ES3046484T3 - Biodegradable lipids for the delivery of active agents - Google Patents

Biodegradable lipids for the delivery of active agents

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ES3046484T3
ES3046484T3 ES23157471T ES23157471T ES3046484T3 ES 3046484 T3 ES3046484 T3 ES 3046484T3 ES 23157471 T ES23157471 T ES 23157471T ES 23157471 T ES23157471 T ES 23157471T ES 3046484 T3 ES3046484 T3 ES 3046484T3
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ES
Spain
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approximately
lipid
group
alkyl
peg
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Muthusamy Jayaraman
Guo He
Martin Maier
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Alnylam Pharmaceuticals Inc
Original Assignee
Alnylam Pharmaceuticals Inc
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Abstract

La presente invención se refiere a un lípido catiónico con uno o más grupos biodegradables ubicados en una fracción lipídica (p. ej., una cadena hidrófoba) del lípido catiónico. Estos lípidos catiónicos pueden incorporarse a una partícula lipídica para administrar un agente activo, 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, como un ácido nucleico. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0003] Lípidos biodegradables para la administración de agentes activos
[0005] La presente invención se refiere a lípidos biodegradables, a partículas lipídicas que comprenden los mismos, a una composición farmacéutica que comprende dichas partículas lipídicas, y a su uso en métodos para modular la expresión de un gen diana en una célula.
[0007] Los ácidos nucleicos terapéuticos incluyen, por ejemplo, ARN de interferencia pequeño (ARNsi), microARN (miARN), oligonucleótidos antisentido, ribozimas, plásmidos, ácidos nucleicos inmunoestimulantes, antisentido, antagomir, antimir, mimético de microARN, supermir, adaptador U1 y aptámero. En el caso de ARNsi o miARN, estos ácidos nucleicos pueden regular a la baja los niveles intracelulares de proteínas específicas a través de un proceso denominado interferencia de ARN (ARNi). Las aplicaciones terapéuticas de ARNi son extremadamente amplias, ya que las construcciones de ARNsi y miARN pueden sintetizarse con cualquier secuencia de nucleótidos dirigida contra una proteína diana. Hasta la fecha, las construcciones de ARNsi han mostrado la capacidad de regular a la baja específicamente las proteínas diana en modelos tantoin vitrocomoin vivo.Además, actualmente se están evaluando construcciones de ARNsi en estudios clínicos.
[0009] Sin embargo, dos problemas a los que se enfrentan actualmente las construcciones de ARNsi o miARN son, en primer lugar, su susceptibilidad a la digestión por nucleasas en el plasma y, en segundo lugar, su capacidad limitada para acceder al compartimento intracelular donde pueden unirse a la proteína RISC cuando se administran sistémicamente como el ARNsi o miARN libre. Las nanopartículas lipídicas formadas a partir de lípidos catiónicos con otros componentes lipídicos, tales como colesterol y PEG lípidos, y oligonucleótidos (tales como ARNsi y miARN) se han usado para facilitar la captación celular de los oligonucleótidos.
[0011] En este contexto, WO 2014/089239 A1 describe nanopartículas lipídicas que contienen un lípido catiónico biodegradable que proporcionan la administración de ingredientes farmacéuticos activos, tales como ARNsi. Además, WO 2013/116126 A1 describe lípidos catiónicos que pueden usarse en combinación con otros componentes lipídicos tales como colesterol y PEG-lípidos para formar nanopartículas lipídicas con oligonucleótidos. Sigue existiendo la necesidad de lípidos catiónicos y nanopartículas lipídicas mejoradas para la administración de oligonucleótidos. Preferiblemente, estas nanopartículas lipídicas proporcionarían altas relaciones fármaco:lípido, protegerían el ácido nucleico de la degradación y el aclaramiento en el suero, serían adecuadas para la administración sistémica y proporcionarían la administración intracelular del ácido nucleico. Además, estas partículas de lípido-ácido nucleico deberían ser bien toleradas y proporcionar un índice terapéutico adecuado, de manera que el tratamiento del paciente a una dosis efectiva del ácido nucleico no esté asociado con una toxicidad y/o riesgo significativo para el paciente.
[0013] La presente invención se expone en las reivindicaciones adjuntas.
[0015] Las referencias a métodos de tratamiento en los párrafos posteriores de esta descripción deben interpretarse como referencias a los compuestos, composiciones farmacéuticas y medicamentos de la presente divulgación para su uso en un método para el tratamiento del cuerpo humano mediante terapia (o para el diagnóstico cuando sea apropiado).
[0017] Una realización 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, lípido modificado con PEG), donde la relación molar del lípido catiónico biodegradable al esterol varía de aproximadamente 1,6:1 a aproximadamente 2,0:1 y/o la relación molar del lípido catiónico biodegradable 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 en relación con la cantidad de esterol y/o lípido neutro exhiben una eficacia mejorada para la administración de un agente activo (por ejemplo, ARNsi). En una realización, 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- o -OC(O)-). En una realización 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 2.000.
[0019] En una realización adicional, la relación molar del lípido catiónico biodegradable al esterol es de aproximadamente 1,7 a aproximadamente 1,9:1, tal como aproximadamente 1,9:1. En otra realización, la relación molar del lípido catiónico biodegradable al lípido neutro varía de aproximadamente 5,5:1 a aproximadamente 5,8:1, tal como aproximadamente 5,8:1.
[0021] En una realización, la partícula lipídica comprende de aproximadamente el 55 a aproximadamente el 60 % en moles del lípido catiónico biodegradable, tal como aproximadamente el 58 % en moles (basado en el 100 % en moles de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). La partícula lipídica puede comprender de aproximadamente el 28 a aproximadamente el 33 % en moles del esterol, tal como de aproximadamente el 28 a aproximadamente el 32 % en moles (basado en el 100 % en moles de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En una realización, la partícula lipídica comprende de aproximadamente el 3 a aproximadamente el 12 % en moles, tal como de aproximadamente el 5 a aproximadamente el 12 % en moles, de aproximadamente el 8 a aproximadamente el 12 % en moles, o de aproximadamente el 9 a aproximadamente el 11 % en moles, del lípido neutro (basado en el 100 % en moles de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En otra realización, la partícula lipídica comprende aproximadamente el 10 % en moles del lípido neutro (basado en el 100 % en moles de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En otra realización más, la partícula lipídica comprende de aproximadamente el 0,5 a aproximadamente el 10 % en moles, tal como de aproximadamente el 0,5 a aproximadamente el 5 % en moles o de aproximadamente el 1 a aproximadamente el 3 % en moles, del lípido capaz de reducir la agregación (por ejemplo, un lípido modificado con PEG) (basado en el 100 % en moles de los componentes lipídicos en la partícula lipídica).
[0023] Otra realización 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, lípido modificado con PEG), donde la partícula lipídica comprende de aproximadamente el 55 a aproximadamente el 60 % en moles del lípido catiónico biodegradable y de aproximadamente el 33 a aproximadamente el 28 % en moles del esterol (basado en el 100 % en moles de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En una realización, la partícula lipídica comprende aproximadamente el 58 % en moles del lípido catiónico biodegradable (basado en el 100 % en moles de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En otra realización, la partícula lipídica comprende de aproximadamente el 3 a aproximadamente el 12 % del lípido neutro, y de aproximadamente el 0,5 a aproximadamente el 10 % en moles del lípido capaz de reducir la agregación (basado en el 100 % en moles de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En otra realización más, la partícula lipídica comprende aproximadamente el 10 % en moles del lípido neutro (basado en el 100 % en moles de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En otra realización más, la partícula lipídica comprende aproximadamente el 2 % en moles del lípido capaz de reducir la agregación (basado en el 100 % en moles de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En una realización, la partícula lipídica comprende de aproximadamente el 55 a aproximadamente el 60 % en moles del lípido catiónico, de aproximadamente el 3 a aproximadamente el 12 % del lípido neutro, de aproximadamente el 28 a aproximadamente el 33 % en moles del esterol, y de aproximadamente el 0,5 a aproximadamente el 10 % en moles del lípido capaz de reducir la agregación (basado en el 100 % en moles de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En otra realización más, la partícula lipídica comprende aproximadamente el 58 % del lípido catiónico, aproximadamente el 10 % del lípido neutro, aproximadamente el 30 % del esterol, y aproximadamente el 2 % del lípido capaz de reducir la agregación (basado en el 100 % en moles de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En otra realización más, la partícula lipídica comprende aproximadamente el 55 % del lípido catiónico, aproximadamente el 10 % del lípido neutro, aproximadamente el 33 % del esterol, y aproximadamente el 2 % del lípido capaz de reducir la agregación (basado en el 100 % en moles de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En una realización 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 2.000.
[0025] Una realización es un lípido catiónico que tiene la fórmula (A):
[0028]
[0031] o una sal del mismo (por ejemplo, una sal farmacéuticamente aceptable del mismo), en donde
[0033] R' está ausente, es hidrógeno o alquilo (por ejemplo, alquilo C<1>-C<4>);
[0035] con respecto a R1 y R2,
[0037] (i) R1 y R2 son cada uno, independientemente, alquilo, alquenilo, alquinilo, cicloalquilalquilo, heterociclo o R10 opcionalmente sustituido;
[0039] (ii) R1 y R2, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo heterocíclico opcionalmente sustituido; o
[0041] (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;
[0043] cada aparición de R es, independientemente, -(CR3R4)-;
[0044] cada aparición de R3 y R4 son, independientemente, H, halógeno, OH, alquilo, alcoxi, -NH<2>, R10, alquilamino o dialquilamino (en una realización preferida, cada aparición de R3 y R4 son, independientemente, H o alquilo C<1>-C<4>);
[0045] cada aparición 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(aminoácido)s, 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 como máximo dos grupos R10 (preferiblemente como máximo un grupo R10);
[0047] la línea discontinua a Q está ausente o es un enlace;
[0049] cuando la línea discontinua a 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(R)-5)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
[0051] cuando la línea discontinua a Q es un enlace entonces (i) b es 0 y (ii) Q y el carbono terciario adyacente a él (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 O y S, preferiblemente O);
[0053] cada aparición de R5 es, independientemente, H o alquilo (por ejemplo, alquilo C<1>-C<4>);
[0055] X es alquileno o alquenileno (por ejemplo, alquileno C<4>a C<20>o alquenileno C<4>a C<20>);
[0057]
[0059] R11 es un alquilo o alquenilo C<2>-C<8>);
[0061] a es 1,2, 3, 4, 5 o 6;
[0063] b es 0, 1, 2 o 3;
[0065] Z1 es un grupo alquilo C<6>-C<14>ramificado; y
[0067] Z2 es un alquenilo C<4>-C<20>, en donde el grupo alquenilo puede estar sustituido opcionalmente con uno o dos átomos de flúor en la posición alfa con respecto a un doble enlace que está entre el doble enlace y el extremo de Z2 (por
[0069] ejemplo
.
[0071] El grupo R'R1R2N-(R)a-Q-(R)b- puede ser cualquiera de los grupos de cabeza descritos en la presente memoria, incluyendo los mostrados en la Tabla 1 a continuación, y sales de los mismos. En una realización preferida, R'R1 R2N-(R)a-Q-(R)b- es (CH3)2N-(CH2)2-, (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 realización preferida, R'R1R2N-(R)a-Q-(R)b- es (CH3)2N-(CH2)2-.
[0073] En una realización, R1 y R2 son ambos alquilo (por ejemplo, metilo, etilo o una combinación de los mismos). En una realización, R1 y R2 son ambos metilo. En otra realización, uno de R1 y R2 es metilo y el otro de R1 y R2 es etilo.
[0075] En una realización adicional, a es 2. En otra realización, b es 0. En otra realización, Q está ausente. En otra realización más, a es 2, b es 0 y Q está ausente. En otra realización más, a es 4, b es 0 y Q es -O-.
[0077] En otra realización, X es -(CH<2>)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 realización, n es 4, 5, 6, 7, 8, 9 o 10. En una realización, X es -(CH2)7-9-. En una realización ejemplar, X es -(CH2)7-. En una realización ejemplar, X es -(CH<2>)<8>-. En una realización ejemplar, X es -(CH2)9-.
[0079] En realizaciones adicionales, M1 es -OC(O)- o -C(O)O-. Por ejemplo, en una realización, M1 es -C(O)O-. En otra realización, M1 es -OC(O)-.
[0081] En otra realización, Z1 es un grupo alquilo C<6>-C<10>ramificado, por ejemplo, -CH(CH2CH3)(CH2CH2CH2CH3), -CH<2>CH(iPr)(CH<2>CH<2>iPr) o -CH<2>CH(n-Bu)<2>.
[0082] En otra realización, Z2 es alquenilo C<19>que contiene uno o dos dobles enlaces. Por ejemplo, Z2 es -(CH2)gCH=CHCH2CH=CH(CH2)4CH3.
[0083] Otra realización más es un lípido catiónico seleccionado de:
[0085]
[0086]
[0088] y sales del mismo (por ejemplo, sales farmacéuticamente aceptables del mismo). Aún una realización es un compuesto que tiene la fórmula (A-I):
[0091]
[0093] o una sal del mismo (por ejemplo, una sal farmacéuticamente aceptable del mismo); en donde
[0094] s, t, u, v y q son cada uno, independientemente, 0, 1,2, 3, 4, 5, 6 o 7; y
[0095] 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).
[0096] Los grupos de cabeza adecuados incluyen cualquiera de los descritos en la presente memoria (véase, por ejemplo, la Tabla 1A).
[0097] En ciertas realizaciones, el grupo de cabeza es (CH3)2N-(CH2)2-, (CH3)2N-(CH2)3-C(O)O-, (CH3)2N-(CH2)2-NH-C(O)O-, (CH<3>)<2>N-(CH<2>)<2>-OC(O)-NH-, o (CH<3>)<2>N-(CH<2>)<3>-C(CH<3>)=N-O-. En una realización, el grupo de cabeza es (CH3)2N-(CH2)2-.
[0098] En una realización, la variable s es de 3 a 5, tal como 4.
[0099] En una realización, la variable t es de 4 a 6, tal como 5.
[0100] En una realización, la variable q es de 2 a 4, tal como 3.
[0101] En una realización, la variable u es de 0 a 2, tal como 1.
[0102] En una realización, la variable v es de 0 a 2, tal como 1.
[0103] Otra realización más es un compuesto que tiene la fórmula (A-II):
[0106]
[0108] o una sal del mismo (por ejemplo, una sal farmacéuticamente aceptable del mismo) en donde
[0109] b es 0, 1, 2 o 3;
[0110] s es 0, 1, 2, 3, 4 o 5;
[0111] R200 es alquilo C<12>-C<22>, alquenilo C<12>-C<22>o alquinilo C<12>-C<22>; y
[0112] R100 es alquilo C<5>-C<15>, alquenilo C<5>-C<15>o alquinilo C<5>-C<15>.
[0113] En una realización, b es 1.
[0114] En una realización, s es 2, 3 o 4, tal como 3.
[0115] En una realización, R100 es un alquilo C<8>-C<12>.
[0116] En una realización, R200 es alquilo C<12>-C<14>, alquenilo C<12>-C<14>o alquinilo C<12>-C<14>.
[0117] En otra realización, R200 es alquilo C<18>-C<20>, alqunilo C<18>-C<20>o alquinilo C<18>-C<20>.
[0118] Estos lípidos catiónicos descritos en la presente memoria pueden incorporarse en partículas lipídicas. Una realización es una partícula lipídica que comprende un lípido catiónico, tal como los descritos anteriormente (incluyendo los de fórmula (A), (A-I) y (A-II)). Cada uno de los lípidos catiónicos descritos en la presente memoria incluye uno o más grupos biodegradables. Los grupos biodegradables están localizados 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 (por ejemplo, un ARNsi). La incorporación del grupo o grupos biodegradables en el lípido da como resultado un metabolismo más rápido y la eliminación del lípido del cuerpo después de la administración del agente activo a un área diana. Como resultado, estos lípidos tienen menor toxicidad que lípidos similares sin los grupos biodegradables.
[0119] Las partículas lipídicas descritas en la presente memoria pueden comprender además un agente activo. Los ejemplos no limitantes de agentes activos incluyen ácidos nucleicos, tales como plásmidos, oligonucleótidos inmunoestimuladores, ARNsi, oligonucleótidos antisentido, microARN, antagomirs, aptámeros y ribozimas. En una realización preferida, el ácido nucleico es un ARNsi.
[0120] Las partículas lipídicas descritas en la presente memoria pueden incorporarse en una composición farmacéutica. Una realización es una composición farmacéutica que comprende una partícula lipídica descrita en la presente memoria y un vehículo farmacéuticamente aceptable. La partícula lipídica incluye preferiblemente un agente activo, tal como un ácido nucleico. En una realización preferida, el agente activo es un ARNsi.
[0121] Otra realización 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 memoria. En una realización, el agente activo es un ácido nucleico que es un ARNsi.
[0122] Otra realización 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 memoria. En una realización, el agente activo es un ácido nucleico seleccionado del grupo que consiste en un ARNsi, un microARN y un oligonucleótido antisentido, y en donde el ARNsi, microARN u oligonucleótido antisentido incluye un polinucleótido que se une específicamente a un polinucleótido que codifica el polipéptido, o un complemento del mismo.
[0123] Otra realización más es un método para tratar una enfermedad o trastorno caracterizado por la infraexpresión de un polipéptido en un sujeto, que comprende proporcionar al sujeto una composición farmacéutica descrita en la presente memoria. En una realización preferida, el agente activo es un plásmido que codifica el polipéptido o una variante funcional o fragmento del mismo.
[0124] Otra realización más es un método para inducir una respuesta inmunitaria en un sujeto, que comprende proporcionar al sujeto una composición farmacéutica descrita en la presente memoria. En una realización preferida, el agente activo es un oligonucleótido inmunoestimulador.
