(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-08-06
(54)【発明の名称】抗 COVID-19 剤としての自己集合両親媒性ポリマー
(51)【国際特許分類】
A61K 31/795 20060101AFI20240730BHJP
A61P 31/12 20060101ALI20240730BHJP
A61P 31/14 20060101ALI20240730BHJP
C08G 75/045 20160101ALI20240730BHJP
【FI】
A61K31/795
A61P31/12
A61P31/14
C08G75/045
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023580351
(86)(22)【出願日】2022-06-28
(85)【翻訳文提出日】2024-02-26
(86)【国際出願番号】 US2022035210
(87)【国際公開番号】W WO2022272181
(87)【国際公開日】2022-12-29
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】523485674
【氏名又は名称】オールエクセル インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100114775
【氏名又は名称】高岡 亮一
(74)【代理人】
【識別番号】100121511
【氏名又は名称】小田 直
(74)【代理人】
【識別番号】100202751
【氏名又は名称】岩堀 明代
(74)【代理人】
【識別番号】100208580
【氏名又は名称】三好 玲奈
(74)【代理人】
【識別番号】100191086
【氏名又は名称】高橋 香元
(74)【代理人】
【識別番号】100191086
【氏名又は名称】高橋 香元
(72)【発明者】
【氏名】ディワン,アニル,アール.
(72)【発明者】
【氏名】タタケ,ジャヤント,ジー.
(72)【発明者】
【氏名】パンディ,ラジェシュ,ケー.
(72)【発明者】
【氏名】チャイナガ,ヴィエタ
(72)【発明者】
【氏名】ラジ ホルカー,ニーラムクマール
(72)【発明者】
【氏名】ラジ ホルカー,プリータムクマール
【テーマコード(参考)】
4C086
4J030
【Fターム(参考)】
4C086AA01
4C086AA02
4C086AA03
4C086FA04
4C086MA01
4C086MA04
4C086NA14
4C086ZB33
4J030BA04
4J030BB07
4J030BG32
(57)【要約】
規則的に配置されたペンダント疎水性部分を有する親水性主鎖を含み、よく制御された分子量、構造、および末端基を有する、改良された両親媒性櫛型ポリマーが提供される。 このポリマーは水性環境で自己集合してコアコロナナノ粒子となり、ウイルスコートタンパク質を破壊することができ、抗ウイルス薬やプロドラッグをカプセル化することができます。 規則的に配置された標的化部分は、場合によりウイルスコートへのナノ粒子の付着を媒介する。 本発明の組成物は、SARS-CoV-2感染を含むウイルス感染の治療として有用である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ウイルスによる動物の感染を治療または予防する方法、
以下の構造を有する櫛状ポリマーを前記動物に投与することを含む、
ここで:
各基Xは個別にOHまたはNHRであり、RはC10~C18の疎水性部分であり、 基 X の 10% ~ 90% が OH である。
各基 L は独立して OH、または
前記ウイルスの表面;
m の平均値は 10 ~ 100 の範囲です。 そして
n の平均値は 5 ~ 25 の範囲です。
【請求項2】
前記櫛形ポリマーが自己組織化ポリマーの形態である、請求項1に記載の方法。
コアコロナナノ粒子、前記ナノ粒子のコアはその中に抗ウイルス物質を有する
薬物またはそのプロドラッグ。
【請求項3】
各基Lが、以下の群から選択されるリガンドである、請求項1に記載の方法。
からなる
【請求項4】
前記櫛型ポリマーが自己集合コアコロナナノ粒子の形態であり、前記ナノ粒子内に含まれる抗ウイルス薬またはそのプロドラッグをさらに含む、請求項3に記載の方法。
【請求項5】
ウイルスがコロナウイルスである、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
【請求項6】
ウイルスがSARS‐CoV‐2である、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
ページ
【請求項8】
以下の構造を有する櫛形ポリマー
ここで:
各基Xは個別にOHまたはNHRであり、RはC10~C18の疎水性部分であり、 基 X の 10% ~ 90% が OH である。
各基Lは独立してOH、または前記ウイルスの表面に対して特異的結合親和性を有するリガンドであり、
m の平均値は 10 ~ 100 の範囲です。 そして
n の平均値は 5 ~ 25 の範囲です。
【請求項9】
前記櫛型ポリマーが自己集合コアコロナナノ粒子の形態であり、抗ウイルス薬またはプロドラッグをさらに含む、請求項8に記載の櫛型ポリマー。
それらは前記ナノ粒子内に含まれる。
【請求項10】
各基Lが、以下から選択される配位子である、請求項7に記載の櫛型ポリマー。
からなるグループ
式中、各R1は個別にHまたはC1~C4アルキルであり、各R2は個別にH、COR1、またはCO2R1である。
【請求項11】
前記櫛型ポリマーが自己集合コアコロナナノ粒子の形態であり、抗ウイルス薬またはプロドラッグをさらに含む、請求項10に記載の櫛型ポリマー。
それらは前記ナノ粒子内に含まれる。
【請求項12】
前記抗ウイルス薬またはそのプロドラッグが、
レムデシビル、GS-441524、3'-デオキシ アデノシン、アシクロビル、モルヌピラビル、[4-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)シクロペント-2-エニル]メタノール、2-(6 -アミノ-9H-プリン-9-イル)-4-ヒドロキシブタンアミド、ジエチル {[4-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-3-ヒドロキシブトキシ]メチル}ホスホネート、ジエチル {[4-(2) ,4-ジオキソ-1,2,3,4-テトラヒドロピリミジン-1-イル)-3-ヒドロキシブトキシ]
ホスホン酸メチル、PF-00835231、ニルマトレルビル、リトナビル、イベルメクチン、コルヒチン、メベンダゾール、CDI-45205、およびGC-376、ならびにそれらのプロドラッグ。
【請求項13】
前記抗ウイルス薬またはそのプロドラッグが、
レムデシビル、GS-441524、3'-デオキシ アデノシン、アシクロビル、モルヌピラビル、[4-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)シクロペント-2-エニル]メタノール、2-(6 -アミノ-9H-プリン-9-イル)-4-ヒドロキシブタンアミド、ジエチル {[4-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-3-ヒドロキシブトキシ]メチル}ホスホネート、ジエチル {[4-(2) ,4-ジオキソ-1,2,3,4-テトラヒドロピリミジン-1-イル)-3-ヒドロキシブトキシ]メチル}ホスホネート、PF-00835231、ニルマトレルビル、リトナビル、イベルメクチン、コルヒチン、メベンダゾール、CDI-45205、およびGC-376 、およびそのプロドラッグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、両親媒性ブロックコポリマーの分野に関し、より具体的には、薬物送達のためのそのようなコポリマーの使用に関する。 本発明はまた、標的抗ウイルス剤の分野にも関する。
【背景技術】
【0002】
疎水性ブロックと親水性ブロックを含む両親媒性ブロックコポリマーは、周囲の溶媒が変化すると自己集合してさまざまなナノ構造を形成する能力があるため、近年よく研究されている。 Cameron et al.Can. を参照。 J. Chem./Rev. できる。 チム。 77:1311-1326 (1999)。 水溶液中では、両親媒性ポリマーの疎水性部分は、水との接触を避け、系の自由界面エネルギーを最小限に抑えるために自己集合する傾向があります。 同時に、親水性ブロックは水性環境中で水和した「コロナ」を形成するため、凝集体は熱力学的に安定した構造を維持します。 その結果、疎水性コアと親水性コロナを有するポリマー凝集粒子の安定したラテックス状コロイド懸濁液が得られます。
【0003】
