ES2951836T3 - Lípidos biodegradables para el suministro de agentes activos - Google Patents

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Muthusamy Jayaraman
Guo He
Martin Maier
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Alnylam Pharmaceuticals Inc
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Abstract

La presente invención se refiere a un lípido catiónico que tiene uno o más grupos biodegradables ubicados en un resto lipídico (por ejemplo, una cadena hidrófoba) del lípido catiónico. Estos lípidos catiónicos pueden incorporarse en una partícula lipídica para administrar un agente activo, tal como un ácido nucleico. La invención también se refiere a partículas lipídicas que comprenden un lípido neutro, un lípido capaz de reducir la agregación, un lípido catiónico de la presente invención y, opcionalmente, un esterol. La partícula lipídica puede incluir además un agente terapéutico tal como un ácido nucleico. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Lípidos biodegradables para el suministro de agentes activos
La presente invención se refiere a lípidos biodegradables, partículas lipídicas que comprenden los mismos, composición farmacéutica que comprende dichas partículas lipídicas, y a su uso en métodos para modular la expresión de un gen diana en una célula.
Los ácidos nucleicos terapéuticos incluyen, por ejemplo, ARN de interferencia pequeño (ARNip), microARN (miARN), oligonucleótidos antisentido, ribozimas, plásmidos, ácidos nucleicos inmunoestimuladores, antisentido, antagomir, antimir, mimético de microARN, supermir, adaptador U1 y aptámero. En el caso de ARNip o miARN, estos ácidos nucleicos pueden regular negativamente los niveles intracelulares de proteínas específicas a través de un proceso denominado interferencia de ARN (iARN). Las aplicaciones terapéuticas de la iARN son extremadamente amplias, ya que los constructos de ARNip y miARN pueden sintetizarse con cualquier secuencia de nucleótidos dirigida contra una proteína diana. Hasta la fecha, los constructos de ARNip han demostrado la capacidad de regular negativamente de manera específica las proteínas diana tanto en modelos in vitro como in vivo. Además, los constructos de ARNip se encuentran actualmente en evaluación en estudios clínicos.
Sin embargo, dos problemas a los que se enfrentan actualmente los constructos de ARNip o miARN son, primero, su susceptibilidad a la digestión por nucleasas en plasma y, segundo, su capacidad limitada para acceder al compartimiento intracelular donde pueden unirse a la proteína RISC cuando se administran sistémicamente como el ARNip o miARN libre. Se han usado nanopartículas lipídicas formadas a partir de lípidos catiónicos con otros componentes lipídicos, tales como colesterol y lípidos con PEG, y oligonucleótidos (tales como ARNip y miARN) para facilitar la captación celular de los oligonucleótidos.
En este contexto, el documento W02014/089239 A1 describe nanopartículas lipídicas que contienen un lípido catiónico biodegradable que proporciona el suministro de ingredientes farmacéuticos activos, tales como ARNip. Además, el documento Wo 2013/116126 A1 describe lípidos catiónicos que pueden usarse en combinación con otros componentes lipídicos tales como colesterol y lípidos-PEG para formar nanopartículas lipídicas con oligonucleótidos. Sigue existiendo la necesidad de lípidos catiónicos y nanopartículas lipídicas mejorados para el suministro de oligonucleótidos. Preferentemente, estas nanopartículas lipídicas proporcionarían altas relaciones fármaco:lípido, protegerían el ácido nucleico de la degradación y el aclaramiento en suero, serían adecuadas para el suministro sistémico y proporcionarían el suministro intracelular del ácido nucleico. Además, estas partículas de lípido-ácido nucleico deben tolerarse bien y proporcionar un índice terapéutico adecuado, de manera que el tratamiento del paciente a una dosis efectiva del ácido nucleico no se asocie con una toxicidad y/o riesgo significativos para el paciente.
La presente invención se expone en las reivindicaciones adjuntas.
Se describen las siguientes modalidades.
Una modalidad es una partícula lipídica que comprende un lípido catiónico biodegradable, un lípido neutro, un esterol y un lípido capaz de reducir la agregación (por ejemplo, un lípido modificado con PEG), donde la relación molar del lípido catiónico biodegradable respecto al esterol varía de aproximadamente 1,6:1 a aproximadamente 2,0:1 y/o la relación molar del lípido catiónico biodegradable respecto al lípido neutro varía de aproximadamente 5,5:1 a aproximadamente 5,9:1. Los inventores han descubierto sorprendentemente que las partículas lipídicas que tienen ciertos contenidos más altos de lípido catiónico biodegradable con relación a la cantidad de esterol y/o lípido neutro exhiben una mayor eficacia para el suministro de un agente activo (por ejemplo, ARNip). En una modalidad, el lípido catiónico biodegradable comprende un resto lipídico, donde el resto lipídico tiene uno o más grupos biodegradables (tales como un grupo éster (-C(O)O- u-OC(O)-). En una modalidad preferida, el lípido capaz de reducir la agregación es 1,2-dimiristoil-sn-glicerol-metoxi polietilenglicol (PEG-DMG), tal como PEG-DMG con un peso molecular promedio de polietilenglicol de 2000.
En una modalidad adicional, la relación molar del lípido catiónico biodegradable respecto al esterol es de aproximadamente 1,7 a aproximadamente 1,9:1, tal como aproximadamente 1,9:1. En otra modalidad, la relación molar del lípido catiónico biodegradable respecto al lípido neutro varía de aproximadamente 5,5:1 a aproximadamente 5,8:1, tal como aproximadamente 5,8:1.
En una modalidad, la partícula lipídica comprende de aproximadamente 55 a aproximadamente 60 % molar del lípido catiónico biodegradable, tal como aproximadamente 58 % molar (en base al 100 % molar de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). La partícula lipídica puede comprender de aproximadamente 28 a aproximadamente 33 % molar del esterol, tal como de aproximadamente 28 a aproximadamente 32 % molar (en base al 100 % molar de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En una modalidad, la partícula lipídica comprende de aproximadamente 3 a aproximadamente 12 % molar, tal como de aproximadamente 5 a aproximadamente 12 % molar, de aproximadamente 8 a aproximadamente 12 % molar o de aproximadamente 9 a aproximadamente 11 % molar, del lípido neutro (en base al 100 % ra modalidad, la partícula lipídica comprende aproximadamente 10 % molar del lípido neutro (en base al 100 % molar de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En otra modalidad más, la partícula lipídica comprende de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 10 % molar, tal como de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 5 % molar o de aproximadamente 1 a aproximadamente 3 % molar, del lípido capaz de reducir la agregación (por ejemplo, un lípido modificado con PEG) (en base al 100 % molar de los componentes lipídicos en la partícula lipídica).
0tra modalidad es una partícula lipídica que comprende un lípido catiónico biodegradable, un lípido neutro, un esterol y un lípido capaz de reducir la agregación (por ejemplo, un lípido modificado con PEG), donde la partícula lipídica comprende de aproximadamente 55 a aproximadamente 60 % molar del lípido catiónico biodegradable y de aproximadamente 33 a aproximadamente 28 % molar del esterol (en base al 100 % molar de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En una modalidad, la partícula lipídica comprende aproximadamente 58 % molar del lípido catiónico biodegradable (en base al 100 % molar de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En otra modalidad, la partícula lipídica comprende de aproximadamente 3 a aproximadamente 12 % del lípido neutro, y de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 10 % molar del lípido capaz de reducir la agregación (en base al 100 % molar de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En otra modalidad más, la partícula lipídica comprende aproximadamente 10 % molar del lípido neutro (en base al 100 % molar de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En otra modalidad más, la partícula lipídica comprende aproximadamente 2 % molar del lípido capaz de reducir la agregación (en base al 100 % molar de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En una modalidad, la partícula lipídica comprende de aproximadamente 55 a aproximadamente 60 % molar del lípido catiónico, de aproximadamente 3 a aproximadamente 12 % del lípido neutro, de aproximadamente 28 a aproximadamente 33 % molar del esterol, y de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 10 % molar del lípido capaz de reducir la agregación (en base al 100 % molar de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En otra modalidad más, la partícula lipídica comprende aproximadamente 58 % del lípido catiónico, aproximadamente 10 % del lípido neutro, aproximadamente 30 % del esterol y aproximadamente 2 % del lípido capaz de reducir la agregación (en base al 100 % molar de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En otra modalidad más, la partícula lipídica comprende aproximadamente 55 % del lípido catiónico, aproximadamente 10 % del lípido neutro, aproximadamente 33 % del esterol y aproximadamente 2 % del lípido capaz de reducir la agregación (en base al 100 % molar de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En una modalidad preferida, el lípido capaz de reducir la agregación es 1,2-dimiristoil-sn-glicerol-metoxi polietilenglicol (PEG-DMG), tal como PEG-DMG con un peso molecular promedio de polietilenglicol de 2000.
Una modalidad es un lípido catiónico que tiene la fórmula (A)
Figure imgf000003_0001
Fórmula (A)
o una sal de este (por ejemplo, una sal farmacéuticamente aceptable de este), en donde
R' es/está ausente, hidrógeno o alquilo (por ejemplo, alquilo C1-C4);
con respecto a R1 y R2,
(i) R1 y R2 son cada uno, independientemente, alquilo, alquenilo, alquinilo, cicloalquilalquilo, heterociclo o R10 opcionalmente sustituido;
(ii) R1 y R2, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo heterocíclico opcionalmente sustituido; o
(iii) uno de R1 y R2 es alquilo, alquenilo, alquinilo, cicloalquilo, cicloalquilalquilo o heterociclo opcionalmente sustituido, y el otro forma un anillo heterocíclico o heteroarilo de 4-10 miembros (por ejemplo, un anillo de 6 miembros) con (a) el átomo de nitrógeno adyacente y (b) el grupo (R)a adyacente al átomo de nitrógeno; cada caso de R es, independientemente, -(Cr3R4)-;
cada caso de R3 y R4 es, independientemente H, halógeno, 0H, alquilo, alcoxi, -NH2, R10, alquilamino, o dialquilamino (en una modalidad preferida, cada caso de R3 y R4 es, independientemente H o alquilo C1-C4); cada caso de R10 se selecciona independientemente de PEG y polímeros basados en poli(oxazolina), poli(óxido de etileno), poli(alcohol vinílico), poli(glicerol), poli(N-vinilpirrolidona), poli[N-(2-hidroxipropil)metacrilamida] y poli(aminoácidos), en donde (i) el PEG o polímero es lineal o ramificado, (ii) el PEG o polímero se polimeriza por n subunidades, (iii) n es un grado de polimerización promedio en número de entre 10 y 200 unidades, y (iv) en donde el compuesto de la fórmula tiene a lo máximo dos grupos R10 (preferentemente a lo máximo un grupo R10); la línea discontinua hasta Q está ausente o es un enlace;
cuando la línea discontinua hasta Q está ausente, entonces Q está ausente o es -O-, -NH-, -N(R5)-, -S-, -C(0)-, -C(0)O-, -OC(O)-, -C(O)N(R4)-, -N(R5)C(0)-, -S-S-, -OC(O)O-, -O-N=C(R5)-, -C(R5)=N-O-,-OC(O)N(R5)-, -N(R5)C(O)N(R5)-, -N(R5)C(0)O-, -C(O)S-, -C(S)O- o -C(R5)=N-O-C(O)-; o
cuando la línea discontinua hasta Q es un enlace entonces (i) b es 0 y (ii) Q y el carbono terciario adyacente a este (C*) forman un grupo heterocíclico m en el anillo (por ejemplo, los heteroátomos en el grupo heterocíclico se seleccionan de 0 y S, preferentemente 0); cada caso de R5 es, independientemente, H o alquilo (por ejemplo, alquilo C1-C4);
X es alquileno o alquenileno (por ejemplo, alquileno C4 a C20 o alquenileno C4 a C20);
M1 es un grupo biodegradable (por ejemplo, -OC(0)-, -C(O)O-, -SC(O)-, -C(O)S-, -OC(S)-, -C(S)O-, -S-S-, -C(R5)=N-, -N=C(R5)-, -C(R5)=N-O-, -O-N=C(R5)-, -C(0)(NR5)-, -N(R5)C(0)-,-C(S)(NR5)-, -N(R5)C(0)-, -N(R5)C(0)N(R5)-, -0C(O)O-, -0S¡(R5)2O-, -C(0)(CR3R4)C(0)O-,-0C(0)(CR3R4)C(0)-, o
Figure imgf000004_0001
(en donde R11 es un alquilo o alquenilo C2-C8));
a es 1, 2, 3, 4, 5 o 6;
b es 0, 1, 2 o 3;
Z1 es un grupo alquilo C6-C14 ramificado; y
Z2 es un alquenilo C4-C20, en donde el grupo alquenilo puede sustituirse opcionalmente con uno o dos átomos de flúor en la posición alfa respecto a un enlace doble que está entre el enlace doble y el extremo terminal de Z2 (por ejemplo,
Figure imgf000004_0002
El grupo R'R1R2N-(R)a-Q-(R)b- puede ser cualquiera de los grupos de cabeza descritos en la presente descripción, que incluyen los que se muestran en la Tabla 1 más abajo y sales de estos. En una modalidad preferida, R'R1R2N-(R)a-Q-(R)b- es (CHa)2N-(CH2)2-, (CHa)2N-(CH2)a-C(0)O-, (CH3)2N-(CH2)2-NH-C(0)O-, (CH3)2N-(CH2)2-OC(O)-NH- o (CH3)2N-(CH2)a-C(CH3)=N-O-. En una modalidad preferida, R'R1R2N-(R)a-Q-(R)b- es (CH3)2N-(CH2)2-.
En una modalidad, R1 y R2 son ambos alquilo (por ejemplo, metilo, etilo o una de sus combinaciones). En una modalidad, R1 y R2 son ambos metilo. En otra modalidad, uno de R1 y R2 es metilo y el otro de R1 y R2 es etilo.
En una modalidad adicional, a es 2. En otra modalidad, b es 0. En otra modalidad Q está ausente. En otra modalidad más, a es 2, b es 0 y Q está ausente. En otra modalidad más, a es 4, b es 0 y Q es -O-.
En otra modalidad, X es -(CH2)n- en donde n es de 4 a 20, por ejemplo, de 4 a 18, de 4 a 16 o de 4 a 12. En una modalidad, n es 4, 5, 6, 7, 8, 9 o 10. En una modalidad, X es -(c H2)7-9-. En una modalidad ilustrativa, X es -(CH2)7-. En una modalidad ilustrativa, X es -(CH2)8-. En una modalidad ilustrativa, X es -(CH2)9-.
En modalidades adicionales, M1 es -OC(O)- o -C(O)O-. Por ejemplo, en una modalidad, M1 es -C(O)O-. En otra modalidad, M1 es -OC(0)-.
En otra modalidad, Z1 es un grupo alquilo C6-C10 ramificado, por ejemplo, -CH(CH2CH3)(CH2CH2CH2CH3), -CH2CH(iPr)(CH2CH2 iPr) o -CH2CH(n-Bu)2.
En otra modalidad, Z2 es alquenilo C19 que contiene uno o dos enlaces dobles. Por ejemplo, Z2 es -(CH2)9CH=CHCH2CH=CH(CH2)4CH3.
0tra modalidad más es un lípido catiónico seleccionado de:
Figure imgf000004_0003
Figure imgf000005_0001
Figure imgf000006_0001
y sales de estos (por ejemplo, sales farmacéuticamente aceptables de estos).
Figure imgf000006_0002
s, t, u, v y q son cada uno, independientemente, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 o 7; y
W es un grupo de cabeza (por ejemplo, un grupo amina protonable que tiene un pKa de entre aproximadamente 4 y aproximadamente 11, tal como entre aproximadamente 4 y aproximadamente 7, entre aproximadamente 5 y aproximadamente 7, o entre aproximadamente 5,5 y aproximadamente 6,8).
Los grupos de cabeza adecuados incluyen cualquiera de los descritos en la presente descripción (ver, por ejemplo, la Tabla 1A).
En ciertas modalidades, el grupo de cabeza es (CHa)2N-(CH2)2-, (CHa)2N-(CH2)a-C(0)O-, (CH3)2N-(CH2)2-NH-C(0)O-, (CH3)2N-(CH2)2-OC(O)-NH- o (CH3)2N-(CH2)a-C(CH3)=N-O-. En una modalidad, el grupo de cabeza es (CH3)2N-(CH2)2-.
En una modalidad, la variable s es de 3 a 5, tal como 4.
En una modalidad, la variable t es de 4 a 6, tal como 5.
En una modalidad, la variable q es de 2 a 4, tal como 3.
En una modalidad, la variable u es de 0 a 2, tal como 1.
En una modalidad, la variable v es de 0 a 2, tal como 1.
0tra modalidad más es un compuesto que tiene la fórmula (A-II):
Figure imgf000007_0001
o una sal de este (por ejemplo, sal farmacéuticamente aceptable de este) en donde
b es 0, 1,2 o 3;
s es 0,1, 2, 3,4 o 5;
R200 es alquilo C12-C22, alquienilo C12-C22 o alquinilo C12-C22; y
R100 es alquilo C5-C15, alquienilo C5-C15 o alquinilo C5-C15.
En una modalidad, b es 1.
En una modalidad, s es 2, 3 o 4, tal como 3.
En una modalidad, R100 es un alquilo C8-C12.
En una modalidad, R200 es alquilo C12-C14, alquienilo C12-C14 o alquinilo C12-C14.
En otra modalidad, R200 es alquilo C18-C20, alquienilo C18-C20 o alquinilo C18-C20.
Estos lípidos catiónicos descritos en la presente descripción pueden incorporarse en partículas lipídicas. Una modalidad es una partícula lipídica que comprende un lípido catiónico, tal como los descritos anteriormente (que incluyen los de fórmula (A), (A-I) y (A-II)). Cada uno de los lípidos catiónicos descritos en la presente descripción incluye uno o más grupos biodegradables. Los grupos biodegradables se localizan en un resto lipídico (por ejemplo, una cadena hidrófoba) del lípido catiónico. Estos lípidos catiónicos pueden incorporarse en una partícula lipídica para suministrar un agente activo, tal como un ácido nucleico (por ejemplo, un ARNip). La incorporación del(de los) grupo(s) biodegradable(s) en el lípido da como resultado un metabolismo y eliminación más rápidos del lípido del cuerpo después del suministro del agente activo a un área diana. Como resultado, estos lípidos tienen una toxicidad menor que la de lípidos similares sin los grupos biodegradables.
Las partículas lipídicas descritas en la presente descripción pueden comprender además un agente activo. Los ejemplos no limitantes de agentes activos incluyen ácidos nucleicos, tales como plásmidos, oligonucleótidos inmunoestimuladores, ARNip, oligonucleótidos antisentido, microARN, antagomires, aptámeros y ribozimas. En una modalidad preferida, el ácido nucleico es un ARNip.
Las partículas lipídicas descritas en la presente descripción pueden incorporarse en una composición farmacéutica. Una modalidad es una composición farmacéutica que comprende una partícula lipídica descrita en la presente descripción y un portador farmacéuticamente aceptable. La partícula lipídica incluye preferentemente un agente activo, tal como un ácido nucleico. En una modalidad preferida, el agente activo es un ARNip.
0tra modalidad más es un método para modular la expresión de un gen diana en una célula, que comprende proporcionar a la célula una partícula lipídica descrita en la presente descripción. En una modalidad, el agente activo es un ácido nucleico que es un ARNip.
0tra modalidad más es un método para tratar una enfermedad o trastorno caracterizado por la sobreexpresión de un polipéptido en un sujeto, que comprende proporcionar al sujeto una composición farmacéutica descrita en la presente descripción. En una modalidad, el agente activo es un ácido nucleico seleccionado del grupo que consiste en un ARNip, un microARN y un oligonucleótido antisentido, y en donde el ARNip, microARN u oligonucleótido antisentido incluye un polinucleótido que se une específicamente a un polinucleótido que codifica el polipéptido o un complemento de este.
0tra modalidad más es un método para tratar una enfermedad o trastorno caracterizado por la subexpresión de un polipéptido en un sujeto, que comprende proporcionar al sujeto una composición farmacéutica descrita en la presente descripción. En una modalidad preferida, el agente activo es un plásmido que codifica el polipéptido o una variante funcional o fragmento de este.
0tra modalidad más es un método para inducir una respuesta inmunitaria en un sujeto, que comprende proporcionar al sujeto una composición farmacéutica descrita en la presente descripción. En una modalidad preferida, el agente activo es un oligonucleótido inmunoestimulador.
Las figuras muestran:
La Figura 1 es un gráfico de barras que representa los niveles relativos de proteína del Factor VII después de la administración de las formulaciones lipídicas descritas en el Ejemplo 4.
La Figura 2 es un gráfico de barras que representa los niveles relativos de proteína del Factor VII después de la administración de las formulaciones lipídicas descritas en el Ejemplo 4.
La Figura 3 es un gráfico de barras que representa los niveles relativos de proteína del Factor VII después de la administración de las formulaciones lipídicas descritas en el Ejemplo 4.
La Figura 4 es un gráfico de barras que representa los niveles relativos de proteína del Factor VII después de la administración de las formulaciones lipídicas descritas en el Ejemplo 4.
La Figura 5 es un gráfico que representa los niveles plasmáticos relativos del Factor XII después de la administración de las formulaciones lipídicas descritas en el Ejemplo 5.
La Figura 6A es un gráfico que representa los niveles plasmáticos relativos del Factor XII después de la administración de las formulaciones lipídicas AF-094 (0,03, 0,1 y 0,3 mg/kg) y AF-011 (0,3 mg/kg) descritas en el Ejemplo 6.
La Figura 6B es un gráfico que representa los niveles plasmáticos relativos del Factor XII después de la administración de las formulaciones lipídicas AF-079 (0,3 mg/kg) y AF-011 (0,3 mg/kg) descritas en el Ejemplo 6. La Figura 7 es un gráfico que representa los niveles plasmáticos relativos del Factor XII después de la administración de las formulaciones lipídicas AF-073 (0,03, 0,1 y 0,3 mg/kg) y AF-011 (0,3 mg/kg) descritas en el Ejemplo 6.
La Figura 8 es un gráfico que representa los niveles plasmáticos relativos del Factor XII después de la administración de las formulaciones lipídicas AF-093 (0,03, 0,1 y 0,3 mg/kg) y AF-011 (0,3 mg/kg) descritas en el Ejemplo 6.
La Figura 9 es un gráfico que representa los niveles plasmáticos relativos del Factor XII después de la administración de las formulaciones lipídicas AF-083 (0,1 y 0,3 mg/kg) y AF-011 (0,3 mg/kg) descritas en el Ejemplo 6.
El lípido catiónico
El lípido catiónico puede ser cualquier lípido catiónico biodegradable conocido en la técnica, tal como los descritos en las publicaciones internacionales núms. W0 2011/153493, W0 2013/086322, W0 2013/086354 y W0 2013/086373, las patentes de Estados Unidos núms. 9,012,498, 9,061,063 y 9,463,247, y la publicación de patente de Estados Unidos núm. 2014/0308304. Estos lípidos catiónicos biodegradables incluyen uno o más grupos biodegradables. Esto da como resultado un metabolismo y eliminación más rápidos del lípido catiónico del cuerpo después del suministro del agente activo a un área diana. Como resultado, estos lípidos catiónicos tienen una toxicidad sustancialmente menor que la de lípidos catiónicos similares sin los grupos biodegradables. En una modalidad, uno o más grupos biodegradables se localizan en la sección media o distal de un resto lipídico (por ejemplo, una cadena hidrófoba) del lípido catiónico.