[0125] Las figuras muestran:
[0126] La Figura 1 es un gráfico de barras que representa los niveles relativos de la proteína del Factor VII después de la administración de las formulaciones lipídicas descritas en el Ejemplo 4.
[0127] La Figura 2 es un gráfico de barras que representa los niveles relativos de la proteína del Factor VII después de la administración de las formulaciones lipídicas descritas en el Ejemplo 4.
[0128] La Figura 3 es un gráfico de barras que representa los niveles relativos de la proteína del Factor VII después de la administración de las formulaciones lipídicas descritas en el Ejemplo 4.
[0129] La Figura 4 es un gráfico de barras que representa los niveles relativos de la proteína del Factor VII después de la administración de las formulaciones lipídicas descritas en el Ejemplo 4.
[0130] La Figura 5 es un gráfico que representa los niveles relativos en plasma del Factor XII después de la administración de las formulaciones lipídicas descritas en el Ejemplo 5.
[0131] La Figura 6A es un gráfico que representa los niveles relativos en plasma 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.
[0132] La Figura 6B es un gráfico que representa los niveles relativos en plasma 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 relativos en plasma 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 relativos en plasma 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 relativos en plasma 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.
[0133] El lípido catiónico
[0134] El lípido catiónico puede ser cualquier lípido catiónico biodegradable conocido en la técnica, tal como los descritos en las Publicaciones Internacionales No. WO 2011/153493, WO 2013/086322, WO 2013/086354 y WO 2013/086373, Patentes de EE. UU. No. 9.012.498, 9.061.063 y 9.463.247 y Publicación de Patente de EE. UU. No. 2014/0308304. Estos lípidos catiónicos biodegradables incluyen uno o más grupos biodegradables. Esto da como resultado un metabolismo y una eliminación más rápidos del lípido catiónico del cuerpo después de la administración del agente activo a un área diana. Como resultado, estos lípidos catiónicos tienen una toxicidad sustancialmente menor que los lípidos catiónicos similares sin los grupos biodegradables. En una realización, uno o más grupos biodegradables están localizados en la sección media o distal de un resto lipídico (por ejemplo, una cadena hidrófoba) del lípido catiónico.
[0135] En una realización, el lípido catiónico biodegradable tiene la fórmula (A):
[0138]
[0140] o una sal del mismo (por ejemplo, una sal farmacéuticamente aceptable del mismo), en donde
[0141] R' está ausente, es hidrógeno o alquilo (por ejemplo, alquilo C<1>-C<4>);
[0142] con respecto a R1 y R2,
[0143] (i) R1 y R2 son cada uno, independientemente, alquilo, alquenilo, alquinilo, cicloalquilalquilo, heterociclo o R10 opcionalmente sustituido;
[0144] (ii) R1 y R2, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo heterocíclico opcionalmente sustituido; o
[0145] (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;
[0146] cada aparición de R es, independientemente, -(CR3R4)-;
[0147] cada aparición de R3 y R4 son, independientemente, H, halógeno, OH, alquilo, alcoxi, -NH<2>, R10, alquilamino o dialquilamino (en una realización preferida, cada aparición de R3 y R4 son, independientemente, H o alquilo C<1>-C<4>); cada aparición 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(aminoácido)s, 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 como máximo dos grupos R10 (preferiblemente como máximo un grupo R10);
[0148] la línea discontinua a Q está ausente o es un enlace;
[0149] cuando la línea discontinua a 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-, -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
[0150] cuando la línea discontinua a Q es un enlace entonces (i) b es 0 y (ii) Q y el carbono terciario adyacente a él (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 O y S, preferiblemente O); cada aparición de R5 es, independientemente, H o alquilo (por ejemplo, alquilo C<1>-C<4>);
[0151] X es alquileno o alquenileno (por ejemplo, alquileno C<4>a C<20>o alquenileno C<4>a C<20>);
[0152] 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-0-, -0-N=C R5-, -C 0 NR5-, -N R5C 0 -, -C S NR5-, -N(R5)C(0)-,
[0153] 1
[0155] -N(R5)C(0)N(R5)-, -0C (0)0- (en donde R11 es un alquilo o alquenilo
[0156] a es 1,2, 3, 4, 5 o 6;
[0157] b es 0, 1,2 o 3;
[0158] Z1 es un grupo alquilo C<6>-C<14>ramificado; y
[0159] Z2 es un alquenilo C<4>-C<20>, en donde el grupo alquenilo puede estar sustituido opcionalmente con uno o dos átomos de flúor en la posición alfa con respecto a un doble enlace que está entre el doble enlace y el extremo de Z2 (por
[0161]
[0162] El grupo R'R1R2N-(R)a-Q-(R)b- puede ser cualquiera de los grupos de cabeza descritos en la presente memoria, incluyendo los mostrados en la Tabla 1 a continuación, y sales de los mismos. En una realización preferida, R'R1 R2N-(R)a-Q-(R)b- es (CH3)2N-(CH2)2-, (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 realización preferida, R'R1R2N-(R)a-Q-(R)b- es (CH3)2N-(CH2)2-.
[0163] En una realización, R1 y R2 son ambos alquilo (por ejemplo, metilo, etilo o una combinación de los mismos). En una realización, R1 y R2 son ambos metilo. En otra realización, uno de R1 y R2 es metilo y el otro de R1 y R2 es etilo.
[0164] En una realización adicional, a es 2. En otra realización, b es 0. En otra realización, Q está ausente. En otra realización más, a es 2, b es 0 y Q está ausente. En otra realización más, a es 4, b es 0 y Q es -O-.
[0165] En otra realización, X es -(CH<2>)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 realización, n es 4, 5, 6, 7, 8, 9 o 10. En una realización, X es -(CH<2>)<7-9>-. En una realización ejemplar, X es -(CH2)7-. En una realización ejemplar, X es -(CH<2>)s-. En una realización ejemplar, X es -(CH2)9-.
[0166] En realizaciones adicionales, M1 es -OC(O)- o -C(O)O-. Por ejemplo, en una realización, M1 es -C(O)O-. En otra realización, M1 es -OC(O)-.
[0167] En otra realización, Z1 es un grupo alquilo C<6>-C<10>ramificado, por ejemplo, -CH(CH2CH3)(CH2CH2CH2CH3), -CH<2>CH(iPr)(CH<2>CH<2>iPr) o -CH<2>CH(n-Bu)<2>.
[0168] En otra realización, Z2 es un alquenilo C<19>que tiene uno o dos dobles enlaces. Por ejemplo, Z2 puede ser -(CH2)9CH=CHCH2CH=CH(CH2)4CH3.
[0169] Otra realización más es un lípido catiónico seleccionado de:
[0172]
[0173]
[0174]
[0177] y sales del mismo (por ejemplo, sales farmacéuticamente aceptables del mismo).
[0179] En ciertas realizaciones, 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 -ON=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)<2>O-, -C(O)(CR3R4)C(O)O-, o -OC(O)(CR3R4)C(O)-.
[0181] En una realización, el grupo alifático en una o ambas colas hidrófobas del lípido catiónico incluye al menos un doble enlace carbono-carbono.
[0183] Un resto de colesterol adecuado para los lípidos catiónicos (incluyendo compuestos de fórmulas (A), (A-I) y (A-II) tiene la fórmula:
[0186]
[0189] Las realizaciones adicionales incluyen un lípido catiónico que tiene un grupo de cabeza, una o más colas hidrófobas, y un conector 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 estar 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 donadores de enlaces de hidrógeno, grupos aceptores de enlaces 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 grupo imidazol, una piridina o un grupo guanidinio. El grupo de cabeza puede ser zwitteriónico. También son adecuados otros grupos de cabeza.
[0191] 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 de 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, araquidonilo y oleilo. También son adecuadas otras colas hidrófobas.
[0193] El conector puede incluir, por ejemplo, un conector de glicérido, un conector de análogo de glicérido acíclico o un conector cíclico (incluyendo un conector espiro, un conector bicíclico y un conector policíclico). El conector puede incluir grupos funcionales tales como un éter, un éster, un fosfato, un fosfonato, un fósforotioato, un sulfonato, un disulfuro, un acetal, un cetal, una imina, una hidrazona o una oxima. También son adecuados otros conectores y grupos funcionales.
[0195] En una realización, el lípido catiónico es una mezcla racémica. En otra realización, el lípido catiónico está enriquecido en un diastereómero, por ejemplo, el lípido catiónico tiene al menos un 95 %, al menos un 90 %, al menos un 80 % o al menos un 70 % de exceso diastereomérico. En otra realización más, el lípido catiónico está enriquecido en un enantiómero, por ejemplo, el lípido tiene al menos un 95 %, al menos un 90 %, al menos un 80 % o al menos un 70 % de exceso enantiomérico. En otra realización más, el lípido catiónico es quiralmente puro, por ejemplo, es un isómero óptico individual. En otra realización más, el lípido catiónico está enriquecido en un isómero óptico.
[0197] Cuando está presente un doble enlace (por ejemplo, un doble enlace carbono-carbono o un doble enlace carbononitrógeno), puede haber isomería en la configuración alrededor del doble enlace (es decir, isomería cis/trans o E/Z). Cuando la configuración de un doble enlace se ilustra en una estructura química, se entiende que el isómero correspondiente también puede estar presente. La cantidad de isómero presente puede variar, dependiendo de las estabilidades relativas de los isómeros y la energía requerida para la conversión entre los isómeros. Por consiguiente, algunos dobles enlaces están presentes, para fines prácticos, en una sola configuración, mientras que otros (por ejemplo, cuando las estabilidades relativas son similares y la energía de conversión baja) pueden estar presentes como una mezcla de configuraciones en equilibrio inseparable.
[0199] En algunos casos, una insaturación de doble enlace 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 estar puenteado, fusionado o tener una estructura espiro.
[0201] En algunos casos, un resto de doble enlace puede reemplazarse por un resto ciclopropilo, por ejemplo,
[0203] <puede reemplazarse por>Y ^V<• Por ejemplo, el resto mostrado a continuación tiene dos dobles enlaces>carbono-carbono, cada uno de los cuales puede reemplazarse independientemente por un resto cíclico, por
[0205] ejemplo, un resto ciclopropilo. Así, los sustitutos para:
pueden incluir:
[0207]
[0210] Para un ejemplo adicional, los sustitutos para
incluyen:
[0212]
[0215] Para un ejemplo adicional, los sustitutos para
incluyen:
[0217] COOMe
[0219] Para un ejemplo adicional, los sustitutos para
incluyen:
[0221] El lípido catiónico incluye uno o más grupos biodegradables. El o los grupos biodegradables incluyen uno o más enlaces que pueden experimentar reacciones de rotura de enlaces 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 la eliminación del compuesto del cuerpo cuando se administra a un sujeto. La biodegradación se puede medir en un ensayo basado en células, donde una formulación que incluye un lípido catiónico se expone a células, y se toman muestras en diversos puntos de tiempo. Las fracciones lipídicas se pueden extraer de las células y separar y analizar por LC-MS. A partir de los datos de LC-MS, se pueden medir las velocidades de biodegradación (por ejemplo, como valores t<1>/<2>).
[0223] Por ejemplo, el compuesto
[0224]
[0226] Compuesto 1
[0228] incluye un enlace éster en cada cadena alifática, que puede experimentar hidrólisis en un entorno biológico, por ejemplo, cuando se expone a, por ejemplo, una lipasa o una esterasa. La estructura del compuesto, por supuesto, influye en la velocidad a la que el compuesto experimenta biodegradación. Por tanto, se esperaría que un compuesto relacionado tal como
[0231]
[0234] presentase una velocidad de biodegradación diferente. Se esperarían mayores efectos sobre esa velocidad a partir de cambios en la estructura del compuesto en el sitio de hidrólisis. Una modificación que puede influir en la velocidad de hidrólisis, y por lo tanto influir en la velocidad de biodegradación y eliminación del cuerpo de un sujeto, es hacer que el grupo saliente de la reacción de hidrólisis tenga un alcohol primario, en lugar de secundario.
[0235] En una realización, un lípido catiónico de cualquiera de las realizaciones descritas en la presente memoria tiene una semividain vivo(t<1>/<2>) (por ejemplo, en el hígado, bazo o 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 preferiblemente intacto o tiene una semivida suficiente para formar una nanopartícula lipídica estable que administra de manera efectiva el ingrediente farmacéutico activo deseado (por ejemplo, un ácido nucleico) a su diana, pero que después se degrada rápidamente para minimizar cualquier efecto secundario en el sujeto. Por ejemplo, en ratones, el lípido catiónico tiene preferiblemente un t<1/2>en el bazo de aproximadamente 1 a aproximadamente 7 horas.
[0237] En otra realización, un lípido catiónico de cualquiera de las realizaciones descritas en la presente memoria que contiene un grupo o grupos biodegradables tiene una semividain vivo(t<1>/<2>) (por ejemplo, en el hígado, bazo o plasma) de menos de aproximadamente el 10 % (por ejemplo, menos de aproximadamente el 7,5 %, menos de aproximadamente el 5 %, menos de aproximadamente el 2,5 %) que la del mismo lípido catiónico sin el grupo o grupos biodegradables.
[0239] Algunos lípidos catiónicos pueden representarse convenientemente como un grupo hidrófobo combinado a través de un resto central (tal como un átomo de carbono) con un grupo de cabeza. A modo de ejemplo, el compuesto:
[0242]
[0245] puede considerarse como una combinación de un grupo de cabeza, un resto central y dos grupos hidrófobos como sigue:
[0248]
[0251] Los lípidos catiónicos adecuados incluyen compuestos que están compuestos por cualquier combinación de los grupos de cabeza e hidrófobos enumerados a continuación (en combinación con un resto central (tal como un átomo de carbono central).
[0252] Algunos grupos de cabeza adecuados incluyen los representados en la Tabla 1A:
[0254] TABLA 1A
[0255]
[0256]
[0257]
[0260] Los grupos primarios 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. Otros grupos primarios adecuados incluyen los de la tabla 1B a continuación:
[0261] Tabla 1B
[0264]
[0266] Algunos grupos de cola hidrófobos adecuados incluyen los representados en la Tabla 2:
[0267] TABLA 2
[0268]
[0269]
[0270]
[0271]
[0274] Los lípidos catiónicos incluyen aquellos que tienen grupos de ácidos grasos alternativos y otros grupos dialquilamino, incluyendo aquellos en donde los sustituyentes alquilo son diferentes (por ejemplo, N-etil-N-metilamino-, N-propil-N-etilamino- y similares). Para aquellas realizaciones en donde R1 y R2 son ambos grupos alquilo, alquenilo, alquinilo o cicloalquilalquilo de cadena larga, 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 micrómetros, para fines de esterilización por filtración. Son típicos los lípidos catiónicos que contienen ácidos grasos insaturados con longitudes de cadena de carbono en el intervalo de C<10>a C<20>. También se pueden usar otros armazones 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 armazones adecuados son conocidos por los expertos en la técnica.
[0276] En ciertas realizaciones, los lípidos catiónicos tienen al menos un grupo protonable o desprotonable, de manera que el lípido está cargado positivamente a un pH a o por debajo del pH fisiológico (por ejemplo, pH 7,4), y es neutro a un segundo pH, preferiblemente a o por encima del pH fisiológico. Tales lípidos también se denominan lípidos catiónicos. Se entenderá, por supuesto, 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.
[0278] En ciertas realizaciones, 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 las partículas se neutralizarán en gran medida (aunque no completamente) en la superficie 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 parte del ácido nucleico asociado con la superficie exterior de la partícula perderá su interacción electrostática a pH fisiológico y se retirará mediante diálisis simple; reduciendo así enormemente la susceptibilidad de la partícula a la eliminación. Las mediciones de pKa de los lípidos dentro de las partículas lipídicas se pueden realizar, por ejemplo, usando la sonda fluorescente ácido 2-(p-toluidino)-6-naftaleno sulfónico (TNS), usando métodos descritos en Cullis et al., (1986)Chem Phys Lipids40, 127-144.
[0279] En realizaciones particulares, los lípidos son lípidos cargados. Tal como se usa en la presente memoria, 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 de amino cuaternario. La amina cuaternaria lleva 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 respecto 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 realizaciones, un lípido cargado se denomina "amino lípido". Véase, por ejemplo, la solicitud de patente provisional de EE. UU. 61/267,419, presentada el 7 de diciembre, 2009.
