JP2017531029A - 腫瘍微環境によって特異的活性化する小分子標的結合体およびその使用 - Google Patents

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Abstract

本発明は、腫瘍微環境によって特異的活性化する開裂可能な連結基を含む抗がん化合物およびその使用を開示した。前記抗がん化合物式は、下式に示すように、ただし、R1は、一般的な官能基または保護基である;R2は、Ala、Thr、ValまたはIleである;R3は、Ala、Thr、ValまたはAsnである;かつR4は、ヒドロキシまたはアミノで接続された薬物基であり、該当薬物の一般式は、R4−Hである。前記化合物は、腫瘍の局所にのみ活性化され、従来の化学療法薬物が免疫システムを損害するという欠点を避けるだけではなく、さらに腫瘍免疫抑制細胞を除去することで、抗腫瘍免疫を促進する。該抗がん化合物またはその薬物組成物は、免疫治療と同時に併用できて、腫瘍を治癒する効果を増え、かつ腫瘍の転移と骨転移を有効に抑制できる。【選択図】なし

Description

本発明は、薬物化学分野に属して、抗腫瘍薬物化合物に関して、具体的に、腫瘍微環境によって特異的活性化する開裂可能な連結基、結合体を含有する抗がん化合物およびその使用に関する。
正常ヒト細胞や免疫システムに対して、従来の細胞毒性化学療法薬物は、巨大な毒性を有する。例えば、現在には、ドセタキセルとパクリタキセルは、広く採用されている効果的な抗腫瘍剤であって、主に卵巣がんと乳がんのような各種の固形腫瘍に用いられ、更に肺がん、結腸直腸がん、黒色腫、頭頸部がん、リンパ腫、脳腫にもある程度の効能を有する。臨床の場合、該当化合物の応用は、厳重な毒性副作用(例えば骨髄抑制)と感作反応があるため、その使用量は規制された。ドセタキセルは、骨髄毒性を有し、好中球の減少を引き起こし、神経毒性と心血管毒性を有するとともに、アネルギー反応を引き起こす;血管外部へ溢れ出ると、局所的な炎症、脱毛、無力ないし肝臓毒性を引き起こしてしまう。マイトマイシンは、現在広く採用されている別の効果的な抗腫瘍剤であって、主に胃がん、結腸がん、肝がん、膵臓がん、非小細胞肺がん、乳がんのような各種の固形腫瘍及びがん性胸・腹水などに用いられる。しかしながら、臨床の場合、該当化合物の応用は、厳重な毒性副作用と有害反応があるため、その使用量は規制された。マイトマイシンは、骨髄毒性を有し、白細胞や血小板の減少を引き起こす。静脈炎を引き起こす可能性があり、血管外部へ溢れ出ると、組織の壊死、脱毛、無力を引き起こして、肝腎臓機能の損害になる。
腫瘍微環境において、腫瘍細胞は、たくさんのアスパラギンエンドペプチダーゼを発現・分泌する。腫瘍関連マクロファジ(M2タイプ)を、単球と炎症型マクロファジ(M1タイプ)と区別するための確認マークもアスパラギンエンドペプチダーゼの発現産物である。腫瘍が分泌したサイトカインは、単球を腫瘍関連マクロファジに誘導して、腫瘍関連マクロファジが刺激を行い、強烈な免疫抑制を産生して、かつ腫瘍細胞の浸潤と転移に直接に寄与するとともに、一般的に、転移の際に、腫瘍細胞は、細胞外マトリックスを分解するように、たくさんのタンパク質分解酵素を分泌する。 そのため、化学合成によって、更に生物化学及び薬理学の検出・選択を結び付け、アスパラギンエンドペプチダーゼに活性化され、連結アームを二次的活性化する結合体を選択でき、結合体は、必要に応じて、異なる可溶化・修飾基を特定の細胞毒などの化学療法薬物に結合させることができ、そして、標的、活性化、安定化、可溶性、代謝、毒性と効能などの点で新機能を有する新規薬物を産生する。
発明の内容
本発明は、式(I)(II)で示されるように、抗腫瘍薬物を開発するため、標的結合活性化と溶解治療特性などの機能を変化する開裂可能な連結基を作成し、かつ開裂可能な連結基を含有する新しい化合物を提供する。本発明の腫瘍微環境特異的活性化の開裂可能な連結基の使用は、効果的に連結される薬物R4の毒性を閉鎖でき、それから腫瘍微環境にのみアスパラギンエンドペプチダーゼで標的的に活性化されて、それによりp−アミノベンジルアルコール(4-アミノベンジル -OC(O)-)を自己放出して、最終薬物に新しい標的、活性化と代謝特性を付与する。
具体的に、上記の開裂可能な連結基構造を含有する化合物において、開裂可能な連結基は、引用符号で囲む修飾トリペプチドの−R−R−Asn−4−アミノベンジル−OC(O)−であり、化合物は、開裂可能な連結基でRとRと接続して、Rのカルボニルは、アミド結合を形成して、開裂可能な連結基と接続して、Rは、二つの接続方式を含み、Rの酸素原子は、カルボナートを形成して開裂可能な連結基と接続して、またはRの窒素原子は、カルバメートを形成して開裂可能な連結基と接続して:
{−R−R−Asn−4−アミノベンジル−OC(O)−}R (I)
ただし、
は、一般的な官能基または保護基である;
は、アラニン、トレオニン、バリンとイソロイシンから選ばれるアミノ酸基であり、RとRは、カルボニルアミド結合を形成する;
は、アラニン、トレオニン、バリンとアスパラギンから選ばれるアミノ酸基である;
とR及びRとAsnは、それぞれにアミド結合の接続を形成する;Asnは、そのカルボニルで−NH−と接続する;
は、そのヒドロキシまたはアミノで接続する薬物基であり、カルボナートまたはカルバメートの形成で、開裂可能な連結基と接続する;
開裂可能な連結基を含有する化合物は、アスパラギンエンドペプチダーゼとの接触で分解して、Rと分離する;
開裂可能な連結基を含有する化合物は、アスパラギンエンドペプチダーゼとの接触で分解してから、Rと形成するカルボナートまたはカルバメート結合が更に分解することになり、その結果、Rは、開裂可能な連結基と分離する。
本発明には、開裂可能な連結基を含有する化合物の合成により、本発明の前記の開裂可能な連結基を含有する化合物(I)(II)は、以下の構造と、活性化された構造・効果関係を有する:(1)開裂可能な連結基は、基の転換により、Rの毒性機能キー部位における適当な活性化度のヒドロキシまたはアミノと反応して、結合して、新構造の薬物を形成する。 立体障害のため、結合した最終の化合物は、アスパラギンエンドペプチダーゼに活性化される効率も異なり、それは、アスパラギンエンドペプチダーゼの酵素活性センターはバルーン形状の凹みのボトムにあると共に、切断サイトは酵素活性センターの付近にあることは必要であり、この際に接続しようとする化合物は、切断サイトに対して立体障害を発生するか否かは、接続サイトの極性に対して、非常に重要なことであるためである。p−アミノベンジルアルコール(4−アミノベンジル−OC(O)−)連結アームの延長と二次開裂により、効果的に一部の薬物の立体障害を減少できる。しかしながら、本文におけるS6、S20と開示されない化合物は、相変わらず立体障害のため活性化不可になり、そのため、合成できるが、開裂可能な連結基を含有する、機能を有する化合物を形成できない。(2)腫瘍細胞または腫瘍関連マクロファジで特異的に発現するアスパラギンエンドペプチダーゼでの特異的活性化により、開裂可能な連結基を含有する化合物は、腫瘍の局所で標的的に活性化され、標的的な細胞毒性を有することになる;立体障害のため活性化不可の化合物は、その薬物は無細胞毒性または低毒の薬物であり、抗がん薬物にならない。(3)結合体が化合物を接続した後、薬物の毒性が大幅に減少され、それは、結合体は薬物のヒドロキシまたはアミノと反応して、かつ一般的に、表面における活躍のヒドロキシまたはアミノは、薬物の毒性に関与する大事の基であるためである。(4)血液、正常器官、免疫システムのような非腫瘍微環境の部位において、開裂可能な連結基を含有する化合物は安定であり、かつ中性pHに対しても安定であり、そのため、低い毒性或いは無毒性になる。(5)アスパラギンエンドペプチダーゼは、Asnの場所に結合体を切断する;代謝産物解析によって、開裂された場合だけp−アミノベンジルアルコール(4−アミノベンジル−OC(O)−)とRの間の活性化を開始して、カスケード活性化という補助役割を果たす。(6)p−アミノベンジルアルコール(4−アミノベンジル−OC(O)−)は、連結アームとして接続を延長して、R化合物に接続した後のアスパラギンエンドペプチダーゼ反応中心との立体障害を効果的に減少できるが、アスパラギンエンドペプチダーゼによる接触活性化は、相変わらずRの構造と極性に影響される。(7)Rによる極性や可溶性も、結合体の活性化効率に関連し、かつ開裂可能な連結基の化合物の可溶性、安定性と有効性にも緊密に関連する。一般的な基を接続すること以外、Rは、特別な親水基または標的基と接続可能であり、そして、開裂可能な連結基を含有する化合物に、例えば実施例における可溶性の向上と効能の向上のような特別の機能を付与することも可能になる。(8)アスパラギンエンドペプチダーゼの分布特徴によって、開裂可能な連結基を含有する化合物は、複数の腫瘍において活性化でき、更に可溶性の変更を加えて、接続された薬物の腫瘍適応症の制限状況を直接に変更でき、広域性または特異向けの抗腫瘍薬物を開発する。(9)腫瘍細胞が転移する際に、細胞外マトリックスを分解するため、一般的に、たくさんのアスパラギンエンドペプチダーゼを分泌するから、接続された標的薬物は、腫瘍の転移に対する治療には特別の効能を有する。(10)開裂可能な連結基を含有する化合物は、低毒かつ高効能の特徴を有し、免疫システムに対する毒性もなく、免疫治療と同時に併用でき、相乗効能を産生する。
具体的に、以下の表のように、産生した一連の化合物と実施例を説明する:
(1)化合物S1−S43、S15’、B15とE15:二つ異なる接続方式で、開裂可能な連結基は複数の異なる新規抗がん化合物(実施例1〜9)を合成でき、その接続された抗がん化合物の異なりは、異なる合成効率と毒性減少の変化を引き起こし(実施例9)、更に異なる活性化効率(実施例10、11)と効能(実施例12)をもたらすことを説明して、異なるR1、R2、R3の場合の開裂可能な的連結基の比較を研究した(実施例13〜14);
(2)化合物S2’−S4’とS10’−S24’;化合物A1、A3−A4とA10−A24:異なるR1、2、を含有する開裂可能な連結基と接続するパクリタキセル化合物(実施例16、17、27、28)を合成でき、その接続位置、立体障害、接続長さ、ないしRの変化による可溶性の異なり(実施例17、28は水溶性の改善)及び異なる活性化効率(実施例20、30)とその低毒、高効能と新適応症の特性(実施例20〜26、31〜35、66)を説明した;
(3)化合物B1、B3−B4とB10−B24;化合物D2−D4とD10−D24:R1、2、を含有する開裂可能な連結基と接続するドセタキセル化合物(実施例36、37、46、47)を合成でき、その接続位置、立体障害、接続長さ、ないしRの変化による可溶性の異なり(実施例37、47は水溶性の改善)及び異なる活性化効率(実施例38、49)とその低毒、高効能と新適応症の特性(実施例40〜45、50〜54)を説明した;
(4)化合物E2−E4とE10−E24。異なるR1、2、を含有する開裂可能な連結基と接続するマイトマイシン化合物(実施例56、57)を合成でき、その接続位置、立体障害、接続長さ、ないしRの変化による可溶性の異なり(実施例57は水溶性の改善)及び異なる活性化効率(実施例58)とその低毒、高効能と新適用症の特性(実施例59〜65)を説明した;
具体的な実施例の一つにおいて、上記の式(II)化合物は、下式(IIA)、(IIB)、(IIC)、(IID)、(III)、(IV)、(V)、(VI)、(VII)、(VIII)または(IX)で表される構造式を有する:
ただし、
は、6−マレイミドC1−10アルキルカルボニル、ヒドロキシアミノカルボニルC1−10アルキルカルボニル、C1−4アルコキシ−(C1−4アルコキシ)−C1−6アルキルカルボニル、または
から選ばれるものであり、
ただし、各Rは、それぞれ独立にC1−4アルキルであり、各nは、それぞれ独立に1〜300であり、好ましいのは1〜150の任意の整数である;
は、Ala、Thr、ValまたはIleである;
は、Ala、Thr、ValまたはAsnである;
は、ヒドロキシを有する抗がん化合物(R−OH)の活性部分(すなわち、該当接続に用いられるOH以外の他の部分)であり、上記の抗がん化合物は、カンプトテシン、10−ヒドロキシカンプトテシン、トポテカン、フルオロウリジン、デオキシフルオロウリジン、シタラビン、エトポシド、フルダラビン、カペシタビン、ビンクリスチン、エポチロンB、パクリタキセルとドセタキセルから選ばれるものである;及び
は、アミノ基を有する抗がん化合物(R−NH)の活性部分(すなわち、該当接続に用いられるNH基以外の他の部分)、上記の抗がん化合物は、ダウノルビシン、エピルビシン、メトトレキサート、フルダラビン、ゲムシタビン、シタラビン、メルファラン、ニムスチン、ミトキサントロンとマイトマイシンから選ばれるものである。
本発明は、更に本発明の式(II)で表される化合物またはその薬学的に許容される塩と薬学的に許容される担体または賦形剤を含有する薬物組成物を提供する。
本発明は、以下に示す式(III)または式(IV)化合物の調製方法を提供する:
ただし、式(III)化合物の調製において、R−R−R−Asn−p−アミノベンジルアルコールは、p−ニトロフェニルクロロホルメートまたはトリホスゲンの活性化反応で、活性カルボナートまたはクロロホルメートを生成した後、更にアルコール性ヒドロキシを含有する薬物(R−OH)と反応して、式(III)の化合物を生成する;上記の薬物は、カンプトテシン、10−ヒドロキシカンプトテシン、トポテカン、フルオロウリジン、デオキシフルオロウリジン、シタラビン、エトポシド、フルダラビン、カペシタビン、ビンクリスチン、エポチロンB、パクリタキセルまたはドセタキセルである;
式(IV)の化合物の調製において、R−R−R−Asn−p−アミノベンジルアルコールは、p−ニトロフェニルクロロホルメートまたはトリホスゲンの活性化反応で、活性カルボナートまたはクロロホルメートを生成した後、更にアミノ基を含有する薬物(R−NH)と反応して、式(IV)の化合物を生成する;上記の薬物は、ダウノルビシン、エピルビシン、メトトレキサート、フルダラビン、ゲムシタビン、シタラビン、メルファラン、ニムスチン、ミトキサントロンまたはマイトマイシンである;
ただし、Rは、一般的な官能基または保護基である;Rは、Ala、Thr、ValまたはIleである;Rは、Ala、Thr、ValまたはAsnである。
本発明は、がんを治療または予防する薬物の調製における式(II)で表される化合物またはその薬学的に許容される塩、または本発明の薬物組成物の使用も提供する。
本発明は、更に、眼科疾患を治療または予防する薬物の調製における式(IX)で表されるマイトマイシン誘導体またはその薬学的に許容される塩の使用を提供する。
本発明は、更に腫瘍関連マクロファジの抑制、腫瘍生長の抑制、血管形成の抑制、がん細胞の浸潤と転移の抑制および/または抗腫瘍免疫を促進する薬物の調製における式(II)で表される化合物またはその薬学的に許容される塩または本発明の薬物組成物の使用を提供する。
本発明は、更にがんを治療または予防する方法であって、治療または予防に対する有効な量で、需要がある対象へ、式(II)で表される化合物またはその薬学的に許容される塩または本発明の薬物組成物を投与することを含む方法を提供する。
本発明は、更に、抗がん化合物の毒性副作用を低減する方法であって、該当抗がん化合物を、R−R−Rと接続することを含む方法を提供し、ただし、Rは、一般的な官能基または保護基である;Rは、Ala、Thr、ValまたはIleである;Rは、Ala、Thr、ValまたはAsnである;上記の抗がん化合物は、カンプトテシン、10−ヒドロキシカンプトテシン、トポテカン、フルオロウリジン、デオキシフルオロウリジン、シタラビン、エトポシド、フルダラビン、カペシタビン、ビンクリスチン、エポチロンB、ダウノルビシン、エピルビシン、メトトレキサート、ゲムシタビン、メルファラン、ニムスチン、ミトキサントロン、パクリタキセル、ドセタキセルとマイトマイシンから選ばれるものである。
図1は、HT1080モデルにおいて、レグタキセルとアブラキサン、パクリタキセル注射液について、高使用量で、同等モル使用量と同等毒性使用量の比較試験を示す。 図2は、パクリタキセルとレグタキセルの免疫刺激特性試験の結果、およびレグタキセルで処理された腫瘍組織は浸透して、毒性CD8 T細胞(右図の矢印で指すもの)がもっと出現することを示す。 図3は、パクリタキセルとレグタキセルの免疫刺激特性試験の結果を示す。
一、化合物
本発明の化合物は、式(A)で表される結合体と、該当結合体が薬物Rと結合してなる式(II)化合物を含む。 本発明の式(II)の化合物は、腫瘍部位に集めて、かつ特異的に活性化され、抗腫瘍化合物を放出する。
本発明の式(A)の化合物は、以下のような構造を有する:
式中、Rは、一般的な官能基または保護基である;Rは、Ala、Thr、ValまたはIleである;Rは、Ala、Thr、ValまたはAsnである;およびRは、H、XC(O)−または置換されても良い(例えばニトロ、C1−4アルキル、ハロゲン、ヒドロキシ、アミノから選ばれる置換基の1つ、2つまたは3つで置換された)ベンジルオキシカルボニルであり、ただし、Xは、ハロゲンである;ただし、Rは、そのカルボニルでRとアミド結合を形成することで、Rと接続し、RとR、RとAsnおよびAsnと−NH−は、それぞれにアミド結合の接続を形成する。
本発明は、更に下式IIの化合物を提供する:
式中、Rは、一般的な官能基または保護基である;Rは、Ala、Thr、ValまたはIleである;Rは、Ala、Thr、ValまたはAsnである;かつRは、ヒドロキシまたはアミノで接続された薬物基であり、該当薬物の一般式は、R−Hである。
一部の実施例において、本発明の化合物においては、Rは、そのカルボニルでRとアミド結合を形成することで、Rと接続する;R、RとAsnは、トリペプチドを形成する;Asnは、そのカルボニルで、−NH−と接続する;Rは、その酸素原子で上記の開裂可能な連結基とカルボナートを形成することで、上記の開裂可能な連結基と接続し、またはその窒素原子で上記の開裂可能な接続ジョイントとカルバメートを形成することで、上記の開裂可能な連結基と接続する。
一部の好ましい実施例において、Rは、その芳香族環におけるアミノ置換基の窒素原子で上記の開裂可能な接続ジョイントとカルバメートを形成することで、上記の開裂可能な連結基に接続する;または、その芳香族環または複素環におけるヒドロキシ置換基の酸素原子で上記の開裂可能な連結基とカルボナートを形成することで、上記の開裂可能な連結基に接続する。
一部の実施例において、好ましいRは、Alaである。
本発明において、Rは、水素またはアミノ保護基であって良い。例えば、Rは、親水基または疎水基であっても良い。または、Rは、C1−6アルキル(例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル)、ポリエチレングリコール−C−Cアルキルカルボニル、スクシニル、グルクロニド、マレイミドC1−10アルキルカルボニル(例えば6−マレイミドヘキサノイル)、2−メトキシエトキシC1−6アルキルカルボニル、ヒドロキシアミノカルボニルC1−10アルキルカルボニル(例えばN−ヒドロキシアミノ−1,8−スベリン酸−1−モノアシル)とヘキサノイル(すなわちC1−5アルキルカルボニル)から選ばれるいずれかの一つであっても良い。
好ましいのは、Rは、6−マレイミドC1−10アルキルカルボニル、ヒドロキシアミノカルボニルC1−10アルキルカルボニル、C1−4アルコキシ−(C1−4アルコキシ)−C1−6アルキルカルボニル、または
から選ばれるものであり、
ただし、各Rは、それぞれ独立にC1−4アルキルであり、各nは、それぞれ独立に1〜300であり、好ましいのは1〜150の任意の整数である。
好ましいのは、R−Hは、水不溶性薬物である場合に、Rは、PEGタイプの基、例えばポリエチレングリコール−C−Cアルキルカルボニル、または
であることが好ましい。
一般的に、RとRアミノ酸のアミノ基とは接続する;RとRを接続する基は、カルボニルである場合に、アミド結合(−CO−NH−)を形成する。
本発明において、Rは、抗がん化合物の活性部分を表示して、上記の抗がん化合物は、カンプトテシン、10−ヒドロキシカンプトテシン、トポテカン、フルオロウリジン、デオキシフルオロウリジン、シタラビン、エトポシド、フルダラビン、カペシタビン、ビンクリスチン、エポチロンB、ダウノルビシン、エピルビシン、メトトレキサート、ゲムシタビン、メルファラン、ニムスチン、ミトキサントロン、パクリタキセル、ドセタキセルとマイトマイシンを含むが、それらに限定されない。
式(II)の化合物の例は、以下の構造式の化合物を含む:
具体的な実施例の一つにおいて、Rは−O−Rであり、一般式(II)の化合物は、下式(III)で示される:
ただし、Rは、ヒドロキシを有する抗がん化合物(R−OH)の活性部分(すなわち、該当接続に用いられるOH以外の他の部分)であり、上記の抗がん化合物は、カンプトテシン、10−ヒドロキシカンプトテシン、トポテカン、フルオロウリジン、デオキシフルオロウリジン、シタラビン、エトポシド、フルダラビン、カペシタビン、ビンクリスチン、エポチロンB、パクリタキセルとドセタキセルから選ばれる。
具体的な実施例の一つにおいて、RはR−NHであり、一般式(II)の化合物は、下式(IV)で示される:
式中、Rは、アミノ基を有する抗がん化合物(R−NH)の活性部分(すなわち、該当接続に用いられるNH基以外の他の部分)、上記の抗がん化合物は、ダウノルビシン、エピルビシン、メトトレキサート、フルダラビン、ゲムシタビン、シタラビン、メルファラン、ニムスチン、ミトキサントロンとマイトマイシンから選ばれる。式(IV)において、「(H)」は、Hが存在してもしなくても良いことを示す;存在しない場合に、Nは、二重結合でRと接続する。
本発明の各構造式おけるnは、一般的に、1〜300の整数であり、すなわち1、2、3、4、5、6、7、8、9、10……100、101、102、103……201、202、203……295、296、297、298、299と300である。ここは、1から300までの各整数の値を具体的に述べないが、当業者にとって、該当範囲における各整数の値は、自明なものであり、かつ本発明はそれらの整数の値も詳しく開示したことが理解されるべく。本発明において、各構造式におけるnは、一般的に、1〜250、1〜200、1〜150、1〜100、1〜50、および例えば5〜10、5〜50、5〜100のようなまちまちの値である。
具体的な実施例の一つにおいて、式(III)の化合物の例は、以下の化合物を含む:
(1)化合物S1;ただし、Rは、2−(2−メトキシエトキシ)アセチルであり、Rは、Thrであり、Rは、Alaであり、Rは、10−ヒドロキシカンプトテシンである

