 65 μl (4.30 mmol)의 휴니그 염기는 85 mg의 7.1, 72 % 수율을 제공하였다. 분석적 UPLC-MS: t r = 2.21분. MS (m/z) [M + H]+ C44H52N2O20에 대한 계산치 929.31, 실측치 929.29.
(2S,3R,4S,5S,6S)-2-(2-아미노-4-(((에틸((((5bS,5cS,6aR,7S,7 aR,8aS,8bS,9aS,9bS)-7a-아이소프로필-9b-메틸-3-옥소-1,3,5,5b,5c,6a,6b,7,7a,8a,8b,9b-도데카하이드로-2H-트리스(옥시레노) [2',3':4b,5;2'',3'':6,7;2''',3''':9,10]펜안트로[1,2-c]푸란-7-일)옥시) 메틸)카바모일)옥시) 메틸)페녹시)-6-(메톡시카르보닐)테트라하이드로-2H-피란-3,4,5-트리일 트리아세테이트 ( 4.2 )의 합성:
25 mL 둥근 바닥 플라스크에 370 μL의 MeOH, 85 mg (0.1 mmol)의 4.1 및 5 mg의 10% Pd/C로 충전된 아르곤 풍선을 장착하였다. 그 다음에 반응 혼합물을 진공 상태로 만들고, 정화하였고 풍선을 통해 3번 수소로 플러싱(flush)하였다. 수소 풍선을 장착하여 반응 혼합물을 RT에서 1시간 동안 격렬하게 교반하였으며 이 시간에 LC/MS가 반응이 종료되었음을 나타냈다. 그 다음에 반응 혼합물을 여과하였고 예비 HPLC (구배 5-95 아세토니트릴/물 0.05 % TFA)로 정제하여 35 mg의 4.2, 44 % 수율을 수득하였다. 분석적 UPLC-MS: t r = 2.14분. MS (m/z) [M + H]+ C44H54N2O18에 대한 계산치 899.34, 실측치 899.37.
(2S,3R,4S,5S,6S)-2-(2-(3-((((9H-플루오렌-9-일)메톡시)카르보닐)아미노) 프로판아미도)-4-(((에틸((((5bS,5cS,6aR,7S,7aR,8aS,8bS,9aS,9bS)-7a-아이소프로필-9b-메틸-3-옥소-1,3,5,5b,5c,6a,6b,7,7a,8a,8b,9b-도데카하이드로-2H-트리스(옥시레노)[2',3':4b,5;2'',3'':6,7;2''',3''':9,10] 펜안트로[1,2-c]푸란-7-일)옥시)메틸)카바모일)옥시)메틸)페녹시)-6-(메톡시카르보닐)테트라하이드로-2H-피란-3,4,5-트리일 트리아세테이트 ( 4.3 )의 합성:
교반 막대가 장착된 1 드램 바이알에 200 μL의 DCM을 첨가한 후 이어서 6 mg (7.0 μmol) 4.2, Fmoc β-알라닌 (8 mg, 28 μmol) 및 7 mg (0. 28 μmol) N-에톡시카르보닐-2-에톡시-1,2-디하이드로퀴놀린을 첨가하였다. 그 다음에 반응 혼합물을 RT에서 추가의 3시간 동안 교반하였고 이 시간에 LC/MS가 반응이 종료되었음을 나타낸다. 반응을 예비 HPLC (구배 5-95 아세토니트릴/물 0.05 % TFA)로 직접적으로 정제하여 6 mg의 4.3, 75 %를 수득하였다. 분석적 UPLC-MS: t r = 2.34분. MS (m/z) [M + H]+ C62H69N3O21에 대한 계산치 1192.44, 실측치 1192.45.
(2S,3S,4S,5R,6S)-6-(2-(3-아미노프로판아미도)-4-(((에틸((((5bS,5cS,6aR,7S,7aR,8aS,8bS,9aS,9bS)-7a-아이소프로필-9b-메틸-3-옥소-1,3,5,5b,5c,6a,6b,7,7a,8a,8b,9b-도데카하이드로-2H-트리스(옥시레노) [2',3':4b,5;2'',3'':6,7;2''',3''':9,10]펜안트로[1,2-c]푸란-7-일)옥시)메틸) 카바모일)옥시)메틸)페녹시)-3,4,5-트리하이드록시테트라하이드로-2H-피란-2-카르복시산 ( 4.4 )의 합성:
화합물 2.0을 얻기 위해 실시예 2의 탈보호 방법 이후: 화합물 4.3 (4.0 mg, 3 μmol)을 2.8 mg의 4.4, 95 % 수율로 전환시켰다. 분석적 UPLC-MS: t r = 1.14분. MS (m/z) [M + H]+ C40H51N3O16에 대한 계산치 830.33, 실측치 830.32.
(2S,3S,4S,5R,6S)-6-(2-(3-(3-(2,5-디옥소-2,5-디하이드로-1H-피롤-1-일) 프로판아미도)프로판아미도)-4-(((에틸((((5bS,5cS,6aR,7S,7aR,8aS,8bS,9aS,9bS)-7a-아이소프로필-9b-메틸-3-옥소1,3,5,5b,5c,6a,6b,7,7a,8a,8b,9b-도데카하이드로-2H 트리스(옥시레노) [2',3':4b,5;2'',3'':6,7;2''',3''':9,10]펜안트로[1,2-c]푸란-7일)옥시)메틸) 카바모일) 옥시)메틸)페녹시)-3,4,5-트리하이드록시테트라하이드로-2H-피란-2-카르복시산 ( 4.5 )의 합성:
2 mg의 4.4 (2 μmol)를 함유하는 1 드램 바이알에 100 μL의 DMF를 첨가한 후 이어서 20 μL (0.1 mmol)의 휴니그 염기 및 2.5 mg (9 μmol)의 3-말레이미도프로피온산 N-하이드록시석신이미드 에스터를 첨가하였다. 그 다음에 반응 혼합물을 RT에서 추가의 10분 동안 교반하였으며 이 시간에 LC/MS가 반응이 종료되었음을 나타낸다. 반응을 2 % TFA:물 (3 mL)로 제1 퀸칭함으로써 예비 HPLC (구배 5-95 아세토니트릴/물 0.05 % TFA)로 직접적으로 정제하였으며, 1.8 mg의 4.5, 90 % 수율을 수득하였다. 분석적 UPLC-MS: t r = 1.61분. MS (m/z) [M + H]+ C47H56N4O19에 대한 계산치 981.35, 실측치 981.38.
실시예 5: MAC 유닛을 포함하는 에베롤리무스 약물-링커 화합물의 합성
2-(트리메틸실릴)에틸 2-(2-{[(1R,2R,4R)-4-[(2S)-2-[(1R,9S,12S,15R,16E,18R, 19R, 21R,23S,24E,26E,28E,30S,32S,35R)-1,18-디하이드록시-19,30-디메톡시-15,17,21,23,29,35 헥사메틸-2,3,10,14,20-펜타옥소-11,36-디옥사-4-아자트리사이클로[30.3.1.04,]헥사트리아콘타-16,24,26,28-테트라엔-12-일]프로필]-2-메톡시사이클로헥실]옥시}에톡시)아세테이트 ( 5.1 )의 합성:
셉타 스크류 캡(septa screw cap) 및 교반 막대가 장착된 1 드램 바이알을 1 mL의 건조 DCM, 2 mg (1 μmol) 로듐 디아세테이트 및 100 mg (0.1 mmol)의 에베롤리무스 (5.1)로 충전하였다. 40 μL (0.2 mmol) 트리메틸-에틸 디아조아세테이트 (5.0)를 RT에서 교반하면서 반응 혼합물체 한 방울씩 첨가하였다. LC/MS는 1시간 후 반응이 종료되었음을 나타냈다. 그 후, 1 mL의 MeOH를 첨가하였고 반응을 여과하였고 진공에서 건조시켰다. 그 다음에 결과로 생긴 오일을 예비 TLC (헥산:에틸 아세테이트, 1:1, rf = 0.50)로 정제하여 73 mg의 5.2, 68 % 수율을 수득하였다. 분석적 UPLC-MS: t r = 1.92분. MS (m/z) [M + H]+ C60H97NO16Si에 대한 계산치 1116.66, 실측치 1116.66.
2-(2-{[(1R,2R,4R)-4-[(2S)-2[(1R,9S,12S,15R,16E,18R,19R,21R,23S,24E,26E, 28E,30S,32S,35R)-1,18-디하이드록시-19,30-디메톡시-15,17,21,23,29,35-헥사메틸-2,3,10,14,20-펜타옥소-11,36-디옥사-4-아자트리사이클로[30.3.1.04,]헥사트리아콘타-16,24,26,28-테트라엔-12-일]프로필]-2-메톡시사이클로헥실]옥시}에톡시)아세트산 ( 5.3 )의 합성:
셉타 스크류 캡 및 교반 막대가 장착된 1 드램 바이알을 1 mL의 건조 DMF, 70 mg (63 μmol)의 5.2 및 52 mg (1.89 mmol)의 트리스(디메틸아미노)설포늄 디플루오로트리메틸실리케이트로 충전하였다. RT에서 교반된 반응을 LC/MS로 모니터링하였고 20분 후에 종료시켰다. 그 다음에 반응 혼합물에 5 mL의 10 M 포스페이트 완충된 식염수 및 추출된 에틸 에테르 3 X 5 ml을 처리하였다. 유기층을 진공에서 건조시켰다. 그 다음에 결과로 생긴 오일을 예비 TLC (DCM:MeOH:AcOH, 8.9:1:0.1, rf = 0.45)로 정제하여 57 mg의 5.3, 89 % 수율을 수득하였다. 분석적 UPLC-MS: t r = 1.79분. MS (m/z) [M + H]+ C55H85NO16,에 대한 계산치 1016.59, 실측치 1016.61.
{4-[(2R)-2-[(2R)-2-아미노-3-메틸부탄아미도]-5(카바모일아미노) 펜탄아미도] 페닐}메틸 N-[(2-{[(1R,2R,4R)-4-[(2S)-2-[(1R,9S,12S,15R,16E,18R,19R,21R,23S,24E,26E,28E,30S,32S,35R)-1,18-디하이드록시-19,30-디메톡시-15,17,21,23,29,35-헥사메틸-2,3,10,14,20-펜타옥소-11,36-디옥사-4-아자트리사이클로[30.3.1.04,]헥사트리아콘타-16,24,26,28-테트라엔-12-일]프로필]-2-메톡시사이클로헥실]옥시}에톡시)메틸]카바메이트 ( 5.5 )의 합성:
15 mg (15 μmol)의 5.3을 함유하는 1 드램 바이알에 300 μL DMF를 첨가한 후 이어서 8 μL (30 μmol)의 디페닐포스포릴 아지드 및 6 μL (45 μmol)의 휴니그 염기를 첨가하였다. 결과로 생긴 혼합물을 RT에서 1시간 동안 교반하였으며, 이 시간에 44 mg (75 μmol)의 5.4 및 2 μl (3 μmol)의 디부틸틴 디라우레이트를 60 ℃에서 반응 혼합물에 첨가하였다. 반응을 60 ℃에서 추가의 2시간 동안 교반하였으며, 이 시간에 LC/MS가 반응이 종료되었음을 나타낸다. 반응 혼합물을 100 μL의 디에틸 아민으로 퀸칭하였고 그 다음에 예비 HPLC (구배 5-95 아세토니트릴/물 0.05 % TFA)로 직접적으로 정제하여 10 mg의 5.5, 47 % 수율을 수득하였다. 분석적 UPLC-MS: t r = 1.49분. MS (m/z) [M + H]+ C73H113N7O19에 대한 계산치 1392.81, 실측치 1392.80.
{4-[(2R)-5-(카바모일아미노)-2-[(2R)-2-[3-(2,5-디옥소-2,5-디하이드로-1H-피롤-1-일) 프로판아미도]-3-메틸부탄아미도]펜탄아미도]페닐}메틸 N-[(2-{[(1R,2R,4R)-4-[(2S)-2-[(1R,9S,12S,15R,16E,18R,19R,21R,23S,24E,26E,28E,30S,32S,35R)-1,18-디하이드록시-19,30-디메톡시-15,17,21,23,29,35-헥사메틸-2,3,10,14,20-펜타옥소-11,36-디옥사-4-아자트리사이클로[30.3.1.04,]헥사트리아콘타-16,24,26,28-테트라엔-12-일]프로필]-2-메톡시사이클로헥실] 옥시}에톡시) 메틸]카바메이트 ( 5.6 )의 합성:
8 mg (5 μmol)의 5.5를 함유하는 1 드램 바이알에 100 μL의 DMF를 첨가한 후 이어서 20 μl (0.15 mmol)의 휴니그 염기 및 3-말레이미도프로피온산 5 mg (18 μmol) N-하이드록시석신이미드 에스터를 첨가하였다. 그 다음에 반응을 RT에서 추가의 30분 동안 교반하였으며 이 시간에 LC/MS가 반응이 종료되었음을 나타낸다. 반응을 2 % TFA:물 (3 mL)로 제1 퀸칭함으로써 예비 HPLC (구배 5-95 아세토니트릴/물 0.05 % TFA)로 직접적으로 정제하여 5 mg의 9.3, 62 % 수율을 수득하였다. 분석적 UPLC-MS: t r = 1.69분. MS (m/z) MS (m/z) [M + H] + C80H118N8O22에 대한 계산치 1543.84, 실측치 1543.86.
실시예 6: MAC 유닛을 포함하는 타크롤리무스 약물-링커 화합물의 합성
2-{[(1R,2R)-4-[(1E)-2-[(1R,9S,12S,13R,14S,17R,18E,21S,23S,24R,25S,27R)-1,14-디하이드록시-23,25-디메톡시-13,19,21,27-테트라메틸-2,3,10,16-테트라옥소-17-(프로프-2-엔-1-일)-11,28-디옥사-4-아자트리사이클로[22.3.1.04,]옥타코스-18-엔-12-일]프로프-1-엔-1-일]-2-메톡시사이클로헥실]옥시}아세트산 ( 6.3 )의 합성:
셉타 스크류 캡 및 아르곤 풍선이 장착된 4 드램 바이알을 3 mL의 건조 DCM, 13 mg (60 μmol)의 로듐 디아세테이트 및 500 mg (0.6 mmol)의 FK-506 (6.1)으로 충전하였다. 그 이후, 200 μL의 DCM 중 200 μL (1.2 mmol)의 tert-부틸 디아조아세테이트를 39℃에서 주사기 펌프를 통해 교반된 반응 혼합물에 한 방울씩 첨가하였다. LC/MS는 1시간 후 반응이 종료되었음을 나타냈으며 그래서 1 mL의 MeOH를 첨가하였다. 그 다음에 반응 혼합물을 여과하였고 진공에서 건조시켰다. 결과로 생긴 오일에 4 mL의 DCM 및 트리플루오로아세트산 (5:1) 용액을 처리하였다. 탈보호 반응은 LC/MS에 의해 나타난 바와 같이 1시간 후 종료되었다. 그 다음에 결과로 생긴 반응 혼합물을 진공에서 건조시켰고 예비 TLC (10 % MeOH:DCM, rf = 0.20)로 정제하여 378 mg의 6.1, 71 % 수율을 수득하였다. 분석적 UPLC-MS: t r = 1.89분. MS (m/z) [M + H]+ C46H71NO14에 대한 계산치 862.49, 실측치 862.52.