櫛型両親媒性コポリマーは、主鎖が主に疎水性または親水性であり、逆極性のポリマー鎖が主鎖に組み込まれるのではなく主鎖から垂れ下がるという点でブロックコポリマーとは異なる。 櫛型コポリマーは、疎水性主鎖と親水性分岐を備えて調製されており(Mayesら、米国特許第6,399,700号)、また、親水性主鎖と疎水性分岐を備えて(Wattersonら、米国特許第6,521,736号)も調製されている。 前者は細胞表面受容体に対するリガンドの多価提示を提供するために使用され、後者は薬物を可溶化して細胞に送達するために使用されました。
【0004】
両親媒性ポリマー凝集体は、不溶性薬物、標的薬物送達ビヒクル、および遺伝子送達システムを可溶化するための担体として研究されてきた。 これらは、鎖の絡み合いおよび/または内部疎水性領域の結晶性により、従来の低分子量ミセルよりも安定したコア-コロナ構造に自発的に自己集合します。 ビヒクルのポリマー的性質により、凝集体は、臨界ミセル濃度以下に希釈された場合に通常のリポソームが受ける崩壊に対して比較的影響を受けにくくなります。 二分子膜がないため、細胞膜とより容易に融合し、ペイロードを細胞に直接届けることができます。 凝集体の両親媒性の性質も界面活性剤のような活性を与え、適切に標的化された凝集体はウイルスのコートタンパク質と融合して破壊することができるようです。
【0005】
ポリ(エチレングリコール)(PEG)の優れた生体適合性、およびPEGでコーティングされた「ステルス」粒子の細網内皮系を回避する明らかな能力により、PEGを組み込んだミセル、リポソームおよびポリマーは、生体適合性の材料として広く考慮されてきた。 薬物送達システム。 PEG脂質の親水性成分としてポリ(エチレングリコール)(PEG)を使用する(リポソームとミセルを形成する)という報告が数多くあります。 例えば、Krishnadasら、Pharm. 解像度 20:297-302 (2003)。 より強固な「ポリマーソーム」に自己集合する自己集合両親媒性ブロックコポリマーも、薬物の可溶化および送達のための媒体として研究されている(Photos et al., J. Controlled Release, 90:323-334 (2003))。 Grefら、Int. 症状 制御放出物質。 20:131 (1993); クォンら。 、ラングミュア、9:945(1993)。 カバノフら、J.Controlled Release、22:141(1992); アレンら。 、J.Controlled Release、63:275(2000); 井上ら、J.Controlled Release、51:221(1998); YuおよびEisenberg、Macromolecules、29:6359 (1996); Discherら、Science、284:113(1999); Kimら、米国特許第6,322,805号。 ソら、
米国特許第6,616,941号およびSeoら、欧州特許第EP0583955号。Luoら、Macromolecules 35:3456(2002)において、ポリヌクレオチドの送達に適したPEG結合ポリアミドアミン(「PAMAM」)デンドリマーについて記載している。
【0006】
ランダムな官能基化または共重合によって生成される櫛型ポリマーは、分子量および分岐パターンが異なる数千の異なる種の混合物である。 単一の一貫した構造が存在しないと、特性評価と品質管理に問題が生じ、規制当局の承認を求める際に障害となる可能性があります。 この欠点を克服するために、規則的で一貫した構造の両親媒性櫛型ポリマーが導入されている(Diwan et al、米国特許第8,173,764号)が、そのようなポリマーの分子量を厳密に制御する必要性が依然として残っている。
【0007】
最近の新型SARS‐CoV‐2コロナウイルスの出現と世界的な蔓延、およびその結果生じるCOVID‐19と呼ばれる疾患により、効果的な化学療法剤に対する緊急の必要性が生じている。 一部の既知の抗ウイルス薬は感染の重症度や感染期間を軽減するのにある程度の有効性を示していますが、新型コロナウイルス感染症(COVID-19)やほぼ確実に感染が確認されている新型コロナウイルス株の治療に効果的な薬剤が依然として特に必要とされています。 未来に進化するために。
【発明の概要】
【0008】
本発明の一態様は、ポリエチレングリコールベースの高分子ミセルにカプセル化された抗ウイルス剤を投与することを含むウイルス疾患の治療方法に関する。 本発明はまた、ウイルス性疾患の治療、より具体的には、SARS-CoV-2のようなウイルスによって引き起こされる感染症の治療のための、ポリエチレングリコールベースのポリマーミセルの製剤に関する。 この製剤はポリエチレングリコールベースの高分子ミセルで構成されており、優れた in vitro 抗ウイルス活性を持つウイルス疾患に対して有効なカプセル化薬物を含んでいます。 本発明によるカプセル化は、カプセル化された薬物の薬物動態に顕著な改善をもたらし、それらの水溶解度を改善する。
【0009】
本発明は、以下の構造(4)および(5)の改良された生体適合性櫛型ポリマー、および改良されたポリマーを製造する方法を提供する。
【0010】
上記の構造において、Xの各例は個別にOHまたはNHRのいずれかであり、RはC10~C18、好ましくはC14~C16の疎水性部分である。 OHである置換基Xの割合は、10%~90%の範囲であり、好ましくは20~65%、より好ましくは25~60%である。 L の各インスタンスは個別に、OH またはウイルスの表面に対して特異的結合親和性を有するリガンドのいずれかです。 mの平均値は、10~100の範囲であり、好ましくは20~50である。nの値は、5~25の範囲であり、ポリマー(4)の全体の分子量は、2,000~25,000ダルトンの範囲であってよく、好ましくは、 5,000から15,000ダルトンの間。
【0011】
本発明は、ポリマー(4)から自己集合するコアコロナナノ粒子の水性懸濁液を提供し、抗ウイルス薬(およびそのプロドラッグ)をポリマー粒子の疎水性コアに組み込むことによって抗ウイルス薬を可溶化する方法を提供する。 本発明はさらに、ナノ粒子の疎水性コアに可溶となるように調整された疎水性プロドラッグを提供する。 本発明のいくつかの実施形態では、ポリマー(4)は、細胞、組織、またはウイルス特異的標的化リガンドの共有結合によって修飾されて、ポリマー(5)を提供し得る。 本発明のポリマーの繰り返し単位にリガンドを結合すると、ポリマー(5)鎖上およびナノ粒子上にリガンドの多価表示が得られる。
【0012】
本発明はまた、ウイルスによるヒトまたは他の動物の感染を治療または予防する方法であって、構造( 4) または (5)。 ポリマー粒子は、疎水性ナノ粒子コア中に溶解または分散された抗ウイルス薬またはプロドラッグを有することが好ましい。
【0013】
小分子抗ウイルス薬またはプロドラッグが存在しない場合でも、自己集合ナノ粒子は固有の抗ウイルス特性を有する。 この抗ウイルス活性は、ウイルス粒子の外側のコーティングを破壊または変性させる両親媒性ポリマーの洗剤のような能力によるものと考えられています。 この活性は、標的ウイルスの表面に対する複数のカルボキシレート基および/またはリガンド L の結合親和性によって強化されます。
【0014】
本発明はさらに、本明細書に記載のポリマー、ナノ粒子、および薬物複合体の調製方法を提供する。 本発明のポリマーは自己集合してポリマー凝集体となり、生体内で薬物を効率的に可溶化し、分散させ、送達する。 固有の抗ウイルス活性を持っています。 毒性がなく、生体適合性があり、安定しています。
【0015】
本発明はまた、本発明の自己集合ナノ粒子に封入された抗ウイルス剤を投与することを含むウイルス疾患の治療方法に関する。 本発明はまた、本発明の自己集合ナノ粒子にカプセル化された抗ウイルス剤を含む医薬組成物、およびウイルス疾患の治療、より具体的にはSARS-CoV-2のようなコロナウイルスによって引き起こされる感染症の治療のためのこれらの組成物の使用にも関する。 この製剤は、カプセル化された薬物の薬物動態に顕著な改善をもたらし、その水溶性を改善します。 分布と溶解性の改善により、他の方法では効果が得られないさまざまなプロドラッグの投与が可能になります。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【
図1】DTT対PEGジマレエートの比の関数としてパイポリマーの分子量を示すグラフである。
【0017】
【
図2】本発明のポリマーを調製するための合成スキームである。
【0018】
【0019】
【
図4】カプセル化されていない薬物またはプロドラッグの濃度の関数としての細胞生存のプロットである。
【0020】
【
図5】カプセル化された宿主濃度の関数としての細胞生存のプロットである。
【0021】
【
図6】カプセル化されたゲスト濃度の関数としての細胞生存のプロットである。
【発明を実施するための形態】
【0022】
本発明のポリマーの一般構造を有する櫛形ポリマーは、米国特許出願第12/223,052号および第12/518,411号(公開第2010/0260743号および第2010/0008938号)に記載されている。 その全体が参照により本明細書に組み込まれる。 「パイポリマー」と呼ばれるこれらの材料の特徴は、側鎖 R がポリマー鎖に沿ってランダムにも均一にも分布しておらず、むしろペアで存在し、各ペアがポリマーに沿って多かれ少なかれ規則的に配置されていることです。 PEG モノマーの単分散度に依存します。