(2)化合物S2;ただし、Rは、2−(2−メトキシエトキシ)アセチルであり、Rは、Alaであり、Rは、Alaであり、Rは、カンプトテシンである

(3)化合物S3;ただし、Rは、(N−ヒドロキシアミノ)−1,8−スベリン酸−1−モノアシルであり、Rは、Alaであり、Rは、Alaであり、Rは、カペシタビンである

(4)および化合物S7〜S18;ただし、Rは、2−(2−メトキシエトキシ)アセチルであり、Rは、Thrであり、Rは、Alaであり、Rは、それぞれにカンプトテシン(S7)、10−ヒドロキシカンプトテシン(S8)、トポテカン(S9)、フルオロウリジン(S10)、デオキシフルオロウリジン(S11)、シタラビン(S12)、フルダラビン(S13)、エトポシド(S14)、カペシタビン(S15)、ゲムシタビン(S16)、ビンクリスチン(S17)、エポチロンB(S18)であり,それに接続する化合物およびヒドロキシの位置は以下のようになる:
腫瘍微環境によって特異的活性化する開裂可能な連結基−カンプトテシン(S7)
腫瘍微環境によって特異的活性化する開裂可能な連結基−10−ヒドロキシカンプトテシン(S8)
腫瘍微環境によって特異的活性化する開裂可能な連結基−トポテカン(S9)
腫瘍微環境によって特異的活性化する開裂可能な連結基−フルオロウリジン(S10)
腫瘍微環境によって特異的活性化する開裂可能な連結基−デオキシフルオロウリジン(S11)
腫瘍微環境によって特異的活性化する開裂可能な連結基−シタラビン(S12)
腫瘍微環境によって特異的活性化する開裂可能な連結基−フルダラビン(S13)
腫瘍微環境によって特異的活性化する開裂可能な連結基−エトポシド(S14)
腫瘍微環境によって特異的活性化する開裂可能な連結基−カペシタビン(S15)
腫瘍微環境によって特異的活性化する開裂可能な連結基−ゲムシタビン(S16)
腫瘍微環境によって特異的活性化する開裂可能な連結基−ビンクリスチン(S17)
腫瘍微環境によって特異的活性化する開裂可能な連結基−エポチロンB(S18)
具体的な実施例の一つにおいて、式(IV)の化合物の例は、以下の化合物を含む:
(1)化合物S4;ただし、Rは、2−(2−メトキシエトキシ)アセチルであり、Rは、Thrであり、Rは、Alaであり、Rは、ダウノルビシンである

(2)化合物S5;ただし、Rは、6−マレイミドヘキサノイルであり、Rは、Alaであり、Rは、Alaであり、Rは、ダウノルビシンである

(3)および化合物S19〜S28;ただし、Rは、2−(2−メトキシエトキシ)アセチルであり、RとRいずれもAlaであり、Rは、それぞれにダウノルビシン(S19)、エピルビシン(S20)、フルダラビン(S21)、ゲムシタビン(S22)、ニムスチン(S23)、ミトキサントロン(S24)、メトトレキサート(S25)、シタラビン(S26)、メルファラン(S27)、アドリアマイシン(S28)であり、その化合物の構造とアミノに接続する位置は以下のようになる:
腫瘍微環境によって特異的活性化する開裂可能な連結基−ダウノルビシン(S19)
腫瘍微環境によって特異的活性化する開裂可能な連結基−エピルビシン(S20)
腫瘍微環境によって特異的活性化する開裂可能な連結基−フルダラビン(S21)
腫瘍微環境によって特異的活性化する開裂可能な連結基−ゲムシタビン(S22)
腫瘍微環境によって特異的活性化する開裂可能な連結基−ニムスチン(S23)
腫瘍微環境によって特異的活性化する開裂可能な連結基−ミトキサントロン(S24)
腫瘍微環境によって特異的活性化する開裂可能な連結基−メトトレキサート(S25)
腫瘍微環境によって特異的活性化する開裂可能な連結基−シタラビン(S26)
腫瘍微環境によって特異的活性化する開裂可能な連結基−メルファラン(S27)
腫瘍微環境によって特異的活性化する開裂可能な連結基−アドリアマイシン(S28)
具体的な実施例の一つにおいて、本発明は、腫瘍微環境によって標的活性化するパクリタキセル誘導体を提供して、該当誘導体は、下式(V)で表される構造を有する:
ただし、Rは、Ala、Thr、ValまたはIleから選ばれるものである;Rは、Ala、Thr、ValまたはAsnから選ばれるものである;nは、1〜300、好ましいのは1〜150の任意の整数である。
式(V)の化合物の詳しい実例は、以下で示す化合物を含むが、それらに限定されない:
(1)化合物S1’;ただし、n=1、RはAlaであり、RはAlaである

(2)化合物S2’;ただし、n=5、RはAlaであり、Rは、Alaである

(3)化合物S3’;ただし、n=11、RはAlaであり、Rは、Alaである

(4)化合物S4’;ただし、n=300、RはAlaであり、Rは、Alaである

(5)および下表S10’〜S24’;そのnは1であり、RとRは、それぞれに表に示す:
具体的な実施例の一つにおいて、本発明は、水溶性の標的活性化されるパクリタキセル誘導体を提供して、該当化合物は、下式(VI)で示される構造を有する:
式中、Rは、Ala、Thr、ValまたはIleから選ばれるものである;Rは、Ala、Thr、ValまたはAsnから選ばれるものである;nは、1〜300、好ましいのは1〜150の任意の整数である。
式(VI)の化合物の詳しい実例は、以下で示す化合物を含むが、それらに限定されない:
(1)化合物A1;ただし、n=1、RはAlaであり、RはAlaである

(2)化合物A2;ただし、n=5、Rは、Alaであり、Rは、Alaである

(3)化合物A3;ただし、n=11、RはAlaであり、Rは、Alaである

(4)化合物A4;ただし、n=150、RはAlaであり、Rは、Alaである

式(VI)の他の化合物の例は、更に以下の化合物を含み、ただし、nは5であり、RとRは、以下の表に示す:
本発明は、更に水溶性の腫瘍によって標的活性化するドセタキセル誘導体を提供して、該当ドセタキセル誘導体の構造式は、下式(VII)で示される:
ただし、Rは、Ala、Thr、ValまたはIleのいずれか一つのアミノ酸である;Rは、Ala、Thr、ValまたはAsnのいずれか一つのアミノ酸である;n=1〜300、好ましいのは、1〜150の任意の整数である。
式(VII)の化合物の詳しい実例は、以下で示す化合物を含むが、それらに限定されない:
(1)化合物B1;ただし、n=1、Rは、Alaアミノ酸にして、Rは、Alaアミノ酸にする

(2)化合物B2;ただし、n=5、Rは、Alaアミノ酸にして、Rは、Alaアミノ酸にする

(3)化合物B3;ただし、n=11、Rは、Alaアミノ酸にして、Rは、Alaアミノ酸にする

(4)化合物B4;ただし、n=150、Rは、Alaアミノ酸にして、Rは、Alaアミノ酸にする
式(VII)の他の化合物の例は、更に以下の化合物を含む:
本発明は、更に、腫瘍微環境によって標的活性化するドセタキセル誘導体を提供して、該当腫瘍微環境によって標的活性化するドセタキセル誘導体の構造式は、下式(VIII)で示される:
ただし、Rは、Ala、Thr、ValまたはIleのいずれか一つのアミノ酸である;Rは、Ala、Thr、ValまたはAsnのいずれか一つのアミノ酸である;nは、1〜300、好ましいのは、1〜150、より好ましいのは、1〜20、最も好ましいのは、1〜11の任意の整数である。
式(VIII)の化合物の実例は、以下の化合物を含む:
(1)化合物D1;ただし、n=1、RとRはいずれもAlaである

(2)化合物D2;ただし、n=5、RとRはいずれもAlaである

(3)化合物D3;ただし、n=11、RとRはいずれもAlaである

(4)化合物D4;ただし、n=300、RとRはいずれもAlaである
式(VIII)の他の化合物の例は、以下を含む:
具体的な実施例の一つにおいて、本発明は、標的活性化で放出されるマイトマイシン誘導体を提供して、上記の標的活性化で放出されるマイトマイシン誘導体の構造式は、下式(IX)で示される:
ただし、Rは、Ala、Thr、ValまたはIleのいずれか一つのアミノ酸である;Rは、Ala、Thr、ValまたはAsnのいずれか一つのアミノ酸である;nは、1〜300、好ましいのは、1〜150、より好ましいのは、1〜20、最も好ましいのは、1〜11の任意の整数である。
式(IX)の化合物の実例は、以下の化合物を含む:
(1)化合物E1;ただし、n=1、RとRはいずれもAlaである