{4-[(2S)-2-[(2S)-2-아미노-3-메틸부탄아미도]-5(카바모일아미노) 펜탄아미도]페닐}메틸 N-({[(1R,2R)-4-[(1E)-2-[(1R,9S,12S,13R,14S,17R,18E,21S,23S, 24R,25S,27R)-1,14-디하이드록시-23,25-디메톡시-13,19,21,27-테트라메틸-2,3,10,16-테트라옥소-17-(프로프-2-엔-1-일)-11,28-디옥사-4-아자트리사이클로[22.3.1.04,]옥타코스-18-엔-12-일]프로프-1-엔-1-일]-2-메톡시사이클로헥실] 옥시}메틸) 카바메이트 ( 6.3 )의 합성:
50 mg (58 μmol)의 6.1을 함유하는 4 드램 바이알에 300 μL의 DMF를 첨가한 후 이어서 23 μl (87 μmol)의 디페닐포스포릴 아지드 및 14 μL (1.2 mmol)의 휴니그 염기를 첨가하였다. 그 다음에 반응 혼합물을 RT에서 1시간 동안 교반하였다. 그 이후, 52 mg (87 μmol)의 6.2, 및 2 μL (3 μmol)의 디부틸틴 디라우레이트를 60 ℃에서 첨가하였다. 그 다음에 반응을 60 ℃에서 추가의 2시간 동안 교반하였고 이 시간에 LC/MS가 반응이 종료되었음을 나타낸다. 100 μL의 디에틸 아민으로 퀸칭 후, 반응 혼합물을 예비 HPLC (구배 5-95 아세토니트릴/물 0.05 % TFA)에 의해 직접적으로 정제하여 15 mg의 6.3, 21 % 수율을 수득하였다. 분석적 UPLC-MS: t r = 1.82분. MS (m/z) [M + H]+ C74H114N10O22에 대한 계산치 1238.71, 실측치 1238.70.
{4-[(2S)-5-(카바모일아미노)-2-[(2S)-2-[3-(2,5-디옥소-2,5-디하이드로- 1H-피롤-1-일)프로판아미도]-3-메틸부탄아미도]펜탄아미도]페닐}메틸-N- ({[(1R,2R)-4-[(1E)-2[(1R,9S,12S,13R,14S,17R,18E,21S,23S,24R,25S,27R)-1,14-디하이드록시-23,25-디메톡시-13,19,21,27-테트라메틸-2,3,10,16-테트라옥소-17-(프로프-2-엔-1-일)-11,28-디옥사-4-아자트리사이클로[22.3.1.04,]옥타코스-18-엔-12-일]프로프-1-엔-1-일]-2메톡시사이클로헥실] 옥시}메틸)카바메이트 ( 6.4 )의 합성:
4 mg (3 μmol)의 6.3을 함유하는 1 드램 바이알에 100 μL의 DMF를 첨가한 후 이어서 20 μl (0.1 mmol)의 휴니그 염기 및 2.5 mg (9 μmol) 3-말레이미도프로피온산 N-하이드록시석신이미드 에스터를 첨가하였다. 그 이후, 반응을 RT에서 추가의 30분 동안 교반하였으며 이 시간에 LC/MS가 반응이 종료되었음을 나타낸다. 2 % TFA:물 (3 mL)로 반응을 퀸칭함으로써 반응을 예비 HPLC (구배 5-95 아세토니트릴/물 0.05 % TFA)로 직접적으로 정제하여 3.4 mg의 6.4, 85 % 수율을 수득하였다. 분석적 UPLC-MS: t r = 1.78분. MS (m/z) [M + H]+ C71H104N8O20에 대한 계산치, 1389.74, 실측치 1389.77. 실시예 8의 방법에 따라 결정된 37℃에서 0.1 M PBS 완충제, pH 7.4의 반감기는 10시간이다.
실시예 7: MAC 유닛 변종을 포함하는 테트라하이드로퀴놀린-함유 약물-링커 화합물의 합성
에틸 2-((8S,9R)-5-플루오로-8-(4-플루오로페닐)-9-(1-메틸-1H-1,2,4-트리아졸-5-일)-3-옥소-8,9-디하이드로-2H-피리도[4,3,2-데]프탈라진-7(3H)-일)아세테이트 ( 7.3 )의 합성:
화염 건조된 플라스크를 2.2 mL 무수 THF 중 (8S,9R)-5-플루오로-8-(4-플루오로페닐)-9-(1-메틸-1H-1,2,4-트리아졸-5-일)-8,9-디하이드로-2H-피리도[4,3,2-데]프탈라진-3(7H)-원 (7.0, 49 mg, 129 μmol)으로 충전하였다. 2.5 M 용액을 한 방울씩 첨가하면서 용액을 -80 ℃에서 N2 및 n-부틸 리튬 (77 μL, 188 μmol) 하에 교반하였고 결과로 생긴 반응을 -80 ℃에서 추가의 10분 동안 교반하였다. 그 다음에 에틸 아이오도아세테이트 (7.2, 31 μL, 258 μmol)를 1 mL의 무수 THF의 용액으로 첨가하였다. 그 이후, 반응 혼합물을 LC/MS가 생성물로의 전환이 종료되었음을 나타낼 때까지 0 ℃에서 질소 하에 교반하였다. 그 다음에 반응 혼합물을 -80 ℃로 냉각하였고 포화된 암모늄 클로라이드로 퀸칭하였고, 디클로로메탄으로 희석하였고, 나트륨 바이카보네이트로 세척하였다. 그 다음에 수층을 디클로로메탄으로 추출하였고, 결합된 유기물을 브라인으로 세척하였고, 나트륨 설페이트 위에서 건조시켰고, 건조 농축하였다. 미가공 생성물을 메탄올:디클로로메탄 혼합물로 용출하는 Biotage 컬럼을 통해 실리카 위에서 정제하여 7.3 (43 mg, 72%)을 제공하였다. 분석적 UPLC-MS: t r = 1.79분, m/z (ES+) 실측치 467.55.
2-((8S,9R)-5-플루오로-8-(4-플루오로페닐)-9-(1-메틸-1H-1,2,4-트리아졸-5-일)-3-옥소-8,9-디하이드로-2H-피리도[4,3,2-데]프탈라진-7(3H)-일)아세트산 ( 7.4 )의 합성:
플라스크를 43 mg 에스터 7.3 (92 μmol)로 충전하였으며 이것을 그 다음에 THF (1.5 mL) 및 MeOH (1.5 mL)에 용해시켰다. 결과로 생긴 용액을 N2 하에 교반하였고 0 ℃로 냉각시켰다. 그 다음에 H2O (1.5 mL)에 용해된 리튬 하이드록시드 모노하이드레이트 (7.8 mg, 184 μmol)를 한 방울씩 첨가하였다. 그 이후, 반응을 RT로 가온하였고 2시간 동안 교반하였다. 그 다음에 반응을 아세트산 (10.5 μL, 184 μmol)으로 퀸칭하였고 환산 압력 하에 응축시켰다. 잔류물을 최소한의 DMSO에 용해시켰고 예비 LC로 정제하여 7.4 (35 mg, 87%)를 제공하였다. 분석적 UPLC-MS: t r = 1.47분, m/z (ES+) 실측치 439.42.
2-((8S,9R)-5-플루오로-8-(4-플루오로페닐)-9-(1-메틸-1H-1,2,4-트리아졸-5-일)-3-옥소-8,9-디하이드로-2H-피리도[4,3,2-데]프탈라진-7(3H)-일)아세틸 아지드 ( 7.5 )의 합성:
플라스크를 유리 카르복시산 (7.4, 28 mg, 64 μmol)으로 충전하였으며, 이것을 그 다음에 무수 THF (1.3 mL)에 용해시켰다. 트리에틸아민 (22 μL, 160 μmol)을 첨가하였고 결과로 생긴 반응 혼합물을 질소 하에 RT에서 10분 동안 교반하였다. 그 다음에 디페닐포스포릴 아지드 (14 μL, 64 μmol)를 첨가하였고 결과로 생긴 반응 혼합물을 RT에서 2시간 동안 교반하였으며, 이 시간에 UPLC/MS는 생성물로의 전환을 나타냈다. 그 다음에 재료를 환산 압력 하에 농축하여 미가공 아실 아지드 7.5를 제공하였으며, 이것을 추가의 특성화 없이 추진하였다. 분석적 LC-MS: t r = 12.80분, m/z (ES+) 실측치 436.16 (M+H-N2).
(2S,3R,4S,5S,6S)-2-(2-(3-((((9H-플루오렌-9-일)메톡시)카르보닐)아미노)프로판아미도)-4-((((((8S,9R)-5-플루오로-8-(4-플루오로페닐)-9-(1-메틸-1H-1,2,4-트리아졸-5-일)-3-옥소-8,9-디하이드로-2H-피리도[4,3,2-데]프탈라진-7(3H)-일)메틸)카바모일)옥시)메틸)페녹시)-6-(메톡시카르보닐)테트라하이드로-2H-피란-3,4,5-트리일 트리아세테이트 ( 7.6 )의 합성:
무수 DMF (0.3 mL) 중 아실 아지드 (7.5, 64 μmol)를 함유하는 플라스크에 앞서 기술된 (Bioconjugate Chem. 2006, 17, 831-840) 글루쿠로니드-함유 화합물 Fmoc-βAla-글루쿠로니드 벤질 알콜 (96 mg, 128 μmol)을 첨가하였다. 그 이후, 반응 혼합물을 65 ℃로 가열하였고 65 ℃에서 교반하여 아이소시아네이트로의 아실 아지드의 전위를 촉진하였으며, 카바메이트 작용기를 형성하기 위해 후속 트랩핑하였다 (trapping). 2시간 후, 촉매의 디부틸틴 디라우레이트를 첨가하였다. 65 ℃에서 5시간 동안 지속적인 교반은 생성물로의 보통의 전환을 초래하였다. 반응을 아세토니트릴 및 디메틸설폭시드에 희석하였고 예비 HPLC로 정제하여 7.6 (4.4 mg, 6%)을 제공하였다. 분석적 UPLC-MS: t r = 2.27분, m/z (ES+) 실측치 1185.29.
(2S,3S,4S,5R,6S)-6-(2-(3-(3-(2,5-디옥소-2,5-디하이드로-1H-피롤-1-일)프로판아미도)프로판아미도)-4-((((((8S,9R)-5-플루오로-8-(4-플루오로페닐)-9-(1-메틸-1H-1,2,4-트리아졸-5-일)-3-옥소-8,9-디하이드로-2H-피리도[4,3,2-데]프탈라진-7(3H)-일)메틸)카바모일)옥시)메틸)페녹시)-3,4,5-트리하이드록시테트라하이드로-2H-피란-2-카르복시산 ( 7.7 )의 합성:
4.4 mg 보호된 글루쿠로니드 링커 중간물 7.6 (3.7 μmol)로 충전된 플라스크를 THF (0.13 mL) 및 MeOH (0.13 mL)에 용해시켰다. 결과로 생긴 용액을 N2 하에 교반하였고 0 ℃로 냉각하였다. 그 다음에 H2O (0.13 mL)에 용해된 LiOH·H2O (0.9 mg, 22 μmol)를 한 방울씩 첨가하였다. 그 다음에 반응을 RT로 가온하였고 추가의 4시간 동안 교반하였다. 그 다음에 반응 혼합물을 아세트산 (1.3 μL, 22 μmol)으로 퀸칭하였고 환산 압력 하에 응축시켰다. 얻어진 잔류물을 최소한의 DMSO에 용해시켰고 예비 LC로 정제하여 탈보호된 글루쿠로니드 링커 (1.6 mg, 53%)를 제공하였다. 분석적 UPLC-MS: t r = 1.20분, m/z (ES+) 실측치 822.49. 말레이미도프로피오닐 NHS 에스터 (0.8 mg, 2.9 μmol)를 무수 DMF (0.19)에 용해시켰고 전반적으로 탈보호된 글루쿠로니드 링커 (1.6 mg, 1.9 μmol)를 함유하는 플라스크에 첨가하였다. 그 다음에 DIPEA (1.7 μL, 9.5 μmol)를 첨가하였고 반응을 질소 하에 RT에서 3시간 동안 교반하였다. 그 이후, 반응을 아세토니트릴 및 디메틸설폭시드에 희석하였고 예비 HPLC로 정제하여 약물-링커 7.7 (2 mg, 97%)을 제공하였다. 분석적 UPLC-MS: t r = 1.41분, m/z (ES+) 실측치 973.43.
실시예 8: 모델 유리 약물로서 하이드록실 및 티올-함유 화합물을 방출하는 자기-희생성 조립 유닛을 가진 약물-링커 모델 시스템의 제조
모델 약물의 구조를 포함하는 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 예시의 자기-희생성 조립 유닛을 다음 계획에 따라 N-클로르메틸아민 합성을 통해 제조하였는데, 각각의 제조된 자기-희생성 조립 유닛은 구조 XVId (즉, -PABA(gluc)-)의 자기-희생성 모이어티 및 MAC 유닛으로 구성된다:
상기 식에서 합성에 사용되고 PABA(gluc) 자기-희생성 모이어티의 활성화 시 방출되는 D-T*-H 유리 약물 및 R의 차이는 다음과 같이 표 1에서 나타난다:
1.5 와 함께 D-T*-H로부터 친핵체의 알킬화를 위한 일반적인 과정: 교반 막대, 셉타 및 아르곤 풍선이 장착되고 5 mL의 건조 DCM, 1 mmol의 D-T*-H로 충전된 둥근 바닥 플라스크에, 5 mmol의 휴니그 염기를 첨가한 후 이어서, 2 mmol의 N-클로르메틸아민 화합물 1.5를 주사기를 통해 즉시 첨가하였다. 반응을 시작 재료 D-T*-H가 소모될 때까지 LC/MS로 모니터링하였다; 반응은 전형적으로 2시간 내에 종료되었다. 반응 혼합물을 회전증발(rotoevaporation)을 통해 진공에서 건조시켰다. 그 다음에 결과로 생긴 오일을 Biotage FCC를 통해 에틸 아세테이트 및 헥산 구배로 정제하였다.
(2S,3R,4S,5S,6S)-2-(4-(((에틸(페네톡시메틸)카바모일)옥시)메틸)-2-나이트로페녹시)-6-(메톡시카르보닐)테트라하이드로-2H-피란-3,4,5-트리일 트리아세테이트 ( 8.1 )의 합성:
일반적인 알킬화 과정 이후: (621 mg, 1.05 mmol)의 1.5, (250 μL, 2.1 mmol)의 8.0 및 (939 μL, 5.25 mmol)의 휴니그 염기의 이용은 615 mg의 8.1, 85 % 수율을 제공한다. MS (m/z) [M + H]+ C32H38N2O15에 대한 계산치 691.23, 실측치 691.25, 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 7.80 (s, 1H), 7.52 (dd, J = 9.2, 8.1 Hz, 1H), 7.37-7.30 (m, 1H), 7.27 (t, J=3.5, 2H), 7.23-7.14 (m, 3H), 5.38-5.27 (m, 3H), 5.20 (d, J = 5.9, 1H), 5.12 (d, J = 5.4, 2H), 4.71 (d, J = 14.0, 2H), 4.20 (d, J =11.3, 1H), 3.73 (s, 3H), 3.65 (dt, J = 12.5, 3.5, 2H), 3.39-3.26 (m, 2H), 2.80 (m, 2H), 2.11 (s, 3H), 2.06 (s, 6H), 1.14-1.06 (m, 3H).
(2S,3R,4S,5S,6S)-2-(4-(((에틸(((1-페닐프로판-2일)옥시)메틸)카바모일)옥시)메틸)-2-나이트로페녹시)-6-(메톡시카르보닐)테트라하이드로-2H-피란-3,4,5-트리일 트리아세테이트 ( 8.3 )의 합성:
일반적인 알킬화 과정 이후: (105 mg, 0.175 mmol)의 1.5, (47 μL, 0.35 mmol)의 8.2 및 (156.6 μL, 0.87 mmol)의 휴니그 염기의 이용은 111 mg의 8.3, 90 % 수율을 제공하였다. MS (m/z) [M + H]+ C33H40N2O15 705.68, 실측치 705.65, 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 7.80 (s, 1H), 7.52 (dd, J = 9.2, 8.1 Hz, 1H), 7.37-7.10 (m, 5H), 5.38-5.27 (m, 3H), 5.25-5.01 (m, 3H), 4.80-4.63 (m, 2H), 4.19 (d, J = 14.0, 2H), 4.20 (d, J =8.78, 1H), 3.73 (d, J=2.74, 3H), 3.3-3.03 (m, 2H), 2.80 (m, 2H), 2.60 (dd, J = 13.11, 4.64, 1H), 2.11 (s, 3H), 2.06 (s, 6H), 1.14-1.06 (t, J = 7.37, 3H).
(2S,3R,4S,5S,6S)-2-(4-(((에틸(((2-메틸-1-페닐프로판-2-일)옥시)메틸)카바모일)옥시)메틸)-2-나이트로페녹시)-6-(메톡시카르보닐)테트라하이드로-2H-피란-3,4,5-트리일 트리아세테이트 ( 8.5 )의 합성:
일반적인 알킬화 과정 이후: (534 mg, 0.885 mmol)의 1.5, (260 μL, 0.17 mmol)의 7.5 및 (795 μL, 4.4 mmol)의 휴니그 염기의 이용은 390 mg의 7.6, 61 % 수율을 제공하였다. MS (m/z) [M + H]+ C34H42N2O15에 대한 계산치 719.26, 실측치 719.24, 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 7.80 (d, J=7.2 1H), 7.52 (dd, J = 9.7, 8.4 Hz, 1H), 7.40-7.29 (m, 1H), 7.25-7.13 (m, 5H), 5.37-5.26 (m, 3H), 5.12-5.09 (m, 2H), 4.81 (d, J = 32.0, 2H), 4.18 (m, 1H), 3.73 (s, 3H), 3.41-3.31 (m, 2H), 2.81-2.72 (d, J = 16.9, 2H), 2.11 (m, 3H), 2.11 (s, 3H), 2.05 (s, 6H), 1.19-1.10 (m, 9H).
(2S,3R,4S,5S,6S)-2-(4-(((에틸((나프탈렌-1-일옥시)메틸)카바모일)옥시)메틸)-2-나이트로페녹시)-6-(메톡시카르보닐)테트라하이드로-2H-피란-3,4,5-트리일 트리아세테이트 ( 8.7 )의 합성:
일반적인 알킬화 과정 이후: (791 mg, 1.3 mmol)의 1.5, (377 mg, 2.6 mmol)의 8.6 및 (1.7 ml, 6.5 mmol)의 휴니그 염기의 이용은 768 mg의 8.7, 82 % 수율을 제공하였다. MS (m/z) [M + H]+ C34H36N2O15에 대한 계산치 713.39, 실측치 713.37, 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 8.19 (dd, J = 16.3, 8.5 Hz, 1H), 7.80 (d, J = 7.2 1H), 7.47 (m, 3H), 7.34 (t, J = 10.5 2H), 7.25 (m, 1H), 7.18 (m, 2H), 6.9 (dd, J = 39.5, 6.7 Hz, 1H) 5.49 (d, J = 14.9, 2H), 5.30 (m, 3H), 5.21-5.02 (m, 3H), 4.18 (m, 1H), 3.73 (s, 3H), 3.64-3.49 (m, 2H), 2.31 (s, 2H), 2.12 (s, 3H), 2.06 (s, 6H), 1.32-1.18 (m, 3H).
(2S,3R,4S,5S,6S)-2-(4-(((에틸((페네틸티오)메틸)카바모일)옥시)메틸)-2-나이트로페녹시)-6-(메톡시카르보닐)테트라하이드로-2H-피란-3,4,5-트리일 트리아세테이트 ( 8.9 )의 합성:
일반적인 알킬화 과정 이후: (43 mg, 0.070 mmol)의 1.5, (19 μL, 0.140 mmol)의 8.8 및 (62 μL, 6.5 mmol)의 휴니그 염기의 이용은 42 mg의 8.9, 86 % 수율을 제공하였다. MS (m/z) [M + H]+ C32H38N2O14S에 대한 계산치 707.20, 실측치 707.18, 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 7.79 (s, 1H), 7.50 (dd, J = 10.2, 8.7 Hz, 1H), 7.37-7.08 (m, 6H), 5.38-5.26 (m, 3H), 5.17-5.08 (m, 3H), 4.47 (d, J = 31.3, 2H), 4.17 (d, J = 9.6, 2H), 4.20 (d, J =11.3, 1H), 3.73 (s, 3H), 3.40 (m, 2H), 2.90-2.75 (m, 2H), 2.11 (s, 3H), 2.06 (d, J = 2.8, 6H), 1.14 (t, J = 6.6, 3H).
(2S,3R,4S,5S,6S)-2-(4-((((2-(디메틸아미노)에틸)카바모일)옥시)메틸)-2-나이트로페녹시)-6-(메톡시카르보닐)테트라하이드로-2H-피란-3,4,5-트리일 트리아세테이트 ( 8.11 )의 합성
화합물 8.11을 1.5에 대한 과정을 사용하여 합성하였다. (150 mg, 0.2 mM) 8.10의 이용 (8.10의 합성에 대해서는 Bosslet et al., 1998, J. Med. Chem. 41:3572 참조)은 155 mg의 8.11, 95 % 수율을 제공하였다. 분석적 UPLC 샘플을 MeOH로 제조하여 8.1의 반응성 클로라이드를 퀸칭한다. 분석적 UPLC-MS: t r = 1.40분, MS (m/z) [M + Na]+ C27H37N3NO15에 대한 계산치 666.21, 실측치 666.19.
(2S,3R,4S,5S,6S)-2-(4-((((2-(디메틸아미노)에틸)(페네톡시메틸)카바모일)옥시)메틸)-2-나이트로페녹시)-6-(메톡시카르보닐)테트라하이드로-2H-피란-3,4,5-트리일 트리아세테이트 ( 8.12 )의 합성:
일반적인 알킬화 과정 이후: (97 mg, 0.150 mmol)의 8.11, (37 μL, 0.30 mmol)의 8.0 및 (102 μL, 1.1 mmol)의 휴니그 염기의 이용은 76 mg의 8.12, 72 % 수율을 제공하였다. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 7.84-7.77 (m, 1H), 7.53 (dd, J = 46.5, 9.6 Hz, 1H), 7.35 (t, J = 8.2, 1H), 7.30-7.14 (m, 5H), 5.38-5.26 (m, 3H), 5.21 (t, J = 6.21, 3H), 5.12 (d, J = 7.86, 2H), 4.76 (d, J = 15.7, 2H), 4.22 (dd, J =13.2, 7.4, 1H), 3.73 (s, 3H), 3.70-3.54 (m, 5H), 3.0 (t, J=5.9, 1H), 2.83 (t, J=6.6, 2H), 2.78 (s, 6H), 2.59 (s, 2H), 2.12 (s, 3H), 2.06 (d, J =2.19, 6H).
(2S,3R,4S,5S,6S)-2-(4-((((2-(디메틸아미노)에틸)(((2-메틸-1-페닐프로판-2-일)옥시)메틸)카바모일)옥시)메틸)-2-나이트로페녹시)-6-(메톡시카르보닐)테트라하이드로-2H-피란-3,4,5-트리일 트리아세테이트 ( 8.13 )의 합성:
일반적인 알킬화 과정 이후: (150 mg, 0.23 mmol)의 8.11, (104 μL, 0.69 mmol)의 8.4 및 (102 μL, 1.1 mmol)의 휴니그 염기의 이용은 118 mg의 8.13, 67 % 수율을 제공하였다. MS (m/z) [M + H]+ C36H47N4O15에 대한 계산치 762.30, 실측치 762.32, 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 7.80 (d, J = 24.6 1H), 7.53 (dd, J = 12.3, 8.4 Hz, 1H), 7.34 (t, J = 11.1, 1H), 7.26-7.13 (m, 5H), 5.38-5.26 (m, 3H), 5.21-5.09 (m, 3H), 4.47 (d, J = 27.2, 2H), 4.20 (t, J = 9.74, 1H), 3.73 (s, 3H), 3.55 (td, J = 27.2, 7.7 2H), 2.84 (t, J = 9.7, 1H), 2.76 (t, J = 14.9, 2H), 2.84 (t, J = 9.0, 1H), 2.51 (s, 3H), 2.12 (s, 3H), 2.05 (s, 9H), 1.16 (d, J = 12.2, 6H).
(2S,3S,4S,5R,6S)-2-(메톡시카르보닐)-6-(4-(4-(메톡시메틸)-3-옥소-2,7,10,13,16,19,22,25,28-노나옥사-4-아자노나코스일)-2-나이트로페녹시)테트라하이드로-2H-피란-3,4,5-트리일 트리아세테이트 ( 8.15 )의 합성
화합물 8.15를 1.5에 대한 과정을 사용하여 합성하였다. (500 mg, 0.56 mM) 8.14의 이용 (8.14의 합성에 대해서는 Bosslet et al., 1998, J. Med. Chem. 41:3572 참조)은 516 mg의 8.15, 98 % 수율을 제공하였다. 분석적 UPLC 샘플을 MeOH로 제조하여 8.15의 반응성 클로라이드를 퀸칭한다. 분석적 UPLC-MS: t r = 1.91분, MS (m/z) [M + Na]+ C40H62N23NO23에 대한 계산치 961.36, 실측치 921.40.
(2S,3S,4S,5R,6S)-2-(메톡시카르보닐)-6-(2-나이트로-4-(3-옥소-4-(((1-페닐프로판-2-일)옥시)메틸)-2,7,10,13,16,19,22,25,28-노나옥사-4-아자노나코스일)페녹시)테트라하이드로-2H-피란-3,4,5-트리일 트리아세테이트 ( 8.16 )의 합성:
일반적인 알킬화 과정 이후: (60 mg, 0.064 mmol)의 8.15, (17 μL, 0.128 mmol)의 8.2 및 (41 μL, 0.32 mmol)의 휴니그 염기의 이용은 51 mg의 8.16, 84 % 수율을 제공하였다. MS (m/z) [M + H]+ C48H70N2O23에 대한 계산치 1043.44, 실측치 1043.47, 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 7.79 (s, 1H), 7.53 (t, J = 8.0 Hz, 1H), 7.35 (dd, J = 9.9, 6.1 Hz, 1H), 7.26-7.07 (m, 5H), 5.38-5.27 (m, 3H), 5.20-5.16 (m, 3H), 4.80-4.70 (m, 1H), 4.20 (m, 1H), 3.73 (s, 3H), 3.66-3.49 (m, 32H), 3.45 (t, J = 7.08, 1H), 3.37 (s, 3H), 3.21 (m, 1H), 2.78 (m, 1H) 2.64 (dd, J=13.1, 5.7, 1H), 2.12 (s, 3H), 2.05 (d, J = 2.12, 6H), 1.14 (m, 3H).
아릴 아민으로 아릴 나이트로 기의 환원을 위한 일반적인 과정: 교반 막대 및 고무 셉텀(rubber septum)이 장착된 1 드램 바이알을 1 mmol의 아릴 나이트로 화합물 및 0.2 M의 최종 농도를 위해서 10:1 MeOH:AcOH (부피%)로 충전하였다. 그 다음에 활성화된 아연, 20 mmol을 한 스쿠프(scoop) 첨가하였고 결과로 생긴 혼합물을 RT에서 격렬하게 교반하였다. 반응을 그것의 종료까지 LC/MS로 모니터링하였으며, 종료는 일반적으로 30분 내에 일어난다. 그 다음에 반응 혼합물을 여과하였고 결과로 생긴 고체를 초과량의 MeOH로 세척하였다. 그 다음에 여과물을 진공에서 톨루엔과 건조 공비 혼합하였다(azeotrope). 그 다음에 미가공 오일을 Biotage FCC로 에틸 아세테이트 및 헥산 구배로 정제하였다.
(2S,3S,4R,5R,6S)-6-(2-아미노-4-(((에틸(페네톡시메틸)카바모일)옥시)메틸)페녹시)-5-하이드록시-2-(메톡시카르보닐)테트라하이드로-2H-피란-3,4-디이 디아세테이트 ( 8.17 )의 합성:
일반적인 환원 과정 이후: 400 μL의 MeOH:AcOH에서 8.1 (52 mg, 0.075 mmol)에 아연 (96 mg, 1.5 mmol)을 처리하였다. 반응 혼합물의 정제는 43 mg의 8.17, 86 % 수율을 수득하였다. MS (m/z) [M + H]+ C32H40N2O13에 대한 계산치 661.25, 실측치 661.23, 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 7.30-7.25 (m, 2H), 7.23-7.13 (m, 3H), 6.86 (dd, J = 13.6, 7.02, 1H), 6.66 (m, 2H), 5.38-5.27 (m, 3H), 5.00 (m, 3H), 4.77 (d, J = 15.5, 2H), 4.15 (d, J = 9.6, 1H), 3.80 (m, 2H), 3.74 (s, 3H), 3.68 (t, J = 7.02, 1H), 3.60 (m, 1H), 3.36-3.24 (m, 1H), 2.90-2.79 (m, 1H), 2.07 (s, 3H), 2.05 (d, J = 3.8 6H), 1.09 (q, 3H).