En una modalidad, el lípido catiónico biodegradable tiene la fórmula (A)
Figure imgf000008_0001
Fórmula (A)
o una sal de este (por ejemplo, una sal farmacéuticamente aceptable de este), en donde
R' es/está ausente, hidrógeno o alquilo (por ejemplo, alquilo C1-C4);
con respecto a R1 y R2,
(i) R1 y R2 son cada uno, independientemente, alquilo, alquenilo, alquinilo, cicloalquilalquilo, heterociclo o R10 opcionalmente sustituido;
(ii) R1 y R2, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo heterocíclico opcionalmente sustituido; o
(iii) uno de R1 y R2 es alquilo, alquenilo, alquinilo, cicloalquilo, cicloalquilalquilo o heterociclo opcionalmente sustituido, y el otro forma un anillo heterocíclico o heteroarilo de 4-10 miembros (por ejemplo, un anillo de 6 miembros) con (a) el átomo de nitrógeno adyacente y (b) el grupo (R)a adyacente al átomo de nitrógeno;
cada caso de R es, independientemente, -(CR3R4)-;
cada caso de R3 y R4 es, independientemente H, halógeno, 0H, alquilo, alcoxi, -NH2, R10, alquilamino, o dialquilamino (en una modalidad preferida, cada caso de R3 y R4 es, independientemente H o alquilo C1-C4); cada caso de R10 se selecciona independientemente de PEG y polímeros basados en poli(oxazolina), poli(óxido de etileno), poli(alcohol vinílico), poli(glicerol), poli(N-vinilpirrolidona), poli[N-(2-hidroxipropil)metacrilamida] y poli(aminoácidos), en donde (i) el PEG o polímero es lineal o ramificado, (ii) el PEG o polímero se polimeriza por n subunidades, (iii) n es un grado de polimerización promedio en número de entre 10 y 200 unidades, y (iv) en donde el compuesto de la fórmula tiene a lo máximo dos grupos R10 (preferentemente a lo máximo un grupo R10); la línea discontinua hasta Q está ausente o es un enlace;
cuando la línea discontinua hasta Q está ausente, entonces Q está ausente o es -O-, -NH-, -N(R5)-, -S-, -C(0)-, -C(0)O-, -OC(O)-, -C(O)N(R4)-, -N(R5)C(0)-, -S-S-, -OC(0)O-, -O-N=C(R5)-, -C(R5)=N-O-,-OC(O)N(R5)-, -N(R5)C(O)N(R5)-, -N(R5)C(0)O-, -C(O)S-, -C(S)O- o -C(R5)=N-O-C(O)-; o
cuando la línea discontinua hasta Q es un enlace entonces (i) b es 0 y (ii) Q y el carbono terciario adyacente a este (C*) forman un grupo heterocíclico mono- o bicíclico sustituido o no sustituido que tiene de 5 a 10 átomos en el anillo (por ejemplo, los heteroátomos en el grupo heterocíclico se seleccionan de 0 y S, preferentemente 0); cada caso de R5 es, independientemente, H o alquilo (por ejemplo, alquilo C1-C4);
X es alquileno o alquenileno (por ejemplo, alquileno C4 a C20 o alquenileno C4 a C20);
M1 es un grupo biodegradable (por ejemplo, -OC(O)-, -C(O)O-, -SC(O)-, -C(0)S-, -OC(S)-, -C(S)O-, -S-S-, -C(R5)=N-, -N=C(R5)-, -C(R5)=N-O-, -O-N=C(R5)-, -C(O)(NR5)-, -N(R5)C(O)-,-C(S)(NR5)-, -N(R5)C(0)-, -N(R5)C(0)N(R5)-, -0C(O)O-, -0S¡(R5)2O-, -C(0)(CR3R4)C(O)O-,-0C(0)(CR3R4)C(0)-, o
Figure imgf000009_0001
(en donde R11 es un alquilo o alquenilo C2-C8));
a es 1, 2, 3, 4, 5 o 6;
b es 0, 1, 2 o 3;
Z1 es un grupo alquilo C6-C14 ramificado; y
Z2 es un alquenilo C4-C20, en donde el grupo alquenilo puede sustituirse opcionalmente con uno o dos átomos de flúor en la posición alfa respecto a un enlace doble que está entre el enlace doble y el extremo terminal de Z2 (por ejemplo,
Figure imgf000009_0002
El grupo R'R1R2N-(R)a-Q-(R)b- puede ser cualquiera de los grupos de cabeza descritos en la presente descripción, que incluyen los que se muestran en la Tabla 1 más abajo y sales de estos. En una modalidad preferida, R'R1R2N-(R)a-Q-(R)b- es (CH3)2N-(CH2)2-, (CH3)2N-(CH2)3-C(0)O-, (CH3)2N-(CH2)2-NH-C(0)O-, (CH3)2N-(CH2)2-OC(0)-NH- o (CH3)2N-(CH2)3-C(CH3)=N-O-. En una modalidad preferida, R'R1R2N-(R)a-Q-(R)b- es (CH3)2N-(CH2)2-.
En una modalidad, R1 y R2 son ambos alquilo (por ejemplo, metilo, etilo o una de sus combinaciones). En una modalidad, R1 y R2 son ambos metilo. En otra modalidad, uno de R1 y R2 es metilo y el otro de R1 y R2 es etilo.
En una modalidad adicional, a es 2. En otra modalidad, b es 0. En otra modalidad Q está ausente. En otra modalidad más, a es 2, b es 0 y Q está ausente. En otra modalidad más, a es 4, b es 0 y Q es -O-.
En otra modalidad, X es -(CH2)n- en donde n es de 4 a 20, por ejemplo, de 4 a 18, de 4 a 16 o de 4 a 12. En una modalidad, n es 4, 5, 6, 7, 8, 9 o 10. En una modalidad, X es -(CH2)7-9-. En una modalidad ilustrativa, X es -(CH2)7-. En una modalidad ilustrativa, X es -(CHz)s-. En una modalidad ilustrativa, X es -(CH2)9-.
En modalidades adicionales, M1 es -OC(O)- o -C(O)O-. Por ejemplo, en una modalidad, M1 es -C(O)O-. En otra modalidad, M1 es -OC(0)-.
En otra modalidad, Z1 es un grupo alq3), -CH2CH(Pr)(CH2CH2 Pr) o -CH2CH(n-Bu)2.
En otra modalidad, Z2 es un alquenilo C19 que tiene uno o dos enlaces dobles. Por ejemplo, Z2 puede ser -(CH2)gCH=CHCH2CH=CH(CH2)4CH3.
0tra modalidad
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más es un lípido catiónico seleccionado de:
Figure imgf000011_0001
Figure imgf000012_0001
y sales de estos (por ejemplo, sales farmacéuticamente aceptables de estos).
En ciertas modalidades, el grupo biodegradable presente en el lípido catiónico se selecciona de un éster (por ejemplo, -C(O)O- u -OC(O)-), disulfuro (-S-S-), oxima (por ejemplo, -C(H)=N-O- u -ON=C(H)-), -C(0)-O-, -OC(O)-, -C(R5)=N-, -N=C(R5)-, -C(R5)=N-O-, -O-N=C(R5)-, -O-C(O)O-, -C(O)N(R5), -N(R5)C(0)-, -C(S)(NR5)-, (NR5)C(S)-, -N(R5)C(O)N(R5)-, -C(O)S-, -SC(O)-, - C(S)O-, -OC(S)-, -OSi(R5)2O-, -C(O)(CR3R4)C(O)O- o -OC(O)(CR3R4)C(0)-. En una modalidad, el grupo alifático en una o ambas de las colas hidrófobas del lípido catiónico incluye al menos un enlace doble carbono-carbono.
Un resto de colesterol adecuado para los lípidos catiónicos (que incluyen compuestos de fórmulas (A), (A-I) y (A-II) tiene la fórmula:
Figure imgf000012_0002
Las modalidades adicionales incluyen un lípido catiónico que tiene un grupo de cabeza, una o más colas hidrófobas, y un enlazador entre el grupo de cabeza y la una o más colas. El grupo de cabeza puede incluir una amina; por ejemplo, una amina que tiene un pKa deseado. El pKa puede verse influenciado por la estructura del lípido, particularmente la naturaleza del grupo de cabeza; por ejemplo, la presencia, ausencia y localización de grupos funcionales tales como grupos funcionales aniónicos, grupos funcionales donantes de enlace de hidrógeno, grupos aceptores de enlace de hidrógeno, grupos hidrófobos (por ejemplo, grupos alifáticos), grupos hidrófilos (por ejemplo, hidroxilo o metoxi) o grupos arilo. La amina del grupo de cabeza puede ser una amina catiónica; una amina primaria, secundaria o terciaria; el grupo de cabeza puede incluir un grupo amina (monoamina), dos grupos amina (diamina), tres grupos amina (triamina) o un mayor número de grupos amina, como en una oligoamina o poliamina. El grupo de cabeza puede incluir un grupo funcional que es menos fuertemente básico que una amina, tal como, por ejemplo, un imidazol, una piridina o un grupo guanidinio. El grupo de cabeza puede ser zwitteriónico. También son adecuados otros grupos de cabeza.
La una o más colas hidrófobas pueden incluir dos cadenas hidrófobas, que pueden ser iguales o diferentes. Las colas pueden ser alifáticas, por ejemplo, pueden estar compuestas por carbono e hidrógeno, ya sea saturadas o insaturadas pero sin anillos aromáticos. Las colas pueden ser colas de ácidos grasos. Algunos de tales grupos incluyen octanilo, nonanilo, decilo, laurilo, miristilo, palmitilo, estearilo, a-linoleilo, estearidonilo, linoleilo, Y-linolenilo, aracadonilo y oleilo. También son adecuadas otras colas hidrófobas.
El enlazador puede incluir, por ejemplo, un enlazador tipo glicérido, un enlazador análogo de glicérido acíclico, o un enlazador cíclico (que incluye un enlazador espiro, un enlazador bicíclico y un enlazador policíclico). El enlazador puede incluir grupos funcionales tales como un éter un éster un fosfato un fosfonato un fosforotioato un sulfonato, un disulfuro, un acetal, un cetal, una imina, un y grupos funcionales.
En una modalidad, el lípido catiónico es una mezcla racémica. En otra modalidad, el lípido catiónico se encuentra enriquecido en un diastereómero, por ejemplo, el lípido catiónico tiene al menos 95 %, al menos 90 %, al menos 80 % o al menos 70 % de exceso diastereomérico. En otra modalidad más, el lípido catiónico se encuentra enriquecido en un enantiómero, por ejemplo, el lípido tiene al menos 95 %, al menos 90 %, al menos 80 % o al menos 70 % de exceso de enantiómero. En otra modalidad más, el lípido catiónico es quiralmente puro, por ejemplo, es un único isómero óptico. En otra modalidad más, el lípido catiónico se encuentra enriquecido en un isómero óptico.
Cuando está presente un enlace doble (por ejemplo, un enlace doble carbono-carbono o un enlace doble carbononitrógeno), puede haber isomerismo en la configuración alrededor del enlace doble (es decir, isomerismo cis/trans o E/Z). Cuando la configuración de un enlace doble se ilustra en una estructura química, se entiende que también puede estar presente el isómero correspondiente. La cantidad de isómero presente puede variar, en dependencia de las estabilidades relativas de los isómeros y la energía requerida para la conversión entre los isómeros. En consecuencia, algunos enlaces dobles están, para propósitos prácticos, presentes solo en una única configuración, mientras que otros (por ejemplo, donde las estabilidades relativas son similares y la energía de conversión es baja) pueden estar presentes como mezcla en equilibrio inseparable de configuraciones.
En algunos casos, una insaturación de enlace doble puede reemplazarse por una insaturación cíclica. La insaturación cíclica puede ser una insaturación cicloalifática, por ejemplo, un grupo ciclopropilo, ciclobutilo, ciclopentilo, ciclohexilo, cicloheptilo o ciclooctilo. En algunos casos, el grupo cíclico puede ser un grupo policíclico, por ejemplo, un grupo bicíclico o un grupo tricíclico. Un grupo bicíclico puede ser con puente, condensado o tener una estructura espiro.
En algunos casos, un resto de enlace doble puede reemplazarse por un resto ciclopropilo, por ejemplo,
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puede sustituirse por
Figure imgf000013_0002
Por ejemplo, el resto mostrado más abajo tiene dos enlaces dobles carbono-carbono, cada uno de los cuales puede reemplazarse independientemente por un resto cíclico, por ejemplo, un resto ciclopropilo. Por lo tanto, los sustitutos de: incluyen:
Figure imgf000013_0003
Figure imgf000014_0001
Como ejemplo adicional, los sustitutos de
Figure imgf000014_0002
inclu en:
Figure imgf000014_0004
incluyen:
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El lípido catiónico incluye uno o más grupos biodegradables. El(Los) grupo(s) biodegradable(s) incluye(n) uno o más enlaces que pueden experimentar reacciones de ruptura de enlace en un entorno biológico, por ejemplo, en un organismo, órgano, tejido, célula u orgánulo. Los grupos funcionales que contienen un enlace biodegradable incluyen, por ejemplo, ésteres, ditioles y oximas. La biodegradación puede ser un factor que influye en el aclaramiento del compuesto del cuerpo cuando se administra a un sujeto. La biodegradación puede medirse en un ensayo basado en células, donde una formulación que incluye un lípido catiónico se expone a las células, y se toman muestras en varios puntos de tiempo. Las fracciones lipídicas pueden extraerse de las células y separarse y analizarse por LC-MS. A partir de los datos de LC-MS, se pueden medir las velocidades de biodegradación (por ejemplo, como valores de t-io).
Por ejemplo, el compuesto
Figure imgf000014_0003
Compuesto 1
incluye un enlace éster en cada cadena alifática, que puede experimentar hidrólisis en un entorno biológico, por ejemplo, cuando se expone, por ejemplo, a una lipasa o una esterasa. La estructura del compuesto, por supuesto, influye en la velocidad a la que el compuesto experimenta biodegradación. Por lo tanto, un compuesto relacionado tal como
Figure imgf000014_0005
se esperaría que exhiba una velocidad de biodegradación diferente. Se esperarían mayores efectos sobre esa velocidad a partir de los cambios en la estructura del compuesto en el sitio de hidrólisis. Una modificación que puede influir en la velocidad de hidrólisis y, de esta manera, influir en la velocidad de biodegradación y aclaramiento del cuerpo de un sujeto, es hacer que el grupo saliente de la reacción de hidrólisis tenga un alcohol primario, en lugar de secundario.
En una modalidad, un lípido catiónico de cualquiera de las modalidades descritas en la presente descripción tiene una semivida (ti/2 ) in vivo (por ejemplo, en el hígado, el bazo o el plasma) de menos de aproximadamente 3 horas, tal como menos de aproximadamente 2,5 horas, menos de aproximadamente 2 horas, menos de aproximadamente 1,5 horas, menos de aproximadamente 1 hora, menos de aproximadamente 0,5 horas o menos de aproximadamente 0,25 horas. El lípido catiónico permanece preferentemente intacto o tiene una semivida suficiente para formar una nanopartícula lipídica estable que suministra de manera efectiva el ingrediente farmacéutico activo deseado (por ejemplo, un ácido nucleico) a su diana, pero después de eso se degrada rápidamente para minimizar cualquier efecto secundario al sujeto. Por ejemplo, en ratones, el lípido catiónico tiene preferentemente una t1/2 en el bazo de aproximadamente 1 a aproximadamente 7 horas.
En otra modalidad, un lípido catiónico de cualquiera de las modalidades descritas en la presente descripción que contiene un grupo o grupos biodegradables tiene una semivida (ti/2 ) in vivo (por ejemplo, en el hígado, el bazo o el plasma) de menos de aproximadamente 10 % (por ejemplo, menos de aproximadamente 7,5 %, menos de aproximadamente 5 %, menos de aproxim os biodegradables.
Algunos lípidos catiónicos pueden representarse convenientemente como un grupo hidrófobo combinado por medio
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puede considerarse como una combinación de un grupo de cabeza, un resto central y dos grupos hidrófobos de la
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Los lípidos catiónicos adecuados incluyen compuestos compuestos por cualquier combinación de los grupos de cabeza e hidrófobos enumerados más abajo (en combinación con un resto central (tal como un átomo de carbono central).
Algunos grupos de cabeza adecuados incluyen los representados en la Tabla 1A:
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Los grupos principales adecuados incluyen, pero no se limitan a, aquellos que son una combinación de un grupo de cabeza de la tabla 1A con un átomo de carbono central. 0tros grupos principales adecuados incluyen los de la tabla 1B más abajo:
Tabla 1B
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Algunos grupos de cola hidrófoba adecuados incluyen los representados en la Tabla 2:
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Los lípidos catiónicos incluyen aquellos que tienen grupos ácidos grasos alternativos y otros grupos dialquilamino, que incluyen aquellos en los que los sustituyentes alquilo son diferentes (por ejemplo, N-etil-N-metilamino-, N-propil-N-etilamino- y similares). Para aquellas modalidades en las que R1 y R2 son grupos alquilo, alquenilo, alquinilo o cicloalquilalquilo de cadena larga, estos pueden ser iguales o diferentes. En general, los lípidos (por ejemplo, un lípido catiónico) que tienen cadenas de acilo menos saturadas se dimensionan más fácilmente, particularmente cuando los complejos se dimensionan por debajo de aproximadamente 0,3 micras, para propósitos de esterilización con filtro. Los lípidos catiónicos que contienen ácidos grasos insaturados con longitudes de la cadena de carbono en el intervalo de C10 a C20 son típicos. También pueden usarse otros andamios para separar el grupo amino (por ejemplo, el grupo amino del lípido catiónico) y la porción de ácido graso o alquilo graso del lípido catiónico. Los expertos en la técnica conocen los andamios adecuados.
En ciertas modalidades, los lípidos catiónicos tienen al menos un grupo protonable o desprotonable, de manera que el lípido se carga positivamente a un pH igual o por debajo del pH fisiológico (por ejemplo, pH 7,4), y es neutro a un segundo pH, preferentemente igual o por encima del pH fisiológico. Tales lípidos también se denominan lípidos catiónicos. Por supuesto, se entenderá que la adición o eliminación de protones en función del pH es un proceso de equilibrio, y que la referencia a un lípido cargado o neutro se refiere a la naturaleza de la especie predominante y no requiere que todo el lípido esté presente en la forma cargada o neutra. Los lípidos pueden tener más de un grupo protonable o desprotonable, o pueden ser zwiteriónicos.
En ciertas modalidades, los lípidos protonables (es decir, lípidos catiónicos) tienen un pKa del grupo protonable en el intervalo de aproximadamente 4 a aproximadamente 11. Típicamente, los lípidos tendrán un pKa de aproximadamente 4 a aproximadamente 7, por ejemplo, entre aproximadamente 5 y 7, tal como entre aproximadamente 5,5 y 6,8, cuando se incorporan en partículas lipídicas. Tales lípidos serán catiónicos en una etapa de formulación de pH más bajo, mientras que la superficie de las partículas se neutralizará en gran medida (aunque no completamente) a pH fisiológico alrededor de pH 7,4. Uno de los beneficios de un pKa en el intervalo de entre aproximadamente 4 y 7 es que al menos algún ácido nucleico asociado con la superficie externa de la partícula perderá su interacción electrostática a pH fisiológico y se eliminará por simple diálisis; lo que reduce en gran medida la susceptibilidad de la partícula al aclaramiento. Se pueden realizar mediciones de pKa de lípidos dentro de partículas lipídicas, por ejemplo, mediante el uso de la sonda fluorescente ácido 2-(p-toluidino)-6-naftaleno sulfónico (TNS), mediante el uso de los métodos descritos en Cullis y otros, (1986) Chem Phys Lipids 40, 127-144.
En modalidades particulares, los lípidos son lípidos cargados. Como se usa en la presente descripción, el término "lípido cargado" pretende incluir aquellos lípidos que tienen una o dos cadenas de acilo graso o alquilo graso y un grupo de cabeza amino cuaternario. La amina cuaternaria porta una carga positiva permanente. El grupo de cabeza puede incluir opcionalmente un grupo ionizable, tal como una amina primaria, secundaria o terciaria que puede protonarse a pH fisiológico. La presencia de la amina cuaternaria puede alterar el pKa del grupo ionizable con relación al pKa del grupo en un compuesto estructuralmente similar que carece de la amina cuaternaria (por ejemplo, la amina cuaternaria se reemplaza por una amina terciaria). En algunas modalidades, un lípido cargado se denomina "aminolípido". Ver, por ejemplo, la solicitud de patente de Estados Unidos provisional 61/267,419, presentada el 7 de diciembre de 2009.
En una modalidad, el lípido catiónico es un compuesto de fórmula (I), que tiene un alquilo ramificado en la posición
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o una sal de este (por ejemplo, una sal farmacéuticamente aceptable de este), en donde
R' es/está ausente, hidrógeno o alquilo (por ejemplo, alquilo C1-C4);
con respecto a R1 y R2,
(i) R1 y R2 son cada uno, independientemente, alquilo, alquenilo, alquinilo, cicloalquilalquilo, heterociclo o R10 opcionalmente sustituido;
(ii) R1 y R2, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo heterocíclico opcionalmente sustituido; o
(iii) uno de R1 y R2 es alquilo, alquenilo, alquinilo, cicloalquilo, cicloalquilalquilo o heterociclo opcionalmente sustituido, y el otro forma un anillo heterocíclico o heteroarilo de 4-10 miembros (por ejemplo, un anillo de 6 miembros) con (a) el átomo de nitrógeno adyacente y (b) el grupo (R)a adyacente al átomo de nitrógeno;
cada caso de R es, independientemente, -(CR3R4)-;
cada caso de R3 y R4 es, independientemente H, halógeno, 0H, alquilo, alcoxi, -NH2 , R10, alquilamino, o dialquilamino (en una modalidad preferida, cada caso de R3 y R4 es, independientemente H o alquilo C1-C4 ); cada caso de R10 se selecciona independientemente de PEG y polímeros basados en poli(oxazolina), poli(óxido de etileno), poli(alcohol vinílico), poli(glicerol), poli(N-vinilpirrolidona), poli[N-(2-hidroxipropil)metacrilamida] y poli(aminoácidos), en donde (i) el PEG o polímero es lineal o ramificado, (ii) el PEG o polímero se polimeriza por n subunidades, (iii) n es un grado de polimerización promedio en número entre 10 y 200 unidades, y (iv) en donde el compuesto de fórmula tiene a lo máximo dos grupos R10 (preferentemente a lo máximo un grupo R10);
la línea discontinua hasta Q está ausente o es un enlace;
cuando la línea discontinua hasta Q está ausente entonces Q está ausente o es -O-, -NH-, -S-, -C(O)-, -C(O)O-, -OC(O)-, -C(O)N(R4)-, -N(R5)C(O)-, -S-S-, -OC(O)O-, -O-N=C(R5)-, -C(R5)=N-O-,-OC(O)N(R5)-, -N(R5)C(O)N(R5)-, -N(R5)C(O)O-, -C(O)S-, -C(S)O- o -C(R5)=N-O-C(O)-; o
cuando la línea discontinua hasta Q es un enlace entonces (i) b es 0 y (ii) Q y el carbono terciario adyacente a este (C*) forman un grupo heterocíclico mono- o bicíclico sustituido o no sustituido que tiene de 5 a 10 átomos en el anillo (por ejemplo, los heteroátomos en el grupo heterocíclico se seleccionan de 0 y S, preferentemente O);
cada caso de R5 es, independientemente, H o alquilo (por ejemplo, alquilo C 1-C4 );
X y Y son cada uno, independientemente, alquileno o alquenileno (por ejemplo, alquileno de C4 a C20 o alquenileno de C4 a C20);
M1 y M2 son cada uno, independientemente, un grupo biodegradable (por ejemplo, -OC(O)-, -C(O)O-, - SC(O)-, -C(O)S-, -OC(S)-, -C(S)O-, -S-S-, -C(R5)=N-, -N=C(R5)-, -C(R5)=N-O-, -O-N=C(R5)-, - C(O)(NR5)-, -N(R5)C(O)-, -C(S)(NR5)-, -N(RS)C(O)-, -N(R5)C(O)N(R5)-, -OC(O)O-, - 0Si(R5)2O-, -C(O)(CR3R4)C(O)O-, -OC(O)(CR3R4)C(0)-, o
(en donde R11 es un alquilo o alquenilo
Figure imgf000027_0001
cada caso de Rz es, independientemente, alquilo C1-C8 (por ejemplo, metilo, etilo, isopropilo, n-butilo, npentilo o n-hexilo);
a es 1, 2, 3, 4, 5 o 6;
b es 0, 1, 2 o 3; y
Z1 y Z2 son cada uno, independientemente, alquilo C8-C14 o alquenilo C8-C14, en donde el grupo alquenilo puede sustituirse opcionalmente con uno o dos átomos de flúor en la posición alfa respecto a un enlace doble que está entre el enlace doble y el extremo terminal de Z1 o Z2 (por ejemplo,
Figure imgf000027_0002
El grupo R'R1R2N-(R)a-Q-(R)b- puede ser cualquiera de los grupos de cabeza descritos en la presente descripción, que incluyen los que se muestran en la Tabla 1 más abajo y sales de estos. En una modalidad preferida, R'R1R2N-(R)a-Q-(R)b- es (CH3)2N-(CH2)3-C(O)O-, (CH3)2N-(CH2)2-NH-C(O)O-, (CH3)2N-(CH2)2-OC(O)-NH- o (CH3)2N-(CH2)3-C(CH3)=N-O-.