[0280] En una realización, el lípido catiónico es un compuesto de fórmula (I), que tiene un alquilo ramificado en la posición alfa adyacente al grupo biodegradable (entre el grupo biodegradable y el carbono terciario):
[0283]
[0285] o una sal del mismo (por ejemplo, una sal farmacéuticamente aceptable del mismo), en donde
[0286] R' está ausente, es hidrógeno o alquilo (por ejemplo, alquilo C<1>-C<4>);
[0287] con respecto a R1 y R2,
[0288] (i) R1 y R2 son cada uno, independientemente, alquilo, alquenilo, alquinilo, cicloalquilalquilo, heterociclo o R10 opcionalmente sustituido;
[0289] (ii) R1 y R2, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo heterocíclico opcionalmente sustituido; o
[0290] (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;
[0291] cada aparición de R es, independientemente, -(CR3R4)-;
[0292] cada aparición de R3 y R4 son, independientemente, H, halógeno, OH, alquilo, alcoxi, -NH<2>, R10, alquilamino o dialquilamino (en una realización preferida, cada aparición de R3 y R4 son, independientemente, H o alquilo C<1>-C<4>); cada aparición 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(aminoácido)s, 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 como máximo dos grupos R10 (preferiblemente como máximo un grupo R10);
[0293] la línea discontinua a Q está ausente o es un enlace;
[0294] cuando la línea discontinua a 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
[0295] cuando la línea discontinua a Q es un enlace entonces (i) b es 0 y (ii) Q y el carbono terciario adyacente a él (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 O y S, preferiblemente O); cada aparición de R5 es, independientemente, H o alquilo (por ejemplo, alquilo C<1>-C<4>);
[0296] X e Y son cada uno, independientemente, alquileno o alquenileno (por ejemplo, alquileno C<4>a C<20>o alquenileno C4 a C<20>);
[0297] M1 y M2 son cada uno, independientemente, un grupo biodegradable (por ejemplo, -OC(O)-, -C(O)O-, -SC(O)-,
[0298] -, -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)-,
[0299] R5)C(0)-, -N(R5)C(0)N(R5)-, -0C (0)0-, -0S¡(R5)20-, -C(0)(CR3R4)C(0)0-, -0C(0)(CR3R4)C(0)-,
[0301] (en donde R11 es un alquilo o alquenilo C<2>-C<8>);
[0302] cada aparición de Rz es, independientemente, alquilo C<1>-C<8>(por ejemplo, metilo, etilo, isopropilo, n-butilo, n-pentilo, o n-hexilo);
[0303] a es 1,2, 3, 4, 5 o 6;
[0304] b es 0, 1, 2 o 3; y
[0305] Z1 y Z2 son cada uno, independientemente, alquilo C<8>-C<14>o alquenilo C<8>-C<14>, en donde el grupo alquenilo puede estar sustituido opcionalmente con uno o dos átomos de flúor en la posición alfa con respecto a un doble enlace
[0307] que está entre el doble enlace y el extremo de Z1 o Z2 (por ejemplo,
[0308] El grupo R'R1R2N-(R)a-Q-(R)b- puede ser cualquiera de los grupos de cabeza descritos en la presente memoria, incluyendo los mostrados en la Tabla 1 a continuación, y sales de los mismos. En una realización preferida, R'R1 R2N-(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-.
[0309] En una realización, R1 y R2 son ambos alquilo (por ejemplo, metilo).
[0310] En una realización adicional, a es 3. En otra realización, b es 0.
[0311] En una realización adicional, a es 3, b es 0 y R es -CH<2>-. En una realización adicional más, a es 3, b es 0, R es -CH<2>- y Q es -C(O)O-. En otra realización, R1 y R2 son metilo, a es 3, b es 0, R es -CH<2>- y Q es -C(O)O-.
[0312] En otra realización, X e Y son cada uno, independientemente -(CH<2>)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 realización, n es 4, 5, 6, 7, 8, 9 o 10. En una realización ejemplar, X e Y son -(CH<2>)<6>-. En otra realización, X e Y son -(CH<2>)<7>-. En otra realización más, X e Y son -(CH<2>)<9>-. En otra realización más, X e Y son -(CH<2>)<8>-.
[0313] En realizaciones adicionales, M1 y M2 son cada uno, independientemente, -OC(O)- o -C(O)O-. Por ejemplo, en una realización, M1 y M2 son cada uno -C(O)O-.
[0314] En una realización, 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:
[0317]
[0319] o una sal del mismo (por ejemplo, una sal farmacéuticamente aceptable del mismo), en donde
[0320] R', R1, R2, R, R3, R4, R10, Q, R5, M1, M2, a y b se definen como en la fórmula (I);
[0321] X e Y son cada uno, independientemente, alquileno (por ejemplo, alquileno C6-Cs) o alquenileno, en donde el grupo alquileno o alquenileno está opcionalmente sustituido con uno o dos átomos de flúor en la posición alfa con
[0323] respecto al grupo M1 o M2 (por ejemplo,
[0324] Z1 y Z2 son cada uno, independientemente, alquilo Cs-Cu o alquenilo Cs-Ci<4>, en donde (i) el alquilo Cs-Cu o alquenilo Cs-Cu de al menos uno de Z1 y Z2 está sustituido con uno o más grupos alcoxi (por ejemplo, un alcoxi C<1>-C<4>tal como -OCH<3>) o tioalcoxi (por ejemplo, un tioalcoxi C<1>-C<4>tal como -SCH<3>-), y (ii) el grupo alquenilo puede estar opcionalmente sustituido con uno o dos átomos de flúor en la posición alfa con respecto a un doble enlace
[0326]
[0328] que está entre el doble enlace y el extremo de Z1 o Z2 (por ejemplo,?).
[0329] En una realización, la sustitución de alcoxi en Z1 y/o Z2 está en la posición beta desde el grupo M1 y/o M2.
[0330] En otra realización, X e Y son cada uno, independientemente -(CH<2>)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 realización, n es 4, 5, 6, 7, 8, 9 o 10. En una realización ejemplar, X e Y son -(CH<2>)s-. En otra realización, X e Y son -(CH<2>)<7>-. En otra realización más, X e Y son -(CH<2>)<9>-. En otra realización más, X e Y son -(CH<2>)s-.
[0331] El grupo R'R1R2N-(R)a-Q-(R)b- puede ser cualquiera de los grupos de cabeza descritos en la presente memoria, incluyendo los mostrados en la Tabla 1 a continuación, y sales de los mismos. En una realización preferida, R'R1 R2N-(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-.
[0332] En una realización, el lípido catiónico es un compuesto de fórmula (VIA), que tiene uno o más sustituyentes flúor en al menos una cola en una posición que está en alfa con respecto a un doble enlace o alfa con respecto a un grupo biodegradable:
[0335]
[0337] o una sal del mismo (por ejemplo, una sal farmacéuticamente aceptable del mismo), en donde
[0338] R1, R2, R, a y b son como se definen con respecto a la fórmula (I);
[0339] 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' está ausente, es hidrógeno o alquilo (por ejemplo, alquilo C<1>-C<4>); y
[0340] cada uno de R9 y R10 son independientemente alquilo C<12>-C<24>(por ejemplo, alquilo C<12>-C<20>), alquenilo C<12>-C<24>(por ejemplo, alquenilo C<12>-C<20>) o alcoxi C<12>-C<24>(por ejemplo, alcoxi C<12>-C<20>) (a) que tiene uno o más grupos biodegradables y (b) opcionalmente sustituido con uno o más átomos de flúor en una posición que está en (i) alfa con respecto a un grupo biodegradable y entre el grupo biodegradable y el átomo de carbono terciario marcado con un asterisco (*), o (ii) alfa con respecto a un doble enlace carbono-carbono y entre el doble enlace y el extremo del grupo R9 o R10; cada grupo biodegradable interrumpe independientemente el grupo alquilo, alquenilo o alcoxi C<12>-C<24>o está sustituido en el extremo del grupo alquilo, alquenilo o alcoxi C<12>-C<24>,
[0341] en donde
[0342] (i) al menos uno de R9 y R10 contiene un grupo flúor;
[0343] (ii) el compuesto no contiene el siguiente resto:
[0344] i .
[0345] en donde ---- es un enlace opcional; y
[0346] (iii) el extremo de R9 y R10 está separado 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).
[0347] En una realización preferida, el extremo de R9 y R10 está separado 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).
[0348] En otra realización, el extremo de R9 y/o R10 tiene la fórmula -C(O)O-CF<3>.
[0349] En otra realización, el lípido catiónico es un compuesto de fórmula (VIB), que tiene uno o más sustituyentes flúor en al menos una cola en una posición que está en alfa con respecto a un doble enlace o alfa con respecto a un grupo biodegradable:
[0352]
[0354] o una sal del mismo (por ejemplo, una sal farmacéuticamente aceptable del mismo), en donde
[0355] R', R1, R2, R, R3, R4, R10, Q, R5, M1, M2, a y b se definen como en la fórmula (I);
[0356] X e Y son cada uno, independientemente, alquileno (por ejemplo, alquileno C6-Cs) o alquenileno, en donde el grupo alquileno o alquenileno está opcionalmente sustituido con uno o dos átomos de flúor en la posición alfa con
[0358] respecto al gupo M1 o M2 (por ejemplo,
y
[0359] Z1 y Z2 son cada uno, independientemente, alquilo Cs-Cu o alquenilo Cs-Cu, en donde dicho alquenilo C<8>-C<14>está opcionalmente sustituido con uno o más átomos de flúor en una posición que está en alfa con respecto a un doble
[0361] enlace (por ejemplo,
[0362] en donde al menos uno de X, Y, Z1, y Z2 contiene un átomo de flúor.
[0363] En una realización, al menos uno de Z1 y Z2 está sustituido con dos grupos flúor en una posición que está alfa con respecto a un doble enlace o alfa de un grupo biodegradable. En una realización, al menos uno de Z1 y Z2 tiene un grupo -CF3 terminal en una posición que está en alfa con respecto a un grupo biodegradable (es decir, al menos uno de Z1 y Z2 termina con un grupo -C(O)OCF3).
[0364] Por ejemplo, al menos uno de Z1 y Z2 puede incluir uno o más de los siguientes restos:
[0365]
[0368] En una realización, X e Y son cada uno, independientemente -(CH<2>)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 realización, n es 4, 5, 6, 7, 8, 9 o 10. En una realización ejemplar, X e Y son -(CH2)7-. En otra realización ejemplar, X e Y son -(CH2)9-. En otra realización más, X e Y son -(CH<2>)s-.
[0370] El grupo R'R1R2N-(R)a-Q-(R)b- puede ser cualquiera de los grupos de cabeza descritos en la presente memoria, incluyendo los mostrados en la Tabla 1 a continuación, y sales de los mismos. En una realización preferida, R'R1 R2N-(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-.
[0372] En una realización, el lípido catiónico es un compuesto de fórmula (VII), que tiene un grupo acetal como grupo biodegradable en al menos una cola:
[0375]
[0378] Fórmula (VII)
[0380] o una sal del mismo (por ejemplo, una sal farmacéuticamente aceptable del mismo), en donde
[0382] R', R1, R2, R, R3, R4, R10, Q, R5, a y b se definen como en la fórmula (I);
[0384] X e Y son cada uno, independientemente, alquileno (por ejemplo, alquileno C6-Cs) o alquenileno, en donde el grupo alquileno o alquenileno está opcionalmente sustituido con uno o dos átomos de flúor en la posición alfa con
[0386]
[0390]
[0391] con la condición de que al menos uno de M1 y M2 es<y>
[0393] Z1 y Z2 son cada uno, independientemente, alquilo C<4>-C<14>o alquenilo C<4>-C<14>, en donde el grupo alquenilo puede estar sustituido opcionalmente con uno o dos átomos de flúor en la posición alfa con respecto a un doble enlace
[0395] que está entre el doble enlace y el extremo de Z1 o Z2 (por ejemplo,
[0397] En una realización, cada uno de M1 y M2 es
[0398] En otra realización, X e Y son cada uno, independientemente -(CH<2>)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 realización, n es 4, 5, 6, 7, 8, 9 o 10. En una realización ejemplar, X e Y son -(CH<2>)<6>-. En otra realización, X e Y son -(CH2)7-. En otra realización más, X e Y son -(CH2)9-. En otra realización más, X e Y son -(CH<2>)<8>-.
[0399] El grupo R'R1R2N-(R)a-Q-(R)b- puede ser cualquiera de los grupos de cabeza descritos en la presente memoria, incluyendo los mostrados en la Tabla 1 a continuación, y sales de los mismos. En una realización preferida, R'R1 R2N-(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-.
[0400] En otra realización, el lípido catiónico o una sal del mismo tiene:
[0401] (i) un átomo de carbono central,
[0402] (ii) un grupo de cabeza que contiene nitrógeno unido directamente al átomo de carbono central, y
[0403] (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 C<4>-C<14>, M es un grupo biodegradable, y Rf es un alquilo o alquenilo ramificado (por ejemplo, un alquilo C<10>-C<20>o alquenilo C<10>-C<20>), de manera que (i) la longitud de la cadena de -Re-M-Rf es como máximo de 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 de la cola es como máximo 20), y (ii) el grupo -Re-M-Rf tiene al menos 20 átomos de carbono (por ejemplo, al menos 21 átomos). Opcionalmente, el grupo alquilo o alquenilo en Re puede estar sustituido con uno o dos átomos de flúor en la posición alfa con respecto al grupo M1 o
[0405] M2 (por ejemplo,
También, opcionalmente, el grupo alquenilo en Rf puede estar sustituido con uno o dos átomos de flúor en la posición alfa con respecto a un doble enlace que está entre el doble enlace y el
[0407]
).
[0408] En una realización, el lípido catiónico (tal como de las fórmulas I-VII) tiene grupos hidrófobos asimétricos (es decir, los dos grupos hidrófobos tienen diferentes fórmulas químicas). Por ejemplo, el lípido catiónico puede tener la fórmula:
[0411]
[0414] Fórmula (VIII)
[0415] o una sal del mismo (por ejemplo, una sal farmacéuticamente aceptable del mismo), en donde
[0416] G es alquilo, alquenilo o alquinilo C<3>-C<15>ramificado o no ramificado (por ejemplo, un alquilo n-Cs, alquilo n-C9 o alquilo n-C<10>);
[0417] R12 es un alquileno o alquenileno ramificado o no ramificado (por ejemplo, alquileno C<6>-C<20>o alquenileno C<6>-C<20>tal como alquileno C<12>-C<20>o alquenileno C<12>-C<20>);
[0418] M<1>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-0-, -0-N=C R5-, -C 0 NR5-, -N R5C 0 -, -C S NR5-, -N(R5)C(0)-,
[0420]
(en donde
[0422] R3 y R4 se definen como en la fórmula (I);
[0423] cada aparición de R5 es, independientemente, H o alquilo (por ejemplo, alquilo C<1>-C<4>);
[0425] R13 es alquilo, alquenilo o alquinilo C3-C15 ramificado o no ramificado; y
comprende un grupo protonable que tiene un pKa de aproximadamente 4 a aproximadamente 13, más preferiblemente 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).
[0427] En una realización, el grupo primario incluye (i) un grupo de cabeza, y (ii) un resto central (por ejemplo, un átomo de carbono central) al que están unidas 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, grupo tetrahidrofuranilo central o grupo pirrolidinilo central) y un grupo heteroarilo central.
[0429] Los
representativos incluyen, pero no se limitan a,
[0431]
[0432] .
[0434] Los lípidos catiónicos asimétricos representativos incluyen:
[0437]
[0438]
[0441] en donde w es 0, 1,2 o 3; y x e y son cada uno independientemente 1,2, 3, 4, 5, 6 o 7.
[0443] En una realización, cada R es, independientemente, -(CR3R4)-, en donde R3 y R4 son cada uno, independientemente, H o alquilo (por ejemplo, alquilo C<1>-C<4>). Por ejemplo, en una realización, cada R es, independientemente, -(CHR4)-, en donde cada R4 es, independientemente, H o alquilo (por ejemplo, alquilo C<1>-C<4>). En otra realización, cada R es, independientemente, -CH<2>-, -C(CH3)2- o -CH(/Pr)- (dondeiPres isopropilo). En otra realización, cada R es -CH<2>-.
[0445] En otra realización, R5 es, en cada caso, hidrógeno o metilo. Por ejemplo, R5 puede ser, en cada caso, hidrógeno.
[0446] En una realización, 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 realización, Q es -C(O)O-.
[0448] En una realización, la línea discontinua a Q está ausente, b es 0 y R'R1 R2N-(R)a-Q- y el carbono terciario adyacente a él (C*) forman el siguiente grupo:
[0451]
[0454] donde n es de 1 a 4 (por ejemplo, n es 2).
[0456] En una realización, la línea discontinua a Q está ausente, b es 0 y R'R1 R2N-(R)a-Q- y el carbono terciario adyacente a él forman el siguiente grupo:
[0459]
[0462] donde n es de 1 a 4 (por ejemplo, n es 2), y R1, R2, R, a y b son como se definen con respecto a la fórmula (I). En una realización, a es 3.
[0464] En una realización, la línea discontinua a Q está ausente, b es 0 y R'R1 R2N-(R)a-Q- y el carbono terciario adyacente a él forman el siguiente grupo:
[0467]
[0470] donde n es de 1 a 4 (por ejemplo, n es 2), y R1, R2, R, a y b son como se definen con respecto a la fórmula (I). En una realización, a es 0. Por ejemplo, el grupo puede ser:
[0473]
[0476] En una realización, b es 0. En otra realización, a es 2, 3 o 4 y b es 0. Por ejemplo, en una realización, a es 3 y b es 0. En otra realización, a es 3, b es 0 y Q es -C(O)O-.
[0477] En ciertas realizaciones, el grupo biodegradable presente en el lípido catiónico se selecciona de un éster (por ejemplo, -C(O)O- o -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)<2>O-, -C(O)(CR3R4)C(O)O-, o -OC(O)(CR3R4)C(O)-.
[0479] En una realización preferida de los lípidos catiónicos biodegradables mencionados anteriormente, el lípido catiónico biodegradable tiene un valor logP de al menos 10,1 (calculado por el software disponible en http://www.molinspiration.com/services/logp.html de Molinspiration Cheminformatics of Slovensky Grob, República Eslovaca). Más preferiblemente, el valor logP es al menos 10,2 o 10,3.
[0481] En otra realización preferida de los lípidos catiónicos biodegradables mencionados anteriormente, el lípido catiónico biodegradable en la nanopartícula lipídica tiene un tiempo de retención en HPLC (en relación con el tiempo de retención de colesterol en la nanopartícula lipídica), denominado en lo sucesivo en la presente memoria tlípido-tcol- de al menos 1,4. (Los parámetros de HPLC se proporcionan en los ejemplos a continuación. A menos que se especifique lo contrario, la formulación de la nanopartícula lipídica usada es la descrita en el Ejemplo 31). Más preferiblemente, el valor de tlípido- tcol es al menos 1,75, 2,0 o 2,25.
[0483] Otra realización más es un lípido catiónico biodegradable que tiene (i) un valor logP de al menos 10,1 y/o un tlípidotcol 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.
