説明

ポリオキサゾリン共重合体の多機能形態およびそれを含む薬物組成物

本開示は、2または3つの反応性官能基で、それらが化学的に直角でもあるものを所有する2−置換された2−オキサゾリンの共重合体を提供する。説明する共重合体は、ランダム共重合体、ブロック共重合体またはランダムおよびブロック共重合体の立体配置の混合物であってよい。さらにまた、本開示は、上記のポリマーを合成するために、およびターゲティング、原因分析(診断)および治療に役立つ薬剤のような分子に共役させるために、新たな方法を提供する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
発明者:Kunsang Yoon(クンサング・ユン)、J.Milton Harris(ミルトン・ハリス)およびMichael David Bentley(マイケル・デーヴィッド・ベントリー)。
【0002】
本開示は米国仮特許出願番号第61/020684号(1−11−2008付け出願)および第61/029337号(2−16−2008付け出願)の利益を請求する。
【0003】
(本開示の分野)
本開示は、ポリオキサゾリンの多機能共重合体、そのようなポリオキサゾリン誘導体の合成の方法およびそれを生産するのに有用な中間体化合物に、およびそのようなポリオキサゾリン誘導体を用いて生産される、これらのポリオキサゾリンと、治療(治療に役立つ)、診断(原因分析に役立つ)、および生物学的ターゲティング(標的指向化)分子との複合体(conjugates)に関する。
【背景技術】
【0004】
(背景)
ポリマー修飾された治療学は、現代の製薬科学において大いに有用性があることが証明された。ポリマー修飾された治療学の成功のため、そのような適用にふさわしいポリマーの範囲を拡大すること、特に先行技術のポリマーによって所有されてない特性をもつポリマーを提供することは興味深い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
標的分子との望ましい複合体を調製するのに用いることができる、水溶性の、非毒性のポリマーについての必要性が存在する。また、複合的分子(multiple molecule)(たとえば、ターゲティング部分、治療部分および診断部分のようなもの)との望ましい複合体を調製することでの使用のために、複合的機能性を有するそのようなポリマーについての必要性も存在する。複合的機能性を有するそのようなポリマーを使うことは、1つまたはそれより多くの診断および/または治療部分(therapeutic moiety)を含む複合体、または別個の診断および/またはターゲティング部分の混合物を含む複合体の生産を許容する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示は、一連の分子、たとえば、制限されないが、ターゲティング、治療および/または診断部分に迅速にカップリング(連結)を提供するヘテロ機能的なポリオキサゾリン化合物を提供する。
【発明を実施するための形態】
【0007】
(詳細な説明)
定義
ここで用いるように、用語「POZ」または「POZポリマー(重合体)」は、構造−[N(COR)CHCH−をもつ繰返し単位を含み、Rは非置換または置換されたアルキル、アルケニル、アラルキルまたはヘテロシクリルアルキル基から各繰返し単位について独立に選ばれ、およびnは3−1000からである2−置換された2−オキサゾリンのポリマーに言及し、1実施形態において、非置換または置換されたアルキル、アルケニル、アラルキルまたはヘテロシクリルアルキル基は、1−10個の炭素原子を含む。
【0008】
ここで用いるように、用語「PMOZ」は、構造−[N(COCH)CHCH−をもつ繰返し単位を有するPOZに言及する。
【0009】
ここで用いるように、用語「PEOZ」は、構造−[N(COCHCH)CHCH−をもつ繰返し単位を有するPOZに言及する。
【0010】
ここで用いるように、用語M−POZ、M−PMOZまたはM−PEOZは、開始モノマー単位の窒素がメチルに結合する上記ポリマーに言及する。
【0011】
ここで用いるように、用語「POZ誘導体」または「ポリオキサゾリン誘導体」は、POZポリマー、直接または間接的に、標的分子、リンカーまたは分枝している部分上の化学基との連結を形成することが可能な少なくとも1種の官能基をもつPOZポリマーを含む構造に言及する。
【0012】
ここで用いるように、用語「標的分子」は、治療上または診断上の適用またはターゲティング機能をもつ任意の分子に言及し、標的分子は、本開示のPOZポリマーまたはPOZ誘導体上で官能基と反応することが可能であり、制限されないが、薬物、診断上の薬剤、ターゲティング分子、有機小分子、オリゴヌクレオチド、ポリペプチド、抗体または抗体フラグメント(断片)またはタンパク質が含まれる。
【0013】
ここで用いるように、用語「標的分子−POZ複合体」は、本開示のPOZ誘導体の複合体および少なくとも1種の標的分子に言及する。
【0014】
ここで用いるように、用語「加水分解的に安定した標的分子−POZ複合体」は、複合体におけるすべての化学的連結が加水分解的に安定なような、本開示のPOZ誘導体および少なくとも1種の標的分子の複合体に言及する。
【0015】
ここで用いるように、用語「加水分解的に安定」は生理的状況(条件)下で水溶液において安定である連結に言及し、1実施形態において、そのような連結は、少なくとも12時間、24時間、48時間、96時間、192時間またはそれよりも長く安定であり、代わりの実施形態では、そのような連結は無期限に安定である。
【0016】
ここで用いるように、用語「加水分解的に不安定」は、生理的状況下で水溶液において不安定である連結に言及する。
【0017】
ここで用いるように、用語「生理的状況」は、6−8からのpHおよび摂氏30−42度からの温度をもつ水溶液に言及する。
【0018】
ここで用いるように、用語「官能基」は、対応する基と反応するそれらの基に言及し、反応するために強い触媒作用または非実用的な反応状況を必要とするそれらの基とは対照的に、求電子性または求核性の基とすぐに反応するそれらの基が含まれる。
【0019】
ここで用いるように、用語「リンク(連結する)」、「連結された」、「連結(リンケージ)」または「リンカー」は、ここで説明するPOZ誘導体、またはその構成成分に関して用いるとき、通常化学反応の結果として形成される基または結合に言及し、そして典型的に共有結合である。
【0020】
ここで用いるように、用語「保護された」は、ヒドロキシル(水酸)基、アミン基、スルフヒドリル基および他の反応基に関して、Organic Synthesis(オルガニック・シンセシス)、Greene(グリーン),T.W.;Wuts(ウッツ),P.G.M.,John Wiley & Sons(ジョン・ワイリー・アンド・サン社)、ニューヨーク、N.Y.州(第3版、1999年)においてProtective Groups(保護基)で述べられたもので、それはそこで述べられた手法を用いて付加または除去することができるもののような、この技術において熟練した者(当業者)に既知の保護基を用い、望ましくない反応から保護されるこれらの機能性の形態に言及する。保護された水酸基の例には、制限されないが、ヒドロキシル基と試薬の反応によって得られるもののようなシリルエーテル類で、たとえば、制限されないが、t−ブチルジメチル−クロロシラン、トリメチルクロロシラン、トリイソプロピルクロロシラン、トリエチルクロロシランのようなもの、メチルおよびエチルエーテル類で、たとえば、制限されないが、メトキシメチルエーテル、メチルチオメチル(methythiomethyl)エーテル、ベンジルオキシメチルエーテル、t−ブトキシメチルエーテル、2−メトキシエトキシメチルエーテル、テトラヒドロピラニルエーテル、1−エトキシエチルエーテル、アリルエーテル、ベンジルエーテル、ベンジルエーテルのようなもの、エステル類で、たとえば、制限されないが、ベンゾイルホルマート、ホルマート、アセタート、トリクロロアセタート、およびトリフルオロアセタートのようなものが含まれる。保護されたアミン基の例には、制限されないが、種々のアルキルオキシカルボニル、アミド類で、たとえば、ホルムアミド、アセトアミド、トリフルオロアセトアミド、およびベンズアミド、イミド類で、たとえば、フタルイミド、およびジチオサクシニミド(スクシンイミド)のようなもの、およびその他のものが含まれる。保護されたスルフヒドリル基の例には、制限されないが、チオエーテル類で、たとえば、S−ベンジルチオエーテル、およびS−4−ピコリルチオエーテルのようなもの、置換されたS−メチル誘導体類で、たとえば、ヘミチオ、ジチオ、アミノチオアセタールのようなもの、およびその他が含まれる。
【0021】
ここで用いられるように、用語「アルキル」は、単独で、または置換基の1部分または連結基として使われるかどうかにかかわらず、1から20までの炭素原子を含む直鎖状の炭化水素基を含む。このように、語句は、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシルおよび同様の他のものような直鎖状アルキル基を含む。語句はまた、直鎖状アルキル基の分枝された鎖の異性体を含み、制限されないが、例証として提供される以下のものが含まれる。−CH(CH、−CH(CH)(CHCH)、−CH(CHCH、−C(CH、−C(CHCH、−CH CH(CH、−CHCH(CH)(CHCH)、−CHCH(CHCH、−CHC(CH、−CHC(CHCH、−CH(CH)CH(CH)(CHCH)、CHCHCH(CH、−CHCHCH(CH)(CHCH)、−CHCHCH(CHCH、−CHCHC(CH、−CHCHC(CHCH、−CH(CH)CHCH(CH、−CH(CH)CH(CH)CH(CH)CH(CH、−CH(CH CH)CH(CH)CH(CH)(CHCH)、およびその他である。この語句にはまた、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチルおよびシクロオクチルのような環状アルキル基が含まれ、および上記に規定するように、そのような環は直鎖状および分枝状鎖のアルキル基で置換される。語句はまた、たとえば、制限されないが、アダマンチルノルボルニル、およびビシクロ(二環式)[2.2.2]オクチルのような多環式アルキル基を含み、および上記に規定するように、そのような環は直鎖状および分枝鎖状のアルキル基で置換される。
【0022】
ここで用いるように、用語「アルキレン」は、単独で、または置換基の基の1部分として使われるかどうかにかかわらず、アルキル基から水素原子を除去することによって得られる任意の基を含む:1つのアルキレン基は他の基と2つの結合を形成する。
【0023】
ここで用いるように、用語「アルケニル」は、単独で、または置換基の基の1部分として使われるかどうかにかかわらず、任意の2つの隣接した炭素原子の間で少なくとも1つの二重結合をもつアルキル基を含む。
【0024】
ここで用いるように、用語「アルキニル」は、単独で、または置換基の基の1部分として使われるかどうかにかかわらず、任意の2つの隣接した炭素原子の間で少なくとも1つの三重結合をもつアルキル基を含む。
【0025】
ここで用いるように、用語「非置換アルキル」、「非置換アルケニル」、および「非置換アルキニル」は、ヘテロ原子を含まないアルキル、アルケニルおよびアルキニルの基に言及する。
【0026】
語句「置換されたアルキル」、「置換されたアルケニル」、および「置換されたアルキニル」は、炭素(群)または水素(群)への1種以上の結合が、上記で規定したように、たとえば、制限されないが、ハロゲン化物でのハロゲン原子、たとえば、F、Cl、Br、およびIのようなもの、そしてたとえば、カルボニル、カルボキシル、ヒドロキシルの基、アルコキシ基、アリールオキシ基、およびエステル基のような基での酸素原子、たとえば、チオール基、アルキルおよびアリールスルフィド基、スルホン基、スルホニル基、およびスルホキシド基のような基でのイオウ原子、たとえば、アミン、アミド、アルキルアミン、ジアルキルアミン、アリールアミン、アルキルアリールアミン、ジアリールアミン、N−オキシド、イミド、エナミン・イミン、オキシム、ヒドラゾン、およびニトリル類のような基での窒素原子、たとえば、トリアルキルシリル基、ジアルキルアリールシリル基、アルキルジアリールシリル基およびトリアリールシリル基のような基でのケイ素原子、および種々の他の基での他のヘテロ原子のような非水素または非炭素の原子への結合によって取り替えられるアルキル、アルケニルおよびアルキニルの基に言及する。他のアルキル基には、置換されたアルキル基が、ヒドロキシル、アルコキシ、アリールオキシの基、またはヘテロシクリルオキシ基を含むように、1種以上の炭素または水素への結合が、酸素原子への結合によって取り替えられるものが含まれる。まださらに他のアルキル基には、アミン、アルキルアミン、ジアルキルアミン、アリールアミン、(アルキル)(アリール)アミン、ジアリールアミン、ヘテロシクリルアミン、(アルキル)(ヘテロシクリル)−アミン、(アリール)(ヘテロシクリル)アミン、またはジヘテロシクリルアミン基をもつアルキル基が含まれる。