(2)化合物E2;ただし、n=5、RとRはいずれもAlaである

(3)化合物E3;ただし、n=11、RとRはいずれもAlaである

(4)化合物E4;ただし、n=300、RとRはいずれもAlaである
式(IX)の化合物の例は、更に以下の化合物を含む:
本発明は、前記の化合物の薬学的に許容される塩を含む。薬学的に許容される塩の例として、例えば塩酸塩、臭化水素酸塩、リン酸塩、硫酸塩、クエン酸塩、乳酸塩、酒石酸塩、マレイン酸塩、フマル酸塩、マンデル酸およびシュウ酸塩のような無機と有機酸塩;および例えば、ナトリウムヒドロキシ、トリ(ヒドロキシメチル)アミノメタン(TRIS、トロメタモール)およびN−メチルグルコサミンのような塩基と形成する無機と有機塩基塩を含む。
二、化合物の調製
本発明は、R−R−R−Asn−p−アミノベンジルアルコールを重要な中間体として、本発明の化合物を調製する。好ましいのは、本発明の化合物を調製する反応経路は以下のように示す:
スキーム1
スキーム2
スキーム1において、R−R−R−Asn−p−アミノベンジルアルコールをp−ニトロフェニルクロロホルメートまたはトリホスゲンの活性化反応で、活性カルボナートまたはクロロホルメートを生成した後、更にアルコール性ヒドロキシを含有する薬物R−OHと反応して、産物として、結合体炭酸ジエステルを生成する。スキーム1は、Rがカンプトテシン、10−ヒドロキシカンプトテシン、トポテカン、フルオロウリジン、デオキシフルオロウリジン、シタラビン、エトポシド、フルダラビン、カペシタビン、ビンクリスチン、エポチロンB、パクリタキセルまたはドセタキセルである本発明の化合物を調製することを適用する。
スキーム2において、R−R−R−Asn−p−アミノベンジルアルコールをp−ニトロフェニルクロロホルメートまたはトリホスゲンの活性化反応で、活性カルボナートまたはクロロホルメートを生成した後、更にアミノを含有する薬物R−NHと反応して、産物として、結合体炭酸ジエステルを生成する。スキーム2は、Rがダウノルビシン、エピルビシン、メトトレキサート、フルダラビン、ゲムシタビン、シタラビン、メルファラン、ニムスチン、ミトキサントロンまたはマイトマイシンである化合物を調製することを適用する。
本明細書の実施例における調製例を閲覧してから、当業者にとって、調製方法に係る他の試薬、反応条件、精製方法などは自明なものである。
三、薬物組成物
本発明は、薬物組成物を含み、該当薬物組成物は、本発明の前記の構造式の一つに係る化合物またはその薬学的に許容される塩を含む。
薬物組成物において、更に薬学的に許容される担体または賦形剤を含んでも良い。担体または賦形剤は、本分野に公知される各種の薬学的に許容される担体または賦形剤にしても良く、かつ薬物の剤型または使用方式に応じて、異なってもよい。
具体的な実施例の一つにおいて、薬物組成物には、溶媒、可溶化剤/共溶媒、pH調整剤、凍結乾燥賦形剤と浸透圧調整剤の一つまたは以上を含む。
本発明に適用される凍結乾燥賦形剤は、糖類(例えばラクトース、マルトース、デキストラン、グルコース、フルクトース)、アミノ酸(例えばアルギニン、リジン、ヒスチジン)、マンニトール、酒石酸、マレイン酸、クエン酸、塩化ナトリウムとシクロデキストリン(例えばヒドロキシプロピルβシクロデキストリン、スルホブチルβシクロデキストリン)の一つまたは以上を含む。
本発明に適用されるpH調整剤は、塩酸、リン酸、硫酸、炭酸、硝酸、酢酸、クエン酸、DL-酒石酸、D-酒石酸、L-酒石酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、メグルミン、マレイン酸、エチレンジアミン、トリエチルアミン、アルギニン、リジン、ヒスチジン、リン酸二水素ナトリウムおよびリン酸水素二ナトリウムの一つまたは以上を含む。
本発明に適用される好ましい溶媒は、有機溶媒であり、エタノール、プロパンジオール、ポリエチレングリコール300、ポリエチレングリコール400、tert-ブタノール、グリセリン、Tween、大豆油、ヒドロキシプロピルβシクロデキストリン溶液とスルホブチルβシクロデキストリン溶液の一つまたは以上を含む。
本発明に適用される浸透圧調整剤は、グルコース、塩化ナトリウム、マンニトールと乳酸ナトリウムの一つまたは以上を含む。
本発明に適用される可溶化剤/共溶媒は、Tween80、Tween60、ポロキサマー、ヒドロキシプロピルβシクロデキストリン、ポリエチレングリコール(PEG)、ドデカヒドロキシステアリン酸リチウム、スルホブチルβシクロデキストリン、PVP、グリセリンとポリオキシエチレンヒマシ油の一つまたは以上を含む。
一般的には、毎日に、本発明の化合物またはその薬学的に許容される塩を哺乳類に経口投与して、その用量は、一般的に、約0.0025〜50ミリグラム/キログラム体重であり、最も好ましいのは、約0.01〜10ミリグラム/キログラム体重である。同時に、既知の抗がん薬物を使用または他の治療を採用する場合に、その使用量は、効果的にその予想される目的を達成できるように設定するべく。当業者にとって、それらの既知の抗がん薬物の最適使用量は、公知なものである。
単位の経口使用量は、約0.01〜50ミリグラム、最も好ましいのは約0.1〜10ミリグラムの本発明の化合物またはその薬学的に許容される塩を含んでも良い。単位の使用量は、一回または複数回で投与してもよく、毎日に一服または複数服にして、一服につき約0.1〜50ミリグラム、適当のは約0.25〜10ミリグラムの本発明の化合物またはその薬学的に許容される塩を含む。
本発明の薬物組成物は、任意の適当な剤型に調製されても良く、錠剤、カプセル剤、注射剤などを含むが、それらに限定されない。例えば経口、静脈内注射、筋肉内注射などの本分野に公知の手段で、本発明の薬物組成物を投与してもよい。
四、化合物と薬物組成物の使用
腫瘍に分泌されるサイトカインは、単球を腫瘍関連マクロファジ(TAM)に転化させるように誘導して、腫瘍関連マクロファジは刺激を行い、強烈な免疫抑制を産生できて、かつ腫瘍細胞の浸潤と転移に直接に寄与できる。腫瘍関連マクロファジ(M2タイプ)を、単球と炎症型マクロファジ(M1タイプ)と区別するための確認マークは、アスパラギンエンドペプチダーゼの発現産物である。本発明の化合物は、アスパラギンエンドペプチダーゼが存在する場合に、活性化、放出される。アスパラギンエンドペプチダーゼに特異的活性化される結合体の異なる部分は、最終薬物の標的、活性化、安定化、毒性と効能などの機能に巨大の影響があるから、本発明のアスパラギンエンドペプチダーゼで特異的活性化される結合体は、接続される薬物の毒性を効果的に低減でき、最終薬物は、新しい標的、活性化と代謝特性を有して、腫瘍を治療する効果を増加して、かつ新しい腫瘍適応症を産生して、腫瘍の転移に対抗する役割を産生して、新しい構造と機能を産生する。
本発明は更に、本発明の腫瘍微環境による放出性結合体(例えば、式(III)〜式(IX)化合物)は、腫瘍関連マクロファジの死滅、微環境における免疫を抑制するサイトカインの低減化、および毒性CD8細胞の免疫を増強する現象の促進という効果を有することを見出した。より重要なことに、それらの腫瘍微環境による放出性化合物は、腫瘍の局所にのみ活性化され、従来の化学療法薬物が免疫システムの全体を損害することと異なる。試験において、腫瘍微環境による放出性化合物とPD−1(プログラム細胞死分子1、programmed death−1)抑制抗体(PDL1−抗体、市販品、現在、免疫治療効果を有する候補薬物と認める)は、強烈な相乗治療作用を有して、免疫治療が化学療法薬物と相乗的に結合し難いという欠点を解決できる。
そして、本発明の化合物、その薬学的に許容される塩、または薬物組成物は、本分野において既知のカンプトテシン、10−ヒドロキシカンプトテシン、トポテカン、フルオロウリジン、デオキシフルオロウリジン、シタラビン、エトポシド、フルダラビン、カペシタビン、ビンクリスチン、エポチロンB、パクリタキセル、ドセタキセル、ダウノルビシン、エピルビシン、メトトレキサート、ゲムシタビン、メルファラン、ニムスチン、ミトキサントロンまたはマイトマイシンが治療できるがんと眼科疾患のような各種の疾患を治療または予防できる。
例えば、本分野において公知されているものとして、カンプトテシンは、悪性の腫瘍、乾癬、疣、急性/慢性白血病および住血吸虫症による肝脾腫大などを治療または予防できる;10−ヒドロキシカンプトテシンは、胃がん、肝がん、頭頸部がんおよび白血病などを治療できる;パクリタキセルは、主に卵巣がんと乳がんを治療するが、肺がん、結腸直腸がん、黒色腫、頭頸部がん、リンパ腫、脳腫などにも効能がある;マイトマイシンは、慢性リンパ腫、慢性骨髄性白血病、食管がん、胃がん、結腸がん、直腸がん、肺がん、膵臓がん、肝がん、子宮頸がん、子宮がん、卵巣がん、乳がん、頭頸部腫瘍、膀胱腫瘍、悪性の腔内滲出液などを治療できる。
そのため、例えば、本発明の化合物、その薬学的に許容される塩または薬物組成物で治療または予防できる疾患は、膀胱、脳、乳房/乳腺、子宮頸、結腸−直腸、食管、腎臓、肝臓、肺、鼻咽頭、膵臓、前立腺、皮膚、胃、子宮、卵巣、睾丸と血液などの部位のがんを含むが、それらに限定されない。具体的に、それらのがんは、膀胱がん、脳がん、乳房/乳がん、子宮頸がん、結腸−直腸がん、食管がん、腎臓がん、肝がん、肺がん、鼻咽頭がん、膵臓がん、前立腺がん、皮膚がん、胃がん、子宮がん、卵巣がん、睾丸がんと血がんを含む。
具体的な実施例の一つにおいて、本発明の式(IX)で表されるマイトマイシン誘導体またはその薬学的に許容される塩は、更に眼科疾患の治療または予防に用いられても良く、傷跡瘢痕または脈絡膜新生血管の治療または予防、またはマクロファジの抑制を含む。他の実施例において、式(IX)で表されるマイトマイシン誘導体は、更に角膜移植、緑内障、翼状片の手術の続発症などの治療または予防に用いられてもよい。
本発明の化合物または薬物組成物は、更に腫瘍の転移の防止、特に腫瘍の肺転移の防止に用いられてもよい。実施例の一つにおいて、本発明の化合物または薬物組成物は、乳がんの肺転移の防止に用いられてもよい。
そして、本発明は、疾患を治療または予防する方法を含み、該当方法は、治療または予防に対する有効な量で、需要がある対象へ、本発明の化合物またはその薬学的に許容される塩、または本発明の化合物またはその薬学的に許容される塩を含有する薬物組成物を投与することを含む。
そして、本発明は、腫瘍の転移を防止する方法を含み、該当方法は、有効な量で、需要がある対象へ、本発明の化合物またはその薬学的に許容される塩、または本発明の化合物またはその薬学的に許容される塩を含有する薬物組成物を投与することを含む。腫瘍の転移の防止は、腫瘍の肺転移および/または骨転移の防止を含むが、それらに限定されない。
重要の炎症性細胞として、腫瘍関連マクロファジ(TAM)は、腫瘍に関連する炎症において、重要の役割を有する。腫瘍微環境において、TAMは、腫瘍の各方面の生物学特性を影響することによって、腫瘍の発展を促進する。それは、ある分子(例えばEGF)の分泌で、直接に腫瘍細胞の生長を促進して、血管の形成を促進して、そしてがん細胞の浸潤と転移の条件を用意するとともに、後天性の免疫機能を発揮することも抑制できる。そして、本発明は、更に腫瘍関連マクロファジを抑制する方法を含み、該当方法は、有効な量で、需要がある対象へ、本発明の化合物またはその薬学的に許容される塩、または本発明の化合物またはその薬学的に許容される塩を含有する薬物組成物を投与することを含む。腫瘍関連マクロファジを抑制することで、腫瘍の生長を抑制して、血管の形成を抑制して、かつがん細胞の浸潤と転移を抑制して、抗腫瘍の免疫を促進して、そしてがんの予防および/または治療を実現できる。具体的な実施例の一つにおいて、腫瘍関連マクロファジは、アスパラギンエンドペプチダーゼを発現して、M2タイプである。
本発明の前記の方法は、本分野に既知の放射線治療または免疫療法と併用してもよい。
従って、本発明は、更に前記の各種の方法または使用に用いられる本発明の化合物、その薬学的に許容される塩、または本発明の薬物組成物を含む。
本発明は、本発明の化合物またはその薬学的に許容される塩または本発明の薬物組成物の、前記の疾患(例えばがん及がん転移)を治療または予防する薬物の調製における使用を含む。本発明は、更に本発明の化合物またはその薬学的に許容される塩または本発明の薬物組成物の、腫瘍関連マクロファジの抑制、腫瘍生長の抑制、血管形成の抑制、がん細胞の浸潤と転移の抑制および/または抗腫瘍免疫を促進する薬物の調製における使用を含む。
本発明は、更に抗がん化合物(R−H)の毒性副作用を低減する方法を提供して、上記の方法は、該当抗がん化合物とR−R−Rと接続することを含み、ただし、R、RとRは上記の通りである。
本発明の治療または予防の方法は、該当需要がある対象へ、本発明の化合物または薬物組成物を投与することを含む。投与方法は、経口、静脈内注射、筋肉内注射などを含むが、それらに限定されない。対象として、哺乳類を含むが、特に人を含む。
本発明の「含有」、「含む」は、「……からなる」、「……で構成する」を含むことを理解するべく。全ての重量百分率または体積百分率の和は、100%であるべく。特に断らない限り、実施例に使用される各種の試薬と製品は、市販品である;特に断らない限り、係る方法は、一般的な技術で実施する。下記の実施例は、本発明の範囲に対する制限にならない。
五、実施例
以下、実施例で、本発明の技術方案をされに説明する。
実施例1:化合物中間体的合成
1)N−(N−ベンジルオキシカルボニル−L−アラニル)−L−アラニンメチルエステル(I)的合成
N−ベンジルオキシカルボニル−L−アラニン(100g、0.45mol)をN,N−ジメチルホルムアミド(3L)に溶解させ、攪拌しながら、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBtともいう、72.6g、0.54mol)と1−エチル−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDCともいう、103.3g、0.54mol)を添加して、攪拌して、1時間反応させた後、氷浴させ、0℃にして、L−アラニンメチルエステル(46.2g、0.45mol)とN、N−ジイソプロピルエチルアミン(173.8g、1.34mol)のN,N−ジメチルホルムアミド(1L)溶液を滴下して、滴下完了後、室温において10h攪拌して、減圧蒸留で溶剤を除去して、粗製品をジクロロメタン(2L)に溶解させ、順次に飽和塩化アンモニウム溶液、水と飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄して、無水硫酸ナトリウムで有機相を乾燥して、減圧蒸留で溶剤を除去した後に、粗産物を再結晶して、白色固体I(101g、収率:73.1%)を得た。
2)N−(N−ベンジルオキシカルボニル−L−アラニル)−L−アラニン(II)の合成
N−(N−ベンジルオキシカルボニル−L−アラニル)−L−アラニンメチルエステル(100g、0.34mol)をテトラヒドロフラン(2L)と水(1L)の混合溶液に溶解させ、0℃まで冷却して、1Mの水酸化リチウム溶液(400mL)を滴下して、攪拌して、10時間反応させ、pH<6まで濃塩酸の滴下で中和して、回転蒸発して大部のテトラヒドロフランを除去して、残る水相をジクロロメタン(1L×3)で抽出して、無水硫酸ナトリウムで有機相を乾燥して、減圧蒸発して、白色固体II(88g、収率:92.2%)を得た。
3)4−N−(N−フルオレニルメトキシカルボニル−N’−トリフェニルメチル−L−アスパラギニル)−アミノベンジルアルコール(III)の合成
三つ口フラスコに、N−フルオレニルメトキシカルボニル−N’−トリフェニルメチル−L−アスパラギン(20g、0.03mol)、2−(7−アゾベンゾトリアゾール)−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート(HATU)(15g、0.04mol)、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)(200mL)を添加して、30min攪拌した。次に、0℃において、それぞれにp−アミノベンジルアルコール(4.1g、0.03mol)のDMF溶液(5mL)とN,N−ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA)(8.7g、0.06mol)を添加して、室温において3h攪拌して、回転蒸発で大部のDMFを除去して、残留物を酢酸エチル(200mL)に溶解させ、順次に、飽和塩化アンモニウム溶液、飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄して、無水硫酸ナトリウムで乾燥して、濾過した後に、蒸留で溶剤を除去して、得られた粗製品からビーティングを経て、白色固体III(21.3g、収率:90%)を得た。
4)4−N−(N’−トリフェニルメチル−L−アスパラギニル)−アミノベンジルアルコール(IV)の合成
4−N−(N−フルオレニルメトキシカルボニル−N’−トリフェニルメチル−L−アスパラギニル)−アミノベンジルアルコール(13.0g、18mmol)をN,N−ジメチルホルムアミド(80mL)に溶解させ、ピペリジン(30mL)を添加して、室温において2h攪拌して、減圧蒸留で溶剤を除去して、次に、真空乾燥炉において高真空乾燥で少量のピペリジンを除去して、薄黄色固体IVを得、精製しないでそのまま次のステップに用いられた。
5)4−N−(N−(N−(N−ベンジルオキシカルボニル−L−アラニル)−L−アラニル)−N’−トリフェニルメチル−L−アスパラギニル)−アミノベンジルアルコール(V)の合成
三つ口フラスコにN−(N−ベンジルオキシカルボニル−L−アラニル)−L−アラニン(6.0g、20.4mmol)、ベンゾトリアゾール−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート(HBTU)(11.6g、30.6mmol)とDMF(50mL)を添加して、氷浴において30min攪拌した。次に、0℃において、それぞれに化合物4−N−(N’−トリフェニルメチル−L−アスパラギニル)−アミノベンジルアルコールのDMF溶液(50mL)とN,N−ジイソプロピルエチルアミン(7.89g、61.2mmol)を添加して、室温において一夜攪拌して、減圧蒸留で溶剤を除去して、残留物を酢酸エチル(200mL)に溶解させ、順次に、飽和塩化アンモニウム溶液、飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄して、無水硫酸ナトリウムで乾燥して、濾過した後に、蒸留で溶剤を除去して、得られた粗製品から再結晶を経て、白色固体V(15g、収率:97%)を得た。
6)4−N−(N−(L−アラニル)−L−アラニル)−N’−トリフェニルメチル−L−アスパラギニル)−アミノベンジルアルコール(VI)の合成
4−N−(N−(N−(N−ベンジルオキシカルボニル−L−アラニル)−L−アラニル)−N’−トリフェニルメチル−L−アスパラギニル)−アミノベンジルアルコール(5.0g、6.61mmol)をTHF(150mL)に溶解させ、10%パラジウム炭素(1g)を添加して、水素ガスを導入して、常温常圧において攪拌して5h反応して、濾過でパラジウム炭素を除去して、メタノールで洗浄して、ろ液と洗液を合併して、回転蒸発で大部の溶剤を除去して、粗産物を得、カラムクロマトグラフィーで白色固体VI(2.0g、収率:49%)を得た。
7)4−N−(N−N−(N−2−(2−メトキシエトキシ)アセチル−L−アラニル)−L−アラニル)−N’−トリフェニルメチル−L−アスパラギニル)−アミノベンジルアルコール(VII)の合成
2−(2−メトキシエトキシ)酢酸(432mg、3.22mmol)をN,N−ジメチルホルムアミド(20mL)に溶解させ、ベンゾトリアゾール−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート(HBTU)(1.83g、4.83mmol)を添加して、30min攪拌して、次に、4−N−(N−(L−アラニル)−L−アラニル)−N’−トリフェニルメチル−L−アスパラギニル)−アミノベンジルアルコール(2.0g、3.22mmol)とN,N−ジイソプロピルエチルアミン(1.24g、9.61mmol)のN,N−ジメチルホルムアミド(20mL)を滴下して、完了後に、緩慢に室温に加温して、10h攪拌した。減圧蒸留で大部のDMFを除去して、得られた残留物を酢酸エチル(200mL)に溶解させ、順次に、飽和的塩化アンモニウム溶液と飽和的塩化ナトリウム溶液で洗浄して、無水硫酸ナトリウムで乾燥して、濾過して、回転蒸発で溶剤を除去して、得られた粗製品からシリカゲルカラムクロマトグラフィーを経て、白色固体VII(1.2g、収率:50%)を得た。
8)4−N−(N−(N−(N−(2−(2−メトキシエトキシ)アセチル−L−アラニル)−L−アラニル)−L−アスパラギニル)−アミノベンジルアルコール(VIII)の合成
化合物4−N−(N−N−(N−2−(2−メトキシエトキシ)アセチル−L−アラニル)−L−アラニル)−N’−トリフェニルメチル−L−アスパラギニル)−アミノベンジルアルコール(VII)(1.0g、1.36mmol)をジクロロメタン(10mL)に溶解させ、トリフルオロ酢酸(2mL)を添加して、室温において5時間攪拌した。反応液を水洗を経た後、分液して、有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥して、減圧蒸留で溶剤を除去して、高真空蒸留で残るトリフルオロ酢酸を除去して、粗産物をカラムクロマトグラフィーを経て分離して、VIII(600mg、収率:89%)を得た。
9)4−N−(N−(N−(N−(2−(2−メトキシエトキシ)アセチル−L−アラニル)−L−アラニル)−L−アスパラギニル)−アミノベンジルアルコール−p−ニトロフェノール−炭酸ジエステルの合成
化合物4−N−(N−(N−(N−(2−(2−メトキシエトキシ)アセチル−L−アラニル)−L−アラニル)−L−アスパラギニル)−アミノベンジルアルコール(500mg、1.01mmol)をジクロロメタン(10mL)に溶解させ、5℃まで氷浴して、窒素ガスの保護において、順次に、p−ニトロフェニルクロロホルメート(406mg、2.02mmol)のジクロロメタン溶液とピリジン(160mg、2.03mmol)を滴下して、完了後、室温において一夜攪拌して、反応液を水洗を経た後、分液して、有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥した。回転蒸留で溶剤を除去して、得られた粗製品をカラムクロマトグラフィーを経て分離して、薄黄色固体(450mg、収率:67%)を産物を得た。
実施例2:化合物4−N−(N−(N−(N−(2−(2−メトキシエトキシ)アセチル−L−トレオニル)−L−アラニル)−L−アスパラギニル)−アミノベンジルアルコール−10−ヒドロキシカンプトテシン−炭酸ジエステル(S1)の合成
4−N−(N−(N−(N−(2−(2−メトキシエトキシ)アセチル−L−アラニル)−L−アラニル)−L−アスパラギニル)−アミノベンジルアルコール−p−ニトロフェノール−炭酸ジエステル(330mg、0.5mmol)と10−ヒドロキシカンプトテシン(182mg、0.5mmol)を乾燥のN,N−ジメチルホルムアミド(10mL)で溶解させ、0℃まで冷却して、4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)(122mg、1.0mmol)と1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(27mg、0.2mmol)を添加して、室温において一夜攪拌した。反応液を酢酸エチル(100mL)に添加して、順次に水(50mL×3)と飽和食塩水(50mL)で洗浄して、無水硫酸ナトリウムで乾燥して、回転蒸発で溶剤を除去させ、粗産物を得、カラムクロマトグラフィーを経て分離・精製して、目的産物S1として薄黄色固体(82mg、収率:19%)を得た。
実施例3:化合物4−N−(N−(N−(N−(2−(2−メトキシエトキシ)アセチル−L−アラニル)−L−アラニル)−L−アスパラギニル)−アミノベンジルアルコール−カンプトテシン−炭酸ジエステル(S2)の合成
トリホスゲン(600mg、2.02mmol)を乾燥のジクロロメタン(10mL)に溶解させ、−10℃まで冷却して、窒素ガスの保護において、化合物4−N−(N−(N−(N−(2−(2−メトキシエトキシ)アセチル−L−アラニル)−L−アラニル)−L−アスパラギニル)−アミノベンジルアルコール(500mg、1.01mmol)とピリジン(0.35mL、12.12mmol)のジクロロメタン(10mL)溶液を滴下して、0℃において攪拌しながら、1時間反応して、自然に室温まで昇温して、2時間攪拌した後、カンプトテシン(348mg、1mmol)のジクロロメタン(10mL)溶液を滴下して、室温において6時間反応して、反応液を順次に水(30mL)、飽和炭酸水素ナトリウム(20mL)と飽和食塩水(20mL)で洗浄して、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、濾過して、減圧蒸発して、残留物からシリカゲルカラムクロマトグラフィーを経て白色固体(291mg、53.5%)を得た。
実施例4:化合物4−N−(N−(N−(N−(8−(N−ヒドロキシアミノ)−1、8−スベリン酸−1−モノアシル)−L−アラニル)−L−アラニル)−L−アスパラギニル)−アミノベンジルアルコール−カペシタビン−炭酸ジエステル(S3)の合成
4−N−(N−(N−(N−(8−(N−ヒドロキシアミノ)−1、8−スベリン酸−1−モノアシル)−L−アラニル)−L−アラニル)−L−アスパラギニル)−アミノベンジルアルコール−p−ニトロフェノール−炭酸ジエステル(715mg、1.0mmol)とカペシタビン(360mg、1.0mmol)を乾燥のN,N−ジメチルホルムアミド(20mL)で溶解させ、0℃まで冷却して、DMAP(244mg、2.0mmol)と1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(27mg、0.2mmol)を添加して、室温において一夜攪拌した。反応液を酢酸エチル(100mL)に添加して、順次に水(100mL×3)と飽和食塩水(100mL)で洗浄して、無水硫酸ナトリウムで乾燥して、回転蒸発で溶剤を除去させ、粗産物を得、カラムクロマトグラフィーを経て分離・精製して、目的産物S3として薄黄色固体(198mg、収率:21%)を得た。
実施例5:化合物4−N−(N−(N−(N−2−(2−メトキシエトキシ)アセチル−L−トレオニル)−L−アラニル)−L−アスパラギニル)−アミノベンジルアルコール−ダウノルビシン−カルバメート(S4)の合成
4−N−(N−(N−(N−(2−(2−メトキシエトキシ)アセチル−L−トレオニル)−L−アラニル)−L−アスパラギニル)−アミノベンジルアルコール−p−ニトロフェノール−炭酸ジエステル(264mg、0.4mmol)とN、N−ジイソプロピルエチルアミン(1mL)をN,N−ジメチルホルムアミド(10mL)に溶解させ、20℃においてダウノルビシン(211mg、0.4mmol)のN,N−ジメチルホルムアミド(10mL)溶液を滴下して、完了後、室温において3時間反応して、反応液をメチル−tert−ブチルエーテルに添加して、半時間攪拌した後、濾過して、得られた赤色固体をカラムクロマトグラフィーを経て精製した後、赤色固体産物S4(177mg、収率:42.2%)を得た。
実施例6:化合物S5の合成
1)4−N−(N−(N−(N−(6−マレイミドヘキサノイル−L−アラニル)−L−アラニル)−N’−トリフェニルメチル−L−アスパラギニル)−アミノベンジルアルコールの合成
6−マレイミドヘキサン酸(120mg、0.57mmol)をN,N−ジメチルホルムアミド(20mL)に溶解させ、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(92mg、0.68mmol)とN、N−ジイソプロピルエチルアミン(0.19mL、1.15mmol)を添加して、窒素ガスの保護において、4−N−(N−(N−(L−アラニル)−L−アラニル)−N’−トリフェニルメチル−L−アスパラギニル)−アミノベンジルアルコール(353mg、0.57mmol)を添加して、半時間攪拌した後、0℃まで氷浴して、1−エチル−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(120mg、0.62mmol)のN,N−ジメチルホルムアミド(10mL)溶液を滴下して、完了後、室温まで昇温して、一夜攪拌して、反応液を酢酸エチル(150mL)に添加して、順次に水(100mL×3)、5%希塩酸(50mL)と5%炭酸ナトリウム(50mL)で洗浄して、有機相を無水硫酸ナトリウムでの乾燥を経て、減圧蒸発した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで、産物として白色固体(300mg、収率:64.8%)を得た。
2)4−N−(N−(N−(N−(6−マレイミドヘキサノイル)−L−アラニル)−L−アラニル)−L−アスパラギニル)−アミノベンジルアルコールの合成
化合物4−N−(N−(N−(N−(6−マレイミドヘキサノイル−L−アラニル)−L−アラニル)−N’−トリフェニルメチル−L−アスパラギニル)−アミノベンジルアルコール(163mg、0.2mmol)をジクロロメタン(5mL)に溶解させ、トリフルオロ酢酸(2mL)を添加して、室温において5時間攪拌した。反応液を水洗を経た後、分液して、有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥して、減圧蒸留で溶剤を除去して、高真空蒸留で残るトリフルオロ酢酸を除去して、粗産物をカラムクロマトグラフィーを経て分離して、産物として薄黄色固体(97mg、収率:85%)を得た。
3)4−N−(N−(N−(N−(6−マレイミドヘキサノイル)−L−アラニル)−L−アラニル)−L−アスパラギニル)−アミノベンジルアルコール−p−ニトロフェノール−炭酸ジエステルの合成
化合物4−N−(N−(N−(N−(6−マレイミドヘキサノイル)−L−アラニル)−L−アラニル)−L−アスパラギニル)−アミノベンジルアルコール(814mg、1.0mmol)をジクロロメタン(100mL)に溶解させ、0℃まで氷浴して、窒素ガスの保護において、順次に、p−ニトロフェニルクロロホルメート(406mg、2.0mmol)のジクロロメタン(20mL)溶液とピリジン(0.16mL、2.0mmol)を滴下した。滴下完了後に、室温まで昇温して、一夜攪拌して、反応液を水洗を経た後、分液して、有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥して、減圧蒸留で溶剤を除去して、得られた粗製品をカラムクロマトグラフィーを経て分離して、産物として白色固体(597mg、収率:81%)を得た。
4)4−N−(N−(N−(N−(6−マレイミドヘキサノイル)−L−アラニル)−L−アラニル)−L−アスパラギニル)−アミノベンジルアルコール−ダウノルビシン−カルバメート(S5)の合成
4−N−(N−(N−(N−(6−マレイミドヘキサノイル)−L−アラニル)−L−アラニル)−L−アスパラギニル)−アミノベンジルアルコール−p−ニトロフェノール−炭酸ジエステル(200mg、0.27mmol)をN,N−ジメチルホルムアミド(30mL)に溶解させ、ダウノルビシン塩酸塩(152mg、0.27mmol)を添加して、5℃まで氷浴して、窒素ガスの保護において、N、N−ジイソプロピルエチルアミン(0.1mL、0.6mmol)のN,N−ジメチルホルムアミド(2mL)の溶液を滴下して、完了後、室温まで昇温して、攪拌して、一夜反応して、反応液をメチル−tert−ブチルエーテル(600mL)に添加して、半時間攪拌した後、濾過して、赤色沈殿を収集して、シリカゲルカラムクロマトグラフィーを経て、産物として、赤色固体S5(164mg、収率:54%)を得た。
実施例7:化合物4−N−(N−(N−(N−(6−マレイミドヘキサノイル)−L−アラニル)−L−アラニル)−L−アスパラギニル)−アミノベンジルアルコール−MMAE−カルバメート(S6)の合成
4−N−(N−(N−(N−(6−マレイミドヘキサノイル)−L−アラニル)−L−アラニル)−L−アスパラギニル)−アミノベンジルアルコール−p−ニトロフェノール−炭酸ジエステル(298mg、0.40mmol)をN,N−ジメチルホルムアミド(30mL)に溶解させ、MMAE(モノメチルアウリスタチン(monomethyl auristatin)の略称)塩酸塩(305mg、0.40mmol)を添加して、5℃まで氷浴して、窒素ガスの保護において、N、N−ジイソプロピルエチルアミン(0.1mL、0.6mmol)のN,N−ジメチルホルムアミド(2mL)の溶液を滴下して、完了後、室温まで昇温して、攪拌して、一夜反応して、反応液をメチル−tert−ブチルエーテル(600mL)に添加して、半時間攪拌した後、濾過して、赤色沈殿を収集して、シリカゲルカラムクロマトグラフィーを経て、産物として、赤色固体S6(434mg、収率:82.4%)を得た。
化合物S1、S2、S3、S4、S5の合成結果は、以下の表1に示し、質量分析法(MS)の検出結果として、表1の通り、S1、S2、S3、S4、S5に相応する質量電荷比は、それぞれに916、885、880、1079と1513であり、構造の計算より得た分子量と同じであった。
表1:S1−S5の性状と質量分析法試験データ
とRの異なりは、アミノ酸を接続する際に原料の異なりだけであり、その異なるアミノ酸側鎖は、合成の過程には影響しない、相応するRアミノ酸とRアミノ酸を合成過程に用いる以外は、前記の方法と同様にした。Rの接続反応は、前記の通り、触媒反応の条件と反応薬物の異なりだけである。
実施例8:腫瘍微環境によって特異的活性化する開裂可能な連結基は、異なるR化合物と接続する条件も異なる
1)上記の化合物において、Rの、ヒドロキシで接続する方法とアミノで接続する方法は、完全に異なる。
−アスパラギン−アミノベンジルアルコール−p−ニトロフェノール−炭酸ジエステルと、薬物Rとのアミノで接続する反応が成功できるか否かは、Rの選択によって決めって、例えばR−アスパラギン−アミノベンジルアルコール−p−ニトロフェノール−炭酸ジエステルと、カンプトテシンとの反応は、MMAEとの反応の異なりは主に、MMAEとの反応は、そのMMAEのアミノの強い求核性で反応(82.4%)を行うが、カンプトテシンとの反応は、カンプトテシンにおけるヒドロキシの求核性で、p−ニトロフェノールを置換する反応であり、ヒドロキシの求核性は、アミノの求核性より弱いが、p−ニトロフェノールと相当するまたはやや弱いであるから、該当ステップの反応は、理論上で完成できない、ということにある。
出願人は、以下の事情を見出した:該当ステップの反応に、触媒としてHOBTなどを添加して、かつ厳格に選択した温度に固定するとともに、最後に反応終止時間を制御することでのみ、HOBTのヒドロキシは、p−ニトロフェノール(PNP)と交換互変可能になるから、脱離しやすいHOBTと結合する遷移状態を形成して、そして効果的なカンプトテシンのヒドロキシとの交換を可能にするとともに、大量の反応の不純物を生成せず、現在の最大収量(53.5%)を得た。
2)AAN−アスパラギン−アミノベンジルアルコール−p−ニトロフェノール−炭酸ジエステルと、薬物Rとのアミノで接続する反応が成功できるか否かは、完全にRの選択によって決める
接続反応に対して、Rにおけるアミノの立体障害および置換基は、決定的な影響があり、脂肪族基で置換されたアミノと、R−R−R−アスパラギン−アミノベンジルアルコール−p−ニトロフェノール−炭酸ジエステルとの接続反応は、緩和の条件において高い産量(例えばMMAE)を得られるが、芳香族アミノには、アミノの孤立電子対は、芳香族環と共役するから、その求核性を低減して、同じ反応条件において、産物を得られない。高スループットの選択や劇烈の反応条件で、例えばニムスチンとR−R−R−アスパラギン−アミノベンジルアルコール−p−ニトロフェノール−炭酸ジエステルとを接続する反応で、最終に、アルカリとしてDMAPを使用して、80℃〜85℃の温度にする場合だけを選択し、少量の産物(収率:20%)を得た。
3)上記の化合物において、Rの選択は、Rの接続に異なる影響がある
異なるR基は、R−R−R−アスパラギン−アミノベンジルアルコール−p−ニトロフェノール−炭酸ジエステルとRとを接続する反応の条件に対して、重要な影響があり、例えば4−N−(N−(N−(N−(6−マレイミドヘキサノイル)−L−アラニル)−L−アラニル)−L−アスパラギン)−アミノベンジルアルコール−p−ニトロフェノール−炭酸ジエステルとカンプトテシンとを接続する反応は、産物を得られない。異なる反応物と試験条件を選択する場合だけ、産物を得られ、例えば、4−N−(N−(N−(N−(2−(2−メトキシエトキシ)アセチル−L−アラニル)−L−アラニル)−L−アスパラギニル)−アミノベンジルアルコール−p−ニトロフェノール−炭酸ジエステルを採用する場合だけ、カンプトテシンとの反応で、特定の温度条件において、相応の産物を生成できる。
実施例9:腫瘍微環境によって特異的活性化する開裂可能な連結基との接続で、生成可能の化合物と毒性変化
を、2−(2−メトキシエトキシ)アセチルにして、RをThrにして、RをAlaにする際に、S1〜S3反応と似ている触媒を採用する場合に、選択された開裂可能な連結基は、ヒドロキシと接続できる化合物: すなわち、Rは、カンプトテシン(S7)、10−ヒドロキシカンプトテシン(S8)、トポテカン(S9)、フルオロウリジン(S10)、デオキシフルオロウリジン(S11)、シタラビン(S12)、フルダラビン(S13)、エトポシド(S14)、カペシタビン(S15)、ゲムシタビン(S16)、ビンクリスチン(S17)、エポチロンB(S18)、パクリタキセル(S13’)、ドセタキセル(B13)である。
を2−(2−メトキシエトキシ)アセチルにして、RとRをAlaにする際に、S4〜S5反応と似ている触媒を採用する場合に、腫瘍微環境によって特異的活性化する結合体は、成功的に、アミノで接続できる化合物: すなわち、Rは、ダウノルビシン(S19)、エピルビシン(S20)、フルダラビン(S21)、ゲムシタビン(S22)、ニムスチン(S23)、ミトキサントロン(S24)、メトトレキサート(S25)、シタラビン(S26)、メルファラン(S27)、アドリアマイシン(S28)、マイトマイシン(E13)である。
表2:合成可能の化合物の性状と質量分析法試験データ
毒性の検出方法: 生体外の細胞毒性試験は、標準の汎用プロトコールを採用して、96ウェルプレートに、2500個HEK293細胞を培養して、一夜成長させた。異なる濃度の細胞毒性化合物と、相応する結合後の化合物とは、各ウェルに添加され、細胞とともに37℃において72時間インキュベートし、MTT試薬で処理して,OD値の変化を読み取り,改造した薬物と毒素IC50を比較して、毒性の変化のおおよその倍率を得た。
実施例10:腫瘍微環境によって特異的活性化する開裂可能な連結基は、異なる化合物と接続する場合に、異なる活性化効率を有する
連結基と接続しようとする化合物の基の間の互いの構造・効果関係は、活性化効果を決める。37℃において、10マイクログラム/ミリリットルの酸化されたアスパラギンエンドペプチダーゼまたは異なる腫瘍組織ホモジネート(30マイクログラム/ミリリットル)に、1ミリグラム/ミリリットルのS1、S2、S3、S4、S5とS6を添加して、HPLCで、反応物の減少と産物の増加を検出して、それらの化合物の活性化効率(酵素に切断されて放出される薬物が、元化合物に占める比率を指して、活性化効率が大きいほど、活性化効果が高い)を比較して、選択より、S1、S2、S3、S4とS5は、高い腫瘍組織に活性化される効率を有するが、S6の腫瘍組織に活性化される効率は低いことを見出した(表2)。試験の結果として、S3において、Rは(N−ヒドロキシアミノ)−1、8−スベリン酸−1−モノアシルである場合に、腫瘍に高発現の金属プロテイナーゼmmp2と標的的に結合できて、S5において、Rは6−マレイミドヘキサノイルである場合に、腫瘍に高発現のカテプシンと標的的に結合できて、そして標的活性化効果を一層に向上することを見出した。
表3:S1、S2、S3、S4、S5とS6の活性化効率(%)
実施例11:腫瘍微環境によって特異的活性化する開裂可能な連結基は、異なる化合物と接続する場合に、異なる的活性化効率を有する
連結基と接続しようとする化合物の基の間の互いの構造・効果関係は、活性化効果を決める。37℃において、10マイクログラム/ミリリットルの酸化されたアスパラギンエンドペプチダーゼに、1ミリグラム/ミリリットルのS7〜S27化合物を添加して、HPLCで、反応物の減少と産物の増加を検出して、それらの化合物の活性化効率を比較して、結果は、表3に示す。
表4:S7〜S27の活性化効率(%)
表4にように、試験で、最終の異なる化合物の、アスパラギンエンドペプチダーゼに活性化される効率も異なることを見出して、選択された合成のS7〜S27化合物の活性化される効率は、基本的に60%より大きいが、S6、S16の活性化される効率は、30%よりの低い値である。アスパラギンエンドペプチダーゼの活性化サイトは、アスパラギニル−p−アミノベンジルアルコールの接続箇所であり、活性化で開裂した後、p−アミノベンジルアルコール(4−アミノベンジル−OC(O)−)は、自己放出できて、更にR−H薬物を放出した。アスパラギンエンドペプチダーゼの酵素活性センターは、バルーン形状の凹みのボトムにあり、切断サイトは酵素活性センターの付近にあることは必要であり、この際に接続しようとする化合物は、切断サイトに対して立体障害を発生するか否かは、接続サイトの極性に対して、非常に重要なことになる。試験の結果より、S6、S16の立体障害と極性は活性化に影響することから、そしてS6、S16の活性化効率は低い、他の化合物の活性化効率は高いという状況が発生したことを見出した。
結果と検討:結果によって、該当腫瘍微環境によって特異的活性化する開裂可能な連結基は、異なる化合物に、接続・活性化できることを判明して、ただし、立体障害の異なりによって、活性化可能と活性化不可に分ける。
実施例12:ヌードマウスにおけるS1、S2、S3、S4、S5、S6、S16、S22とS28注射液の効能研究
試験目的:マウスの腫瘍治療モデルによって、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S16、S22とS28化合物の抗腫瘍効能を了解する。
試験の際に、生理食塩水で、治療薬物S1、S2、S3、S4、S5、S6、S16、S22とS28注射液を相応の濃度に希釈する。
方法と結果:
1.動物:ヌードマウス、6−8週齢、全てはメス。
2.腫瘍モデルの産生
1)アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(American type culture collection、ATCC)から、ヒト乳がんMDA−MB231(細胞)を購入して、ATCCが提供した取扱書により細胞の同定を行い、10%ウシ胎仔血清を含有するダルベッコ改変イーグル培地(略称、DMEM培養液)を使用して、37℃、5%二酸化炭素の条件において、細胞を培養した。3日毎に継代を行い、15代以内に細胞を使用した。
2)腫瘍の産生:5×10MDA−MB231細胞を、ヌードマウスの背部に皮下注射して、腫瘍が少なくとも100mm前後まで成長した際に、ランダムにグループを分けて、治療をはじめて、治療を開始した日を一日目とした。
3)治療の過程:S1、S2、S3、S4、S5、S6、S16、S22とS28を、IV(静脈)注射で臨床投与して、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S16、S22とS28、カンプトテシン、カペシタビンとダウノルビシンをいずれも13.2ミクロモル/キログラムの使用量で、週に1回、合わせて4週に投与した。
4)グループの分けと結果の測定は表5に示す。