[0485] En una realización preferida, el lípido catiónico incluye un grupo alquilo ramificado o alquenilo ramificado en su(s) grupo(s) biodegradable(s). En otra realización preferida, el lípido catiónico tiene un logP de al menos 10,2 o 10,3. En otra realización preferida más, el lípido catiónico tiene un tlípido-tcol, de al menos 1,75, 2,0 o 2,25. El lípido catiónico tiene preferiblemente un pKa de aproximadamente 4 a aproximadamente 7 (tal como de 6,0 a 6,5).
[0486] En una realización, 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 (preferiblemente un grupo de cabeza que contiene nitrógeno, tal como los grupos de cabeza descritos en la presente memoria), (b) al menos dos colas hidrófobas, cada una de la fórmulacadena hidrófoba)-(grupo biodegradable)-(cadena hidrófoba), y (c) un grupo conector (por ejemplo, un único átomo de carbono central) que está unido al grupo de cabeza y las colas hidrófobas. El lípido catiónico tiene preferiblemente una, dos, tres, cuatro o más de las propiedades enumeradas a continuación:
[0488] (i) un pKa de aproximadamente 4 a aproximadamente 7 (tal como de 6,0 a 6,5);
[0490] (ii) en al menos una cola hidrófoba (y preferiblemente todas las colas hidrófobas), el grupo biodegradable está separado del extremo de la cola hidrófoba por de 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),
[0492] (iii) para al menos una cola hidrófoba (y preferiblemente todas las colas hidrófobas), la longitud de la cadena desde el grupo conector al extremo de la cola hidrófoba es como máximo 21 (por ejemplo, como máximo 20, o de aproximadamente 17 a aproximadamente 21, de aproximadamente 18 a aproximadamente 20, o de aproximadamente 16 a aproximadamente 18) (El o los átomos en el grupo conector no se cuentan cuando se calcula la longitud de la cadena);
[0494] (iv) para al menos una cola hidrófoba (y preferiblemente 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);
[0496] (v) para al menos una cola hidrófoba (y preferiblemente todas las colas hidrófobas), el número de átomos de carbono entre el grupo conector y el grupo biodegradable varía de aproximadamente 5 a aproximadamente 10 (por ejemplo, 6 a 10, o 7 a 9);
[0498] (vi) para al menos una cola hidrófoba (y preferiblemente todas las colas hidrófobas), el número total de átomos de carbono entre el grupo conector y el extremo de la cola hidrófoba es de aproximadamente 15 a aproximadamente 20 (tal como de 16 a 20, 16 a 18, o 18 a 20);
[0500] (vii) para al menos una cola hidrófoba (y preferiblemente todas las colas hidrófobas), el número total de átomos de carbono entre el grupo biodegradable y el extremo de la cola hidrófoba es de aproximadamente 12 a aproximadamente 18 (tal como de 13 a 25);
[0502] (viii) para al menos una cola hidrófoba (y preferiblemente todas las colas hidrófobas), la cadena hidrófoba terminal en la cola hidrófoba es un grupo alquilo o alquenilo ramificado, por ejemplo, donde la ramificación se produce en la posición a, p,<y>o 5 en la cadena hidrófoba con respecto al grupo biodegradable;
[0504] (ix) cuando se formula como una nanopartícula lipídica (tal como en el Ejemplo 1), el lípido catiónico tiene una semividain vivo(t<1/2>) 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;
[0505] (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 de 10 veces en los niveles de lípidos con respecto a la Cmáx dentro de las primeras 24 horas después de la dosis;
[0507] (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 de 10 veces en los niveles de lípidos con respecto a la Cmáx dentro de las primeras 168 horas después de la dosis; y
[0509] (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 más corta.
[0511] 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 la administración de un agente activo, tal como un ácido nucleico, después de lo cual se produce la escisión de la cola hidrófobain vivo.Por ejemplo, los compuestos pueden tener todas las propiedades (i) a (viii) (además del valor logP o tlípido-tcol). En otra realización, los compuestos tienen las propiedades (i), (ii), (iii) y (viii). En otra realización más, los compuestos tienen las propiedades (i), (ii), (iii), (v), (vi) y (viii).
[0513] Para compuestos lipídicos catiónicos que contienen un átomo (por ejemplo, un átomo de nitrógeno) que lleva 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 adecuados de aniones incluyen, pero no se limitan a, tosilato, metanosulfonato, acetato, citrato, malonato, tartrato, succinato, benzoato, ascorbato, acetoglutarato, a-glicerofosfato, haluro (por ejemplo, cloruro), sulfato, nitrato, bicarbonato y carbonato. En una realización, el contraión es un haluro (por ejemplo, Cl).
[0515] 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 conector de glicérido, un conector de análogo de glicérido acíclico o un conector cíclico (incluyendo un conector espiro, un conector bicíclico y un conector policíclico). El resto central puede incluir grupos funcionales tales como un éter, un éster, un fosfato, un fosfonato, un fósforotioato, un sulfonato, un disulfuro, un acetal, un cetal, una imina, una hidrazona o una oxima. También son adecuados otros restos centrales y grupos funcionales.
[0517] En una realización, el lípido catiónico es una mezcla racémica. En otra realización, el lípido catiónico está enriquecido en un diastereómero, por ejemplo, el lípido catiónico tiene al menos un 95 %, al menos un 90 %, al menos un 80 % o al menos un 70 % de exceso diastereomérico. En otra realización más, el lípido catiónico está enriquecido en un enantiómero, por ejemplo, el lípido tiene al menos un 95 %, al menos un 90 %, al menos un 80 % o al menos un 70 % de exceso enantiomérico. En otra realización más, el lípido catiónico es quiralmente puro, por ejemplo, es un isómero óptico individual. En otra realización más, el lípido catiónico está enriquecido en un isómero óptico.
[0519] Cuando está presente un doble enlace (por ejemplo, un doble enlace carbono-carbono o un doble enlace carbononitrógeno), puede haber isomería en la configuración alrededor del doble enlace (es decir, isomería cis/trans o E/Z). Cuando la configuración de un doble enlace se ilustra en una estructura química, se entiende que también puede estar presente el isómero correspondiente. La cantidad de isómero presente puede variar, dependiendo de las estabilidades relativas de los isómeros y la energía requerida para la conversión entre los isómeros. Por consiguiente, algunos dobles enlaces están presentes, para fines prácticos, solamente en una configuración única, mientras que otros (por ejemplo, cuando las estabilidades relativas son similares y la energía de conversión baja) pueden estar presentes como una mezcla de configuraciones en equilibrio inseparable.
[0521] En algunos casos, una insaturación de doble enlace 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 estar puenteado, fusionado o tener una estructura espiro. En algunos casos, un resto de doble enlace puede reemplazarse por un resto ciclopropilo, por ejemplo,
[0523] puede reemplazarse por
[0525] Otros grupos de cola adecuados incluyen los de la fórmula -R12-M1-R13 donde R12 es un alquilo C<4>-C<14>o alquenilo C<4>-C<14>, M1 es un grupo biodegradable como se ha definido anteriormente, y R13 es un alquilo o alquenilo ramificado (por ejemplo, un alquilo C<10>-C<20>o alquenilo C<10>-C<20>), de manera que (i) la longitud de la cadena de -R12-M1-R13 es como máximo de 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 de la cola es como máximo de 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).
[0526] En una realización preferida, la longitud de la cadena de -R12-M1-R13 es como máximo 21 (por ejemplo, como máximo 20). Por ejemplo, la longitud de la cadena puede ser de aproximadamente 17 a aproximadamente 24 o de aproximadamente 18 a aproximadamente 20.
[0527] En una realización, 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.
[0528] En una realización, la cola tiene la fórmula:
[0531]
[0533] donde R13 es un grupo alquilo o alquenilo que tiene de aproximadamente 13 a aproximadamente 17 átomos de carbono, y la longitud total de carbono de la cola desde el primer carbono (el átomo de carbono más a la izquierda anterior) hasta un extremo de la cola es como máximo 20. Preferiblemente, la cola tiene de aproximadamente 22 a aproximadamente 26 átomos de carbono. En una realización, la longitud máxima de R13 desde su punto de unión 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 realización preferida, la ramificación en el grupo alquilo o alquenilo está en la posición 5 o más tarde desde el punto de unión de R13 hasta el grupo éster. Los grupos R13 adecuados incluyen, pero no se limitan a
[0536]
[0538] Por ejemplo, el lípido catiónico puede ser
[0539]
[0541] o una sal del mismo (por ejemplo, una sal farmacéuticamente aceptable del mismo), donde R13 se elige entre los grupos mencionados anteriormente.
[0542] Otro ejemplo es una cola de la fórmula
[0545]
[0547] donde R13 es un grupo alquilo o alquenilo que tiene de aproximadamente 13 a aproximadamente 15 átomos de carbono, y la longitud total de carbono de la cola desde el primer carbono (es decir, el átomo de carbono más a la izquierda, que está unido a un carbono terciario) hasta un extremo de la cola es como máximo 20. Preferiblemente, la cola tiene de aproximadamente 24 a aproximadamente 26 átomos de carbono. En una realización, la longitud máxima de R13 desde su punto de unión 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 realización preferida, la ramificación en el grupo alquilo o alquenilo está en la posición 5 o más tarde desde el punto de unión de R13 hasta el grupo éster. Los grupos R13 adecuados incluyen, pero no se limitan a
[0550]
[0552] Por ejemplo, el lípido catiónico puede ser
[0555]
[0557] o una sal del mismo (por ejemplo, una sal farmacéuticamente aceptable del mismo), donde R13 se elige de los grupos anteriores.
[0558] El grupo R13 puede derivarse de un producto natural, tal como dihidrocitronelol, lavandulol, fitol o dihidrofitol. En una realización, el grupo R13 en las colas anteriores es un grupo dihidrocitronelol (bien como un grupo racémico o un grupo quiralmente puro):
[0559]
[0561] Por ejemplo, el lípido catiónico que tiene un grupo dihidrocitronelol puede ser
[0564]
[0566] o una sal del mismo (por ejemplo, una sal farmacéuticamente aceptable del mismo).
[0567] En otra realización, el grupo R13 en las colas anteriores es un grupo lavandulol o un homólogo del mismo como se muestra a continuación:
[0569]
homólogo
[0570] En otra realización, el grupo R13 en las colas anteriores es un grupo fitol o dihidrofitol:
[0573]
[0575] Por ejemplo, el lípido catiónico puede ser:
[0578]
[0580] Un lípido catiónico de la fórmula:
[0583]
[0585] también se puede pensar como una combinación de un grupo de cabeza, un resto conector y dos partes de las cadenas hidrófobas como sigue:
[0586]
[0588] A continuación, se enumeran varios grupos de cabeza, restos conectores y cadenas hidrófobas I y II. Los lípidos catiónicos adecuados incluyen compuestos que están compuestos por cualquier combinación de los grupos de cabeza, conector, cadena hidrófoba I y cadena hidrófoba II enumerados a continuación.
[0589] Tabla 2A-Grupos de cabeza representativos
[0591]
[0592]
[0594] Tabla 2B-Grupos conectores representativos
[0595]
[0596]
[0598] Tabla 2C-Cadena hidrófoba I y/o la representativa, y combinación de las mismas
[0601]
[0603] Tabla 2D-Restos biodegradables I y/o la representativos y combinaciones de los mismos
[0604]
[0605]
[0608] Tabla 2E-Cadena hidrófoba II y/o lia representativa y combinaciones de las mismas
[0611]
[0614] En una realización, el lípido catiónico es el siguiente compuesto, y sales del mismo (incluyendo sales farmacéuticamente aceptables del mismo). Este lípido catiónico es adecuado para formar partículas de ácido nucleico-lípido.
[0617]
[0618] Alternativamente, para los compuestos anteriores que tienen una cabeza de la fórmula
(donde X puede ser, por ejemplo, -C(O)O-), la cabeza puede tener una unidad metileno entre el grupo X (u otro grupo funcional) y un átomo de nitrógeno. Por ejemplo, la cabeza puede ser:
[0621]
[0624] Los lípidos catiónicos incluyen aquellos que tienen grupos de ácidos grasos alternativos y otros grupos dialquilamino distintos de los mostrados, incluyendo aquellos en donde los sustituyentes alquilo son diferentes (por ejemplo, N-etil-N-metilamino-, y N-propil-N-etilamino-).
[0626] En la presente memoria se incluye la forma libre de los lípidos catiónicos descritos en la presente memoria, así como sales farmacéuticamente aceptables y estereoisómeros de los mismos. El lípido catiónico puede ser una sal protonada del lípido catiónico de amina. El término "forma libre" se refiere a los lípidos catiónicos de amina en forma no salina. La forma libre puede regenerarse tratando la sal con una solución de base acuosa diluida adecuada tal como NaOH, carbonato de potasio, amoniaco y bicarbonato de sodio acuoso diluido.
[0628] 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 mediante cromatografía de intercambio iónico o haciendo reaccionar la base libre con cantidades estequiométricas o con un exceso del ácido inorgánico u orgánico formador de sal deseado en un disolvente adecuado o diversas combinaciones de disolventes. De manera similar, las sales de los compuestos ácidos se forman mediante reacciones con la base inorgánica u orgánica apropiada.
[0630] Por tanto, las sales farmacéuticamente aceptables de los lípidos catiónicos incluyen sales no tóxicas de los lípidos catiónicos tal como se forman haciendo reaccionar los presentes lípidos catiónicos 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 las 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).
[0632] Cuando los lípidos catiónicos son ácidos, las "sales farmacéuticamente aceptables" adecuadas se refieren 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 sales de aluminio, amonio, calcio, cobre, férricas, ferrosas, de litio, magnesio, mangánicas, manganosas, de potasio, de sodio y de cinc. En una realización, 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 de origen natural, 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.
[0634] 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 puede equilibrarse entonces internamente contra la carga catiónica de un resto básico protonado o alquilado, tal como un átomo de nitrógeno cuaternario.
[0636] Uno o más lípidos catiónicos adicionales, que llevan una carga positiva neta a aproximadamente pH fisiológico, además de los específicamente descritos anteriormente, también pueden incluirse en las partículas lipídicas y las composiciones descritas en la presente memoria. Tales lípidos catiónicos incluyen, pero no se limitan a, cloruro de N,N-dioleil-N,N-dimetilamonio ("DODAC"); cloruro de N-(2,3-dioleiloxi)propil-N,N-N-trietilamonio ("DOTMA"); bromuro de N,N-diestearil-N,N-dimetilamonio ("DDAB"); cloruro de N-(2,3-dioleiloxi)propil)-N,N,N-trimetilamonio ("DOTAP"); sal de cloruro de 1,2-dioleiloxi-3-trimetilaminopropano ("DOTAP.Cl"); 3p- (N-(N',N'-dimetilaminoetano)-carbamoil)colesterol ("DC-Col"), trifluoroacetato de N-(1-(2,3-dioleiloxi)propil)-N-2-(esperminacarboxamido)etil)-N,N-dimetilamonio ("DOSPA"), dioctadecilamidoglicil carboxiespermina ("DOGS"), 1,2-dileoil-sn-3-fosfoetanolamina ("DOPE"), 1,2-dioleoil-3-dimetilamonio propano ("DODAP"), N,N-dimetil-2,3-dioleiloxi)propilamina ("DODMA") y bromuro de N-(1,2-dimiristiloxiprop-3-il)-N,N-dimetil-N-hidroxietilamonio ("DMRIE"). Adicionalmente, se pueden usar varias preparaciones comerciales de lípidos catiónicos, tales como, por ejemplo, LIPOFECTI<n>A (que incluye DOTMA y DOPE, disponible en GIBCO/<b>R<l>), y LIPOFE<c>T<a>MINA (que comprende DOSPA y DOPE, disponible en GIBCO/BRL).
[0637] Los otros componentes lipídicos
[0639] Las partículas lipídicas y las composiciones descritas en la presente memoria 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 neutra o no cargada a pH fisiológico. Tales lípidos incluyen, por ejemplo, diacilfosfatidilcolina, diacilfosfatidiletanolamina, ceramida, esfingomielina, dihidroesfingomielina, cefalina y cerebrósidos. En una realización, el componente lipídico neutro es un lípido que tiene dos grupos acilo (por ejemplo, diacilfosfatidilcolina y diacilfosfatidiletanolamina). En una realización, el lípido neutro contiene ácidos grasos saturados con longitudes de cadena de carbono en el intervalo de C<10>a C<20>. En otra realización, el lípido neutro incluye ácidos grasos mono o diinsaturados con longitudes de cadena de carbono en el intervalo de C<10>a C<20>. Los lípidos neutros adecuados incluyen, pero no se limitan a, DSPC, DPPC, POPC, DOPE, DSPC y SM.
[0640] Las partículas lipídicas y las composiciones descritas en la presente memoria 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 PEG, tales como PEG-DMG y PEG-DMA), monosialogangliósido Gm1, y oligómeros de poliamida ("PAO") tales como (descritos en la Patente de EE. UU. No. 6.320.017).). Los lípidos p Eg adecuados incluyen, pero no se limitan a, fosfatidiletanolamina modificada con PEG y ácido fosfatídico, conjugados de PEG-ceramida (por ejemplo, PEG-CerC14 o PEG-CerC20) (tales como los descritos en la Patente de EE. UU. No. 5.820.873), dialquilaminas modificadas con PEG y 1,2-diaciloxipropan-3-aminas modificadas con PEG, diacilgliceroles y dialquilgliceroles modificados con PEG, mPEG (pm2000)-diastearoilfosfatidiletanolamina (PEG-DSPE).
[0642] Las partículas lipídicas y las composiciones pueden incluir un esterol, tal como colesterol.
[0644] Partículas lipídicas
[0646] 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 memoria.
[0648] Las partículas lipídicas incluyen, pero no se limitan a, liposomas. Como se usa en la presente memoria, un liposoma es una estructura que tiene membranas que contienen lípidos que encierran un interior acuoso.