【0023】
本発明のポリマーは櫛型構造を有し、交互の分岐点部分と親水性水溶性PEGブロックから形成される主鎖を有する。 式(4)に示すように、各分岐点部分には複数の疎水性側鎖Rが結合している。 疎水性側鎖Rは、好ましくはC10~C18アルキル基であるが、カプセル化薬物またはプロドラッグと双極子‐双極子相互作用または水素結合相互作用を提供するためにヘテロ原子を組み込んでもよい。 たとえば、エーテル、エステル、アミド、スルホキシドおよびスルホニル基は、R 基の一部またはすべてに組み込むことができます。
【0024】
本発明の改良されたポリマーは、狭い分子量分布、制御された鎖末端構造、低レベルの疎水性置換基R、およびウイルスコートタンパク質に対する親和性リガンドとして作用する高密度のカルボキシレート基を特徴とする。 より低いレベルの疎水性置換(例えば、10%、20%、30%、40%または50%のRが疎水性である)を有するポリマーは、より水溶性であり、注射可能な製剤により適していることが見出されている。
【0025】
本発明のポリマーの繰り返し単位へのリガンドの結合により、ポリマー鎖上およびナノ粒子表面上でのリガンドの多価提示が可能となり、その結果、リガンドの標的に対する親和性が大幅に増加する可能性がある。 たとえば、多価抗体は、通常の二価抗体よりも標的の除去においてはるかに効果的です。 炭水化物結合タンパク質と炭水化物は本質的に多価であることが知られており、一価の場合は効果がありません。 同様に、多価ペプチドおよび炭水化物標的化部分は、モノマー単独よりもはるかに効果的です。 ポリマーへの結合による分子量の増加により、ペプチドおよび他のリガンドの腎クリアランス速度が低下します。 さらに、PEG バックボーンは、免疫監視の回避など、PEG 化と同様の利点をペプチドにもたらします。
【0026】
さらに、多価標的化部分は、多価標的(例えば、ウイルス粒子)を修飾し、単量体標的化部分よりもはるかに効果的にそれを中和する。
複数の(異なる)ペプチドを多価フォーマットで表示できることにより、特異性が向上します。
【0027】
概して、本発明は、以下の構造を有する櫛型ポリマーを提供する:
ここで、X の各インスタンスは個別に OH または NHR のいずれかであり、R は C10 ~ C18 です。
疎水性部分であり、L の各インスタンスは個別に OH またはリガンドのいずれかです。
ウイルス表面に対する特異的結合親和性。 構造 (5) では、m の平均値
の範囲は 10 ~ 100、できれば 20 ~ 50 の間です。一方、n の値の範囲は次のとおりです。
以下に説明する合成方法を考慮すると、以下のことが理解されるであろう。
構造 (5) は理想化された表現であり、描かれたカルボキシ基のいずれかは、
ポリマーエンドキャップのものも含めて、リガンド L に結合する可能性があります。
【0028】
各リガンドLは、例えば、以下の部分の1つであり得る:
示されたリガンドにおいて、各R1は個別にHまたはC1~C4アルキルであり、各R2は個別にH、COR1、またはCO2RIである。
【0029】
水または水性媒体に溶解すると、上記の櫛型ポリマーは、
上記はコアコロナ型ナノ粒子に自己集合します。 本発明はそのようなものを提供する
疎水性コア内に抗ウイルス薬またはそのプロドラッグを溶解または分散させたナノ粒子。
【0030】
本発明は、薬学的に許容される水性担体と、その中に溶解された抗ウイルス薬またはそのプロドラッグを含むまたは含まない上記の自己集合ナノ粒子とを含む医薬組成物を提供する。
【0031】
本発明は、有効量の上記の櫛型ポリマーおよび医薬組成物を投与することによって、ヒトおよび他の動物におけるウイルス感染症、特にSARS‐CoV‐2を含むコロナウイルスによって引き起こされる感染症を治療または予防する方法を提供する。
【0032】
本発明の特徴は、ポリマーとカプセル化薬物との複合活性が強化されていることである。 ポリマーミセル(宿主)は、ウイルスのエンベロープ糖タンパク質に結合して変性させることでウイルスを解体する特性を持ち、ウイルスのライフサイクルの再感染部分、つまり新たに放出されたウイルス粒子による新しい細胞の感染をブロックします。 一方、カプセル化された薬物(ゲスト)は、ウイルスが細胞内で子孫を生成するライフサイクルの複製部分をブロックすることができます。 両方のライフサイクルプロセスが十分にブロックされると、ウイルスの複製とウイルス量が相乗的に減少します。
【0033】
本発明の別の特徴は、ポリマーナノ粒子内への薬物のカプセル化によってもたらされる薬物の薬物動態および薬力学の改善である。 たとえば、レムデシビルは、SBECD との複合体として注射するとより効果的であることが知られています。
ポリマーミセルへのカプセル化によるレムデシビルの薬物動態および薬力学の強化に関する概念は、A. Chakraborty、A. Diwan、「レムデシビルの薬力学: 新型コロナウイルス感染症を改善する方法」で議論されています。
解像度 環境。 科学。 (2020)1(8):431‐438A、A.Chakrabortyらによって報告されたインビボ結果を含む。 bioRxiv プレプリント https://doi.org/10.1101/2021.10.22.465399 および https://doi.org/10.1101/2021.ll.17.468980。
【0034】
本発明のポリマーは、スキーム1および
図2に示されるプロセスによって調製され得る。
【0035】
実際には、図示された化学反応は、統計的な生成物分布を示し、完全とは言えない効率で進行し、スキームおよび特許請求の範囲に示されているポリマー生成物は、典型的または平均的な構造ではなく、理想的な表現であることを理解されたい。 。 例えば、(3)の調製において、アミド化反応は定量的ではなく、実際には定量的であることは望ましくない。 さらに、(3)の無水マレイン酸による処理(
図2のステップD)において、付加物の収率は30~50%の範囲であり、本発明者らは、これはラクトン環を形成するための側鎖ヒドロキシル基の競合するマイケル付加によるものであると考えている。 。 続くメルカプトコハク酸との反応 (図 2 のステップ E) は、試薬の量、時間、温度に応じて 20% から 100% の範囲の収率で進行します。 これらの変数を操作して、最終製品のカルボキシル基の密度を制御できます。
【0036】
マレイン酸モノエステルへのチオールベータのマイケル付加が好ましいことが知られている。 Yoon, H.B. 他、「Michael Addition of Thiol Compounds on」
ポリ(エチレンオキシド):タンパク質の「部位特異的」修飾に関するモデル研究」、Macromol. 解像度 26:194-203 (2018)、doi.org/10.1007/sl3233-018-6021-4。 しかしながら、位置化学は 100% 特異的ではなく、式 (2)、(3)、および (4) は、任意の硫黄原子が任意のスクシニルカルボキシレートにアルファまたはベータで結合する可能性がある位置異性体を包含すると理解されるべきである。 したがって、本発明は、コハク酸部分における位置異性体の混合物である組成物を包含する。 硫黄含有炭素における不斉炭素のため、本発明は、考えられる位置異性体および立体異性体の可能性のいずれかまたはすべての混合物を含むポリマーも包含する。
【0037】
構造(3)および(4)において、疎水性部分Rは、好ましくはC8~C18脂肪族アミンRNH2から誘導され、図示されるようにポリマー(2)のカルボン酸基のアミド化によってポリマーに結合するのが最も都合がよい。 疎水性基Rは、好ましくはC8~C20炭化水素部分であり、これは直鎖状または分岐鎖状であってもよく、または1つまたは複数の環を含んでいてもよい。 基Rの例としては、n-オクチル、2-エチルヘキシル、n-ドデシル、n-ヘキサデシルなどが挙げられるが、これらに限定されない。 自己集合ナノ粒子の疎水性コアの溶媒力は、ハロゲン、エーテル、エステル、アミド、スルホン、スルホキシド、またはニトリル部分を疎水性基Rに導入することによって増加させることができる。本明細書で使用する場合、「疎水性」という用語は、適用される場合、 Rに対する「」は、分子R‐HのlogP値(オクタノール‐水)が2より大きいことを意味する。好ましい実施形態では、R‐HのlogP値は2.5より大きい。
【0038】
スキーム1において、ポリマーの末端基は、ポリマー(2)の製造において、過剰のDTTおよびマレイン酸によるキャッピング反応を使用することによって制御される。 以下に説明するように、DTT の量を正確に制御することで、目標とする分子量範囲の生成が可能になります。 ポリマー(3)を生成するためのアミド化は、ペプチド合成の分野でよく知られているさまざまなカルボキシル活性化試薬のいずれかを使用して達成することができる。 適切な例には、CDI、DCC、DIC、および EDC が含まれますが、これらに限定されません。 N-ヒドロキシスクシンイミドまたはN-ヒドロキシスルホスクシンイミドは、好ましくはカルボジイミド試薬とともに使用される。 カルボニル ジイミダゾール (CDI) が好ましい試薬です。 構造 (4) に示すように、無水マレイン酸によるエステル化、続いて得られたマレオイル基へのメルカプトコハク酸の付加により、各分岐点部分に最大 6 個の追加のカルボキシル基が導入されます。