【0027】
ここで用いるように、用語「非置換アリール」は、たとえば、制限されないが、フェニル、ナフチル、アントラセニル、ビフェニルおよびジフェニルの基のような、ヘテロ原子を含まない、リング構成部分において6から12までの炭素原子をもつ単環式または二環式の芳香族炭化水素基に言及する。語句「非置換アリール」には、ナフタレンのような縮合環を含む基が包含されるが、トリルのようなアリール基が下記のように置換されたアリール基であるとここでは考えられるので、それは環のメンバーの1種に結合したアルキルまたはハロ基のような他の基をもつアリール基を含まない。しかし、非置換アリール基は、親化合物において1種以上の炭素原子(群)、酸素原子(群)、窒素原子(群)、および/または硫黄原子(群)に結合しうる。
【0028】
ここで用いるように、用語「置換されたアリール基」は、置換されたアルキル基が非置換アルキル基に関してもつのと非置換アリール基に関して同じ意味をもつ。しかし、置換されたアリール基にはまた、芳香族の炭素のうちの1つが非炭素または非水素の原子のうちの1つに結合するアリール基で、たとえば、制限されないが、置換されたアルキルに関して上述のそれらの原子のようなものが含まれ、およびまたここに規定するように、アリール基の1種またはそれより多くの芳香族の炭素が、置換された、および/または非置換のアルキル、アルケニル、またはアルキニルの基に結合するアリール基が含まれる。これには、アリール基の2つの炭素原子が、縮合した環システムを規定するために、アルキル、アルケニル、またはアルキニルの基の2つの原子に結合される結合配置(bonding arrangements)が含まれる(例は、ジヒドロナフチルまたはテトラヒドロナフチル)。このように、語句「置換されたアリール」には、制限されないが、トリル、および数ある中でもヒドロキシフェニルが含まれる。
【0029】
ここで用いるように、用語「非置換アラルキル」は、非置換または置換されたアルキル、アルケニルまたはアルキニルの基の水素または炭素の結合が、上記に規定されるようにアリール基への結合で取り替えられる、上記に規定されたような非置換または置換されたアルキル、アルケニルまたはアルキニルの基に言及する。たとえば、メチル(CH)は非置換アルキル基である。メチル基の水素原子がフェニル基への結合によって取り替えられる場合、たとえば、メチルの炭素がベンゼンの炭素に結合された場合のように、そのとき、その化合物は非置換アラルキル基(すなわち、ベンジル基)である。
【0030】
ここで用いるように、用語「置換されたアラルキル」は、置換されたアリール基が非置換アリール基に関してもつのと非置換アラルキル基に関して同じ意味をもつ。しかし、置換されたアラルキル基はまた、基のアルキル部の炭素または水素の結合が非炭素または非水素の原子への結合によって取り替えられる基を含む。
【0031】
ここで用いるように、用語「非置換ヘテロシクリル」は、たとえば、制限されないが、キヌクリジイル(quinuclidyl)、1以上が制限されないが、N、O、およびSのようなヘテロ原子である3つ以上の環のメンバーを含むような、単環式、二環式、および多環式の環式化合物を含む、芳香族および非芳香族の双方の環式化合物に言及する。語句「非置換ヘテロシクリル」はベンゾイミダゾリルのような縮合複素環を含むが、以下に規定するように、2−メチルベンゾイミダゾリルのような化合物が「置換されたヘテロシクリル」基であるので、それは環のメンバーの1つに結合したアルキルまたはハロ基のような他の基をもつヘテロシクリル基を含まない。ヘテロシクリル基の例には、制限されないが、次の、1から4つまでの窒素原子を含む不飽和の3から8つまでの員環で、制限されないが、ピロールイル、ピロリニル、イミダゾリル、ピラゾリル、ピリジル、ジヒドロピリジル、ピリミジル(pyrimidyl)、ピラジニル、ピリダジニル、トリアゾリル、テトラゾリル(tetrazolyl)のようなもの、1から4つまでの窒素原子を含む飽和の3から8つまでの員環で、制限されないが、ピロリジニル、イミダゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニルのようなもの、1から4つまでの窒素原子を含む縮合不飽和複素環式基で、制限されないが、インドールイル、イソインドールイル、インドリニル、インドリジニル(indolizinyl)、ベンゾイミダゾリル、キノリル、イソキノリル、インダゾリル、ベンゾトリアゾリルのようなもの、1から2つまでの酸素原子および1から3つまでの窒素原子を含む不飽和の3から8つまでの員環で、オキサゾリル、イソオキサゾリル、オキサジアゾリルのようなもの、1から2つまでの酸素原子および1から3つまでの窒素原子を含む飽和の3から8つまでの員環で、モルホリニルのようなもの、1から2つまでの酸素原子および1から3つまでの窒素原子を含む不飽和の縮合複素環式基で、たとえばベンゾオキサゾリル(benzoxazolyl)、ベンゾオキサジアゾリル(benzoxadiazolyl)、ベンゾオキサジニル(benzoxazinyl)(例は、2H−1,4−ベンゾオキサジニル、その他)、1から3つまでのイオウ原子および1から3つまでの窒素原子を含む不飽和の3から8つまでの員環で、制限されないが、チアゾリル、イソチアゾリル、チアジアゾリル(例は、1,2,3−チアジアゾリル、1,2,4−チアジアゾリル、1,3,4−チアジアゾリル、1,2,5−チアジアゾリル、その他)のようなもの、1から2つまでのイオウ原子および1から3つまでの窒素原子を含む飽和の3から8つまでの員環で、制限されないが、チアゾロジニル(thiazolodinyl)のようなもの、1から2つまでのイオウ原子を含む飽和および不飽和の3から8つまでの員環で、制限されないが、チエニル、ジヒドロジチイニル(dihydrodithiinyl)、ジヒドロジチオニル、テトラヒドロチオフェン、テトラヒドロチオピランのようなもの、1から2つまでのイオウ原子および1から3つまでの窒素原子を含む不飽和の3から8つまでの縮合複素環で、制限されないが、ベンゾチアゾリル、ベンゾチアジアゾリル(benzothiadiazolyl)、ベンゾチアジニル(benzothiazinyl)(例は、2H−1,4−ベンゾチアジニル、その他)、ジヒドロベンゾチアジニル(例は、2H−3,4−ジヒドロベンゾチアジニル、その他)のようなもの、酸素原子を含む不飽和縮合複素環で、制限されないが、フリルのようなもの、1から2つまでの酸素原子を含む不飽和の縮合複素環で、ベンゾジオキソリル(例は、1,3−ベンゾジオキソイル(benzodioxoyl)、その他)のようなもの、酸素原子および1から2つまでのイオウ原子を含む不飽和の3から8つまでの員環で、制限されないが、ジヒドロオキサチイニル(dihydrooxathiinyl)のようなもの、1から2つまでの酸素原子および1から2つまでのイオウ原子を含む飽和の3から8つまでの員環で、1,4−オキサチアンのようなもの、1から2つまでのイオウ原子を含む不飽和の縮合環で、ベンゾチエニル、ベンゾジチイニルのようなもの、および酸素原子および1から2つまでの酸素原子を含む不飽和の縮合複素環で、ベンゾオキサチイニル(benzoxathiinyl)のようなものが含まれる。ヘテロシクリル基はまた、環において1つ以上のS原子が1または2つの酸素原子(スルホキシドおよびスルホン)に二重結合する、上述のものを含む。たとえば、ヘテロシクリル基は、テトラヒドロチオフェン、テトラヒドロチオフェンオキシド、およびテトラヒドロチオフェン1,1−ジオキシドを含む。好ましいヘテロシクリル基は、5または6つの環メンバーを含む。より一層好ましいヘテロシクリル基は、モルホリン、ピペラジン、ピペリジン、ピロリジン、イミダゾール、ピラゾール、1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、テトラゾール、チオモルホリンを含み、チオモルホリンのS原子が1つ以上のO原子に結合するチオモルホリン、ピロール、ホモピペラジン、オキサゾリジン−2−オン、ピロリジン−2−オン、オキサゾール、キヌクリジン、チアゾール、イソキサゾール、フランおよびテトラヒドロフランを含む。
【0032】
ここで用いるように、用語「置換されたヘテロシクリル」は、置換されたアルキル基が非置換アルキル基に関してもつのと非置換ヘテロシクリル基に関して同じ意味をもつ。しかし、置換されたヘテロシクリル基はまた、炭素のうちの1つが非炭素または非水素の原子で、たとえば、制限されないが、置換されたアルキルおよび置換されたアリール基に関して上述のそれらの原子のうちの1つに結合されるヘテロシクリル基を含み、およびまた、ここに規定されるように、ヘテロシクリル基の1つ以上の炭素が置換および/または非置換のアルキル、アルケニル、アルキニルまたはアリール基に結合されるヘテロシクリル基を含む。これには、ヘテロシクリル基の2つの炭素原子が縮合した環システムを規定するために、アルキル、アルケニル、またはアルキニルの基の2つの原子に結合される結合配置が含まれる。例には、制限されないが、数ある中で、2−メチルベンゾイミダゾリル、5−メチルベンゾイミダゾリル、5−クロロベンズチアゾリル(chlorobenzthiazolyl)、1−メチルピペラジニル、および2−クロロピリジルが含まれる。
【0033】
ここで用いるように、用語「非置換ヘテロシクリルアルキル」は、非置換または置換されたアルキル、アルケニルまたはアルキニルの基の水素または炭素の結合が上記に規定するようにヘテロシクリル基への結合と取り替えられる上記に規定されるような非置換または置換されたアルキル、アルケニルまたはアルキニルの基に言及する。たとえば、メチル(CH)は、非置換アルキル基である。メチル基の水素原子がヘテロシクリル基への結合によって取り替えられる場合、メチルの炭素がピリジンの炭素2に(ピリジンのNに結合された炭素のうちの1つ)またはピリジンの炭素の3または4に結合された場合のように、そのとき、その化合物は非置換のヘテロシクリルアルキル基である。
【0034】
ここで用いるように、用語「置換されたヘテロシクリルアルキル」は、置換されたアリール基が非置換アリール基に関してもつのと非置換ヘテロシクリルアルキル基に関して同じ意味をもつ。しかし、置換されたヘテロシクリルアルキル基はまた、非水素原子が、ヘテロシクリルアルキル基のヘテロシクリル基におけるヘテロ原子に、制限されないが、ピペリジニルアルキル基のピペリジン環における窒素原子のようなものに結合される基を含む。
【0035】
一般的な説明
ポリオキサゾリン(POZ)は、2−置換された2−オキサゾリンモノマーから調製されるポリマー(重合体)である。これらのポリマーは水溶性で、そして哺乳類のモデルシステムにおいて無毒であることが報告されている。POZは概して、2−アルキル−2−オキサゾリンの適切な化学量論量と、求電子性開始剤で、たとえば、メチルトリフラート(CH−OSO−CF)のようなもの、またはトリフリン酸またはp−トルエンスルホン酸のような強酸との反応によって、次いでヌクレオフィル(求核剤、求核試薬)で、たとえば、制限されないが、水酸化物、チオールまたはアミンのようなものでの停止が続いて調製される。生産されるポリマーは、最も左の基によって示される開始基および最も右の基によって示される停止(終端)基を用い、2−アルキル−2−オキサゾリン成分を中央に伴って、簡便法において便利に記載される。したがって、この簡便の説明が本明細書において用いるとき、指定(designation)の左側が「開始剤端部」を提示することが意図され、そしてさもなければ示されない限り、指定の右側は「停止端部」を提示する。
【0036】
例えば、2−アルキル−2−オキサゾリンが2−メチル−2−オキサゾリンであるとき、メチルトリフラートが開始剤として用いられ、および水酸化物が停止剤として用いられ、以下のPOZが生産される。
CH−[N(COCH)CHCH−OH
【0037】
上記ポリマーは、簡便の表記法においてM−PMOZ−OHとして便利に説明され、そこではメチル開始剤が最も左のMによって示され、PMOZはPMOZのMによって示される繰返し単位のメチルによるポリメチルオキサゾリンを表し、そして停止のヒドロキシルは−OHによって示される。
【0038】
別の普通に用いられるモノマーは2−エチル−2−オキサゾリンであり、それはメチルトリフラート開始剤および水酸化物停止で、以下のPOZポリマーを提供する。
CH−[N(COCHCH)CHCH−OH
【0039】
上記ポリマーは簡便の表記法においてM−PEOZ−OHとして便利に説明され、それはメチル開始剤が最も左のMによって示され、PEOZは、PEOZのEによって示される繰返し単位のエチルによってポリメチルオキサゾリンを示し、そして停止の水酸基は−OHによって示される。
【0040】
よく特徴づけられたポリマーのための重合、nの程度は、およそ3からおよそ1000までに及ぶことができる。
【0041】
重合プロセスは、リビング重合、陽イオン重合と称されるが、それは、求電子剤による開始が、それから成長する、「リビング(生きた)」陽イオンを生産するために、追加のモノマー単位での連鎖反応において反応するオキサゾリニウム陽イオンを生産するからである。
【0042】
【化1】