En una modalidad, R1 y R2 son ambos alquilo (por ejemplo, metilo).
En una modalidad adicional, a es 3. En otra modalidad, b es 0.
En una modalidad adicional, a es 3, b es 0 y R es -CH2-. Aún en una modalidad adicional, a es 3, b es 0, R es -CH2- y Q es -C(O)O-. En otra modalidad, R1 y R2 son metilo, a es 3, b es 0, R es -CH2- y Q es -C(O)O-.
En otra modalidad, X y Y son cada uno, independientemente -(CH2 )n- en donde n es de 4 a 20, por ejemplo, de 4 a 18, de 4 a 16 o de 4 a 12. En una modalidad, n es 4, 5, 6, 7, 8, 9 o 10. En una modalidad ilustrativa, X y Y son -(CH2)6-. En otra modalidad, X y Y son -(CH2)7-. En otra modalidad más, X y Y son -(CH2)9-. En otra modalidad más, X y Y son -(CH2)8-.
En modalidades adicionales, M1 y M2 son cada uno, independientemente, -OC(O)- o -C(O)O-. Por ejemplo, en una modalidad, M1 y M2 son cada uno -C(O)O-.
En una modalidad, el lípido catiónico es un compuesto de fórmula (V), que tiene una sustitución de grupo alcoxi o tioalcoxi (es decir, -S-alquilo) en al menos una cola:
Figure imgf000028_0001
Fórmula (V)
o una sal de este (por ejemplo, una sal farmacéuticamente aceptable de este), en donde
R', R1, R2, R, R3, R4, R10, Q, R5, M1, M2, a y b se definen como en la fórmula (I); X y Y son cada uno, independientemente, alquileno (por ejemplo, alquileno C6-C8) o alquenileno, en donde el grupo alquileno o alquenileno se sustituye opcionalmente con uno o dos átomos de flúor en la posición
Figure imgf000028_0002
Z1 y Z2 son cada uno, independientemente, alquilo C8-C14 o alquenilo C8-C14, en donde (i) el alquilo C8-C14 o alquenilo C8-C14 de al menos uno de Z1 y Z2 se sustituye por uno o más grupos alcoxi (por ejemplo, un alcoxi C1-C4 tal como -OCH3) o tioalcoxi (por ejemplo, un tioalcoxi C 1-C4 tal como -SCH3 ), y (ii) el grupo alquenilo puede sustituirse opcionalmente con uno o dos átomos de flúor en la posición alfa respecto a un enlace
Figure imgf000028_0003
En una modalidad, la sustitución de alcoxi en Z1 y/o Z2 es en la posición beta del grupo M1 y/o M2.
En otra modalidad, X y Y son cada uno, independientemente -(CH2 )n- en donde n es de 4 a 20, por ejemplo, de 4 a 18, de 4 a 16 o de 4 a 12. En una modalidad, n es 4, 5, 6, 7, 8, 9 o 10. En una modalidad ilustrativa, X y Y son -(CH2)6-. En otra modalidad, X y Y son -(CH2)7-. En otra modalidad más, X y Y son -(CH2)9-. En otra modalidad más, X y Y son -(CHz)s-.
El grupo R'R1R2N-(R)a-Q-(R)b- puede ser cualquiera de los grupos de cabeza descritos en la presente descripción, que incluyen los que se muestran en la Tabla 1 más abajo y sales de estos. En una modalidad preferida, R'R1R2N-(R)a-Q-(R)b- es (CH3)2N-(CH2)3-C(O)O-, (CH3)2N-(CH2)2-NH-C(O)O-, (CH3)2N-(CH2)2-
Figure imgf000028_0004
En una modalidad, el lípido catiónico es un compuesto de fórmula (VIA), que tiene uno o más sustituyentes fluoro en al menos una cola en una posición que es alfa respecto a un enlace doble o alfa respecto a un grupo biodegradable:
o una sal de este (por ejemplo, una sal farmacéuticamente aceptable de este), en donde
R1, R2, R, a y b son como se define con respecto a la fórmula (I);
Q está ausente o es -O-, -NH-, -S-, -C(O)-, -C(O)O-, -OC(O)-, -C(O)N(R4)-, -N(R5)C(O)-, - S-S-, -OC(O)O-, -O-N=C(R5)-, -C(R5)=N-O-, -OC(O)N(R5)-, -N(R5)C(O)N(R5)-, -N(R5)C(O)O-, -C(O)S-, -C(S)O- o -C(R5)=N-O-C(O)-;
R' es/está ausente, hidrógeno o alquilo (por ejemplo, alquilo C1-C4 ); y
cada uno de R9 y R10 es independientemente alquilo C12-C24 (por ejemplo, alquilo C12-C20), alquenilo C12-C24 (por ejemplo, alquenilo C 12-C20) o alcoxi C12-C24 (por ejemplo, alcoxi C12-C20) (a) que tiene uno o más grupos biodegradables y (b) opcionalmente sustituido con uno o más átomos de flúor en una posición que es (i) alfa respecto a un grupo biodegradable y entre el grupo biodegradable y el átomo de carbono terciario marcado con un asterisco (*), o (ii) alfa respecto a un enlace doble carbono-carbono y entre el enlace doble y el extremo terminal del grupo R9 o R10; cada grupo biodegradable interrumpe independientemente el grupo alquilo, alquenilo, o alcoxi C12-C24 o se sustituye en el extremo terminal del grupo alquilo, alquenilo o alcoxi C12-C24,
en donde
(i) al menos uno de R9 y R10 contiene un grupo fluoro;
(¡i) el compuesto no contiene el siguiente resto:
Figure imgf000029_0001
en donde ----- es un enlace opcional; y
(iii) el extremo terminal de R9 y R10 se separa del átomo de carbono terciario marcado con un asterisco (*) por una cadena de 8 o más átomos (por ejemplo, 12 o 14 o más átomos).
En una modalidad preferida, el extremo terminal de R9 y R10 se separa del átomo de carbono terciario marcado con un asterisco (*) por una cadena de 18-22 átomos de carbono (por ejemplo, 18-20 átomos de carbono).
En otra modalidad, el extremo terminal del R9 y/o R10 tiene la fórmula -C(O)O-CF3.
En otra modalidad, el lípido catiónico es un compuesto de fórmula (VIB), que tiene uno o más sustituyentes fluoro en al menos una cola en una posición que es alfa respecto a un enlace doble o alfa respecto a un grupo biodegradable:
Figure imgf000029_0002
o una sal de este (por ejemplo, una sal farmacéuticamente aceptable de este), en donde
R', R1, R2, R, R3, R4, R10, Q, R5, M1, M2, a y b se definen como en la fórmula X y Y son cada uno, independientemente, alquileno (por ejemplo, alquileno C6-C8) o alquenileno, en donde el grupo alquileno o alquenileno se sustituye opcionalmente con uno o dos átomos de flúor en la posición alfa respecto al grupo M1 o M2(por ejemplo,
Figure imgf000029_0003
y
Z1 y Z2 son cada uno, independientemente, alquilo C8-C14 o alquenilo C8-C14, en donde dicho alquenilo
C8-C14 se sustituye opcionalmente por uno o más átomos de flúor en una posición que es alfa respecto a un enlace doble (por ejemplo,
Figure imgf000029_0004
en donde al menos uno de X, Y, Z1 y Z2 contiene un átomo de flúor.
En una modalidad, al menos uno de Z1 y Z2 se sustituye por dos grupos fluoro en una posición que es alfa respecto a un enlace doble o alfa respecto a un grupo biodegradable. En una modalidad, al menos uno de Z 1 y Z2 tiene un grupo -CF3 terminal en una posición que es alfa respecto a un grupo biodegradable (es decir, al menos uno de Z1 y Z2 termina con un grupo -C(O)OCF3).
Por ejemplo, al menos uno de Z1 y Z2 puede incluir uno o más de los siguientes restos:
Figure imgf000030_0001
En una modalidad, X y Y son cada uno, independientemente -(CH2 )n- en donde n es de 4 a 20, por ejemplo, de 4 a 18, de 4 a 16 o de 4 a 12. En una modalidad, n es 4, 5, 6, 7, 8, 9 o 10. En una modalidad ilustrativa, X y Y son -(CH2)7-. En otra modalidad ilustrativa, X y Y son -(CH2)9-. En otra modalidad más, X y Y son -(CH2)s-. El grupo R'R1R2N-(R)a-Q-(R)b- puede ser cualquiera de los grupos de cabeza descritos en la presente descripción, que incluyen los que se muestran en la Tabla 1 más abajo y sales de estos. En una modalidad preferida, R'R1R2N-(R)a-Q-(R)b- es (CH3)2N-(CH2)3-C(O)O-, (CH3)2N-(CH2)2-NH-C(O)O-, (CH3)2N-(CH2)2-0C(O)-NH- o (CH3)2N-(CH2)3-C(CH3)=N-O-.
En una modalidad, el lípido catiónico es un compuesto de fórmula (VII), que tiene un grupo acetal como un
Figure imgf000030_0002
o una sal de este (por ejemplo, una sal farmacéuticamente aceptable de este), en donde
R', R1, R2, R, R3, R4, R10, Q, R5, a y b se definen como en la fórmula (I);
X y Y son cada uno, independientemente, alquileno (por ejemplo, alquileno C6-C8) o alquenileno, en donde el grupo alquileno o alquenileno se sustituye opcionalmente con uno o dos átomos de flúor en la posición
Figure imgf000030_0003
M1 y M2 son cada uno, independientemente, un grupo biodegradable (por ejemplo, -OC(O)-, -C(O)O-, -SC(O)-, -C(O)S-, -OC(S)-, -C(S)O-, -S-S-, -C(R5)=N-, -N=C(R5)-, -C(R5)=N-O-, -O-N=C(R5)-,-C(O)(NR5)-, -N(R5)C(O)-, -C(S)(NR5)-, -N(R5)C(O)-, -N(R5)C(O)N(R5)-, -OC(O)O-,-OSi(R5)2O-, -C(O)(CR3R4)C(O)O-, -0C(O)(CR3R4)C(0)-, o
(en donde R11 es un alquilo C4-C10 o alquenilo
Figure imgf000030_0004
con la condición de que al menos uno de M1 y M2 sea
Figure imgf000030_0005
y
Z1 y Z2 son cada uno, independientemente, alquilo C4-C14 o alquenilo C4-C14, en donde el grupo alquenilo puede sustituirse opcionalmente con uno o dos átomos de flúor en la posición alfa respecto a un enlace doble que está entre el enlace doble y el extremo terminal de Z1 o Z2 (por ejemplo,
Figure imgf000031_0001
En una modalidad, cada uno de M1 y M2 es
Figure imgf000031_0002
En otra modalidad, X y Y son cada uno, independientemente -(CH2 )n- en donde n es de 4 a 20, por ejemplo, de 4 a 18, de 4 a 16 o de 4 a 12. En una modalidad, n es 4, 5, 6, 7, 8, 9 o 10. En una modalidad ilustrativa, X y Y son -(CH2)6-. En otra modalidad, X y Y son -(CH2)7-. En otra modalidad más, X y Y son -(CH2)9-. En otra modalidad más, X y Y son -(CH2)s-.
El grupo R'R1R2N-(R)a-Q-(R)b- puede ser cualquiera de los grupos de cabeza descritos en la presente descripción, que incluyen los que se muestran en la Tabla 1 más abajo y sales de estos. En una modalidad preferida, R'R1R2N-(R)a-Q-(R)b- es (CHa)2 N-(CH2)a-C(0)O-, (CH3)2 N-(CH2 )2-NH-C(O)O-, (CH3)2 N-(CH2)2-0C(O)-NH- o (CH3)2N-(CH2)3-C(CH3)=N-O-.
En otra modalidad, el lípido catiónico o una sal de este tiene:
(i) un átomo de carbono central,
(ii) un grupo de cabeza que contiene nitrógeno unido directamente al átomo de carbono central, y
(iii) dos colas hidrófobas unidas directamente al átomo de carbono central, en donde cada cola hidrófoba es de la fórmula -Re-M-Rf donde Re es un alquilo o alquenilo C4-C14, M es un grupo biodegradable, y Rf es un alquilo o alquenilo ramificado (por ejemplo, un alquilo C10-C20 o un alquenilo C10-C20), de manera que (i) la longitud de la cadena de -Re-M-Rf es a lo máximo 20 átomos (es decir, la longitud total de la cola desde el primer átomo de carbono después del átomo de carbono central hasta un extremo terminal de la cola es a lo máximo 20), y (ii) el grupo -Re-M-Rf tiene al menos 20 átomos (por ejemplo, al menos 21 átomos).
0pcionalmente, el grupo alquilo o alquenilo en Re puede sustituirse con uno o dos átomos de flúor en la
Figure imgf000031_0003
Además, opcionalmente, el grupo alquenilo en Rf puede sustituirse con uno o dos átomos de flúor en la posición alfa respecto a un enlace doble que está entre el enlace doble y el extremo terminal de Rf (por ejemplo,
Figure imgf000031_0004
En una modalidad, el lípido catiónico (tal como de las fórmulas I-VII) tiene grupos hidrófobos asimétricos (es decir, los dos grupos hidrófobos tienen fórmulas químicas diferentes). Por ejemplo, el lípido catiónico puede tener la fórmula:
Figure imgf000032_0001
Fórmula (VIII)
o una sal de este (por ejemplo, una sal farmacéuticamente aceptable de este), en donde
G es alquilo, alquenilo o alquinilo C3-C15 ramificado o no ramificado (por ejemplo, un alquilo n-C8 alquilo n-Cg o alquilo n-Ci0 );
R12 es un alquileno o alquenileno ramificado o no ramificado (por ejemplo, alquileno C6-C20 o alquenileno C6-C20 tal como alquileno C12-C20 o alquenileno C12-C20);
M1 es un grupo biodegradable (por ejemplo, -OC(O)-, -C(O)O-, -SC(O)-, -C(O)S-, -OC(S)-, -C(S)O-, -S-S-, -C(R5)=N-, -N=C(R5)-, -C(R5)=N-O-, -O-N=C R5-, -C 0 NR5-, -N R5C 0-,-C S NR5)-, -N(R5)C(O)-, -N(R5)C(0)N(R5)-, -0C (0)O-, -0S¡(R5)
(en donde R11 es un alquilo o alquenilo
Figure imgf000032_0002
R3 y R4 se definen como en la fórmula (I);
cada caso de R5 es, independientemente, H o alquilo (por ejemplo, alquilo C 1-C4 );
R13 es alquilo, alquenilo o alquinilo C3-C15 ramificado o no ramificado; y
Figure imgf000032_0003
comprende un grupo protonable que tiene un pKa de aproximadamente 4 a aproximadamente 13, con mayor preferencia de aproximadamente 5 a aproximadamente 8 (por ejemplo, de aproximadamente 5 a aproximadamente 7, o de aproximadamente 5 a aproximadamente 6,5, o de aproximadamente 5,5 a aproximadamente 6,5 o de aproximadamente 6 a aproximadamente 6,5).
En una modalidad, el grupo principal incluye (i) un grupo de cabeza, y (ii) un resto central (por ejemplo, un átomo de carbono central) al que se unen directamente ambas colas hidrófobas. Los restos centrales representativos incluyen, pero no se limitan a, un átomo de carbono central, un átomo de nitrógeno central, un grupo carbocíclico central, un grupo arilo central, un grupo heterocíclico central (por ejemplo, un grupo tetrahidrofuranilo central o grupo pirrolidinilo central) y un grupo heteroarilo central.
Los representantes de
Figure imgf000032_0004
incluyen, pero no se limitan a,
Figure imgf000033_0001
donde n es 0-6.
Los lípidos catiónicos asimétricos representativos incluyen:
Figure imgf000033_0002
y
en donde w es 0, 1, 2 o 3; y x y y son cada uno independientemente 1, 2, 3, 4, 5, 6 o 7.
En una modalidad, cada R es, independientemente, -(CR3R4)-, en donde R3 y R4 son cada uno, independientemente, H o alquilo (por ejemplo, alquilo C 1-C4 ). Por ejemplo, en una modalidad cada R es, independientemente, -(CHR4)-, en donde cada R4 es, independientemente H o alquilo (por ejemplo, alquilo C1-C4 ). En otra modalidad, cada R es, independientemente, -CH2-, -C(CH3)2- o -CH(/Pr)- (donde iPr es isopropilo). En otra modalidad, cada R es -CH2-.
En otra modalidad, R5 es, en cada caso, hidrógeno o metilo. Por ejemplo, R5 puede ser, en cada caso, hidrógeno.
En una modalidad, Q está ausente, -C(O)O-, -OC(O)-, -C(O)N(R5)-, -N(R5)C(O)-, -S-S-,-OC(O)O-, -C(R5)=N-O-, -OC(O)N(R5)-, -N(R5)C(O)N(R5)-, -N(R5)C(O)O-, -C(O)S-, -C(S)O- o -C(R5)=N-O-C(O)-. En una modalidad, Q es -C(O)O-.
En una modalidad, la línea discontinua hasta Q está ausente, b es 0 y R'R1R2N-(R)a-Q- y el carbono terciario adyacente a este (C*) forman el siguiente grupo:
Figure imgf000034_0001
donde n es de 1 a 4 (por ejemplo, n es 2).
En una modalidad, la línea discontinua hasta Q está ausente, b es 0 y R'R1R2N-(R)a-Q- y el carbono terciario adyacente a este forman el siguiente grupo:
Figure imgf000034_0002
donde n es de 1 a 4 (por ejemplo, n es 2), y R1, R2, R, a y b son como se define con respecto a la fórmula (I). En una modalidad, a es 3.
En una modalidad, la línea discontinua hasta Q está ausente, b es 0 y R'R1R2N-(R)a-Q- y el carbono terciario adyacente a este forman el siguiente grupo:
Figure imgf000034_0003
donde n es de 1 a 4 (por ejemplo, n es 2), y R1, R2, R, a y b son como se define con respecto a la fórmula (I). En una modalidad, a es 0. Por ejemplo, el grupo puede ser:
Figure imgf000034_0004
En una modalidad, b es 0. En otra modalidad, a es 2, 3 o 4 y b es 0. Por ejemplo, en una modalidad, a es 3 y b es 0. En otra modalidad, a es 3, b es 0 y Q es -C(O)O-.
En ciertas modalidades, el grupo biodegradable presente en el lípido catiónico se selecciona de un éster (por ejemplo, -C(O)O- u -OC(O)-), disulfuro (-S-S-), oxima (por ejemplo, -C(H)=N-O- o -O-N=C(H)-), -C(O)-O-, -OC(O)-, -C(R5)=N-, -N=C(R5)-, -C(R5)=N-O-, -O-N=C(R5)-, -O-C(O)O-, -C(O)N(R5), -N(R5)C(O)-, -C(S)(NR5)-, (NR5)C(S)-, -N(R5)C(O)N(R5)-, -C(O)S-, -SC(O)-,-C(S)O-,-OC(S)-, -OSi(R5)2O-, -C(O)(CR3R4)C(O)O- o -OC(O)(CR3R4)C(O)-.
En una modalidad preferida de los lípidos catiónicos biodegradables mencionados anteriormente, el lípido catiónico biodegradable tiene un valor de logP de al menos 10,1 (según lo calculado por el software disponible en http://www.molinspiration.com/servic- es/logp.html de Molinspiration Cheminformatics de Slovensky Grob, República Eslovaca). Con mayor preferencia, el valor logP es al menos 10,2 o 10,3.
En otra modalidad preferida de los lípidos catiónicos biodegradables mencionados anteriormente, el lípido catiónico biodegradable en la nanopartícula lipídica tiene un tiempo de retención de HPLC (con relación al tiempo de retención del colesterol en la nanopartícula lipídica), en lo sucesivo denominado tlípido - tcol, de al menos 1,4. (Los parámetros de HPLC se proporcionan en los ejemplos más abajo. A menos que se especifique de cualquier otra manera, la formulación de la nanopartícula lipídica usada es la descrita en el Ejemplo 31). Con mayor preferencia, el valor de tlípido - tcol es al menos 1,75, 2,0 o 2,25.
0tra modalidad más es un lípido catiónico biodegradable que tiene (i) un valor de logP de al menos 10,1 y/o un tlípido - tcol, de al menos 1,4, y (ii) uno o más grupos biodegradables (tales como un grupo éster) localizados en la sección media o distal de un resto lipídico (por ejemplo, una cadena hidrófoba) del lípido catiónico.
En una modalidad preferida, el lípido catiónico incluye un grupo alquilo ramificado o alquenilo ramificado en su(s) grupo(s) biodegradable(s). En otra modalidad preferida, el lípido catiónico tiene un logP de al menos 10,2 o 10,3. En otra modalidad preferida más, el lípido catiónico tiene un tlípido - tcol, de al menos 1,75, 2,0 o 2,25. El lípido catiónico tiene preferentemente un pKa de aproximadamente 4 a aproximadamente 7 (tal como de 6,0 a 6,5).