【0039】
実際には、カルボキシレート基の定量的導入は容易に達成されず、構造(4)で表されるポリマーは、分岐点部分当たり平均して3~5個のカルボン酸を有する可能性があることが判明している。 エステル化およびマイケル付加プロセスで使用される試薬、反応物、および条件について。 したがって、本明細書に記載されるポリマーは、残留(未反応)官能基および欠落官能基の一部を含むと理解されるべきである。 したがって、添付の特許請求の範囲の範囲は、特定の官能化レベルが明示的に記載されていない限り、図示の官能化レベルの約20%~100%を有するポリマーに及ぶ。
例
ポリマー合成の一般的な手順
【0040】
本発明は、本発明の櫛形ポリマーの製造方法を提供する。 重要な出発物質はポリエチレングリコールであり、使用前に真空下、高温で撹拌することにより乾燥させることが好ましい。 PEG の品質に応じて、これには 8 ~ 12 時間かかる場合があります。 PEG は乾燥すると、窒素やアルゴンなどの乾燥した不活性ガス下で無期限に保存できます。
【0041】
本発明のポリマーが再現可能で一貫した特性を有することを保証するために、PEGは好ましくは分散性が低い。 最も好ましいのは、>95%単分散のPEGポリマーであり、例えば、Nektar Therapeutics(旧Shearwater Polymers)、アラバマ州ハンツビル、およびPolypure AS(ノルウェー、オスロ)から市販されている。 単分散PEGの例は、Polypure社の「PEG‐28」であり、これはマサチューセッツ州バーリントンのMillipore Sigmaから>95%入手可能であり、これも適している。 分析証明書に十分に狭い分子量分散が示されている場合には、他のベンダーのポリエチレン グリコールも適切であると考えられます。
【0042】
ポリマー(2)の分子量が異なると、アミド化ポリマー(3)およびさらなる誘導ポリマーのグレードおよびタイプが異なるため、分子量制御は重要である。 PEG ポリマーの薬物動態では、より小さなポリマーは腎臓を介した糸球体濾過によって除去され、その結果半減期が短くなりますが、より大きなポリマーはより長く循環し、主要な排泄経路として尿中排泄ではなく糞便排泄を示す可能性があることが知られています。 。
【0043】
理論上、2つの二官能性化学物質は、ポリマー(2)の調製の場合のように一緒に反応すると、等モル量で使用すると非常に高い分子量を生成することができる。 実際には、分子量はカロザース方程式によって制御されます。これは、一方の反応物を他方よりも過剰に使用すると、重合度を制御できるという事実を反映しています。 この場合、PEGジマレイン酸塩(1)は精製されていないため、残留マレイン酸および/またはPEGモノマレイン酸塩が含まれる可能性があり、DTTとの重合結果は完全には予測できません。 しかしながら、本発明は、予測可能な分子量を得る方法を提供する。
【0044】
ジマレイン酸PEGの所与のバッチに対する試行反応は、最初に、プロセス装置と同じ条件および同じ形状の反応器を使用して、異なるDTTモル過剰比で実施される。 得られたポリマー (2) は精製され、分子量はサイズ排除クロマトグラフィー (SEC-MALS) と組み合わせた多角度光散乱によって測定されます。 次に、実験結果の MW 対 DTT/PEG ジマレート比のプロットが作成されます。これは、PEG ジマレートの特定のバッチの特徴です。
【0045】
代表的なプロットを
図1に示す。この特定のバッチのPEGジマレエートから所望のMWを得るのに必要なDTT/PEGジマレエート比は、このプロットから得ることができ、この比を製造プロセスで使用することによって、所望の分子量が得られる。 MWが確実に達成されます。 このプロットは、指定されたプロセス条件下でのジマレイン酸 PEG の指定されたバッチに関連する特定の特性と見なされます。 ジマレイン酸 PEG の別のバッチについては、そのバッチの操作中の重合特性を提供するために、このプロセスが繰り返され、新しいプロットが生成されます。
【0046】
全ての反応は、窒素またはアルゴンなどの不活性雰囲気下で、磁気または機械的に撹拌しながら行われる。
PM2-DTTポリマー (2)
【0047】
PEGジマレイン酸塩(1)(「P10M2」)は、米国特許出願公開第2010/0260743号に記載の方法を用いて、ポリエチレングリコール1000から調製した。 ポリマーを窒素下60~80℃で融解し、最終濃度40~50%w/vになるまで水を加え、DIPEAを加えて溶液をpH6~8.5に調整した。 マレイン酸二重結合1ミリモル当たり1.02~1.5ミリモルのジチオスレイトール(DTT)を溶液または固体として添加した。 DTT対P10M2のモル比は、P10M2-DTTポリマー(2)の所望の分子量に基づいた。 溶液のpHはpHプローブによって監視され、粘度は反応器内の超音波粘度計プローブを使用して監視された。 粘度は約 15 分で頭打ちになり、次の 30 分間は本質的に変化しませんでした。 未反応の DTT および末端スルフヒドリル基は、混合物がエルマン試薬で陰性になるまでマレイン酸を加えてクエンチしました。 反応混合物を6N塩酸でpH2~4に酸性化した。 生成物 P10M2-DTT (2) をジクロロメタン (DCM) への抽出によって精製しました。 DTT とマレイン酸および塩の反応によって形成された低分子量不純物は水層に残り、除去されます。 有機層をさらに水で洗浄し、ジクロロメタンを真空下で留去すると、次のステップに適したP10M2-DTTポリマー(2)が残った。
別の手順では、ヘプタン (ジクロロメタンの 2 ~ 4 倍の体積) を添加して、P10M2-DTT ポリマーを低融点ワックス状固体として沈殿させました。 単離収率: 理論値の 70 ~ 90%。
【0048】
得られたポリマーのDP(重合度)は、使用したDTTの量に基づいて所望通り3~14の範囲であり、分子量(SEC‐MALSによって測定)は4kDa~18kDaの範囲であった。
【0049】
上述の溶媒抽出プロセスは、収率が低く、ポリマー(2)の非常に希薄な溶液を提供し、汚染物質からの分離が不十分であった、従来技術で使用される接線流膜濾過よりも優れていることが判明した。
アミド化 PM2-DTT ポリマー (3)
【0050】
乾燥ポリマー(2)(P10M2‐DTT)は、ジクロロメタンなどの溶媒に溶解され、カルボキシル基は、ジイソプロピルカルボジイミド(DIC)、N‐(3‐ジメチルアミノプロピル)‐N'‐などの活性化剤との反応によって活性化される。 エチルカルボジイミド
N-ヒドロキシスルホスクシンイミドは、反応性O-アシル尿素から非反応性N-アシル尿素への変換などの副反応を最小限に抑えるために、特にカルボジイミド試薬とともに使用されます。
使用される活性化剤のモル当量は、所望のアルキルアミン置換に依存し、最大アミン置換は、使用される活性化剤の当量を超えない。 アクティベーション時間は 15 分から 2 時間の間です。 ヘキサデシルアミン(HDA)、テトラデシルアミンおよび他のC10~C18アルキルアミンなどのアルキルアミンの場合、0.1~0.2モル過剰の活性化剤が使用される。 アミド化反応は、アミンに応じて20~60℃、好ましくは30~50℃で行われる。 より大きなアミンは高温でよりよく反応することが判明したが、これはおそらく、低温では反応混合物中でのミセル形成により反応性基が利用できないためであると考えられる。 反応を水または酸性化水でクエンチして、残留する活性化カルボキシ基を分解し、アミド化ポリマー(3)をジクロロメタンまたは適切な水非混和性溶媒中に抽出し、水および希酸で洗浄して、水溶性不純物および塩基性不純物を除去する。 アミド化ポリマーは、強陽イオン交換樹脂で処理することによって残留アルキルアミンをさらに除去し、溶媒を真空蒸留によって除去する。
【0051】
見かけの分子量は、SEC‐MALSによって測定される。 アルキルアミン含有量は、ポリマーの酸加水分解によって決定され、その後、フルオレスカミンなどの適切なアミン反応性試薬との反応によってアルキルアミンが推定されます。 未反応のカルボキシル基は、ポリマーの酸価を測定することによって推定されます。
P10M2-DTT-C16
【0052】