表5:ヌードマウスに対するS1、S2、S3、S4、S5、S6、S16、S22とS28薬物の腫瘍を治療する効果
5)結果与検討:表5に示すように、コントロール、カンプトテシングループ、カペシタビングループとダウノルビシングループと比べて、S1、S2、S3、S4、S5、S22とS28は、腫瘍の生長の抑制において強い効果を有するが、S6、S16は、活性化されないため、効能があまりないことから、結合体は、薬物の効能を大きく向上して、かつ活性化の効率が、治療の効果を決めることを判明した。S6、S4、S5、S19〜S27の構造を比較すると、S6において、MMAEに結合されたアミノの位置は、MMAEにおける二つのつながっている疎水性のバリンのアミノにあり、4−アミノベンジル−OC(O)−連結アームと接続した後、逆に、S6は、バリンの疎水性領域と低分子ペプチドによって、アスパラギンエンドペプチダーゼ活性センターに対して不利の位置に連れられて、立体障害を発生して、アスパラギンエンドペプチダーゼの活性中心が切断結合へ接近することを障害して、そして切断、活性化される効率は、低くなることを見出した。 S6の活性化効率は、AANVVペプチドより低いから、ここに、4−アミノベンジル−OC(O)−連結アームは、無効である。合成の点で、4−アミノベンジル−OC(O)−連結アームの添加は、ペプチド結合の形成より複雑である。S4、S5、S19〜S27が結合されたアミノの位置は、ペプチドにおけるアミノではなく、芳香族環におけるアミノであり、発明人は、案外に、芳香族環は、連結アームの極性にあまり影響しないとことをはじめて見出すから、4−アミノベンジル−OC(O)−連結アームの使用は、アミノに直接に接続する際の立体障害を解消できて、優れた活性化効果を得られ、その活性化効率は、直接に連結する化合物より普遍的に高いだけではなく、該当作用は、芳香族環化合物に限られない。
実施例13 MMAEとアドリアマイシンの異なる開裂可能な連結基に対する比較研究
を、2−(2−メトキシエトキシ)アセチルにして、Rを、Alaにする際に、異なる開裂可能な連結基を含有するものに対して、活性化研究と効能研究を行い,その研究方法は、実施例10、11、12と同じ、アスパラギンエンドペプチダーゼで、生体外の活性化効率を検出して、ヒト乳がんMDA−MB231モデルで、腫瘍抑制率を検出した。

表6:MMAEとアドリアマイシンの異なる開裂可能な連結基に対する比較研究
実施例14
合成に採用されたアミノ酸原料が異なる以外、化合物S29〜S43の合成方法は、化合物S1と同じである。本実施例は、それぞれに、異なるアミノ酸構造を有する化合物の活性化特性と腫瘍抑制率に対して、試験を行い、その試験方法は、前記の実施例4、6、8、12、13と同じ、試験結果は、表7に示す:

表7:化合物S28〜S43の活性化特性、腫瘍抑制率結果
結果と検討:表7に示すように、S29〜S43のいずれも、一定の活性化活性と腫瘍生長と転移抑制効果を有して、試験結果として、効果的に活性化された化合物において:Rは、Thr、Val、IleまたはAlaのいずれも一つアミノ酸であってもよい;Rは、Ala、Thr、ValまたはAsnのいずれも一つアミノ酸であってもよい。
実施例15:D121腫瘍免疫モデルにおけるS1、S2、S3、S4、S5とS6薬物の効能に対する研究
試験目的:D121肺がん腫瘍免疫モデルの治療モデルによって、S1、S2、S3、S4、S5とS6薬物の抗腫瘍効能を了解する。
試験薬物:S1、S2、S3、S4、S5、S6、カンプトテシン、カペシタビンとダウノルビシンいずれも13.2ミクロモル/キログラムの使用量を採用して、PDL1−抗体の使用量は、5マイクログラム/キログラムである。
動物:C57マウス、6−8週齢、全てはメス。
腫瘍モデルの産生:
1)アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクションATCCから、D121肺がん腫瘍細胞を購入して、10%ウシ胎仔血清を含有するDMEM培養液で、37℃、5%の二酸化炭素条件において、細胞を培養した。3日毎に継代を行い、15代以内に細胞を使用した。
2)腫瘍免疫:照射によって殺傷された5×10のD121肺がん細胞(アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクションから購入)をマウスに腹腔内注射して、2週間おきに、3回の免疫注射を行った。 免疫を完了した後に、腫瘍細胞を注射して、次に、週に一回、合わせて4週間で、再度に薬を投与した。
3)腫瘍の産生:32日目に、10個の生きているD121肺がん腫瘍細胞を腫瘍免疫されるC57マウスの背部に皮下注射して、腫瘍が0.3〜0.4cm前後まで成長した際から、治療をはじめた。
4)腫瘍のCD8+T細胞解析。腫瘍組織をホモジナイズして、濾過で腫瘍におけるシングルな細胞を分離して、緩衝液で2回洗浄して、白血球共通抗原CD45−PEとCD8−FITCで標識された抗体を室温において、1時間結合して、細胞を、1%ウシ胎仔血清を含有するリン酸緩衝液PBSで2回洗浄して、次に、フローサイトメトリーで、白血球共通抗原(CD45)陽性細胞におけるTリンパ球抗原(CD8)陽性細胞の比率を解析した。
5)グループの分けと結果の測定は表8に示す。