En una modalidad, el lípido catiónico que tiene un valor de logP de al menos 10,1 y/o un tlípido - tcol, de al menos 1,4 comprende (a) un grupo de cabeza (preferentemente un grupo de cabeza que contiene nitrógeno, tal como los grupos de cabeza descritos en la presente descripción), (b) al menos dos colas hidrófobas, cada una de la fórmula -(cadena hidrófoba)-(grupo biodegradable)-(cadena hidrófoba), y (c) un grupo enlazador (por ejemplo, un único átomo de carbono central) que se une al grupo de cabeza y a las colas hidrófobas. El lípido catiónico tiene preferentemente una, dos, tres, cuatro o más de las propiedades enumeradas más abajo:
(i) un pKa de aproximadamente 4 a aproximadamente 7 (tal como de 6,0 a 6,5);
(ii) en al menos una cola hidrófoba (y preferentemente todas las colas hidrófobas), el grupo biodegradable se separa del extremo terminal de la cola hidrófoba por aproximadamente 6 a aproximadamente 12 átomos de carbono (por ejemplo, de 6 a 8 átomos de carbono o de 8 a 12 átomos de carbono),
(iii) para al menos una cola hidrófoba (y preferentemente todas las colas hidrófobas), la longitud de la cadena desde el grupo enlazador hasta el extremo terminal de la cola hidrófoba es a lo máximo 21 (por ejemplo, a lo máximo 20, o de aproximadamente 17 a aproximadamente 21, de aproximadamente 18 a aproximadamente 20 o de aproximadamente 16 a aproximadamente 18) (el(los) átomo(s) en el grupo enlazador no se cuenta(n) al calcular la longitud de la cadena);
(iv) para al menos una cola hidrófoba (y preferentemente todas las colas hidrófobas), el número total de átomos de carbono en la cola hidrófoba es de aproximadamente 17 a aproximadamente 26 (tal como de aproximadamente 19 a aproximadamente 26 o de aproximadamente 21 a aproximadamente 26);
(v) para al menos una cola hidrófoba (y preferentemente todas las colas hidrófobas), el número de átomos de carbono entre el grupo enlazador y el grupo biodegradable varía de aproximadamente 5 a aproximadamente 10 (por ejemplo, de 6 a 10 o de 7 a 9);
(vi) para al menos una cola hidrófoba (y preferentemente todas las colas hidrófobas), el número total de átomos de carbono entre el grupo enlazador y el extremo terminal de la cola hidrófoba es de aproximadamente 15 a aproximadamente 20 (tal como de 16 a 20, de 16 a 18 o de 18 a 20);
(vii) para al menos una cola hidrófoba (y preferentemente todas las colas hidrófobas), el número total de átomos de carbono entre el grupo biodegradable y el extremo terminal de la cola hidrófoba es de aproximadamente 12 a aproximadamente 18 (tal como de 13 a 25);
(viii) para al menos una cola hidrófoba (y preferentemente todas las colas hidrófobas), la cadena hidrófoba terminal en la cola hidrófoba es un grupo alquilo o alquenilo ramificado, por ejemplo, donde la ramificación ocurre en la posición a, p, y o 5 en la cadena hidrófoba con relación al grupo biodegradable; (ix) cuando se formula como una nanopartícula lipídica (tal como en el Ejemplo 1), el lípido catiónico tiene una semivida (t1/2 ) in vivo en
el hígado de menos de aproximadamente 3 horas, tal como menos de aproximadamente 2,5 horas, menos de aproximadamente 2 horas, menos de aproximadamente 1,5 horas, menos de aproximadamente 1 hora, menos de aproximadamente 0,5 horas o menos de aproximadamente 0,25 horas;
(x) cuando se formula como una nanopartícula lipídica (tal como en el Ejemplo 1), el lípido catiónico se elimina del hígado en
ratones con una reducción mayor que 10 veces en los niveles de lípidos con relación a la Cmáx dentro de las primeras 24 horas después de la dosis;
(xi) cuando se formula como una nanopartícula lipídica (tal como en el Ejemplo 1), el lípido catiónico se elimina del bazo
en ratones con una reducción igual o mayor que 10 veces en los niveles de lípidos con relación a la Cmáx dentro de las primeras 168 horas después de la dosis; y
(xii) cuando se formula como una nanopartícula lipídica (tal como en el Ejemplo 1), el lípido catiónico se elimina del plasma con una semivida plasmática terminal (t1/2p) en roedores y primates no humanos de 48 horas o menos.
Los lípidos catiónicos adecuados incluyen compuestos que tienen cualquier combinación de algunas o todas las propiedades mencionadas anteriormente. Estas propiedades proporcionan un lípido catiónico que permanece intacto hasta el suministro de un agente activo, tal como un ácido nucleico, después del cual se produce la escisión de la cola hidrófoba in vivo. Por ejemplo, los compuestos pueden tener todas las propiedades (i) a (viii) (además del valor de logP o tlípido - tcol). En otra modalidad, los compuestos tienen propiedades (i), (ii), (iii) y (viii). En otra modalidad más, los compuestos tienen propiedades (i), (ii), (iii), (v), (vi) y (viii).
Para compuestos lipídicos catiónicos que contienen un átomo (por ejemplo, un átomo de nitrógeno) que porta una carga positiva, el compuesto también contiene un contraión cargado negativamente. El contraión puede ser cualquier anión, tal como un anión orgánico o inorgánico. Los ejemplos de aniones adecuados incluyen, pero no se limitan a, tosilato, metanosulfonato, acetato, citrato, malonato, tartarato, succinato, benzoato, ascorbato, a-cetoglutarato, a-glicerofosfato, haluro (por ejemplo, cloruro), sulfato, nitrato, bicarbonato y carbonato. En una modalidad, el contraión es un haluro (por ejemplo, Cl).
Los restos centrales representativos incluyen, pero no se limitan a, un átomo de carbono central, un átomo de nitrógeno central, un grupo carbocíclico central, un grupo arilo central, un grupo heterocíclico central (por ejemplo, grupo tetrahidrofuranilo central o grupo pirrolidinilo central) y un grupo heteroarilo central. Adicionalmente, el resto central puede incluir, por ejemplo, un enlazador tipo glicérido, un enlazador análogo de glicérido acíclico, o un enlazador cíclico (que incluye un enlazador espiro, un enlazador bicíclico y un enlazador policíclico). El resto central puede incluir grupos funcionales tales como un éter, un éster, un fosfato, un fosfonato, un fosforotioato, un sulfonato, un disulfuro, un acetal, un cetal, una imina, una hidrazona o una oxima. También son adecuados otros restos centrales y grupos funcionales.
En una modalidad, el lípido catiónico es una mezcla racémica. En otra modalidad, el lípido catiónico se encuentra enriquecido en un diastereómero, por ejemplo, el lípido catiónico tiene al menos 95 %, al menos 90 %, al menos 80 % o al menos 70 % de exceso diastereomérico. En otra modalidad más, el lípido catiónico se encuentra enriquecido en un enantiómero, por ejemplo, el lípido tiene al menos 95 %, al menos 90 %, al menos 80 % o al menos 70 % de exceso de enantiómero. En otra modalidad más, el lípido catiónico es quiralmente puro, por ejemplo, es un único isómero óptico. En otra modalidad más, el lípido catiónico se encuentra enriquecido en un isómero óptico.
Cuando está presente un enlace doble (por ejemplo, un enlace doble carbono-carbono o un enlace doble carbono-nitrógeno), puede haber isomerismo en la configuración alrededor del enlace doble (es decir, isomerismo cis/trans o E/Z). Cuando la configuración de un enlace doble se ilustra en una estructura química, se entiende que también puede estar presente el isómero correspondiente. La cantidad de isómero presente puede variar, en dependencia de las estabilidades relativas de los isómeros y la energía requerida para la conversión entre los isómeros. En consecuencia, algunos enlaces dobles están, para propósitos prácticos, presentes solo en una única configuración, mientras que otros (por ejemplo, donde las estabilidades relativas son similares y la energía de conversión es baja) pueden estar presentes como mezcla en equilibrio inseparable de configuraciones.
En algunos casos, una insaturación de enlace doble se reemplaza por una insaturación cíclica. La insaturación cíclica puede ser una insaturación cicloalifática, por ejemplo, un grupo ciclopropilo, ciclobutilo, ciclopentilo, ciclohexilo, cicloheptilo o ciclooctilo. En algunos casos, el grupo cíclico puede ser un grupo policíclico, por ejemplo, un grupo bicíclico o un grupo tricíclico. Un grupo bicíclico puede ser con puente, condensado o tener una estructura espiro. En algunos casos, un resto de enlace doble puede reemplazarse por un resto ciclopropilo, por ejemplo,
Figure imgf000036_0001
puede sustituirse por
Figure imgf000036_0002
0tros grupos de cola adecuados incluyen los de la fórmula -R12-M1-R13 donde R12 es un alquilo C4-C14 o alquenilo C4-C14, M1 es un grupo biodegradable como se definió anteriormente, y R13 es un alquilo o alquenilo ramificado (por ejemplo, un alquilo C10-C20 o alquenilo C10-C20), de manera que (i) la longitud de la cadena de -R12-M1-R13 es a lo máximo 21 átomos (es decir, la longitud total de la cola desde el primer carbono después del carbono terciario (marcado con un asterisco) hasta un extremo terminal de la cola es a lo máximo 21), y (ii) el grupo -R12-M1-R13 tiene al menos 20 átomos de carbono (por ejemplo, al menos 21 o 22 átomos de carbono). En una modalidad preferida, la longitud de la cadena de -R12-M1-R13 es a lo máximo 21 (por ejemplo, a lo máximo 20). Por ejemplo, la longitud de la cadena puede ser de aproximadamente 17 a aproximadamente 24 o de aproximadamente 18 a aproximadamente 20.
En una modalidad, el contenido total de átomos de carbono de cada cola (-R12-M1-R13) es de aproximadamente 17 a aproximadamente 26. Por ejemplo, el contenido total de átomos de carbono puede ser de aproximadamente 19 a aproximadamente 26 o de aproximadamente 21 a aproximadamente 26.
En una modalidad, la cola tiene la fórmula:
Figure imgf000037_0001
donde R13 es un grupo alquilo o alquenilo que tiene de aproximadamente 13 a aproximadamente 17 átomos de carbono, y la longitud total de carbonos de la cola desde el primer carbono (el átomo de carbono más a la izquierda arriba) hasta un extremo terminal de la cola es a lo máximo 20. Preferentemente, la cola tiene de aproximadamente 22 a aproximadamente 26 átomos de carbono. En una modalidad, la longitud máxima de R13 desde su punto de acoplamiento al grupo éster del compuesto es de 12 átomos de carbono (por ejemplo, la longitud máxima puede ser de 11 átomos de carbono). En una modalidad preferida, la ramificación en el grupo alquilo o alquenilo está en la posición 5 o posterior desde el punto de acoplamiento de R13 hasta el grupo éster. Los grupos R13 adecuados incluyen, pero no se limitan a
Figure imgf000037_0002
Por ejemplo, el lípido catiónico puede ser
Figure imgf000037_0003
o una sal de este (por ejemplo, una sal farmacéuticamente aceptable de este), donde R13 se selecciona de los grupos mencionados anteriormente.
0tro ejemplo es una cola de la fórmula
Figure imgf000038_0001
donde R13 es un grupo alquilo o alquenilo que tiene de aproximadamente 13 a aproximadamente 15 átomos de carbono, y la longitud total de carbonos de la cola desde el primer carbono (es decir, el átomo de carbono más a la izquierda, que se une a un carbono terciario) hasta un extremo terminal de la cola es a lo máximo 20. Preferentemente, la cola tiene de aproximadamente 24 a aproximadamente 26 átomos de carbono. En una modalidad, la longitud máxima de R13 desde su punto de acoplamiento al grupo éster del compuesto es de 10 átomos de carbono (por ejemplo, la longitud máxima puede ser de 9 átomos de carbono). En una modalidad preferida, la ramificación en el grupo alquilo o alquenilo está en la posición 5 o posterior desde el punto de acoplamiento de R13 hasta el grupo éster. Los grupos R13 adecuados incluyen, pero no se limitan a
Figure imgf000038_0002
Por ejemplo, el lípido catiónico
Figure imgf000038_0003
o una sal de este (por ejemplo, una sal farmacéuticamente aceptable de este), donde R13 se selecciona de los grupos anteriores.
El grupo R13 puede derivarse de un producto natural, tal como dihidrocitgronelol, lavandulol, fitol o dihidrofitol. En una modalidad, el grupo R13 en las colas anteriores es un grupo dihidrocitronelol (ya sea como un grupo
Figure imgf000038_0004
Por ejemplo, el lípido catiónico que tiene un grupo dihidroitronelol puede ser
Figure imgf000038_0005
o
Figure imgf000039_0001
En otra modalidad, el grupo R13 en las colas anteriores es un grupo lavandulol o un homólogo del mismo como se muestra más abajo:
Figure imgf000039_0002
En otra modalidad, el grupo R13en las colas anteriores es un grupo fitol o dihidrofitol
Figure imgf000039_0003
Por ejemplo, el lípido catiónico puede ser:
Figure imgf000039_0004
Un lípido catiónico de la fórmula:
Figure imgf000039_0005
también se puede considerar como una combinación de un grupo de cabeza, un resto enlazador y dos partes de las cadenas hidrófobas de la siguiente manera:
Figure imgf000039_0006
Más abajo se enumeran varios grupos de cabeza, restos enlazadores y cadenas hidrófobas I y II. Los lípidos catiónicos adecuados incluyen compuestos compuestos por cualquier combinación de los grupos de cabeza, enlazador, cadena hidrófoba I y cadena hidrófoba II enumerados más abajo.
Figure imgf000040_0001
Figure imgf000041_0001
Figure imgf000042_0001
Figure imgf000043_0001
Tabla 2C
Figure imgf000044_0001
- Cadena hidrófoba I y/o la representativa y su combinación
Tabla 2D - restos biodegradables I y/o la representativos y sus combinaciones
Figure imgf000044_0002
Tabla 2E - Cadena hidrófoba II y/o lia representativa y sus combinaciones
Figure imgf000045_0004
En una modalidad, el lípido catiónico es el siguiente compuesto, y sales de este (que incluyen sales farmacéuticamente aceptables de este). Este lípido catiónico es adecuado para formar partículas de ácido nucleico-lípido.
Figure imgf000045_0001
Alternativamente, para los compuestos anteriores que tienen una cabeza de la fórmula
Figure imgf000045_0002
(donde X puede ser, por ejemplo, -C(O)O-), la cabeza puede tener una unidad de metileno entre el grupo X (u otro grupo funcional) y el átomo de nitrógeno. Por ejemplo, la cabeza puede ser:
Figure imgf000045_0003
Los lípidos catiónicos incluyen aquellos que tienen grupos ácidos grasos y otros grupos dialquilamino alternativos a los mostrados, que incluyen aquellos en los que los sustituyentes alquilo son diferentes (por ejemplo, N-etil-N-metilamino- y N-propil-N-etilamino-).
En la presente descripción se incluye la forma libre de los lípidos catiónicos descritos en la presente descripción, así como también sales farmacéuticamente aceptables y estereoisómeros de estos. El lípido catiónico puede ser una sal protonada del aminolípido catiónico. El término "forma libre" se refiere a los aminolípidos catiónicos en forma no salina. La forma libre puede regenerarse al tratar la sal con una solución básica acuosa diluida adecuada tal como Na0H, carbonato de potasio, amoniaco y bicarbonato de sodio acuoso diluido.
Las sales farmacéuticamente aceptables de los lípidos catiónicos pueden sintetizarse a partir de los lípidos catiónicos que contienen un resto básico o ácido mediante métodos químicos convencionales. Generalmente, las sales de los lípidos catiónicos básicos se preparan ya sea mediante cromatografía de intercambio iónico o mediante reacción de la base libre con cantidades estequiométricas o con un exceso del ácido inorgánico u orgánico formador de sal deseado en un solvente adecuado o varias combinaciones de solventes. De manera similar, las sales de los compuestos ácidos se forman mediante reacciones con la base inorgánica u orgánica apropiada.
Por lo tanto, las sales farmacéuticamente aceptables de los lípidos catiónicos incluyen sales no tóxicas de los lípidos catiónicos formadas mediante la reacción de lípidos catiónicos instantáneos básicos con un ácido inorgánico u orgánico. Por ejemplo, las sales no tóxicas incluyen las derivadas de ácidos inorgánicos tales como clorhídrico, bromhídrico, sulfúrico, sulfámico, fosfórico, nítrico y similares, así como también sales preparadas a partir de ácidos orgánicos tales como acético, propiónico, succínico, glicólico, esteárico, láctico, málico, tartárico, cítrico, ascórbico, pamoico, maleico, hidroximaleico, fenilacético, glutámico, benzoico, salicílico, sulfanílico, 2-acetoxi-benzoico, fumárico, toluenosulfónico, metanosulfónico, etano disulfónico, oxálico, isetiónico y trifluoroacético (TFA).
Cuando los lípidos catiónicos son ácidos, "sales farmacéuticamente aceptables" adecuadas se refiere a sales preparadas a partir de bases no tóxicas farmacéuticamente aceptables que incluyen bases inorgánicas y bases orgánicas. Las sales derivadas de bases inorgánicas incluyen aluminio, amonio, calcio, cobre, férrico, ferroso, litio, magnesio, sales mangánicas, manganeso, potasio, sodio y zinc. En una modalidad, la base se selecciona de amonio, calcio, magnesio, potasio y sodio. Las sales derivadas de bases orgánicas no tóxicas farmacéuticamente aceptables incluyen sales de aminas primarias, secundarias y terciarias, aminas sustituidas, que incluyen aminas sustituidas naturales, aminas cíclicas y resinas de intercambio iónico básicas, tales como arginina, betaína cafeína, colina, N,N1-dibenciletilendiamina, dietilamina, 2-dietilaminoetanol, 2-dimetilaminoetanol, etanolamina, etilendiamina, N-etilmorfolina, N-etilpiperidina, glucamina, glucosamina, histidina, hidrabamina, isopropilamina, lisina, metilglucamina, morfolina, piperazina, piperidina, resinas de poliamina, procaína, purinas, teobromina, trietilamina, trimetilamina tripropilamina y trometamina.
También se observará que los lípidos catiónicos pueden ser potencialmente sales internas o zwitteriones, ya que en condiciones fisiológicas un resto ácido desprotonado en el compuesto, tal como un grupo carboxilo, puede ser aniónico, y esta carga electrónica podría entonces equilibrarse internamente contra la carga catiónica de un resto básico protonado o alquilado, tal como un átomo de nitrógeno cuaternario.
Uno o más lípidos catiónicos adicionales, que portan una carga positiva neta a aproximadamente pH fisiológico, además de los descritos específicamente anteriormente, también pueden incluirse en las partículas lipídicas y composiciones descritas en la presente descripción. Tales lípidos catiónicos incluyen, pero no se limitan a cloruro de N,N-dioleil-N,N-dimetilamonio ("D0DAC"); cloruro de N-(2,3-dioleiloxi)propil-N,N-N-trietilamonio ("D0TMA"); bromuro de N,N-diestearil-N,N-dimetilamonio ("DDAB"); cloruro de N-(2,3-dioleoiloxi)propil)-N,N,N-trimetilamonio ("D0TAP"); sal de cloruro de 1,2-dioleiloxi-3-trimetilaminopropano ("D0TAP.Cl"); 3p-(N-(N',N'-dimetilaminoetano)-carbamoil)colesterol ("DC-Col"), trifluoracetato de N-(1-(2,3-dioleiloxi)propil)-N-2-(esperminacarboxamido)etil)-N,N-dimetilamonio (“D0SPA”), dioctadecilamidoglicilcarboxiespermina ("D0GS"), 1,2-dileoil-sn-3-fosfoetanolamina ("D0PE"), 1,2-dioleoil-3-dimetilamonio propano ("D0DAP"), N,N-dimetil-2,3-dioleiloxi)propilamina ("D0DMA") y bromuro de N-(1,2-dimiristiloxiprop-3-il)-N,N-dimetil-N-hidroxietil amonio ("DMRIE"). Adicionalmente, pueden usarse una serie de preparaciones comerciales de lípidos catiónicos, tales como, por ejemplo, LIP0FECTINA (que incluye D0TMA y D0PE, disponibles de GIBC0/BRL) y LIP0FECTAMINA (que comprende D0SPA y D0PE, disponibles de GIBC0/BRL).
Los otros componentes lipídicos
Las partículas lipídicas y las composiciones descritas en la presente descripción también pueden incluir uno o más lípidos neutros. Los lípidos neutros, cuando están presentes, pueden ser cualquiera de una serie de especies lipídicas que existen en una forma zwitteriónica sin carga o neutra a pH fisiológico. Tales lípidos incluyen, por ejemplo, diacilfosfatidilcolina, diacilfosfatidiletanolamina, ceramida, esfingomielina, dihidroesfingomielina, cefalina y cerebrósidos. En una modalidad, el componente lipídico neutro es un lípido que tiene dos grupos acilo (por ejemplo, diacilfosfatidilcolina y diacilfosfatidiletanolamina). En una modalidad, el lípido neutro contiene ácidos grasos saturados con longitudes de la cadena de carbono en el intervalo de Cío a C20. En otra modalidad, el lípido neutro incluye ácidos grasos mono- o diinsaturados con longitudes de la cadena de carbono en el intervalo de Cío a C20. Los lípidos neutros adecuados incluyen, pero no se limitan a, DSPC, DPPC, P0PC, D0PE, DSPC y SM.
Las partículas lipídicas y las composiciones descritas en la presente descripción también pueden incluir uno o más lípidos capaces de reducir la agregación. Los ejemplos de lípidos que reducen la agregación de partículas durante la formación incluyen lípidos modificados con polietilenglicol (PEG) (lípidos con PEG, tales como PEG-DMG y PEG-DMA), monosialogangliósido Gm1 y oligómeros de poliamida ("PA0") tales como (los descritos en la patente de Estados Unidos núm. 6,320,017, que se incorpora como referencia en su totalidad). Los lípidos con PEG adecuados incluyen, pero no se limitan a, fosfatidiletanolamina y ácido fosfatídico modificados con PEG, conjugados de PEG-ceramida (por ejemplo, PEG-C6rC14 o PEG-C6rC20) (tales como los descritos en la patente de Estados Unidos núm. 5,820,873), dialquilaminas modificadas con PEG y 1,2-diaciloxipropan-3-aminas modificadas con PEG, diacilgliceroles y dialquilgliceroles modificados con PEG, mPEG (mw2000)-diaestearilfosfatidiletanolamina (PEG-DSPE).
Las partículas lipídicas y las composiciones pueden incluir un esterol, tal como colesterol.
Partículas lipídicas
En un aspecto adicional, la presente invención se refiere a partículas lipídicas que incluyen uno o más de los lípidos catiónicos descritos en la presente descripción.
Las partículas lipídicas incluyen, pero no se limitan a, liposomas. Como se usa en la presente descripción, un liposoma es una estructura que tiene membranas que contienen lípidos que encierran un interior acuoso.
0tra modalidad es una partícula de ácido nucleico-lípido (por ejemplo, un SNALP) que comprende un lípido catiónico, un lípido no catiónico (tal como un lípido neutro), opcionalmente un conjugado PEG-lípido (tal como los lípidos para reducir la agregación de partículas lipídicas analizados en la presente descripción), opcionalmente un esterol (por ejemplo, colesterol) y un ácido nucleico. Como se usa en la presente descripción, el término "SNALP" se refiere a una partícula estable de ácido nucleico-lípido. Un SNALP representa una partícula fabricada a partir de lípidos, en donde el ácido nucleico (por ejemplo, un ARN de interferencia) se encapsula dentro de los lípidos. En ciertos casos, los SNALP son útiles para aplicaciones sistémicas, ya que pueden exhibir vidas útiles en circulación prolongadas después de la inyección intravenosa (i.v.), pueden acumularse en sitios distales (por ejemplo, sitios separados físicamente del sitio de administración) y pueden mediar el silenciamiento de la expresión génica diana en estos sitios distales. El ácido nucleico puede formar un complejo con un agente condensante y encapsularse dentro de una SNALP como se expone en la publicación internacional núm. W000/03683.
Por ejemplo, la partícula lipídica puede incluir un lípido catiónico, un lípido promotor de la fusión (por ejemplo, DPPC), un lípido neutro, colesterol y un lípido modificado con PEG. En una modalidad, la partícula lipídica incluye la mezcla de lípidos anterior en relaciones molares de aproximadamente 2O-70 % de lípido catiónico: 0,1-50 % de lípido promotor de la fusión: 5-45 % de lípido neutro: 2O-55 % de colesterol: 0,5-15 % de lípido modificado con PEG (en base al 100 % de los moles totales de lípido en la partícula lipídica).
En otra modalidad de la partícula lipídica, el lípido catiónico está presente en un porcentaje molar de aproximadamente 20 % y aproximadamente 60 %; el lípido neutro está presente en un porcentaje molar de aproximadamente 5 % a aproximadamente 25 %; el esterol está presente en un porcentaje molar de aproximadamente 25 % a aproximadamente 55 %; y el lípido con PEG es PEG-DMA, PEG-DMG, o una de sus combinaciones, y está presente en un porcentaje molar de aproximadamente 0,5 % a aproximadamente 15 % (en base al 100 % de los moles totales de lípido en la partícula lipídica).