[0650] Otra realización es una partícula de ácido nucleico-lípido (por ejemplo, una SNALP) que comprende un lípido catiónico, un lípido no catiónico (tal como un lípido neutro), opcionalmente un conjugado de PEG-lípido (tal como los lípidos para reducir la agregación de partículas lipídicas analizadas en la presente memoria), opcionalmente un esterol (por ejemplo, colesterol) y un ácido nucleico. Como se usa en la presente memoria, el término "SNALP" se refiere a una partícula estable de ácido nucleico-lípido. Una SNALP representa una partícula hecha de lípidos, en donde el ácido nucleico (por ejemplo, un ARN de interferencia) está encapsulado dentro de los lípidos. En ciertos casos, las SNALP son útiles para aplicaciones sistémicas, ya que pueden exhibir vidas útiles de circulación prolongadas después de la inyección intravenosa (i.v.), pueden acumularse en sitios distales (por ejemplo, sitios físicamente separados del sitio de administración), y pueden mediar en el silenciamiento de la expresión del gen diana en estos sitios distales. El ácido nucleico puede formar un complejo con un agente de condensación y encapsularse dentro de una SNALP como se expone en la Publicación Internacional No. WO 00/03683.
[0652] 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 realización, la partícula lipídica incluye la mezcla lipídica anterior en relaciones molares de aproximadamente el 20-70 % de lípido catiónico: el 0,1-50 % de lípido promotor de la fusión: el 5-45 % de lípido neutro: el 20-55 % de colesterol: el 0,5-15 % de lípido modificado con PEG (basado en el 100 % de moles totales de lípido en la partícula lipídica).
[0654] En otra realización de la partícula lipídica, el lípido catiónico está presente en un porcentaje molar de aproximadamente el 20 % y aproximadamente el 60 %; el lípido neutro está presente en un porcentaje molar de aproximadamente el 5 % a aproximadamente el 25 %; el esterol está presente en un porcentaje molar de aproximadamente el 25 % a aproximadamente el 55 %; y el lípido PEG es PEG-DMA, PEG-DMG, o una combinación de los mismos, y está presente en un porcentaje molar de aproximadamente el 0,5 % a aproximadamente el 15 % (basado en el 100 % de moles totales de lípido en la partícula lipídica).
[0656] En realizaciones particulares, la relación molar de lípidos, con respecto al % en moles 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 adicionalmente con un lípido promotor de la fusión en una relación molar del 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 lípido/DSPC/Col/PEG-DMG o PEG-DMA se combina con un péptido promotor de la fusión en una relación molar del 50 %, las partículas lipídicas resultantes pueden tener una relación molar total de (% molar de lípido catiónico/DSPC/Col/PEG-DMG o PEG-DMA/péptido promotor de la fusión) 20/5/20/5/50. En otra realización, el lípido neutro, DSPC, en estas composiciones se reemplaza con POPC, DPPC, DOPE o SM.
[0658] En una realización, las partículas lipídicas comprenden un lípido catiónico, un lípido neutro, un esterol y un lípido modificado con PEG. En una realización, las partículas lipídicas incluyen de aproximadamente el 25 % a aproximadamente el 75 % en base molar de lípido catiónico, por ejemplo, de aproximadamente el 35 a aproximadamente el 65 %, de aproximadamente el 45 a aproximadamente el 65 %, aproximadamente el 60 %, aproximadamente el 57,5 %, aproximadamente el 57,1 %, aproximadamente el 50 % o aproximadamente el 40 % en base molar. En una realización, las partículas lipídicas incluyen de aproximadamente el 0 % a aproximadamente el 15 % en base molar del lípido neutro, por ejemplo, de aproximadamente el 3 a aproximadamente el 12 %, de aproximadamente el 5 a aproximadamente el 10 %, aproximadamente el 15 %, aproximadamente el 10 %, aproximadamente el 7,5 %, aproximadamente el 7,1 % o aproximadamente el 0 % en base molar. En una realización, el lípido neutro es DPPC. En una realización, el lípido neutro es DSPC.
[0660] En una realización, la formulación incluye de aproximadamente el 5 % a aproximadamente el 50 % en base molar del esterol, por ejemplo, de aproximadamente el 15 a aproximadamente el 45 %, de aproximadamente el 20 a aproximadamente el 40 %, aproximadamente el 48 %, aproximadamente el 40 %, aproximadamente el 38,5 %, aproximadamente el 35 %, aproximadamente el 34,4 %, aproximadamente el 31,5 % o aproximadamente el 31 % en base molar. En una realización, el esterol es colesterol.
[0662] Las partículas lipídicas descritas en la presente memoria pueden incluir además uno o más agentes terapéuticos. En una realización preferida, las partículas lipídicas incluyen un ácido nucleico (por ejemplo, un oligonucleótido), tal como ARNsi o miARN.
[0664] En una realización, las partículas lipídicas incluyen de aproximadamente el 0,1 % a aproximadamente el 20 % en base molar del lípido modificado con PEG, por ejemplo, de aproximadamente el 0,5 a aproximadamente el 10 %, de aproximadamente el 0,5 a aproximadamente el 5 %, aproximadamente el 10 %, aproximadamente el 5 %, aproximadamente el 3,5 %, aproximadamente el 1,5 %, aproximadamente el 0,5 % o aproximadamente el 0,3 % en base molar. En una realización, el lípido modificado con PEG es PEG-DMG. En una realización, el lípido modificado con PEG es PEG-c-DMA. En una realización, las partículas lipídicas incluyen el 25-75 % de lípido catiónico, el 0,5-15 % del lípido neutro, el 5-50 % del esterol y el 0,5-20 % del lípido modificado con PEG en base molar.
[0666] En una realización, las partículas lipídicas incluyen el 35-65 % de lípido catiónico, el 3-12 % del lípido neutro, el 15-45 % del esterol y el 0,5-10 % del lípido modificado con PEG en base molar. En una realización, las partículas lipídicas incluyen el 45-65 % de lípido catiónico, el 5-10 % del lípido neutro, el 25-40 % del esterol y el 0,5-5 % del lípido modificado con PEG en base molar. En una realización, el lípido modificado con PEG comprende una molécula de PEG de un peso molecular promedio de 2.000 Da. En una realización, el lípido modificado con PEG es PEG-diestiril glicerol (PEG-DSG). En una realización preferida, el lípido modificado con PEG es 1,2-dimiristoilsn-glicerol-metoxi polietilenglicol (PEG-DMG), tal como PEG-DMG con un peso molecular promedio de polietilenglicol de 2.000.
[0668] En una realización, la relación lípido:ARNsi (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 realización, la relación de lípido:ARNsi está entre aproximadamente 1:1 y aproximadamente 35:1, aproximadamente 3:1 a aproximadamente 15:1, aproximadamente 4:1 a aproximadamente 15:1, o aproximadamente 5:1 a aproximadamente 13:1. En una realización, la relación de lípido:ARNsi está entre aproximadamente 3:1 y aproximadamente 12:1.
[0670] Una realización 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, lípido modificado con PEG), donde la relación molar del lípido catiónico biodegradable al esterol varía de aproximadamente 1,6:1 a aproximadamente 2,0:1 y/o la relación molar del lípido catiónico biodegradable 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 en relación con la cantidad de esterol y/o lípido neutro exhiben una eficacia mejorada para la administración de un agente activo (por ejemplo, ARNsi). En una realización, 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- o -OC(O)-). En una realización 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 2.000.
[0672] En una realización adicional, la relación molar del lípido catiónico biodegradable al esterol es de aproximadamente 1,7 a aproximadamente 1,9:1, tal como aproximadamente 1,9:1. En otra realización, la relación molar del lípido catiónico biodegradable al lípido neutro varía de aproximadamente 5,5:1 a aproximadamente 5,8:1, tal como aproximadamente 5,8:1.
[0674] En una realización, la partícula lipídica comprende de aproximadamente el 55 a aproximadamente el 60 % en moles del lípido catiónico biodegradable, tal como aproximadamente el 58 % en moles (basado en el 100 % en moles de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). La partícula lipídica puede comprender de aproximadamente el 28 a aproximadamente el 33 % en moles del esterol, tal como de aproximadamente el 28 a aproximadamente el 32 % en moles (basado en el 100 % en moles de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En una realización, la partícula lipídica comprende de aproximadamente el 3 a aproximadamente el 12 % en moles, tal como de aproximadamente el 5 a aproximadamente el 12 % en moles, de aproximadamente el 8 a aproximadamente el 12 % en moles, o de aproximadamente el 9 a aproximadamente el 11 % en moles, del lípido neutro (basado en el 100 % en moles de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En otra realización, la partícula lipídica comprende aproximadamente el 10 % en moles del lípido neutro (basado en el 100 % en moles de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En otra realización más, la partícula lipídica comprende de aproximadamente el 0,5 a aproximadamente el 10 % en moles, tal como de aproximadamente el 0,5 a aproximadamente el 5 % en moles o de aproximadamente el 1 a aproximadamente el 3 % en moles, del lípido capaz de reducir la agregación (por ejemplo, un lípido modificado con PEG) (basado en el 100 % en moles de los componentes lipídicos en la partícula lipídica).
[0676] Otra realización 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, lípido modificado con PEG), donde la partícula lipídica comprende de aproximadamente el 55 a aproximadamente el 60 % en moles del lípido catiónico biodegradable y de aproximadamente el 33 a aproximadamente el 28 % en moles del esterol (basado en el 100 % en moles de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En una realización, la partícula lipídica comprende aproximadamente el 58 % en moles del lípido catiónico biodegradable (basado en el 100 % en moles de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En otra realización, la partícula lipídica comprende de aproximadamente el 3 a aproximadamente el 12 % del lípido neutro, y de aproximadamente el 0,5 a aproximadamente el 10 % en moles del lípido capaz de reducir la agregación (basado en el 100 % en moles de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En otra realización más, la partícula lipídica comprende aproximadamente el 10 % en moles del lípido neutro (basado en el 100 % en moles de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En otra realización más, la partícula lipídica comprende aproximadamente el 2 % en moles del lípido capaz de reducir la agregación (basado en el 100 % en moles de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En una realización, la partícula lipídica comprende de aproximadamente el 55 a aproximadamente el 60 % en moles del lípido catiónico, de aproximadamente el 3 a aproximadamente el 12 % del lípido neutro, de aproximadamente el 28 a aproximadamente el 33 % en moles del esterol, y de aproximadamente el 0,5 a aproximadamente el 10 % en moles del lípido capaz de reducir la agregación (basado en el 100 % en moles de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En otra realización más, la partícula lipídica comprende aproximadamente el 58 % del lípido catiónico, aproximadamente el 10 % del lípido neutro, aproximadamente el 30 % del esterol, y aproximadamente el 2 % del lípido capaz de reducir la agregación (basado en el 100 % en moles de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En otra realización más, la partícula lipídica comprende aproximadamente el 55 % del lípido catiónico, aproximadamente el 10 % del lípido neutro, aproximadamente el 33 % del esterol, y aproximadamente el 2 % del lípido capaz de reducir la agregación (basado en el 100 % en moles de los componentes lipídicos en la partícula lipídica). En una realización 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 2.000.
[0678] En una realización, las partículas lipídicas son nanopartículas. En realizaciones 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.
[0680] En una realización, una partícula lipídica que contiene un lípido catiónico de cualquiera de las realizaciones descritas en la presente memoria tiene una semividain vivo(t<1>/<2>) (por ejemplo, en el hígado, bazo o 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.
[0682] En otra realización, una partícula lipídica que contiene un lípido catiónico de cualquiera de las realizaciones descritas en la presente memoria tiene una semividain vivo(t<1>/<2>) (por ejemplo, en el hígado, bazo o plasma) de menos de aproximadamente el 10 % (por ejemplo, menos de aproximadamente el 7,5 %, menos de aproximadamente el 5 %, menos de aproximadamente el 2,5 %) de la del mismo lípido catiónico sin el grupo o grupos biodegradables.
[0684] Componentes adicionales
[0686] Las partículas lipídicas y las composiciones descritas en la presente memoria 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 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 de los mismos y mezclas de los mismos. En ciertas realizaciones, el antioxidante comprende un quelante de metales tal como EDTA o sales del mismo, 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 realización preferida, el antioxidante comprende un quelante de metales tal como EDTA o sales del mismo 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 del mismo, un antioxidante primario tal como atocoferol o una sal del mismo, y un antioxidante secundario tal como palmitato de ascorbilo o una sal del mismo. En una realización, el antioxidante comprende citrato al menos aproximadamente 100 mM o una sal del mismo. Los ejemplos de antioxidantes incluyen, pero no se limitan a, antioxidantes hidrófilos, antioxidantes lipófilos y mezclas de los mismos. 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 dietilen triamino pentaacético (DTPA), ácido 2,3-dimercapto-l-propanosulfónico (DMPS), ácido dimercaptosuccínico (DMSA), ácido cc-lipoico, salicilaldehído isonicotinoil hidrazona (SIH), hidrocloruro de hexil tioetilamina (HTA), desferrioxamina, sales de los mismos y mezclas de los mismos. 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 los mismos, y mezclas de los mismos. Los ejemplos no limitantes de antioxidantes lipófilos incluyen isómeros de la vitamina E tales como a, p,<y>y 5-tocoferoles y a, p,<y>y 5-tocotrienoles; polifenoles tales como 2-terc-butil-4-metilfenol, 2-terc-butil-5-metilfenol y 2-terc-butil-6-metilfenol; hidroxianisol butilado (BHA) (por ejemplo, 2-terc-butil-4-hidroxianisol y 3-tercbutil-4-hidroxianisol); butilhidroxitolueno (BHT); terc-butilhidroquinona (TBHQ); palmitato de ascorbilo; galato de rcpropilo; sales de los mismos; y mezclas de los mismos. Los antioxidantes y formulaciones adecuados que contienen tales antioxidantes se describen en la Publicación Internacional No. WO 2011/066651.
[0688] En otra realización, las partículas o composiciones lipídicas contienen el antioxidante EDTA (o una sal del mismo), el citrato antioxidante (o una sal del mismo), o EDTA (o una sal del mismo) en combinación con uno o más (por ejemplo, una mezcla de) antioxidantes primarios y/o secundarios tales como a-tocoferol (o una sal del mismo) y/o palmitato de ascorbilo (o una sal del mismo).
[0690] En una realización, el antioxidante está presente en una cantidad suficiente para prevenir, 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 5M, 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.
[0692] Las partículas y composiciones lipídicas descritas en la presente memoria pueden incluir además una apolipoproteína. Como se usa en la presente memoria, el término "apolipoproteína" o "lipoproteína" se refiere a apolipoproteínas conocidas por los expertos en la técnica y variantes y fragmentos de las mismas y a agonistas, análogos o fragmentos de apolipoproteínas de los mismos descritos a continuación.
[0694] En una realización preferida, el agente activo es un ácido nucleico, tal como un ARNsi. Por ejemplo, el agente activo puede ser un ácido nucleico codificado con un producto de interés, incluyendo, pero sin limitarse a, ARN, oligonucleótido antisentido, un antagomir, un ADN, un plásmido, un ARN ribosómico (ARNr), un micro ARN (miARN) (por ejemplo, un miARN que es monocatenario y tiene una longitud de 17-25 nucleótidos), ARN de transferencia (ARNt), un ARN de interferencia pequeño (ARNsi), ARN nuclear pequeño (ARNsn), antígenos, fragmentos de los mismos, proteínas, péptidos, vacunas y moléculas pequeñas o mezclas de los mismos. En una realización más preferida, el ácido nucleico es un oligonucleótido (por ejemplo, con una longitud de 15-50 nucleótidos (o con una longitud de 15-30 o 20-30 nucleótidos)). Un ARNsi puede tener, por ejemplo, una región dúplex que tiene una longitud de 16-30 nucleótidos. En otra realización, 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 los mismos, 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 de una fuente del miARN endógeno) que son capaces de entrar en la ruta de ARNi y regular la expresión génica.
[0696] 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 modificados químicamente. Los ejemplos no limitantes de ARN bicatenario incluyen ARNsi. Los ácidos nucleicos monocatenarios incluyen, por ejemplo, oligonucleótidos antisentido, ribozimas, microARN y oligonucleótidos formadores de tríplex. Las partículas lipídicas también pueden suministrar ácidos nucleicos que están conjugados con uno o más ligandos.
[0698] Composiciones farmacéuticas
[0700] 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 vehículo farmacéuticamente aceptable, tal como solución salina fisiológica o tampón fosfato.
[0701] Las preparaciones farmacéuticas resultantes pueden esterilizarse mediante técnicas de esterilización convencionales bien conocidas. Las soluciones acuosas pueden envasarse después para su uso o filtrarse en condiciones asépticas y liofilizarse, combinándose la preparación liofilizada 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 para ajustar el pH y tamponantes, y agentes para ajustar 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 los daños por radicales libres y peroxidativos de lípidos en el almacenamiento. Son adecuados los inhibidores de radicales libres lipófilos, tales como a-tocoferol y quelantes específicos de hierro solubles en agua, tales como ferrioxamina.
[0703] La concentración de partícula lipídica o partícula de lípido-ácido nucleico en las formulaciones farmacéuticas puede variar, por ejemplo, desde menos de aproximadamente el 0,01 % hasta al menos aproximadamente el 0,05-5 % hasta tanto como el 10 hasta el 30 % en peso.
[0705] Métodos de fabricación
[0707] Los métodos para preparar lípidos catiónicos, partículas lipídicas que los contienen y composiciones farmacéuticas que contienen los lípidos catiónicos y/o partículas lipídicas se describen, por ejemplo, en las Publicaciones Internacionales No. WO 2010/054406, WO 2010/054401, WO 2010/054405, WO 2010/054384, WO 2010/042877, WO 2010/129709, WO 2009/086558 y WO 2008/042973 y en las Publicaciones de Patentes de EE. UU. Nos.
[0708] 2004/0142025, 2006/0051405 y 2007/0042031.