【0043】
あるものは、リビング陽イオンが以下の非環式形態において表すことができる(メチルトリフラートで開始される2−メチル−2−オキサゾリンの重合のために)ことを仮定することによって停止の生成物を予測することができるが、実際に環式形態は確かに最も重要である。
CH−[N(COCH)CHCH−N(COCH)CHCH
【0044】
この議論において、本発明者らは、この陽イオンをM−PMOZとして表す。上記したように、このPOZ陽イオンは、求核剤で、たとえば、水酸化物、チオールまたはアミンのようなものと反応させることによって「停止させる」ことができる。
【0045】
オキサゾリン重合はまた、機能的な求電子剤を用いて開始することもできます。たとえば、求電子性開始剤のエチル3−ブロモプロピオナートは、2−エチル−2−オキサゾリン重合を開始するのに用いられた。水酸化物での停止は、以下のポリマーを与える。
HOC−CHCH−−[N(COCHCH)CHCH−OH
【0046】
官能基を有するポリオキサゾリンを調製するためのまださらに別の経路は、2−位置(F.C.Gaertner(ガートナー)、R.Luxenhofer(リュクエンホファー)、B.Blechert(ブレチャート)、R.Jordan(ヨルダン)およびM.Essler(エッスラー)、J.Controlled Release(ジャーナル・オブ・コントロールド・リリース)、2007、119、291−300)において官能基をもつオキサゾリンモノマーを用いて2−エチル−2−オキサゾリンのようなモノマーを共重合することである。たとえば、Jordanおよび同僚は、アセチレンおよび2−位置での保護されたアルデヒド、カルボン酸およびアミンを用いてオキサゾリンを調製した。2−エチル−2−オキサゾリンでのこれらの機能的なモノマーの共重合は、複合的なペンデント(pendent、ぶら下がり)の、または側鎖の官能基を有するランダムな共重合体を与える。たとえば、2−エチル−2−オキサゾリンおよび2−ペンチニル−2−オキサゾリンの重合のメチルトリフレートによる開始、次いでピペラジン(NHCNH)による停止によって後に続き、以下のランダムな共重合体を与える。
CH−{[N(COCHCH)CHCH−[N(COCHCHCH−CCH)CHCHran−NCNH
【0047】
下付き文字「ran(ラン)」は、ポリマーがランダムな共重合体であることを指し示す。nの値は典型的におよそ20−30であり、一方、mはおよそ2−5である。
【0048】
ペンデント官能基および終端の官能基を有するこれらの共重合体は、ペンデントおよび終端の官能基が「化学的に直角の」官能基であることができる点で有用である。化学的に直角の官能基は、互いで反応しないが、選択的に他の官能基と反応する官能基である。たとえば、上記の分子は、2つの官能基、終端の第2級アミンおよびペンデントアセチレンをもつ。アセチレンはアミンと反応しないが、たとえば、アジド基(−N)と反応する。同様に、アミンはアセチレンまたはアジドと反応しないが、たとえば、イソチオシアナート基(−NCS)と反応する。Jordanは、アジド官能基化されたRGDペプチドをアセチレン基に、イソチオシアナート官能基化された金属キレート化剤をアミンにつなげるために、この共重合体を用いた。RGDペプチドは、腫瘍を標的とすることが既知であり、そして診断または治療上の放射性核種はキレート化基と結合することができる。最終的な複合体は腫瘍をイメージ(撮像)し、または処置するのに用いることができる(R.Luxenhofer、M.Lopez−Garcia(ロペス−ガルシア)、A.Frannk(フランク)、H.Kessler(ケスラー)およびR.Jordan、Proceedings of the American Chemical Society(プロシーディングズ・オブ・ザ・アメリカン・ケミカル・ソサエティ)、PMSE Prepr.(プレパ)、2006、95、283−284)。
【0049】
上記のピペラジンまたはピペリジン停止ポリオキサゾリンの使用を妨げる1種の問題は、それらが精製するのが難しいということである。停止の間に存在する水を汚染することが水およびそれに伴う第2級アミン不純物の形成によって求核攻撃に至るので、この困難性が生じる(O.Nuyken(ヌイケン)、G.Maier(マイアー)、A.Gross(グロース)、Macromol.Chem.Phys.(マクロモレキュラー・ケミストリー・アンド・フィジックス)、197、83−95、1996)。ピペラジンおよびピペリジン停止からの生成物が常に第3級アミンを含むので、イオン交換クロマトグラフィーは汚染している第2級アミンを除去するのに用いられることができない。
【0050】
上記に例証するペンデントポリオキサゾリンのさらに別の制限は、これらの化合物が単一の終端官能基を所有することである。結果として、この構造的な立体配置は、終点(terminus)に付着することができる薬物またはターゲティング部分の数を制限するが、一方、治療上の診断およびターゲティング適用のためのそのような化合物の効果的な使用は、これらの部分の複合的な荷重(multiple loading)を必要とすることがある。本開示のポリマーは、2つの化学的に反応性で、および直角の官能基の各々の複合的なコピーを提供することによって、この制限を避ける。
【0051】
新たなヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体
本開示は、化学的に反応性であり、そして互いに対して化学的に直角である、少なくとも2つの官能基を含む2つの2−置換された2−オキサゾリンのヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体を提供することによって、先行技術の制限を回避する。ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体は、同様に、付加的な官能基を含むことができる。一定の実施形態において、すべての官能基は互いに対して化学的に直角であり、一方で、他の実施形態において、付加的な官能基はヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体上で存在する少なくとも1種の他の官能基に対して化学的に直角であることができる。
【0052】
単一アーム(腕)のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体
【0053】
1実施形態において、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体は、一般構造式
−{[N(COX)CHCH−[N(COY)CH−CH]}−Z
で表され、式中
は開始基であり、
Xは、第1の官能基を含むペンデント部分であり、
Yは、第2の官能基を含むペンデント部分であり、
Zは、ターミネーティングヌクレオフィル(停止求核剤)であり、一定の実施形態において、Zは不活性であり(すなわち、官能基を含まず)、他の実施形態において、Zは第3の官能基を含み、
aはランダム共重合体を示すranまたはブロック共重合体を示すblockであり、および
oおよびmは各々独立に、1−50から選ばれる整数である。
【0054】
典型的な開始基には、制限されないが、水素、アルキル、置換されたアルキル、アラルキル、または置換されたアラルキルの基を含む。特定の実施形態において、開始基はメチル基である。Rグループは官能基を欠くために選ばれる。付加的な典型的開始基は、PCT(特許協力条約)出願番号PCT/US2008/078159において明らかにされ、それはそのような教示のために参照することによってここに組み込む。
【0055】
上記の一般的な構造によって示すように、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体は、少なくとも2つの官能基を含む。第1および第2の官能基は、それぞれ、ペンデント部分XおよびY上で存在する。一定の実施形態において、第3の官能基は、Z基上で存在し、しかし、第3の官能基の存在は随意であり、そして若干の実施形態においてZは不活性である場合がある(すなわち、第3の官能基を欠く)。
【0056】
XおよびYは、第1および第2の官能基をそれぞれ担持するペンデント部分である。一定の実施形態において、XおよびYは、第1および第2の官能基をポリオキサゾリン誘導体に連結する連結構成部分を含むことができる。典型的な連結構成部分には、アルキレン基が含まれる。一定のケースでは、アルキレン基は、C−C15アルキレン基である。XおよびYの連結構成部分は、同じまたは異なることができる。たとえば、双方のXおよびYはCアルキレン基を、連結構成部分として含むことができ、またはXはCアルキレン基を、連結構成部分として含むことができ、およびYはCアルキレン基を、連結構成部分として含むことができる。
【0057】
第1および第2の官能基は互いに対して化学的に直角である。第1および第2の官能基には、第1および第2の官能基が互いに対して化学的に直角であるように選択がXおよびYのためになされる場合、制限されないが、アルキン、アミン、オキシアミン、アルデヒド、ケトン、アセタール、ケタール、マレイミド、エステル、カルボン酸、活性化されたカルボン酸(たとえば、制限されないが、N−ヒドロキシスクシンイミジル(NHS)および1−ベンゾトリアジンイル(benzotriazineyl)活性エステルのようなもの)、活性カルボナート(炭酸塩)、クロロホルマート、アルコール、アジド(アジ化物)、ビニルスルホン、またはオルトピリジルジスルフィド(OPSS)が含まれる。
【0058】
上記で議論されるように、Zは第3の官能基を含み、または不活性であることができる。Zが第3の官能基を含む場合のそれらの実施形態において、第3の官能基は、第1および第2の官能基の一方または双方に対して化学的に直角であることができる。典型的な第3の官能基には、アルキン、アミン、オキシアミン、アルデヒド、ケトン、アセタール、ケタール、マレイミド、エステル、カルボン酸、活性化されたカルボン酸(たとえば、制限されないが、N−ヒドロキシスクシンイミジル(NHS)および1−ベンソトリアジンイル活性エステルのようなもの)、活性カルボナート、クロロホルマート、アルコール、アジド、ビニルスルホン、またはオルトピリジルジスルフィド(OPSS)が含まれる。
【0059】
特定の実施形態において、Zは第3の官能基を含み、そして構造−S−U−Wによって表され、Sはイオウ原子であり、Uは連結基であり、そしてWは第3の官能基である。この実施形態では、代表的なU基には、アルキレン基が含まれる。特定の実施形態において、Uは−(CH−であり、pは1から10までから選ばれる整数である。特定の実施形態において、Wはカルボン酸、保護されたカルボン酸、活性エステル、アミンまたは保護されたアミンであることができる。さらにまた、WはZについて上記に説明した基から選ばれる。ここに議論するように、第3の官能基は、第1の官能基の一方または双方に対して化学的に直角であってよい。
【0060】
前述の実施形態には、制限されないが、次のものを含む。
−{[N(COX)CHCH−[N(COY)CH−CH]}−S−(CH−NHおよび
−{[N(COX)CHCH−[N(COY)CH−CH]}−S−(CH−COH。
【0061】
代わりの実施形態において、Zは第3の官能基を欠き、そして構造−STVによって表され、Sはイオウ原子であり、Tは連結基であり、そしてVは不活性な基である。この実施形態では、代表的なT基には、アルキレン基が含まれる。特定の実施形態において、Tは−(CH−であり、pは1から10までから選ばれる整数である。Vは、任意の不活性な基であることができる。特定の実施形態では、Vは−COCHまたは−Cである。
【0062】
前述の実施形態には、制限されないが、次のものが含まれる。
−{[N(COX)CHCH−[N(COY)CH−CH]}−S−(CHp−および
−{[N(COX)CHCH−[N(COY)CH−CH]}−S−(CH−COCHである。
【0063】
代わりの実施形態において、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体は以下の一般構造式によって表される。
−{[N(COX)CHCH−[N(COR)CH−CH]}−[N(COY)CH−CH]}−Z
式中
、X、Y、Z、o、mおよびaは上記に規定されるようなものであり、
は官能基を欠き、そして非置換または置換されたアルキル、非置換または置換されたアルケニル、非置換または置換されたアラルキルまたは非置換または置換されたヘテロシクリルアルキル基から各繰返し単位について独立に選ばれる。
【0064】
この実施形態では、追加の2−アルキル−2−オキサキソリン(oxaxoline)は、第3のコモノマーとして導入される。この第3の2−アルキル−2−オキサキソリンコモノマーは、官能基を欠き、そしてXおよびY上でそれぞれ存在する第1および第2の官能基の間の化学的に非反応性のスペーサーを提供する。そのような立体配置は、第1および第2の官能基が立体的に障害となるのを防ぐ。
【0065】
一定の実施形態では、oおよびmは0ではなく、そしてヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体はXおよびY上のそれぞれで第1および第2の官能基を含む。第1および第2の官能基は、上述の基から選ぶことができる。上記のように、第1および第2の官能基は、互いに対して化学的に直角である。
【0066】
Z基は、上記で議論したように、第3の官能基を含み、そして不活性でありうる。Zが第3の官能基を含む場合のそれらの実施形態において、第3の官能基は、第1および第2の官能基の一方または双方に対して、化学的に直角であることができる。Zが第3の官能基を含むとき、第3の官能基は上述の基から選ぶことができる。
【0067】
特定の実施形態において、Zは第3の官能基を含み、そして構造−S−U−Wで表され、Sはイオウ原子であり、Uは連結基であり、そしてWは第3の官能基である。この実施形態では、代表的なU基には、アルキレン基が含まれる。特定の実施形態では、Uは−(CH−であり、pは1から10までから選ばれる整数である。特定の実施形態において、Wはカルボン酸、保護されたカルボン酸、活性エステル、アミンまたは保護されたアミンでありうる。さらにまた、WはZについて上述した基から選ばれうる。ここに議論するように、第3の官能基は第1の官能基の一方または双方に対して化学的に直角でありうる。
【0068】
前述の実施形態には、制限されないが、以下のものが含まれる。
−{[N(COX)CHCH−[N(COR)CH−CH]}−[N(COY)CH−CH]}−S−(CH−NHおよび
−{[N(COX)CHCH−[N(COR)CH−CH]}−[N(COY)CH−CH]}−S−(CH−COH。
【0069】
代わりの実施形態では、Zは第3の官能基を欠き、そして構造−STVによって表され、Sはイオウ原子であり、Tは連結基であり、そしてVは不活性な基である。この実施形態では、代表的なT基には、アルキレン基が含まれる。特定の実施形態において、Tは−(CH−であり、pは1から10までから選ばれる整数である。Vは、任意の不活性な基であってよい。特定の実施形態では、Vは−COCHまたは−Cである。
【0070】
前述の実施形態には、制限されないが、以下のものが含まれる。
−{[N(COX)CHCH−[N(COR)CH−CH]}−[N(COY)CH−CH]}−S−(CH−Cおよび
−{[N(COX)CHCH−[N(COR)CH−CH]}−[N(COY)CH−CH]}−S−(CH−COCH
【0071】
さらに別の代わりの実施形態において、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体は、一般構造式
−{[N(COX)CHCH−[N(COR)CH−CH]}−S−U−W
によって規定され、
式中
、X、R、o、nおよびaは上記で規定するようなものであり、
Sはイオウ原子であり、
Uは連結基であり、および
Wは第3の官能基である。
【0072】
この実施形態では、代表的なU基には、アルキレン基が含まれる。特定の実施形態において、Uは−(CH−であり、pは1から10までから選ばれる整数である。この実施形態では、第2の官能基は欠く。これらの実施形態では、Zは第3の官能基を含み、そして第3の官能基は、X上で第1の官能基に対して化学的に直角である。第1の官能基は、上述の基から選ばれうる。第3の官能基Wは、Xのための上述の基から選ぶことができる。特定の実施形態において、Wはカルボン酸、保護されたカルボン酸、活性エステル、アミンまたは保護されたアミンであってよい。
【0073】
前述の実施形態には、制限されないが、以下のものが含まれる。
−{[N(COX)CHCH−[N(COR)CH−CH]}−S−(CH−COHおよび
{[N(COX)CHCH−[N(COR)CH−CH]}−S−(CH−NH
【0074】
ここに説明するこれらのヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体は、メルカプトエステル(たとえば、−S−CHCH−COCHのようなもの)またはメルカプト保護されたアミン(たとえば、−S−CHCH−NH−tBocのようなもの)でPOZ陽イオンを停止することによって調製することができる。これらのヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体は、イオン交換クロマトグラフィー(第2級アミンを除去するために)によって効果的な、大規模な精製を提供し、そしてそれらは、化学的に直角な官能基XおよびW(−COHまたは−NH)を、1以上の標的分子で、たとえば、ターゲティング、診断または治療上の部分のようなものの付着のために提供する。
【0075】
マルチアーム(多腕)ヘテロ機能的ポリオキサゾリン誘導体
【0076】
本開示はまた、マルチアームのヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体を提供する。マルチアームのヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体は、2から8つまでのポリオキサゾリン鎖を含みうる。特定の実施形態において、マルチアームのヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体は、2つまたは4つのポリオキサゾリン鎖を含む。マルチアームのヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体は、一般式
{R−{[N(COX)CHCH−[N(COR)CH−CH]}−[N(COY)CH−CH]}−K−}−R−Q−Z
によって表され、
式中
は開始基であり、
は官能基を欠き、そして置換または非置換のアルキル、置換または非置換のアルケニル、置換または非置換のアラルキルまたは置換または非置換のヘテロシクリルアルキル基から、各ポリオキサゾリン鎖について独立に選ばれ、
Xは、第1の官能基を担持するペンデント部分であり、
Yは、第2の官能基を担持するペンデント部分であり、
Kは、各ポリオキサゾリン鎖を分枝部分Rに連結する連結部分であり、
Qは、分枝部分RをZに連結する連結部分であり、
Rは、Zと、直接、または連結基Qを通してのいずれかで、および各ポリオキサゾリン鎖と、直接、または連結基Kを通してのいずれかで、連結を形成することが可能な分枝部分であり、
Zは、第3の官能基または不活性な基を含む部分であり、
aは、ランダム共重合体を示すranまたはブロック共重合体を示すblockから各ポリオキサゾリン鎖について独立に選ばれ、
dは、2−8から選ばれる整数であり、
kは、1または0から各ポリオキサゾリン鎖について独立に選ばれる整数であり、
qは、1または0から選ばれる整数であり、
oは、1−50から各ポリオキサゾリン鎖について独立に選ばれる整数であり、
mは、0−50から各ポリオキサゾリン鎖について独立に選ばれる整数であり、
nは、0−1000から各ポリオキサゾリン鎖について独立に選ばれる整数であり、および
そこで、第1、第2および第3の官能基のうちの少なくとも2つは、互いに対して化学的に直角であることができる。
【0077】
上記の一般構造式において、各POZ鎖は同じか、または異なることができる。さらにまた、ペンデント部分XおよびYは、各POZ鎖について、同じか、または異なりうる。
【0078】
典型的なR基には、制限されないが、水素、アルキル、置換されたアルキル、アラルキル、または置換されたアラルキル基が含まれる。特定の実施形態において、開始基はメチル基である。R基は、官能基を欠くように選ばれる。追加的な典型的開始基は、PCT出願番号PCT/US2008/078159で明らかにされ、それはそのような教示のために参照することによってここに組み込む。
【0079】
上記の一般構造式によって示すように、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体は、少なくとも2つの官能基を含む。第1および第2の官能基は、ペンデント部分XおよびY上でそれぞれ存在する。一定の実施形態において、第3の官能基は、Z基上で存在し、しかし、第3の官能基の存在は随意であり、そして若干の実施形態において、Zは不活性でありうる(すなわち、第3の官能基を欠く)。
【0080】
XおよびYは、第1および第2の官能基をそれぞれ担持するペンデント部分である。一定の実施形態において、XおよびYは、第1および第2の官能基をポリオキサゾリン誘導体に連結する連結部分を含むことができる。典型的な連結部分には、アルキレン基が含まれる。一定のケースでは、アルキレン基は、C−C15アルキレン基である。XおよびYの連結構成部分は、同じか、または異なることができる。たとえば、双方のXおよびYは連結構成部分としてCアルキレン基を含むことができ、またはXは連結構成部分としてCアルキレン基を含むことができ、そしてYは連結構成部分としてCアルキレン基を含むことができる。
【0081】
Zは、第3の官能基を含むか、または不活性でありうる。Zが第3の官能基を含む場合のそれらの実施形態において、第3の官能基は、第1および第2の官能基の一方または双方に対して化学的に直角であることができる。
【0082】
第1、第2および第3の官能基には、制限されないが、第1、第2および第3の官能基のうちの少なくとも2つが互いに対して化学的に直角であるように選択がなされるなら、アルキン、アミン、オキシアミン、アルデヒド、ケトン、アセタール、ケタール、マレイミド、エステル、カルボン酸、活性化されたカルボン酸(たとえば、N−ヒドロキシスクシンイミジル(NHS)および1−ベンゾトリアジンイル活性エステル)、活性カルボナート、クロロホルマート、アルコール、アジド、ビニルスルホン、またはオルトピリジルジスルフィド(OPSS)が含まれる。
【0083】
Qは随意的(オプション)であり、そしてRおよびZの双方との連結を形成することが可能な任意の基であることができ、そしてRおよびZの化学的性質に従い異なる。代表的なQ基には、制限されないが、置換または非置換のアルキレン基が含まれる。特定の実施形態において、Qは−(CH−であり、pは1−10から独立に選ばれる。
【0084】
Kは随意であり、そして双方のPOZ鎖およびRとの連結を形成することが可能な任意の基であることができ、およびPOZ鎖およびRの化学的性質に従い異なる。代表的なK基には、制限されないが、置換または非置換のアルキル、アルケニルまたはアルキニルの基が含まれる。特定の実施形態では、Kは、−(CHO−、−(CH−CO−、−S−(CHCONH−、−S−(CHCO、−(CH−NHCSO−、−(CH−NHCO−、−NH−(CH、または−NHCO−であり、pは0−10からの整数である。Kは、各POZ鎖について、同じか、または異なることができる。
【0085】
Rは、双方のPOZ鎖およびZとの連結を形成することが、直接、または連結基KおよびQのそれぞれを通して可能な分枝部分である。Rは窒素、アリール基、または−CR−から選ぶことができ、Rは水素または置換または非置換のアルキル、置換または非置換のアルケニル、または置換または非置換のアラルキルの基である。特定の実施形態では、Rは−NH−CH−(CH−CH−NH−または−(CH−CH−CO−NH−(CH−CH−NH−CO−CH−(CH−である。
【0086】
上記の一般構造式では、第1、第2および第3の官能基のうちの少なくとも2つは存在しなければならない。したがって、mまたはnが各POZ鎖のための0であるとき、Zは不活性であることがない。
【0087】
上記の一般構造式に該当するマルチアームのヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体のいくつかの実施形態を、以下で提示する。
【0088】
例1
【0089】
【化2】