En modalidades particulares, la relación lipídica molar, con respecto al % molar de lípido catiónico/DSPC/Col/PEG-DMG o PEG-DMA) es aproximadamente 40/10/40/10, 35/15/40/10 o 52/13/30/5. Esta mezcla puede combinarse además con un lípido promotor de la fusión en una relación molar de 0,1-50 %, 0,1­ 50 %, 0,5-50 %, 1-50 %, 5 %-45 %, 10 %-40 % o 15 %-35 %. En otras palabras, cuando una mezcla 40/10/40/10 de lípidos/DSPC/Col/PEG-DMG o PEG-DMA se combina con un péptido promotor de la fusión en una relación molar de 50 %, las partículas lipídicas resultantes pueden tener una relación molar total de (moles de lípido catiónico/DSPC/Col/PEG-DMG o PEG-DMNpéptido promotor de la fusión) 20/5/20/5/50. En otra modalidad, el lípido neutro, DSPC, en estas composiciones se reemplaza con P0PC, DPPC, D0PE o SM.
En una modalidad, las partículas lipídicas comprenden un lípido catiónico, un lípido neutro, un esterol y un lípido modificado con PEG. En una modalidad, las partículas lipídicas incluyen de aproximadamente 25 % a aproximadamente 75 % en una base molar de lípido catiónico, por ejemplo, de aproximadamente 35 a aproximadamente 65 %, aproximadamente 45 a aproximadamente 65 %, aproximadamente 60 %, aproximadamente 57,5 %, aproximadamente 57,1 %, aproximadamente 50 % o aproximadamente 40 % en una base molar. En una modalidad, las partículas lipídicas incluyen de aproximadamente 0 % a aproximadamente 15 % en una base molar del lípido neutro, por ejemplo, de aproximadamente 3 a aproximadamente 12 %, de aproximadamente 5 a aproximadamente 10 %, aproximadamente 15 %, aproximadamente 10 %, aproximadamente 7,5 %, aproximadamente 7,1 % o aproximadamente 0 % en una base molar. En una modalidad, el lípido neutro es DPPC. En una modalidad, el lípido neutro es DSPC.
En una modalidad, la formulación incluye de aproximadamente 5 % a aproximadamente 50 % en una base molar del esterol, por ejemplo, de aproximadamente 15 a aproximadamente 45 %, de aproximadamente 20 a aproximadamente 40 %, aproximadamente 48 %, aproximadamente 40 %, aproximadamente 38,5 %, aproximadamente 35 %, aproximadamente 34,4 %, aproximadamente 31,5 % o aproximadamente 31 % en una base molar. En una modalidad, el esterol es colesterol.
Las partículas lipídicas descritas en la presente descripción pueden incluir además uno o más agentes terapéuticos. En una modalidad preferida, las partículas lipídicas incluyen un ácido nucleico (por ejemplo, un oligonucleótido), tal como ARNip o miARN.
En una modalidad, las partículas lipídicas incluyen de aproximadamente 0,1 % a aproximadamente 20 % en una base molar del lípido modificado con PEG, por ejemplo, de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 10 %, de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 5 %, aproximadamente 10 %, aproximadamente 5 %, aproximadamente 3,5 %, aproximadamente 1,5 %, aproximadamente 0,5 % o aproximadamente 0,3 % en una base molar. En una modalidad, el lípido modificado con PEG es PEG-DMG. En una modalidad, el lípido modificado con PEG es PEG-c-DMA. En una modalidad, las partículas lipídicas incluyen 25-75 % de lípido catiónico, 0,5-15 % del lípido neutro, 5-50 % del esterol y 0,5-20 % del lípido modificado con PEG en una base molar.
En una modalidad, las partículas lipídicas incluyen 35-65 % de lípido catiónico, 3-12 % del lípido neutro, 15­ 45 % del esterol y 0,5-10 % del lípido modificado con PEG en una base molar. En una modalidad, las partículas lipídicas incluyen 45-65 % de lípido catiónico, 5-10 % del lípido neutro, 25-40 % del esterol y 0,5-5 % del lípido modificado con PEG en una base molar. En una modalidad, el lípido modificado con PEG comprende una molécula de PEG de un peso molecular promedio de 2000 Da. En una modalidad, el lípido modificado con PEG es PEG-diestirilglicerol (PEG-DSG). En una modalidad preferida, el lípido modificado con PEG es 1,2-dimiristoil-sn-glicerol-metoxi polietilenglicol (PEG-DMG), tal como PEG-DMG con un peso molecular promedio de polietilenglicol de 2000.
En una modalidad, la relación de lípido:ARNip (peso [mg]:peso [mg] es al menos aproximadamente 0,5:1, al menos aproximadamente 1:1, al menos aproximadamente 2:1, al menos aproximadamente 3:1, al menos aproximadamente 4:1, al menos aproximadamente 5:1, al menos aproximadamente 6:1, al menos aproximadamente 7:1, al menos aproximadamente 11:1 o al menos aproximadamente 33:1. En una modalidad, la relación de lípido:ARNip es entre aproximadamente 1:1 a aproximadamente 35:1, de aproximadamente 3:1 a aproximadamente 15:1, de aproximadamente 4:1 a aproximadamente 15:1 o de aproximadamente 5:1 a aproximadamente 13:1. En una modalidad, la relación de lípido: ARNip es entre aproximadamente 3:1 a aproximadamente 12:1.
Una modalidad es una partícula lipídica que comprende un lípido catiónico biodegradable, un lípido neutro, un esterol y un lípido capaz de reducir la agregación (por ejemplo, un lípido modificado con PEG), donde la relación molar del lípido catiónico biodegradable respecto al esterol varía de aproximadamente 1,6:1 a aproximadamente 2,0:1 y/o la relación molar del lípido catiónico biodegradable respecto al lípido neutro varía de aproximadamente 5,5:1 a aproximadamente 5,9:1. Los inventores han descubierto sorprendentemente que las partículas lipídicas que tienen ciertos contenidos más altos de lípido catiónico biodegradable con relación a la cantidad de esterol y/o lípido neutro exhiben una mayor eficacia para el suministro de un agente activo (por ejemplo, ARNip). En una modalidad, el lípido catiónico biodegradable comprende un resto lipídico, donde el resto lipídico tiene uno o más grupos biodegradables (tales como un grupo éster (-C(O)O- u -OC(O)-). En una modalidad preferida, el lípido capaz de reducir la agregación es 1,2-dimiristoil-sn-glicerol-metoxi polietilenglicol (PEG-DMG), tal como PEG-DMG con un peso molecular promedio de polietilenglicol de 2000.
En una modalidad adicional, la relación molar del lípido catiónico biodegradable respecto al esterol es de aproximadamente 1,7 a aproximadamente 1,9:1, tal como aproximadamente 1,9:1. En otra modalidad, la relación molar del lípido catiónico biodegradable respecto al lípido neutro varía de aproximadamente 5,5:1 a aproximadamente 5,8:1, tal como aproximadamente 5,8:1.
En una modalidad, la partícula lipídica comprende de aproximadamente 55 a aproximadamente 60 % molar del lípido catiónico biodegradable, tal como aproximadamente 58 % molar (en base al 100 % molar de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). La partícula lipídica puede comprender de aproximadamente 28 a aproximadamente 33 % molar del esterol, tal como de aproximadamente 28 a aproximadamente 32 % molar (en base al 100 % molar de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En una modalidad, la partícula lipídica comprende de aproximadamente 3 a aproximadamente 12 % molar, tal como de aproximadamente 5 a aproximadamente 12 % molar, de aproximadamente 8 a aproximadamente 12 % molar o de aproximadamente 9 a aproximadamente 11 % molar, del lípido neutro (en base al 100 % molar de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En otra modalidad, la partícula lipídica comprende aproximadamente 10 % molar del lípido neutro (en base al 100 % molar de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En otra modalidad más, la partícula lipídica comprende de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 10 % molar, tal como de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 5 % molar o de aproximadamente 1 a aproximadamente 3 % molar, del lípido capaz de reducir la agregación (por ejemplo, un lípido modificado con PEG) (en base al 100 % molar de los componentes lipídicos en la partícula lipídica).
0tra modalidad es una partícula lipídica que comprende un lípido catiónico biodegradable, un lípido neutro, un esterol y un lípido capaz de reducir la agregación (por ejemplo, un lípido modificado con PEG), donde la partícula lipídica comprende de aproximadamente 55 a aproximadamente 60 % molar del lípido catiónico biodegradable y de aproximadamente 33 a aproximadamente 28 % molar del esterol (en base al 100 % molar de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En una modalidad, la partícula lipídica comprende aproximadamente 58 % molar del lípido catiónico biodegradable (en base al 100 % molar de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En otra modalidad, la partícula lipídica comprende de aproximadamente 3 a aproximadamente 12 % del lípido neutro, y de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 10 % molar del lípido capaz de reducir la agregación (en base al 100 % molar de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En otra modalidad más, la partícula lipídica comprende aproximadamente 10 % molar del lípido neutro (en base al 100 % molar de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En otra modalidad más, la partícula lipídica comprende aproximadamente 2 % molar del lípido capaz de reducir la agregación (en base al 100 % molar de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En una modalidad, la partícula lipídica comprende de aproximadamente 55 a aproximadamente 60 % molar del lípido catiónico, de aproximadamente 3 a aproximadamente 12 % del lípido neutro, de aproximadamente 28 a aproximadamente 33 % molar del esterol, y de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 10 % molar del lípido capaz de reducir la agregación (en base al 100 % molar de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En otra modalidad más, la partícula lipídica comprende aproximadamente 58 % del lípido catiónico, aproximadamente 10 % del lípido neutro, aproximadamente 30 % del esterol y aproximadamente 2 % del lípido capaz de reducir la agregación (en base al 100 % molar de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En otra modalidad más, la partícula lipídica comprende aproximadamente 55 % del lípido catiónico, aproximadamente 10 % del lípido neutro, aproximadamente 33 % del esterol y aproximadamente 2 % del lípido capaz de reducir la agregación (en base al 100 % molar de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En una modalidad preferida, el lípido capaz de reducir la agregación es 1,2-dimiristoil-sn-glicerol-metoxi polietilenglicol (PEG-DMG), tal como PEG-DMG con un peso molecular promedio de polietilenglicol de 2000.
En una modalidad, las partículas lipídicas son nanopartículas. En modalidades adicionales, las partículas lipídicas tienen un tamaño de diámetro medio de aproximadamente 50 nm a aproximadamente 300 nm, tal como de aproximadamente 50 nm a aproximadamente 250 nm, por ejemplo, de aproximadamente 50 nm a aproximadamente 200 nm.
En una modalidad, una partícula lipídica que contiene un lípido catiónico de cualquiera de las modalidades descritas en la presente descripción tiene una semivida (t1/2 ) in vivo (por ejemplo, en el hígado, el bazo o el plasma) de menos de aproximadamente 3 horas, tal como menos de aproximadamente 2,5 horas, menos de aproximadamente 2 horas, menos de aproximadamente 1,5 horas, menos de aproximadamente 1 hora, menos de aproximadamente 0,5 horas o menos de aproximadamente 0,25 horas.
En otra modalidad, una partícula lipídica que contiene un lípido catiónico de cualquiera de las modalidades descritas en la presente descripción tiene una semivida (t1/2 ) in vivo (por ejemplo, en el hígado, el bazo o el plasma) de menos de aproximadamente 10 % (por ejemplo, menos de aproximadamente 7,5 %, menos de aproximadamente 5 %, menos de aproximadamente 2,5 %) de la del mismo lípido catiónico sin el grupo o grupos biodegradables.
Componentes adicionales
Las partículas lipídicas y las composiciones descritas en la presente descripción pueden incluir además uno o más antioxidantes. El antioxidante estabiliza la partícula lipídica y evita, disminuye y/o inhibe la degradación del lípido catiónico y/o el agente activo presente en las partículas lipídicas. El antioxidante puede ser un antioxidante hidrófilo, un antioxidante lipófilo, un quelante de metales, un antioxidante primario, un antioxidante secundario, sales estos y mezclas de estos. En ciertas modalidades, el antioxidante comprende un quelante de metales tal como EDTA o sales de este, solo o en combinación con uno, dos, tres, cuatro, cinco, seis, siete, ocho o más antioxidantes adicionales tales como antioxidantes primarios, antioxidantes secundarios u otros quelantes de metales. En una modalidad preferida, el antioxidante comprende un quelante de metales tal como EDTA o sales de este en una mezcla con uno o más antioxidantes primarios y/o antioxidantes secundarios. Por ejemplo, el antioxidante puede comprender una mezcla de EDTA o una sal de este, un antioxidante primario tal como a-tocoferol o una sal de este, y un antioxidante secundario tal como palmitato de ascorbilo o una sal de este. En una modalidad, el antioxidante comprende citrato o una sal de este a al menos aproximadamente 100 mM. Los ejemplos de antioxidantes incluyen, pero no se limitan a, antioxidantes hidrófilos, antioxidantes lipófilos y mezclas de estos. Los ejemplos no limitantes de antioxidantes hidrófilos incluyen agentes quelantes (por ejemplo, quelantes de metales), tales como ácido etilendiaminotetraacético (EDTA), citrato, ácido etilenglicol tetraacético (EGTA), ácido 1,2-bis(o-aminofenoxi)etano-N,N,N',N'-tetraacético (BAPTA), ácido dietilentriamino pentaacético (DT-PA), ácido 2,3-dimercapto-1-propanosulfónico (DMPS), ácido dimercaptosuccínico (DMSA), ácido cc-lipoico, salicilaldehído isonicotinoil hidrazona (SIH), clorhidrato de hexiltioetilamina (HTA), desferrioxamina, sales de estos y mezclas de estos. Los antioxidantes hidrófilos adicionales incluyen ácido ascórbico, cisteína, glutatión, ácido dihidrolipoico, ácido 2-mercaptoetano sulfónico, ácido 2-mercaptobencimidazol sulfónico, ácido 6-hidroxi-2,5,7,8-tetrametilcroman-2-carboxílico, metabisulfito de sodio, sales de estos y mezclas de estos. Los ejemplos no limitantes de antioxidantes lipófilos incluyen isómeros de vitamina E tales como a-, p-, y- y 6-tocoferoles y a-, p-, y- y 5-tocotrienoles; polifenoles tales como 2-terc-butil-4-metilfenol, 2-terc-butil-5-metil fenol y 2-terc-butil-6-metil fenol; hidroxianisol butilado (BHA) (por ejemplo, 2-terc-butil-4-hidroxianisol y 3-terc-butil-4-hidroxianisol); butilhidroxitolueno (BHT); tercbutilhidroquinona (TBHQ); palmitato de ascorbilo; galato de rc-propilo; sales de estos; y mezclas de estos. Los antioxidantes adecuados y las formulaciones que contienen tales antioxidantes se describen en la publicación internacional núm. W02011/066651.
En otra modalidad, las partículas lipídicas o las composiciones contienen el antioxidante EDTA (o una sal de este), el antioxidante citrato (o una sal de este), o EDTA (o una sal de este) en combinación con uno o más (por ejemplo, una mezcla de) antioxidantes primarios y/o secundarios tales como a-tocoferol (o una sal de este) y/o palmitato de ascorbilo (o una sal de este).
En una modalidad, el antioxidante está presente en una cantidad suficiente para evitar, inhibir o reducir la degradación del lípido catiónico presente en la partícula lipídica. Por ejemplo, el antioxidante puede estar presente a una concentración de al menos aproximadamente o aproximadamente 0,1 mM, 0,5 mM, 1 mM, 10 mM, 100 mM, 500 mM, 1 M, 2 M o 5 M, o de aproximadamente 0,1 mM a aproximadamente 1 M, de aproximadamente 0,1 mM a aproximadamente 500 mM, de aproximadamente 0,1 mM a aproximadamente 250 mM o de aproximadamente 0,1 mM a aproximadamente 100 mM.
Las partículas lipídicas y las composiciones descritas en la presente descripción pueden incluir además una apolipoproteína. Como se usa en la presente descripción, el término "apolipoproteína" o "lipoproteína" se refiere a las apolipoproteínas conocidas por los expertos en la técnica y variantes y fragmentos de estas y a agonistas, análogos o fragmentos de apolipoproteínas descritos más abajo.
En una modalidad preferida, el agente activo es un ácido nucleico, tal como un ARNip. Por ejemplo, el agente activo puede ser un ácido nucleico codificado con un producto de interés, que incluye pero no se limita a, ARN, oligonucleótido antisentido, un antagomir, un ADN, un plásmido, un ARN ribosomal (ARNr), un microARN (miARN) (por ejemplo, un miARN que es monocatenario y de 17-25 nucleótidos de longitud), ARN de transferencia (ARNt), un ARN de interferencia pequeño (ARNip), ARN nuclear pequeño (ARNnp), antígenos, fragmentos de estos, proteínas, péptidos, vacunas y moléculas pequeñas o mezclas de estos. En una modalidad más preferida, el ácido nucleico es un oligonucleótido (por ejemplo, de 15-50 nucleótidos de longitud (o 15-30 o 2O-30 nucleótidos de longitud)). Un ARNip puede tener, por ejemplo, una región dúplex que tiene de 16-30 nucleótidos de longitud. En otra modalidad, el ácido nucleico es un oligonucleótido inmunoestimulador, oligonucleótido señuelo, supermir, mimético de miARN o inhibidor de miARN. Un supermir se refiere a un oligómero o polímero monocatenario, bicatenario o parcialmente bicatenario de ácido ribonucleico (ARN) o ácido desoxirribonucleico (ADN) o ambos, o modificaciones de estos, que tiene una secuencia de nucleótidos que es sustancialmente idéntica a un miARN y que es antisentido con respecto a su diana. Los miméticos de miARN representan una clase de moléculas que pueden usarse para imitar la capacidad de silenciamiento génico de uno o más miARN. Por lo tanto, el término "mimético de microARN" se refiere a ARN no codificantes sintéticos (es decir, el miARN no se obtiene mediante purificación a partir de una fuente del miARN endógeno) que son capaces de entrar en la vía de iARN y regular la expresión génica.
El ácido nucleico que está presente en una partícula de lípido-ácido nucleico puede estar en cualquier forma. El ácido nucleico puede ser, por ejemplo, ADN o ARN monocatenario, o ADN o ARN bicatenario, o híbridos de ADN-ARN que incluyen sus análogos químicamente modificados. Los ejemplos no limitantes de ARN bicatenario incluyen ARNip. Los ácidos nucleicos monocatenarios incluyen, por ejemplo, oligonucleótidos antisentido, ribozimas, microARN y oligonucleótidos formadores de tríplex. Las partículas lipídicas también pueden suministrar ácidos nucleicos conjugados con uno o más ligandos.
Composiciones farmacéuticas
Las partículas lipídicas, particularmente cuando se asocian con un agente terapéutico, pueden formularse como una composición farmacéutica, por ejemplo, que comprende además un diluyente, excipiente o portador farmacéuticamente aceptable, tal como solución salina fisiológica o tampón fosfato.
Las preparaciones farmacéuticas resultantes pueden esterilizarse mediante técnicas de esterilización convencionales y bien conocidas. Después las soluciones acuosas pueden empaquetarse para su uso o filtrarse en condiciones asépticas y liofilizarse, la preparación liofilizada se combina con una solución acuosa estéril antes de la administración. Las composiciones pueden contener sustancias auxiliares farmacéuticamente aceptables según se requiera para aproximarse a las condiciones fisiológicas, tales como agentes de ajuste y tampón del pH, y agentes de ajuste de la tonicidad, por ejemplo, acetato de sodio, lactato de sodio, cloruro de sodio, cloruro de potasio y cloruro de calcio. Adicionalmente, la suspensión lipídica puede incluir agentes protectores de lípidos que protegen los lípidos contra daños por radicales libres y peroxidación lipídica durante el almacenamiento. Los inactivadores de radicales libres lipófilos, tales como a-tocoferol y quelantes específicos del hierro soluble en agua, tales como la ferrioxamina, son adecuados.
La concentración de partícula lipídica o partícula de lípido-ácido nucleico en las formulaciones farmacéuticas puede variar, por ejemplo, de menos de aproximadamente 0,01 %, a igual o al menos aproximadamente 0,05-5 % hasta tanto como 10 a 30 % en peso.
Métodos de fabricación
Los métodos para fabricar lípidos catiónicos, partículas lipídicas que los contienen y composiciones farmacéuticas que contienen los lípidos catiónicos y/o las partículas lipídicas se describen, por ejemplo, en las publicaciones internacionales núm. W02010/054406, W02010/054401, W02010/054405, W02010/054384, W0 2010/042877, W02010/129709, W02009/086558 y W02008/042973, y las publicaciones de patentes de Estados Unidos núms. 2004/0142025, 2006/0051405 y 2007/0042031.
Por ejemplo, en una modalidad, se prepara una solución de uno o más lípidos (que incluye un lípido catiónico de cualquiera de las modalidades descritas en la presente descripción) en una solución orgánica (por ejemplo, etanol). De manera similar, se prepara una solución de uno o más agentes activos (terapéuticos) (tales como, por ejemplo, una molécula de ARNip o una mezcla 1:1 molar de dos moléculas de ARNip) en una solución acuosa tamponada (por ejemplo, tampón citrato). Las dos soluciones se mezclan y se diluyen para formar una suspensión coloidal de partículas lipídicas de ARNip. En una modalidad, las partículas lipídicas de ARNip tienen un tamaño promedio de partícula de aproximadamente 8O-90 nm. En modalidades adicionales, la dispersión puede filtrarse a través de filtros de 0,45/2 micras, concentrarse y diafiltrarse mediante filtración de flujo tangencial.
Definiciones
Como se usa en la presente descripción, el término "lípido catiónico" incluye aquellos lípidos que tienen una o dos cadenas de ácidos grasos o grasas alifáticas y un grupo de cabeza que contiene aminoácido que puede protonarse para formar un lípido catiónico a pH fisiológico. En algunas modalidades, un lípido catiónico se denomina "lípido catiónico conjugado con aminoácido".
Un sujeto o paciente en el que la administración del complejo es un régimen terapéutico efectivo para una enfermedad o trastorno es preferentemente un ser humano, pero puede ser cualquier animal, que incluye un animal de laboratorio en el contexto de un ensayo clínico o de un experimento de tamizaje o actividad. Por lo tanto, como podrá apreciar fácilmente un experto en la técnica, los métodos, compuestos y composiciones descritos en la presente descripción son particularmente adecuados para la administración a cualquier animal, particularmente un mamífero, y que incluye, pero en ningún caso se limita a: seres humanos, animales domésticos, tales como sujetos felinos o caninos, animales de granja, tales como, pero sin limitarse a, sujetos bovinos, equinos, caprinos, ovinos y porcinos, animales salvajes (ya sea en la naturaleza o en un jardín zoológico), animales de investigación, tales como ratones, ratas, conejos, cabras, ovejas, cerdos, perros y gatos, especies aviares, tales como pollos, pavos y pájaros cantores, es decir, para uso médico veterinario. Muchos de los grupos químicos mencionados en las fórmulas genéricas anteriores se escriben en un orden particular (por ejemplo, -OC(O)-). Se pretende que el grupo químico se incorpore a la fórmula genérica en el orden presentado a menos que se indique de cualquier otra manera. Por ejemplo, una fórmula genérica de la forma -(R)i-(M1)k-(R)m- donde M1 es -C(O)O- y k es 1 se refiere a -(R)i-C(O)O-(R)m- a menos que se especifique de cualquier otra manera. Debe entenderse que cuando un grupo químico se escribe en un orden particular, el orden inverso también se contempla a menos que se especifique de cualquier otra manera. Por ejemplo, en una fórmula genérica -(R)i-(M1)k-(R)m- donde M1 se define como -C(O)NH-(es decir, -(R)i-C(O)-NH-(R)m-), el compuesto donde M1 es -NHC(O)- (es decir, -(R)i-NHC(O)-(R)m-) también se contempla a menos que se especifique de cualquier otra manera.