[0710] Por ejemplo, en una realización, se prepara una solución de uno o más lípidos (incluyendo un lípido catiónico de cualquiera de las realizaciones descritas en la presente memoria) 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 ARNsi o una mezcla molar 1:1 de dos moléculas de ARNsi) en una solución acuosa tamponada (por ejemplo, tampón citrato). Las dos soluciones se mezclan y diluyen para formar una suspensión coloidal de partículas lipídicas de ARNsi. En una realización, las partículas lipídicas de ARNsi tienen un tamaño de partícula promedio de aproximadamente 80-90 nm. En realizaciones adicionales, la dispersión puede filtrarse a través de filtros de 0,45/2 micrómetros, concentrarse y diafiltrarse mediante filtración de flujo tangencial.
[0712] Definiciones
[0714] Como se usa en la presente memoria, el término "lípido catiónico" incluye aquellos lípidos que tienen una o dos cadenas alifáticas grasas o de ácidos grasos y un grupo de cabeza que contiene aminoácidos que puede protonarse para formar un lípido catiónico a pH fisiológico. En algunas realizaciones, un lípido catiónico se denomina "lípido catiónico conjugado con aminoácidos".
[0716] Un sujeto o paciente para el que la administración del complejo es un régimen terapéutico efectivo para una enfermedad o trastorno es preferiblemente un ser humano, pero puede ser cualquier animal, incluyendo un animal de laboratorio en el contexto de un ensayo clínico o experimento de cribado o actividad. Por lo tanto, como puede apreciar fácilmente un experto en la técnica, los métodos, compuestos y composiciones descritos en la presente memoria son particularmente adecuados para la administración a cualquier animal, particularmente un mamífero, e incluyendo, pero de ninguna manera limitado a, seres humanos, animales domésticos, tales como sujetos felinos o caninos, animales de granja, tales como, pero no limitados a, sujetos bovinos, equinos, caprinos, ovinos y porcinos, animales silvestres (ya sea en el estado silvestre 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.
[0718] Muchos de los grupos químicos citados en las fórmulas genéricas anteriores se escriben en un orden particular (por ejemplo, -OC(O)-). Se pretende que el grupo químico se incorpore en la fórmula genérica en el orden presentado a menos que se indique lo contrario. Por ejemplo, una fórmula genérica de la forma -(R)i-(M1)k-(R)mdonde M1 es -C(O)O- y k es 1 se refiere a -(R)i-C(O)O-(R)m- a menos que se especifique lo contrario. Debe entenderse que, cuando un grupo químico se escribe en un orden particular, también se contempla el orden inverso a menos que se especifique lo contrario. 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-), también se contempla el compuesto donde M1 es -NHC(O)- (es decir, -(R)i-NHC(O)-(R)m-) a menos que se especifique lo contrario.
[0720] 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 o de los grupos biodegradables en el lípido catiónico da como resultado un metabolismo y la eliminación más rápida del lípido catiónico del cuerpo después de la administración del ingrediente farmacéutico activo a un área diana.
[0722] Como se usa en la presente memoria, el término "grupo biodegradable" se refiere a un grupo que incluye uno o más enlaces que pueden experimentar reacciones de rotura 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)<2>O-, -C(O)(CR3R4)C(O)O-, o -OC(O)(CR3R4)C(O)-.
[0724] Como se usa en la presente memoria, un grupo "alifático" es un grupo no aromático en donde los átomos de carbono están unidos en cadenas y está saturado o insaturado.
[0726] Los términos "alquilo" y "alquileno" se refieren a un resto hidrocarbonado saturado de cadena lineal o ramificada. En una realización, el grupo alquilo es un hidrocarburo saturado de cadena lineal. A menos que se especifique lo contrario, 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.
[0728] El término "alquenilo" se refiere a un resto hidrocarbonado de cadena lineal o ramificada que tiene uno o más dobles enlaces carbono-carbono. En una realización, el grupo alquenilo contiene 1, 2 o 3 dobles enlaces y está saturado de otro modo. A menos que se especifique lo contrario, el grupo "alquenilo" contiene de 2 a 24 átomos de carbono. Los grupos alquenilo incluyen isómeros tanto 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.
[0730] El término "alquinilo" se refiere a un resto hidrocarbonado de cadena lineal o ramificada que tiene uno o más triples enlaces carbono-carbono. A menos que se especifique lo contrario, 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.
[0732] A menos que se especifique lo contrario, los términos "alquilo ramificado", "alquenilo ramificado" y "alquinilo ramificado" se refieren a un grupo alquilo, alquenilo o alquinilo en donde un átomo de carbono en el grupo (1) está unido a al menos otros tres átomos de carbono y (2) no es un átomo de anillo de un grupo cíclico. Por ejemplo, un grupo espirocíclico en un grupo alquilo, alquenilo o alquinilo no se considera un punto de ramificación.
[0734] A menos que se especifique lo contrario, el término "acilo" se refiere a un grupo carbonilo sustituido con hidrógeno, alquilo, cicloalquilo parcialmente saturado o completamente saturado, heterociclo parcialmente saturado o completamente saturado, arilo o heteroarilo. Por ejemplo, los grupos acilo incluyen grupos tales como alcanoilo(C<1>-C<20>) (por ejemplo, formilo, acetilo, propionilo, butirilo, valerilo, caproilo, y t-butilacetilo), cicloalquilcarbonilo(C3-C20) (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, 1 H-pirroil-2-carbonilo, 1 H-pirroil-3-carbonilo y benzo[b]tiofenil-2-carbonilo).
[0736] El término "arilo" se refiere a un sistema de anillo hidrocarbonado aromático monocíclico, bicíclico o tricíclico. A menos que se especifique lo contrario, 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.
[0738] Los términos "cicloalquilo" y "cicloalquileno" se refieren a un resto hidrocarbonado saturado monocíclico o bicíclico tal como ciclopropilo, ciclobutilo, ciclopentilo y ciclohexilo. A menos que se especifique lo contrario, el grupo "cicloalquilo" o "cicloalquileno" contiene de 3 a 10 átomos de carbono.
[0740] El término "cicloalquilalquilo" se refiere a un grupo cicloalquilo unido a un grupo alquilo, donde el grupo alquilo está unido al resto de la molécula.
[0742] El término "heterociclo" (o "heterociclilo") se refiere a un sistema de anillo monocíclico de 5 a 8 miembros, o bicíclico de 7 a 12 miembros, o tricíclico de 11 a 14 miembros no aromático que está 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, seleccionados independientemente de nitrógeno, oxígeno y azufre, y en donde los heteroátomos de nitrógeno y azufre pueden estar opcionalmente oxidados, y el heteroátomo de nitrógeno puede estar opcionalmente cuaternizado. Por ejemplo, el heterociclo puede ser un grupo cicloalcoxi. El heterociclo puede estar unido al resto de la molécula a través 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.
[0744] El término "heteroarilo" se refiere a un sistema de anillo aromático monocíclico de 5-8 miembros, bicíclico de 7-12 miembros o tricíclico de 11-14 miembros que tiene 1-3 heteroátomos si es monocíclico, 1-6 heteroátomos si es bicíclico, o 1-9 heteroátomos si es tricíclico, donde los heteroátomos se seleccionan de O, N o S (por ejemplo, átomos de carbono y 1-3, 1-6 o 1-9 heteroátomos de N, O o S si es monocíclico, bicíclico o tricíclico, respectivamente). Los grupos heteroarilo descritos en la presente memoria también pueden contener anillos condensados que comparten un enlace carbono-carbono común.
[0745] El término "sustituido", a menos que se indique lo contrario, se refiere al reemplazo de uno o más radicales hidrógeno en una estructura dada con el radical de un sustituyente especificado que incluye, pero no se limita a: 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, carboxialquilo, alcoxicarbonilalquilo, aminocarbonilalquilo, acilo, aralcoxicarbonilo, ácido carboxílico, ácido sulfónico, sulfonilo, ácido fosfónico, arilo, heteroarilo, heterocíclico y un grupo alifático. Se entiende que el sustituyente puede estar sustituido adicionalmente. Los sustituyentes ejemplares incluyen compuestos amino, alquilamino, dialquilamino y amino cíclico.
[0746] El término "halógeno" o "halo" se refiere a flúor, cloro, bromo y yodo.
[0747] En esta solicitud se pueden usar las siguientes abreviaturas:
[0748] DSPC: diestearoilfosfatidilcolina; DPPC: 1,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfocolina; POPC: 1 -palmitoil-2-oleoil-snfosfatidilcolina; DOPE: 1,2-dileoil-sn-3-fosfoetanolamina; PEG-DMG se refiere generalmente a 1,2-dimiristoil-snglicerol-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.
[0749] Los métodos para preparar diversos grupos orgánicos y grupos protectores son conocidos en la técnica y su uso y modificación está generalmente dentro de la capacidad de un experto en la técnica (véase, por ejemplo, Green, T.W.et al.,Protective Groups in Organic Synthesis (1999); Stanley R. Sandler y Wolf Karo, Organic Functional Group Preparations (1989); Greg T. Hermanson, Bioconjugate Techniques (1996); y Leroy G. Wade, Compendium Of Organic Synthetic Methods (1980)). Brevemente, los grupos protectores son cualquier grupo que reduce o elimina la reactividad no deseada de un grupo funcional. Se puede añadir un grupo protector a un grupo funcional para enmascarar su reactividad durante ciertas reacciones y después eliminarlo para revelar el grupo funcional original. En algunas realizaciones, 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 usando técnicas bien conocidas en la técnica.
[0750] Los compuestos pueden prepararse mediante al menos una de las técnicas descritas en la presente memoria o técnicas de síntesis orgánica conocidas.
[0751] Ejemplos
[0752] Ejemplo 1: Síntesis de lípidos unidos a éter
[0755]
[0758]
[0760]
[0761] 10-(4-bromobutoxi)nonadeca-1,18-dieno 3
[0762]
[0765] A una solución de nonadeca-1,18-dien-10-ol (30 mmoles, 8,145 g) en tolueno, se añadió NaH (90 mmoles, 60 %, 3,6 g). La mezcla de reacción se dejó con agitación a 80 °C durante una noche. Se enfrió hasta temperatura ambiente, a la reacción se le añadió 1,4-dibromobutano puro (300 mmoles, 64,78 g). La mezcla de reacción se calentó entonces a 90 °C durante 6 horas. La TLC mostró la finalización de la reacción. Se enfrió hasta temperatura ambiente, la mezcla de reacción se inactivó con hielo, se extrajo con EtOAc, se lavó con salmuera. La capa orgánica se separó y se secó sobre sulfato de sodio. La capa orgánica se filtró y se evaporó a presión reducida. El residuo se purificó por ISCO (SiO2: EtOAc al 0-10 %/hexano) para proporcionar el producto como un aceite incoloro (12,46 g). 1H RMN (400 MHz, Cloroformo-d) 5 5,81 (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).
[0766] ácido 9-(4-bromobutoxi)heptadecanodioico 4
[0769]
[0772] A un RBF de 1 l, se añadió 10-(4-bromobutoxi)nonadeca-1,18-dieno (30 mmoles, 12,46 g) en 400 ml (volumen 1:1) de DCM anhidro y acetonitrilo, se añadió RuCl3 (1,5 mmoles, 311 mg) y se enfrió en un baño de hielo, se añadió lentamente una solución de NaIO4 (300 mmoles, 64 g) en agua. La mezcla de reacción se dejó con agitación a temperatura ambiente durante la noche. La TLC mostró que la reacción se había completado. La mezcla de reacción se diluyó con DCM y agua. Se añadieron unas pocas gotas de sulfito de sodio al 3 % para la decoloración. La capa orgánica se separó y se secó sobre sulfato de sodio y se evaporó al vacío. El residuo se purificó por ISCO (SiO2: MeOH al 0-10 %/DCM (+AcOH al 0,1 %)) para proporcionar el producto como un aceite incoloro (7,9 g). MS: M+2 = 453,1. 1H RMN (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).
[0774] ácido 9- (4-(dimetilamino)butoxi)heptadecanodioico 5
[0777]
[0780] A una botella a presión de 150 ml, se añadió ácido 9-(4-bromobutoxi)heptadecanodioico (10 mmoles, 4,51 en THF anhidro (80 ml), seguido de carbonato de potasio (30 mmoles, 4,14 g) y una solución 2M de dimetilamina (50 mmoles, 25 ml) en THF anhidro. La mezcla de reacción se selló y se dejó agitar a 65 °C durante la noche. La TLC mostró que la reacción se había completado. La mezcla de reacción se acidificó añadiendo HCl 1N a pH ~4, la solución se extrajo con DCM y agua. La capa orgánica se separó y se secó sobre sulfato de sodio. La solución orgánica se filtró y se evaporó al vacío. El residuo se coevaporó con 3 x 20 ml de tolueno para proporcionar el producto como un aceite de marrón claro (3,64 g).
[0782] dicloruro 9-(4-(dimetilamino)butoxi)heptadecanodioico 6
[0783]
[0786] A una solución de ácido 9-(4-(dimetilamino)butoxi)heptadecanodioico (8,75 mmoles, 3,64 g) en DCM anhidro (50 ml), se le añadieron 5 gotas de DMF anhidra a 0 °C, se añadió cloruro de oxalilo (52,5 mmoles, 4,58 ml) gota a gota. La mezcla de reacción se dejó con agitación a temperatura ambiente durante la noche. La reacción se completó comprobando la MS cuando se preparó la muestra en MeOH, el espectro de masas mostró masa de 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 de tratar con MeOH (éster metílico). MS: M+1 = 444,3.
[0788] 9-(4-(dimetilamino)butoxi)heptadecanodioato de bis(3-pentiloctilo) (ALNY-651)
[0791]
[0794] A una solución de dicloruro de 9-(4-(dimetilamino)butoxi)heptadecanodioílo (3,29 mmoles, 1,49 g) en DCM (30 ml) se le añadió carbonato de potasio (16,45 mmoles, 2,27 g) seguido de 3-pentiloctan-1-ol (13,16 mmoles, 2,64 g). La mezcla de reacción se dejó con agitación a temperatura ambiente durante la noche. La TLC mostró que la reacción se había completado. La reacción se inactivó con agua y se extrajo con DCM. La capa orgánica se separó y se secó sobre sulfato de sodio y se evaporó al vacío. El residuo se purificó por ISCO (SiO2: EtOAc al 30­ 100 %/hexano con TEA al 3 %) para proporcionar un aceite incoloro (0,538 g). MS: M+1 = 780,7. 1H RMN (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).
[0796] 9-(4-(isopropil(metil)amino)butoxi)heptadecanodioato de bis(3-pentiloctilo) (ALNY-659)
[0799]
[0802] El lípido659se sintetizó usando un procedimiento similar. MS: M+1 = 809,7. 1H RMN (500 MHz, Cloroformo-d) 5 4,08 (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).
[0804] 9-(4-(dimetilamino)butoxi)heptadecanodioato de bis(2-isopropil-5-metilhexilo) (ALNY-652)
[0805]
[0808] MS: M+1 = 697,6. 1H RMN (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 RMN (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.
[0810] 9-(4-(isopropil(metil)amino)butoxi)heptadecanodioato de bis(2-isopropil-5-metilhexilo) (ALNY-657)
[0812]
[0815] A una solución de fosfonacetato de trietilo (100 mmoles, 22,42 g) en THF anhidro (50 ml) y a -10 °C, se le añadió NaHMDS 1N (1N en THF, 100 ml) mediante un embudo de adición gota a gota. Después de la adición, la mezcla de reacción se agitó a -10 °C durante 1 hora y después a 0 °C durante 1 hora. A esto se le añadió 6-undecanona (50 mmoles, 8,52 g), se calentó hasta temperatura ambiente y se agitó a 45 °C durante una noche. La mezcla de reacción se inactivó con agua, se extrajo con éter dietílico (2 x 100 ml), el éter combinado se lavó con salmuera. La capa orgánica se secó sobre sulfato de sodio y se filtró. La solución orgánica se evaporó. El residuo se purificó por ISCO (SiO2: hexano al 100 %) para proporcionar el producto como un aceite incoloro (11,7 g). 1H RMN (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).
[0816] 3-Pentiloctanoato de etilo III
[0819]
[0821] A un RBF de 200 ml, se añadió una solución de 3-pentiloct-2-enoato de etilo (48,6 mmoles, 11,7 g) en acetato de etilo (100 ml). La solución se purgó con argón 3 veces, se añadió Pd/C (al 5 % en peso), se purgó y se rellenó con argón seguido de hidrógeno a través de balones de hidrógeno. La mezcla de reacción se agitó con un balón de H2 durante la noche. Se filtró a través de celite, se lavó cuidadosamente con acetato de etilo, la solución orgánica combinada se evaporó a presión reducida para proporcionar el producto como un aceite incoloro (11 g). 1H RMN (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).
[0822] 3-Pentiloctán-1-ol IV
[0825]
[0827] A un RBF de 250 ml, se añadió una solución de 3-pentiloctanoato de etilo (45,4 mmoles, 11 g) en THF anhidro. Se enfrió en un baño de hielo y bajo argón, se añadió LAH (THF 2N, 91 mmoles, 45,4 ml) lentamente. Se calentó hasta temperatura ambiente y se dejó agitar a temperatura ambiente durante 30 min y después a 70 °C durante la noche. La mezcla de reacción se enfrió hasta temperatura ambiente. A 0 °C, se añadió gota a gota una solución de tetrahidrato de tartrato de sodio y potasio sat. hasta que no hubo burbujeo. La mezcla se diluyó con éter dietílico, se filtró a través de celite, el éter combinado se secó sobre sulfato de sodio y se filtró. La solución orgánica se evaporó a presión reducida. El residuo se purificó por ISCO (SiO2 : EtOAc al 0-10 %/Hexano) para proporcionar el producto 8,26 g. 1H RMN (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).