P10M2‐DTT(1mmolのカルボキシ基)を、撹拌機、冷却器および温度計を備えた反応器中でジクロロメタンに溶解した。 溶液のpHを、トリエチルアミンまたはジイソプロピルエチルアミンなどの第三級塩基を用いて2~4に調整した。 カルボニルジイミダゾール(CDI、0.5mmol)を10~30℃の温度で撹拌しながら添加し、生成される二酸化炭素の発生を制御した。 反応混合物を周囲温度で15~60分間撹拌して、ポリマー上のカルボキシ基を活性化した。 次いで、活性化されたポリマーに、n-ヘキサデシルアミン(HDA、0.55~0.65ミリモル)を添加した。 反応物を20~45℃で2~24時間、好ましくは18~24時間、または反応混合物のTLCまたは質量分析が所望の程度の反応を示すまで撹拌した。 HCl水溶液を注意深く加えて反応を停止させ、残留する活性化カルボン酸塩を分解した。 さらにHCl水溶液を加え、水層(イミダゾール、水溶性塩、および他の水溶性不純物を含む)を除去した。 単離した有機相を再度水で洗浄した。 エタノールを最終濃度 30 ~ 60% になるまで加え、ポリマー溶液を強陽イオン交換樹脂 (H+ 型、ヘキサデシルアミン当量あたり 3 ~ 10 当量) で (カラムまたはバッチモードで) 処理して、未反応のアミンを除去しました。 。 アミン除去効率は
続いて、TLC および質量スペクトル分析を行います。 生成物をジクロロメタン-エタノール溶媒の真空蒸留により単離し、P10M2-DTT-C16(3)をワックス状固体として得た。
【0053】
別の手順では、反応終了時の反応混合物をジクロロメタンで出発ポリマー含有量の4~10%w/wまで希釈し、溶液を(カラムまたはバッチモードで)次の方法で処理した。 未反応のアミンを除去するための強陽イオン交換樹脂 (H+ 型、ヘキサデシルアミン当量あたり 3 ~ 10 当量)。 アミンの除去の程度を、TLCおよび質量スペクトル分析によって追跡した。 生成物を真空中でのジクロロメタン溶媒の蒸留によって単離し、P10M2-DTT-C16(3)をワックス状固体として得た。
多座カルボン酸エステルの導入: P10M2-DTT-C16-(M-MSA); P10M2-DT-(HDA)X(M-MSA)2
【0054】
P10M2‐DTT‐C16(3)を窒素雰囲気下で90~120℃に加熱して撹拌可能な溶融物を形成し、メチルイソブチルケトン中の過剰の無水マレイン酸の溶液を添加する。 添加される無水マレイン酸の量は、存在するヒドロキシル基の計算量に対して少なくとも20%化学量論的に過剰であり、好ましくは80~140%過剰であり、300%以上過剰であってもよい。 MEK、MIBKなどの共溶媒なしで使用する場合は、無水マレイン酸の昇華を避けるように注意する必要があります。したがって、ポリマー温度が約50~80℃、好ましくは約60~70℃に達したときに無水マレイン酸を添加します。 ポリマーを撹拌しながら加熱すると、無水マレイン酸ペレットがポリマー溶融物に混合されます。 次いで、反応器の温度を反応温度までさらに上昇させる。 反応混合物を70~140℃、好ましくは80~100℃で撹拌して、DTTヒドロキシル基のマレイン酸エステルを形成する。
【0055】
次に、反応混合物を約40~70℃に冷却し、水で希釈し、DIPEA(ジイソプロピルエチルアミン)またはTEA(トリエチルアミン)の添加によりpHを8~9に上昇させる。 次いで、過剰のメルカプトコハク酸(添加した無水マレイン酸1当量当たり1~2当量、好ましくは1.2~1.8当量、より好ましくは1.4~1.6当量)を添加し、pH8~9でマレイン酸二重結合と反応させる。 反応の進行は質量分析によって追跡することができます。 次いで、反応混合物を室温まで冷却し、1:1のジクロロメタン-酢酸イソプロピルで抽出して、低分子量の有機汚染物質を除去する。 塩酸でpHを2~4に調整し、ポリマーを水からジクロロメタンに抽出し、1~4倍量のn‐ヘプタンを加えて沈殿させる。 固体をブタノールまたはイソアミルアルコールに溶解し、n-ヘプタンを加えて再沈殿させます。 次いで、固体を真空下または窒素下でオーブン乾燥して、生成物P10M2-DTT-C16-(M-MSA)を得る。以下、P 10M2-DT-(HD A)x(M-MS A)とも称する。 2
【0056】
別の精製手順では、TEAを反応用の塩基触媒として使用する場合、反応混合物を冷却し、次いで3~6N HClでpH2~3まで滴定し、得られるポリマーの遊離酸形態は、 ジクロロメタン中に抽出した。 ジクロロメタン溶液を1N HClで洗浄し、次に水で洗浄して、酸性および水溶性不純物を除去する。 ジクロロメタンを減圧下、次いで真空下で留去する。 別の実施形態では、ジクロロメタン溶液を減圧下で濃縮し、アセトンを加え、混合溶媒を留去する。 ジクロロメタンをアセトンに置き換えるプロセスは、ジクロロメタンがガスクロマトグラフィーで検出できなくなるまで繰り返されます。 アセトンは、その場での真空蒸留によって、または好ましくは窒素下でのオーブン乾燥によって完全に乾燥され、生成物であるP10M2-DTT-C16-(M-MSA)が得られる。
リガンド
【0057】
以下に開示される代表的なウイルス標的化リガンドは、リガンドをポリマーカルボン酸と結合させて活性薬物を与えるために使用される一級アミノ基を有する。 図示された方法は代表的なものであり、小分子-ポリマー結合体の分野で知られている多くのリンカーおよびカップリング反応のいずれかを使用する他の結合手段は当業者には明らかであろう。 ここで紹介するリガンドは、いくつかのカテゴリに分類されます。
(a) ニコチン酸エステル部分を含むリガンド、
(b) カフェ酸部分を含むリガンド、
(c) カフェ酸とニコチン酸エステルの両方を含むリガンド、および
(d) 上記カテゴリーのいずれか、1-システイン酸でアミド化されたもの。
ニコチニルエステル
【0058】
6‐クロロニコチン酸メチルを溶媒としてのTHFまたはMEKに溶解する。 モル当量のBoc-1-システインメチルエステルを添加し、続いて炭酸カリウムまたはトリエチルアミンもしくはDIPEAなどの第三級有機塩基を添加する。 水を加えて生成物を固体として沈殿させ、これを濾過により単離する。 フィルターケーキをメタノール-水で洗浄する。 乾燥生成物をジクロロメタンに溶解し、次いでジオキサン中のHClで処理してt-Boc基を除去する。 生成物は塩酸塩として単離されます。
【0059】
システイン酸アミド誘導体の合成(一般手順):Boc‐1‐システイン酸および上記のニコチニルエステル(a)をジメチルホルムアミドに溶解する。 トリエチルアミンを用いてpHを7~8に調整する。 わずかにモル過剰の N-ジメチルアミノプロピル)-N'-エチルカルボジイミド塩酸塩 (EDC・HCl) または 4-(4,6-ジメトキシ-1,3,5-トリアジン-2イル)-4-メチル-モルホリニウム クロリド(DMTMM) 等量のN-ヒドロキシスクシンイミドを添加した。 反応が完了した後、混合物を酢酸エチルと炭酸ナトリウム水溶液との間で分配する。 システイン酸アミドは、中和によって水溶液から沈殿する。
【0060】
上記のニコチニルエステルは、アセトンなどの溶媒に溶解される。 トリエチルアミンまたは他の塩基を添加して、pHを7~8に調整します。 塩基の追加により5。 反応終了後、水を加えて生成物を沈殿させる。
【0061】
コーヒー酸(1ミリモル)およびH-リジン(boc)-メチルエステル塩酸塩(1ミリモル)
テトラヒドロフラン(THF)中で混合されます。 トリエチルアミンを加えてpHを5~8.5に調整し、N,N'-ジイソプロピルカルボジイミドを加え、反応混合物をアミド化が完了するまで30~60℃で撹拌する。 粗カフェオイル-1-リジン(Boc)-メチルエステルは、5~40℃の間で6N NaOHで処理することによって脱エステル化される。 脱エステル化された材料はアルカリに抽出され、pH 3 ~ 5 に酸性化されて酸が固体として沈殿します。これは次の方法で単離されます。
コーヒー酸(1ミリモル)およびH-リジン(boc)-メチルエステル塩酸塩(1ミリモル)
テトラヒドロフラン(THF)中で混合されます。 トリエチルアミンを加えてpHを5~8.5に調整し、N,N'-ジイソプロピルカルボジイミドを加え、反応混合物をアミド化が完了するまで30~60℃で撹拌する。 粗カフェオイル-1-リジン(Boc)-メチルエステルは、5~40℃の間で6N NaOHで処理することによって脱エステル化される。 脱エステル化された物質をアルカリに抽出し、pH3~5に酸性化して酸を固体として沈殿させ、これを濾過により単離してカフェオイル‐リジン(Boc)‐OHを得る。 次いで、上記のように、i-Boc基が除去される。
【0062】
得られたカフェオイルリジンは、上記のようにシステイン酸でアミド化される。
【0063】
β-アラニン-シス(ニコチン酸メチル)-OMeをテトラヒドロフランに懸濁し、トリエチルアミンでpHを8~9.5に調整する。 この懸濁液に、カフェオイル-リジン(Boc)-OHのTHF溶液を加える。 DICとNHS(各1.2当量)を加え、20~40℃でカップリング反応を行います。 反応が完了した後、反応混合物をpH 4~4に酸性化する。 5 塩酸を加えます。 水を加えて生成物を沈殿させ、水洗により精製する。 次いで、保護t-Boc基を、上記のようにHCl-ジオキサンで除去する。
【0064】
この化合物は、L60(OMe) 2 およびBoc‐1‐システイン酸から、前述の一般手順により調製される。 t-Boc 保護基は、上記の一般的な手順を使用して、HCl-ジオキサンで除去されます。
【0065】
以下のリガンドは、類似の方法により調製することができる:
【0066】
上記のリガンドは、それらのメチルエステルとして示されているが、エチル、n-プロピル、およびブチルエステルも同様に企図される。 コーヒー酸のカテコールOH基の一方または両方が、カルボキシメチル、カルボキシエチル、アセテート、プロピオネートなどとしてエステル化されてもよい。
ポリマーへのリガンドカップリング
【0067】
標準的なペプチドカップリング技術を使用して、ポリマー(4)のカルボキシ基をカルボニルジイミダゾール、N,N‐ジイソプロピルカルボジイミドなどで活性化し、続いて所望のリガンドを添加する。 このアプローチを使用すると、上記のさまざまなウイルス特異的リガンドをアミド結合を介してポリマーに結合させることができます。 リガンドの量は必要に応じて変えることができる。 代表的な構造(5)を以下に示す。ここで、Lはポリマーのカルボキシル基のアミド化を介して結合したリガンドを表し、Xは上記のOH基とNHR基の混合物を表す。 立体障害が最も少ないカルボキシル基へのカップリングが示されているが、ポリマー末端キャップのカルボキシル基を含む利用可能なカルボキシル基のいずれもアミド化できることが理解されるであろう。
ポリマーへのリガンド結合
【0068】
乾燥ポリマーP10M2‐DT‐(HDA)X(M‐MSA)2(4)を、窒素雰囲気下、15~45℃でDMFなどの適切な不活性溶媒に溶解し、ポリマーのカルボン酸を 酸基は、CDI (アミド化されるカルボン酸基の数より 5 ~ 30% 過剰) を添加することによって活性化されます。活性化は 30 ~ 60 分間行われ、活性化されたポリマーにリガンド L60 の溶液が添加されます。 DMF中の(OMe)2。 TEA または DIPEA を使用して pH を 7.5 ~ 9 に維持します。 カップリング反応は2~20時間継続する。 反応が完了した後、塩酸でpHを3.5~4.5に調整し、続いて過剰の水を加えてポリマー-リガンド複合体を沈殿させます。 次いで、ポリマー-リガンド複合体は、溶媒-水抽出、または透析または適切なカットオフ膜を使用した接線流濾過のいずれかによって精製されます。
薬物のカプセル化:
【0069】
ホストポリマーとゲスト薬物は、それぞれ質量比で3:1~40:1、好ましくは10:1~20:1の割合で、ジメチルスルホキシド(DMSO)などの相互溶媒に溶解される。 、エタノール、テトラヒドロフラン (THF) またはジクロロメタン (DCM) を混合し、透明な溶液を生成します。 薬物を組み合わせる場合、その比率は、望ましい程度の効果をもたらす生理学的に有効な濃度の比率 (例: EC50 の比率 (50% 効果) または EC90 の比率 (90% 効果)) に近い必要があることが知られています。 彼らの活動がバランスが取れていること。 一般に、生理学的 EC50 および EC90 は正確に決定できないため、細胞培養に基づく EC50 および EC90 値がよく使用されます。 したがって、特定のゲストおよびホストのカプセル化率の範囲は、それぞれ、それらのEC50値またはEC90値の比率の範囲内であることが好ましい。 次いで、この溶液は、使用される溶媒に応じて、オーブンまたはロータリーエバポレーターで蒸発されるか、凍結乾燥されます。 次いで、乾燥混合物を水または適切な緩衝液中で再構成して、自己集合ポリマーナノ粒子内に分散されたゲスト薬物のエマルションを得る。 次いで、ゲスト薬物の負荷率を、HPLCまたは紫外可視分光法などの適切な方法によって決定する。
【0070】
自己集合ナノ粒子は、疎水性コアを有するため、有効な医薬組成物に容易に配合されない疎水性薬物およびプロドラッグを溶解または懸濁することができる。 これらにより、水溶性や生物学的利用能を犠牲にすることなく、最適な薬物動態を実現するプロドラッグを設計できるようになります。 多くのアルキルおよびアルコキシカルボニルプロドラッグが当技術分野で知られており、それらの製造方法はよく知られており、ほとんど日常的である。 代表的な例を以下に示しますが、ほとんどの既知の方法はさまざまな基板に適用できます。 C1~C18の脂肪族および芳香族酸のエステル、C1~C18の脂肪族および芳香族アルコールから誘導されるカーボネート、およびC1~C18の脂肪族および芳香族アミンから誘導されるカルバメートの使用は、本発明の範囲内であるとみなされる。 本発明は、他の方法では臨床候補として考慮されなかった疎水性薬物およびプロドラッグの投与を可能にする。
【0071】
本発明で使用するのに適した抗ウイルス薬、プロドラッグおよび薬剤候補には、レムデシビル、アシクロビル、モルヌピラビル、PF-00835231、イベルメクチン、コルシシン、メベンダゾール、CDI-45205、およびGC-376が含まれるが、これらに限定されない。 、およびその様々なプロドラッグエステル、アミドおよびカルバメート。 本発明の新規かつ既知の薬物誘導体(すなわち、プロドラッグ)は、好ましくは当技術分野で知られている抗ウイルス薬の低級アルキルエステルまたは低級アルコキシカルボニルエステル(すなわち、カーボネート)であり、アシル化の既知の方法、またはその修飾法によって調製される。 。 例えば、当技術分野で周知のように、酸無水物、酸塩化物、および活性化カルボン酸をエステル化に使用することができる。 アルコキシカルボニルクロリドを使用して、アルコキシカルボニルエステルを調製することができる。 これらの反応に好ましい溶媒は、DMSO、DMF、NMPなどの双極性非プロトン性溶媒です。
【0072】
薬物および薬物誘導体とポリマー(4)または(5)の代表的な組み合わせを、ゲスト種の計算されたlogD値とともに、それぞれ以下の表および2に示す。 計算されたパラメーター logD では、化合物のイオン化形態と非イオン化形態の両方の全体的な分配が考慮されますが、logP の計算では、非イオン化 (中性) 化合物の分配のみが考慮されます。 H. Kubinyi、「親油性と薬物活性」Prog. 薬物研究所 (1979) 23:97-198; 土井:10.1007/978-3-0348-7105-l_5。
表1
ポリマー内にホストされる化合物 (4)、P10M2-DT-(HDA)x(M-MSA)2
* Log D 値は MarvinSketchTM ソフトウェア、バージョン 5.4.0.1 または 6.1.2 (ChemAxon、ブダペスト、ハンガリー) で測定
表2
ポリマー内にホストされる化合物 (5)、
P10M2-DT-(HDA)x(M-MSA)2 L-60(OMe)2 コンジュゲート
* Log D 値は MarvinSketchTM ソフトウェア、バージョン 5.4.0.1 または 6.1.2 (ChemAxon、ブダペスト、ハンガリー) で測定
カプセル化の一般的な手順。
【0073】
ホストポリマーおよびゲスト抗ウイルス薬または誘導体は、ホストおよびゲストに応じて3:1~20:1の適切な割合で相互溶媒に溶解され、混合されて透明な溶液が得られる。 撹拌するか、二重バレルまたは単一バレルのシリンジを繰り返し通過させると、適切な混合が達成される場合があります。 適切な溶媒には、ジメチルスルホキシド (DMSO)、エタノール、テトラヒドロフラン (THF)、ジクロロメタン (DCM)、およびアセトンが含まれますが、これらに限定されません。 次に、この溶液を真空オーブン、ロータリーエバポレーター、または凍結乾燥機で蒸発させます。 次いで、乾燥混合物を水または適切な緩衝液中で再構成して、ポリマー中のゲスト種のナノエマルションを得る。 ゲスト薬物の負荷率は、HPLCまたは紫外可視分光法などの適切な方法によって決定されます。
エステル化の一般的な手順。
【0074】
アデニンおよびウラシル3‐ヘキサノイルオキシブトキシメチルホスホネートは、ジメチルスルホキシド中の触媒量の4‐ジメチルアミノピリジン(DMAP)の存在下で3‐ヒドロキシブトキシメチルホスホネートを無水ヘキサン酸と反応させることによって調製した。 Boc 保護化合物のヒドロキシル基も 4-DMAP の存在下でさまざまな酸無水物でエステル化され、その後 Boc 基が除去されて、カプセル化に適したさまざまな程度の疎水性を持つエステルが得られました。 アシル化されやすい複素環窒素が存在する場合、N,N-ジメチルアセトアミド中の酸無水物の代わりに酸塩化物が触媒なしで使用されました。
[4-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)シクロペント-2-エニル]メタノール(実施例18)
【0075】
EP 1660498 B1に記載されているプロセスを以下のように適応させた:5-アミノ-4,6-ジクロロピリミジン(20mmol)および(1S,4R)-4-アミノ-2-シクロペンテン-1-メタノール塩酸塩(21mmol) )を1‐ブタノール(25mL)中で混合した。 無水重炭酸ナトリウム(50mmol)を加え、反応混合物を80~90℃に加熱した。 反応の進行を質量スペクトル分析によって追跡した。 2~4時間後、反応混合物を冷却し、濾過して無機塩および重炭酸塩を除去した。 残留物を5mLの1-ブタノールで3回洗浄した。 次いで、有機層を水で洗浄し、蒸発させて、生成物{4-[(5-アミノ-6-クロロピリミジン-4-イル)アミノ]シクロペント-2-エン-1-イル}メタノールを約90%の収率で得た( m/z 241)。