El término "lípido catiónico biodegradable" se refiere a un lípido catiónico que tiene uno o más grupos biodegradables localizados en la sección media o distal de un resto lipídico (por ejemplo, una cadena hidrófoba) del lípido catiónico. La incorporación del(de los) grupo(s) biodegradables en el lípido catiónico da como resultado un metabolismo y eliminación más rápidos del lípido catiónico del cuerpo después del suministro del ingrediente farmacéutico activo a un área diana.
Como se usa en la presente descripción, el término "grupo biodegradable" se refiere a un grupo que incluye uno o más enlaces que pueden experimentar reacciones de ruptura de enlaces en un entorno biológico, por ejemplo, en un organismo, órgano, tejido, célula u orgánulo. Por ejemplo, el grupo biodegradable puede ser metabolizable por el cuerpo de un mamífero, tal como un ser humano (por ejemplo, por hidrólisis). Algunos grupos que contienen un enlace biodegradable incluyen, por ejemplo, pero no se limitan a ésteres, ditioles y oximas. Los ejemplos no limitantes de grupos biodegradables son -OC(O)-, -C(O)O-, -SC(O)-, -C(O)S-, -OC(S)-, -C(S)O-, -S-S-, -C(R5)=N-, -N=C(R5)-, -C(R5)=N-O-, -O-N=C(R5)-, -C(O)(NR5)-, -N(R5)C(O)-, -C(S)(NR5)-, -N(R5)C(O)-, -N(R5)C(O)N(R5)-, -OC(O)O-, -OSi(R5)2O-, -C(O)(CR3R4)C(O)O- o -OC(O)(CR3R4)C(O)-.
Como se usa en la presente descripción, un grupo "alifático" es un grupo no aromático en el que los átomos de carbono se enlazan como cadenas y es saturado o insaturado.
Los términos "alquilo" y "alquileno" se refieren a un resto hidrocarbonado saturado de cadena lineal o ramificada. En una modalidad, el grupo alquilo es un hidrocarburo saturado de cadena lineal. A menos que se especifique de cualquier otra manera, el grupo "alquilo" o "alquileno" contiene de 1 a 24 átomos de carbono. Los grupos alquilo de cadena lineal saturados representativos incluyen metilo, etilo, n-propilo, n-butilo, n-pentilo y n-hexilo. Los grupos alquilo ramificados saturados representativos incluyen isopropilo, sec-butilo, isobutilo, terc-butilo e isopentilo.
El término "alquenilo" se refiere a un resto hidrocarbonado de cadena lineal o ramificada que tiene uno o más enlaces dobles carbono-carbono. En una modalidad, el grupo alquenilo contiene 1, 2 o 3 enlaces dobles y es saturado de cualquier otra manera. A menos que se especifique de cualquier otra manera, el grupo "alquenilo" contiene de 2 a 24 átomos de carbono. Los grupos alquenilo incluyen tanto isómeros cis como trans. Los grupos alquenilo de cadena lineal y ramificada representativos incluyen etilenilo, propilenilo, 1 -butenilo, 2-butenilo, isobutilenilo, 1-pentenilo, 2-pentenilo, 3-metil-1-butenilo, 2-metil-2-butenilo y 2,3-dimetil-2-butenilo. El término "alquinilo" se refiere a un resto hidrocarbonado de cadena lineal o ramificada que tiene uno o más enlaces triples carbono-carbono. A menos que se especifique de cualquier otra manera, el grupo "alquinilo" contiene de 2 a 24 átomos de carbono. Los grupos alquinilo de cadena lineal y ramificada representativos incluyen acetilenilo, propinilo, 1-butinilo, 2-butinilo, 1 -pentinilo, 2-pentinilo y 3-metil-1-butinilo.
A menos que se especifique de cualquier otra manera, los términos "alquilo ramificado", "alquenilo ramificado" y "alquinilo ramificado" se refieren a un grupo alquilo, alquenilo o alquinilo en el que un átomo de carbono en el grupo (1) se une a al menos otros tres átomos de carbono y (2) no es un átomo en el anillo de un grupo cíclico. Por ejemplo, un grupo espirocíclico en un grupo alquilo, alquenilo o alquinilo no se considera un punto de ramificación.
A menos que se especifique de cualquier otra manera, el término "acilo" se refiere a un grupo carbonilo sustituido con hidrógeno, alquilo, cicloalquilo parcialmente saturado o totalmente saturado, heterociclo, arilo o heteroarilo parcialmente saturado o totalmente saturado. Por ejemplo, los grupos acilos incluyen grupos tales como alcanoilo(C1-C2ü) (por ejemplo, formilo, acetilo, propionilo, butirilo, valerilo, caproilo y t-butilacetilo), cicloalquilcarbonilo(C3-C2ü) (por ejemplo, ciclopropilcarbonilo, ciclobutilcarbonilo, ciclopentilcarbonilo y ciclohexilcarbonilo), carbonilo heterocíclico (por ejemplo, pirrolidinilcarbonilo, pirrolid-2-ona-5-carbonilo, piperidinilcarbonilo, piperazinilcarbonilo y tetrahidrofuranilcarbonilo), aroilo (por ejemplo, benzoilo) y heteroaroilo (por ejemplo, tiofenil-2-carbonilo, tiofenil-3-carbonilo, furanil-2-carbonilo, furanil-3-carbonilo, 1H-pirroil-2-carbonilo, 1H-pirroil-3-carbonilo y benzo[b] tiofenil-2-carbonilo).
El término "arilo" se refiere a un sistema de anillo hidrocarbonado monocíclico, bicíclico o tricíclico aromático. A menos que se especifique de cualquier otra manera, el grupo "arilo" contiene de 6 a 14 átomos de carbono. Los ejemplos de restos arilo incluyen, pero no se limitan a, fenilo, naftilo, antracenilo y pirenilo.
Los términos "cicloalquilo" y "cicloalquileno" se refieren a un resto hidrocarbonado monocíclico o bicíclico saturado tal como ciclopropilo, ciclobutilo, ciclopentilo y ciclohexilo. A menos que se especifique de cualquier otra manera, el grupo "cicloalquilo" o "cicloalquileno" contiene de 3 a 10 átomos de carbono.
El término "cicloalquilalquilo" se refiere a un grupo cicloalquilo unido a un grupo alquilo, donde el grupo alquilo se une al resto de la molécula.
El término "heterociclo" (o "heterociclilo") se refiere a un sistema de anillo no aromático monocíclico de 5 a 8 miembros, o bicíclico de 7 a 12 miembros, o tricíclico de 11 a 14 miembros que es saturado o insaturado, y que contiene de 1 a 3 heteroátomos si es monocíclico, 1-6 heteroátomos si es bicíclico o 1-9 heteroátomos si es tricíclico, seleccionado independientemente de nitrógeno, oxígeno y azufre, y en donde los heteroátomos de nitrógeno y azufre pueden oxidarse opcionalmente, y el heteroátomo de nitrógeno puede cuaternizarse opcionalmente. Por ejemplo, el heterociclo puede ser un grupo cicloalcoxi. El heterociclo puede unirse al resto de la molécula por medio de cualquier heteroátomo o átomo de carbono en el heterociclo. Los heterociclos incluyen, pero no se limitan a, morfolinilo, pirrolidinonilo, pirrolidinilo, piperidinilo, piperizinilo, hidantoinilo, valerolactamilo, oxiranilo, oxetanilo, tetrahidrofuranilo, tetrahidropiranilo, tetrahidropiridinilo, tetrahidroprimidinilo, tetrahidrotiofenilo, tetrahidrotiopiranilo, tetrahidropirimidinilo, tetrahidrotiofenilo y tetrahidrotiopiranilo.
El término “heteroarilo” se refiere a un sistema de anillo aromático monocíclico de 5-8 miembros, bicíclico de 712 miembros o tricíclico de 11-14 miembros que tiene de 1-3 heteroátomos si es monocíclico, de 1-6 heteroátomos si es bicíclico o de 1-9 heteroátomos si es tricíclico, donde los heteroátomos se seleccionan de 0, N o S (por ejemplo, átomos de carbono y 1-3, 1-6 o 1-9 heteroátomos de N, 0 o S si es monocíclico, bicíclico o tricíclico, respectivamente). Los grupos heteroarilo descritos en la presente descripción también pueden contener anillos condensados que comparten un enlace carbono-carbono común.
El término "sustituido", a menos que se indique de cualquier otra manera, se refiere al reemplazo de uno o más radicales hidrógeno en una estructura dada por el radical de un sustituyente especificado que incluye, pero sin limitarse a: un grupo halo, alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, heterociclilo, tiol, alquiltio, oxo, tioxi, ariltio, alquiltioalquilo, ariltioalquilo, alquilsulfonilo, alquilsulfonilalquilo, arilsulfonilalquilo, alcoxi, ariloxi, aralcoxi, aminocarbonilo, alquilaminocarbonilo, arilaminocarbonilo, alcoxicarbonilo, ariloxicarbonilo, haloalquilo, amino, trifluorometilo, ciano, nitro, alquilamino, arilamino, alquilaminoalquilo, arilaminoalquilo, aminoalquilamino, hidroxi, alcoxialquilo, carboxilalquilo, alcoxicarbonilalquilo, aminocarbonilalquilo, acilo, aralcoxicarbonilo, ácido carboxílico, ácido sulfónico, sulfonilo, ácido fosfónico, arilo, heteroarilo, heterocíclico y alifático. Se entiende que el sustituyente también puede estar sustituido. Los sustituyentes ilustrativos incluyen amino, alquilamino, dialquilamino y compuestos amino cíclicos.
El término "halógeno" o "halo" se refiere a fluoro, cloro, bromo y yodo.
En esta solicitud pueden usarse las siguientes abreviaturas:
DSPC: diestearoilfosfatidilcolina; DPPC: 1,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfocolina P0PC: 1-palmitoil-2-oleoil-snfosfatidilcolina; D0PE: 1,2-dileoil-sn-3-fosfoetanolamina; PEG-DMG generalmente se refiere a 1,2-dimiristoilsn-glicerol-metoxi polietilenglicol (por ejemplo, PEG 2000); TBDPSCl: terc-butilclorodifenilsilano; DMAP: dimetilaminopiridina; HMPA: hexametilfosforamida; EDC: 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil) carbodiimida; DIPEA: diisopropiletilamina; DCM: diclorometano; TEA: trietilamina; TBAF: fluoruro de tetrabutilamonio
Los métodos para preparar varios grupos orgánicos y grupos protectores se conocen en la técnica y su uso y modificación generalmente está dentro de la capacidad de un experto en la técnica (ver, por ejemplo, Green, T.W. y otros, Protective Groups in 0rganic Synthesis (1999); Stanley R. Sandler y Wolf Karo, 0rganic Functional Group Preparations (1989); Greg T. Hermanson, Bioconjugate Techniques (1996); y Leroy G. Wade, Compendium 0f 0rganic Synthetic Methods (1980)). Brevemente, los grupos protectores son cualquier grupo que reduce o elimina la reactividad no deseada de un grupo funcional. Un grupo protector puede añadirse a un grupo funcional para enmascarar su reactividad durante ciertas reacciones y después eliminarse para revelar el grupo funcional original. En algunas modalidades se usa un "grupo protector de alcohol". Un "grupo protector de alcohol" es cualquier grupo que disminuye o elimina la reactividad no deseada de un grupo funcional alcohol. Los grupos protectores pueden añadirse y eliminarse mediante el uso de técnicas bien conocidas en la técnica.
Los compuestos pueden prepararse mediante al menos una de las técnicas descritas en la presente descripción o técnicas de síntesis orgánica conocidas.
Ejemplos
Ejemplo 1: Síntesis de lípidos enlazados a éter
Figure imgf000054_0001
10-(4-bromobutoxi)nonadeca-1,18-dieno 3
Figure imgf000054_0002
A una solución de nonadeca-1,18-dien-10-ol (30 mmol, 8,145 g) en tolueno, se añadió NaH (90 mmol, 60 %, 3,6 g). La mezcla de reacción se dejó agitar a 80 °C durante toda la noche. Una vez enfriada hasta temperatura ambiente, a la reacción se añadió 1,4-dibromobutano puro (300 mmol, 64,78 g). Después la mezcla de reacción se calentó a 90 °C durante 6 horas. La TLC mostró la terminación de la reacción. Una vez enfriada hasta temperatura ambiente, la mezcla de reacción se inactivó con hielo, se extrajo con Et0Ac, se lavó con salmuera. La capa orgánica se separó y se secó con sulfato de sodio. La capa orgánica se filtró y se evaporó a presión reducida. El residuo se purificó por ISC0 (SiO2: 0-10 % de Et0Ac / hexano) para proporcionar el producto como un aceite incoloro (12,46 g). 1H NMR (400 MHz, Cloroformo-d) 85,81 (m, J = 16,9, 10,2, 6,7 Hz, 2H), 5,04 - 4,88 (m, 4H), 3,65 - 3,31 (m, 5H), 3,18 (p, J = 5,8 Hz, 1H), 2,09 - 1,98 (m, 5H), 2,02 - 1,90 (m, 3H), 1,75 - 1,63 (m, 2H), 1,51 - 1,19 (m, 21H).
ácido
Figure imgf000054_0003
9 (4 bromobutoxi)heptadecanod¡oico 4
A un RBF de 1 l, se añadió 10-(4-bromobutoxi)nonadeca-1,18-dieno (30 mmol, 12,46 g) en 400 ml (volumen 1:1) de DCM anhidro y acetonitrilo, se añadió RuCl3 (1,5 mmol, 311 mg) y se enfrió en un baño de hielo, se añadió lentamente una solución de NaI04 (300 mmol, 64 g) en agua. La mezcla de reacción se dejó agitar a temperatura ambiente durante toda la noche. La TLC mostró la terminación de la reacción. La mezcla de reacción se diluyó con DCM y agua. Se añadieron algunas gotas de sulfito de sodio al 3 % para decolorar. La capa orgánica se separó y se secó con sulfato de sodio y se evaporó al vacío. El residuo se purificó por ISC0 (SiO2: 0-10 % de Me0H/DCM (+Ac0H al 0,1 %)) para proporcionar el producto como un aceite incoloro (7,9 g). MS: M+2=453,1. 1H NMR (400 MHz, Cloroformo-d) 53,44 (m, J = 12,3, 6,2 Hz, 4H), 3,18 (p, J = 5,8 Hz, 1H), 3,09 (q, J = 7,3 Hz, 3H), 2,32 (t, J = 7,4 Hz, 5H), 2,07 (s, 3H), 2,00 -1,88 (m, 2H), 1,73 - 1,54 (m, 7H), 1,47 -1,39 (m, 4H), 1,47-1,30(m, 10H).
ácido 9-(4-(dimetilamino)butoxi)heptadecanodioico 5
Figure imgf000055_0003
A una botella de presión de 150 ml, se añadió ácido 9-(4-bromobutoxi)heptadecanodioico (10 mmol, 4,51 g) en THF anhidro (80 ml), seguido de carbonato de potasio (30 mmol, 4,14 g) y solución de dimetilamina 2 M (50 mmol, 25 ml) en THF anhidro. La mezcla de reacción se selló y se dejó agitar a 65 °C durante toda la noche. La TLC mostró la terminación de la reacción. La mezcla de reacción se acidificó mediante la adición de HCl 1 N a PH~4, la solución se extrajo con DCM y agua. La capa orgánica se separó y se secó con sulfato de sodio. La solución orgánica se filtró y se evaporó al vacío. El residuo se coevaporó con 3x20 ml de tolueno para proporcionar el producto como un aceite marrón claro (3,64 g).
dicloruro de 9-(4-(d¡metilam¡no)butox¡)heptadecanod¡o¡co 6
Figure imgf000055_0002
A una solución de ácido 9-(4-(dimetilamino)butoxi)heptadecanodioico (8,75 mmol, 3,64 g) en DCM anhidro (50 ml), se añadieron 5 gotas de DMF anhidro a 0 °C, se añadió gota a gota cloruro de oxailo (52,5 mmol, 4,58 ml). La mezcla de reacción se dejó agitar a temperatura ambiente durante toda la noche. La reacción se terminó al comprobar el MS cuando se preparó la muestra en Me0H, el espectro de masas mostró la masa del éster metílico. La mezcla de reacción se evaporó al vacío y proporcionó el producto como un aceite rojo que se usó como tal en la siguiente etapa. MS después del tratamiento con Me0H (éster metílico). MS: M+1 =444,3.
9-(4-(dimet¡lam¡no)butox¡)heptadecanodioato de bis(3-pentiloct¡lo) (ALNY-651)
Figure imgf000055_0001
A una solución de dicloruro de 9-(4-(dimetilamino)butoxi)heptadecanodioilo (3,29 mmol, 1,49 g) en DCM (30 ml) se añadió carbonato de potasio (16,45 mmol, 2,27 g) seguido de 3-pentiloctan-1-ol (13,16 mmol, 2,64 g). La mezcla de reacción se dejó agitar a temperatura ambiente durante toda la noche. La TLC mostró la terminación de la reacción. La reacción se inactivó con agua y se extrajo con DCM. La capa orgánica se separó y se secó con sulfato de sodio y se evaporó al vacío. El residuo se purificó por ISC0 (SiO2: 30-100 % de EtoAc/hexano con TEA al 3 %) para proporcionar un aceite incoloro (0,538 g). MS: M+1=780,7. 1H NMR (500 MHz, Cloroformo-d) 54,07 (t, J = 7,1 Hz, 6H), 3,40 (s, 2H), 2,35 - 2,23 (m, 10H), 2,21 (s, 9H), 1,78 (p, J = 7,5 Hz, 2H), 1,57 (tt, J = 13,8, 6,9 Hz, 17H), 1,46 - 1,36 (m, 8H), 1,29 (t, J = 6,9 Hz, 26H), 0,88 (t, J = 7,1 Hz, 17H). 9-(4-(¡soprop¡l(met¡l)am¡no)butoxi)heptadecanod¡oato de bis(3-pentiloctilo) (ALNY-659)
Figure imgf000056_0004
659
El lípido 659 se sintetizó mediante el uso de un procedimiento similar. MS: M+1=809,7. 1H NMR (500 MHz, Cloroformo-d) 54,08 (t, J = 7,1 Hz, 6H), 3,40 (t, J = 5,9 Hz, 2H), 3,18 (s, 1H), 2,39 - 2,24 (m, 10H), 2,19 (s, 4H), 2,18(m, 1H), 1,65 - 1,46 (m, 19H), 1,40 (dq, J = 12,6, 7,5 Hz, 9H), 1,30 (d, J = 7,6 Hz, 25H), 0,98 (t, J = 5,9 Hz, 8H), 0,88 (t, J = 7,0 Hz, 17H).
9-(4-(dimet¡lam¡no)butox¡)heptadecanod¡oato de bis(2-¡soprop¡l-5-met¡lhex¡lo) (ALNY-652)
Figure imgf000056_0001
CYjHuN0;
molecular Peso: 696,16
652
MS: M+1=697,6. 1H NMR (400 MHz, Cloroformo-d) 54,09 - 3,88 (m, 4H), 3,40 (s, 2H), 3,18(t, 1H) 2,33 - 2,23 (m, 6H), 2,20 (s, 6H) 1,76 (pd, J = 6,9, 4,7 Hz, 4H), 1,66 - 1,09 (m, 40H), 0,88 (td, J = 6,5, 5,9, 3,0 Hz, 22H). 13C NMR (126 MHz, Cloroformo-d) 5 174,27, 79,68, 68,87, 65,54, 59,93, 45,69, 43,55, 36,98, 34,70, 34,67, 34,23, 29,93, 29,59, 29,52, 29,39, 28,64, 28,51, 28,37, 26,06, 25,63, 25,23, 25,19, 24,75, 22,92, 22,68, 19,64.
9-(4-(isopropil(metil)amino)butoxi) heptadecanodioato de bis(2-isopropil-5-metilhexilo) (ALNY-657)
Figure imgf000056_0002
MS: M+1=725,0. 1H NMR (400 MHz, Cloroformo-d) 54,07 - 3,95 (m, 4H), 3,40 (s, 2H), 3,18 (s, 1H), 2,36 (s, 2H), 2,29 (t, J = 7,5 Hz, 4H), 2,19 (s, 3H), 1,76 (qd, J = 6,9, 4,7 Hz, 3H), 1,56 - 1,10 (m, 42H), 0,98 (dd, J = 6,6, 4,6 Hz, 6H), 0,88 (td, J = 6,5, 5,9, 3,0 Hz, 22H).
Figure imgf000056_0003
3-pentiloct-2-enoato de etilo II
Figure imgf000057_0001
A una solución de fosfonacetato de trietilo (100 mmol, 22,42 g) en THF anhidro (50 ml) y a -10 °C, se añadió gota a gota NaHMDS 1 N (I N en THF, 100 ml) por medio de embudo de adición. Después de la adición, la mezcla de reacción se agitó a -10 °C durante 1 h y después a 0 °C durante 1 h. A esto se añadió 6-undecanona (50 mmol, 8,52 g), se calentó hasta temperatura ambiente y se agitó a 45 °C durante toda la noche. La mezcla de reacción se inactivó con agua, se extrajo con éter dietílico (2X100 ml), el éter combinado se lavó con salmuera. La capa orgánica se secó con sulfato de sodio y se filtró. La solución orgánica se evaporó. El residuo se purificó por ISC0 (SiO2: hexano al 100 %) para proporcionar el producto como un aceite incoloro (11,7 g). 1H NMR (400 MHz, Cloroformo-d) 55,61 (s, 1H), 4,13 (q, J = 7,1 Hz, 2H), 2,66 - 2,49 (m, 2H), 2,12 (td, J = 7,6, 1,2 Hz, 2H), 1,45 (ddt, J = 10,1, 7,3, 4,5 Hz, 4H), 1,38 - 1,21 (m, 10H), 0,94 - 0,84 (m, 7H).
3-pentiloctanoato de etilo III
Figure imgf000057_0002
A un RBF de 200 ml, se añadió una solución de 3-pentiloct-2-enoato de etilo (48,6 mmol, 11,7 g) en acetato de etilo (100 ml). La solución se purgó la solución con argón 3 veces, se añadió Pd/C (5 % en peso), se purgó y se rellenó con argón seguido de hidrógeno por medio de balones de hidrógeno. La mezcla de reacción se agitó con balón de H2 durante toda la noche. Se filtró a través de celite, se lavó bien con acetato de etilo, la solución orgánica combinada se evaporó a presión reducida para proporcionar el producto como un aceite incoloro (11 g). 1H NMR (400 MHz, Cloroformo-d) 54,12 (q, J = 7,1 Hz, 2H), 2,21 (d, J = 6,9 Hz, 2H), 1,84 (p, J = 5,8 Hz, 1H), 1,27 (dddd, J = 14,1, 11,3, 7,1, 4,8 Hz, 19H), 0,87 (t, J = 6,9 Hz, 6H).
3-Pentiloctan-1-ol IV
Figure imgf000057_0003
A un RBF de 250 ml, se añadió una solución de 3-pentiloctanoato de etilo (45,4 mmol, 11 g) en THF anhidro. Se enfrió en un baño de hielo y bajo argón, se añadió lentamente LAH (THF 2 N, 91 mmol, 45,4 ml). Se calentó hasta temperatura ambiente y se dejó agitar a temperatura ambiente durante 30 min después a 70 °C durante toda la noche. La mezcla de reacción se enfrió hasta temperatura ambiente. A 0 °C, se añadió gota a gota una solución de tartrato de potasio y sodio tetrahidratado hasta que no se produjeron burbujas. La mezcla se diluyó con éter dietílico, se filtró a través de celite, el éter combinado se secó con sulfato de sodio y se filtró. La solución orgánica se evaporó a presión reducida. El residuo se purificó por ISC0 (SiO2: O-10 % de Et0Ac/Hexano) para proporcionar el producto 8,26 g. 1H NMR (400 MHz, Cloroformo-d) 53,61 (t, J = 7,1 Hz, 2H), 2,08 (s, 1H), 1,49 (q, J = 6,9 Hz, 2H), 1,38 (p, J = 4,9, 4,0 Hz, 1H), 1,33 - 1,16 (m, 16H), 0,86 (t, J = 6,9 Hz, 6H).