【0090】
この例では、dは2であり、kは1であり、Kは、各ポリオキサゾリン鎖について、−S−(CH−CO−であり、pは1−10からの整数であり、qは0であり、RはNH−CH−(CH−CH−NHであり、そして第1および第2の官能基は互いに対して化学的に直角であり、Zは第1および第2の官能基の一方または双方に対して化学的に直角でありうる。
【0091】
例2
【0092】
【化3】

【0093】
この例では、dは2であり、kは1であり、Kは、各ポリオキサゾリン鎖について、−S−(CH−CO−であり、pは1−10からの整数であり、qは0であり、RはNH−CH−(CH−CH−NHであり、mは0であり、ZはCOHであり、そして第1および第3の官能基は互いに対して化学的に直角でありうる。
【0094】
例3
【0095】
【化4】

【0096】
この例では、dは4であり、kは1であり、そしてKは、各ポリオキサゾリン鎖について、−S−(CH−CO−NHであり、qおよびmは0であり、Rは−(CH−CH−CO−NH−(CH−CH−NH−CO−CH−(CH−であり、そして第1および第3の官能基は互いに対して化学的に直角でありうる。
【0097】
例4
【0098】
【化5】

【0099】
この例では、d、k、K、q、mおよびRは、例3におけるもののようであり、そしてZはCOHであり、そして第1および第3の官能基は互いに対して化学的に直角でありうる。
【0100】
上記の実施形態のすべてにおいて、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体に含まれるポリオキサゾリンポリマーは、ランダムまたはブロック共重合体でありうる。ここに用いるように、ブロック共重合体は、ランダム共重合体の配列によって分けられたブロック立体配置をもつそれらの共重合体を含む。そのようなランダムおよびブロックの共重合体は、下記のように合成プロセスの間に種々の中間体の導入をコントロールすることによって生産することができる。
【0101】
さらにまた、上記に議論したすべての実施形態において、官能基の1以上は、荷電された化学種であることができる。たとえば、官能基の1以上は、負電荷をもつカルボン酸または正電荷をもつアミンであることができる。そのように、官能基は1以上の標的分子とのイオン結合を形成することができる。
【0102】
合成の方法
【0103】
1実施形態において、本開示のポリマーは、官能基を含む適切な2−置換された(substututed)−2−オキサゾリンの共重合によって調製される。たとえば、アルキン基およびアセタール基を担持する水溶性コポリマーの調製は、単純な2−アルキル−2−オキサゾリンに加えて、以下のオキサゾリンモノマーを用いて合成することができる。
【0104】
【化6】

【0105】
重合は、求電子剤で、たとえば、メチルトリフラート、メチルトシラート、p−トルエンスルホン酸またはトリフリン酸によって開始される。ここに議論されるように、共重合は求核試薬によって停止することができる。終端の官能性(機能性)が望ましい場合、官能化された停止剤(terminating agent)で、たとえば、制限されないが、メチルチオールアセタートを用いることができる。非反応性な停止終点のために、アルキルメルカプタンのような求核剤を用いることができる。同様に、停止ヒドロキシル基はまた、多くの試薬にも非反応性であり、そしてしたがって、この適用において有用であることができる。重合のための好ましい溶媒は、クロロベンゼンまたはアセトニトリルである。好ましい温度範囲は、およそ40℃からおよそ120℃まである。重合のために必要とされる時間は、温度、望ましい分子量、および溶媒に依存し、そしておよそ1時間(h)からおよそ100hにわたることができる。一定の実施形態において、重合反応を、重合反応がほぼ完了するために要求される時間に制限するのが望ましい。1実施形態において、重合反応の経過は、MALDIおよび/またはGPCを使って監視される。
【0106】
重合は、いくつかの仕方で行うことができる。1実施形態において、適切なオキサゾリン成分の混合物を、撹拌しながら、好ましい溶媒において開始剤と反応させることができる。この反応は、オキサゾリン成分が互いに等しく反応性であるとき、ランダムな共重合体を産生し、またはオキサゾリン成分の1以上が互いに向けてより反応性でないとき、ブロック共重合体を産生する。代わりの実施形態において、ポリマーはまた、1以上のオキサゾリン成分だけを用いて好ましい溶媒において適切な開始剤で重合を開始させることによって、ブロックにおいて合成しうる。反応は、反応が実質完了するときを定めるために、MALDIまたはGPCで監視することができる。第1のブロックの重合が完了するとき、第2のオキサゾリン成分を、ポリマー鎖の終点での初期のリビング陽イオンで重合を再び開始するために加えられ、記載するように、重合反応の監視を行うことができる。溶媒は最初の重合反応の場合のように同じか、または異なることができ、反応温度および他の変数はまた、要望通り調節されうる。第2のブロックの重合の完了の際、第3のオキサゾリン成分は、ポリマー鎖の終点にてリビング陽イオンで重合を再び開始するために加えられ、記載されたように重合反応の監視を遂行することができる。溶媒は第1または第2の重合反応の場合のように同じか、または異なることができ、反応温度および他の変数は、要望通りに調節しうる。第3の重合ステップ(工程)が完了されるとき、重合は停止薬剤の添加によって停止されうる。オキサゾリン成分は官能基を含むことができ、または官能基を欠くことができる。順次の重合は任意の順序ででも行うことができる。別の実施形態において、オキサゾリンモノマーのうちの2つのランダムな共重合は、次いで第3のブロックの連続した重合が続いて、双方のランダムおよびブロック立体配置をもつポリマーを生産するために行うこともできる。1実施形態において、オキサゾリンモノマーのうちの1種は、官能基を欠く。
【0107】
一旦、望ましい重合プロセスが完了するなら、ポリマーは、たとえば、エチルエーテルにおいてのようなもので、数回沈殿させ、そして真空下に乾燥させる。ポリマーは、標準的な技術、たとえば、制限されないが、MALDI、NMR、およびGPCによって、さらに特徴付けられうる。
【0108】
ポリエチレングリコールでの作業は、20,000Daまたはそれより高い分子量(MWs)および分子量分布、または多分散性(PDs)で、1.1未満のもののポリマーを利用することは、標的分子の修飾においてしばしば必要であることを示した。MWsおよび上記の範囲でのPDが慣習的な技術でPOZ鎖について達成されることができないことを示すかなり多くの作業があった。この技術において既知なように、PD値はMWによって変動し、概して、分子量が増えるに従い、PD値も増加する。概して、成長するPOZ鎖の分子量がおよそ5,000Daに達するとき、多分散が感知できるほど増加するのが見られる。副反応で、制限されないが、鎖の移動を含むものは、重要性に向かって成長し始める。上記に記載した先行技術は、高MW(分子量)のPOZ鎖を生じさせるために用いるとき、受け入れ難いPD値を有するPOZ誘導体を生産する。本開示のポリオキサゾリン誘導体は、低いPD値および望まれていない副反応で、たとえば、制限されないが、鎖移動のようなものによって生産される不純物の減少した量を伴って、ポリオキサゾリン誘導体をもたらす新たな方法を用いて製造されるポリオキサゾリン鎖を使って生成することができる。1実施形態において、ポリオキサゾリン鎖は、望まれていない副反応で、たとえば、制限されないが、鎖移動のようなものを最小にするために製造され、低いPD値を有する増加した純度のPOZ誘導体の生産が許容される。したがって、本開示のPOZ誘導体は、増加した純度を有し、そして製薬上の適用での使用に適する低いPD値を伴って生産することができる。そのような方法は、PCT出願番号PCT/US2008/078159で記載され、それはそのような教示のために参照することによってここに組み込む(incorproated)。
【0109】
ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体の使用
【0110】
本開示のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体は、2つ以上の化学的に直角な官能基を所有し、そしてそれ故に2つ以上の異なる標的分子の付着がポリマーに許される。
【0111】
上記に記載したように調製される新たなヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体は、種々の標的分子で、たとえば、制限されないが、治療上、診断上、およびターゲティングの部分との複合体の形成を目的とする。標的分子には、制限されないが、ポリペプチドで、たとえば、制限されないが、インターフェロン(アルファ、ベータおよびガンマを含む)、成長ホルモン、インターロイキン、酵素、抗体(抗体断片およびモノクローナル抗体を含む)、血液因子(GCSF、エリトロポイエチン、およびファクターVIIIを含む)およびインシュリンが含まれる。加えて、本開示のPOZ誘導体は、糖質(炭水化物)、オリゴヌクレオチドおよび小分子治療学につながることが意図される。
【0112】
本開示のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体は、直角の化学的性質をもつ官能基を所有し、別個の機能で標的分子に連結されるポリオキサゾリン誘導体の調製のために、理想的に適する。そのような取組みは、互いに対して化学的に直角であるポリオキサゾリン誘導体上で、2つ以上の官能基の存在のために可能である。結果として、異なる連結の化学的性質を有する標的分子は、制御された、誘導された様式において、ポリオキサゾリン誘導体中に組み込むことができる。そのような取組みは、標的化されたポリオキサゾリンの治療上および/または診断上の複合体を生産することが可能である。典型的な活性基、標的分子上の結合相手およびそこでの間で形成された連結は、PCT出願番号PCT/US2008/078159で明らかにされ、それはそのような教示のために参照することによってここに組み込む。
【0113】
1実施形態では、標的分子は治療上および/または診断上の薬剤およびターゲティングの薬剤でありうる。標的分子への連結は、加水分解的に安定、または加水分解的に不安定、またはそれらの組合せでありうる。しかし、1実施形態において、ポリオキサゾリン誘導体それ自体においてすべての連結は、加水分解的に安定である。たとえば、標的分子へのエステルの連結は、生体内で加水分解的に不安定であり、一方で、アミドの連結は長期間安定である。記載したポリオキサゾリン誘導体は、記載したポリマー構造への標的分子の連結において、広範囲にわたるオプションを提供する。存在する官能基の数に応じて、ポリオキサゾリン誘導体に連結される標的分子の数は、1から少なくとも100まで変動することができる。
【実施例】
【0114】
(実施例)
試薬
【0115】
試薬は、EM Science(EMサイエンス社)、Oakwood Products(オークウッド・プロダクツ社)、Fluka(フルカ社)、Calbiochem(カルバイオケム社)、Chevron Phillips Chemicals International(シェブロン・フィリップス・ケミカルズ・インターナショナル社)、またはAldrich(オールドリッチ社)から取得し、そして使用前に蒸留した。クロロベンゼンおよびオキサゾリンを、水素化カルシウムから蒸留した。GPCは、1100の四次構造ポンプおよびRI検出機を用いてAgilent Technologies(アジレント・テクノロジー社)の機械上で実行した。2つのPhenogelTM(フェノゲル(商品名))GPCコラム(Phenomenex(フェノメネックス)、5μ(μm)、500A°および1000A°、300×7.8mm)を、カラムヒーター(60℃)において連続して用いた。移動相は、100%のN、N’−ジメチルホルムアミド(DMF)での1mL/分の流量であった。較正曲線は、MALDI(750、1K、2K、5K、10K、20K、30Kおよび40K)によって定められるように異なる分子量のM−PEOZ−OHおよびH−PEOZ−COOHサンプルで生じさせた。MALDI−TOF MSはBruker(ブルーカー)で実行されました。そして、MicroflexTM(マイクロフレックス(商品名))機械でマトリクスとしてジトラノールを用いた。NMRをVarian(バリアン)500MHzの機械上で実行した。
【0116】
実施例1.2つのペンデント基を有するもののランダム共重合体の調製
【0117】
【化7】