【0076】
上記反応からの生成物(10mmol)を1‐ブタノール(20mL)に溶解した。 オルトギ酸トリメチル(11mmol)を加え、続いて濃硫酸(0.5mmol)を加えた。 反応混合物を、MSにより測定して出発化合物の消失が確認されるまで、80~90℃で約2時間加熱した。 反応混合物を冷却し、重炭酸ナトリウムを加え、混合物を30分間撹拌して酸を中和した。 混合物を濾過して塩を除去した。 溶媒を蒸発させると、[4-(6-クロロ-9H-プリン-9-イル)シクロペント-2-エン-リル]メタノールが約80%の収率で得られた(m/z 251)。
【0077】
この物質(10.7mmol)をイソプロパノール(15mL)と濃アンモニア水(15mL)の混合物に溶解し、耐圧ボトル中で70℃に24~72時間加熱した。 次いで、溶液を蒸発乾固させた。 固体残渣をヘキサン-アセトンで粉砕して、HPLCにより純度90%を超える[4-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)シクロペンタ-2-エニル]メタノール(m/z 232)を得た。
2-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-4-ヒドロキシブタンアミド
【0078】
N‐[(t‐ブトキシ)カルボニル]‐N‐(9H‐プリン‐6‐イル)カルバミン酸t‐ブチル(10mmol)は、
水素化ナトリウム(20mmol)を室温で加えた。 次いで、懸濁液を加温し、60℃で5分間撹拌して、ナトリウム塩を形成した。 2-ブロモ-4-ヒドロキシ酪酸 g-ラクトン (20 mmol) を加え、
反応混合物を3時間還流し、質量スペクトル分析でモニタリングした。 混合物を室温まで冷却し、メタノールを加えてクエンチした。 反応混合物は
濾過して、N-[(tert-ブトキシ)カルボニル]-N-[9-(3-メチル-2-オキソオキソラン-3-イル)-9H-プリン-6-イル]カルバミン酸t-ブチルを得た、m/z 420 生成物(1.41g)をテトラヒドロフランおよび濃アンモニア水(5mL)に溶解した。 反応混合物を室温で約2.5時間撹拌し、次いで蒸発乾固して、生成物を黄色の吸湿性固体として得た。 質量スペクトル分析により、モノ-Boc (m/z 337) とビス-Boc (m/z 437) 誘導体の混合物が示されました。 酢酸エチル-メタノールを用いたシリカ上のカラムクロマトグラフィーにより、主生成物としてモノ-Boc誘導体が得られた。 次いで、N6-Boc保護基をジオキサン中のHClで処理することによって除去し、続いて濃アンモニア水で処理して、表題化合物を得た。
【0079】
別の手順では、最初に N-[(t-ブトキシ)カルボニル]-N-[9-(2-オキソオキソラン-3-イル)-9H-プリン-6-イル]カタバミン酸 t-ブチルを HCl で処理しました。 ジオキサンを使用してt-Boc基を除去します。 得られたラクトン(1448mg)をテトラヒドロフラン(2mL)に懸濁し、濃アンモニア水(2mL)を加えて室温で1時間撹拌した。 1時間後、溶媒を除去して、表題化合物(160mg、m/z237)を純度90%を超える白色固体として得た。
【0080】
上記の手順は、アンモニアの代わりに様々な鎖長のアルキルアミンを用いて実行され、様々なLogD値を有するN-アルキルブタンアミドが提供される。
【0081】
上記手順を2‐ブロモ‐2‐メチル‐4‐ヒドロキシ酪酸g‐ラクトンを用いて実施して、表題化合物を得る。
【0082】
化合物、[4-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)シクロペント-2-エン-リル]メタノール(0.56mmol)をN,N-ジメチルアセトアミド(1mL)に溶解した。 塩化ヘキサノイル(7.15mmol)を室温で加えた。 室温で約1時間後、反応混合物を水でクエンチして、未反応の塩化ヘキサノイルを加水分解した。 反応混合物を酢酸エチルで抽出し、有機層を飽和重炭酸ナトリウム水溶液で洗浄し、次いで水で2回洗浄する。 蒸発後に酢酸エチル層から収率55%で単離されたモノヘキサン酸エステルは、純度約95%であった(HPLCおよび質量スペクトル分析)。
【0083】
上記手順により、3‐デオキシアデノシンと吉草酸とを反応させて表題化合物を生成する。
【0084】
乾燥した丸底フラスコ中で、氷冷温度および窒素ブランケット下で、テトラヒドロフラン(50mL)および水素化ナトリウム(50mmol、鉱油中60%懸濁液)を混合し、5分間撹拌した。 4-(2-ヒドロキシエチル)-2,2-ジメチル-1,3-ジオキソラン(40mmol)を加え、温度を室温まで上昇させた。 テトラヒドロフラン(20mL)中のp-トルエンスルホニルオキシメチルホスホン酸ジエチル(44mmol)を加え、質量スペクトル分析が反応の完了を示すまで、反応混合物を室温で2時間撹拌した。 生成物であるジエチル{[2-(2,2-ジメチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)エトキシ]メチル}ホスホネート(m/z 297)をエタノール中の1.25M HClで処理してケタール保護を除去した。 。 反応混合物を蒸発乾固して、ビシナルジオールであるジエチル[(3,4-ジヒドロキシブチル)メチル]ホスホネート(m/z 257)を得た。
【0085】
次に、ジエチル[(3,4-ジヒドロキシブチル)メチル]ホスホネート(1mmol)を、ジクロロメタン中、室温でトリエチルアミンおよびジブチルスズオキシド(0.02mmol)でトシル化した。 所望の{3-ヒドロキシ-4-[(4-メチルベンゼンスルホニル)オキシ]ブトキシ}メタンホスホン酸ジエチル(m/z 411)をシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって単離した。
【0086】
アデニンのメチルホスホネート誘導体は、撹拌することによって調製された。
アデニン (1 mmol) および水素化ナトリウム (1.5 mmol、鉱油中 60% 懸濁液) をテトラヒドロフラン (5 mL) に溶かし、ジエチル {3-ヒドロキシ-4-[(4-メチルベンゼンスルホニル)オキシ]ブトキシ}を加えて 5 分間反応させます。 メタンホスホネート(10mmol)を加え、混合物を一晩還流して反応を完了させた。 水(10mL)を加え、反応混合物を酢酸エチルで抽出した。 酢酸エチル層を蒸発乾固した。 クロマトグラフィー
精製により保護されたジエチル{[4-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-3-"を得た
ヒドロキシブトキシ]メチル}ホスホネート。 精製生成物(100mg)を室温で数時間、ジオキサン中の4N HClで処理することにより、Boc保護を除去した。 表題生成物(m/z 374)を白色固体として得た(28.5 mg)。
{[4-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-3-ヘキサノイルオキシブトキシ]メチル}ホスホン酸ジエチル
(例13)
【0087】
実施例11で用いた方法により、
上記のように調製した9H-プリン-9-イル)-3-ヒドロキシブトキシ]メチル}ホスホネートを塩化ヘキサノイルと反応させて、表題化合物を得た。
【0088】
N,N‐ジメチルホルムアミド(1mL)中のウラシル(1mmol)および水素化ナトリウム(1.5mmol)の懸濁液を室温で5分間撹拌する。 N,N-ジメチルホルムアミド(1mL)中の{3-ヒドロキシ-4-[(4-メチルベンゼンスルホニル)オキシ]ブトキシ}メタンホスホン酸ジエチル(1mmol)を加え、混合物を70~110℃で48時間撹拌する。 メタノールを加えて反応を停止させ、溶媒を蒸発させ、残渣をシリカゲルでカラムクロマトグラフィーにかけた。 酢酸エチル中の7.5%メタノールで溶出して、表題化合物を白色固体として得た(100mg)、m/z 351(M+1)、373(M+Na)、349
(M-L)。
【0089】
実施例11で使用した方法により、ジエチル{[4‐(2,4‐ジオキソ‐1,2,3,4‐テトラヒドロピリミジン‐1‐イル)‐3‐ヒドロキシブトキシ]メチル}ホスホネートを次のように調製した。 上記の化合物を塩化ヘキサノイルと反応させて、表題化合物を得た。
【0090】
化合物(1mmol)を乾燥溶媒中でN,N‐ジメチルアセトアミド(2.5mL)に溶解した。
窒素下の丸底フラスコ。 ナトリウム t-ブトキシド (1.2 mmol) を加え、
混合物を室温で5分間撹拌した。 ブロモメチルホスホン酸ジイソプロピル
(1.1mmol)を加え、反応混合物を50℃で撹拌した。 50℃で4時間後
追加のナトリウムt-ブトキシド(1.2mmol)を加え、反応混合物を50℃で2時間撹拌した。
あと1時間。 50℃で合計5時間後、質量スペクトル分析により反応の完了が示されたので、反応混合物を室温まで冷却し、反応を停止させた。