表8:S1、S2、S3、S4、S5、S6およびコントロールの腫瘍抑制と免疫活性化の効果
6)結果と検討:免疫コントロールおよび他の治療コントロールと比較すると、C57マウスにおいて、S1、S2、S3、S4、S5の治療効果は、大きく向上されて、S6グループは、ダウノルビシングループと比較すると、治療効果も一定の程度に向上された。S1とPDL1−抗体は、優れた免疫を相乗的に促進する作用と相乗的に治療する効果作用を有する。試験の結果から、S1、S2、S3、S4、S5は、免疫を向上することで、腫瘍の生長を抑制できることを判明した。
実施例16:腫瘍微環境によって標的活性化されたパクリタキセルの合成
1)(R)−2−(2−(R)−(ベンジルオキシカルボニル)アミノ)プロピオニルアミノ)プロピオン酸メチルエステル(I)の合成
N−ベンジルオキシカルボニル−L−アラニン(100g、0.45mol)をN,N−ジメチルホルムアミド(3L)に溶解させ、攪拌しながら、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(72.6g、0.54mol)と1−エチル−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(103.3g、0.54mol)を添加して、0−5℃において攪拌して、1時間反応させた後、氷浴において、L−アラニンメチルエステル(46.2g、0.45mol)とN、N−ジイソプロピルエチルアミン(173.8g、1.34mol)のN,N−ジメチルホルムアミド(1L)溶液を滴下して、滴下完了後、室温(25℃)において10h攪拌して、減圧蒸留で溶剤を除去して、粗製品をジクロロメタン(2L)に溶解させ、順次に飽和塩化アンモニウム溶液、水と飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄して、無水硫酸ナトリウムで有機相を乾燥して、減圧蒸留で溶剤を除去した後に、粗産物を再結晶して、白色固体I(101g、収率:73.1%)を得た。LC−MS: 309[M+1]
2)(R)−2−(2−(R)−(ベンジルオキシカルボニル)アミノ)プロピオニルアミノ)プロピオン酸(II)の合成
(R)−2−(2−(R)−(ベンジルオキシカルボニル)アミノ)プロピオニルアミノ)プロピオン酸メチルエステル(100g、0.34mol)をテトラヒドロフラン(2L)と水(1L)の混合溶液に溶解させ、0℃まで冷却して、1Mの水酸化リチウム溶液(400mL)を滴下して、室温(25℃)において攪拌して、10時間反応させ、pH<6まで濃塩酸の滴下で中和して、回転蒸発して大部のテトラヒドロフランを除去して、残る水相をジクロロメタン(1L×3)で抽出して、無水硫酸ナトリウムで有機相を乾燥して、減圧蒸発して、白色固体II(88g、収率:92.2%)を得た。LC−MS: 295[M+1]
3)(R)−2−((9H−フルオレン−9−イル)メトキシカルボニルアミノ)−4−(トリフェニルメチルアミノ)−1−ヒドロキシルメチルフェニルコハク酸モノアミド(III)の合成
500mLの三つ口フラスコに、(R)−2−((9H−フルオレン−9−イル)メトキシカルボニルアミノ)−4−(トリフェニルメチルアミノ)ブタン酸(20g、0.03mol)、2−(7−アゾベンゾトリアゾール)−N、N、N’、N’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート(HATU)(15g、0.04mol)、N、N−ジメチルホルムアミド(200mL)を添加して、30min攪拌した。次に、0℃において、それぞれにp−アミノベンジルアルコール(4.1g、0.03mol)のN、N−ジメチルホルムアミド溶液(5mL)とN、N−ジイソプロピルエチルアミン(8.7g、0.06mol)を添加して、室温(25℃)において3h攪拌して、回転蒸発で大部のN、N−ジメチルホルムアミドを除去して、残留物を酢酸エチル(200mL)に溶解させ、順次に、飽和塩化アンモニウム溶液、飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄して、無水硫酸ナトリウムで乾燥して、濾過した後に、蒸留で溶剤を除去して、得られた粗製品からn−ヘキサン/酢酸エチル(5/1、300mL)によるビーティングを経て、白色固体III(21.3g、収率:90%)を得た。LC−MS: 702[M+1]
4)(R)−2−アミノ−4−(トリフェニルメチルアミノ)−1−ヒドロキシルメチルフェニルコハク酸モノアミド(IV)の合成
(R)−2−((9H−フルオレン−9−イル)メトキシカルボニルアミノ)−4−(トリフェニルメチルアミノ)−1−ヒドロキシルメチルフェニルコハク酸モノアミド(13.0g、18mmol)をN,N−ジメチルホルムアミド(80mL)に溶解させ、ピペリジン(30mL)を添加して、室温(25℃)において2h攪拌して、減圧蒸留で溶剤を除去して、次に、真空乾燥炉において高真空乾燥(100℃)で少量のピペリジンを除去して、薄黄色固体IV(8.43g、収率:95%)を得、精製しないでそのまま次のステップに用いられた。
5) (R)−2−((R)−2−((R)−2−ベンジルオキシカルボニルアミノ)プロピオニルアミノ)プロピオニルアミノ−4−(トリフェニルメチルアミノ)−1−ヒドロキシルメチルフェニルコハク酸モノアミド(V)の合成
三つ口フラスコに(R)−2−((R)−2−(ベンジルオキシカルボニルアミノ)プロピオニルアミノ)プロピオン酸(6.0g、20.4mmol)、ベンゾトリアゾール−N、N、N’、N’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート(HBTU)(11.6g、30.6mmol)とN、N−ジメチルホルムアミド(50mL)を添加して、氷浴において30min攪拌した。0℃において、それぞれに化合物(R)−2−アミノ−4−(トリフェニルメチルアミノ)−1−ヒドロキシルメチルフェニルコハク酸モノアミドのN、N−ジメチルホルムアミド溶液(50mL)とN、N−ジイソプロピルエチルアミン(7.89g、61.2mmol)を添加して、室温(25℃)において17時間攪拌して、減圧蒸留で溶剤を除去して、残留物を酢酸エチル(200mL)に溶解させ、順次に、飽和塩化アンモニウム溶液(100mL)、飽和塩化ナトリウム溶液(100mL)で洗浄して、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。濾過した後、蒸留で溶剤を除去して、得られた粗製品から再結晶を経て、白色固体V(15g、収率:97%)を得た。LC−MS: 756[M+1]
6)(R)−2−((R)−2−((R)−アミノプロピオニルアミノ)プロピオニルアミノ−4−(トリフェニルメチルアミノ)−1−ヒドロキシルメチルフェニルコハク酸モノアミド(VI)の合成
(R)−2−((R)−2−((R)−2−ベンジルオキシカルボニルアミノ)プロピオニルアミノ)プロピオニルアミノ−4−(トリフェニルメチルアミノ)−1−ヒドロキシルメチルフェニルコハク酸モノアミド(5.0g、6.61mmol)をTHF(150mL)に溶解させ、10%パラジウム炭素(1g)を添加して、水素ガスを導入して、常温(22℃)において攪拌して、5h反応して、濾過でパラジウム炭素を除去して、メタノール(100mL)で洗浄して、ろ液と洗液とを合併して、回転蒸発で大部の溶剤を除去して、粗産物を得、シリカゲルカラムクロマトグラフィーを経て(200−300メッシュ、ジクロロメタン/メタノール=20/1−10/1、2.5L)白色固体VI(2.0g、収率:49%)を得た。LC−MS: 622[M+1]
7)(R)−2−((R)−2−((R)−2−(メトキシエトキシアセチルアミノ)プロピオニルアミノ)プロピオニルアミノ−4−(トリフェニルメチルアミノ)−1−ヒドロキシルメチルフェニルコハク酸モノアミド(VII)の合成
2−(2−メトキシエトキシ)酢酸(432mg、3.22mmol)をN,N−ジメチルホルムアミド(20mL)に溶解させ、ベンゾトリアゾール−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート(HBTU)(1.83g、4.83mmol)を添加して、30min攪拌して、次に、(R)−2−((R)−2−((R)−アミノプロピオニルアミノ)プロピオニルアミノ−4−(トリフェニルメチルアミノ)−1−ヒドロキシルメチルフェニルコハク酸モノアミド(2.0g、3.22mmol)とN、N−ジイソプロピルエチルアミン(1.24g、9.61mmol)のN、N−ジメチルホルムアミド(20mL)を滴下して、完了後に、緩慢に室温(25℃)に加温して、10h攪拌した。減圧蒸留で大部のN、N−ジメチルホルムアミドを除去して、得られた残留物を酢酸エチル(200mL)に溶解させ、順次に、飽和的塩化アンモニウム溶液(150mL)と飽和的塩化ナトリウム溶液(150mL)で洗浄して、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。濾過して、回転蒸発で溶剤を除去させ、得られた粗製品からシリカゲルカラムクロマトグラフィーを経て(200−300メッシュ、ジクロロメタン/メタノール=20/1−10/1、2L)、白色固体VII(1.2g、収率:50%)を得た。LC−MS: 738[M+1]
8)(R)−2−((R)−2−((R)−2−(メトキシエトキシアセチルアミノ)プロピオニルアミノ)プロピオニルアミノ−1−ヒドロキシルメチルフェニルコハク酸ジアミド(VIII)の合成
(R)−2−((R)−2−((R)−2−(メトキシエトキシアセチルアミノ)プロピオニルアミノ)プロピオニルアミノ−4−(トリフェニルメチルアミノ)−1−ヒドロキシルメチルフェニルコハク酸モノアミド(VII)(1.0g、1.36mmol)をジクロロメタン(10mL)に溶解させ、トリフルオロ酢酸(2mL)を添加して、室温(25℃)において5時間攪拌した。反応液を水洗(20mL)した後、分液した後、無水硫酸ナトリウムで有機相を乾燥した。減圧蒸留で溶剤を除去して、蒸留で残るトリフルオロ酢酸を除去して、粗産物からシリカゲルカラムクロマトグラフィーを経て(200−300メッシュ、ジクロロメタン/メタノール=15/1−8/1、1.5L)X(600mg、収率:89%)を分離した。LC−MS: 496[M+1]
9)4−((R)−2−((R)−2−((R)−2−(メトキシエトキシアセチルアミノ)プロピオニルアミノ)プロピオニルアミノ−4−アミノスクシニル))アミノベンジル−p−ニトロフェニルカルボナート(IX)の合成
50mLの三つ口フラスコに化合物(R)−2−((R)−2−((R)−2−(メトキシエトキシアセチルアミノ)プロピオニルアミノ)プロピオニルアミノ−1−ヒドロキシルメチルフェニルコハク酸ジアミド(500mg、1.01mmol)を添加して、ジクロロメタン(10mL)に溶解させ、氷浴(0−5℃)において、窒素ガスの保護において、それぞれにp−ニトロフェニルクロロホルメート(406mg、2.02mmol)、ピリジン(160mg、2.03mmol)を滴下した。 室温(25℃)において、18時間攪拌した。反応液を水洗(10mL)した後、分液した後、無水硫酸ナトリウムで有機相を乾燥した。回転蒸発で溶剤を除去させ、得られた粗製品からシリカゲルカラムクロマトグラフィーを経て(200−300メッシュ、ジクロロメタン/メタノール=30/1−20/1、1L)、白色固体IX(450mg、収率:67%)を得た。LC−MS: 661[M+1]
10)2−(2−メトキシエトキシ)アセチル−L−Ala−L−Ala−L−Asn−p−アミノベンジルパクリタキセル(化合物S1’)の合成
4−((R)−2−((R)−2−((R)−2−(メトキシエトキシアセチルアミノ)プロピオニルアミノ)プロピオニルアミノ−4−アミノスクシニル))アミノベンジルパクリタキセルカルボナート(250mg、0.293mmol)とパクリタキセル(194mg、0.293mmol)とを、乾燥されたN、N−ジメチルホルムアミド(10mL)に溶解させ、0℃まで冷却して、4−ジメチルアミノピリジン(54mg、0.44mmol)を添加して、室温(25℃)において、18時間攪拌した。反応液を酢酸エチル(20mL)に添加して、有機相を合併して、水(30mL)で洗浄して、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。回転蒸発で溶剤を除去させ、得られた粗製品からシリカゲルカラムクロマトグラフィーを経て(200−300メッシュ、ジクロロメタン/メタノール=20/1−15/1、500mL)、目的産物として、化合物S1(150mg、収率:57%)を得た。LC−MS: 1375[M+1]。 LC−MSの検出結果は以下のように:8.59溶出ピークに相応する質量電荷比は1375、構造計算で得られた分子量1374.5と一致した。
化合物S2’、S3’、S4’の合成は、S1’の合成に参照して、結果は下表に示すように、区別としては、ステップ7)における合成に使用したアルコキシ置換酢酸の分子量は異なることである。ただし、S2’の合成は、2−(2−メトキシエトキシ)酢酸の代わりに、3、6、9、12、15、18−ヘキサオキサノナデカン酸を使用することである;S3’の合成は、2−(2−メトキシエトキシ)酢酸の代わりに、3、6、9、12、15、18、21、24、27、30、33、36−ドデカオキサヘプタトリアコンタン酸を使用することである;S4’の合成は、2−(2−メトキシエトキシ)酢酸に代わりに、直接に購入した長鎖ポリオキサ脂肪酸(吉爾生化の注文品、n=300のポリマー)を使用することである;質量分析法(MS)の検出結果によって、S2’、S3’に相応する質量電荷比は、それぞれに1551と1816であり、構造計算より得た分子量1550.6と1815.9と一致した。マトリックス支援レーザー脱離イオン化/飛行時間型質量分析法(MALDI−TOF−MS)で検出されたS4’分子量は、約14524であり、構造計算より得た分子量14524.7と一致した。
表9
実施例17:S10’〜S24’の合成
合成方法は、アミノ酸に接続する際の原料は以下の表10に示すように異なる以外に、化合物S1’と似ていた。相応するRアミノ酸とRアミノ酸をN、N−ジメチルホルムアミドに溶解させ、それぞれに同じ縮合剤(1−エチル−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩)を添加して、反応させ、0℃−25℃において、0.5−2h反応して、更にアスパラギンを添加して、0℃−25℃において2−24h反応して、トリペプチドを得た。質量分析法(MS)の検出結果として、S10’−S24’化合物(n=1)の分子量は、順次に以下の表に示すように、構造計算より予測された分子量と一致することを確認した。
表10
実施例18:腫瘍微環境によって標的活性化されるパクリタキセル誘導体とコントロール化合物の性能の比較
(1)サンプル処理
化合物S1’、S2’、S3’とS4’(実施例16に得られた)とコントロール化合物C1、C2、C3、C4、C5とC6は、凍結乾燥(−70℃)を経て、無菌室にサブパッケージされた。動物試験の前に、S1’、S2’、S3’とS4’は、無菌室において、下記の二つの溶剤方案で再溶解された: 溶剤1(注射用水)、または溶剤2(50%注射用水、42%〜49%プロパンジオール、1%〜8%Tween80)。以下の表11に示すように、S1’、S2’、S3’とS4’は、溶剤1と溶剤2に完全に溶解できて、再溶解の濃度は、10ミリグラム/ミリリットルにしても良く、更に注射用水で所要の濃度まで希釈するが、比較化合物(C1、C2、C3、C4、C5)は、薬物の製剤需要に満たさない。
表11:コントロール化合物における近似組成の欠失、またはパクリタキセルの7位または2位の接続(すなわち、それぞれに基をパクリタキセル分子式の7位または2位のOHに接続すること)が、薬物の製剤の可溶性に対する影響
表11におけるAAN、AANL、AANKは、それぞれに化合物における低分子ペプチドアミノ酸の接続を示して、A:Ala、N:Asn、L:Leu、K:Lys。溶剤1は、注射用水である;溶剤2は、10ミリグラム/ミリリットルの溶解濃度で、50%注射用水、45%〜49%プロパンジオールと1%〜5%Tween80を含む。
表11の結果から、本発明のパクリタキセル誘導体の可溶性は大きく変化し、溶剤1または溶剤2において、可溶性が増加して、溶解特性の変化は、薬物の製剤に大きく影響することを判明した。しかし、比較化合物(C1、C2、C3、C4、C5)の可溶性は、薬物の製剤需要に満足できない。そして、水に不溶のパクリタキセル薬物を比べて、S1’、S2’、S3’とS4’は、可溶性の薬物製剤に調製できて、注射の使用量と効能を向上できて、現在のパクリタキセル薬物におけるアネルギー性補助原料(ヒマシ油など)の使用という欠点を避けられ、革新性と応用将来性を有する。
実施例19:S1’、S2’、S3’とS4’の含量を測定する方法および含量の範囲
S1’、S2’、S3’とS4’は、解析型HPLC(アジレント1220 (Agilent 1220 series)、C8カラム5μm、4.6mm ID x 250mm、移動相は、0〜95%アセトニトリル(ACN))を使用して、純度は95%−99%であることを測定した。
実施例20:腫瘍組織が、腫瘍微環境によって標的活性化されるパクリタキセル誘導体を活性化する効率の試験
溶剤(50%注射用水、45%〜49%アルコールと1%〜5%Tween80)で、S1’、S2’、S3’とS4’サンプル化合物をまとめ溶解して、水で10倍に希釈して、1ミリグラム/ミリリットルにした。37℃において、100マイクログラムの酸化された腫瘍組織ホモジネート(pH6.0)に1ミリグラム/ミリリットルのサンプル化合物を添加して、腫瘍組織ホモジネートにおける酵素は、パクリタキセルの放出を引き出して、HPLCで化合物の減少とパクリタキセルの増加を検出して、腫瘍組織が薬物を活性化する効率を比較して、選択より、S1’、S2’、S3’とS4’の接続は、選択された化合物において、最高の活性化効率を有することを見出した。
表12:異なる腫瘍組織ホモジネートにおけるS1’、S2’、S3’とS4’の化合物の活性化された比率(%)
溶剤(50%注射用水、42%〜49%アルコールと1%〜8%Tween80)で、S1’、S2’、S3’とS4’サンプル化合物をまとめ溶解して、水で10倍に希釈して、1ミリグラム/ミリリットルにした。37℃において、100マイクログラムの酸化されたヒト乳がん(MDA−MB435)腫瘍組織ホモジネート(pH6.0)に、1ミリグラム/ミリリットルのサンプル化合物を添加して、腫瘍組織ホモジネートにおける酵素は、パクリタキセルの放出を引き出して、HPLCで化合物の減少とパクリタキセルの増加を検出して、腫瘍組織が薬物を活性化する効率を比較した。結果として、以下の表13に示すように。
表13:コントロール化合物における近似組成の欠失が、薬物活性化に対する影響
前記の結果から、本発明の腫瘍微環境によって標的活性化されるパクリタキセル誘導体における、異なる基の接続とパクリタキセルは、薬物の腫瘍組織における活性化に対して、異なる影響を有することを判明した。パクリタキセルと、つながっている化合物の基の間の互いの構造・効果関係は、組織部位での標的化と活性化効果を決める。異なる腫瘍種類(10種類の異なる腫瘍)におけるS1’、S2’、S3’とS4’の活性化は、薬物活性化の広域性を表した(表13)。 同時に、化合物を選択する過程に、産生された特定化合物を比較すると、一つのヒト乳がんMDA−MB435腫瘍組織における活性化効率を解析して、試験は、S1’、S2’、S3’とS4’化合物の各基の選択は、活性化効率が相対的に高い組み合わせであることを証明した(表13)。
本発明に提供された腫瘍微環境によって標的活性化されるパクリタキセル誘導体の試験の設計構想は、大量の合成試験の設計で異なる接続方式の複雑な化合物を調製して、次に複雑な化合物をパクリタキセルにおける2位または7位(すなわち、それぞれに複雑な化合物を、パクリタキセル分子式における7位または2位のOHに接続すること)に接続して、さらに腫瘍組織の活性化効率の大きさにより選択して、順次に、R、R、およびnを異なる値にする際に、得られた化合物の、腫瘍に対する抑制作用より選択することである。腫瘍組織特異的活性化サイトは、AANと基2の間における接続箇所であり、活性化より開裂された後、基2は自己放出できて、更にパクリタキセルを放出する。アスパラギン酸酵素の酵素活性センターは、バルーン形状の凹みのボトムにあり、切断サイトは酵素活性センターの付近にあることは必要であり、この際に複雑な化合物は、切断サイトに対して立体障害を発生するか否かは、非常に重要なことになる。
選択試験の結果より、本発明において、基2の接続は、効果的にパクリタキセルに直接に接続する場合の立体障害を避けられ、アスパラギン酸酵素の接近を影響しない。基1の構造・効果関係は、切断サイトの極性を増加できて、水溶性の良いプロテアーゼは制限酵素切断部位により接近しやすい、そして切断の効率を向上する。パクリタキセルの2位への接続も明らかに、プロテアーゼに対するパクリタキセルの立体障害を低減するとともに、より多くの全体的親水極性基を露出して、切断効率と水溶性を向上する。更に、それぞれに一つの極性アミノ酸Kと一つの極性アミノ酸Lを添加すると、活性化効率が低減される。
実施例21:腫瘍微環境によって標的活性化されるパクリタキセル誘導体の静脈内投与における被験薬の最大耐量(MTD)の測定
試験目的:マウス静脈内投与のMTD(最大耐受量)を測定する試験より、本発明のパクリタキセル誘導体の急性毒性を了解する。
試験薬物:溶剤(50%注射用水、42%〜49%アルコール、1%〜8%Tween80)にまとめて溶解されたS1’、S2’、S3’とS4’サンプル化合物を使用して、試験の際に、生理食塩水で相応の使用量に希釈して、S1’、S2’、S3’とS4’注射液を得た。
動物:一級BALB/Cマウス(上海SLAC試験動物有限会社)、体重19−21g、全てはメス。
方法と結果:36匹の被験BALB/Cマウスを、体重よりランダムに7グループに分けて、グループごとに6匹であった。表14に示すように、0mg/kg、25mg/kg、50mg/kg、60mg/kg、70mg/kg、80mg/kg、960mg/kgで、それぞれに1回にS1’、S2’、S3’とS4’を静脈内注射した。同時に、生理食塩水グループ、パクリタキセル注射液(市販品、北京悦康社)グループにおいて、コントロール試験を行い、マウスごとの投与体積は0.2mlとした。連続に17日を観察して、毎日に、動物が毛の立ちやごちゃご又は暗い、昏睡、猫背、過剰反応などを出現か否かを観察して、体重と死亡状況を記録した。3、5、14日目に血液サンプルを収集して、全血算定を行い、14日目に動物を解剖して、心臓、肝臓、腎臓、肺、脾臓、膵臓を収集して、HE染色で観察した。
表14:被験マウスは、それぞれに異なる使用量のS1’、S2’、S3’とS4’注射液、および生理食塩水、パクリタキセル注射液を投与された場合の死亡率の結果比較
結果と検討:表11に示すように、本発明において、S1’、S2’、S3’とS4’溶液を注射したマウスグループには、90mg/kgの使用量で、動物は毛の立ちやごちゃご又は暗い、昏睡、猫背、過剰反応と死亡という状況を出現しなかった。S1’とS2’溶液のMTD値(最大耐量)は90mg/kgであり、パクリタキセルのMTD値6mg/kgよりはるかに大きい。静脈内投与における被験薬の最大耐量は、薬物毒性の重要な参照指標であり、標的活性化・放出されたパクリタキセルの毒性は、パクリタキセルより著しくに低減することを判明した。
実施例22:ヌードマウスにおけるS1’、S2’、S3’とS4’の効能研究
試験目的:マウスの腫瘍治療モデルによって、S1’、S2’、S3’とS4’化合物の抗腫瘍効能を了解する。
試験薬物:S1’、S2’、S3’とS4’溶液(実施例21のサンプルを同じ);パクリタキセル注射液(市販品、同上)、試験の際に、生理食塩水で相応の使用量に希釈して、コントロールとして、生理食塩水を使用した。
方法と結果:
1.動物:ヌードマウス、6−8週齢、全てはメス、上海SLAC試験動物有限会社から購入。
2.腫瘍モデルの産生
1)ATCCからヒト前立腺がんPC−3細胞を購入して、ATCCが提供した取扱書により細胞の同定を行い、10%ウシ胎仔血清を含有するDMEM培養液を使用して、37℃、5%二酸化炭素の条件において、細胞を培養した。3日毎に継代を行い、15代以内に細胞を使用した。
2)腫瘍の産生:5x10のPanc−1細胞を、ヌードマウスの背部に皮下注射して、腫瘍が少なくとも100mm前後まで成長した際に、ランダムにグループを分けて、治療をはじめて、治療を開始した日を一日目とした。
3)治療の過程
S1’、S2’、S3’とS4’の臨床投与において、IV注射した。S1’、S2’、S3’とS4’のいずれも、1/6MTDより低い使用量、すなわち24ミリグラム/キログラムの使用量で使用され、パクリタキセルは、1/3MTDの使用量、すなわち8ミリグラム/キログラムの使用量で使用され、コントロールとして、生理食塩水を使用して、週に1回、合わせて4週に投与した。
4)グループの分けと結果の測定は表15に示す。

表15:ヌードマウスに対して、S1’、S2’、S3’、S4’、パクリタキセルおよびコントロールの腫瘍を治療する効果
5)結果と検討:表15に示すように、同等モル濃度のパクリタキセル薬物治療グループおよびコントロールと比較すると、S1’、S2’、S3’とS4’治療グループの腫瘍の生長を抑制する効果は、大きく向上された。
実施例23:D121腫瘍免疫モデルにおけるS1’、S2’、S3’とS4’薬物の効能に対する研究
試験目的:D121肺がん腫瘍免疫モデルの治療モデルによって、S1’、S2’、S3’とS4’薬物の抗腫瘍効能を了解する。
動物:C57マウス、6−8週齢、全てはメス、上海SLAC試験動物有限会社から購入。
試験薬物:S1’、S2’、S3’とS4’溶液(実施例21のサンプルを同じ);パクリタキセル注射液(市販品、同上)、試験の際に、生理食塩水で相応の使用量に希釈して、コントロールとして、生理食塩水を使用した。
腫瘍モデルの産生:
1)アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクションATCCから、D121肺がん腫瘍細胞を購入して、10%ウシ胎仔血清を含有するDMEM培養液で、37℃、5%の二酸化炭素条件において、細胞を培養した。3日毎に継代を行い、15代以内に細胞を使用した。
2)腫瘍免疫:照射によって殺傷された5×10のD121肺がん細胞(アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクションから購入)をマウスに腹腔内注射して、2週間おきに、3回の免疫注射を行った。免疫を完了した後に、腫瘍細胞を注射して、次に、週に一回、合わせて4週間で、再度に薬を投与した。以下の表16における免疫グループは、D121肺がん細胞で免疫され、D121死腫瘍細胞で免疫されないグループは、生理食塩水を注射して、コントロールとする。
3)腫瘍の産生:免疫過程を完了した後(4週後)に、10個の生きているD121肺がん腫瘍細胞を腫瘍免疫されるC57マウスの背部に皮下注射して、腫瘍が0.3〜0.4cm前後まで成長した際から、治療をはじめ、マウスの腫瘍の大きさ(mm)を記録して、腫瘍の抑制率を計算した。
4)腫瘍CD8+T細胞(Tリンパ球サブセット)の解析。腫瘍組織をホモジナイズして、濾過で腫瘍におけるシングルな細胞を分離して、緩衝液で2回洗浄て、白血球共通抗原CD45−PEとCD8−FITCで標識された抗体を室温において、1時間結合して、細胞を、1%ウシ胎仔血清を含有するリン酸緩衝液PBSで2回洗浄して、次に、フローサイトメトリーで、白血球共通抗原(CD45)陽性細胞におけるTリンパ球抗原(CD8)陽性細胞の比率を解析した。
5)グループの分けと結果の測定は表16に示す。

表16:S1’、S2’、S3’、S4’、パクリタキセル治療グループおよびコントロールの腫瘍抑制と免疫活性化の効果
6)結果と検討:免疫コントロールおよび他の治療コントロールと比較すると、C57マウスにおいて、S1’、S2’、S3’とS4’化合物の治療効果は大きく向上され、S1’とPDL1−抗体は、優れた免疫を相乗的に促進する作用と相乗的に治療する効果作用を有して、免疫を向上することで、腫瘍の生長を抑制できる。
実施例24:BALB/Cマウスの腫瘍転移モデルにおけるS1’、S2’、S3’とS4’の効能研究
試験目的:BALB/Cマウスの腫瘍転移モデルによって、S1’、S2’、S3’とS4’化合物の抗腫瘍効能を了解する。
試験薬物:S1’、S2’、S3’とS4’溶液(実施例21のサンプルを同じ);パクリタキセル注射液(市販品、同上)、試験の際に、生理食塩水で相応の使用量に希釈して、コントロールとして、生理食塩水を使用した。
1.動物:一級BALB/Cマウス、6−8週齢、全てはメス、上海SLAC試験動物有限会社から購入。
2.腫瘍モデルの産生
1)ATCCから4T1細胞を購入して、ATCCが提供した取扱書により細胞の同定を行い、10%ウシ胎仔血清を含有するDMEM培養液を使用して、37℃、5%二酸化炭素の条件において、細胞を培養した。3日毎に継代を行い、15代以内に細胞を使用した。
2)腫瘍転移の産生:10個のT1細胞をBALB/Cマウスの背部に皮下注射して、腫瘍が1.5cm前後まで成長した際に、ランダムにグループを分けて、手術で皮下腫瘍を除去して、薬物治療をはじめて、27日目にマウスを麻酔して、殺して、全肺を取り出して、ブアン固定液(Bouin’s solution)に置いて、染色を行って、解剖顕微鏡で、肺部へ転移した腫瘍の数を統計した。
3)治療の過程:IV注射を使用して、S1’、S2’、S3’とS4’のいずれも、1/6MTDの使用量、すなわち12ミリグラム/キログラムの使用量で使用され、パクリタキセル薬物治療グループは、1/6MTDの使用量、すなわち4ミリグラム/キログラムの使用量で使用され、コントロールとして、生理食塩水を使用して、三日に1回、合わせて4回に投与した。
4)グループの分けと結果の測定は表17に示す。

表17:ヌードマウス腫瘍の転移に対するS1’、S2’、S3’とS4’、パクリタキセル治療グループおよびコントロールの抑制効果
5)結果と検討:表17に示すように、パクリタキセル治療グループおよびコントロールと比較すると、S1’、S2’、S3’とS4’グループにおいて、腹腔投与した後に、BALB/Cマウスの腫瘍転移を抑制する効果は、大きく向上され、このような薬物は、良い抗腫瘍転移の効能を有することを判明した。
実施例25:複数の腫瘍モデルにおけるS1’化合物の効能研究
試験目的:マウスの複数の腫瘍モデルによって、S1’の抗腫瘍薬物の広域性を了解する。
治療薬物:S1’溶液(実施例21のサンプルと同じ)、試験の際に、生理食塩水で相応の濃度に希釈する。
方法と結果:
1.動物:ヌードマウス、6−8週齢、全てはメス、上海SLAC試験動物有限会社から購入。
2.腫瘍モデルの産生
1)ATCCから相応の細胞を購入して、ATCCが提供した取扱書により細胞の同定を行い、10%ウシ胎仔血清を含有するDMEM培養液を使用して、37℃、5%二酸化炭素の条件において、細胞を培養した。3日毎に継代を行い、15代以内に細胞を使用した。
2)腫瘍の産生:5x10の相応の細胞を、ヌードマウスの背部に皮下注射して、腫瘍が少なくとも100mm前後まで成長した際に、ランダムにグループを分けて、治療をはじめて、治療を開始した日を一日目とした。
3)治療の過程
S1’溶液において、IV注射した。S1’は、1/6 MTDの使用量、すなわち17.6ミクロモル/キログラムで使用され、コントロールとして、生理食塩水を使用して、週に1回、合わせて3週に投与した。
4)グループの分けと結果の測定は表18に示す。

表18:複数の腫瘍モデルにおけるS1’の治療効果
5)結果と検討:表18に示すように、S1’は、複数の腫瘍モデルに優れた効能を有して、該当薬物は、広域性の腫瘍治療薬物になることを判明した。
実施例26:S10’〜S24’の活性化特性、腫瘍抑制率と抑制転移率
それぞれに、S10’〜S24’の活性化特性、腫瘍抑制率および抑制転移率を試験して、試験方法は、前記の実施例20、22、24と同じ、試験結果は、表19に示す。