[0828] Ejemplo 2: Síntesis de lípidos que contienen éster
[0829]
[0832] A un RBF de 1 l, se le añadieron 750 ml de DCM y, con agitación, se añadió cloruro de oxalilo (239,1 mmoles, 20,5 ml). Se enfrió hasta -78 °C, se añadió gota a gota DMSO (296,48 mmoles, 23,16 g) seguido de una solución de (11Z,14Z)-icosa-11, 14-dien-1 -ol (119,55 mmoles, 35,21 g) en DCM (50 ml) lentamente a lo largo de un periodo de 5 min. Después de agitar a -78 °C durante 30 min, se añadió trietilamina (717,3 mmoles, 100 ml). La mezcla de reacción se calentó hasta temperatura ambiente y se agitó durante 50 minutos más. A la reacción se añadió trifenilfosfonato de etoxicarbonilmetilo (135,47 mmoles, 51 g) y se dejó agitar a temperatura ambiente durante la noche. La TLC mostró la finalización de la reacción. La mezcla de reacción se inactivó con HCl 1N, se extrajo con DCM y se lavó con salmuera. La capa orgánica se separó y se secó sobre sulfato de sodio y se evaporó al vacío. El residuo se purificó por ISCO (SiO2: EtOAc al 0-30 %/Hexano) para proporcionar el producto como un aceite incoloro (26,75 g). MS: M+1 = 363,3. 1H RMN (400 MHz, Cloroformo-d) 5 6,96 (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).
[0834] (13 Z ,16 Z ) -3 - (8 - (1 ,3 -D io x o la n -2 - i l) o c t i l)d o c o s a -13 ,16 -d ie n o a to d e e tilo
[0835]
[0838] A un RBF de 250 ml secado previamente, se le añadieron CuBr (0,76 mmoles, 109 mg) y LiCl (1,52 mmoles, 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 mmoles, 2,8 g) en DCM (40 ml) seguido de TMSCl (8,36 mmoles, 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 mmoles, 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 una noche. La TLC mostró que la reacción se había completado, la reacción se inactivó con NH4Cl sat., diluido con éter dietílico (200 ml), se extrajo y se separó, se lavó con salmuera. La capa orgánica se secó sobre sulfato de sodio y se evaporó al vacío. El residuo se purificó por ISCO (SiO2: EtOAc al 0-20 % y hexano) para proporcionar el producto como un aceite incoloro (2,16 g). 1H RMN (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).
[0840] (13Z,16Z)-3-(8-(1,3-dioxolan-2-il)octil)docosa-13,16-dien-1 -ol
[0843]
[0846] 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 mmoles, 5,97 g) en THF anhidro (60 ml) se le añadió hidruro de litio y aluminio (1N en THF, 21,74 mmoles, 22 ml) lentamente. La mezcla de reacción se dejó agitar a 0 °C durante 15 min y después a temperatura ambiente durante 4 horas. Se enfrió en un baño de hielo, se añadió gota a gota una solución sat. de tetrahidrato de tartrato de sodio y potasio hasta que no se produjo ningún burbujeo. La mezcla de reacción se diluyó con EtOAc y se extrajo. La capa orgánica se separó y se secó sobre 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.
[0848] metanosulfonato de (13Z,16Z)-3-(8-(1,3-dioxolan-2-il)octil)docosa-13,16-dien-1 -ilo
[0851]
[0854] A una solución de (13Z,16Z)-3-(8-(1,3-dioxolan-2-il)octil)docosa-13,16-dien-1-ol (7,132 mmoles, 3,61 g) en DCM anhidro (50 ml) a 0 °C se le añadió trimetilamina (21,39 6 mmoles, 2,99 ml) seguido de MsCl (14,264 mmoles, 1,1 ml). La mezcla de reacción se dejó con agitación a temperatura ambiente durante 5 horas. La TLC mostró la finalización de la reacción. La reacción se inactivó con NaHCO3 sat., se diluyó y se extrajo con DCM. La capa orgánica se separó y se secó sobre sulfato de sodio. La solución orgánica se filtró y se evaporó a presión reducida para rendir el producto (1,77 g). 1H RMN (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).
[0855] (13Z,16Z)-3-(8-(1,3-dioxolan-2-il)octil)-N,N-dimetildocosa-13,16-dien-1 -amina
[0858]
[0861] A una botella a 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 mmoles, 1,39 g) en THF (20 ml), se añadió dimetilamina (2M en THF, 14,22 mmoles, 7,11 ml). La mezcla de reacción se selló y se calentó a 65 °C durante la noche. La mezcla de reacción se enfrió a 0 °C y se inactivó con salmuera, se diluyó y se extrajo con EtOAc. La capa orgánica se separó y se secó sobre sulfato de sodio y se evaporó al vacío hasta un aceite amarillo. El residuo se purificó por ISCO (SiO2: EtOAc al 30-100 %/hexano (se añadió trimetilamina al 3 %)) para proporcionar el producto como un aceite amarillo claro (1,38 g). 1H RMN (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).
[0863] (20Z,23Z)-10-(2-(dimetilamino)etil)nonacosa-20, 23-dienal
[0866]
[0869] A una solución de (13Z,16Z)-3-(8-(1,3-dioxolan-2-il)octil)-N,N-dimetildocosa-13,16-dien-1-amina (2,58 mmoles, 1,38 g) en acetona (10 ml) se le añadió HCl 1N (7 ml). La mezcla de reacción se dejó con agitación a temperatura ambiente durante la noche. La TLC mostró que la reacción se había completado, a la mezcla de reacción se le añadió lentamente solución acuosa de K<2>CO<3>al 20% hasta pH~10, se diluyó con EtOAc, la solución orgánica se extrajo y se separó, se secó sobre sulfato de sodio y se concentró hasta un aceite incoloro. El residuo se secó a alto vacío y rindió el producto del título (1,1 g). 1H RMN (500 MHz, Cloroformo-d) 59,70 (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).
[0871] (20Z, 23Z)-10-(2-(dimetilamino)etil)nonacosa-20,23-dien-1 -ol
[0874]
[0877] A 0 °C, a una solución de (20Z,23Z)-10-(2-(dimetilamino)etil)nonacosa-20,23-dienal (0,327 mmoles, 160 mg) en MeOH anhidro (4 ml) se le añadió NaBH4 (0,653 mmoles, 25 mg). La mezcla de reacción se dejó con agitación a temperatura ambiente durante la noche. La TLC mostró que la reacción se había completado. La mezcla de reacción se inactivó con NH4Cl sat., se diluyó con EtOAc y se extrajo. La capa orgánica se secó sobre sulfato de sodio y se concentró hasta un aceite incoloro. El residuo se purificó por ISCO (SiO2: EtOAc al 30-80 %/Hexano) para proporcionar el producto 145 mg. 1H RMN (500 MHz, Cloroformo-d) 55,36 (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).
[0879] 2-etilhexanoato de (20Z,23Z)-10-(2-(dimetilamino)etil)nonacosa-20,23-dien-1-ilo (ALNY-654)
[0880]
[0883] A un RBF de 100 ml, se le añadió una solución de (20Z,23Z)-10-(2-(dimetilam¡no)et¡l)nonacosa-20,23-d¡en-1-ol (0,295 mmoles, 145 mg) en DCM anhidro (3 ml), a esto se le añadió K<2>CO<3>(0,885 mmoles, 122 mg), se enfrió en un baño de hielo, se añadió cloruro de 2-etilhexanoilo (0,442 mmoles, 71,9 mg). La mezcla de reacción se dejó con agitación a temperatura ambiente durante la noche. La reacción se inactivó con agua y se extrajo con DCM. La capa orgánica se separó y se secó sobre sulfato de sodio. La solución orgánica combinada se evaporó a presión reducida. El residuo se purificó por ISCO (SiO2: EtOAc al 30-80 % y hexano (se añadió TEA al 3 %)) para proporcionar el producto como un aceite incoloro (78,2 mg). MS: M+1 = 618,7. 1H RMN (500 MHz, Cloroformo-d) 5 5,36 (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).
[0885] 9-Bromononanal
[0888]
[0891] Fórmula Química: C9Hi7BrO
[0892] Peso Molecular: 221.14
[0894] A un RBF de 200 ml, se añadió una suspensión de clorocromato de piridinio (30 mmoles, 6,47 g) y MgSO4 (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 mmoles, 4,46 g) en DCM anhidro (10 ml). Se dejó agitar a 0 °C durante 1 hora y después a rt durante 1 hora. Se añadió éter dietílico (2 x 50 ml) a la mezcla de reacción y se agitó vigorosamente durante 5 min, se filtró a través de celite. El residuo se lavó con 3 x 50 ml de éter. La solución de éter combinada se concentró para dar el producto como un aceite marrón (4,06 g). 1H RMN (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).
[0896] 2-(8-bromooctil)-1,3-dioxolano
[0899]
[0902] A un RBF de 250 ml, se añadió una solución de 9-bromononanal (18,09 mmoles, 4,0 g) en tolueno anhidro (60 ml), se añadió p-TsOH (0,946 mmoles, 180 mg), seguido de etilenglicol (53,97 mmoles, 3,35 g). La reacción se equipó con Dean Stark y condensador y se calentó a reflujo a 130 °C durante la noche. La mezcla de reacción se inactivó con NaHCO3 sat., se extrajo con EtOAc, se lavó con salmuera. La solución orgánica se secó sobre sulfato de sodio y se evaporó a presión reducida hasta un aceite incoloro. El residuo se purificó por ISCO (SiO2: EtOAc al 0­ 20 %/Hexano) para proporcionar 3,12 g de producto. 1H RMN (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).
[0903] b ro m u ro d e (8 - (1 ,3 -d io x o la n -2 - il)o c t i l)m a g n e s io
[0904]
[0907] A un RBF de 2 bocas de 100 ml, se añadieron virutas de Mg activadas previamente (12,67 mmoles, 308 mg) en THF (16 ml), se añadió una solución de 2-(8-bromooctil)-1,3-dioxolano (6,34 mmoles, 1,68 g) en THF seguido de 1-2 cristales de yodo. La reacción se dejó agitar a 60 °C durante 35 minutos. La solución se decoloró. Se enfrió hasta temperatura ambiente y se usó tal cual.
[0909] ácido (20Z,23Z)-10-(2-(dimetilamino)etil)nonacosa-20,23-dienoico
[0912]
[0915] A una solución de (20Z,23Z)-10-(2-(dimetilamino)etil)nonacosa-20,23-dienal (1,45 mmoles, 711 mg) en DMF anhidra (6 ml) se le añadió Oxona (1,45 mmoles, 892,3 mg). La mezcla de reacción se dejó con agitación a temperatura ambiente durante la noche. La TLC mostró que la reacción se había completado, se añadió agua para inactivar la reacción, se diluyó y se extrajo con EtOAc, se lavó con salmuera. La capa orgánica se separó y se secó sobre 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.
[0917] cloruro de (20Z,23Z)-10-(2-(dimetilamino)etil)nonacosa-20,23-dienoilo
[0920]
[0923] A 0 °C, a una solución de ácido (20Z,23Z)-10-(2-(dimetilamino)etil)nonacosa-20,23-dienoico (1,45 mmoles, 733 mg) en DCM anhidro (8 ml) se le añadieron 2 gotas de DMF anhidra seguido de cloruro de oxalilo puro gota a gota. La mezcla de reacción se agitó a temperatura ambiente durante la noche. La TLC mostró la finalización de la reacción (una pequeña muestra de la mezcla de reacción se trató con MeOH). La solución de reacción se concentró hasta un aceite rojo oscuro.
[0925] (20Z, 23Z)-10-(2-(dimetilamino)etil)nonanosa-20,23-dienoato de 3-pentiloctilo
[0928]
[0929] A una solución de cloruro de (20Z,23Z)-10-(2-(dimet¡lam¡no)etil)nonacosa-20,23-d¡eno¡lo (0,944 mmoles, 495 mg) en DCM (10 ml), se añadió K<2>CO<3>(3,30 mmoles, 457 mg) seguido de una solución de 3-pentiloctan-1-ol (1,89 mmoles, 378,1 mg) en DCM (2 ml). La mezcla de reacción se agitó a temperatura ambiente durante la noche. La TLC mostró que la reacción se había completado. La mezcla de reacción se inactivó con agua, se diluyó con DCM y se extrajo. La capa orgánica se separó y se secó sobre sulfato de sodio y la solución orgánica se filtró y se evaporó a presión reducida. El residuo se purificó por ISCO (SiO2: EtOAc al 0-40 % y hexano) para proporcionar el producto (195,6 mg). MS: M+1 = 689,7. 1H RMN (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).
[0930] (20Z,23Z)-10-(2-(Dimetilamino)etil)nonanosa-20,23-dienoato de 2-isopropil-5-metilhexilo
[0933]
[0935] MS: M+1 = 647,6. 1H RMN (400 MHz, Cloroformo-d) 55,35 (tq,J= 10,6, 6,3, 5,4 Hz, 4H), 4,14-3,91 (m, 3H), 2,77 (t,J =6,5 Hz, 2H), 2,29 (t,J =7,5 Hz, 2H), 2,22 (s, 8H), 2,05 (q,J =6,9 Hz, 4H), 1,77 (p, a,,J= 6,9, 4,7 Hz, 1H), 1,47-1,14 (m, 42H), 0,88 (td,J= 6,2, 3,1 Hz, 17H).
[0936] (20Z,23Z)-10-(2-(Isopropil(metil)amino)etil)nonanosa-20,23-dienoato de 3-pentiloctilo
[0939]
[0941] MS: M+1 =717,8. 1H RMN (400 MHz, Cloroformo-d) 55,36 (dq,J= 12,4, 6,7, 5,6 Hz, 4H), 4,20-3,99 (m, 12H), 2,80 (dt,J =18,0, 6,5 Hz, 2H), 2,30 (dt,J =21,5, 7,6 Hz, 4H), 2,19 (s, 3H), 2,04 (s, 16H), 1,34-1,25 (m, 43H), 1,00 (d,J =6,5 Hz, 5H), 0,88 (h,J= 2,9, 2,3 Hz, 9H).
[0942] (20Z,23Z)-10-(2-(Isopropil(metil)amino)etil)nonacosa-20,23-dienoato de 2-isopropil-5-metilhexilo
[0945]
[0947] EM: M+1 = 675,7. 1H RMN (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).
[0948]
[0951] A una solución de metanosulfonato de (13Z,16Z)-3-(8-(1,3-dioxolan-2-il)octil)docosa-13,16-dien-1-ilo (5,13 mmoles, 3 g) en EtOH (prueba 200) se le añadió una solución acuosa de KCN (15,39 mmoles, 1,02 g), la reacción se calentó a reflujo a 80 °C durante una noche. El condensador se conectó a una trampa de KOH para neutralizar el HCN liberado. La mezcla de reacción se inactivó con NaHCO3 sat., se extrajo con éter y se lavó con salmuera. La capa orgánica se secó sobre sulfato de sodio y se filtró. La solución orgánica se evaporó a presión reducida hasta un aceite incoloro. El residuo se purificó por ISCO (SiO2: EtOAc al 0-20 %/Hexano) para proporcionar el producto (2,08 g). MS: ES-(M-1 = 514,3). 1H R<m>N (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).
[0953] (14 Z , 17 Z ) -4 - (8 - (1 ,3 -d io x o la n -2 - i l) o c t i l) t r ic o s a -14 , 17 -d ie n -1 -a m in a
[0954]
[0957] A una solución de (14Z,17Z)-4-(8-(1,3-dioxolan-2-il)octil)tricosa-14,17-dienonitrilo (4,03 mmoles, 2,08 g) en THF anhidro a 0 °C, se añadió hidrato de litio y aluminio 1N en THF (8,06 mmoles, 8,06 ml). La mezcla de reacción se agitó a 0 °C durante 25 min y después a temperatura ambiente durante 4 horas. Se enfrió en un baño de hielo, a la mezcla de reacción se le añadió una solución sat. de tetrahidrato de tartrato de sodio y potasio gota a gota hasta la ausencia de burbujeo 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 sobre sulfato de sodio y se filtró. La solución orgánica se evaporó a presión reducida hasta un aceite incoloro. El residuo se secó a alto vacío durante la noche, rindiendo 2 g de producto. MS: M+1 = 520,5. 1H RMN (400 MHz, Cloroformo-d) 55,35 (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).
[0959] (14Z,17Z)-4-(8-(1,3-dioxolan-2-il)octil)-N,N-dimetiltricosa-14,17-dien-1-amina
[0962]
[0965] A una solución de (14Z,17Z)-4-(8-(1,3-dioxolan-2-il)octil)tricosa-14,17-dien-1-amina (3,85 mmoles, 2 g) en MeOH anhidro (20 ml) se añadió formal aldehído (al 30 % en agua, 10 ml) seguido de Na(OAC)3BH3 (15,39 mmoles, 3,26 g). La mezcla de reacción se agitó a temperatura ambiente durante la noche. La TLC mostró que la reacción se había completado. La mezcla de reacción se inactivó con NaOH 1N, se extrajo con EtOAc, se lavó con salmuera. La capa orgánica combinada se secó sobre sulfato de sodio y se filtró. La solución orgánica se evaporó a presión reducida hasta un aceite incoloro. El residuo se purificó por ISCO (SiO2, EtOAc al 0-80 %/Hexano) para proporcionar el producto (2,3 g). MS: M+1 = 548,5. 1H RMN (400 MHz, Cloroformo-d) 55,49 -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).
[0967] (20Z,23Z)-10-(3-(dimetilamino)propil)nonacosa-20,23-dienal
[0970]
[0973] A una solución de (14Z,17Z)-4-(8-(1,3-dioxolan-2-il)octil)-N,N-dimetiltricosa-14,17-dien-1-amina (3,65 mmoles, 2,3 g) en acetona (25 ml), se añadió HCl 1N (10 ml). La mezcla de reacción se agitó a temperatura ambiente durante la noche. La mezcla de reacción se inactivó con una solución acuosa de K<2>CO<3>al 20 %, se extrajo con EtOAc, se lavó con salmuera. La capa orgánica se secó sobre 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 RMN (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).