【0118】
2−(4−ペンチニル)−2−オキサゾリン(PtynOZ−0.274g、0.002モル)、T−メチルプロピオナート−2−オキサゾリン(TMPOZ−0.463g、0.002モル)、そして2−エチル−2−オキサゾリン(EOZ−1.62mL、0.016モル)を含むモノマーの溶液を、クロロベンゼン(10mL)において調製した。この溶液に、メチルトリフラートを室温で加えた(MeOTf−0.113mL、0.001モル)。30分の間撹拌した後、混合物を45分の間110℃にまで加熱した。混合物を0℃に冷やし、そして次いでピペリジン(0.30mL、0.003モル)を用いて停止させた。室温で2時間撹拌した後、混合物をジエチルエーテル中に滴下し、静かに注ぎ、そして量的産出高で白い粉体の2.4gを与えるために真空内で乾燥させた。
【0119】
生成物は、2400Daの計算されたMnおよび1.14の多分散性インデックス(PDI)を有する2440のMn(GPCによって定めて)をもった)。試料は、3%未満の高分子量ショルダー(肩)しか見せなかった。H NMRスペクトルは、適切な比率においてペンデント基に対応するピークを示した(アセチレンおよびメチルエステル)。
【0120】
実施例2.モノマーおよびモノマー混合物の段階的添加を介するブロック共重合体の調製
【0121】
【化8】

【0122】
クロロベンゼン(7.5mL)でのPtynOZ(0.274g、0.002モル、2eq(当量))の溶液に室温でMeOTf(0.113mL、0.001モル、1eq)を加えた。混合物を15分間撹拌し、そしてエチルオキサゾリン(EOZ、0.5mL、0.005モル、5eq)を加えた。混合物を110℃まで加熱し、そして17分の間撹拌した。第2ブロック(EOZのホモポリマー)を導入するために、EOZ(1.01mL、0.01モル、10eq)を加え、そして結果として生じる混合物を110℃で10分間撹拌した。第3ブロックを、T−メチルプロピオナートオキサゾリン(TMPOZ、0.463g、0.002モル、2eq)およびEOZ(0.5mL、0.005モル、5eq)の溶液の添加によって導入した。110℃での10分の間の撹拌後、混合物を氷/水浴を用いて室温にまで冷やし、そしてピペリジン(0.4mL、0.004モル)の添加によって停止させた。結果として生じる混合物を一晩中の撹拌を許容し、そしてジエチルエーテルへの添加によって沈殿させた。溶液を静かに注ぎ、そして残留する物質を、1.8gの望ましい生成物を、67%の収率で白い粉体として与えるために、真空内で乾燥させた。
【0123】
H NMR(バリアン、500MHz、10mg/mlのCDCl)は、通常の骨格が1.12ppm(m、3H、CHCHCO−)、2.30ppm(m)および2.41(s)(総面積2H、CHCHCO−)、そして3.46ppm(m、4H、−NCHCHN−)でピークに達することを示した。ペンチニルペンダント基ピークは、1.86ppm(m、2H、−CHCHC≡CH)、1.98ppm(s、1H、−CHCHC≡CH)、および2.04ppm(br s、1H、−CHCHC≡CH)で現れる。TMPペンデント基ピークは、2.60−2.88ppm(m、7H、−C(=O)CH(CH)CHSCHCHCOMe)および3.67ppm(s、3H、CHCOMe)で見える。Ptyn、TMP、およびEOZの比率は、2:1.7:20として定められた。GPCは、1.14のPDIとともに、Mn=2510Daを与えた。MALDIは、Mn=2725に1.04のPDIを供給した。
【0124】
実施例3.ランダムなH−(Ptyn)(EOZ)20−T−COHの合成
【0125】
【化9】

【0126】
トリフリン酸(HOTf、0.177mL、0.002モル)を、2−ペンチニル−2−オキサゾリン(PtynOZ、1.097g、0.008モル、4eq)および2−エチル−2−オキサゾリン(EOZ、4.04mL、0.04モル、20eq)のクロロベンゼン(20mL)における溶液に加えた。室温で5分間撹拌した後、混合物を、30分間110℃にまで加熱し、そして次いで氷/水浴を用いて室温にまで冷却することによって続けた。別々のフラスコにおいて、室温で、停止試薬を、水素化ナトリウム(鉱油において、0.24g、0.006モルの60%)のクロロベンゼン(60mL)での懸濁物中に、メチル3−メルカプトプロピオナート(0.87mL、0.008モル)の液滴添加によって調製した。この混合物を、クロロベンゼンにおけるH−(Ptyn)(EOZ)20の溶液を緩徐に添加する前に、2時間撹拌した。結果として生じる混合物をそれから室温で18時間撹拌した。有機溶媒をロータリーエバポレーター(回転蒸発器)で蒸発させ、そして白色残留物を水に溶かし、そしてpHを12.0に合わせた。1時間撹拌した後、混合物を酸性化し(pH〜3)、そして望ましい生成物を白い粉体として与えるために、SPセファロースFFおよびDEAEセファロースFFを用いてイオン交換クロマトグラフィーによって精製した(収量は2.2g、42%であった)。
【0127】
H NMR(バリアン、500MHz、10mg/mLのCDCl)は、通常の骨格が1.13ppm(m、3H、CHCHCO−)、2.32ppm(m)および2.41(s)(総面積2H、CHCHCO−)、および3.47ppm(m、4H、−NCHCHN−)でピークに達することを示した。ターミナル基ピークは、2.63ppm(m、2H、−SCHCHCOH)、2.74ppm(m、2H、−CHSCHCH COH)、および2.85ppm(m、2H、−SCHCHCOH)で現れる。ペンデントペンチニル基ピークは、1.85ppm(m、2H、−CHCHC≡CH)および2.03ppm(br s、1H、−CHCHC≡CH)で現れる。PtynおよびEOZの比率は4:20であった。GPCは、1.05のPDIとともに、Mn=3100DaおよびMp=3140Daを与えた。MALDIは、1.03のPDIとともに、Mn=2900Daを提供した。
【0128】
実施例4.ランダムなH−(Ptyn)(EOZ)20−T−NHの合成
【0129】
【化10】

【0130】
トリフリン酸(HOTf、0.177mL、0.002モル)を、2−ペンチニル−2−オキサゾリン(PtynOZ、1.097g、0.008モル、4eq)および2−エチル−2−オキサゾリン(EOZ、4.04mL、0.04モル、20eq)のクロロベンゼン(20mL)での溶液に加えた。室温で5分間撹拌した後、混合物を30分間110℃にまで加熱し、次いで氷/水浴を用いて室温にまで冷却することを続けた。別々のフラスコにおいて、停止試薬を、水素化ナトリウム(鉱油において、0.24g、0.006モルの60%)のクロロベンゼン(60mL)での懸濁物に、N−Bocシステアミン(1.01mL、0.006モル)の液滴添加によって室温で調製した。この混合物を、クロロベンゼンでのH−(Ptyn)(PEOZ)20の溶液に滴下状に加える前に2時間撹拌した。結果として生じる混合物を、室温で18時間撹拌した。揮発性物質を、ロータリーエバポレーターを用いて除去し、そして残留物を水に溶かした。溶液のpHを3.0に合わせた。結果として生じる水溶液を、Amberlite(アンバーライト)カラムおよび次いでSPセファロースFFを用いるイオン交換カラムに通した。水溶液はNaCl(15%w/w)を負荷され、そしてジクロロメタンで抽出された。複合有機相を無水硫酸ナトリウム上で乾燥し、ろ過して、87%での収率の白い粉体として4.73gのH−(Ptyn)(EOZ)20−T−NHBocを提供するために、ロータリーエバポレーターを用いて濃縮した。
【0131】
H NMR(バリアン、500MHz、10mg/mLのCDCl)は、通常の骨格が1.12ppm(m、3H、CHCHCO−)、2.28ppm(m)および2.41(s)(総面積2H、CHCHCO−)、および3.47ppm(m、4H、−NCHCHN−)でピークに達することを示した。ターミナル基ピークは、1.44ppm(s、9H、−NHBoc)、2.63ppm(m、2H、−SCHCHNHBoc)、2.71ppm(m、2H、−CHSCHCHNHBoc)および3.30ppm(m、2H、−SCHCHNHBoc)で現れる。ペンデント基ピークは、1.84ppm(m、2H、−CHCHC≡CH)および2.04ppm(br s、1H、−CHCHC≡CH)で見える。PtynおよびEOZの比率は4:20であると定められた。GPCは、1.07のPDIとともに、Mn=3900DaおよびMp=4505Daを与えた。
【0132】
H−(Ptyn)(EOZ)20−T−NHBoc(4.4g)を、3Nメタノール性HClに溶かし、そして次いで室温で1時間撹拌した。大部分の揮発性物質を、ロータリーエバポレーターを用いて除去し、そして残留物を水に溶かし、そしてpHを〜12.5に調整した。水溶液にNaCl(15%w/w)を負荷し、そしてジクロロメタンで抽出した。複合有機相を硫酸ナトリウム上で乾燥し、ろ過して、白い粉体として3.9gのH−(Ptyn)(EOZ)20−T−NHを提供するために、回転蒸発器を使って濃縮した。−NHBocの脱保護を、SPセファロースFFカラム媒体上のAKTAプライムによって、そして1.44ppmでの−Boc基ピークの消滅および3.30ppmから2.92ppmまでの−CHNHのシフトを示すH NMRスペクトルによって確かめた。加えて、統合(integration)の比較はポリマーが4つのペンダント基を含むことを示す。GPCは、1.16のPDIとともに、Mn=3067DaおよびMp=3927Daを与えた。
【0133】
実施例5.ランダムなH−(NHBoc)(EOZ)20−T−COHの合成
【0134】
【化11】

【0135】
トリフリン酸(HOTf、0.177mL、0.002モル)を、T−NHBoc−2−オキサゾリン(NHBocOZ、1.097g、0.008モル、4eq)および2−エチル−2−オキサゾリン(EOZ、4.04mL、0.04モル、20eq)のクロロベンゼン(20mL)での溶液に加えた。室温で5分間撹拌後、混合物を、30分の間、110℃まで加熱し、次いで氷/水浴を用いて室温にまで冷却することを続けた。別々のフラスコにおいて、停止試薬を、水素化ナトリウム(鉱油、0.24g、0.006モルの60%)のクロロベンゼン(60mL)での懸濁物へのメチル3−メルカプトプロピオナート(0.87mL、0.008モル)の液滴添加によって室温で調製した。この混合物を、クロロベンゼンでのH−(NHBoc)(EOZ)20の溶液をそれに緩徐に加える前に、2時間撹拌した。結果として生じる混合物を、室温で18時間撹拌した。有機溶媒および他の揮発性物質は回転蒸発器を用いて除去し、そして残留物を水に溶かして、この水溶液のpHを12.0に調整した。1時間撹拌させた後、望ましい生成物を白い粉体として与えるために、混合物を、酸性化し(pH〜3)、SPセファロースFFおよびDEAEセファロースFFを用いたイオン交換クロマトグラフィーによって精製した(収量は1.4g、22%であった)。
【0136】
H NMR(バリアン、500MHz、10mg/mLのCDCl)は、通常の骨格が1.13ppm(m、3H、CHCHCO−)、2.31ppm(m)2.41(s)(総面積2H、CHCHCO−)、および3.47ppm(m、4H、−NCHCHN−)でピークに達することを示した。ターミナル基ピークは、2.63ppm(m、2H、−SCHCHCOH)、2.73ppm(m、2H、−CHSCHCH COH)および2.84ppm(m、2H、−SCHCHCOH)で現れる。有意なペンデント基ピークは、1.43ppm(s、9H、−NHBoc)および3.28ppm(m、2H、−CHNHBoc)で見える。NHBocおよびEOZの比率は、4:20として測定された。GPCは、1.09のPDIとともに、Mn=3760DaおよびMp=3550Daを与えた。MALDIは、Mn=3130に1.03のPDIを供給した。
【0137】
実施例6.ランダムなH−(TPA)(EOZ)20−T−NHBocの合成
【0138】
【化12】