Ejemplo 2: Síntesis de lípidos que contienen éster
Figure imgf000058_0001
(2E,13Z,16Z)-docosa-2,13,16-trienoato de etilo
Figure imgf000058_0002
Fórmula química: C24H42O2
Peso molecular: 362.60
A un RBF de 1 l, se añadieron 750 ml de DCM y, con agitación, se añadió cloruro de oxailo (239,1 mmol, 20,5 ml). Se enfrió hasta -78 °C, se añadió gota a gota DMS0 (296,48 mmol, 23,16 g) seguido de una solución de (11Z, 14Z)-icosa-11,14-dien-1-ol (119,55 mmol, 35,21 g) en DCM (50 ml) lentamente en un período de 5 min. Después de agitar a -78 °C durante 30 min, se añadió trietilamina (717,3 mmol, 100 ml). La mezcla de reacción se calentó hasta temperatura ambiente y se agitó durante 50 min adicionales. A la reacción se añadió etoxicarbonilmetil trifenilfosfonato (135,47 mmol, 51 g) y se dejó agitar a temperatura ambiente durante toda la noche. La TLC mostró la terminación de la reacción. La mezcla de reacción se inactivó con HCl 1 N, se extrajo con DCM y se lavó con salmuera. La capa orgánica se separó y se secó con sulfato de sodio y se evaporó al vacío. El residuo se purificó por ISC0 (SiO2: O-30 % de Et0Ac/Hexano) para proporcionar el producto como un aceite incoloro (26,75 g). MS: M+1=363,3. 1H NMR (400 MHz, Cloroformo-d) 56,96 (dt, J = 15,7, 7,0 Hz, 1H), 5,81 (dt, J = 15,7, 1,6 Hz, 1H), 5,45 - 5,27 (m, 5H), 4,18 (q, J = 7,1 Hz, 2H), 2,77 (t, J = 6,5 Hz, 2H), 2,19 (qd, J = 7,2, 1,6 Hz, 2H), 2,04 (dd, J = 7,6, 6,1 Hz, 5H), 1,44 (q, J = 7,2 Hz, 2H), 1,41 - 1,28 (m, 22H).
(13Z,16Z)-3-(8-(1,3-dioxolan-2-il)octil)docosa-13,16-dienoato de etilo
Figure imgf000059_0003
hormilla química: C8iHoil)i
Peso molecular: 548,89
A un RBF de 250 ml presecado, se añadió CuBr (0,76 mmol, 109 mg) y LiCl (1,52 mmol, 64,4 mg) en THF (10 ml) y se agitó a temperatura ambiente durante 10 min, se enfrió en un baño de hielo, se añadió (2E,13Z,16Z)-docosa-2,13,16-trienoato de etilo (7,6 mmol, 2,8 g) en DCM (40 ml) seguido de TMSCl (8,36 mmol, 908 mg). La mezcla de reacción se agitó a 0 °C durante 15 min antes de añadir (bromuro de (8-(1,3-dioxolan-2-il)octil)magnesio (11,4 mmol, 3,3 g) en THF (16 ml). La mezcla de reacción se dejó agitar a 0 °C durante 1,5 h y después se agitó a temperatura ambiente durante toda la noche. La TLC mostró la terminación de la reacción, la reacción se inactivó con NH4Cl sat., se diluyó con éter dietílico (200 ml), se extrajo y se separó, se lavó con salmuera. La capa orgánica se secó con sulfato de sodio y se evaporó al vacío. El residuo se purificó por ISC0 (SiO2: O-20 % de Et0Ac y hexano) para proporcionar el producto como un aceite incoloro (2,16 g). 1H NMR (500 MHz, Cloroformo- d) 55,35 (dtd, J = 18,0, 10,6, 5,4 Hz, 4H), 4,84 (t, J = 4,8 Hz, 2H), 4,12 (q, J = 7,2 Hz, 2H), 3,90 (d, J = 59,2 Hz, 6H), 3,56 (t, J = 6,8 Hz, 1H), 2,77 (t, J = 6,9 Hz, 2H), 2,21 (d, J = 6,9 Hz, 2H), 2,05 (q, J = 7,2 Hz, 4H), 1,83 (t, J = 7,3 Hz, 1H), 1,65 (dt, J = 8,9, 5,1 Hz, 3H), 1,51 (t, J = 6,8 Hz, 1H), 1,46 - 1,26 (m, 33H), 0,89 (t, J = 6,6 Hz, 3H).
(13Z,16Z)-3-(8-(1,3-d¡oxolan-2-¡l)oct¡l)docosa-13,16-dien-1-ol
Figure imgf000059_0002
Fórmula química: CaaHaz0a
Peso molecular: 506.86
A 0 °C, a una solución de (13Z,16Z)-3-(8-(1,3-dioxolan-2-il)octil)docosa-13,16-dienoato de etilo (10,87 mmol, 5,97 g) en THF anhidro (60 ml) se añadió lentamente hidruro de litio y aluminio (1 N en THF, 21,74 mmol, 22 ml). La mezcla de reacción se dejó agitar a 0 °C durante 15 min después a temperatura ambiente durante 4 h. Se enfrió en un baño de hielo, se añadió gota a gota una solución sat. de tartrato de potasio y sodio tetrahidratado hasta que no se produjeron burbujas. La mezcla de reacción se diluyó con Et0Ac y se extrajo. La capa orgánica se separó y se secó con sulfato de sodio y se concentró hasta un aceite incoloro. El residuo se coevaporó con tolueno para eliminar cualquier traza de agua. Rendimiento del producto 3,61 g.
Metanosulfonato de (13Z,16Z)-3-(8-(1,3-dioxolan-2-¡l)oct¡l)docosa-13,16-d¡en-1-¡lo
Figure imgf000059_0001
Fórmula química: CjjHm0sS
Peso molecular: 584,94
Una solución de (13Z,16Z)-3-(8-(1,3-dioxolan-2-il)octil)docosa-13,16-dien-1-ol (7,132 mmol, 3,61 g) en DCM anhidro (50 ml) a 0 °C se añadió trimetilamina (21,396 mmol, 2,99 ml) seguido de MsCl (14,264 mmol, 1,1 ml). La mezcla de reacción se dejó agitar a temperatura ambiente durante 5 h. La TLC mostró la terminación de la reacción. La reacción se inactivó con NaHC03 sat., se diluyó y se extrajo con DCM. La capa orgánica se separó y se secó con sulfato de sodio. La solución orgánica se filtró y se evaporó a presión reducida para proporcionar el producto (1,77 g). 1H NMR (500 MHz, Cloroformo-d) 55,35 (tdt, J = 13,8, 9,7, 5,0 Hz, 4H), 4,84 (t, J = 4,8 Hz, 1H), 4,24 (t, J = 7,0 Hz, 2H), 4,12 (q, J = 7,2 Hz, 3H), 3,96 (s, 2H), 3,90 - 3,77 (m, 2H), 3,00 (s, 3H), 2,77 (t, J = 6,8 Hz, 2H), 2,05 (d, J = 6,9 Hz, 9H), 1,77 - 1,59 (m, 5H), 1,52 - 1,15 (m, 28H), 0,89 (t, J = 6,8 Hz, 3H).
(13Z,16Z)-3-(8-(1,3-dioxolan-2-il)octil)-N,N-dimetildocosa-13,16-dien-1-amina
Figure imgf000060_0002
A una botella de presión de 150 ml, se añadió una solución de metanosulfonato de (13Z,16Z)-3-(8-(1,3-dioxolan-2-il)octil)docosa-13,16-dien-1-ilo (2,37 mmol, 1,39 g) en THF (20 ml), se añadió dimetilamina (2 M en THF, 14,22 mmol, 7,11 ml). La mezcla de reacción se selló y se calentó a 65 °C durante toda la noche. La mezcla de reacción se enfrió a 0 °C y se inactivó con salmuera, se diluyó y se extrajo con Et0Ac. La capa orgánica se separó y se secó con sulfato de sodio y se evaporó al vacío hasta un aceite amarillo. El residuo se purificó por ISC0 (SiO2: 3O-100 % de Et0Ac/Hexano (trimetilamina al 3 %)) para proporcionar el producto como un aceite amarillo claro (1,38 g). 1H NMR (400 MHz, Cloroformo-d) 55,35 (qd, J = 10,9, 5,3 Hz, 4h ), 4,05 - 3,76 (m, 4H), 2,77 (t, J = 6,5 Hz, 2H), 2,20 (s, 6H), 2,05 (q, J = 6,9 Hz, 4H), 1,70 - 1,56 (m, 2H), 1,49 - 1,21 (m, 42H), 0,89 (t, J = 6,8 Hz, 3H).
(20Z,23Z)-1O-(2-(d¡metilam¡no)et¡l)nonacosa-20,23-d¡enal
Figure imgf000060_0001
Fórmula química: C wHn ,N0
Peso molecular: 489,87
A una solución de (13Z,16Z)-3-(8-(1,3-dioxolan-2-il)octil)-N,N-dimetildocosa-13,16-dien-1-amina (2,58 mmol, 1,38 g) en acetona (10 ml) se añadió HCl 1 N (7 ml). La mezcla de reacción se dejó agitar a temperatura ambiente durante toda la noche. La TLC mostró la terminación de la reacción, a la mezcla de reacción se añadió lentamente una solución acuosa de K2C03 al 20 % hasta PH-10, se diluyó con Et0Ac, la solución orgánica se extrajo y se separó, se secó con sulfato de sodio y se concentró hasta un aceite incoloro. El residuo se secó a alto vacío y se produjo el producto del título (1,1 g). 1H NMR (500 MHz, Cloroformo-d) 5 9,70(s, 1H), 5,36 (tdd, J = 17,9, 11,3, 7,1 Hz, 4H), 2,77 (t, J = 6,9 Hz, 2H), 2,42 (td, J = 7,4, 1,9 Hz, 2H), 2,21 (s, 8H), 2,05 (q, J = 7,1 Hz, 4H), 1,63 (p, J = 7,4 Hz, 2H), 1,46 - 1,14 (m, 36H), 0,89 (t, J = 6,7 Hz, 3H).
Figure imgf000060_0003
A 0 °C, a una solución de (20Z,23Z)-1O-(2-(dimetilamino)etil)nonacosa-20,23-dienal (0,327 mmol, 160 mg) en Me0H anhidro (4 ml) se añadió NaBH4 (0,653 mmol, 25 mg). La mezcla de reacción se dejó agitar a temperatura ambiente durante toda la noche. La TLC mostró la terminación de la reacción. La mezcla de reacción se inactivó con NH4Cl saturado, se diluyó con Et0Ac y se extrajo. La capa orgánica se secó con sulfato de sodio y se concentró hasta un aceite incoloro. El residuo se purificó por ISC0 (SiO2; 3O-80 % de Et0Ac/Hexano) para proporcionar 145 mg del producto. 1H NMR (500 MHz, Cloroformo-d) 5 5,36 (dtd, J = 17,9, 11,2, 7,2 Hz, 4H), 4,12 (q, J = 7,2 Hz, 2H), 3,64 (t, J = 6,6 Hz, 2H), 2,77 (t, J = 6,9 Hz, 2H), 2,21 (s, 8H), 2,05 (d, J = 6,5 Hz, 7H), 1,47 - 1,23 (m, 34H), 0,88 (tt, J = 9,9, 5,2 Hz, 6H).
2-etilhexanoato de (20Z,23Z)-1O-(2-(dimetilamino)etil)nonacosa-20,23-dien-1-ilo (ALNY-654)
Figure imgf000061_0001
A un RBF de 100 ml, se añadió una solución de (20Z,23Z)-10-(2-(dimetilamino)etil)nonacosa-20,23-dien-1-ol (0,295 mmol, 145 mg) en DCM anhidro (3 ml), a esto se añadió K2C03 (0,885 mmol, 122 mg), se enfrió en un baño de hielo, se añadió cloruro de 2-etilhexanoilo (0,442 mmol, 71,9 mg). La mezcla de reacción se dejó agitar a temperatura ambiente durante toda la noche. La reacción se inactivó con agua y se extrajo con DCM. La capa orgánica se separó y se secó con sulfato de sodio. La solución orgánica combinada se evaporó a presión reducida. El residuo se purificó por ISC0 (SiO2: 30-80 % de Et0Ac y Hexano (se añadió TEA al 3 %)) para proporcionar el producto como un aceite incoloro (78,2 mg). MS: M+1=618,7. 1H NMR (500 MHz, Cloroformo-d) 55,36 (tdd, J = 17,8, 11,4, 7,1 Hz, 4H), 4,07 (t, J = 6,7 Hz, 2H), 2,78 (t, J = 6,9 Hz, 2H), 2,21 (s, 12H), 2,05 (q, J = 7,0 Hz, 5H), 1,44 - 1,14 (m, 43H), 0,88 (ddd, J = 7,3, 5,5, 3,3 Hz, 11H).
9-Bromononanal
Figure imgf000061_0002
Fórmula química Ci»H,.Br0
Peso molecular: 221.14
A un RBF de 200 ml, se añadió una suspensión de clorocromato de piridinio (30 mmol, 6,47 g) y MgS04 (2,5 g) en DCM (50 ml). Se enfrió en un baño de hielo, se añadió lentamente una solución de 9-bromo-i-nonanol (20 mmol, 4,46 g) en DCM anhidro (10 ml). Se dejó agitar a 0 °C durante 1 h y después a rt durante 1 h. Se añadió éter dietílico (2x50 ml) a la mezcla de reacción y se agitó vigorosamente durante 5 min, se filtró a través de celite. El residuo se lavó con 3x50 ml de éter. La solución de éter combinada se concentró hasta el producto como un aceite marrón (4,06 g). 1H NMR (400 MHz, Cloroformo-d) 59,76 (d, J = 1,8 Hz, 1H), 3,40 (t, J = 6,8 Hz, 3H), 2,43 (td, J = 7,3, 1,8 Hz, 2H), 1,84 (p, J = 6,9 Hz, 3H), 1,62 (p, J = 7,2 Hz, 3H), 1,42 (dq, J = 13,0, 6,9 Hz, 5H).
2-(8-bromooctil)-1,3-dioxolano
Figure imgf000061_0003
Fórmula química: CuHziBr0j
Peso molecular: 265,19
A un RBF de 250 ml, se añadió una solución de 9-bromononanal (18,09 mmol, 4,0 g) en tolueno anhidro (60 ml), se añadió p-Ts0H (0,946 mmol, 180 mg), seguido de etilenglicol (53,97 mmol, 3,35 g). La reacción se equipó con un aparato de Dean-Stark y condensador y se sometió a reflujo a 130 °C durante toda la noche. La mezcla de reacción se inactivó con NaHC03 sat., se extrajo con Et0Ac, se lavó con salmuera. La solución orgánica se secó con sulfato de sodio y se evaporó a presión reducida hasta un aceite incoloro. El residuo se purificó por ISC0 (SiO2: 0-20 % de Et0AC/Hexano) para proporcionar el producto 3,12 g. 1H NMR (400 MHz, Cloroformo-d) 54,84 (t, J = 4,8 Hz, 1H), 4,07 - 3,76 (m, 4H), 3,40 (t, J = 6,9 Hz, 2H), 1,84 (p, J = 7,0 Hz, 2H), 1,70 - 1,59 (m, 2H), 1,47 - 1,26 (m, 10H).
bromuro de (8-(1,3-dioxolan-2-il)octil)magnesio
Figure imgf000061_0004
Fórmula quimica: Ci:H:iBrMa0
Peso molecular: 2K9,.S0
A un RBF de 2 bocas de 100 ml, se añadieron virutas de Mg preactivadas (12,67 mmol, 308 mg) en THF (16 ml), se añadió una solución de 2-(8-bromooctil)-1,3-dioxolano (6,34 mmol, 1,68 g) en THF seguido de 1-2 cristales de yodo. La reacción se dejó agitar a 60 °C durante 35 min. La solución se decoloró. Se enfrió hasta temperatura ambiente y se usó tal cual.
ácido (20Z,23Z)-10-(2-(dimetilamino)etil)nonacosa-20,23-dienoico
Figure imgf000062_0001
C33H63NO C33H63NO2
molecular Peso: 489,87 molecular Peso: 505.87
A una solución de (20Z,23Z)-10-(2-(dimetilamino)etil)nonacosa-20,23-dienal (1,45 mmol, 711 mg) en DMF anhidro (6 ml) se añadió 0xona (1,45 mmol, 892,3 mg). La mezcla de reacción se dejó agitar a temperatura ambiente durante toda la noche. La TLC mostró la terminación de la reacción, se añadió agua para inactivar la reacción, se diluyó y se extrajo con Et0Ac, se lavó con salmuera. La capa orgánica se separó y se secó con sulfato de sodio. La capa orgánica combinada se evaporó a presión reducida. El residuo se coevaporó con tolueno para eliminar cualquier agua. Rendimiento del producto (733 mg). MS: M+1=506,5.
cloruro de (20
Figure imgf000062_0002
Figure imgf000062_0003
A 0 °C, a una solución de ácido (20Z,23Z)-10-(2-(dimetilamino)etil)nonacosa-20,23-dienoico (1,45 mmol, 733 mg) en DCM anhidro (8 ml) se añadieron 2 gotas de DMF anhidro seguido de cloruro de oxailo puro gota a gota. La mezcla de reacción se agitó a temperatura ambiente durante toda la noche. La TLC mostró la terminación de la reacción (se trató una pequeña muestra de mezcla de reacción con Me0H). La solución de reacción se concentró hasta un aceite rojo oscuro.
(20Z,23Z)-10-(2-(d¡metilam¡no)et¡l)nonacosa-20,23-d¡enoato de 3-pentiloctilo
Figure imgf000062_0004
A una solución de cloruro de (20Z,23Z)-10-(2-(dimetilamino)etil)nonacosa-20,23-dienoilo (0,944 mmol, 495 mg) en DCM (10 ml), se añadió K2C03 (3,30 mmol, 457 mg) seguido de una solución de 3-pentiloctan-1-ol (1,89 mmol, 378,1 mg) en DCM (2 ml). La mezcla de reacción se agitó a temperatura ambiente durante toda la noche. La TLC mostró la terminación de la reacción. La mezcla de reacción se inactivó con agua, se diluyó con DCM y se extrajo. La capa orgánica se separó y se secó con sulfato de sodio y la solución orgánica se filtró y se evaporó a presión reducida. El residuo se purificó por ISC0 (SiO2: 0-40 % de Et0Ac y Hexano) para proporcionar el producto (195,6 mg). MS: M+1=689,7. 1H NMR (400 MHz, Cloroformo-d) 55,35 (qd, J = 10,9, 5,6 Hz, 4H), 4,10 (dt, J = 20,3, 7,1 Hz, 4H), 2,77 (t, J = 6,5 Hz, 2H), 2,31 - 2,24 (m, 3H), 2,22 (s, 7H), 2,05 (d, J = 5,5 Hz, 6H), 1,44 - 1,15 (m, 55H), 0,89 (td, J = 7,0, 2,7 Hz, 9H).
(20Z,23Z)-10-(2-(dimetilamino)etil)nonacosa-20,23-dienoato de 2-isopropil-5-metilhexilo
Figure imgf000063_0001
MS: M+1=675,7. 1H NMR (400 MHz, Cloroformo-d) 55,45 - 5,24 (m, 4H), 4,12 (q, J = 7,2 Hz, 9H), 4,07 - 3,94 (m, 2H), 2,80 (dt, J = 21,8, 6,5 Hz, 3H), 2,31 (dt, J = 20,1, 7,7 Hz, 4H), 2,19 (s, 3H), 2,04 (s, 16H), 1,26 (t, J = 7,1 Hz, 21H), 1,00 (d, J = 6,5 Hz, 6H), 0,88 (ddt, J = 9,3, 6,3, 2,7 Hz, 19H).
Figure imgf000064_0001
A una solución de metanosulfonato de (13Z,16Z)-3-(8-(1,3-dioxolan-2-il)octil)docosa-13,16-dien-1-ilo (5,13 mmol, 3 g) en Et0H (200 grados) se añadió una solución acuosa de KCN (15,39 mmol, 1,02 g), la reacción se sometió a reflujo a 80 °C durante toda la noche. El condensador se conectó a un colector de K0H para neutralizar el HCN liberado. La mezcla de reacción se inactivó con NaHC03 sat., se extrajo con éter, se lavó con salmuera. La capa orgánica se secó con sulfato de sodio y se filtró. La solución orgánica se evaporó a presión reducida hasta un aceite incoloro. El residuo se purificó por ISC0 (SiO2: O-20 % de Et0Ac/Hexano) para proporcionar el producto (2,08 g). MS: ES-(M-1=514,3). 1H NMR (400 MHz, Cloroformo- d) 55,34 (ddd, J = 17,5, 11,3, 6,6 Hz, 4H), 4,84 (t, J = 4,8 Hz, 1H), 4,05 - 3,73 (m, 4H), 2,77 (t, J = 6,5 Hz, 2H), 2,31 (t, J = 7,6 Hz, 2H), 2,14 - 1,93 (m, 4H), 1,70 - 1,57 (m, 4H), 1,56 (s, 2H), 1,47 - 1,18 (m, 34H), 0,89 (t, J = 6,8 Hz, 3H).
(14Z, 17Z)-4-(8-( 1,3-dioxolan-2-il)octil)tricosa-14,17-dien-1-amina
Figure imgf000065_0003
A una solución de (14Z,17Z)-4-(8-(1,3-dioxolan-2-il)octil)tricosa-14,17-dienonitrilo (4,03 mmol, 2,08 g) en THF anhidro a 0 °C, se añadió hidrato de litio y aluminio 1 N en THF (8,06 mmol, 8,06 ml). La mezcla de reacción se agitó a 0 °C durante 25 min después a temperatura ambiente durante 4 horas. Una vez enfriada en un baño de hielo, a la mezcla de reacción se añadió gota a gota una solución de tartrato de potasio y sodio tetrahidratado hasta que no se produjeron burbujas y se formó un precipitado. El precipitado se filtró a través de celite. La solución se extrajo con EtoAC y salmuera. La capa orgánica se separó y se secó con sulfato de sodio y se filtró. La solución orgánica se evaporó a presión reducida hasta un aceite incoloro. El residuo se secó en el alto vacío durante toda la noche para producir 2 g de producto. MS: M+1=520,5. 1H NMR (400 MHz, Cloroformo-d) 5 5,35 (qd, J = 10,8, 5,3 Hz, 4H), 4,84 (t, J = 4,9 Hz, 1H), 4,04 - 3,80 (m, 4H), 2,77 (t, J = 6,5 Hz, 2H), 2,66 (t, J = 7,1 Hz, 1H), 2,11 - 1,98 (m, 4H), 1,71 - 1,59 (m, 3H), 1,47 - 1,06 (m, 43H), 0,89 (t, J = 6,8 Hz, 3H).
(14Z, 17Z)-4-(8-( 1,3-dioxolan-2-il)oct¡l)-N, N-dimetiltricosa-14,17-dien-1 -amina
Figure imgf000065_0002
A una solución de (14Z,17Z)-4-(8-(1,3-dioxolan-2-il)octil)tricosa-14,17-dien-1-amina (3,85 mmol, 2 g) en Me0H anhidro (20 ml) se añadió formal aldehido (30 % en agua, 10 ml) seguido de Na(0AC)3BH3 (15,39 mmol, 3,26 g). La mezcla de reacción se agitó a temperatura ambiente durante toda la noche. La TLC mostró la terminación de la reacción. La mezcla de reacción se inactivó con Na0H 1 N, se extrajo con Et0Ac, se lavó con salmuera. La capa orgánica combinada se secó con sulfato de sodio y se filtró. La solución orgánica se evaporó a presión reducida hasta un aceite incoloro. El residuo se purificó por ISC0 (SiO2, O-80 % de Et0Ac/Hexano) para proporcionar el producto (2,3 g). MS: M+1=548,5. 1H NMR (400 MHz, Cloroformo-d) 5 5,49 - 5,23 (m, 4H), 4,96 - 4,67 (m, 2H), 4,03 - 3,90 (m, 2H), 3,90 - 3,76 (m, 2H), 3,39 (s, 1H), 2,77 (t, J = 6,5 Hz, 2H), 2,25 (s, 1H), 2,16 (s, 1H), 2,11 (s, 1H), 2,09 - 1,99 (m, 5H), 1,78 (s, 1H), 1,69 - 1,61 (m, 2H), 1,59 (s, 5H), 1,46 - 1,14 (m, 37H), 0,89 (t, J = 6,8 Hz, 3H).