[0975] ácido (20Z,23Z)-10-(3-(dimetilamino)propil)nonacosa-20,23-dienoico
[0978]
[0981] A una solución de (20Z,23Z)-10-(3-(dimetilamino)propil)nonacosa-20,23-dienal (3,78 mmoles, 1,88 g) en DMF anhidra (15 ml) se le añadió Oxona (3,72 mmoles, 2,29 g). La mezcla de reacción se agitó a temperatura ambiente durante la noche. La TLC mostró que la reacción se había completado. La mezcla de reacción se inactivó con salmuera, se diluyó con EtOAc y se extrajo. La capa orgánica se separó y se secó sobre 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 1,99 g de producto. MS: M+1 =520,5
[0983] cloruro de (20Z,23Z)-10-(3-(dimetilamino)propil)nonacosa-20,23-dienoilo
[0986]
[0989] A una solución de ácido (20Z,23Z)-10-(3-(dimetilamino)propil)nonacosa-20,23-dienoico (3,82 mmoles, 1,99 g) en DCM anhidro a 0 °C, se añadieron 2 gotas de DMF anhidra seguido de cloruro de oxalilo (9,57 mmoles, 833 uL) lentamente. La mezcla de reacción se agitó a temperatura ambiente durante la noche. La TLC mostró que la reacción se había completado. La mezcla de reacción se concentró para proporcionar el producto como un aceite rojo parduzco.
[0991] (20Z,23Z)-10-(3-(dimetilamino)propil)nonanosa-20,23-dienoato de 3-pentiloctilo
[0994]
[0997] A una solución de cloruro de (20Z,23Z)-10-(3-(dimetilamino)propil)nonacosa-20,23-dienoilo (2,22 mmoles, 1,2 g) en DCM anhidro (10 ml), se le añadió K<2>CO<3>(7,77 mmoles, 1,07 g) seguido de una solución de 3-pentiloctan-1 -ol (4,46 mmoles, 0,893 g) en DCM anhidro. La mezcla de reacción se agitó a temperatura ambiente durante la noche. La TLC mostró que la reacción se había completado. La mezcla de reacción se inactivó con salmuera y se diluyó con DCM. La capa orgánica se extrajo, se separó y se secó sobre sulfato de sodio. La solución orgánica se filtró y se evaporó a presión reducida. El residuo se purificó por ISCO (SiO<2>: EtOAc al 0-40 % y hexano) para proporcionar el producto como un aceite pardo-rojo (99,5 mg). MS: M+1 = 703,7. 1H RMN (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).
[0999] (20Z,23Z)-10-(3-(Dimetilamino)propil)nonacosa-20,23-dienoato de 2-isopropil-5-metilhexilo
[1000]
[1002] MS: M+1 = 661,7. 1H RMN (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 (p, a,,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).
[1003] Ejemplo 3: Preparación de nanopartículas lipídicas
[1004] Los lípidos catiónicos descritos en la presente memoria se usan para formular liposomas que contienen el dúplex AD-1661 (mostrado en la tabla a continuación) usando un método de mezclado en línea como se describe en la Publicación InternacionalNo. WO 2010/088537. A menos que se indique lo contrario, las nanopartículas lipídicas tenían la formulación mostrada en la tabla a continuación.
[1005]
[1007] Las formulaciones que tenían una formulación de "58/10/30/2" tenían la formulación mostrada en la tabla a continuación.
[1008]
[1010] Las formulaciones que tenían una formulación de "55/10/33/2" tenían la formulación mostrada en la tabla a continuación.
[1011]
[1014] Las formulaciones que tenían una formulación de "50/10/38/2" contienen 50 % en moles de lípido catiónico, 10 % en moles de DSPC, 38 % en moles de colesterol, y 2 % en moles de PEG-DMG.
[1015] El dúplex AD-1661 de ARNsi tiene la secuencia mostrada a continuación.
[1017]
[1019] Las minúsculas es la modificación 2'OMe y Nf es una nucleobase modificada 2'F, dT es desoxitimidina, s es fosfotioato
[1020] Las nanopartículas lipídicas se prepararon de la siguiente manera. Se solubilizaron lípido catiónico, DSPC, colesterol y PEG-DMG en la razón indicada en la tabla anterior en etanol a una concentración de lípido total de 25 mg/ml.
[1021] Se preparó una solución madre de ARNsi solubilizando el ARNsi AD-1661 en un tampón de acetato o citrato de pH bajo (pH = 4) a 0,8 mg/ml.
[1022] Las soluciones madre deben ser completamente claras y los lípidos deben solubilizarse completamente antes de combinarse con el ARNsi. Por lo tanto, si se determinó que era apropiado, las soluciones madre se calentaron para solubilizar completamente los lípidos.
[1023] Las soluciones madre individuales se combinaron bombeando cada solución a una unión en T (es decir, mediante mezclado en línea). Específicamente, se mezclaron la solución de etanol (a 5 ml/min, a través de un tubo PEEK de 0,25 mm (0,01 pulgadas)) y solución tampón acuosa (a 15 ml/min, a través de un tubo PEEK de 0,51 mm (0,02 pulgadas)) a través de una unión en T (cuerpo en T de PEEK, IDEX).
[1024] Después de la unión en T, se coloca un solo tubo donde emitirá la corriente combinada. Se elimina el etanol y se intercambia por PBS mediante diálisis. Las formulaciones lipídicas se concentran después usando centrifugación o diafiltración a una concentración de trabajo apropiada.
[1025] Las nanopartículas lipídicas que contenían los lípidos catiónicos enumerados en la tabla en el Ejemplo 36 se prepararon como se ha descrito anteriormente.
[1026] Ejemplo 4: Eficacia de las nanopartículas lipídicas
[1027] El factor VII (FVII), una proteína prominente en la cascada de la coagulación, se sintetiza en el hígado (hepatocitos) y se secreta en el plasma. Los niveles de FVII en plasma pueden determinarse mediante un ensayo colorimétrico simple basado en placas. Como tal, FVII representa un modelo conveniente para determinar la regulación a la baja mediada por ARNsi de proteínas derivadas de hepatocitos.
[1028] Las formulaciones de ensayo de las nanopartículas lipídicas preparadas en el Ejemplo 3 se evaluaron para determinar su inactivación de FVII en ratones C57Bl/6 hembra 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 del ensayo. Los ratones se pesaron y se calcularon los volúmenes de dosificación apropiados (10 pl/g de peso corporal). Las formulaciones de ensayo y de referencia, así como 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 500-700 pl de sangre mediante punción cardiaca en tubos separadores de suero (BD Microtainer). La sangre se centrifugó a 2.000 x g durante 10 minutos a 15 °C y el suero se recogió y 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 dividieron en alícuotas en placas de ensayo de 96 pocillos. Los niveles de factor VII se evaluaron usando un ensayo cromogénico (kit Biophen FVII, Hyphen BioMed) según las instrucciones del fabricante y se midió la absorbancia en un lector de microplacas equipado con un filtro de longitud de onda de 405 nm.
[1030] La eficacia de las formulaciones de nanopartículas lipídicas que contienen los lípidos catiónicos siguientes se determinó mediante el procedimiento anterior. La Figura 1 muestra los niveles relativos de proteína FVII en el día 3 (a una concentración de ARNsi de 0,01 y 0,03 mg/kg). La formulación AF-011 contenía el lípido catiónico conocido como MC3.
[1032]
[1035] La eficacia de las formulaciones de nanopartículas lipídicas que contienen los lípidos catiónicos siguientes se determinó mediante el procedimiento anterior. La Figura 2 muestra los niveles relativos de proteína FVII en el día 2 (a una concentración de ARNsi de 0,01 y 0,03 mg/kg). Los valores logP para los lípidos catiónicos enumerados en la tabla a continuación se calcularon usando el software disponible en http://www.molinspiration.com/services/logp.html de Molinspiration Cheminformatics of Slovensky Grob, República Eslovaca.
[1036]
[1037]
[1039] * Se usó PEG-DPG (1,2-dipalmitil-sn-glicerol-metoxi polietilenglicol) en lugar de PEG-DMG.La eficacia de las formulaciones de nanopartículas lipídicas que contienen los lípidos catiónicos siguientes se determinó mediante el procedimiento anterior. La Figura 3 muestra los niveles relativos de proteína FVII (a una concentración de ARNsi de 0,01 y 0,03 mg/kg). N/P se refiere a la relación de grupos amino de los lípidos catiónicos a grupos fosfato en el ARNsi.
[1040]
[1042] La estructura de AD-167990 se muestra a continuación.
[1043]
[1045] Las minúsculas son la modificación 2'OMe y Nf es una nucleobase modificada 2'F, dT es desoxitimidina, s es fosfotioato
[1046] La eficacia de las formulaciones de nanopartículas lipídicas que contienen los lípidos catiónicos siguientes se determinó mediante el procedimiento anterior. La Figura 4 muestra los niveles relativos de proteína FVII después de 48 horas (a una concentración de ARNsi de 0,005, 0,01 y 0,03 mg/kg).
[1048]
[1051] Ejemplo 5: Estudio en primates no humanos
[1053] El propósito de este estudio es determinar la farmacodinámica de múltiples nanopartículas lipídicas (LNP) que se dirigen a la proteína F12 después de una única dosis de infusión intravenosa a monos cynomolgus machos y/o hembras. En este estudio, se ensayaron cinco formulaciones de nanopartículas lipídicas con diferentes lípidos (AF-011, AF-070, AF-079, AF-073 y<a>F-074) que tenían ARNsi de F12 AD-167990. Cada una de estas formulaciones se administró a monos cynomolgus el Día 1 mediante infusión intravenosa durante aproximadamente 60 minutos (3 animales/grupo/formulación) con una dosis dirigida de 0,3 mg/kg. Para todos los grupos, se recogió sangre (aproximadamente 1 ml) de cada animal los Días -5, -1, 1 (predosis), 2, 3, 5, 8, 15, 22, 29, 36, 43, 50, 57 y 64. Los niveles de proteína plasmática F12 se determinaron usando el ensayo F12 usando el kit ELISA de ensayo de antígeno total de factor XII humano de Molecular Innovations (HFXIIKT-TOT).
[1055] Las formulaciones descritas en la tabla a continuación se prepararon como se describe en el Ejemplo 3 con el ARNsi de F12 AD-167990.
[1057]
[1058]
[1060] La tabla a continuación proporciona el protocolo usado para cada formulación. La Figura 5 muestra los niveles relativos en plasma de F12 (con relación a la predosis).
[1063]
[1065] Ejemplo 6: Estudio en primates no humanos
[1066] Este fue un estudio farmacodinámico (PD) / farmacocinético (PK) de dosis única de múltiples nanopartículas lipídicas (LNP) dirigidas a la proteína del Factor XII (F12) después de una dosis de infusión intravenosa única a monos cynomolgus machos y/o hembras. En este estudio, se ensayaron seis formulaciones de nanopartículas lipídicas con diferentes lípidos (AF-079, AF-093, AF-0783, AF-073,<a>F-094 y AF-011) que tenían el ARNsi de F12 AD-167990. Cada una de estas formulaciones se administró a monos cynomolgus el Día 1 mediante infusión intravenosa durante aproximadamente 60 minutos (3 animales/grupo/formulación) con una dosis dirigida de 0,03, 0,1 o 0,3 mg/kg. Los niveles de proteína plasmática F12 se determinaron usando un ensayo de F12 usando un kit ELISA de ensayo de antígeno total de factor XII humano de Molecular Innovations (HFXIIKT-TOT) como se informó anteriormente.
[1068] El diseño del estudio se muestra en la tabla siguiente.
[1070]
[1071]
[1073] Las formulaciones descritas en la tabla a continuación se prepararon como se describe en el Ejemplo 3 con el ARNsi de F12 AD-167990.
[1074]
[1075]
[1077] 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 (1)

1. REIVINDICACIONES
1. Un compuesto de fórmula (A):
o una sal del mismo, en donde
R' está ausente, es hidrógeno, o alquilo;
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 un alquilo, alquenilo, alquinilo, cicloalquilo, cicloalquilalquilo o heterociclo opcionalmente sustituido, y el otro forma un anillo heterocíclico de 4-10 miembros o heteroarilo con (a) el átomo de nitrógeno adyacente y (b) el grupo (R)a adyacente al átomo de nitrógeno;
cada aparición de R es, independientemente, -(CR3R4)-;
cada aparición de R3 *y R4 son, independientemente, H o alquilo C<1>-C<4>;
cada aparición 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(aminoácido)s, 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 como máximo dos grupos R10;
la línea discontinua a Q está ausente;
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-, -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)-;
cada aparición de R5 es, independientemente, H o alquilo C<1>-C<4>;
X es -(CH<2>)n-, en donde n es 4, 5, 6, 7, 8, 9 o 10;
M1 es -OC(O)- o -C(O)O-;
a es 1, 2, 3, 4, 5 o 6;
b es 0, 1, 2 o 3;
Z1 es un grupo alquilo C<6>-C<14>ramificado; y
Z2 es alquenilo C<4>-C<20>, en donde el grupo alquenilo puede estar opcionalmente sustituido con uno o dos átomos de flúor en la posición alfa con respecto a un doble enlace que está entre el doble enlace y el extremo de Z2. 2. El compuesto de la reivindicación 1, en donde R'R1R2N-(R)a-Q-(R)b- es (CH3)2N-(CH2)2-, (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-
3. El compuesto de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde R1 y R2 son ambos alquilo.
4. El compuesto de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde Z1 es un grupo alquilo C<6>-C<10>ramificado, preferiblemente, en donde Z1 es -CH(CH2CH3)(CH2CH2CH2CH3), -CH<2>CH(iPr)(CH<2>CH<2>iPr) o -CH<2>CH(n-Bu)<2>.
5. El compuesto de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde Z2 es un alquenilo C<19>que contiene uno o dos dobles enlaces, preferiblemente, en donde Z2 es -(CH2)9CH=CHCH2CH=CH(CH2)4CH3.
6. El compuesto de la reivindicación 1, seleccionado del grupo que consiste en:
y sales del mismo.
7. El compuesto de la reivindicación 1, seleccionado del grupo que consiste en
8. Una
donde, preferiblemente, el compuesto es
el lípido neutro se selecciona de diestearoilfosfatidilcolina (DSPC), 1,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfocolina (DPPC), 1 -palmitoil-2-oleoil-sn-fosfatidilcolina (POPC), 1,2-dileoil-sn-3-fosfoetanolamina (DOPE) o SM; y
la partícula lipídica comprende además un esterol, en donde, preferiblemente, el esterol es colesterol.
10. La partícula lipídica de cualquier reivindicación 9, en donde
el compuesto está presente en un porcentaje molar de aproximadamente el 20 % y aproximadamente el 60 %; el lípido neutro está presente en un porcentaje molar de aproximadamente el 5 % a aproximadamente el 25 %; el esterol está presente en un porcentaje molar de aproximadamente el 25 % a aproximadamente el 55 %; y el lípido PEG es PEG-DMA, 1,2-dimiristoil-sn-glicerol-metoxi polietilenglicol (PEG-DMG), o una combinación de los mismos, y está presente en un porcentaje molar de aproximadamente el 0,5 % a aproximadamente el 15 %, en donde los porcentajes molares se basan en el 100 % de moles totales de lípido en la partícula lipídica.
11. La partícula lipídica de la reivindicación 10, en donde la partícula lipídica comprende
aproximadamente el 50 % en moles del compuesto, aproximadamente el 10 % en moles de DSPC, aproximadamente el 38,5 % en moles de colesterol, y aproximadamente el 1,5 % en moles de PEG-DMG; o aproximadamente el 58 % en moles del compuesto, aproximadamente el 10 % en moles de DSPC, aproximadamente el 30 % en moles de colesterol, y aproximadamente el 2 % en moles de PEG-DMG.
12. La partícula lipídica de cualquiera de las reivindicaciones 8-11, que comprende además un agente activo. 13. La partícula lipídica de la reivindicación 12, en donde el agente activo es un ácido nucleico.
14. La partícula lipídica de la reivindicación 12, en donde el agente activo es un ARN, preferiblemente un ARN monocatenario.
15. La partícula lipídica de la reivindicación 12, en donde el agente activo se selecciona del grupo que consiste en un plásmido, un oligonucleótido inmunoestimulador, un ARNsi, un oligonucleótido antisentido, un microARN, un antagomir, un aptámero y una ribozima.
16. La partícula lipídica de la reivindicación 12 para su uso en un método para modular la expresión de un gen diana en una célula, en donde el agente activo es un ARNsi.
17. La partícula lipídica de la reivindicación 12 para su 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 ARNsi, un microARN y un oligonucleótido antisentido, y en donde el ARNsi, microARN u oligonucleótido antisentido incluye un polinucleótido que se une específicamente a un polinucleótido que codifica el polipéptido, o un complemento del mismo.
18. La partícula lipídica de la reivindicación 12 para su uso en un método para tratar una enfermedad o trastorno caracterizado por la infraexpresión de un polipéptido en un sujeto, en donde el agente activo es un plásmido que codifica el polipéptido o una variante funcional o fragmento del mismo.
19. La partícula lipídica de la reivindicación 12 para su uso en un método para inducir una respuesta inmunitaria en un sujeto, en donde el agente activo es un oligonucleótido inmunoestimulador.
20. La partícula lipídica de la reivindicación 12 para su uso en un método para la administración intracelular de un agente activo, en donde el agente activo es un ARN.
21. Una composición farmacéutica que comprende una partícula lipídica de una cualquiera de las reivindicaciones 8-20 y un vehículo farmacéuticamente aceptable.
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