【0139】
トリフリン酸(HOTf、0.177mL、0.002モル)を、T−メチルプロピオナート−2−オキサゾリン(TMPOZ、1.85g、0.008モル、4eq)および2−エチル−2−オキサゾリン(EOZ、4.04mL、0.04モル、20eq)のクロロベンゼン(20mL)での溶液に加えた。室温での5分間の撹拌後、混合物を30分間110℃まで加熱し、次いで氷/水浴を用いて室温まで冷却することを続けた。別々のフラスコにおいて、停止試薬を、水素化ナトリウム(鉱油において、0.24g、0.006モルの60%)のクロロベンゼン(60mL)での懸濁物に、N−Bocシステアミン(1.01mL、0.006モル)の滴状添加によって室温で調製した。混合物を2時間撹拌し、そしてクロロベンゼンでのH−(TMP)(EOZ)20の溶液を次いで緩徐に加えた。結果として生じる混合物は、室温で18時間撹拌した。揮発性物質を次いで、回転蒸発器を使って除去し、そして残留物を水(pH〜3)に溶かした。結果として生じる水溶液を、アンバーライトカラムおよび次いでSPセファロースFF媒体を有するイオン交換カラムに通した。水溶液にNaCl(15%w/w)を負荷し、そしてジクロロメタンで抽出した。複合有機相を硫酸ナトリウム上で乾燥し、ろ過し、白い粉体として4.8gのH−(TMP)(EOZ)20−T−NHBocを提供するために、回転蒸発器を使って濃縮した(78%収率)。
【0140】
H NMR(バリアン、500MHz、10mg/mlのCDCl)は、通常の骨格が1.12ppm(m、3H、CHCHCO−)、2.30ppm(m)2.41(s)(総面積2H、CHCHCO−)、および3.46ppm(m、4H、−NCHCHN−)でピークに達することを示した。ターミナル基ピークは、1.44ppm(s、9H、−NHBoc)、2.61ppm(m、2H、−SCHCHNHBoc)、2.79ppm(m、2H、−CHSCHCHNHBoc)および3.31ppm(m、2H、−SCHCHNHBoc)で現れる。ペンデント基ピークは、2.60−2.90ppm(m、7H、−C(=O)CH(CH)CHSCHCHCOMe)および3.67ppm(s、3H、CHCOMe)で見える。TMPおよびEOZの比率は、3.3:20として定められた。GPCは、1.08のPDIとともに、Mn=2340DaおよびMp=2200Daを与えた。
【0141】
H−(TMP)(EOZ)20−T−NHBoc(4.4g)を水に溶かし、そしてpHを〜12.5に調整した。室温で1時間撹拌した後、精製を、DEAEセファロースFFを用いてイオン交換クロマトグラフィーによって実行した。水溶液にNaCl(15%w/w)を負荷し、そしてジクロロメタンで抽出した。複合有機相を無水硫酸ナトリウム上で乾燥し、ろ過して、および32%の収率での白い粉体として2.0gのH−(TPA)(EOZ)20−T−NHBocを提供するために、回転蒸発器を使って濃縮した。−COMeの加水分解を、DEAEセファロースFF上のAKTAプライムによって、そしてH NMRスペクトルによって確かめた(3.67ppmでの−COMe基ピークの消滅)。
【0142】
実施例7.H−[(TPA)(EOZ)20][(NHBoc)(EOZ)20]−T−Bzの合成
【0143】
【化13】

【0144】
トリフリン酸(HOTf、88.5μL、0.001モル)を、T−メチルプロピオナート−2−オキサゾリン(TMPOZ、0.925g、0.004モル、4eq)および2−エチル−2−オキサゾリン(EOZ、2.02mL、0.02モル、20eq)のクロロベンゼン(12mL)での溶液に加えた。室温で5分間撹拌した後、混合物を30分間110℃にまで加熱し、そして次いでクロロベンゼン(12mL)でのT−NHBoc−2−オキサゾリン(NHBocOZ、1.154g、0.004モル、4eq)および2−エチル−2−オキサゾリン(EOZ、2.02mL、0.02モル、20eq)の溶液を加えた。さらに30分間の加熱後、混合物を氷/水浴を使って室温に冷やした。停止試薬を、別々のフラスコにおいて、水素化ナトリウム(鉱油において、0.08g、0.002モルの60%)のクロロベンゼン(10mL)での懸濁物に、ベンジルメルカプタン(0.35mL、0.003モル)のゆっくりした添加によって室温で調製した。混合物を2時間撹拌した後、クロロベンゼンでのリビングポリマー種の溶液を、滴下状に停止混合物に加えた。結果として生じる混合物を、室温で18時間撹拌し、そして次いでジエチルエーテルへの添加によって沈殿された。沈殿された溶液をろ過し、そしてペンデント基としてメチルエステルおよび−NHBocをもつ4.8gのポリマーを与えるために乾燥させた。ポリマーを水に溶かし、アンバーライトカラムおよび次いでSPセファロースFFパッキングを有するイオン交換カラムに通した。結果として生じる水溶液にNaCl(15%w/w)を負荷し、そしてジクロロメタンで抽出した。複合有機相を硫酸ナトリウム上で乾燥し、ろ過し、および78%の収率の白い粉体として3.72gのH−[(TPA)(EOZ)20][(NHBoc)(EOZ)20]−T−Bzを提供するために濃縮した。
【0145】
H NMR(バリアン、500MHz、10mg/mLのCDCl)は、通常の骨格が1.12ppm(m、3H、CHCHCO−)、2.30ppm(m)および2.41(s)(総面積2H、CHCHCO−)、および3.47ppm(m、4H、−NCHCHN−)でピークに達することを示した。ターミナル基ピークは、2.56ppm(m、2H、−CHSCHAr)、3.74ppm(s、2H、−SCHAr)、7.27ppm(m、1H、−Ar)、7.34ppm(m、5H、−Ar)で現れる。TMPペンデント基ピークは、2.60−2.88ppm(m、7H、−C(=O)CH(CH)CHSCHCHCOMe)および3.67ppm(s、3H、CHCOMe)で見える。−NHBocペンデント基ピークは1.42ppm(s、9H、−NHBoc)および3.28ppm(m、2H、−CHNHBoc)で示す。TMP、NHBoc、およびEOZの比率は、3.5:2:40として定められた。GPCは、1.16のPDIとともに、Mn=4050DaおよびMp=4690Daを与えた。
【0146】
H−[(TPA)(EOZ)20][(NHBoc)(EOZ)20]−T−Bz(0.8g)を水に溶かし、そしてpHを0.5MのNaOH溶液を使って〜13.0に調整した。1時間撹拌した後、混合物をジクロロメタンで抽出し、そして複合有機相を硫酸ナトリウム上で乾燥し、ろ過し、そして回転蒸発器を使って濃縮した。結果として生じる溶液を、ジエチルエーテルへの添加によって沈殿させた。ジエチルエーテル溶液は静かに注ぎ、そして残留する白い粉状物質を、望ましい生成物、定量的収率でのH−[(TPA)(EOZ)20][(NHBoc)(EOZ)20]−T−Bzを与えるために、真空内で乾燥させた。加水分解を、DEAEセファロースFFを用いたイオン交換クロマトグラフィーによって確かめた。GFCおよびH NMRは、−COMe基の加水分解を示した。
【0147】
実施例8.M−(PPtyn)(PEOZ)18−T−COHの合成
【0148】
【化14】

【0149】
メチルトリフラート(MeOTf、0.556mL、0.005モル)を、クロロベンゼン(20mL)において2−ペンチニル−2−オキサゾリン(PtynOZ、1.37g、0.01モル、2eq)の溶液に加えた。室温で10分間撹拌した後、2−エチル−2−オキサゾリン(9.09mL、0.09モル、18eq)を加え、そして混合物を、30分間110℃まで加熱し、次いで0℃に冷却することを続けた。停止試薬を得るために、メチル3−メルカプトプロピオナート(2.17mL、0.02モル)を、0℃でクロロベンゼン(10mL)においてカリウムタート−ブトキシド(1.12g、0.01モル)の懸濁物中に滴下状に添加した。混合物を冷やして2時間撹拌した後、クロロベンゼンにおいてM−(PPtyn)(PEOZ)の溶液を滴下状に加えた。混合物を4時間冷やして撹拌し、そして次いで室温で18時間撹拌した。水(100mL)を加え、そして混合物を5%の水性HCl溶液の添加によって酸性化した(pH〜3)。クロロベンゼンを含む大部分の揮発性物質を、回転蒸発を使って除去した。結果として生じる水溶液を、NaOH(1.0g、0.025モル)で処置した。1時間撹拌した後、混合物を5%の水性HCl溶液で酸性化し、そして次いでジクロロメタンで抽出した。複合有機相を硫酸ナトリウム上で乾燥し、ろ過し、濃縮し、そしてエーテルへの添加によって沈殿させた。エーテルを静かに注ぎ、そして残留物を真空下で乾燥させた。GFCは、粗生成物がヒドロキシル末端ポリマー(20%)および望ましい酸末端ポリマー(80%)を含むことを示した。更なる精製を、61%の収率で5.6gの生成物を与えるために、DEAEセファロースFFを用いたイオン交換クロマトグラフィーによって実行した。NMR(バリアン、500MHz、10mg/mLのCDCl)は、1.85ppm(m、2H、−CHCHC≡CH)および1.98ppm(m、1H、−CHCHC≡CH)で、ペンダントペンチニル基のためのピークを示す。GPCおよびGFCは、Mn 1830Daおよび1.10のPDを有する、単一の主なピークを示す。
【0150】
実施例9.{M−(PPtyn)(PEOZ)18−Lys−COHの合成
【0151】
【化15】

【0152】
アセトニトリル(40mL)におけるM−(PPtyn)(PEOZ)18−T−COH(Mn=1830Da、2.0g、1.09ミリモル(mmol))および1−HOBT(0.351g、2.60mmol)の溶液を、共沸的に乾燥させるために、回転蒸発によって濃縮した。残留物を乾燥CHCl(20mL)に溶かし、次いでDCC(0.322g、1.56mmol)を添加した。混合物を室温で3時間撹拌した後、L−リジンエチルエステル二塩酸化合物(0.129g、0.520mmol)およびDMAP(0.318g、2.60mmol)を加えた。室温で18時間撹拌した後、混合物を、白い沈殿物を与えるために、エーテル(150mL)に添加した。化合物は、白い粉として{M−(PPtyn)(PEOZ)18−Lys−エチルエステルを与えるために、真空下でろ過し、乾燥させた。GPCおよびGFCは、主要な生成物(98%、Mn=4540Da、PD=1.04)および過度の酸性ポリマー(2の混合物を示した。粗生成物は、酸性ポリマーの過剰量を取り除くために、DEAEセファロースFFカラムに通した。結果として生じる水溶液は、1時間NaOH(0.104g、2.60mmol)で処置した。混合物を5%の水性HCl溶液で酸性化し、次いでジクロロメタンで抽出した。複合有機相を硫酸ナトリウム上で乾燥し、ろ過し、濃縮し、およびエーテルへの添加によって沈殿させた。エーテルを静かに注ぎ、そして残留物を、92%の収率で白い粉体の2.0gを与えるために、真空下で乾燥させた。H NMRは、1.42ppm(br s、2H、−C(=O)NHCHCHCH−)、1.54ppm(br s、2H、−C(=O)NHCHCH−)、1.85ppm(m、2H、−CHCH(COH)NH−)、および4.52ppm(m、1H、−CHCH(COH)NH−)で、エチル基ピークおよびリジンコアのためのピークの消滅によって加水分解の完成を示した。MALDIは、1.01のPDを有するMn=4240Daを提供した。
【0153】
実施例10.{M−(PPtyn)(PEOZ)}Lys−NHSの合成
【0154】
【化16】

【0155】
N−ヒドロキシスクシンイミド(0.0235g、0.204mmol)およびDCC(0.0421g、0.204mmol)を、0℃でジクロロメタン(4ml)における{M−(PPtyn)(PEOZ)18−Lys−COH(Mn 4200Da、0.832g、0.198mmol)の溶液に加えた。冷やして2時間撹拌した後、混合物を室温にまで暖め、そして一晩中撹拌した。白い沈殿物をろ過によって除去し、そして溶液を、白い粉体を与えるために、ジエチルエーテルに加えた。粉体をろ過によって収集し、真空下で乾燥した(0.8g、88%収率)。マレイミドの付着は、通常の骨格ピークとともに2.86ppm(s、2H)でスクシンイミジル陽子を示すH NMRスペクトルによって示された。GPCは、望ましい生成物(Mn=4550Da、PD=1.04)の97%および酸性ポリマーの3%を示した。
【0156】
生成物の同一性を確認するため、生成物(Mn 4550Da、0.103g、0.023mmol)をジクロロメタン(3mL)におけるフェニルエチルアミン(0.009mL、0.068mmol)およびトリエチルアミン(0.009mL、0.068mmol)で処置した。一晩中撹拌した後、混合物をろ過し、ジエチルエーテルに加えた。白い粉体をろ過によって分離(単離)し、そして定量的収率で生成物を提供するために、真空下で乾燥した。GFCによると、変換収率は99.7%であった。
【0157】
実施例11.POZ−4[{M−(PPtyn)(PEOZ)18−Lys]−Lys−エチルエステルの合成
【0158】
【化17】