(2S,3R,4S,5S,6S)-2-(2-아미노-4-(((에틸(((1-페닐프로판-2-일)옥시)메틸)카바모일)옥시)메틸)페녹시)-6-(메톡시카르보닐)테트라하이드로-2H-피란-3,4,5-트리일 트리아세테이트 ( 8.18 )의 합성:
일반적인 환원 과정 이후: 350 μL의 MeOH:AcOH에서 8.3 (49 mg, 0.070 mmol)에 아연 (88 mg, 1.4 mmol)을 처리하였다. 반응 혼합물의 정제는 44 mg의 8.18, 93 % 수율을 수득하였다. MS (m/z) [M + H]+ C3H42N2O13에 대한 계산치 675.27, 실측치 675.28, 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 7.92 (s, 1), 7.41-6.85 (m, 7H) 5.44-5.21 (m, 3H), 5.1 (m, 3H), 4.77 (d, J = 5.8, 2H), 4.18 (d, J = 8.7, 1H), 3.74 (d, J= 5.8, 2H), 3.73-3.45 (m, 2H), 3.34-3.23 (m, 2H), 2.89-2.78 (m, 2H), 2.45 (s, 1H), 2.21 (s, 2H), 2.00 (m, 9H), 1.09 (t, J = 6.7, 3H).
(2S,3R,4S,5S,6S)-2-(2-아미노-4-(((에틸(((2-메틸-1-페닐프로판-2-일)옥시)메틸)카바모일)옥시)메틸)페녹시)-6-(메톡시카르보닐)테트라하이드로-2H-피란-3,4,5-트리일 트리아세테이트 ( 8.19 )의 합성:
일반적인 환원 과정 이후: 390 μL의 MeOH:AcOH에서 화합물 8.5 (56 mg, 0.074 mmol)에 아연 (90 mg, 1.42 mmol)을 처리하였다. 반응 혼합물의 정제는 44 mg의 8.19, 93 % 수율을 수득하였다. MS (m/z) [M + H]+ C34H44N2O13에 대한 계산치 689.28, 실측치 689.30, 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 7.26-7.14 (m, 5H), 6.86 (t, J = 7.0, 1H), 7.47 (m, 2H), 5.38-5.26 (m, 3H), 5.00 (s, 3H), 4.87-4.74 (d, J = 38.0, 2H), 4.14 (m, 1H), 3.80 (m, 2H), 3.74 (s, 3H), 3.49 (s, 6H), 3.35 (m, 2H), 2.77 (d, J = 22.0, 2H), 2.08 (s, 3H), 2.05 (d, J = 4.8, 6H), 1.13 (t, J = 6.7, 3H).
(2S,3R,4S,5S,6S)-2-(2-아미노-4-(((에틸((나프탈렌-1-일옥시)메틸)카바모일)옥시)메틸)페녹시)-6-(메톡시카르보닐)테트라하이드로-2H-피란-3,4,5-트리일 트리아세테이트 ( 8.20 )의 합성:
일반적인 환원 과정 이후: 630 μL의 MeOH:AcOH에서 8.7 (89 mg, 0.125 mmol)에 아연 (160 mg, 2.50 mmol)을 처리하였다. 반응 혼합물의 정제는 78 mg의 8.20, 88 % 수율을 수득하였다. MS (m/z) [M + H]+ C34H38N2O13에 대한 계산치 683.24, 실측치 683.21, 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 8.23 (m, 1H), 7.80 (m, 1H), 7.48 (m, 2H), 7.36-7.27 (m, 1H), 7.26-6.40 (m, 5H), 4.4 (d, J = 36.0 2H), 5.38-5.27 (m, 3H), 5.00 (m, 3H), 4.15 (m, 1H), 3.80 (s, 3H), 3.66-3.45 (m, 2H), 2.36 (s, 3H), 2.05 (m, 9H), 3.60 (m, 1H), 1.25 (dt, J = 30.0, 7.84, 1H).
(2S,3R,4S,5S,6S)-2-(2-아미노-4-(((에틸((페네틸티오)메틸)카바모일)옥시)메틸)페녹시)-6-(메톡시카르보닐)테트라하이드로-2H-피란-3,4,5-트리일 트리아세테이트 ( 8.21 )의 합성:
일반적인 환원 과정 이후: 320 μL의 MeOH:AcOH에서 8.9 (45 mg, 0.064 mmol)에 아연 (81 mg, 1.27 mmol)을 처리하였다. 반응 혼합물의 정제는 38 mg의 8.21, 84 % 수율을 수득하였다. MS (m/z) [M + H]+ C34H40N2O12S에 대한 계산치 677.23, 실측치 677.20, 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 7.81 (s, 1H), 7.51 (dd, J = 18.1, 8.6 Hz, 1H), 7.35-7.27 (m, 3H), 7.25-7.08 (m, 3H), 5.38-5.27 (m, 3H), 5.14 (m, 3H), 4.49 (d, J = 34.0, 2H), 4.20 (d, J = 7.90, 2H), 3.74 (s, 3H), 3.50 (s, 2H), 3.46-3.37 (m, 2H), 3.95-2.71 (m, 3H), 2.13 (s, 3H), 2.06 (d, J = 2.8, 6H), 1.15 (t, J = 6.6, 3H).
(2S,3R,4S,5S,6S)-2-(2-아미노-4-((((2-(디메틸아미노)에틸)(페네톡시메틸)카바모일)옥시)메틸)페녹시)-6-(메톡시카르보닐)테트라하이드로-2H-피란-3,4,5-트리일 트리아세테이트 ( 8.22 )의 합성:
일반적인 환원 과정 이후: 380 μL의 MeOH:AcOH에서 화합물 8.12 (51 mg, 0.070 mmol)에 아연 (97 mg, 1.52 mmol)을 처리하였다. 반응 혼합물의 정제는 40 mg의 8.22, 78 % 수율을 수득하였다. MS (m/z) [M + H]+ C34H45N3O13에 대한 계산치 704.30, 실측치 704.27, 1H NMR (400 MHz, DMSO) δ = 7.29-7.11 (m, 5H), 6.82 (t, J = 6.8, 1H), 6.62 (d, J = 1.8, 1H), 6.50 (t, J = 7.3, 1H), 5.52-5.42 (m, 2H), 5.13-5.01 (m, 2H), 4.72-4.63 (m, 5H), 3.62 (s, 3H), 3.54 (m, 2H), 3.24 (m, 2H), 2.75 (m, 2H), 2.40-2.29 (m, 2H), 2.16 (s, 3H), 2.09 (s, 3H), 2.02 (s, 3H), 1.99 (s, 6H).
(2S,3R,4S,5S,6S)-2-(2-아미노-4-((((2-(디메틸아미노)에틸)(((2-메틸-1-페닐프로판-2-일)옥시)메틸)카바모일)옥시)메틸)페녹시)-6-(메톡시카르보닐)테트라하이드로-2H-피란-3,4,5-트리일 트리아세테이트 ( 8.23 )의 합성:
일반적인 환원 과정 이후: 330 μL의 MeOH:AcOH에서 8.13 (50 mg, 0.066 mmol)에 아연 (84 mg, 1.31 mmol)을 처리하였다. 반응 혼합물의 정제는 46 mg의 8.23, 92 % 수율을 수득하였다. MS (m/z) [M + H]+ C36H49N3O13에 대한 계산치 732.33, 실측치 732.29, 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 7.39 (s, 1H), 7.42 (m, 2H), 7.19-7.11 (m, 4H), 6.89 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 5.40-5.25 (m, 3H), 5.15-4.98 (m, 3H), 4.85 (d, J = 32.0 Hz, 2H), 3.73 (s, 2H), 2.89 (m, 2H), 2.77 (t, J = 24.0, 2H), 2.11 (m, 15H), 1.21 (s, 6H).
(2S,3S,4S,5R,6S)-2-(메톡시카르보닐)-6-(2-아미노-4-(3-옥소-4-(((1-페닐프로판-2-일)옥시)메틸)-2,7,10,13,16,19,22,25,28-노나옥사-4-아자노나코스일)페녹시)테트라하이드로-2H-피란-3,4,5-트리일 트리아세테이트 ( 8.24 )의 합성:
셉타 스크류 마개 및 아르곤 풍선이 장착된 1 드램 바이알을 8.16, (56 mg, 0.048 mmol), 틴 디클로라이드 (54 mg, 0.288 mmol), 피리딘 (37 μL, 480 mmol) 및 240 μL의 에탄올로 충전하였다. 반응을 16시간 동안 교반하였으며 이 시간에 LC/MS는 시작 재료의 소모를 나타냈다. 반응 혼합물을 Celite 플러그 위에서 여과하였고 여과물을 플래시 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 투명한 오일로서 22 mg의 8.24, 44 %를 수득하였다. MS (m/z) [M + H]+ C34H44N2O13에 대한 계산치 1013.46, 실측치 1013.43.
아세트아미드 형성에 이은 리튬 하이드록시드 아릴 글루쿠로니드 탈보호를 위한 일반적인 과정. 실온에서 교반 막대 및 PTFE 라이닝된(lined) 캡이 장착된 1 드램 바이알에 1 mmol의 아닐린 글루쿠로니드, 5 mmol의 무수 아세트산, 6 mmol의 휴니그 염기 및 5 mL의 디클로로메탄을 첨가하였다. 반응을 종료까지 LC/MS로 모니터링하였으며, 종료는 일반적으로 1시간 내에 일어난다. 그 이후, 반응 혼합물을 진공에서 톨루엔과 건조 공비 혼합하였다. 그 다음에 RT에서 미가공 오일에 1 mL의 1:1 MeOH 및 포화된 수성 LiOH 용액을 처리하였다. 가수분해 탈보호 반응을 LC/MS로 모니터링하였고 반응은 일반적으로 1시간 내에 종료된다. 그 다음에 반응 혼합물을 예비 HPLC (구배 5-95 아세토니트릴/물 0.05 % TFA)를 사용하여 정제하였다.
(2S,3S,4S,5R,6S)-6-(2-아세트아미도-4-(((에틸(페네톡시메틸)카바모일)옥시)메틸)페녹시)-3,4,5-트리하이드록시테트라하이드로-2H-피란-2-카르복시산 ( 8.25 )의 합성:
일반적인 과정 이후: 화합물 8.17 (63 mg, 0.090 mmol)을 40 mg의 8.25, 80 % 수율로 전환시켰다. MS (m/z) [M + H]+ C27H34N2O11에 대한 계산치 563.22, 실측치 563.18.
(2S,3S,4S,5R,6S)-6-(2-아세트아미도-4-(((에틸(((1-페닐프로판-2-일)옥시)메틸)카바모일)옥시)메틸)페녹시)-3,4,5-트리하이드록시테트라하이드로-2H-피란-2-카르복시산 ( 8.26 )의 합성:
일반적인 과정 이후: 화합물 8.16 (56 mg, 0.078 mmol)을 33 mg의 8.24, 73 % 수율로 전환시켰다. MS (m/z) [M + H]+ C28H36N2O11에 대한 계산치 577.23, 실측치 577.25.
(2S,3S,4S,5R,6S)-6-(2-아세트아미도-4-(((에틸(((2-메틸-1-페닐프로판-2-일)옥시)메틸)카바모일)옥시)메틸)페녹시)-3,4,5-트리하이드록시테트라하이드로-2H-피란-2-카르복시산 ( 8.27 )의 합성:
일반적인 과정 이후: 화합물 8.19 (29 mg, 0.040 mmol)를 18 mg의 8.27, 78 % 수율로 전환시켰다. MS (m/z) [M + H]+ C29H38N2O11에 대한 계산치 591.25, 실측치 591.27.
(2S,3S,4S,5R,6S)-6-(2-아세트아미도-4-(((에틸((나프탈렌-1-일옥시)메틸)카바모일)옥시)메틸)페녹시)-3,4,5-트리하이드록시테트라하이드로-2H-피란-2-카르복시산 ( 8.28 )의 합성:
일반적인 과정 이후: 화합물 8.20 (197 mg, 0.270 mmol)을 103 mg의 8.28, 66 % 수율로 전환시켰다. MS (m/z) [M + H]+ C29H32N2O11에 대한 계산치 585.20, 실측치 585.23.
(2S,3S,4S,5R,6S)-6-(2-아세트아미도-4-(((에틸((페네틸티오)메틸)카바모일)옥시)메틸)페녹시)-3,4,5-트리하이드록시테트라하이드로-2H-피란-2-카르복시산 ( 8.29 )의 합성:
일반적인 과정 이후: 화합물 8.21 (48 mg, 0.067 mmol)을 32 mg의 8.29, 71 % 수율로 전환시켰다. MS (m/z) [M + H]+ C27H34N2O10S에 대한 계산치 579.79, 실측치 579.76.
(2S,3S,4S,5R,6S)-6-(2-아세트아미도-4-((((2-(디메틸아미노)에틸)(페네톡시메틸)카바모일)옥시)메틸)페녹시)-3,4,5-트리하이드록시테트라하이드로-2H-피란-2-카르복시산 ( 8.30 )의 합성:
일반적인 과정 이후: 화합물 8.22 (45 mg, 0.062 mmol)를 28 mg의 8.30, 75 % 수율로 전환시켰다. MS (m/z) [M + H]+ C29H39N3O11에 대한 계산치 606.26, 실측치 606.25.
(2S,3S,4S,5R,6S)-6-(2-아세트아미도-4-((((2-(디메틸아미노)에틸)(((2-메틸-1-페닐프로판-2-일)옥시)메틸)카바모일)옥시)메틸)페녹시)-3,4,5-트리하이드록시테트라하이드로-2H-피란-2-카르복시산 ( 8.31 )의 합성:
일반적인 과정 이후: 화합물 8.23 (50 mg, 0.066 mmol)을 31 mg의 8.31, 72 % 수율로 전환시켰다. MS (m/z) [M + H]+ C31H43N3O11에 대한 계산치 634.29, 실측치 634.32.
(2S,3S,4S,5R,6S)-6-(2-아세트아미도-4-(3-옥소-4-(((1-페닐프로판-2-일)옥시)메틸)-2,7,10,13,16,19,22,25,28-노나옥사-4-아자노나코스일)페녹시)-3,4,5-트리하이드록시테트라하이드로-2H-피란-2-카르복시산 ( 8.32 )의 합성:
일반적인 과정 이후: 화합물 7.26 (52 mg, 0.050 mmol)을 28 mg의 7.34, 62 % 수율로 전환시켰다. MS (m/z) [M + H]+ C29H32N2O11에 대한 계산치 915.43, 실측치 915.41.
실시예 9: 자발적 가수분해에 대하여, 각각 MAC 유닛, 또는 이것의 변종을 포함하는 자기-희생성 조립 유닛을 가진 모델 시스템의 시험관 내 안정성
실시예 8의 최종 N-아세틸 생성물은 자기-희생성 조립 유닛을 함유하며, 각각은 모델 약물 화합물의 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된, 식 I의 메틸렌 카바메이트 유닛을 가지며, 이것은 스트레쳐 유닛 대신에 아세틸로 완료되었다. 이와 같이, 상기 화합물은 모델 약물-링커 화합물을 나타낸다. 자발적 가수분해에 대한 상기 모이어티의 안정성을 다음 일반적인 과정을 사용하여 결정하였다.
약물-링커 안정성을 테스트하기 위한 일반적인 과정: 실시예 8의 최종 N-아세틸 생성물을 37 ℃에서 바이알에서 1 mL 0.1 M 포스페이트 완충된 식염수, pH 7.4에 용해시켰다. LC/MS 샘플을 HPLC 바이알에서 100 μL의 MeOH에 배양된 화합물 용액의 2 μL 앨리쿼트를 첨가함으로써 제조하였다. 각 컨쥬게이트를 7일 동안 24시간마다 테스트하였다.
에틸 또는 PEG로서 R을 가진 식 I의 메틸렌 카바메이트 유닛을 가진 모델 약물-링커 화합물에 대하여, 이차 지방족 알콜 (지방족 알콜-함유 유리 약물을 대신함)은 모델 약물-링커 화합물 (각각 8.26 및 8.32)을 제공하였으며 이것은 7일 후 아무런 분해의 징후를 나타내지 않았다. 에틸로서 R을 가진 메틸렌 카바메이트 유닛을 가진 티올-함유 모델 약물 화합물의 모델 약물-링커 화합물 (8.29) 또한 7일 후 아무런 분해의 징후를 나타내지 않았다. 훌륭한 안정성을 가진 약물 유닛 (8.28)에 공유 결합에 의해 부착된 MAC 유닛을 가진 모델 약물-링커 화합물은 에틸로서 R 및 나프톨의 약물 유닛 (방향족 알콜-함유 약물을 대신함)을 제공하였으며, 이것은 연구 기간 동안은 이차 지방족 알콜의 해당 모델 약물-링커 화합물 (8.26)과 구별할 수 없었다. 상기 결과는 예상치 못했는데 방향족 알콜의 산소 헤테로원자를 포함하는 MAC 유닛이 지방족-OH와 비교하여 더 낮은 pKa 및 따라서 아릴-OH의 더 나은 이탈기 능력으로 인해 이차 알콜을 포함하는 것만큼 가수분해 안정하지 않을 수도 있기 때문이다. 그에 반해서, 일차 및 이차 지방족 알콜-함유 유리 약물을 대신하는 일차 및 삼차 지방족 알콜은 적합한 안정성을 갖고 있지만 이차 알콜의 모델 약물 링커 화합물에 대하여 관찰된 것과 같은 정도는 아닌, 에틸로서 R을 가진 모델 약물-링커 화합물 (각각 8.25 및 8.27)을 제공하였다. 예상 외로, R이 에틸 대신에 디메틸아미노에틸일 때, 일차 및 삼차 알콜 모델 약물 화합물은 이차 지방족 알콜의 모델 약물-링커 화합물 (8.26)과 같이 훌륭한 안정성을 갖는 것으로 나타난 모델 약물-링커 화합물 (8.25 및 8.27)을 제공한다.
발명자들은 약물 링커의 안정성이, 제한이 아니라 디메틸아미노알킬 모이어티를 포함하는 본원에서 한정된 염기성 유닛과, 약물 링커의 메틸렌 카바메이트 유닛의 카바메이트 질소의 치환에 의해 개선될 수도 있다고 생각한다.
실시예 10: 메틸렌 카바메이트 유닛의 자발적 가수분해에 대한, 자기-희생성 조립 유닛을 가진 약물-링커 화합물의 시험관 내 안정성
각각 실시예 4, 5, 6 및 7의 링커-약물 화합물 4.5 (트립톨리드), 5.6 (에베롤리무스), 6.4 (트리콜리무스) 및 7.7 (BMN-673) 내 해당 모이어티로 표현되는, 약물-링커 모이어티의 MAC 유닛 변종의 안정성을 다음 방식으로 평가하였다.
화합물 7.7의 의 시험관 내 안정성의 평가를 위해 이 약물-링커 화합물을 그것의 N-아세틸시스테인 컨쥬게이트 (NAC-7.7)로 전환시켰으며, 이것은 표적화 항체 리간드 유닛에 대한 대용물의 역할을 하는 NAC를 모델에 제공한다. 상기 목적을 위해, 약물-링커 화합물의 8 마이크로리터의 8 mM DMSO 스톡(stock)을 포스페이트-완충된 식염수 (0.39 mL)에 희석하였다. 그 다음에 각각의 약물-링커 화합물에서 말레이미드 모이어티를 N-아세틸시스테인 (0.8 μL, 100 mM 스톡)으로 퀸칭하였고, 재료를 37 ℃ 인큐베이터에 저장하였다. 앨리쿼트를 14일까지 다양한 시점에 꺼내서 약물-링커 보전성에 대하여 UPLC-MS로 분석하였다.
안정성 테스트를 실시예 9에서와 같이 실행하였다. 모델 약물 링커 화합물 4.5, 5.6 및 6.4에 대하여 37 ℃에서 0.1 M PBS, pH 7.4에서 및 모델 컨쥬게이트 NAC-7.7에 대하여 4 mM PBS, pH 7.4, 37 ℃에서 14일 배양 후 아무런 약물-링커 분해의 표시가 언급되지 않았다. NAC-7.7의 경우에서, 석신이미드 모이어티의 가수분해의 해당 산-아미드를 관찰하였다. 예상 외로, 유리를 함유하는 이차 지방족-알콜에 대한 대체물로서 이차 지방족 알콜을 포함하는 모델 약물-링커 화합물 (8.26)은 유리 약물 (트리콜리무스)을 함유하는 이차 지방족-알콜로부터 유래된 약물-링커 화합물 6.4의 허용 가능한 안정성과 비교하여 안정성을 증가시킨다. 또한, 일차 지방족 알콜-함유 유리 약물 (에베롤리무스)로부터 유래된 약물-링커 화합물 5.6은 일차 지방족 알콜-함유 유리 약물에 대한 대체물로서 일차 지방족 알콜로부터 유래된 모델 약물-링커 화합물 (8.23)과 비교하여 더 나은 가수분해 안정한 것으로 발견되었다.
따라서, 각각의 모델 약물 화합물은 허용 가능한 안정성의 메틸렌 카바메이트 유닛을 가진 약물-링커 모이어티를 제공하였으며, 안정성의 정도는 헤테로원자 T*의 동일성, 및 따라서 그것이 컨쥬게이트되는 약물 상의 작용기의 동일성에 대하여 독립적이지만, 또한 약물 유닛의 나머지 구조에 의존적일 수도 있는 것으로 나타난다. 염기성 모이어티로 N-치환된 메틸렌 카바메이트 유닛으로의 결과는 예외적인 안정성의 약물 링커 모이어티를 제공한다.
실시예 11: 메틸렌 카바메이트 유닛의 자발적 가수분해에 대한, 자기-희생성 조립 유닛을 가진 항체 약물 컨쥬게이트의 생체 외 안정성
실시예 14에서와 같이 제조된 약물-링커 화합물 1.3의 네 개의 약물-라이너(liner) 모이어티를 가진 ADC (즉, 약 4의 평균 약물 로딩을 가진 ADC 조성물)을 상업적으로 이용 가능한 래트 및 마우스 혈장 (Bioreclamation)의 200 μL 멸균 앨리쿼트에서 1 mg/mL로 배양하였다. 앨리쿼트를 37 ℃에서 배양하였고 각 시점에 -80 ℃에서 얼렸다. 배양이 종료된 후, 샘플을 녹여서 50 μL 네트 IgSelect 레진 (GE Healthcare)을 각 앨리쿼트에 첨가하였다. 샘플을 4 ℃에서 적어도 3시간 동안 회전시켰고 진공 매니폴드(vacuum manifold) 상의 96-웰 필터 플레이트 (Seahorse)로 옮겼다. 레진을 3 mM PBS (Gibco)로 세 번 세척하였고 원심분리하여 IgG Elution Buffer (Pierce)의 두 개의 50 μL 앨리쿼트로 용출시켰다. 정제된 ADC를 15 μL의 1M Tris (pH 7.4)로 중화시켰고 PNGaseF (New England Biolabs)를 사용하여 37 ℃에서 한 시간 동안 데글리코실화하였다. ADC가 원래의, 온전한 상태에서 분석될 수 있도록 각 샘플의 40 μL 주사를 QTOF (Agilent) 질량 분석기와 연결된 Polyhydroxylethyl A SEC 컬럼 (PolyLC) 상에서 용해시켰다 (Valliere-Douglass, John et. al. "Native Intact Mass Determination of Antibodies Conjugated with Monomethyl Auristatin E and F at Interchain Cysteine Residues" Analytical Chemistry 2012, 84, 2843-2849 참조). 온전한 ADC의 미가공 질량 스펙트럼을 디콘볼루션하였고 (deconvolute), 각각의 디콘볼루션된 피크 아래 면적을 통합시켜서 각 샘플에 대한 평균 약물-항체 비를 결정하였다. 도 1은 일 단위로 시간이 흐름에 따라 상기 질량 분석법에 의해 결정된 약물-항체 비의 함수로서 AE 약물 컨쥬게이트의 혈장 안정성을 나타낸다.
질량 스펙트럼 데이터는 발생한 어떠한 약물 손실이 리간드 유닛으로부터 약물-링커의 완전한 제거 때문이지만 MAC 유닛의 가수분해 불안정성에 기인한 링커 분해 때문은 아니라는 것을 확인한다. 질량 스펙트럼 데이터는 또한 스트레쳐 유닛의 석신이미드 모이어티의 석신이미드 고리 시스템의, 해당 산-아미드 모이어티로의, 완전한 가수분해 이후 약물:항체 비는 일정하게 유지되었다는 것을 입증한다.
구조가 약물 또는 모델 약물에 해당하는 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 메틸렌 카바메이트 유닛을 가진 자기-희생성 조립 유닛을 가진, 본원에서 기술된 다양한 구조에 대한 안정성 데이터는 표 4에서 요약된다.
자기-희생성 조립 유닛 안정성의 요약
약물 또는 모델 약물
(카바메이트 R) 		구조
(약물 작용기) 		LC/MS로 관찰된 상대적인 분해 반감기
1.3 (H) cAC10-AE 컨쥬게이트 (2°OH)* 관찰된 것 없음
4.5 (Et) 트립톨리드-링커 화합물 (2°OH) 관찰된 것 없음
5.6 (H) 에베롤리무스-링커 화합물 (2°OH) 7일
6.4 (H) 트리콜리무스-링커 화합물 (1°OH) 관찰된 것 없음
7.7 (H) NAC-(BMN-673) 컨쥬게이트 (2°NH) 관찰된 것 없음
8.25 (Et) 모델 약물-링커 화합물 (1°OH) 7일
8.30 (BU)** 모델 약물-링커 화합물 (1°OH) 관찰된 것 없음
8.26 (Et) 모델 약물-링커 화합물 (2°OH) 관찰된 것 없음
8.32 (PEG8) 모델 약물-링커 화합물 (2°OH) 관찰된 것 없음
8.27 (Et) 모델 약물-링커 화합물 (3°OH) 7일
8.31 (BU) 모델 약물-링커 화합물 (3°OH) 관찰된 것 없음
8.28 (Et) 모델 약물-링커 화합물 (Ar- OH) 관찰된 것 없음
8.29 (Et) 모델 약물-링커 화합물 (1°SH) 관찰된 것 없음
* 37 ℃에서 래트 또는 마우스 혈장에서 배양됨, 다른 모든 것들은 37 ℃에서 0.1 M PBS, pH 7.4에서 배양됨
** BU는 -CH2CH2-N(CH3)2이다
실시예 12. 자기-희생성 조립 유닛의 글루쿠로니다제 활성화 이후 MAC 유닛 또는 이것의 변종으로 구성된 자기-희생성 조립 유닛을 가진 NAC-컨쥬게이트의 티올-함유 약물, 일차, 이차 및 삼차 지방족 알콜-함유 약물, 및 페놀성 알콜-함유 약물에 대한 유리 약물 또는 모델 화합물의 방출
실시예 7의 약물-링커 화합물로부터 유래된 NAC-7.7 컨쥬게이트로부터 유리 약물의 방출을 다음 방식으로 평가하였다: 효소 스톡을 pH 5 100 mM 나트륨 아세테이트 완충제에 B-1형 β-글루쿠로니다제 (소 간, 1,644,000 유닛/g 고체)를 0.5 mg/mL의 작용 농도로 용해시켜서 제조하였다. 화합물 7.7의 8 mM 약물-링커 스톡의 5 마이크로리터를 12.5 μL DMSO, 26.3 μL의 포스페이트-완충된 식염수, 및 6.75 μL의 100 mM N-아세틸시스테인에 첨가하였다. 그 다음에 퀸칭된 링커를 0.45 mL 효소 스톡으로 희석하였다. 그 다음에 효소에 의한 반응을 37 ℃에서 배양하였으며, 1, 10, 20, 및 40분의 다양한 시점에 채취하였다. 각 시점 샘플은 5배 부피의 매우 차가운 메탄올에 희석된 20 μL 반응으로 구성되고 모든 샘플이 중단될 때까지 -20 ℃로 냉각하였다. 그 다음에 샘플을 12,000 g에서 5분 동안 원심분리하였고 20 μL의 상층액을 UPLC-MS로 분석하였다. 20분의 효소 분해 후 약물-링커는 완전히 소모되었다. 40분 까지, 대부분의 재료들은 유리 약물이며, 링커 시스템으로부터 효과적인 완전한 약물 방출을 나타낸다.
자기-희생성 조립 유닛의 자기-희생 후 검출 가능한 중간물이 없는 MAC 유닛으로부터 유리 약물을 신속하게 방출하는 cAC10-2.0 컨쥬게이트와 달리, NAC-7.7 컨쥬게이트는 중간물, NH2-CH2-7.0의 빌드-업(build-up)을 나타내며, 이것의 구조는 다음 계획에서 나타난다.
실시예 8의 약물-링커 모이어티를 포함하는 NAC 컨쥬게이트로부터 대체물 "유리 약물"의 방출을 또한 연구하였다. 상기 화합물을 N-아세틸 캡핑 기를 N-3-(프로피오노일)-말레이미드로 대체함으로써 제조하였으며, 이것은 모델 약물 링커 화합물 8.23-8.30의 제조에 사용된 아미노 중간물에서 말레이미드 스트레쳐 유닛 전구체를 도입한다. 그 다음에 말레이미드 모이어티를 NAC-7.7의 제조에 대하여 앞서 기술된 바와 같이 N-아세틸-시스테인로 퀸칭한다. 실시예8의 아미노 중간물로부터 유래된 NAC-컨쥬게이트는 다음의 일반화된 구조를 갖는데:
상기 식에서 T*는 일차 알콜 또는 티올-함유 화합물의 하이드록실 또는 설프히드릴 작용기의 산소 또는 황 헤테로원자 또는 이차 또는 삼차 알콜-함유 화합물 또는 표 3의 페놀-함유 화합물의 하이드록실 작용기의 산소 헤테로원자이다. R 및 방출된 화합물의 차이에 따른 완전한 D-T*-H 방출 시간은 표 5에서 나타난다.
자기-희생의 활성화 이후 유리 약물 방출 효율
D-T*-H
(해당 모델 약물-링커 화합물)
 R 100% 방출까지의 시간 (분)