水(10mL)。 1N塩酸水溶液でpHを7~7.5に調整し、
溶液を酢酸エチルで3回抽出した。 有機層を水で洗浄した。
水(ルクス)。 酢酸エチル層を1N塩酸水溶液で酸性化し、水(3×)で抽出して生成物をHCl塩として抽出した。 水相は
重炭酸ナトリウムでpH 7~7.5に上げ、酢酸エチルで抽出した(3回)
続いてジクロロメタン(1x)。 ジクロロメタン-酢酸エチルの混合相を減圧下で蒸発させて、表題化合物(65 mg、m/z 410)を得た。
アシクロビルエステル
【0091】
アシクロビルの一級アルコールの様々なエステル誘導体(ブタン酸からブタン酸まで)
パルミチン酸エステル、安息香酸エステルおよびトリメトキシ安息香酸エステルも、
カプセル化の効率とその抗ウイルス特性を調査します。 アシクロビルは
乾燥DMSOに溶解して約10~20%溶液を得る。 この溶液に、5~10モル%の
4-ジメチルアミノピリジン(DMAP)を添加し、続いて1.1~2モル当量の選択した酸無水物を添加した。 反応が全体的に完了するまで溶液を撹拌した
スペクトル分析。 水を加えてアシクロビルエステルを白色固体として沈殿させた。
水とアセトンで洗浄した。 収率は通常>70%でした。
オクタン酸アシクロビル(実施例15)
【0092】
150mlの乾燥丸底フラスコ中で、アシクロビル(2g、8.9mmol)を溶解した。
20~30℃の乾燥DMSO 30 ml。 この溶液にDMAP(0.1g、0.9mmol)を添加した。
続いて無水オクタン酸(3.6 g、13.3 mmol)。 反応混合物を50℃で撹拌した。
TLC と質量スペクトルでほとんど存在しないことが示されるまで、室温で 1 ~ 2 時間放置します。
アシクロビル。 水(300ml)をゆっくり加えて、生成物を白色ワックス状固体として沈殿させた。
生成物をアセトンから結晶化させて、オクタン酸エステル(2.25g、理論値の72%)を得た。
二酢酸レムデシビル
【0093】
乾燥管および撹拌棒を備えた乾燥反応フラスコ中で、レムデシビル(1.2g、2mmol)をDMSO(5mL)に溶解し、室温で透明な溶液を得た。 DMAP(25mg、約0.2mmol)を加え、溶液が透明になるまで撹拌した。 無水酢酸(0.214g、約0.20ml、2.1mmol)を加え、反応をTQ-MSおよびTLCで追跡した。 反応は1時間未満で完了した。 反応混合物を水でクエンチし、白色沈殿を水で洗浄して酢酸を除去した。
ジブタン酸レムデシビル(実施例16)
【0094】
乾燥管および撹拌棒を備えた乾燥反応フラスコ中で、レムデシビル(1.2g、2mmol)をDMSO(5mL)に溶解して、室温で透明な溶液を得た。 DMAP(25mg、約0.2mmol)を加え、溶液が透明になるまで撹拌した。 無水酪酸(332 mg、2.1 mmol)を加え、反応をTQ-MSおよびTLCで追跡した。 反応は1時間未満で完了した。 反応混合物を水でクエンチし、白色沈殿を水で洗浄した。
レムデシビルのカプセル化(実施例17)
【0095】
P10M2‐DTT‐C16‐(M‐MSA)ポリマー(4)の10~20%w/w溶液をエチルアルコール中で調製した。 固体レムデシビル(使用ポリマーの5~20重量%)をポリマー溶液に添加した。 混合物をよく撹拌してレムデシビルを溶解し、次いで窒素下、35~60℃で一定の重量が観察されるまで蒸発乾固した。 次いで、乾燥した材料をpH6~7のPBSまたは水に溶解し、さらなる使用のために濾過滅菌した。 レムデシビルの濃度は、HPLC または UV 分析によって決定されました。
細胞培養における有効性
【0096】
エタノールに可溶な化合物の場合、化合物(ゲスト)をエタノールに溶解した。 これを、エタノール中のP10M2DT(HDA)x(M-MSA)yポリマー(ホスト)溶液と、重量比1:20のゲストホスト比で混合した。 溶液を窒素下、約50℃のオーブン中で蒸発させた。 得られた乾燥フィルムを 5% エタノールを含む PBS に再溶解し、研究に使用しました。 いくつかの物質は1×PBSに適切に溶解せず、冷蔵すると沈降することに留意すべきである。 研究の均一性を目的として、すべてのサンプルにエタノールを添加しました。
【0097】
通常の薬剤製剤では、エタノールは完全に避けることができる。 また、薬物投与の異なる経路の場合に応じて、浸透圧のバランスがとれた溶液、pHを調整した溶液で製剤を作成することもできます。 例えば、マンニトール、塩化ナトリウム、または他の浸透圧平衡化剤を含む生理学的に平衡な溶液を、注射、注入、または吸入の目的で製造することができる。 経口使用の場合、典型的には、ある程度の酸味が好ましい場合があり、カプセル化を妨げることなく、甘味料、味マスキング剤、着香剤などを添加してもよい。
【0098】
エタノールに十分に溶解しない化合物の場合、ゲスト化合物をDMSOに溶解し、DMSO中のP10M2DT(HDA)x(M-MSA)yホストポリマー溶液と1:20の比率で混合した。 得られたDMSO溶液を凍結乾燥した。 次いで、凍結乾燥粉末を、上記のように5%エタノールを含有するPBSに溶解した。
【0099】
宿主ポリマーおよびレムデシビル(RDV)は、陽性対照として機能した。 ビヒクル対照としてPBSおよびDMSOを使用した。
DMSO溶液中の薬物およびプロドラッグ化合物、またはPBS緩衝液に溶解したP10M2DT(HDA)x(M-MSA)yナノ粒子にカプセル化された薬物およびプロドラッグ化合物を、ウイルス感染した細胞培養プレート内の培養MRC5肺線維芽細胞(ATCC CCL-171)に曝露した。 異なる薬物濃度での hCoV-229E による。 ポリマーミセル材料 P10M2DT(HDA)x(M-MSA)y 自体には抗コロナウイルス活性があり、ポジティブコントロールとして PBS バッファーにも使用されました。 広範囲の抗コロナウイルス活性を持つよく知られた承認済みのSARS-CoV-2治療薬であるレムデシビルも陽性対照として使用された。 溶液ビヒクル(PBS)をネガティブコントロールとして使用した。 レムデシビルは水への溶解度が低いため DMSO に溶解し、陰性対照としても DMSO を使用しました (結果は示されていません)。 ウイルスの増殖の減少と相関する細胞生存率の改善は、CellTiter-GloTM アッセイ (Promega Corp.、米国ウィスコンシン州マディソン) を使用して読み取られました。
細胞培養における細胞毒性
【0100】
カプセル化化合物および非カプセル化化合物をウイルス感染なしで細胞培養物に適用し、同じCellTiter-Glo(商標)アッセイを使用して細胞生存を読み取った。
結果
【0101】
図4は、非カプセル化化合物濃度に対する細胞生存率をプロットし、選択された化合物の抗ウイルス薬としての有効性を示す。 ほぼすべての化合物は、さらなる研究に値する実質的な濃度依存性の抗ウイルス活性を示します。
【0102】
図5は、ホストポリマーの濃度に対する細胞生存率をプロットし、1:20の比でP10M2DT(HDA)x(M‐MSA)yポリマー(4)ナノ粒子にカプセル化された場合の抗ウイルス剤としての化合物の有効性を示す。 これらのカプセル化化合物のいくつかの有効性は、最大生存率の改善という点で、レムデシビルの有効性を上回っている(実施例17)。 特に、実施例10、11、12および13は、ホストポリマー(4)自体と比較して有効性の実質的な増加を示し、レムデシビルと同等またはそれより優れていることが見出される。
【0103】
図6は、カプセル化されたゲスト化合物の濃度に対する細胞生存をプロットする。 プロットは、濃度が増加した場合のレムデシビルの毒性 (例 17) とは対照的に、化合物の量が増加すると生存率が改善することを示しています。
【0104】
図7は、ゲスト化合物の濃度としてプロットした場合の、カプセル化された化合物とカプセル化されていない化合物の有効性を比較する。 プロットは、カプセル化時のゲスト化合物の有効活性が大幅に向上していることを明確に示しています。
【0105】
図8は、カプセル化された化合物の宿主濃度に対する非感染細胞の生存をプロットしたものである。 プロットは、カプセル化されたレムデシビルの高い細胞毒性と、試験された薬物およびプロドラッグの相対的な非毒性を示しています。
【0106】
レムデシビル以外の試験した化合物はすべて、200℃まで無毒性であった。
【0107】
レムデシビルは、本発明の合成されカプセル化された薬剤よりも低い濃度で優れた最大ウイルス阻害を示したものの、わずかに高い濃度では細胞毒性によりその有効性が急速に低下する。 レムデシビルの臨床研究では、その臨床効果は限定的であるが、その毒性のため濃度を増やすことは選択肢ではないことが示されています。
【0108】
上記の例は、非限定的な代表的な例にすぎない。 本発明は、エステル、カーボネート、エーテルおよびカルバメートプロドラッグを含むがこれらに限定されない既知のプロドラッグと、そのような誘導体化に適した任意の既知の抗ウイルス薬とのあらゆる組み合わせ、および任意の櫛形ポリマーと組み合わせた任意のそのようなプロドラッグの使用を企図する。 本発明の。
【国際調査報告】