【0159】
M−{(PPtyn)(PEOZ)18Lys−T−COH(Mn=4200Da,0.415g,0.0988mmol)および1−HOBT(0.0318g、0.235mmol)のアセトニトリル(15mL)での溶液を、回転蒸発を使って濃縮した。残留物を乾いたCHCl(3mL)に溶かし、そしてDCC(0.0291g、0.141mmol)を加えた。混合物を室温で3時間撹拌した後、L−リジンエチルエステル二塩酸化合物(0.0116g、0.047mmol)およびDMAP(0.0287g、0.235mmol)を加えた。室温で18時間撹拌した後、混合物をろ過し、そして白い沈殿物を与えるために、エーテル(40mL)に加えた。沈殿物をろ濾過によって分離し、定量的収率の白い粉体として望ましい4つのアームの[{M−(PPtyn)(PEOZ)18−Lys]−Lys−エチルエステルを与えるために、真空下で乾燥した。H NMR(バリアン、500MHz、10mg/mLのCDCl)は、1.28ppm(t、3H、CHCHO−)、1.42ppm(m、6H、−C(=O)NHCHCHCH−)、1.54ppm(m、6H、−C(=O)NHCHCH−)、1.85ppm(m、6H、−CHCH(COH)NH−)、4.14ppm(br s、2H、−COCHCH)および4.45ppm(m、3H、−CHCH(COH)NH−)でのLys−Lys−Lysコア分子のためのピーク、および1.85ppm(m、2H、−CHCHC≡CH)および2.02ppm(m、1H、−CHCHC≡CH)でのペンダントペンチニル基のためのピークを示した。GPCおよびGFCは、主要な生成物(96%、Mn=7970Da、PD=1.06)および酸性ポリマー(4%)の過剰量の混合物を示した。
【0160】
実施例12.グルコサミンおよびジドブジンのH−(Ptyn)(EOZ)20−T−COH上での共役
【0161】
アセトニトリルでの共沸的な乾燥の後、H−(Ptyn)(EOZ)20−T−COH(0.18g、0.0619mmol、MALDIによるMn 2100Da)をジクロロメタン(2mL)において溶かした。NHS(0.0071g、0.0619mmol)およびDCC(0.0128g、0.0619mmol)を室温で加えた。室温で一晩中撹拌し後、混合物をろ過し、そしてジエチルエーテルへの添加によって沈殿させた。ジエチルエーテル溶液を静かに注ぎ、そして残留物を、望ましいN−ヒドロキシスクシンイミドエステル、すなわち定量的収率の白い粉体としてのH−(Ptyn)(EOZ)20−T−SPAを与えるために、真空内で乾燥した。GFCは≧95%の純度を示し、そしてNHSの付着は2.86ppm(s、4H)でのスクシンイミジル陽子を示すH NMRによって証明された。
【0162】
【化18】

【0163】
D(+)−グルコサミン塩酸塩(0.137g、0.0663mmol)を、0.1Nホウ酸溶液の2mLに溶かし、次いで0.1N NaOH溶液を使って8.5までpHの調整を続けた。H−(Ptyn)(EOZ)20−T−SPA(0.19g、0.0663mmol、Mn 3000Da)を固体として加えた。混合物を室温で3時間撹拌し、一方で、pHを、0.1N NaOHを用いて8.5に維持した。混合物を、酸性化し(pH〜3)、そしてジクロロメタンで抽出した。複合有機相を無水NaSO上で乾燥し、ろ過し、濃縮し、そして0.14gの淡黄色の粉体を与えるために、真空内で乾燥させた。グルコサミンの複合体を、4.92ppm(s、1H)でのグルコースアミド上で2−位置の陽子を示すH NMR(バリアン、500MHz、10mg/mLのDMSO−d)によって確かめた。イオン交換クロマトグラフィーは、83%の置換収率(substitution yield)を示した。
【0164】
【化19】

【0165】
H−(Ptyn)(EOZ)20−T−Gluco(グルコ)(0.05g、0.0156mmol、Mn 3200Da)および抗ウイルスヌクレオシドジドブジン(AZT、0.0167g、0.0625mmol、4eq)は水(2mL)において溶解した。アスコルビン酸ナトリウム(0.0012g、0.00625mmol)およびCuSO・5HO(0.0008g、0.00313mmol)を室温で加えた。18時間の撹拌後、水を回転蒸発器を使って除去した。残留物を、MeOHおよびCHClの1:1の混合物に溶かし、それからジエチルエーテルへの添加によって沈殿させた。ジエチルエーテル溶液を静かに注ぎ、そして残留物を、望ましい生成物を定量的収率の白い粉体として与えるために真空内で乾燥した。ポリマー鎖上の各アセチレンペンダントへのジドブジン上のアジド基の‘クリック’カップリングを、NMRによって確かめた。H NMR(バリアン、500MHz、10mg/mLのDMSO−d)は、ポリマー鎖が、11.3ppm(br s、1H、−OH)、8.05ppm(s、1H、トリアゾール)、7.81ppm(s、1H)、6.41ppm(t、1H)、5.31ppm(m、1H)、5.26ppm(m、1H)、4.18ppm(br s、1H)、および1.80(s、3H)でのチミジル陽子ピークを有するチミジンの≧3.5単位の平均値を含むことを示す。グルコースアミドの2−位置の陽子は、4.92ppm(s、1H)で見える。GPCは、1.07のPDIとともに、Mn=4700DaおよびMp=830Daを与えた。
【0166】
実施例13.POZへのイリノテカンの共役。
【0167】
イリノテカン−HCl−3HO(0.200g、0.295mmol)を、アセトニトリル(15mL)において溶かし、そして共沸蒸留によって乾燥させた。残留物をジクロロメタン(6mL)において溶かし、そして6−アジドヘキサン酸(0.0928g、0.591mmol)を加えた。ジメチルアミノピリジン(DMAP)(0.0722g、0.591mmol)およびジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)(0.122g、0.591mmol)の添加の後、結果として生じる混合物は、室温で一晩中撹拌させた。混合物を、ジエチルエーテルへの添加によって沈殿させた。エーテル溶液を静かに注ぎ、そして残留する沈殿物を、0.144gの望ましい生成物が淡黄色の粉体(67%収率)として与えられるように乾燥させた。H NMR(バリアン、500MHz、10mg/mLのCDCl)δ0.98(t、3H、C−9H)、1.41(m、2H、C−3H)、1.41(m、3H、C−18H)、1.41(m、2H、ビピペリジルH)、1.58(m、2H、C−4H)、1.58(2H、ビピペリジルH)、1.70(m、2H、C−2H)、1.93(m、4H、ビピペリジルH)、2.16(m、1H、C−1H)、2.28(m、1H、C−1H)、2.32(m、1H、ビピペリジルH)、2.50(m、2H、C−5H)、2.50(m、2H、ビピペリジルH)、2.75(m、2H、C−17H)、2.94(m、1H、ビピペリジルC−3’H)、3.17(m、3H、ビピペリジルH)、3.25(t、2H、C−1H、−CH)、3.55(br s、2H、ビピペリジルC−1’HおよびC−5’H)、4.56(m、2H、ビピペリジルC−1’HおよびC−5’H)、5.25(s、2H、C−14H)、5.41(d、1H、C−11H)、5.68(d、1H、C−11H)、7.19(s、1H、C−27H)、7.60(d、1H、C−22H)、7.87(s、1H、C−20H)、8.23(d、1H、C−23H)。
【0168】
【化20】