일차 알콜 (8.25)
-CH2CH3 		15
일차 알콜 (8.30) -CH2CH2N(CH3)2 15

이차 알콜 (8.26)
-CH2CH3
45

이차 알콜 (8.32)
-PEG8
15

삼차 알콜 (8.27)
-CH2CH3
15

삼차 알콜 (8.31)
-CH2CH2N(CH3)2
15

방향족 알콜 (8.28)
-CH2CH3
25

티올 (8.29)
-CH2CH3
40
실시예 13: 항체 약물 컨쥬게이트의 자기-희생성 조립 유닛의 조건부 활성화로 인해 항체 약물 컨쥬게이트의 MAC 유닛으로부터 방출된 표적화된 암 세포로의 세포독성 유리 약물의 세포 내 전달
실시예 7의 약물-링커 모이어티를 갖고 실시예 14의 방식으로 제조된, 8 약물 로딩된 cOKT9-7.7 컨쥬게이트와 접촉된 Lovo 세포 (인간 대장 선암종 세포주)는 도 2에서 나타난 바와 같이 표적화되지 않은 동량의 유리 약물과 접촉될 때보다 더 많은 양의 세포 내 유리 약물 (즉, 화합물 7.0)을 갖는다는 것을 발견하였다. 상기 결과는 ADC가 원하는 세포를 표적화하고 ADC의 세포 내 내재화 시 효율적으로 유리 약물을 방출한다는 것을 나타낸다.
실시예 14: MAC 유닛을 가진 ADC의 제조 및 그것들의 시험관 내 세포독성
표적화 항체 리간드 cAC10 및 h1F6은 각각 US 8,257,706 및 US 2009/0148942에 기술된다. cAC10은 CD30+ 세포를 표적화하며, 이것은 Karpas 299, L540cy 및 L-428을 포함한다. h1F6은 CD70+ 세포를 표적화하며, 이것은 786-O, L-428 및 Caki-1을 포함한다.
8의 동질의 약물 로딩을 가진 ADC 조성물에 대하여, 표적화 항체 리간드의 사슬 간 이황화 결합의 완전한 환원을 US 2003/00883263의 방법으로 달성하였다. 간략히 말하면, 1mM 에틸렌디아민테트라아세트산 (EDTA)이 들어있는 포스페이트 완충된 식염수 중 표적화 항체 (5-10 mg/mL)에 칼륨 포스페이트 2염기를 사용하여 pH 7.4로 중화된 10 eq. 트리스(2-카르복시에틸)포스핀 (TCEP)를 처리하였고 37 ℃에서 45분 동안 배양하였다. 저분자량 약제의 분리를 Sephadex G25 컬럼에 의한 크기 배제 크로마토그래피로 달성한다.
약 4의 평균 약물 로딩을 가진 ADC 조성물을 제공하기 위한 표적화 항체 리간드의 부분적 환원을 US 2005/0238649의 방법을 사용하여 달성하였다. 간략히 말하면, 1mM EDTA가 들어있는 포스페이트 완충된 식염수, pH 7.4 중 항체에 2.1 eq. TCEP를 처리하였고 그 다음에 37 ℃에서 약 45분 동안 배양하였다. 티올/Ab 값을 용액의 280 nm에서의 흡광도로부터 환원된 항체 농도 및 DTNB와의 반응 및 412 nm에서 흡광도의 결정에 의해 티올 농도를 결정함으로써 확인하였다.
약물-링커 화합물을 US 2005/0238649의 방법을 사용하여 완전히 및 부분적으로 환원된 표적화 항체 리간드에 컨쥬게이션하였다. 간략히 말하면, DMSO 중 약물-링커 화합물을 초과량의 DMSO와 함께 EDTA가 들어있는 PBS 중 환원된 항체에 15%의 총 반응 공용매(co-solvent)로 첨가하였다. 주위 온도에서 30분 후, 초과량의 n-아세틸 시스테인을 혼합물에 첨가하여 모든 미반응 말레이미드 기를 퀸칭하였다. 반응 혼합물을 Sephadex G25 수지를 사용하여 PBS 완충제로 탈염함으로써 정제하였다.
결과로 생긴 ADC 조성물의 단백질 농도를 280 nm에서 결정하였다. 결합된 약물을 소수성 상호작용 (HIC) HPLC을 사용한 분석에 의해 정량화하였다.
다음 표에서 언급된 cAC10-1006 및 hF16-1006은 식 XVIII를 가진 val-cit-PABA 자기-희생성 모이어티에 대한 카바메이트 작용기를 통해 각각 모노메틸 아우리스타틴 E (MMAE)에 그것의 N 말단에서 컨쥬게이션된 키메라 AC10 항체 및 인간화된 F16 항체이고 대조군으로 사용하였다. 결과로 생긴 ADC를 시험관 내 활성을 결정하기 위해 다수의 세포주에 대하여 테스트하였으며, 이것의 결과는 표 5 및 6에서 요약된다.
MAC 링커로 제조된 ADC의 시험관 내 세포독성 활성; 값은 ng/mL 단위의 IC50을 나타낸다.
ADC Dr/Ab Karpas 299
CD30+ CD70-		 L540cy
CD30+
CD70 (낮음)		 786-0
CD70+		 Caki-1
CD70+
h1F6-1.3 3.6 >1000 >1000* >1000** 19
cAC10-1.3 3.7 0.8 3 >1000 >1000
cAC10-1006 4.0 1 8 >1000 >1000
h1F6-1006 4.0 >1000 >1000 >1000** 7
MAC 링커로 제조된 ADC의 시험관 내 세포독성 활성; 값은 ng/mL 단위의 IC50을 나타낸다.
ADC Dr/Ab Karpas 299
CD30+
CD70-		 L540cy
CD30+
CD70-		 L-428
CD30 (중간)
CD70 (낮음)		 HEL92.1.7
CD30-
CD70-
cAC10-2.0 8.0 0.4 3 65 >1000
cAC10-1006 4.0 0.6 9 >1000* >1000
h1F6-1006 4.0 >1000 >1000 >1000* >1000
*세포주는 MMAE에 대하여 저항성인 것으로 공지되어 있다
**아우리스타틴에 대하여 저항성인 것으로 공지되어 있는 세포주