表19:S10’〜S24’の活性化特性、腫瘍抑制率と抑制転移率の結果
本発明は、更に他の腫瘍微環境によって標的活性化されるパクリタキセル化合物を合成して、ただし、nは、1−300のいずれかの整数である;Rは、Ala、Thr、ValまたはIleのいずれか一つのアミノ酸である;Rは、Ala、Thr、ValまたはAsnのいずれか一つのアミノ酸である;かつ前記の活性化試験(方法として、実施例17と同じ)、腫瘍に対する効能の研究(方法として、実施例23、24と同じ)、転移効能(方法として、実施例25と同じ)および複数の腫瘍に対する効能(方法として、実施例26と同じ)の試験を行って、S1’−S4’と似ている試験結果を得た。試験で、n=1−300の範囲において、nの増えとともに、腫瘍抑制率は、やや低減することを証明した。nの増えとともに、活性化活性は、やや低減して、かつ同等モル使用量の薬物の質量数も増大するが、n値の増えより、薬物の代謝半減期も延長され、そのため、全体の効能は、やや低減するだけ、nは1〜300の範囲において、いずれもS1’−S4’と似ている技術効果を得られる。
実施例27:水溶性の標的活性化されるパクリタキセルの合成
1)ジ(2−メトキシエトキシアセチル)−L−リジンエチルエステル(I)の合成
2−(2−メトキシエトキシ)酢酸(161mg、1.2mmol)をN、N−ジメチルホルムアミド(10mL)に溶解させ、氷浴で冷却した後、攪拌しながら、2−(7−アゾベンゾトリアゾール)−N、N、N’、N’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート(462mg、1.2mmol)、N、N−ジイソプロピルエチルアミン(313mg、2.4mmol)とL−リジンエチルエステル二塩酸塩(100mg、0.4mmol)を添加して、その後、室温において一夜攪拌した、減圧蒸留で溶剤を除去して、粗産物を、逆相カラムを経て、精製して、I(128mg、収率:77.8%)を得た。
2)ジ(2−メトキシエトキシアセチル)−L−リジン(II)の合成
ジ(2−メトキシエトキシアセチル)−L−リジン(122mg、0.3mmol)をテトラヒドロフラン(15mL)に溶解させ、0℃まで冷却して、水酸化リチウム(39mg、0.9mmol)水溶液(5mL)を滴下して、室温において攪拌して、2時間反応した。氷浴で冷却しながら、濃塩酸でpHを2まで調整して、蒸留でテトラヒドロフランを除去した後に、凍結乾燥して、粗産物II(112mg、収率:99%)を得て、精製しないでそのまま次のステップに用いられた。
3)ジ(2−メトキシエトキシアセチル)−L−Lys−L−Ala−L−Ala−L−Asn(Trt)−p−アミノベンジルアルコール(III)の合成
ジ(2−メトキシエトキシアセチル)−L−リジン(112mg、0.3mmol)をN、N−ジメチルホルムアミド(10mL)に溶解させ、0℃まで冷却して、3−(ジエトキシ−o−アシルオキシ)−1、2、3−ベンゾトリアジン−4−オン(109mg、0.36mmol)、L−Ala−L−Ala−L−Asn(Trt)−p−アミノベンジルアルコール(188mg、0.3mmol)とN、N−ジイソプロピルエチルアミン(117mg、0.9mmol)を滴下して、そのあと、室温において一夜攪拌した。減圧蒸留で溶剤を除去して、粗産物を逆相カラムを経て、精製して、III(159mg、収率:54.0%)を得た。
4)ジ(2−メトキシエトキシアセチル)−L−Lys−L−Ala−L−Ala−L−Asn(Trt)−p−アミノベンジル−p−ニトロフェニルカルボナート(IV)の合成
三つ口フラスコに、ジ(2−メトキシエトキシアセチル)−L−Lys−L−Ala−L−Ala−L−Asn(Trt)−p−アミノベンジルアルコール(167mg、0.17mmol)を添加して、テトラヒドロフラン(10mL)に溶解させ、0℃まで冷却して、p−ニトロフェニルクロロホルメート(73mg、0.36mmol)とピリジン(39mg、0.50mmol)を滴下した。室温において一夜攪拌して、減圧蒸留で溶剤を除去して、粗産物を逆相カラムを経て、精製して、IV(153mg、収率:78.5%)を得た。
5)ジ(2−メトキシエトキシアセチル)−L−Lys−L−Ala−L−Ala−L−Asn−p−アミノベンジル−p−ニトロフェニルカルボナート(V)の合成
ジ(2−メトキシエトキシアセチル)−L−Lys−L−Ala−L−Ala−L−Asn(Trt)−p−アミノベンジル−p−ニトロフェニルカルボナート(IV)(100mg、0.087mmol)をトリフルオロ酢酸(1mL)に溶解させ、2滴の水を滴らして、すぐオイルポンプで吸い出して、粗産物V(80mg)を得て、精製しないでそのまま次のステップに用いられた。
6)ジ(2−メトキシエトキシアセチル)−L−Ala−L−Ala−L−Asn−p−アミノベンジルパクリタキセル(A1)の合成
ジ(2−メトキシエトキシアセチル)−L−Lys−L−Ala−L−Ala−L−Asn−p−アミノベンジル−p−ニトロフェニルカルボナート(80mg、0.088mmol)とパクリタキセル(76mg、0.089mmol)を、乾燥されたN、N−ジメチルホルムアミド(10mL)に溶解させ、0℃まで冷却して、DMAP(22mg、0.18mmol)を添加して、室温において一夜攪拌した。更にパクリタキセル(38mg、0.044mmol)を添加して、続いて一夜攪拌した。反応液を酢酸エチルに添加して、有機相を合併して、水で洗浄して、無水硫酸ナトリウムで乾燥して、回転蒸発で溶剤を除去させ、粗産物を逆相カラムを経て精製して、目的産物としてA1(25mg、収率:37.5%)を得た。LC−MSの検出結果は、以下のように:溶出ピークに相応する質量電荷比は、1619である。構造計算より得られた分子量と一致した。
7)化合物A2、A3、A4の合成は、A1の合成に参照して、区別としては、ステップ7)における合成に使用したアルコキシ置換酢酸の分子量は異なることである。ただし、A2の合成は、2−(2−メトキシエトキシ)酢酸の代わりに、3、6、9、12、15、18−ヘキサオキサノナデカン酸を使用することである;A3の合成は、2−(2−メトキシエトキシ)酢酸の代わりに、3、6、9、12、15、18、21、24、27、30、33、36−ドデカオキサヘプタトリアコンタン酸を使用することである;A4の合成は、2−(2−メトキシエトキシ)酢酸に代わりに、ポリオキサ脂肪酸を使用することである;質量分析法(MS)の検出結果によって、A2、A3、A4に対応する質量電荷比は、それぞれに1619、1972、2500であり、構造計算より得た分子量1619.71、1972.13と2500.77と一致した。マトリックス支援レーザー脱離イオン化/飛行時間型質量分析法(MALDI−TOF−MS)で検出されたA4分子量は、約14739であり、構造計算より得た分子量14739.59と一致した。具体的な検出結果は、以下の表20に示す。

表20
8)化合物A10〜A24(それらの化合物においてn=5)の合成方法は、アミノ酸と接続する際の原料は以下の表21に示すように異なる以外に、化合物A2と似ていた。相応するRアミノ酸とRアミノ酸をN、N−ジメチルホルムアミドに溶解させ、それぞれに縮合剤(例えば1−エチル−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩)を添加して、反応させ、0℃−25℃において、0.5−2h反応して、更にアスパラギンを添加して、0℃−25℃において2−24h反応した。反応液を精製処理して、トリペプチドを得て、Ala−Ala−Asnの代わりに、前記の方法でトリペプチドを合成中間体として、A10−A24化合物を調製した。質量分析法(MS)の検出結果として、A10−A24化合物の分子量は、順次に以下の表21に示すように、構造計算より予測された分子量と一致することを確認した。
表21
実施例28:本発明の水溶性の標的活性化されるパクリタキセル誘導体とコントロール化合物の性能の比較
凍結乾燥された(−70℃)化合物A1、A2、A3、A4とコントロール化合物C1、C2、C3、C4、C5とC6は、無菌室にサブパッケージされた。動物試験の前に、A1、A2、A3とA4は、無菌室において、下記の二つの溶剤方案で再溶解された:溶剤1(注射用水)または溶剤2(45%アルコールと55%注射用水)。以下の表22に示すように、A1、A2、A3とA4は、溶剤1と溶剤2に完全に溶解できて、再溶解の濃度は、10ミリグラム/ミリリットルにしても良く、更に注射用水で所要の濃度まで希釈するが、比較化合物(C1、C2、C3、C4、C5、C6)は、薬物の製剤需要に満たさない。
表22:コントロール化合物における近似組成の欠失、またはパクリタキセルの7位または2位の接続(すなわち、それぞれに基をパクリタキセル分子式の7位または2位のOHに接続すること)が、薬物の製剤の可溶性に対する影響
表22におけるAAN、AANL、AANKは、それぞれに化合物における低分子ペプチドアミノ酸の接続を示して、A:Ala、N:Asn、L:Leu、K:Lys。
表22に示すように、パクリタキセルは、水に溶解できず、改造されたパクリタキセルの溶解特性は、大きく変化して、水における可溶性を増加して、溶解特性の変化は、薬物の製剤に大きく影響した。現在の水に不溶のパクリタキセル薬物と比べて、A1、A2、A3とA4は、可溶性の薬物製剤を生成できて、A2、A3とA4は、直接に水に溶解できて、注射の使用量と効能を向上できて、現在のパクリタキセル薬物におけるアネルギー性補助原料(ヒマシ油)の使用という欠点を避けられ、薬物の開発・使用方面において、それは、大きい進歩であり、水溶性の標的活性化されるパクリタキセルは、革新性と応用将来性を有する。しかし、比較化合物(C1、C2、C3、C4、C5、C6)の可溶性は、薬物の製剤需要に満足できない。
実施例29:A1、A2、A3とA4の含量を測定する方法および含量の範囲
A1、A2、A3とA4は、解析型HPLC(アジレント1220 (Agilent 1220 series)、C8カラム5μm、4.6mm ID x 250mm、移動相は、0〜95%アセトニトリル(ACN))を使用して、純度は95%−99%であることを測定した。
実施例30:腫瘍組織が、本発明の水溶性の標的活性化されるパクリタキセル誘導体を活性化する効率の試験
溶剤(50%注射用水、45%〜49%アルコールと1%〜5%Tween80)で、A1、A2、A3とA4サンプル化合物をまとめ溶解して、水で10倍に希釈して、1ミリグラム/ミリリットルにした。37℃において、100マイクログラムの酸化された腫瘍組織ホモジネート(pH6.0)に、1ミリグラム/ミリリットルのサンプル化合物を添加して、腫瘍組織ホモジネートにおける酵素は、パクリタキセルの放出を引き出して、HPLCで化合物の減少とパクリタキセルの増加を検出して、腫瘍組織が薬物を活性化する効率を比較した。選択により、選択された化合物において、化合物A1、A2、A3とA4は、最高の活性化効率を有することを見出した。
表23:異なる腫瘍組織ホモジネートにおけるA1、A2、A3とA4の化合物の活性化された比率(%)
コントロール化合物における近似組成の欠失の、薬物活性化に対する影響より選択した。溶剤(50%注射用水、42%〜49%アルコールと1%〜8%Tween80)で、A1、A2、A3とA4サンプル化合物をまとめ溶解して、水で10倍に希釈して、1ミリグラム/ミリリットルにした。37℃において、100マイクログラムの酸化されたヒト乳がん(MDA−MB435)腫瘍組織ホモジネート(pH6.0)に、1ミリグラム/ミリリットルのサンプル化合物を添加して、腫瘍組織ホモジネートにおける酵素は、パクリタキセルの放出を引き出して、HPLCで化合物の減少とパクリタキセルの増加を検出して、腫瘍組織が薬物を活性化する効率を比較した。結果として、表24に示す。
表24
前記の結果から、本発明の水溶性の標的活性化されるパクリタキセル誘導体における、異なる基の接続とパクリタキセルは、薬物の腫瘍組織における活性化に対して、異なる影響を有することを判明した。パクリタキセルと、つながっている化合物の基の間の互いの構造・効果関係は、組織部位での標的化と活性化効果を決める。異なる腫瘍種類(10種類の異なる腫瘍)におけるA1、A2、A3とA4の活性化は、薬物活性化の広域性を表した(表24)。同時に、化合物を選択する過程に、産生された特定化合物を比較すると、一つのヒト乳がんMDA−MB435腫瘍組織における活性化効率を解析して、試験は、A1、A2、A3とA4化合物の各基の選択は、活性化効率が相対的に高い組み合わせであることを証明した(表24)。
本発明に提供された水溶性の標的活性化されるパクリタキセル誘導体A1〜A4とA10〜A23の試験の設計構想は、大量の合成試験の設計で異なる接続方式の複雑な化合物を調製して、次に複雑な化合物をパクリタキセルにおける2位または7位(すなわち、それぞれに複雑な化合物を、パクリタキセル分子式における7位または2位のOHに接続すること)に接続して、さらに腫瘍組織の活性化効率の大きさにより選択して、順次に、R、R、およびnを異なる値にする際に、得られた化合物の、腫瘍に対する抑制作用より選択することである。腫瘍組織によって特異的活性化サイトは、AANと基2の間における接続箇所であり、活性化より開裂された後、基2は自己放出できて、更にパクリタキセルを放出する。アスパラギン酸酵素の酵素活性センターは、バルーン形状の凹みのボトムにあり、切断サイトは酵素活性センターの付近にあることは必要であり、この際に複雑な化合物は、切断サイトに対して立体障害を発生するか否かは、非常に重要なことになる。
選択試験の結果より、本発明において、基2の接続は、効果的にパクリタキセルに直接に接続する場合の立体障害を避けられ、アスパラギン酸酵素の接近を影響しないと推測する。基1の構造・効果関係は、切断サイトの極性を増加できて、水溶性の良いプロテアーゼは制限酵素切断部位により接近しやすい、そして切断の効率を向上する。パクリタキセルの2位への接続も明らかに、プロテアーゼに対するパクリタキセルの立体障害を低減するとともに、より多くの全体的親水極性基を露出して、切断効率と水溶性を向上する。更に、それぞれに一つの極性アミノ酸Kと一つの極性アミノ酸Lを添加すると、活性化効率が低減される。
実施例31:水溶性の標的活性化されるパクリタキセル誘導体の静脈内投与における被験薬の最大耐量(MTD)の測定
試験目的:マウス静脈内投与のMTDを測定する試験より、本発明のパクリタキセル誘導体の急性毒性を了解する。
試験薬物:溶剤(50%注射用水、42%〜49%アルコール、1%〜8%Tween80)にまとめて溶解されたA1、A2、A3とA4を使用して、試験の際に、生理食塩水で相応の使用量に希釈して、A1、A2、A3とA4注射液を得た。
動物:一級BALB/Cマウス(上海SLAC試験動物有限会社)、体重19−21g、全てはメス。
方法と結果:36匹の被験BALB/Cマウスを、体重よりランダムに7グループに分けて、グループごとに6匹であった。表25に示すように、0mg/kg、25mg/kg、50mg/kg、60mg/kg、70mg/kg、80mg/kg、960mg/kgで、それぞれに1回にA1、A2、A3とA4を静脈内注射した。同時に、生理食塩水グループ、パクリタキセル注射液(市販品、北京悦康社)グループにおいて、コントロール試験を行い、マウスごとの投与体積は0.2mlとした。連続に17日を観察して、毎日に、動物が毛の立ちやごちゃご又は暗い、昏睡、猫背、過剰反応などを出現か否かを観察して、体重と死亡状況を記録した。3、5、14日目に血液サンプルを収集して、全血算定を行い、14日目に動物を解剖して、心臓、肝臓、腎臓、肺、脾臓、膵臓を収集して、HE染色で観察した。
表25:被験マウスは、それぞれに異なる使用量のA1、A2、A3とA4注射液、および生理食塩水、パクリタキセル注射液を投与された場合の死亡率の結果比較
結果と検討:本発明において、A1、A2、A3とA4溶液を注射したマウスグループには、90mg/kgの使用量で、動物は毛の立ちやごちゃご又は暗い、昏睡、猫背、過剰反応と死亡という状況を出現しなかった、表25に示すように、A1とA2溶液のMTD値(最大耐量)は90mg/kgであり、パクリタキセルのMTD値6mg/kgよりはるかに大きい。静脈内投与における被験薬の最大耐量は、薬物毒性の重要な参照指標であり、標的活性化・放出されたパクリタキセルの毒性は、パクリタキセルより著しく低減することを判明した。
実施例32:ヌードマウスにおける本発明のA1、A2、A3とA4溶液の効能研究
試験目的:マウスの腫瘍治療モデルによって、A1、A2、A3とA4化合物の抗腫瘍効能を了解する。
試験薬物:A1、A2、A3とA4溶液(実施例31のサンプルを同じ);パクリタキセル注射液(市販品、同上)、試験の際に、生理食塩水で相応の使用量に希釈して、コントロールとして、生理食塩水を使用した。
方法と結果:
1.動物:ヌードマウス、6−8週齢、全てはメス。
2.腫瘍モデルの産生
1)ATCCからヒト前立腺がんPC−3細胞を購入して、ATCCが提供した取扱書により細胞の同定を行い、10%ウシ胎仔血清を含有するDMEM培養液を使用して、37℃、5%二酸化炭素の条件において、細胞を培養した。3日毎に継代を行い、15代以内に細胞を使用した。
2)腫瘍の産生:5x10のPanc−1細胞を、ヌードマウスの背部に皮下注射して、腫瘍が少なくとも100mm前後まで成長した際に、ランダムにグループを分けて、治療をはじめて、治療を開始した日を一日目とした。
3)治療の過程
3)治療の過程:A1、A2、A3とA4の臨床投与において、IV注射を使用して、A1、A2、A3とA4のいずれも、1/6MTDより低い使用量、すなわち24ミリグラム/キログラムの使用量で使用され、パクリタキセル薬物治療グループは、1/3MTDの使用量、すなわち8ミリグラム/キログラムの使用量で使用され、コントロールとして、生理食塩水を使用して、週に1回、合わせて4週に投与した。
4)グループの分けと結果の測定は表26に示す。

表26:ヌードマウスに対して、A1、A2、A3とA4、パクリタキセルおよびコントロールの腫瘍を治療する効果
5)結果と検討:表26に示すように、同等モル濃度のパクリタキセル薬物治療グループおよびコントロールと比較すると、A1、A2、A3とA4治療グループの腫瘍の生長を抑制する効果は、大きく向上された。
実施例33:D121腫瘍免疫モデルにおけるA1、A2、A3とA4薬物の効能に対する研究
試験目的:D121肺がん腫瘍免疫モデルの治療モデルによって、A1、A2、A3とA4薬物の抗腫瘍効能を了解する。
動物:C57マウス、6−8週齢、全てはメス。
試験薬物:A1、A2、A3とA4溶液(実施例31のサンプルを同じ);パクリタキセル注射液(市販品、同上)、試験の際に、生理食塩水で相応の使用量に希釈して、コントロールとして、生理食塩水を使用した。
腫瘍モデルの産生:
1)アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクションATCCから、D121肺がん腫瘍細胞を購入して、10%ウシ胎仔血清を含有するDMEM培養液で、37℃、5%の二酸化炭素条件において、細胞を培養した。3日毎に継代を行い、15代以内に細胞を使用した。
2)腫瘍免疫:照射によって殺傷された5×10のD121肺がん細胞(アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクションから購入)をマウスに腹腔内注射して、2週間おきに、3回の免疫注射を行った。免疫を完了した後に、腫瘍細胞を注射して、次に、週に一回、合わせて4週間で、再度に薬を投与した。以下の表における免疫グループは、D121肺がん細胞で免疫され、D121死腫瘍細胞で免疫されないグループは、生理食塩水を注射して、コントロールとする。
3)腫瘍の産生:免疫過程を完了した後(4週後)に、10個の生きているD121肺がん腫瘍細胞を腫瘍免疫されるC57マウスの背部に皮下注射して、腫瘍が0.3〜0.4cm前後まで成長した際から、治療をはじめ、マウスの腫瘍の大きさ(mm)を記録して、腫瘍の抑制率を計算した。
4)腫瘍CD8+T細胞(Tリンパ球サブセット)の解析。腫瘍組織をホモジナイズして、濾過で腫瘍におけるシングルな細胞を分離して、緩衝液で2回洗浄して、白血球共通抗原CD45−PEとCD8−FITCで標識された抗体を室温において、1時間結合して、細胞を、1%ウシ胎仔血清を含有するリン酸緩衝液PBSで2回洗浄して、次に、フローサイトメトリーで、白血球共通抗原(CD45)陽性細胞におけるTリンパ球抗原(CD8)陽性細胞の比率を解析した。
5)グループの分けと結果の測定は表27に示す。

表27:A1、A2、A3、A4、パクリタキセル治療グループおよびコントロールの腫瘍抑制と免疫活性化の効果
6)結果と検討:表27に示すように、免疫コントロールおよび他の治療コントロールと比較すると、C57マウスにおいて、A1、A2、A3とA4化合物の治療効果は大きく向上され、A1とPDL1−抗体は、優れた免疫を相乗的に促進する作用と相乗的に治療する効果作用を有して、免疫を向上することで、腫瘍の生長を抑制できる。
実施例34:BALB/Cマウスの腫瘍転移モデルにおけるA1、A2、A3とA4の効能研究
試験目的:BALB/Cマウスの腫瘍転移モデルによって、A1、A2、A3とA4化合物の抗腫瘍効能を了解する。
試験薬物:A1、A2、A3とA4溶液(実施例31のサンプルを同じ);パクリタキセル注射液(市販品、同上)、試験の際に、生理食塩水で相応の使用量に希釈して、コントロールとして、生理食塩水を使用した。
1.動物:BALB/Cマウス、6−8週齢、全てはメス。
2.腫瘍モデルの産生
1)ATCCから4T1細胞を購入して、ATCCが提供した取扱書により細胞の同定を行い、10%ウシ胎仔血清を含有するDMEM培養液を使用して、37℃、5%二酸化炭素の条件において、細胞を培養した。3日毎に継代を行い、15代以内に細胞を使用した。
2)腫瘍転移の産生:10個のT1細胞をBALB/Cマウスの背部に皮下注射して、腫瘍が1.5cm前後まで成長した際に、ランダムにグループを分けて、手術で皮下腫瘍を除去して、薬物治療をはじめて、27日目にマウスを麻酔して、殺して、全肺を取り出して、ブアン固定液(Bouin’s solution)に置いて、染色を行って、解剖顕微鏡で、肺部へ転移した腫瘍の数を統計した。
3)治療の過程:IV注射を使用して、A1、A2、A3とA4のいずれも、1/6MTDの使用量、すなわち12ミリグラム/キログラムの使用量で使用され、パクリタキセル薬物治療グループは、1/6MTDの使用量、すなわち4ミリグラム/キログラムの使用量で使用され、コントロールとして、生理食塩水を使用して、三日に1回、合わせて4回に投与した。
4)グループの分けと結果の測定は表28に示す。