【0169】
ランダムなH−(Ptyn)(EOZ)20−T−NHおよびイリノテカンアジドヘキサノアートの共役
【0170】
【化21】

【0171】
H−(Ptyn)(EOZ)20−T−NH(0.05g、0.0163mmol、1eq.、Mn 3070Da)の、前の例からのもの、およびイリノテカンアジドヘキサノアート(0.0473g、0.0652mmol、4eq)を、水(2mL)に溶かした。アスコルビン酸ナトリウム(0.0013g、0.00652mmol、0.4eq)およびCuSO−5HO(0.0008g、0.00326mmol、0.2eq)を室温で加えた。22時間撹拌した後、水を回転蒸発器を使って除去した。残留物をジクロロメタンにおいて溶かし、それからジエチルエーテルへの添加によって沈殿された。ジエチルエーテル溶液を静かに注ぎ、そして残留物を、望ましい生成物の0.7gがオフホワイトの粉体(72%収率)として与えられるように真空内で乾燥した。アセチレンペンダント(POZ上)へのアジド基(イリノテカンアジドヘキサノアート上)の‘クリック’カップリングを、NMRによって確かめた。H NMR(バリアン、500MHz、10mg/mLのCDCl)は、ポリマー鎖が7.14ppm(t、1H)、7.57ppm(br s、1H)、および7.85ppm(br s、1H)、8.16ppm(br s、1H)でイリノテカンの方向性の陽子ピーク、および4.27ppm(トリアゾール−CHNRに隣接したbr s、2H)および7.40ppm(br s、1H、トリアゾール)での新たな信号を伴うイリノテカンの4つの単位の平均を含むことを示す。GPCは、1.19のPDIとともに、Mn=4160DaおよびMp=4900Daを与えた。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一般構造式
−{[N(COX)CHCH−[N(COR)CH−CH]}−[N(COY)CH−CH]}−Z
(式中
は、開始基であり、制限されないが、水素、アルキル、置換されたアルキル、アラルキル、または置換されたアラルキルの基を含み、
は、非置換または置換されたアルキル、非置換または置換されたアルケニル、非置換または置換されたアラルキルまたは非置換または置換されたヘテロシクリルアルキルの基から各繰返し単位について独立に選ばれ、
Xは第1の官能基を含むペンデント部分であり、
Yは第2の官能基を含むペンデント部分であり、
Zは、停止ヌクレオフィルであり、Zは不活性であり、またはZは第3の官能基を含み、
aはランダムな共重合体を示すranまたはブロック共重合体を示すblockであり、
oおよびmは各々独立に、1−50から選ばれる整数であり、
nは0−1000から選ばれる整数であり、および
第1および第2の官能基は互いに対して化学的に直角であり、および存在するとき、第3の官能基は第1または第2の官能基のうちの少なくとも1つと同じか、または異なる。)
のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項2】
R1は、水素、置換または非置換のアルキルまたは置換または非置換のアラルキルの基である請求項1のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項3】
XおよびYはアルキレン構成部分を含む、請求項1のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項4】
XおよびYのアルキレン構成部分は各々独立に、CからC15までのアルキレンから選ばれる、請求項3のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項5】
第1および第2の官能基は各々独立に、アルキン、アミン、オキシアミン、アルデヒド、ケトン、アセタール、ケタール、エステル、カルボン酸、活性化されたカルボン酸、活性カルボナート、クロロホルマート、アルコール、アジド、ビニルスルホン、マレイミドまたはオルトピリジルジスルフィドであり、および存在するとき、第3の官能基は、アルキン、アミン、オキシアミン、アルデヒド、ケトン、アセタール、ケタール、エステル、カルボン酸、活性化されたカルボン酸、活性カルボナート、クロロホルマート、アルコール、アジド、ビニルスルホン、マレイミドまたはオルトピリジルジスルフィドである、請求項1のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項6】
活性化されたカルボン酸はN−ヒドロキシスクシンイミジル(NHS)または1−ベンゾトリアジニルイル1−ベンゾトリアジン活性エステルである、請求項5のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項7】
カルボン酸は負に荷電した化学種である、請求項5のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項8】
アミンは正に荷電した化学種である、請求項5のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項9】
Zは第3の官能基を含む、請求項1のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項10】
Zは−S−U−Wであり、Uは連結基であり、およびWはカルボン酸、保護されたカルボン酸、活性エステル、アミンまたは保護されたアミンである、請求項9のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項11】
Uはアルキレン連結基である、請求項10のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項12】
Uは−(CH)p−であり、およびpは1から10までから選ばれる整数である、請求項10のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項13】
Wは−COHまたは−NHである、請求項12のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項14】
第1および第2の官能基は各々、第3の官能基に対して化学的に直角である、請求項9のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項15】
第1および第2の官能基のうちの少なくとも1種は、第3の官能基に対して化学的に直角である、請求項9のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項16】
Zは不活性である、請求項1のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項17】
Zは−S−T−Vであり、Vは不活性な基である、請求項16のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項18】
Tはアルキレン連結基である、請求項17のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項19】
Tは−(CH−であり、およびpは1から10までから選ばれる整数である、請求項17のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項20】
Vは−COCHまたは−Cである、請求項19のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項21】
構造式
{[N(COX)CHCH−[N(COR)CH−CH]}[N(COY)CH−CH]}−S−(CH−W
を有する、請求項12のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項22】
構造式
−{[N(COX)CHCH−[N(COR)CH−CH]}−[N(COY)CH−CH]}−S−(CH−NH
を有し、式中、第1および第2の官能基は各々独立に、アルキン、アミン、オキシアミン、アルデヒド、ケトン、アセタール、ケタール、エステル、カルボン酸、活性化されたカルボン酸、活性カルボナート、クロロホルマート、アルコール、アジド、ビニルスルホン、マレイミドまたはオルトピリジルジスルフィドである、請求項13のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項23】
構造式
−{[N(COX)CHCH−[N(COR)CH−CH]}−[N(COY)CH−CH]}−S−(CH)p−CO
を有し、式中、第1および第2の官能基は各々独立に、アルキン、アミン、オキシアミン、アルデヒド、ケトン、アセタール、ケタール、エステル、カルボン酸、活性化されたカルボン酸、活性カルボナート、クロロホルマート、アルコール、アジド、ビニルスルホン、マレイミドまたはオルトピリジルジスルフィドである、請求項13のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項24】
構造式
−{[N(COX)CHCH−[N(COR)CH−CH]}−[N(COY)CH−CH]}}−S−(CH−V
を有する、請求項19のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項25】
構造式
R1−{[N(COX)CHCH−[N(COR)CH−CH)]−[N(COY)CH−CH)]−S−(CH−Cを有し、式中、第1および第2の官能基は各々独立に、アルキン、アミン、オキシアミン、アルデヒド、ケトン、アセタール、ケタール、エステル、カルボン酸、活性化されたカルボン酸、活性カルボナート、クロロホルマート、アルコール、アジド、ビニルスルホン、マレイミドまたはオルトピリジルジスルフィドである、請求項20のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項26】
構造式
−{[N(COX)CHCH−[N(COR)CH−CH]}−[N(COY)CH−CH]}−S−(CH−COCHを有し、式中、第1および第2の官能基は各々独立に、アルキン、アミン、オキシアミン、アルデヒド、ケトン、アセタール、ケタール、エステル、カルボン酸、活性化されたカルボン酸、活性カルボナート、クロロホルマート、アルコール、アジド、ビニルスルホン、マレイミドまたはオルトピリジルジスルフィドである、請求項20のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項27】
標的分子に連結された、請求項21から26のいずれか1項のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項28】
一般構造式
−{[N(COX)CHCH−[N(COR)CH−CH)]−S−U−W
(式中
は開始基であり、
は、非置換または置換されたアルキル、非置換または置換されたアルケニル、非置換または置換されたアラルキルまたは非置換または置換されたヘテロシクリルアルキルの基であり、
Uは連結基であり、
Xは、第1の官能基を含むペンデント部分であり、
Wは、カルボン酸、保護されたカルボン酸、活性エステル、アミンまたは保護されたアミンからなる群から選ばれる第2の官能基を担持する部分を含み、
aはランダムな共重合体を示すranまたはブロック共重合体を示すblockであり、
oは独立に1−50から選ばれる整数であり、
nは0−1000から選ばれる整数であり、および
第1および第2の官能基は互いに対して化学的に直角である。)
のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項29】
Xはアルキレン構成部分を含む、請求項28のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項30】
アルキレン構成部分はCからC15までのアルキレンである、請求項29のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項31】
第1の官能基は、アルキン、アミン、オキシアミン、アルデヒド、ケトン、アセタール、ケタール、エステル、カルボン酸、活性化されたカルボン酸、活性カルボナート、クロロホルマート、アルコール、アジド、ビニルスルホン、マレイミドまたはオルトピリジルジスルフィドである、請求項28のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項32】
活性化されたカルボン酸は、N−ヒドロキシスクシンイミジル(NHS)または1−ベンゾトリアジンイル活性エステルである、請求項31のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項33】
カルボン酸は負に荷電された化学種である、請求項31のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項34】
アミンは正に荷電された化学種である、請求項31のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項35】
は、水素、置換または非置換のアルキルまたは置換または非置換のアラルキルの基である、請求項28のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項36】
Uはアルキレン連結基である、請求項28のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項37】
Uは−(CH−であり、pは1−10から選ばれる整数である、請求項36のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項38】
Wは−COHまたは−NHである請求項36のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項39】
構造式
−{[N(COX)CHCH−[N(COR)CH−CH]}−S−(CH)p−COHを有し、式中、第1の官能基は、アルキン、アミン、オキシアミン、アルデヒド、ケトン、アセタール、ケタール、エステル、カルボン酸、活性化されたカルボン酸、活性カルボナート、クロロホルマート、アルコール、アジド、ビニルスルホン、マレイミドまたはオルトピリジルジスルフィドである、請求項38のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項40】
構造式
{[N(COX)CHCH−[N(COR)CH−CH)]−S−(CH−NHを有し、式中、第1の官能基は、アルキン、アミン、オキシアミン、アルデヒド、ケトン、アセタール、ケタール、エステル、カルボン酸、活性化されたカルボン酸、活性カルボナート、クロロホルマート、アルコール、アジド、ビニルスルホン、マレイミドまたはオルトピリジルジスルフィドである、請求項38のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項41】
標的分子に連結された、請求項39から40のいずれか1項のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項42】
一般構造式
{R−{[N(COX)CHCH−[N(COR)CH−CH)]−[N(COY)CH−CH)]−K−}−R−Q−Z
(式中
は開始基であり、
は、置換または非置換のアルキル、置換または非置換のアルケニル、置換または非置換のアラルキルまたは置換または非置換のヘテロシクリルアルキルの基から各ポリオキサゾリン鎖について独立に選ばれ、
Xは第1の官能基を担持するペンデント部分であり、
Yは第2の官能基を担持するペンデント部分であり、
Kは、各ポリオキサゾリン鎖を分枝部分Rに連結する連結部分であり、
Qは、分枝部分RをZに連結する連結部分であり、
Rは、直接または連結基Qを通していずれかでZとの、および直接または連結基Kを通してのいずれかで各ポリオキサゾリン鎖との連結を形成することが可能な分枝部分であり、
Zは第3の官能基または不活性基を含む部分であり、
aは、ランダム共重合体を示すranまたはブロック共重合体を示すblockから各ポリオキサゾリン鎖について独立に選ばれ、
dは2−8から選ばれる整数であり、
kは、1または零から各ポリオキサゾリン鎖について独立に選ばれる整数であり、
qは1または零から選ばれる整数であり、
oは、1−50から各ポリオキサゾリン鎖について独立に選ばれる整数であり、
mは、0−50から各ポリオキサゾリン鎖について独立に選ばれる整数であり、
nは0−1000から選ばれる整数であり、および
第1、第2および第3の官能基のうちの少なくとも2つは互いに対して化学的に直角である。)
のマルチアームヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項43】
Zは第3の官能基を含み、dは2であり、および第1および第2の官能基は互いに対して化学的に直角であり、ならびに一般構造式
{R{[N(COX)CHCH−[N(COR)CH−CH]}[N(COY)CH−CH]}a−K−}−R−Q−Z
を有する、請求項42のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項44】
は、水素、置換または非置換のアルキルまたは置換または非置換のアラルキルの基から各ポリオキサゾリン鎖について独立に選ばれる、請求項43のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項45】
XおよびYはアルキレン構成部分を含む、請求項43のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項46】
XおよびYのアルキレン構成部分は各々独立に、CからC15までのアルキレンから選ばれる、請求項45のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項47】
第1および第2の官能基は各々、アルキン、アミン、オキシアミン、アルデヒド、ケトン、アセタール、ケタール、エステル、カルボン酸、活性化されたカルボン酸、活性カルボナート、クロロホルマート、アルコール、アジド、ビニルスルホン、マレイミドまたはオルトピリジルジスルフィドから各ポリオキサゾリン鎖について独立に選ばれ、および第3の官能基は、アルキン、アミン、オキシアミン、アルデヒド、ケトン、アセタール、ケタール、エステル、カルボン酸、活性化されたカルボン酸、活性カルボナート、クロロホルマート、アルコール、アジド、ビニルスルホン、マレイミドまたはオルトピリジルジスルフィドである、請求項43のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項48】
第1、第2および第3の官能基は互いに対して化学的に直角である、請求項43のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項49】
第3の官能基は、第1または第2の官能基のうちの少なくとも1つに対して化学的に直角である、請求項43のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項50】
活性化されたカルボン酸は、N−ヒドロキシスクシンイミジル(NHS)または1−ベンゾトリアジンイル活性エステルである、請求項47のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項51】
カルボン酸は負に荷電された化学種である、請求項47のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項52】
アミンは正に荷電された化学種である、請求項47のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項53】
Qは置換または非置換のアルキレンである、請求項43のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項54】
Qは、−(CHであり、pは1−10から選ばれる整数である、請求項43のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項55】
Kは、−(CHO−、−(CH−CO−、−S−(CHCONH−、−S−(CHCO、−(CH−NHCSO−、−(CH−NHCO−、−NH−(CH、または−NHCO−から各ポリオキサゾリン鎖について独立に選ばれ、pは0−10からの整数である、請求項43のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項56】
K基は、各ポリオキサゾリン鎖について同じか、または各ポリオキサゾリン鎖について異なる、請求項43のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項57】
Rは、窒素、アリール基、または−CR−であり、Rは、水素または置換または非置換のアルキル、置換または非置換のアルケニルまたは置換または非置換のアラルキルの基である、請求項43のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項58】
Rは−NH−CH−(CH−CH−NH−である、請求項43のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項59】
標的分子と連結された、請求項43のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項60】
Zは第3の官能基を含み、dは2であり、kは1であり、Kは−S−(CH−CO−であり、pは、各ポリオキサゾリン鎖について、1−10からの整数であり、qは0であり、RはNH−CH−(CH−CH−NHであり、および第1および第2の官能基は互いに対して化学的に直角であり、ならびに一般構造式
【化1】

を有する、請求項42のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項61】
は、水素、置換または非置換のアルキルまたは置換または非置換のアラルキルの基から各ポリオキサゾリン鎖について独立に選ばれる、請求項60のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項62】
XおよびYはアルキレン構成部分を含む、請求項60のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項63】
XおよびYのアルキレン構成部分は各々独立に、CからC15までのアルキレンから選ばれる、請求項62のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項64】
第1および第2の官能基は各々、アルキン、アミン、オキシアミン、アルデヒド、ケトン、アセタール、ケタール、エステル、カルボン酸、活性化されたカルボン酸、活性カルボナート、クロロホルマート、アルコール、アジド、ビニルスルホン、マレイミドまたはオルトピリジルジスルフィドから、各ポリオキサゾリン鎖について独立に選ばれ、およびZはCOHである、請求項60のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項65】
第1および第2の官能基は第3の官能基に対して化学的に直角である、請求項60のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項66】
第1または第2の官能基のうちの少なくとも1つが第3の官能基に対して化学的に直角である、請求項60のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項67】
活性化されたカルボン酸はN−ヒドロキシスクシンイミジル(NHS)または1−ベンゾトリアジンイル活性エステルである、請求項64のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項68】
カルボン酸は負に荷電された化学種である、請求項64のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項69】
アミンは正に荷電された化学種である、請求項64のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項70】
構造式
【化2】

を有し、式中、第1の官能基は独立に、アルキン、アミン、オキシアミン、アルデヒド、ケトン、アセタール、ケタール、エステル、活性カルボナート、クロロホルマート、アルコール、アジド、ビニルスルホン、マレイミドまたはオルトピリジルジスルフィドである、請求項のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項71】
標的分子と連結された、請求項70のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項72】
Zは第3の官能基を含み、dは4であり、kは1であり、およびKは各ポリオキサゾリン鎖について、−S−(CH−CO−NHであり、qおよびmは0であり、Rは−(CH−CH−CO−NH−(CH−CH−NH−CO−CH−(CH−であり、および第1および第3の官能基は互いに対して化学的に直角であり、ならびに一般構造式
【化3】

を有する、請求項42のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項73】
は、水素、置換または非置換のアルキルまたは置換または非置換のアラルキルの基から、各ポリオキサゾリン鎖について独立に選ばれる、請求項72のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項74】
Xはアルキレン構成部分を含む、請求項72のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項75】
Xのアルキレン構成部分はCからC15までのアルキレンである、請求項72のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項76】
ZはCOHであり、および第1の官能基は、アルキン、アミン、オキシアミン、アルデヒド、ケトン、アセタール、ケタール、エステル、アルコール、アジド、ビニルスルホン、マレイミドまたはオルトピリジルジスルフィドであり、またはZはNHであり、および第1の官能基は、アルキン、オキシアミン、アルデヒド、ケトン、アセタール、ケタール、エステル、カルボン酸、活性化されたカルボン酸、活性カルボナート、クロロホルマート、アルコール、アジド、ビニルスルホン、マレイミドまたはオルトピリジルジスルフィドである、請求項72のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項77】
活性化されたカルボン酸はN−ヒドロキシスクシンイミジル(NHS)または1−ベンゾトリアジンイル活性エステルである、請求項76のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項78】
カルボン酸は負に荷電された化学種である、請求項76のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項79】
アミンは正に荷電された化学種である、請求項76のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項80】
標的分子と連結された、請求項76のマルチアームの、ヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体。
【請求項81】
少なくとも1種の標的分子に連結され、少なくとも1種の標的分子は、第1、第2または第3の官能基のうちの少なくとも1つを通してPOZ複合体に連結される、請求項1から80のいずれか1項のヘテロ機能的なポリオキサゾリン誘導体を含む標的分子−POZ複合体。
【請求項82】
標的分子は、治療部分、診断部分またはターゲティング部分である、請求項81の標的分子−POZ複合体。
【請求項83】
複合体は、治療部分およびターゲティング部分、診断部分およびターゲティング部分または診断部分、治療部分およびターゲティング部分を含む、請求項81の標的分子−POZ複合体。
【請求項84】
第1、第2または第3の官能基のうちの少なくとも1つは、負に荷電された化学種であり、および少なくとも1種の標的分子はイオン結合を介してPOZ誘導体を結合する、請求項81の標的分子−POZ複合体。
【請求項85】
第1、第2または第3の官能基のうちの少なくとも1つは正に荷電された化学種であり、および少なくとも1種の標的分子はイオン結合を介してPOZ誘導体を結合する、請求項81の標的分子−POZ複合体。
【請求項86】
標的分子は、有機分子、ペプチド、タンパク質、抗体、抗体フラグメント、糖質またはオリゴヌクレオチドである、請求項81の標的分子−POZ複合体。
【請求項87】
POZ誘導体および標的分子の間の連結は、加水分解的に安定、または加水分解的に不安定である、請求項81の標的分子−POZ複合体。

【公表番号】特表2011−510120(P2011−510120A)
【公表日】平成23年3月31日(2011.3.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−542410(P2010−542410)
【出願日】平成21年1月12日(2009.1.12)
【国際出願番号】PCT/US2009/030762
【国際公開番号】WO2009/089542
【国際公開日】平成21年7月16日(2009.7.16)
【出願人】(510191171)セリナ・セラピユーテイツクス・インコーポレーテツド (1)
【Fターム(参考)】