(20Z,23Z)-1O-(3-(dimetilamino)propil)nonacosa-20,23-dienal
Figure imgf000065_0001
C*¡H¡¡oN02 CmHbiN0
molecular Peso: 547,95 molecular Peso: 503,90
9 10
A una solución de (14Z,17Z)-4-(8-(1,3-dioxolan-2-il)octil)-N,N-dimetiltricosa-14,17-dien-1-amina (3,65 mmol, 2,3 g) en acetona (25 ml), se añadió HCl 1 N (10 ml). La mezcla de reacción se agitó a temperatura ambiente durante toda la noche. La mezcla de reacción se inactivó con solución acuosa de K2C03 al 20 %, se extrajo con Et0Ac, se lavó con salmuera. La capa orgánica se secó con sulfato de sodio y se filtró. La solución orgánica se evaporó a presión reducida hasta un aceite incoloro. Rendimiento del producto 1,88 g. 1H NMR (400 MHz, Cloroformo-d) 59,76 (d, J = 1,9 Hz, 1H), 5,36 (tq, J = 11,0, 5,6, 4,3 Hz, 4H), 4,12 (q, J = 7,1 Hz, 1H), 2,77 (t, J = 6,5 Hz, 2H), 2,41 (td, J = 7,4, 1,9 Hz, 2H), 2,22 (s, 4H), 2,10 - 1,99 (m, 6H), 1,68 - 1,55 (m, 2H), 1,47 - 1,10 (m, 40H), 0,89 (t, J = 6,8 Hz, 3H).
ácido (20Z,23Z)-1O-(3-(dimetilamino)propil)nonacosa-20,23-dienoico
Figure imgf000066_0001
A una solución de (20Z,23Z)-1O-(3-(dimetilamino)propil)nonacosa-20,23-dienal (3,78 mmol, 1,88 g) en DMF anhidro (15 ml) se añadió 0xona (3,72 mmol, 2,29 g). La mezcla de reacción se agitó a temperatura ambiente durante toda la noche. La TLC mostró la terminación de la reacción. La mezcla de reacción se inactivó con salmuera, se diluyó con Et0Ac y se extrajo. La capa orgánica se separó y se secó con sulfato de sodio y se filtró. La solución orgánica se evaporó a presión reducida hasta un aceite incoloro. El residuo se coevaporó con tolueno 2x20 ml para eliminar cualquier traza de agua. Rendimiento del producto 1,99 g. MS: M+1=520,5
cloruro d
Figure imgf000066_0002
A una solución de ácido (20Z,23Z)-1O-(3-(dimetilamino)propil)nonacosa-20,23-dienoico (3,82 mmol, 1,99 g) en DCM anhidro a 0 °C, se añadieron lentamente 2 gotas de DMF anhidro seguido de cloruro de oxailo (9,57 mmol, 833 ul). La mezcla de reacción se agitó a temperatura ambiente durante toda la noche. La TLC mostró la terminación de la reacción. La mezcla de reacción se concentró para proporcionar el producto como un aceite rojo marrón.
Figure imgf000066_0003
A una solución de cloruro de (20Z,23Z)-1O-(3-(dimetilamino)propil)nonacosa-20,23-dienoilo (2,22 mmol, 1,2 g) en DCM anhidro (10 ml), se añadió K2C03 (7,77 mmol, 1,07 g) seguido de una solución de 3-pentiloctan-1-ol (4,46 mmol, 0,893 g) en DCM anhidro. La mezcla de reacción se agitó a temperatura ambiente durante toda la noche. La TLC mostró la terminación de la reacción. La mezcla de reacción se inactivó con salmuera y se diluyó con DCM. La capa orgánica se extrajo, se separó y se secó con sulfato de sodio. La solución orgánica se filtró y se evaporó a presión reducida. El residuo se purificó por ISC0 (Si02 : O-40 % de Et0Ac y hexano) para proporcionar el producto como un aceite rojo marrón (99,5 mg). MS: M+1=703,7. 1H NMR (400 MHz, Cloroformo-d) 55,36 (tq, J = 10,9, 5,5, 4,2 Hz, 4H), 4,08 (t, J = 7,1 Hz, 2H), 2,77 (t, J = 6,5 Hz, 2H), 2,28 (t, J = 7,5 Hz, 2H), 2,21 (s, 6H), 2,05 (q, J = 6,9 Hz, 4H), 1,57 (q, J = 6,8 Hz, 10H), 1,44 - 1,14 (m, 52H), 0,89 (td, J = 6,9, 2,6 Hz, 8H).
(20Z,23Z)-1O-(3-(dimetilamino)propil)nonacosa-24,23-dienoato de 2-isopropil-5-metilhexilo
Figure imgf000067_0001
MS: M+1=661,7. 1H NMR (400 MHz, Cloroformo-d) 55,35 (tq, J = 11,1, 7,0, 5,6 Hz, 4H), 4,15 - 3,88 (m, 2H), 2,77 (t, J = 6,5 Hz, 2H), 2,42 - 2,16 (m, 9H), 2,05 (q, J = 6,9 Hz, 4H), 1,77 (pd, J = 6,9, 4,6 Hz, 1H), 1,61 (p, J = 7,1 Hz, 2H), 1,53 - 1,03 (m, 46H), 0,88 (td, J = 6,2, 3,1 Hz, 14H).
Ejemplo 3: Preparación de nanopartículas lipídicas
Los lípidos catiónicos descritos en la presente descripción se usan para formular liposomas que contienen el AD-1661 dúplex (mostrado en la tabla más abajo) mediante el uso de un método de mezcla en línea como se describió en la publicación internacional núm. W0 2010/088537. A menos que se indique de cualquier otra manera, las nanopartículas lipídicas tenían la formulación mostrada en la tabla más abajo.
Figure imgf000067_0002
Las formulaciones que tienen una formulación de "58/10/30/2" tenían la formulación mostrada en la tabla más abajo.
Figure imgf000067_0003
Las formulaciones que tienen una formulación de "55/10/33/2" tenían la formulación mostrada en la tabla más abajo.
Figure imgf000067_0004
Las formulaciones que tienen una formulación de "50/10/38/2" contienen 50 % molar de lípido catiónico, 10 % molar de DSPC, 38 % molar de colesterol y 2 % molar de PEG-DMG.
El ARNip AD-1661 dúplex tiene la secuencia mostrada más abajo.
Figure imgf000068_0001
La letra minúscula es la modificación 2'0Me y Nf es una nucleobase modificada con 2'F, dT es desoxitimidina, s es fosfotioato
Las nanopartículas lipídicas se prepararon de la siguiente manera. Los lípidos catiónicos, DSPC, colesterol y PEG-DMG en la relación mencionada en la tabla anterior se solubilizaron en etanol a una concentración total de lípidos de 25 mg/ml.
Se preparó una solución madre de ARNip al solubilizar el ARNip AD-1661 en un tampón acetato o citrato de pH bajo (pH=4) a 0,8 mg/ml.
Las soluciones madre deben ser completamente transparentes y los lípidos deben estar completamente solubilizados antes de combinarse con el ARNip. Por lo tanto, si se determinó que era apropiado, las soluciones madre se calentaron para solubilizar completamente los lípidos.
Las soluciones madre individuales se combinaron mediante bombeo de cada solución a una unión en T (es decir, mediante mezcla en línea). Específicamente, la solución de etanol (a 5 ml/min, por medio de un tubo de PEEK de 0,01 pulg.) y solución tampón acuosa (a 15 ml/min, por medio de un tubo de PEEK de 0,02 pulg.) se mezcló a través de una unión en T (cuerpo en T de PEEK, IDEX).
Después de la unión en T, se coloca un único tubo donde se emitirá la corriente combinada. El etanol se elimina y se cambia por PBS mediante diálisis. Después las formulaciones lipídicas se concentran mediante el uso de centrifugación o diafiltración hasta una concentración de trabajo apropiada.
Las nanopartículas lipídicas que contienen los lípidos catiónicos enumerados en la tabla en el Ejemplo 36 se prepararon como se describió anteriormente.
Ejemplo 4: Eficacia de las nanopartículas lipídicas
El factor VII (FVII), una proteína importante en la cascada de coagulación, se sintetiza en el hígado (hepatocitos) y se secreta al plasma. Los niveles de FVII en plasma pueden determinarse mediante un ensayo colorimétrico sencillo basado en placas. Como tal, FVII representa un modelo conveniente para determinar la regulación negativa mediada por ARNip de proteínas de origen hepático.
Las formulaciones de prueba de las nanopartículas lipídicas preparadas en el Ejemplo 3 se evaluaron en cuanto a su atenuación génica de FVII en ratones C57Bl/6 hembras de 7-9 semanas de edad, 15-25 g, a 0,01 y 0,03 mg/kg con 3 ratones por grupo de tratamiento. Todos los estudios incluyeron animales que recibieron solución salina tamponada con fosfato (PBS, grupo de control) o una formulación de referencia. Las formulaciones se diluyeron a la concentración apropiada en PBS inmediatamente antes de la prueba. Se pesaron los ratones y se calcularon los volúmenes de dosis apropiados (10 ml/g de peso corporal). Las formulaciones de prueba y de referencia, así como también el PBS (para animales de control) se administraron por vía intravenosa a través de la vena lateral de la cola. Los animales se anestesiaron 24 horas después con una inyección intraperitoneal de ketamina/xilazina y se recogieron 50O-700 ml de sangre mediante punción cardíaca en tubos separadores de suero (BD Microtainer). La sangre se centrifugó a 2000 x g durante 10 minutos a 15 °C y el suero se recogió y se almacenó a -70 °C hasta el análisis. Las muestras de suero se descongelaron a 37 °C durante 30 minutos, se diluyeron en PBS y se crearon alícuotas en placas de ensayo de 96 pocillos. Los niveles de factor VII se evaluaron mediante el uso de un ensayo cromogénico (kit de FVII de Biophen, Hyphen BioMed) de acuerdo con las instrucciones del fabricante y la absorbancia se midió en un lector de microplacas equipado con un filtro de longitud de onda de 405 nm.
La eficacia de las formulaciones de nanopartículas lipídicas que contienen los lípidos catiónicos más abajo se determinó mediante el procedimiento anterior. La Figura 1 muestra los niveles relativos de proteína FVII en el día 3 (a una concentración de ARNip de 0,01 y 0,03 mg/kg). La formulación AF-011 contenía el lípido catiónico conocido como MC3.
Figure imgf000069_0001
La eficacia de las formulaciones de nanopartículas lipídicas que contienen los lípidos catiónicos más abajo se determinó mediante el procedimiento anterior. La Figura 2 muestra los niveles relativos de proteína FVII en el día 2 (a una concentración de ARNip de 0,01 y 0,03 mg/kg). Los valores de logP para los lípidos catiónicos enumerados en la tabla más abajo se calcularon mediante el uso del software disponible en http://www.molinspiration.com/services/logp.html de Molinspiration Cheminformatics de Slovensky Grob, República eslovaca.
Figure imgf000069_0002
Figure imgf000070_0001
ti ió
La eficacia de las formulaciones de nanopartículas lipídicas que contienen los lípidos catiónicos más abajo se determinó mediante el procedimiento anterior. La Figura 3 muestra los niveles relativos de proteína FVII (a una concentración de ARNip de 0,01 y 0,03 mg/kg). N/P se refiere a la relación de grupos amino de los lípidos catiónicos respecto a los grupos fosfato en el ARNip.
Figure imgf000071_0001
La estructura de AD-167990 se muestra más abajo.
Figure imgf000071_0002
La letra minúscula es la modificación 2'0Me y Nf es una nucleobase modificada con 2'F, dT es desoxitimidina, s es fosfotioato
La eficacia de las formulaciones de nanopartículas lipídicas que contienen los lípidos catiónicos más abajo se determinó mediante el procedimiento anterior. La Figura 4 muestra los niveles relativos de proteína FVII después de 48 horas (a una concentración de ARNip de 0,005, 0,01 y 0,03 mg/kg).
Figure imgf000071_0003
Figure imgf000072_0001
ti ió
Ejemplo 5: Estudio en primates no humanos
El propósito de este estudio es determinar la farmacodinámica de múltiples nanopartículas lipídicas (LNP) dirigidas a la proteína F12 después de una única dosis de infusión intravenosa a macacos cangrejeros machos y/o hembras. En este estudio se probaron cinco formulaciones de nanopartículas lipídicas con lípidos diferentes (AF-011, AF-070, AF-079, AF-073 y AF-074) que tienen ARNip de F12 AD-167990. Cada una de estas formulaciones se administró a macacos cangrejeros el día 1 mediante infusión intravenosa durante aproximadamente 60 minutos (3 animales/grupo/formulación) con una dosis diana de 0,3 mg/kg. Para todos los grupos, se recogió sangre (aproximadamente 1 ml) de cada animal los días -5, -1, 1 (antes de la dosis), 2, 3, 5, 8, 15, 22, 29, 36, 43, 50, 57 y 64. Los niveles de proteína plasmática F12 se determinaron mediante el uso del ensayo de F12 mediante el uso del kit ELISA de ensayo de antígeno total del factor XII humano de Molecular Innovations (HFXIIKT-T0T).
Las formulaciones descritas en la tabla más abajo se prepararon como se describió en el Ejemplo 3 con el ARNip de F12 AD-167990.
Figure imgf000072_0002
Figure imgf000073_0001
ti ió
La tabla más abajo proporciona el protocolo usado para cada formulación. La Figura 5 muestra los niveles plasmáticos relativos de F12 (con relación a antes de la dosis).
Figure imgf000073_0002
Ejemplo 6: Estudio en primates no humanos
Este fue un estudio farmacodinámico (PD) / farmacocinético (PK) de dosis única de múltiples nanopartículas lipídicas (LNP) dirigidas a la proteína factor XII (F12) después de una única dosis de infusión intravenosa a macacos cangrejeros machos y/o hembras. En este estudio se probaron seis formulaciones de nanopartículas lipídicas con lípidos diferentes (AF-079, AF-093, AF-0783, AF-ü73, AF-094 y AF-011) que tienen ARNip de F12 AD-167990. Cada una de estas formulaciones se administró a macacos cangrejeros el día 1 mediante infusión intravenosa durante aproximadamente 60 minutos (3 animales/grupo/formulación) con una dosis diana de 0,03, 0,1 o 0,3 mg/kg. Los niveles de proteína plasmática F12 se determinaron mediante el uso de un ensayo de F12 mediante el uso de un kit ELISA de ensayo de antígeno total del factor XII humano de Molecular Innovations (HFXIIKT-T0T) como se informó anteriormente.
El diseño del estudio se muestra en la tabla más abajo.
Figure imgf000073_0003
Figure imgf000074_0001
Las formulaciones descritas en la tabla más abajo se prepararon como se describió en el Ejemplo 3 con el ARNip de F12 AD-167990.
Figure imgf000075_0001
Figure imgf000076_0001
Las Figuras 6A, 6B y 7-9 muestran la respuesta a la dosis con AF-094, una dosis única de AF-079, AF-073, AF-093 y AF-083, respectivamente.

Claims (15)

REIVINDICACI0NES
1. Un compuesto de fórmula (A):
Figure imgf000077_0001
R? ........ I
Fórmula (A)
o una sal de este, en donde
R' es/está ausente, hidrógeno o alquilo;
con respecto a R1 y R2,
(i) R1 y R2 son cada uno, independientemente, alquilo, alquenilo, alquinilo, cicloalquMalquilo, heterociclo o R10 opcionalmente sustituido;
(ii) R1 y R2, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo heterocíclico opcionalmente sustituido; o
(iii) uno de R1 y R2 es un alquilo, alquenilo, alquinilo, cicloalquilo, cicloalquilalquilo o heterociclo opcionalmente sustituido, y el otro forma un anillo heterocíclico o heteroarilo de 4-10 miembros con (a) el átomo de nitrógeno adyacente y (b) el grupo (R)a adyacente al átomo de nitrógeno;
cada caso de R es, independientemente, -(CR3R4)-;
cada caso de R3 y R4 es, independientemente H, halógeno, 0H, alquilo, alcoxi, -NH2 , R10, alquilamino o dialquilamino;
cada caso de R10 se selecciona independientemente de PEG y polímeros basados en poli(oxazolina), óxido de polietileno), poli(alcohol vinílico), poli(glicerol), poli(N-vinilpirrolidona), poli[N-(2-hidroxipropil)metacrilamida] y poli(aminoácidos), en donde (i) el PEG o polímero es lineal o ramificado, (ii) el PEG o polímero se polimeriza por n subunidades, (iii) n es un grado de polimerización promedio en número entre 10 y 200 unidades, y (iv) el compuesto tiene a lo máximo dos grupos R10;
la línea discontinua hasta Q está ausente o es un enlace;
cuando la línea discontinua hasta Q está ausente, entonces Q está ausente o es -O-, -NH-, -N(R5)-, -S-, -C(O)-, -C(O)O-, -OC(O)-, -C(O)N(R4)-, -N(R5)C(O)-, -S-S-, -OC(O)O-, -O-N=C(R5)-, -C(R5)=N-O-, -0C(O)N(R5)-, -N(R5)C(O)N(R5)-, -N(R5)C(O)O-, -C(O)S-, -C(S)O- o -C(R5)=N-O-C(O)-; o
cuando la línea discontinua hasta Q es un enlace entonces (i) b es 0 y (ii) Q y el carbono terciario adyacente a este (C*) forman un grupo heterocíclico mono- o bicíclico sustituido o no sustituido que tiene de 5 a 10 átomos en el anillo;
cada caso de R5 es, independientemente, H o alquilo;
X es alquileno o alquenileno;
M1 es un grupo biodegradable, seleccionado de -OC(O)-, -C(O)O-, -SC(O)-, -C(O)S-, -OC(S)-, -C(S)O-, -S-S-, -C(R5)=N-, -N=C(R5)-, -C(R5)=N-O-, -O-N=C(R5)-, -C(O)(NR5)-, -N(R5)C(O)-, -C(S)(NR5)-, -N(R5)C(O)-, -N(R5)C(O)N(R5)-, -OC(O)O-, -OSi(R5)2O-, -C(O)(CR3R4)C(O)O-, -OC(O)(CR3R4)C(O)-, y
Figure imgf000077_0002
en donde R11 es un alquilo o alquenilo C2-C8 ;
a es 1, 2, 3, 4, 5 o 6;
b es 0, 1, 2 o 3;
Z1 es un grupo alquilo C6-C14 ramificado; y
Z2 es alquenilo C4-C20, en donde el grupo alquenilo puede sustituirse opcionalmente con uno o dos átomos de flúor en la posición alfa respecto a un enlace doble que está entre el enlace doble y el extremo terminal de Z2.
2. El compuesto de acuerdo con la reivindicación 1, en donde
(i) R'R1R2N-(R)a-Q-(R)b- es (CH3)2N-(CH2)2-, (CH3)2N-(CH2)3-C(0)O-, (CH3)2N-(CH2)2-NH-C(O)O-, (CH3)2N-(CH2)2-OC(O)-NH- o (CH3)2N-(CH2)3-C(CH3)=N-O-;
(ii) R1 y R2 son ambos alquilo;
(iii) M1 es -OC(O)- o -C(O)O-;
(iv) Z1 es un grupo alquilo C6-C10 ramificado, preferentemente, en donde Z1 es -CH(CH2CH3)(CH2CH2CH2CH3), -CH2CH(iPr)(CH2CH2 iPr) o -CH2CH(n-Bu)2 ; y/o
(v) Z2 es un alquenilo C19 que contiene uno o dos enlaces dobles, preferentemente en donde Z2 es
(CH2)gCH=CHCH2CH=CH(CH2)4CHa.
Figure imgf000078_0001
4. El compuesto de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el compuesto tiene forma de una sal farmacéuticamente aceptable o forma de un lípido catiónico.
5. Una partícula lipídica que comprende un lípido neutro, un lípido con PEG y un lípido catiónico de acuerdo con la reivindicación 4.
6. La partícula lipídica de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el lípido neutro se selecciona de diestearoilfosfatidilcolina (DSPC), 1,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfocolina (DPPC), 1-palmitoil-2-oleoil-snfosfatidilcolina (P0PC), 1,2-dileoil-sn-3-fosfoetanolamina (D0PE) o SM; y la partícula lipídica comprende además un esterol.
7. La partícula lipídica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 5 y 6, en donde el lípido catiónico está presente en un porcentaje molar de 20 % y 60 %; el lípido neutro está presente en un porcentaje molar de 5 % a 25 %; el esterol está presente en un porcentaje molar de 25 % a 55 %; y el lípido con PEG es PEG-DMA, 1,2-dimiristoil-sn-glicerol-metoxi polietilenglicol (PEG-DMG), o una de sus combinaciones, y está presente en un porcentaje molar de 0,5 % a 15 %.
8. La partícula lipídica de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el lípido con PEG es 1,2-dimiristoil-snglicerol-metoxi polietilenglicol (PEG-DMG).
9. La partícula lipídica de acuerdo con la reivindicación 8, en donde la partícula lipídica comprende 50 % molar del lípido catiónico, 10 % de diestearoilfosfatidilcolina (DSPC), 38,5 % de colesterol y 1,5 % de 1,2-dimiristoilsn-glicerol-metoxi polietilenglicol (PEG-DMG), en base al 100 % de los componentes lipídicos en la partícula lipídica; o
en donde la partícula lipídica comprende 58 % molar del lípido catiónico, 10 % de diestearoilfosfatidilcolina (DSPC), 30 % de colesterol y 2 % de 1,2-dimiristoil-sn-glicerol-metoxi polietilenglicol (PEG-DMG), en base al 100 % de los componentes lipídicos en la partícula lipídica.
10. La partícula lipídica de cualquiera de las reivindicaciones 6-9, que comprende además un agente activo, preferentemente en donde el agente activo es un ácido nucleico seleccionado de un plásmido, un oligonucleótido inmunoestimulador, un ARNip, un oligonucleótido antisentido, un microARN, un antagomir, un aptámero y una ribozima.1
11. Una composición farmacéutica que comprende una partícula lipídica de una cualquiera de las reivindicaciones 6-10 y un portador farmacéuticamente aceptable.
12. Una partícula lipídica de acuerdo con la reivindicación 10 para el uso en un método para modular la expresión de un gen diana en una célula, preferentemente, en donde el agente activo es un ácido nucleico que es un ARNip.
13. La composición farmacéutica de acuerdo con la reivindicación 11 para el uso en un método para tratar una enfermedad o trastorno caracterizado por la sobreexpresión de un polipéptido en un sujeto, en donde el agente activo es un ácido nucleico seleccionado del grupo que consiste en un ARNip, un microARN y un oligonucleótido antisentido, y en donde el ARNip, microARN u oligonucleótido antisentido incluye un polinucleótido que se une específicamente a un polinucleótido que codifica el polipéptido o un complemento de este.
14. La composición farmacéutica de acuerdo con la reivindicación 11 para el uso en un método para tratar una enfermedad o trastorno caracterizado por la subexpresión de un polipéptido en un sujeto, en donde el agente activo es un plásmido que codifica el polipéptido o una variante funcional o fragmento de este.
15. La composición farmacéutica de acuerdo con la reivindicación 11 para el uso en un método para inducir una respuesta inmunitaria en un sujeto, en donde el agente activo es un oligonucleótido inmunoestimulador.
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