表28:ヌードマウス腫瘍の転移に対するA1、A2、A3、A4、パクリタキセル治療グループおよびコントロールの抑制効果
5)結果と検討:表28に示すように、パクリタキセル治療グループおよびコントロールと比較すると、A1、A2、A3とA4グループにおいて、腹腔投与した後に、BALB/Cマウスの腫瘍転移を抑制する効果は、大きく向上され、このような薬物は、良い抗腫瘍転移の効能を有することを判明した。
実施例35:複数の腫瘍モデルにおけるA1化合物の効能研究
試験目的:マウスの複数の腫瘍モデルによって、A1の抗腫瘍薬物の広域性を了解する。
治療薬物:A1溶液(実施例31のサンプルと同じ)、試験の際に、生理食塩水で相応の濃度に希釈する。
方法と結果:
1.動物:ヌードマウス、6−8週齢、全てはメス。
2.腫瘍モデルの産生
1)ATCCから相応の細胞を購入して、ATCCが提供した取扱書により細胞の同定を行い、10%ウシ胎仔血清を含有するDMEM培養液を使用して、37℃、5%二酸化炭素の条件において、細胞を培養した。3日毎に継代を行い、15代以内に細胞を使用した。
2)腫瘍の産生:5x10の相応の細胞を、ヌードマウスの背部に皮下注射して、腫瘍が少なくとも100mm前後まで成長した際に、ランダムにグループを分けて、治療をはじめて、治療を開始した日を一日目とした。
3)治療の過程
IV注射を使用して、全てのグループに1/6 MTDの使用量、すなわち17.6ミクロモル/キログラムの使用量で使用した;コントロールとして、生理食塩水を使用した。週に1回、合わせて3週に投与した。
4)グループの分けと結果の測定は表29に示す。

表29:複数の腫瘍モデルにおけるA1の治療効果
5)結果と検討:表29に示すように、A1は、複数の腫瘍モデルに優れた効能を有して、該当薬物は、広域性の腫瘍治療薬物になることを判明した。
本発明の他の実施例(A10〜A24)において、異なるアミノ酸構造の水溶性の標的活性化されるパクリタキセルの活性化特性、腫瘍抑制率および抑制転移率に対して、それぞれに試験を行って、試験方法は、前記の実施例30、32、34と同じであり、試験結果は、表30に示す:

表30:A10〜A24の活性化特性、腫瘍抑制率と抑制転移率の結果
結果と検討:表30に示すように、A10〜A24の化合物は、一定の活性化活性および腫瘍生長と転移の抑制効果を有して、本発明の選択過程は、活性化と効能を最適化できることを判明した。前記の好ましい化合物の実施例により、前記の記載は本発明の制限にならないことを説明した。当業者にとって、前記の内容に基づき、本発明のRとRのアミノ酸に対する交換と改変は、自明なことである。
本発明の一部の実施例において、更に他の水溶性の標的活性化されるパクリタキセル化合物を合成して、ただし、nは、1−150のいずれかの整数である;Rは、Ala、Thr、ValまたはIleのいずれか一つのアミノ酸である;Rは、Ala、Thr、ValまたはAsnのいずれか一つのアミノ酸である;かつ前記の活性化試験(方法として、実施例28と同じ)、腫瘍に対する効能の研究(方法として、実施例32、33と同じ)、転移効能(方法として、実施例34と同じ)および複数の腫瘍に対する効能(方法として、実施例35と同じ)の試験を行って、A1−A4と似ている試験結果を得た。試験で、n=1−300の範囲において、nの増大とともに、腫瘍抑制率は、やや低減することを証明した。nの増えとともに、活性化活性は、やや低減して、かつ同等モル使用量の薬物の質量数も増大するが、n値の増えより、薬物の代謝半減期も延長され、そのため、全体の効能は、やや低減するだけ、nは1〜150の範囲において、いずれも本発明の実施例A1−A4と似ている技術効果を得られる。
実施例36:水溶性の標的活性化的ドセタキセルB1の合成
1.ジ(2−メトキシエトキシアセチル)−L−リジンエチルエステル(I)の合成
2−(2−メトキシエトキシ)酢酸(161mg、1.2mmol)をN、N−ジメチルホルムアミド(10mL)に溶解させ、氷浴で冷却した後、攪拌しながら、2−(7−アゾベンゾトリアゾール)−N、N、N’、N’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート(462mg、1.2mmol)、N、N−ジイソプロピルエチルアミン(313mg、2.4mmol)とL−リジンエチルエステル二塩酸塩(100mg、0.4mmol)を添加して、その後、室温において一夜攪拌した、減圧蒸留で溶剤を除去して、粗産物を、逆相カラムを経て、精製して、I(128mg、収率:77.8%)を得た。
2.ジ(2−メトキシエトキシアセチル)−L−リジン(II)の合成
ジ(2−メトキシエトキシアセチル)−L−リジンエチルエステルI(122mg、0.3mmol)をテトラヒドロフラン(15mL)に溶解させ、0℃まで冷却して、水酸化リチウム(39mg、0.9mmol)水溶液(5mL)を滴下して、室温において攪拌して、2時間反応した。氷浴で冷却しながら、濃塩酸でpHを2まで調整して、蒸留でテトラヒドロフランを除去した後に、凍結乾燥して、粗産物II(112mg、収率:99%)を得て、精製しないでそのまま次のステップに用いられた。
3.ジ(2−メトキシエトキシアセチル)−L−Lys−L−Ala−L−Ala−L−Asn(Trt)−p−アミノベンジルアルコール(III)の合成
ジ(2−メトキシエトキシアセチル)−L−リジン(112mg、0.3mmol)をN、N−ジメチルホルムアミド(10mL)に溶解させ、0℃まで冷却して、3−(ジエトキシ−o−アシルオキシ)−1、2、3−ベンゾトリアジン−4−オン(109mg、0.36mmol)、L−Ala−L−Ala−L−Asn(Trt)−p−アミノベンジルアルコール(188mg、0.3mmol)とN、N−ジイソプロピルエチルアミン(117mg、0.9mmol)を滴下して、そのあと、室温において一夜攪拌した。減圧蒸留で溶剤を除去して、粗産物を逆相カラムを経て、精製して、III(159mg、収率:54.0%)を得た。
4.ジ(2−メトキシエトキシアセチル)−L−Lys−L−Ala−L−Ala−L−Asn(Trt)−p−アミノベンジル−p−ニトロフェニルカルボナート(IV)の合成
三つ口フラスコに、ジ(2−メトキシエトキシアセチル)−L−Lys−L−Ala−L−Ala−L−Asn(Trt)−p−アミノベンジルアルコール(167mg、0.17mmol)を添加して、テトラヒドロフラン(10mL)に溶解させ、0℃まで冷却して、p−ニトロフェニルクロロホルメート(73mg、0.36mmol)とピリジン(39mg、0.50mmol)を滴下した。室温において一夜攪拌して、減圧蒸留で溶剤を除去して、粗産物を逆相カラムを経て、精製して、IV(153mg、収率:78.5%)を得た。
5.ジ(2−メトキシエトキシアセチル)−L−Lys−L−Ala−L−Ala−L−Asn−p−アミノベンジル−p−ニトロフェニルカルボナート(V)の合成
ジ(2−メトキシエトキシアセチル)−L−Lys−L−Ala−L−Ala−L−Asn(Trt)−p−アミノベンジル−p−ニトロフェニルカルボナート(IV)(100mg、0.087mmol)をトリフルオロ酢酸(1mL)に溶解させ、2滴の水を滴らして、すぐオイルポンプで吸い出して、粗産物V(80mg)を得て、精製しないでそのまま次のステップに用いられた。
6.ジ(2−メトキシエトキシアセチル)−L−Ala−L−Ala−L−Asn−p−アミノベンジルドセタキセル(B1)の合成
ジ(2−メトキシエトキシアセチル)−L−Lys−L−Ala−L−Ala−L−Asn−p−アミノベンジル−p−ニトロフェニルカルボナート(1176mg、1.3mmol)とドセタキセル(1293mg、1.6mmol)を、乾燥されたN、N−ジメチルホルムアミド(20mL)に溶解させ、0℃まで冷却して、DMAP(318mg、2.6mmol)を添加して、室温において一夜攪拌した。反応液をジクロロメタンルに添加して、有機相を合併して、水で洗浄して、無水硫酸ナトリウムで乾燥して、回転蒸発で溶剤を除去させ、粗産物を逆相カラムを経て精製して、目的産物としてB1(511mg、収率:25%)を得た。質量分析法(MS)の検出結果によって、B1に相応する質量電荷比は、1573であり、構造計算より得た分子量1573.69と一致した。
化合物B2、B3、B4の合成は、B1の合成に参照して、区別としては、ステップ1における合成に使用したアルコキシ置換酢酸の分子量は異なることである。B2の合成は、2−(2−メトキシエトキシ)酢酸の代わりに、3、6、9、12、15、18−ヘキサオキサノナデカン酸を使用することである;B3の合成は、2−(2−メトキシエトキシ)酢酸の代わりに、3、6、9、12、15、18、21、24、27、30、33、36−ドデカオキサヘプタトリアコンタン酸を使用することである;B4の合成は、2−(2−メトキシエトキシ)酢酸に代わりに、ポリオキサ脂肪酸を使用することである。質量分析法(MS)の検出結果によって、B2、B3に相応する質量電荷比は、1926と2454であり、構造計算より得た分子量1926.11と2454.74と一致した。表31に示すように、マトリックス支援レーザー脱離イオン化/飛行時間型質量分析法(MALDI−TOF−MS)で検出されたB4分子量は、約14964であり、構造計算より得た分子量14964.56と一致した。
表31:化合物B1−B4の性状、質量分析法および蛍光試験結果
実施例37:化合物B10〜B24の合成
合成方法は、アミノ酸に接続する際の原料は以下の表32に示すように異なる以外、実施例B1と似ていた。
相応するRアミノ酸とRアミノ酸をN、N−ジメチルホルムアミドに溶解させ、それぞれに縮合剤(例えば1−エチル−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩)を添加して、反応させ、0℃−25℃において、0.5−2h反応して、更にアスパラギンを添加して、0℃−25℃において2−24h反応した。反応液を精製処理して、トリペプチドを得て、Ala−Ala−Asnの代わりに、実施例36の方法でトリペプチドを合成中間体として、B10−B24化合物を調製した。質量分析法(MS)の検出結果として、B10−B24化合物の分子量は、順次に以下の表に示すように、構造計算より予測された分子量と一致することを確認した。
表32:化合物B10−B24の性状および質量分析法の結果
実施例38:水溶性の標的活性化されるドセタキセルにおける化合物の異なる基が、薬物の製剤方案に対する巨大な影響
合成されたB1、B2、B3とB4と各種のコントロール化合物は、それぞれに真空乾燥を経て、気体で殺菌して、無菌処理して、無菌室にサブパッケージされた。以下の表33に示すように、動物試験の前に、無菌室において、溶剤1(注射用水)または溶剤2(45%アルコールと55%注射用水)でB1、B2、B3とB4を溶解して、更に注射用水で所要の濃度まで希釈する;比較化合物(C1’、C2’、C3’、C4’、C5’、C6’)は、薬物の製剤需要に満たさない。ドセタキセルは、水に溶解できず、改造されたドセタキセルの溶解特性は、大きく変化して、水における可溶性を増加して、溶解特性の変化は、薬物の製剤に大きく影響した。現在の水に不溶のドセタキセル薬物と比べて、B1、B2、B3とB4は、可溶性の薬物製剤を生成できて、注射の使用量と効能を向上できて、現在のドセタキセル薬物におけるアネルギー性補助原料(ヒマシ油)の使用という欠点を避けられ、薬物の開発・使用方面において、それは、大きい進歩であり、水溶性の標的活性化されるドセタキセルは、革新性と応用将来性を有する。

表33:選択した薬物の可溶性試験による、コントロール化合物における近似組成の欠失、またはドセタキセルの7位または2位の接続(すなわち、それぞれに基2をドセタキセル分子式の7位または2位のOHに接続すること)が、薬物の製剤の可溶性に対する影響
以下の基1と基2はそれと同じである。
表33におけるAAN、AANL、AANKは、それぞれに化合物における低分子ペプチドアミノ酸の接続を示して、AはAla、NはAsn、LはLeu、KはLysである。
本発明に提供された水溶性の標的活性化されるドセタキセル誘導体の試験の設計構想は、大量の合成試験の設計で異なる接続方式の複雑な化合物を調製して、次に複雑な化合物をドセタキセルにおける2位または7位(すなわち、それぞれに複雑な化合物を、ドセタキセル分子式における7位または2位のOHに接続すること)に接続して、さらに腫瘍組織またはアスパラギンエンドペプチダーゼが存在する際の活性化効率の大きさにより、ドセタキセルの効率を選択して、順次に、R、R、およびnを異なる値にする際に、得られた化合物の、腫瘍に対する抑制作用より選択することである;腫瘍組織によって特異的活性化サイトは、AANと基2の間における接続箇所であり、活性化より開裂された後、基2は自己放出できて、更にドセタキセルを放出する。アスパラギンエンドペプチダーゼの酵素活性センターは、バルーン形状の凹みのボトムにあり、切断サイトは酵素活性センターの付近にあることは必要であり、この際に複雑な化合物は、切断サイトに対して立体障害を発生するか否かは、非常に重要なことになる。
選択試験の結果より、本発明において、基2の接続は、効果的にドセタキセルに直接に接続する場合の立体障害を避けられ、アスパラギンエンドペプチダーゼの接近を影響しないと推測する。基1の構造・効果関係は、切断サイトの極性を増加できて、水溶性の良いプロテアーゼは制限酵素切断部位により接近しやすい、そして切断の効率を向上する。ドセタキセルの2位への接続も明らかに、プロテアーゼに対するドセタキセルの立体障害を低減するとともに、より多くの全体的親水極性基を露出して、切断効率と水溶性を向上する。
実施例39:B1、B2、B3とB4の含量を測定する方法および含量の範囲
B1、B2、B3とB4は、解析型HPLC(アジレント1220 (Agilent 1220 series)、C8カラム5μm、4.6mm ID x 250mm、移動相は、0〜95%アセトニトリル(ACN))を使用して、純度は95%−99%であることを測定した。
実施例40:水溶性の標的活性化されるドセタキセルにおける、異なる基の接続とドセタキセルは、薬物の腫瘍組織における活性化に対して、異なる影響を有する
ドセタキセルと、つながっている化合物の基の間の互いの構造・効果関係は、組織部位での標的化と活性化効果を決める。37℃の温度において、100マイクログラムの酸化された腫瘍組織ホモジネートにおけるプロテアーゼに、1ミリグラム/ミリリットル的化合物を添加して、腫瘍組織ホモジネートは、ドセタキセルの放出を促進できる。HPLCで化合物の減少とドセタキセルの増加を検出して、腫瘍組織が薬物を活性化する効率を比較した。
表34:B1、B2、B3とB4の活性化測定(%)、異なる腫瘍組織ホモジネートにおけるB1、B2、B3とB4の化合物の活性化比率
表35:比較化合物における近似組成の変化、またはドセタキセルの7位または2位接続が、MDA−MB231腫瘍による薬物の活性化に対する影響
表35において、
表35から、ドセタキセルの2位接続の活性化効率は、7位接続よりはるかに高いことを知られる。
前記の結果から、本発明の水溶性の標的活性化されるパクリタキセル誘導体における、異なる基の接続とパクリタキセルは、薬物の腫瘍組織における活性化に対して、異なる影響を有することを判明した。パクリタキセルと、つながっている化合物の基の間の互いの構造・効果関係は、組織部位での標的化と活性化効果を決める。異なる腫瘍種類(10種類の異なる腫瘍)におけるB1、B2、B3とB4の活性化は、薬物活性化の広域性を表した(表36)。同時に、化合物を選択する過程に、産生された特定化合物を比較すると、一つのヒト乳がんMDA−MB435腫瘍組織における活性化効率を解析して、試験は、B1、B2、B3とB4化合物の各基の選択は、活性化効率には相対的に高いことを証明した(表36)。
実施例41:静脈内投与における被験薬の最大耐量(MTD)の測定
試験目的:マウス静脈内投与のMTDを測定する試験より、本発明の新薬製剤の急性毒性を了解する。
治療薬物:B1、B2、B3とB4注射液であり、試験の際に、生理食塩水で相応の濃度に希釈する。
動物:一級BALB/Cマウス、体重19−21g、全てはメス。
方法と結果:210匹の被験BALB/Cマウスを、体重よりランダムに21グループに分けて、グループごとに10匹であった。表37に示すように、按0mg/kg、125mg/kg、150mg/kg、175mg/kg、200mg/kgで、それぞれに1回にB1、B2、B3とB4注射液を静脈内注射して、同時に、生理食塩水グループ、ドセタキセルグループにおいて、コントロール試験を行い、投与体積は0.2mlとして。連続に17日を観察して、毎日に、動物が毛の立ちやごちゃご又は暗い、昏睡、猫背、過剰反応などを出現か否かを観察して、体重と死亡状況を記録した。3、5、14日目に血液サンプルを収集して、全血算定を行い、14日目に動物を解剖して、心臓、肝臓、腎臓、肺、脾臓、膵臓を収集して、HE染色で観察した。
表37:被験マウスは、それぞれに異なる使用量のB1、B2、B3とB4注射液、および生理食塩水、ドセタキセル注射液を投与された場合の死亡率の結果比較
結果と検討:B1、B2、B3とB4注射液を注射したマウスグループには、175mg/kgの使用量で、動物は毛の立ちやごちゃご又は暗い、昏睡、猫背、過剰反応と死亡という状況を出現しなかった、表37に示すように、B1とB2注射液のMTD値は約150mg/kgであり、ドセタキセルのMTD値25mg/kgよりはるかに大きい。静脈内投与における被験薬の最大耐量は、薬物毒性の重要な参照指標であり、標的活性化・放出されたドセタキセルの毒性は、ドセタキセルより著しく低減することを判明した。
実施例42:ヌードマウスにおけるB1、B2、B3とB4注射液の効能研究
試験目的:マウスの腫瘍治療モデルによって、B1、B2、B3とB4薬物の抗腫瘍効能を了解する。
治療薬物:B1、B2、B3とB4注射液とドセタキセル注射液であり、試験の際に、生理食塩水で相応の濃度に希釈する。
方法と結果:
1.動物:ヌードマウス、6−8週齢、全てはメス。
2.腫瘍モデルの産生
1)ATCCからヒト前立腺がんPC−3細胞を購入して、ATCCが提供した取扱書により細胞の同定を行い、10%ウシ胎仔血清を含有するDMEM培養液を使用して、37℃、5%二酸化炭素の条件において、細胞を培養した。3日毎に継代を行い、15代以内に細胞を使用した。
2)腫瘍の産生:5x10のPanc−1細胞を、ヌードマウスの背部に皮下注射して、腫瘍が少なくとも100mm前後まで成長した際に、ランダムにグループを分けて、治療をはじめて、治療を開始した日を一日目とした。
3)治療の過程
3)治療の過程:B1、B2、B3とB4の臨床投与において、静脈内注射(すなわちIV注射)を使用して、B1、B2、B3とB4のいずれも、1/6MTDより低い使用量、すなわち25ミリグラム/キログラムの使用量で使用され、ドセタキセル薬物治療グループは、1/3MTDの使用量、すなわち8.3ミリグラム/キログラムの使用量で使用され、コントロールとして、生理食塩水を使用して、週に1回、合わせて4週に投与した。
4)グループの分けと結果の測定は表38に示す。

表38:ヌードマウスに対して、B1、B2、B3とB4薬物、ドセタキセルおよびコントロールの腫瘍を治療する効果
5)結果と検討:表38から知られるように、同等モル濃度のドセタキセル薬物治療グループおよびコントロールと比較すると、B1、B2、B3とB4治療グループの腫瘍の生長を抑制する効果は、大きく向上された。
実施例43:D121腫瘍免疫モデルにおけるB1、B2、B3とB4薬物の効能に対する研究
試験目的:D121肺がん腫瘍免疫モデルの治療モデルによって、B1、B2、B3とB4薬物の抗腫瘍効能を了解する。
試験用薬:B1、B2、B3、B4とドセタキセルのいずれも、13.2umol/kgの使用量で投与され、PDL1−抗体の使用量は、5マイクログラム/キログラムである。
動物:C57マウス、6−8週齢、全てはメス。
腫瘍モデルの産生:
1)アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクションATCCから、D121肺がん腫瘍細胞を購入して、10%ウシ胎仔血清を含有するDMEM培養液で、37℃、5%の二酸化炭素条件において、細胞を培養した。3日毎に継代を行い、15代以内に細胞を使用した。
2)腫瘍免疫:照射によって殺傷された5×10のD121肺がん細胞(アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクションから購入)をマウスに腹腔内注射して、2週間おきに、3回の免疫注射を行った。免疫を完了した後に、腫瘍細胞を注射して、次に、週に一回、合わせて4週間で、再度に薬を投与した。
3)腫瘍の産生:32日目に、10個の生きているD121肺がん腫瘍細胞を腫瘍免疫されるC57マウスの背部に皮下注射して、腫瘍が0.3〜0.4cm前後まで成長した際から、治療をはじめた。
4)腫瘍CD8+T細胞解析:腫瘍組織をホモジナイズして、濾過で腫瘍におけるシングルな細胞を分離して、緩衝液で2回洗浄して、白血球共通抗原CD45−PEとTリンパ球抗原CD8−FITCに標識されたの抗体を室温において、1時間結合して、細胞を、1%ウシ胎仔血清を含有するリン酸緩衝液PBSで2回洗浄して、次に、フローサイトメトリーで、白血球共通抗原(CD45)陽性細胞におけるTリンパ球抗原(CD8)陽性細胞の比率を解析して、該当比率が高くなると、Tリンパ免疫細胞も増えて、動物体内の腫瘍に対する免疫力も向上したことを判明した。
5)グループの分けと結果の測定は表39に示す。