Claims (73)

  1. 리간드 유닛, 약물 유닛 및 링커 유닛을 포함하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물로서, 링커 유닛은 메틸렌 카바메이트 유닛 및 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티를 가진 자기-희생성 (SI) 조립 유닛으로 구성되고, 메틸렌 카바메이트 유닛은 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착되고, 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 SI 조립 유닛은 식 SI의 구조 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염으로 표현되는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:

    상기 식에서
    물결선은 링커 유닛의 나머지로의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고;
    D는 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합된 하이드록실, 티올, 아민 또는 아미드 작용기를 가진 약물 유닛이고;
    T*는 표시된 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합된 상기 작용기의 산소, 황 또는 선택적으로 치환된 질소 헤테로원자이고;
    X는 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티이고;
    R, R1 및 R2는 독립적으로 수소, 선택적으로 치환된 C1-C6 알킬, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴, 또는 선택적으로 치환된 C-결합된 C3-C8 헤테로아릴이거나, 또는
    R 및 R1는 둘 다 그것들이 부착되는 질소 및 탄소 원자와 함께 아제티디닐, 피롤로디닐, 피페리디닐 또는 호모피페리디닐 모이어티를 포함하고, R2는 수소이다.
  2. 제1 항에 있어서, 약물 유닛에 공유 결합에 의해 부착된 SI 조립 유닛은 식 SIa 또는 SIb의 구조 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염으로 표현되는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:

    상기 식에서 s는 0, 1, 2 또는 3이다.
  3. 제2 항에 있어서, R 및 R1은 수소, 선택적으로 치환된 C1-C6 알킬 또는 선택적으로 치환된 C6-14 아릴로부터 독립적으로 선택되고; 아래 첨자 s는 0, 1, 또는 2인 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  4. 제1 항에 있어서, 식 II 또는 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 갖는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:

    상기 식에서
    L은 리간드 유닛이고;
    Z는 스트레쳐 유닛이고;
    B는 선택적 분지 유닛이고 t가 1보다 클 때 존재하며 t가 1일 때는 없고;
    A는 선택적 연결기 유닛이고;
    아래 첨자 t는 1 내지 4의 범위에 있고;
    아래 첨자 p는 1 내지 16의 범위의 정수이다.
  5. 제4 항에 있어서, 식 IIa 또는 IIb 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 갖는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:

    상기 식에서 s는 0, 1, 2, 또는 3이다.
  6. 제4 항에 있어서, R 및 R1은 수소, 선택적으로 치환된 C1-C6 알킬 또는 선택적으로 치환된 C6-14 아릴로부터 독립적으로 선택되고, 아래 첨자 s는 0, 1, 또는 2인 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  7. 제5 항에 있어서, R 및 R1은 수소, 선택적으로 치환된 C1-C6 알킬 또는 선택적으로 치환된 C6-14 아릴로부터 독립적으로 선택되고; 아래 첨자 s는 0, 1, 또는 2인 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  8. 제4 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서, R1은 치환되지 않는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  9. 제4 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서, R1 및 R2는 치환되지 않는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  10. 제4 항 또는 제5 항에 있어서, R, R1 및 R2는 치환되지 않는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  11. 제4 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서, 선택적 치환기는 -X, -Rop, -OH, -ORop, -SRop, -N(Rop)2, -N(Rop)3, =NRop, -CX3, -CN, -NO2, -NRopC(=O)Rop, -C(=O)Rop, -C(=O)N(Rop)2, -S(=O)2Rop, -S(=O)2NRop, -S(=O)Rop, -OP(=O)(ORop)2, -P(=O)(ORop)2, -PO3 =, PO3H2, -C(=O)Rop, -C(=S)Rop, -CO2Rop, -CO2 -, -C(=S)ORop, -C(=O)SRop, -C(=S)SRop, -C(=O)N(Rop)2, - C(=S)N(Rop)2, 및 -C(=NRop)N(Rop)2로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되고, 각각의 X는 할로겐: -F, -Cl, -Br, 및 -I로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되고; 각각의 Rop는 수소, -C1- C20 알킬, -C6-C20 아릴, -C3-C14 헤테로환, 보호기, 및 프로드러그 모이어티로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  12. 제11 항에 있어서, 선택적 치환기는 -X, -Rop, -OH, -ORop, -SRop, -N(Rop)2, N(Rop)3, =NRop, -NRopC(=O)Rop, -C(=O)Rop, -C(=O)N(Rop)2, -S(=O)2Rop, -S(=O)2NRop, -S(=O)Rop, -C(=O)Rop, -C(=S)Rop, -C(=O)N(Rop)2, - C(=S)N(Rop)2, 및 -C(=NRop)N(Rop)2로 구성된 군으로부터 선택되고, 각각의 X는 -F 및 -Cl로 구성된 군으로부터 선택되고; 각각의 Rop는 수소, -C1-C20 알킬, -C6-C20 아릴, -C3-C14 헤테로환, 보호기, 및 프로드러그 모이어티로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  13. 제11 항에 있어서, 선택적 치환기는 -X, -Rop, -OH, -ORop, -N(Rop)2, -N(Rop)3, -NRopC(=O)Rop, -C(=O)N(Rop)2, -S(=O)2Rop, -S(=O)2NRop, -S(=O)Rop, -C(=O)Rop, -C(=O)N(Rop)2, 및 -C(=NRop)N(Rop)2로 구성된 군으로부터 선택되고, X는 -F인 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  14. 제11 항에 있어서, 선택적 치환기는 -N(Rop)2, -N(Rop)3 및 -C(=NR)N(Rop)2로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  15. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서, R은 염기성 기로 선택적으로 치환된 C1-6 알킬인 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  16. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서, R은 염기성 기로 선택적으로 치환된 포화된 C1-6 알킬인 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  17. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서, R은 염기성 유닛이고 염기성 유닛의 염기성 작용기는 선택적으로 치환될 수 있는 C-결합된 또는 N-결합된 아민 또는 질소-함유 3, 4, 5, 또는 6-원 헤테로환인 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  18. 제17 항에 있어서, R은 염기성 유닛이고, 염기성 유닛의 염기성 작용기는 -N(Rop)2이고, Rop는 수소 및 C1-6 알킬로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  19. 제17 항에 있어서, R은 염기성 유닛이고, 염기성 유닛의 염기성 작용기는 -N(Rop)2이고, Rop는 수소 및 메틸로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  20. 제17 항에 있어서, R은 염기성 유닛이고, 염기성 유닛의 염기성 작용기는 -N(Rop)2이고, 각각의 Rop는 메틸인 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  21. 제17 항에 있어서, R은 염기성 유닛이고, 염기성 유닛은 -CH2CH2N(Rop)2이고, Rop는 수소 및 메틸로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되는 것을 특징으로 하는 리간드 약물 컨쥬게이트 화합물.
  22. 제15 항 내지 제21 항 중 어느 한 항에 있어서, R1은 수소인 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  23. 제1 항 내지 제22 항 중 어느 한 항에 있어서, D는 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합된 하이드록실 작용기를 가진 약물에 해당하는 약물 유닛이며, 이로 인해 T*는 상기 작용기의 산소 헤테로원자를 나타내는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  24. 제23 항에 있어서, D는 지방족 알콜-함유 약물에 해당하는 약물 유닛이고, 컨쥬게이트 내에서 D의 부착은 지방족 알콜의 하이드록실 작용기의 산소 헤테로원자를 통한 것이며, 이로 인해 T*는 상기 작용기의 산소 원자를 나타내는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  25. 제23 항에 있어서, D는 방향족 알콜-함유 약물에 해당하는 약물 유닛이고, 컨쥬게이트 내에서 D의 부착은 방향족 알콜의 산소 원자를 통한 것이며, 이로 인해 T*는 상기 작용기의 산소 원자를 나타내는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  26. 제25 항에 있어서, 방향족 알콜은 페놀성 알콜이 아닌 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  27. 제4 항 내지 제26 항 중 어느 한 항에 있어서, B가 없고 아래 첨자 t는 1인 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  28. 제4 항 내지 제27 항 중 어느 한 항에 있어서, 링커 유닛 내의 표시된 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티 (X)를 나타내는 구조는 식 (i)로 표현되는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:

    상기 식에서 물결선은 A 및/또는 B의 존재 또는 부재에 따라 A, B 또는 Z로의 W의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고 별표 (*)는 메틸렌 카바메이트 유닛으로의 Y의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고;
    W는 활성화 유닛이고;
    Y는 자기-희생성 스페이서 유닛이고,
    Y의 자기-희생의 활성화는 유리 약물의 방출을 초래한다.
  29. 제28 항에 있어서, Y의 자기-희생의 활성화는 W 및 Y 사이의 공유 결합의 효소에 의한 분열에 의한 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  30. 제29 항에 있어서, 효소에 의한 분열은 종양 관련 프로테아제에 의한 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  31. 제30 항에 있어서, 종양 관련 프로테아제는 카텝신 B인 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  32. 제30 항에 있어서, W는 -Val-Cit-, -Phe-Lys- 또는 -Val-Ala-인 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  33. 제30 항에 있어서, -W-Y-는 다음의 구조로 표현되는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:

    상기 식에서 W의 질소로의 물결 결합은 A 및/또는 B의 존재 또는 부재에 따라 Z, A 또는 B로의 공유 결합을 나타내고, 해시 마크 (#)는 메틸렌 카바메이트 유닛으로의 Y의 벤질 탄소의 공유 결합에 의한 부착을 나타낸다.
  34. 제4 항 내지 제27 항 중 어느 한 항에 있어서, 링커 유닛 내의 표시된 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티 (X)를 나타내는 구조는 식 (ii)으로 표현되는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:

    상기 식에서 물결선은 A 및/또는 B의 존재 또는 부재에 따라 A, B 또는 Z로의 Y의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고, 별표 (*)는 메틸렌 카바메이트 모이어티로의 Y의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고;
    W는 활성화 유닛이고;
    Y는 자기-희생성 스페이서 유닛이고,
    Y의 자기-희생의 활성화는 유리 약물의 방출을 초래한다.
  35. 제34 항에 있어서, Y의 자기-희생에 대한 활성화는 W 및 Y 사이의 공유 결합의 효소에 의한 분열에 의한 것이고, 효소에 의한 분열은 글리코시다제에 의한 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  36. 제35 항에 있어서, 글리코시다제는 글루쿠로니다제인 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  37. 제35 항에 있어서, W는 Y의 자기-희생의 활성화를 위해 글리코시다제에 의해 분열 가능한 글리코시드 결합을 통해 Y에 연결된 당 모이어티인 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  38. 제33 항에 있어서, -Y(W)-는 다음의 구조로 표현되는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:

    상기 식에서 Y의 질소에 인접한 물결 결합은 A 및/또는 B의 존재 또는 부재에 따라 Z, A 또는 B로의 Y의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고, 해시 마크 (#)는 메틸렌 카바메이트 유닛로의 Y의 벤질 탄소의 공유 결합에 의한 부착을 나타낸다.
  39. 제4 항 내지 제38 항 중 어느 한 항에 있어서, 스트레쳐 유닛 (Z)은 석신이미드 모이어티 또는 산-아미드 모이어티를 포함하고, 상기 모이어티는 리간드 유닛의 황 원자에 부착되는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  40. 제39 항에 있어서, 스트레쳐 유닛 (Z)은 석신이미드 모이어티로 구성되고 식 Xa'의 구조로 표현되는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:

    상기 식에서 석신이미드 고리 시스템에 인접한 물결선은 리간드 유닛의 황 원자로의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고;
    카르보닐에 인접한 물결선은 링커 내 부착을 나타내고;
    RN은 -C2-C5 알킬렌이고, 알킬렌은 염기성 유닛 (BU)으로 선택적으로 치환되고, BU는 -(CH2)xNH2, -(CH2)xNHRop, 또는 -(CH2)xN(Rop)2이고, X는 1-4의 범위의 정수이고; Rop는 C1-6 알킬이다.
  41. 제39 항에 있어서, 스트레쳐 유닛 (Z)은 석신이미드 모이어티로 구성되고 다음 구조로 표현되는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:

    상기 식에서 석신이미드 고리 시스템에 인접한 물결선은 리간드 유닛의 황 원자로의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고,
    카르보닐에 인접한 물결선은 링커 내 부착을 나타낸다.
  42. 제39 항에 있어서, 스트레쳐 유닛 (Z)은 석신이미드 모이어티 또는 산-아미드 모이어티로 구성되고 다음의 구조로 표현되는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:
  43. 제2 항 내지 제42 항 중 어느 한 항에 있어서, 연결기 유닛 (A)이 존재하는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  44. 제43 항에 있어서, A는 다음인 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:

    상기 식에서 카르보닐에 인접한 물결선은 자기-희생성 조립 유닛의 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티 X로의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고,
    다른 물결선은, B가 존재하면, B로의 부착, 또는 B가 없으면 Z로의 부착을 나타내고;
    R13은 -C1-C6 알킬렌-, -C3-C8카보사이클로-, -아릴렌-, -C1-C10 헤테로알킬렌-, -C3-C8헤테로사이클로-, -C1-C10알킬렌-아릴렌-, -아릴렌-C1-C10알킬렌-, -C1-C10알킬렌-(C3-C8카보사이클로)-, -(C3-C8카보사이클로)-C1-C10알킬렌-, -C1-C10알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-, 또는 -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-이다.
  45. 제44 항에 있어서, A는 다음 식을 갖는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:
  46. 제4 항 내지 제42 항 중 어느 한 항에 있어서, A는 없는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  47. 제4 항 내지 제46 항 중 어느 한 항에 있어서, p는 1 내지 10의 범위인 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  48. 제4 항 내지 제46 항 중 어느 항 항에 있어서, p는 1 내지 8의 범위인 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  49. 제1 항 내지 제48 항 중 어느 한 항에 있어서, 리간드 유닛은 표적화 항체에 해당하는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  50. 약물-링커 화합물로서, 화합물은 약물 유닛 및 링커 유닛을 포함하고, 링커 유닛은 메틸렌 카바메이트 유닛 및 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티를 가진 자기-희생성 조립 유닛으로 구성되고, 약물 유닛은 메틸렌 카바메이트 유닛에 공유 결합에 의해 부착되고,
    약물-링커 화합물은 식 V의 구조 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 가진 약물-링커 화합물:

    상기 식에서
    D는 표시된 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합된 하이드록실, 티올, 아민 또는 아미드 작용기를 가진 약물 유닛이고;
    T*는 표시된 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합된 상기 작용기의 산소, 황 또는 선택적으로 치환된 질소 헤테로원자이고;
    R, R1 및 R2는 독립적으로 수소, 선택적으로 치환된 C1-C6 알킬, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴, 또는 선택적으로 치환된 C-결합된 C3-C8 헤테로아릴이거나, 또는
    R 및 R1 둘 다는 그것들이 부착되는 질소 및 탄소 원자와 함께 아제티디닐, 피롤로디닐, 피페리디닐 또는 호모피페리디닐 모이어티 (바람직하게는 피롤로디닐 또는 피페리디닐 모이어티)를 포함하고 R2는 수소이며;
    X는 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티이고;
    Z'는 스트레쳐 유닛 (Z)에 대한 스트레쳐 유닛 전구체이고 Z로의 리간드 유닛의 공유 결합에 의한 부착을 제공하는 작용기로 구성되고;
    B는 t가 1보다 클 때 존재하고 t가 1일 때 없는 선택적 분지 유닛이고;
    A는 선택적 연결기 유닛이고;
    아래 첨자 t는 1 내지 4의 범위에 있다.
  51. 제50 항에 있어서, D는 자기-희생성 조립 유닛의 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합된 하이드록실 작용기를 가진 약물에 해당하는 약물 유닛이고; T*는 상기 작용기의 산소 원자인 것을 특징으로 하는 약물-링커 화합물.
  52. 제50 항 또는 제51 항에 있어서, X는 -Y(W)-이고, -Y(W)-는 다음의 구조로 표현되는 것을 특징으로 하는 약물-링커 화합물:

    Y의 질소에 인접한 물결 결합은 A 및/또는 B의 존재 또는 부재에 따라 Z', A 또는 B로의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고, 해시 마크 (#)는 메틸렌 카바메이트 유닛으로의 Y의 벤질 탄소의 공유 결합에 의한 부착을 나타낸다.
  53. 제50 항 또는 제51 항에 있어서, X는 -W-Y이고, -W-Y-는 다음의 구조로 표현되는 것을 특징으로 하는 약물-링커 화합물:

    상기 식에서 W의 질소 헤테로원자에 인접한 물결 결합은 A 및/또는 B의 존재 또는 부재에 따라 Z', A 또는 B로의 W의 공유 결합에 의한 부착을 나타내고, 해시 마크 (#)는 메틸렌 카바메이트 유닛으로의 Y의 벤질 탄소의 공유 결합에 의한 부착을 나타낸다.
  54. 제50 항 내지 제53 항 중 어느 한 항에 있어서, Z'는 말레이미드 모이어티를 포함하는 것을 특징으로 하는 약물-링커 화합물.
  55. 제54 항에 있어서, Z'는 다음 식을 갖는 것을 특징으로 하는 약물-링커 화합물:

    상기 식에서 카르보닐에 인접한 물결선은 A 및/또는 B의 존재 또는 부재에 따라 A, B 또는 X로의 Z'의 공유 결합에 의한 부착을 나타낸다.
  56. 제50 항 내지 제55 항 중 어느 한 항에 있어서, A는 존재하고 다음 식을 갖는 것을 특징으로 하는 약물-링커 화합물:
    .
  57. 제50 항 내지 제56 항 중 어느 한 항에 있어서, B가 없고 t는 1인 것을 특징으로 하는 약물-링커 화합물.
  58. 제50 항 내지 제56 항 중 어느 한 항에 있어서, B가 존재하고 t는 2인 것을 특징으로 하는 약물-링커 화합물.
  59. 각각 제1 항 내지 제49 항 중 어느 한 항의 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물의 구조를 가지는 복수의 컨쥬게이트 화합물 및 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 리간드-약물 컨쥬게이트 조성물로서, 컨쥬게이트 화합물은 그것들의 p 정수 값으로 구별되는, 리간드-약물 컨쥬게이트 조성물.
  60. 제59 항에 있어서, 리간드 유닛 당 평균 2 내지 10개의 약물-링커가 있는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 조성물.
  61. 제59 항에 있어서, 리간드 유닛 당 평균 2 내지 8개의 약물-링커가 있는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 조성물.
  62. 제1 항 내지 제49 항 중 어느 한 항, 제50 항 내지 제58 항 중 어느 한 항 또는 제59 항 내지 제61 항 중 어느 한 항에 있어서, 약물 유닛은 구조가 산소 헤테로원자가 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합 가능한 하이드록실 작용기를 가진 화합물에 해당하고 화합물은 mTOR 또는 칼시뉴린 반응기 기능을 억제하기 위해 FKBP에 결합하는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물, 약물-링커 화합물 또는 리간드-약물 컨쥬게이트 조성물.
  63. 제62 항에 있어서, FKBP 결합 화합물은 에베롤리무스, 타크롤리무스 또는 시롤리무스인 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물, 약물-링커 화합물 또는 리간드-약물 컨쥬게이트 조성물.
  64. 제62 항에 있어서, 화합물 또는 조성물은 다음의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물, 약물-링커 화합물 또는 리간드-약물 컨쥬게이트 조성물:

    상기 식에서 Ab-S- 모이어티는 표적화 항체의 리간드 유닛이고; R은 수소, 에틸 또는 -CH2CH2N(CH3)2이고; p는 1 내지 20, 1 내지 16 또는 1 내지 8의 범위에 있다.
  65. 제62 항에 있어서, 화합물 또는 조성물은 다음의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물, 약물-링커 화합물 또는 리간드-약물 컨쥬게이트 조성물:

    상기 식에서 Ab-S- 모이어티는 표적화 항체의 리간드 유닛이고; R은 수소, 에틸 또는 -CH2CH2N(CH3)2이고; p는 1 내지 20, 1 내지 16 또는 1 내지 8의 범위에 있다.
  66. 제62 항에 있어서, 화합물 또는 조성물은 다음의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물, 약물-링커 화합물 또는 리간드-약물 컨쥬게이트 조성물:

    상기 식에서 Ab-S- 모이어티는 표적화 항체의 리간드 유닛이고; R은 수소, 에틸 또는 -CH2CH2N(CH3)2이고; p는 1 내지 20, 1 내지 16 또는 1 내지 8의 범위에 있다.
  67. 제1 항 내지 제49 항 중 어느 한 항, 제50 항 내지 제58 항 중 어느 한 항, 제59 항 내지 제61 항 중 어느 한 항에 있어서, 약물 유닛은 구조가 산소 헤테로원자가 메틸렌 카바메이트 유닛으로 통합 가능한 하이드록실 작용기를 가진 아우리스타틴에 해당하고, 화합물은 튜불린 기능을 방해하기 위해 튜불린에 결합하는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물, 약물-링커 화합물 또는 리간드-약물 컨쥬게이트 조성물.
  68. 제67 항에 있어서, 아우리스타틴은 MMAE 또는 아우리스타틴 T인 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물, 약물-링커 화합물 또는 리간드-약물 컨쥬게이트 조성물.
  69. 제1 항 내지 제49 항 중 어느 한 항의 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 제59 항 내지 제65 항 중 어느 한 항의 리간드-약물 컨쥬게이트의 유효량을, 필요로 하는 대상체에게 투여하는 단계를 포함하는, 암 또는 자가면역 질환의 치료 방법.
  70. 다음 구조를 갖는 약물-링커 화합물을 제조하는 방법으로서:

    상기 방법은 쿠르티우스 전위를 통해 표시된 MAC 유닛을 제공하기에 충분한 조건 하에 다음의 구조를 가진 변형된 유리 약물을 Z'-A-X'-OH로 표현되는 중간물 링커 모이어티와 접촉시키는 단계를 포함하는 방법:

    상기 식에서 D는 MAC로 통합된 하이드록실 작용기를 가진 약물 유닛이고, 이것의 산소 헤테로원자는 O*로 지정되며;
    Z'는 리간드-약물 컨쥬게이트에서 스트레쳐 유닛 (Z)에 대한 스트레쳐 유닛 전구체이고 표적화 리간드에 컨쥬게이션 가능한 작용기로 구성되고;
    A는 선택적 연결기 유닛이고;
    X는 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티이고;
    X'는 X에 대한 자기-희생성 모이어티 전구체이고 쿠르티우스 전위에 참여하는 하이드록실 작용기를 갖고;
    R은 수소이고;
    R1은 수소, 또는 C1-C6 알킬, C6-C14 아릴 또는 C-결합된 헤테로아릴이며, 필요한 경우 적합한 보호기로 선택적으로 치환된다.
  71. 약물-링커 화합물의 중간물을 제조하는 방법으로서, 중간물은 다음의 구조를 가지며:

    상기 방법은 쿠르티우스 전위를 통해 표시된 MAC 유닛을 제공하기에 충분한 조건 하에 다음의 구조를 가진 변형된 유리 약물을 A'-X-OH로 표현되는 자기-희생성 중간물과 접촉시키는 단계를 포함하는 방법:

    상기 식에서 D는 MAC로 통합된 하이드록실 작용기를 가진 약물 유닛이고, 이것의 산소 헤테로원자는 O*로 지정되며;
    A'는 연결기 유닛 (A)에 대한 연결기 유닛 전구체이고 약물-링커 화합물의 링커 유닛의 나머지로의 결합 형성을 위한 작용기로 구성되고;
    X는 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티이고;
    R은 수소이고;
    R1은 수소, 또는 필요한 경우 적합한 보호기로 선택적으로 치환되는 C1-C6 알킬, C6-C14 아릴 또는 C-결합된 헤테로아릴이다.
  72. 약물-링커 화합물을 제조하는 방법으로서 화합물은 다음의 구조를 가지며:

    상기 방법은 염소 원자를 유리 약물 작용기의 산소 헤테로원자로 치환하기에 충분한 조건 하에 유리 하이드록실 작용기를 가진 약물을 다음 구조를 가진 N-클로로메틸아민과 접촉시키는 단계를 포함하는 방법:

    상기 식에서
    Z'는 약물-링커 화합물의 스트레쳐 유닛 (Z)에 대한 스트레쳐 유닛 전구체이고 표적화 리간드의 부착을 위한 작용기를 포함하고;
    A는 선택적 연결기 유닛이고;
    X는 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티이고;
    R은 수소, 또는 C1-C6 알킬, C6-C14 아릴 또는 C-결합된 헤테로아릴이며, 적합한 보호기로 선택적으로 치환되고;
    R1은 수소, 또는 C1-C6 알킬, C6-C14 아릴 또는 C-결합된 헤테로아릴이며, 필요한 경우 적합한 보호기로 선택적으로 치환되거나,
    또는 R 및 R1은 그것들이 부착되는 질소 및 탄소 원자와 함께 피롤로디닐 또는 피페리디닐 모이어티를 포함한다.
  73. 약물-링커 화합물의 중간물을 제조하는 방법으로서 중간물은 다음의 구조를 가지며:

    상기 방법은 염소 원자를 유리 약물 작용기의 산소 헤테로원자로 치환하기에 충분한 조건 하에 유리 하이드록실 작용기를 가진 약물을 다음의 구조를 가진 N-클로로메틸아민과 접촉시키는 단계를 포함하는 방법:

    상기 식에서
    Z'는 약물-링커 화합물의 스트레쳐 유닛 (Z)에 대한 스트레쳐 유닛 전구체이고 표적화 리간드의 부착을 위한 작용기를 포함하고;
    A'는 연결기 유닛 (A)에 대한 연결기 유닛 전구체이고 약물-링커 화합물의 링커 유닛의 나머지로의 결합 형성을 위한 작용기로 구성되고;
    X는 활성화 가능한 자기-희생성 모이어티이고;
    R은 수소, 또는 C1-C6 알킬, C6-C14 아릴 또는 C-결합된 헤테로아릴이며, 적합한 보호기로 선택적으로 치환되고;
    R1은 수소, 또는 C1-C6 알킬, C6-C14 아릴 또는 C-결합된 헤테로아릴이며, 필요한 경우 적합한 보호기로 선택적으로 치환되거나,
    또는 R 및 R1은 그것들이 부착되는 질소 및 탄소 원자와 함께 피롤로디닐 또는 피페리디닐 모이어티를 포함한다.
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