表39:B1、B2、B3とB4薬物、ドセタキセル治療グループおよびコントロールの腫瘍抑制と免疫活性化の効果
6)結果と検討:表39から分かるように、免疫コントロールおよび他の治療コントロールと比較すると、C57マウスにおいて、B1、B2、B3とB4の治療効果は大きく向上され、B1とPDL1−抗体は、優れた免疫を相乗的に促進する作用と相乗的に治療する効果作用を有して、免疫を向上することで、腫瘍の生長を抑制できる。
実施例44:BALB/Cマウスの腫瘍転移モデルにおけるB1、B2、B3とB4の効能研究
試験目的:BALB/Cマウスの腫瘍転移モデルによって、B1、B2、B3とB4の抗腫瘍効能を了解する。
治療薬物:B1、B2、B3とB4注射液とドセタキセル注射液であり、試験の際に、生理食塩水で相応の濃度に希釈する。
1.動物:BALB/Cマウス、6−8週齢、全てはメス。
2.腫瘍モデルの産生
1)ATCCから4T1細胞を購入して、ATCCが提供した取扱書により細胞の同定を行い、10%ウシ胎仔血清を含有するDMEM培養液を使用して、37℃、5%二酸化炭素の条件において、細胞を培養した。3日毎に継代を行い、15代以内に細胞を使用した。
2)腫瘍転移の産生:10個のT1細胞をBALB/Cマウスの背部に皮下注射して、腫瘍が1.5cm前後まで成長した際に、ランダムにグループを分けて、手術で皮下腫瘍を除去して、薬物治療をはじめて、27日目にマウスを麻酔して、殺して、全肺を取り出して、ブアン固定液(Bouin’s solution)に置いて、染色を行って、解剖顕微鏡で、肺部へ転移した腫瘍の数を統計した。
3)治療の過程:B1、B2、B3とB4の臨床投与において、IV注射を使用して、B1、B2、B3とB4のいずれも、1/6MTDの使用量、すなわち17.6ミクロモル/キログラムの使用量で使用され、ドセタキセル薬物治療グループは、1/6MTDの使用量、すなわち3ミクロモル/キログラムの使用量で使用され、コントロールとして、生理食塩水を使用して、三日に1回、合わせて4回に投与した。
4)グループの分けと結果の測定は表40に示す。

表40:ヌードマウス腫瘍の転移に対するB1、B2、B3、B4、ドセタキセル治療グループおよびコントロールの抑制効果
5)結果と検討:表40に示すように、ドセタキセル治療グループおよびコントロールと比較すると、B1、B2、B3とB4グループにおいて、腹腔投与した後に、BALB/Cマウスの腫瘍転移を抑制する効果は、大きく向上され、このような薬物は、良い抗腫瘍転移の効能を有することを判明した。
実施例45:複数の腫瘍モデルにおけるB1注射液の効能研究
試験目的:マウスの複数の腫瘍モデルによって、B1の抗腫瘍薬物の広域性を了解する。
治療薬物:B1注射液であり、試験の際に、生理食塩水で相応の濃度に希釈する。
方法と結果:
1.動物:ヌードマウス、6−8週齢、全てはメス。
2.腫瘍モデルの産生
1)ATCCから相応の細胞を購入して、ATCCが提供した取扱書により細胞の同定を行い、10%ウシ胎仔血清を含有するDMEM培養液を使用して、37℃、5%二酸化炭素の条件において、細胞を培養した。3日毎に継代を行い、15代以内に細胞を使用した。
2)腫瘍の産生:5x10の相応の細胞を、ヌードマウス(nude mice)の背部に皮下注射して、腫瘍が少なくとも100mm前後まで成長した際に、ランダムにグループを分けて、治療をはじめて、治療を開始した日を一日目とした。
3)治療の過程
B1の臨床投与において、IV注射を使用して、B1は、1/6 MTDの使用量、すなわち17.6ミクロモル/キログラムで使用され、コントロールとして、生理食塩水を使用して、週に1回、合わせて3週に投与した。
4)グループの分けと結果の測定は表41に示す。

表41:複数の腫瘍モデルにおけるB1の治療効果
5)結果と検討:表41に示すように、B1は、複数の腫瘍モデルに優れた効能を有して、該当薬物は、すでに広域性の腫瘍治療薬物になったことを判明した。
本発明において、異なるアミノ酸構造の水溶性の標的活性化されるドセタキセル(化合物B10〜B24)の活性化特性、腫瘍抑制率および抑制転移率に対して、それぞれに試験を行って、試験方法は、前記の実施例40、42、44と同じであり、試験結果は、表42に示す:

表42:化合物B10〜B24の活性化特性、腫瘍抑制率と抑制転移率の結果
結果と検討:表42に示すように、化合物B10〜B24の化合物は、一定の活性化活性と腫瘍生長と転移抑制効果を有して、本発明の選択過程は、活性化と効能を最適化できることを判明して、前記の好ましい化合物の実施例により、前記の記載は、本発明の制限にならないことを説明した。当業者にとって、前記の内容に基づき、本発明のRとRのアミノ酸に対する交換と改変は、自明なことである。
本発明の一部の実施例において、更に他の水溶性の標的活性化されるドセタキセル化合物を合成して、ただし、nは、1−150のいずれかの整数である;Rは、Ala、Thr、ValまたはIleのいずれか一つのアミノ酸である;Rは、Ala、Thr、ValまたはAsnのいずれか一つのアミノ酸である;かつ前記の製剤(方法として、実施例38と同じ)、MTD試験(方法として、実施例41と同じ)、腫瘍に対する効能の研究(方法として、実施例42、43と同じ)、転移効能(方法として、実施例44と同じ)および複数の腫瘍に対する効能(方法として、実施例45と同じ)の試験を行って、B1−B4と似ている試験結果を得た。試験で、n=1−150の範囲において、nの増大とともに、腫瘍抑制率は、やや低減することを証明した。nの増えとともに、活性化活性は、やや低減して、かつ同等モル使用量の薬物の質量数も増大するが、n値の増えより、薬物の代謝半減期も延長され、そのため、全体の効能は、やや低減するだけ、nは1〜150の範囲において、いずれも本発明の化合物B1−B4と似ている技術効果を得られる。
実施例46:腫瘍微環境によって標的活性化されたドセタキセル誘導体の合成
該当合成過程は、以下のステップを含む:
ステップ1:Cbz−L−Ala−L−Ala−OMe(ベンジルオキシカルボニル−L−アラニン−L−アラニンメチルエステル)(I)の合成。
N−ベンジルオキシカルボニル−L−アラニン(N−Cbz−L−Ala)(100g、0.45mol)をN,N−ジメチルホルムアミド(3L)に溶解させ、攪拌しながら、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(72.6g、0.54mol)と1−エチル−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(103.3g、0.54mol)を添加して、攪拌して、1時間を反応した後、0℃まで氷浴して、L−アラニンメチルエステル(46.2g、0.45mol)とN、N−ジイソプロピルエチルアミン(173.8g、1.34mol)のN,N−ジメチルホルムアミド(1L)溶液を滴下して、滴下完了後、室温において10h攪拌して、減圧蒸留で溶剤を除去して、粗製品をジクロロメタン(2L)に溶解させ、順次に飽和塩化アンモニウム溶液、水と飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄して、無水硫酸ナトリウムで有機相を乾燥して、減圧蒸留で溶剤を除去した後に、粗産物を再結晶して、白色固体I(101g、収率:73.1%)を得た。
ステップ2:Cbz−L−Ala−L−Ala−OH(II)の合成。
ステップ1で得られたCbz−L−Ala−L−Ala−OMe(100g、0.34mol)(100g、0.34mol)をテトラヒドロフラン(2L)と水(1L)の混合溶液に溶解させ、0℃まで冷却して、1Mの水酸化リチウム溶液(400mL)を滴下して、攪拌して、10時間を反応させ、pH<6まで濃塩酸の滴下で中和して、回転蒸発して大部のテトラヒドロフランを除去して、残る水相をジクロロメタン(1Lラ3)で抽出して、無水硫酸ナトリウムで有機相を乾燥して、減圧蒸発して、白色固体II(88g、収率:92.2%)を得た。
ステップ3:Fmoc−L−Asn(Trt)−L−p−アミノベンジルアルコール(III)の合成。
三つ口フラスコに、Fmoc−L−Asn(Trt)−OH(フルオレニルメトキシカルボニル−トリフェニルメチル−L−アスパラギン)(20g、0.03mol)、2−(7−アゾベンゾトリアゾール)−N、N、N’、N’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート(HATU)(15g、0.04mol)、DMF(200mL)を添加して、30min攪拌した。次に、0℃において、それぞれにp−アミノベンジルアルコール(4.1g、0.03mol)のDMF溶液(5mL)とN,N−ジイソプロピルエチルアミン(8.7g、0.06mol)を添加して、室温において3h攪拌して、回転蒸発で大部のDMFを除去して、残留物を酢酸エチル(200mL)に溶解させ、順次に、飽和塩化アンモニウム溶液、飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄して、無水硫酸ナトリウムで乾燥して、濾過した後に、蒸留で溶剤を除去して、得られた粗製品からビーティングを経て、白色固体III(21.3g、収率:90%)を得た。
ステップ4:L−Asn(Trt)−L−p−アミノベンジルアルコール(IV)の合成。
ステップ3で得られたFmoc−L−Asn(Trt)−L−p−アミノベンジルアルコール(13.0g、18mmol)をN,N−ジメチルホルムアミド(80mL)に溶解させ、ピペリジン(30mL)を添加して、室温において2h攪拌して、減圧蒸留で溶剤を除去して、次に、真空乾燥炉において高真空乾燥で少量のピペリジンを除去して、薄黄色固体IVを得、精製しないでそのまま次のステップに用いられた。
ステップ5:Cbz−L−Ala−L−Ala−L−Asn(Trt)−p−アミノベンジルアルコール(V)の合成。
三つ口フラスコにステップ2で得られたCbz−L−Ala−L−Ala−OH(6.0g、20.4mmol)、ベンゾトリアゾール−N、N、N’、N’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート(HBTU)(11.6g、30.6mmol)とDMF(50mL)を添加して、氷浴において30min攪拌した。次に、0℃において、それぞれに化合物L−Asn(Trt)−p−アミノベンジルアルコールのDMF溶液(50mL)とN,N−ジイソプロピルエチルアミン(7.89g、61.2mmol)を添加して、室温において一夜攪拌して、減圧蒸留で溶剤を除去して、残留物を酢酸エチル(200mL)に溶解させ、順次に、飽和塩化アンモニウム溶液、飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄して、無水硫酸ナトリウムで乾燥して、濾過した後に、蒸留で溶剤を除去して、得られた粗製品から再結晶を経て、白色固体V(15g、収率:97%)を得た。
ステップ6:L−Ala−L−Ala−L−Asn(Trt)−p−アミノベンジルアルコール(VI)の合成。
ステップ5で得られたCbz−L−Ala−L−Ala−L−Asn(Trt)−p−アミノベンジルアルコール(5.0g、6.61mmol)をTHF(150mL)に溶解させ、10%パラジウム炭素(1g)を添加して、水素ガスを通じて、常温常圧において攪拌して5h反応して、濾過でパラジウム炭素を除去して、メタノールで洗浄して、ろ液と洗液を合併して、回転蒸発で大部の溶剤を除去して、粗産物を得、カラムクロマトグラフィーで白色固体VI(2.0g、収率:49%)を得た。
ステップ7:2−(2−メトキシエトキシ)アセチル−L−Ala−L−Ala−L−Asn(Trt)−p−アミノベンジルアルコール(VII)の合成。
2−(2−メトキシエトキシ)酢酸(432mg、3.22mmol)をN,N−ジメチルホルムアミド(20mL)に溶解させ、ベンゾトリアゾール−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート(HBTU)(1.83g、6.83mmol)を添加して、30min攪拌して、次に、ステップ6で得られたL−Ala−L−Ala−L−Asn(Trt)−p−アミノベンジルアルコール(2.0g、3.22mmol)とN,N−ジイソプロピルエチルアミン(1.24g、9.61mmol)のN,N−ジメチルホルムアミド(20mL)を滴下して、完了後に、緩慢に室温に加温して、10h攪拌した。減圧蒸留で大部のDMFを除去して、得られた残留物を酢酸エチル(200mL)に溶解させ、順次に、飽和的塩化アンモニウム溶液と飽和的塩化ナトリウム溶液で洗浄して、無水硫酸ナトリウムで乾燥して、濾過して、回転蒸発で溶剤を除去して、得られた粗製品からシリカゲルカラムクロマトグラフィーを経て、白色固体VII(1.2g、収率:50%)を得た。
ステップ8:2−(2−メトキシエトキシ)アセチル−L−Ala−L−Ala−L−Asn−p−アミノベンジルアルコール(VIII)の合成。
ステップ7で得られた化合物2−(2−メトキシエトキシ)アセチル−L−Ala−L−Ala−L−Asn(Trt)−p−アミノベンジルアルコール(1.0g、1.36mmol)をジクロロメタン(10mL)に溶解させ、トリフルオロ酢酸(2mL)を添加して、室温において5時間攪拌した。反応液を水洗した後、分液して、有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥して、減圧蒸留で溶剤を除去して、高真空蒸留で残るトリフルオロ酢酸を除去して、粗産物をカラムクロマトグラフィーを経て分離して、X(600mg、収率:89%)を得た。
ステップ9:2−(2−メトキシエトキシ)アセチル−L−Ala−L−Ala−L−Asn−p−アミノベンジル−p−ニトロフェニルカルボナート(IX)の合成。
三つ口フラスコにステップ8で得られた化合物2−(2−メトキシエトキシ)アセチル−L−Ala−L−Ala−L−Asn−p−アミノベンジルアルコール(500mg、1.01mmol)を添加して、ジクロロメタン(10mL)に溶解させ、氷浴において、窒素ガスの保護において、それぞれにp−ニトロフェニルクロロホルメート(406mg、2.02mmol)、ピリジン(160mg、2.03mmol)のジクロロメタン溶液を滴下した。 室温において一夜攪拌した。反応液を水洗した後、分液した後、無水硫酸ナトリウムで有機相を乾燥した。回転蒸留で溶剤を除去して、得られた粗製品をカラムクロマトグラフィーを経て、分離して、IX(450mg、収率:67%)を得た。
ステップ10:2−(2−メトキシエトキシ)アセチル−L−Ala−L−Ala−L−Asn−p−アミノベンジルドセタキセル(C1)の合成。
ステップ9で得られた2−(2−メトキシエトキシ)アセチル−L−Ala−L−Ala−L−Asn−p−アミノベンジル−p−ニトロフェニルカルボナート(880mg、1.3mmol)とドセタキセル(1.3g、1.6mmol)を、乾燥されたN、N−ジメチルホルムアミド(20mL)に溶解させ、0℃まで冷却して、DMAP(326mg、2.6mmol)を添加して、室温において一夜攪拌した。反応液をジクロロメタンルに添加して、有機相を合併して、水で洗浄して、無水硫酸ナトリウムで乾燥して、回転蒸発で溶剤を除去させ、粗産物を得て、カラムクロマトグラフィーを経て精製して、目的産物としてD1(340mg、収率:49.2%)を得た。
化合物D2、D3、D4の合成は、D1の合成に参照して、区別としては、ステップ7における合成に使用したアルコキシ置換酢酸の分子量は異なることである。D2の合成は、2−(2−メトキシエトキシ)酢酸の代わりに、3、6、9、12、15、18−ヘキサオキサノナデカン酸を使用することである;D3の合成は、2−(2−メトキシエトキシ)酢酸の代わりに、3、6、9、12、15、18、21、24、27、30、33、36−ドデカオキサヘプタトリアコンタン酸を使用することである;D4の合成は、2−(2−メトキシエトキシ)酢酸に代わりに、ポリオキサ脂肪酸を使用することである;質量分析法(MS)の検出結果によって、D2、D3、D4に対応する質量電荷比は、それぞれに1329、1505と1770であり、構造計算より得た分子量1329.40、1505.61と1769.93と一致した。表43に示すように、マトリックス支援レーザー脱離イオン化/飛行時間型質量分析法(MALDI−TOF−MS)で検出されたD4分子量は、約14497であり、構造計算より得た分子量14497.31と一致した。

表43:化合物C1〜C4の性状、質量分析法および蛍光試験結果
実施例47:腫瘍微環境によって標的活性化されるドセタキセルにおける化合物の異なる基が、薬物の製剤方案に対する影響
腫瘍微環境によって標的活性化されるドセタキセルにおける化合物の異なる基が、薬物の製剤方案に対する巨大な影響がある。合成されたD1、D2、D3とD4と各種のコントロール化合物は、真空乾燥を経て、気体で殺菌して、無菌処理して、無菌室にサブパッケージされた。以下の表44に示すように、動物試験の前に、無菌室において、溶剤1(注射用水)または溶剤2(45%アルコールと55%注射用水)でD1、D2、D3とD4を溶解して、更に注射用水で所要の濃度まで希釈する;比較化合物(C1’、C2’、C3’、C4’、C5’、C6’)は、薬物の製剤需要に満たさない。ドセタキセルは、水に溶解できず、改造されたドセタキセルの溶解特性は、大きく変化して、水における可溶性を増加して、溶解特性の変化は、薬物の製剤に大きく影響した。現在の水に不溶のドセタキセル薬物と比べて、D1、D2、D3とD4は、可溶性の薬物製剤を生成できて、注射の使用量と効能を向上できて、現在のドセタキセル薬物におけるアネルギー性補助原料(ヒマシ油)の使用という欠点を避けられ、薬物の開発・使用方面において、それは、大きい進歩であり、腫瘍微環境によって標的活性化されるドセタキセルは、革新性と応用将来性を有する。

表44:コントロール化合物における近似組成の欠失、またはドセタキセルの7位または2位の接続(すなわち、それぞれに基をドセタキセル分子式の7位または2位のOHに接続すること)が、薬物の製剤の可溶性に対する影響
以下の基1と基2はそれと同じである。
表44におけるAAN、AANL、AANKは、それぞれに化合物における低分子ペプチドアミノ酸の接続を示して、A:Ala、N:Asn、L:Leu、K:Lys。
腫瘍微環境によって標的活性化されるドセタキセルの基1は、薬物の全体の活性化と効能に重要な影響があり、基1を有しない場合に、可溶性、活性化効率に重大な影響がある。
腫瘍微環境によって標的活性化されるドセタキセルの基2は、薬物の全体の活性化と効能に重要な影響があり、基2を有しない場合に、活性化効率と閉鎖毒性に重大な影響がある。
本発明に提供された腫瘍微環境によって標的活性化されるドセタキセル誘導体の試験の設計構想は、大量の合成試験の設計で異なる接続方式の複雑な化合物を調製して、次に複雑な化合物をドセタキセルにおける2位または7位(すなわち、それぞれに複雑な化合物を、ドセタキセル分子式における7位または2位のOHに接続すること)に接続して、さらに腫瘍組織またはアスパラギン酸エンドペプチダーゼが存在する際の活性化効率の大きさにより、ドセタキセル効率を選択して、順次に、R、R、およびnを異なる値にする際に、得られた化合物の、腫瘍に対する抑制作用より選択することである。腫瘍組織によって特異的活性化サイトは、AANと基2の間における接続箇所であり、活性化より開裂された後、基2は自己放出できて、更にドセタキセルを放出する。アスパラギン酸エンドペプチダーゼの酵素活性センターは、バルーン形状の凹みのボトムにあり、切断サイトは酵素活性センターの付近にあることは必要であり、この際に複雑な化合物は、切断サイトに対して立体障害を発生するか否かは、非常に重要なことになる。
選択試験の結果より、本発明において、基2の接続は、効果的にドセタキセルに直接に接続する場合の立体障害を避けられ、アスパラギン酸エンドペプチダーゼの接近を影響しないと推測する。基1の構造・効果関係は、切断サイトの極性を増加できて、水溶性の良いプロテアーゼは制限酵素切断部位により接近しやすい、そして切断の効率を向上する。ドセタキセルの2位への接続も明らかに、プロテアーゼに対するドセタキセルの立体障害を低減するとともに、より多くの全体的親水極性基を露出して、切断効率と水溶性を向上する。
実施例48:得られた産物におけるD1、D2、D3とD4の含量を測定する方法および含量の範囲
得られた産物におけるD1、D2、D3とD4は、解析型HPLC(アジレント1220 (Agilent 1220 series)、C8カラム5μm、4.6mm ID x 250mm、移動相は、0〜95%アセトニトリル(ACN))を使用して、D1、D2、D3とD4の純度は95%−99%であることを測定した。
実施例49:腫瘍微環境によって標的活性化されるドセタキセルにおける、異なる基の接続とドセタキセルの、薬物の腫瘍組織における活性化に対する影響
腫瘍微環境によって標的活性化されるドセタキセルにおける、異なる基の接続とドセタキセルは、薬物の腫瘍組織における活性化に対して、異なる影響を有する。ドセタキセルと、つながっている化合物の基の間の互いの構造・効果関係は、組織部位での標的化と活性化効果を決める。本願において、37℃の温度において、100マイクログラムの酸化された腫瘍組織ホモジネートにおけるプロテアーゼに、1ミリグラム/ミリリットル的化合物を添加して、腫瘍組織ホモジネートは、ドセタキセルの放出を促進できて、HPLCで化合物の減少とドセタキセルの増加を検出して、腫瘍組織が薬物を活性化する効率を比較して、選択により、選択された化合物において、本発明の化合物接続は、最高の活性化効率を有することを見出して、同時に、異なる腫瘍種類における活性化は、薬物活性化の広域性を表した(表45)。同時に、化合物の選択過程において産生した特定化合物を比較して、同じ組織における活性化効率を解析して、試験は、D1化合物の各基の選択は、最も効果的な組み合わせ(表45)であることを証明したが、D2〜D4の異なる腫瘍組織ホモジネートにおける活性化は、D1と近い。
表45:異なる腫瘍組織ホモジネートにおけるD1、D2、D3とD4の化合物の活性化された比率
表46:比較化合物における近似組成の変化、またはドセタキセルの7位接続または2位接続が、MDA−MB231腫瘍による薬物の活性化に対する影響
表46から、ドセタキセルの2位接続の活性化効率は、7位接続より高いことを知られる。
前記の結果から、本発明の腫瘍微環境によって標的活性化されるドセタキセル誘導体における、異なる基の接続とパクリタキセルは、薬物の腫瘍組織における活性化に対して、異なる影響を有することを判明した。パクリタキセルと、つながっている化合物の基の間の互いの構造・効果関係は、組織部位での標的化と活性化効果を決める。
実施例50:静脈内投与における被験薬の最大耐量(MTD)の測定
試験目的:マウス静脈内投与のMTDを測定する試験より、本発明の新薬製剤の急性毒性を了解する。
治療薬物:D1、D2、D3とD4注射液であり、試験の際に、生理食塩水で相応の濃度に希釈する。
動物:一級BALB/Cマウス、体重19−21g、全てはメス。
方法と結果:210匹の被験BALB/Cマウスを、体重よりランダムに21グループに分けて、グループごとに10匹であった。表47に示すように、按0mg/kg、125mg/kg、150mg/kg、175mg/kg、200mg/kgで、それぞれに1回にD1、D2、D3とD4を静脈内注射して、同時に、生理食塩水グループ、ドセタキセルグループにおいて、コントロール試験を行い、投与体積は0.2mlとした。連続に17日を観察して、毎日に、動物が毛の立ちやごちゃご又は暗い、昏睡、猫背、過剰反応などを出現か否かを観察して、体重と死亡状況を記録した。3、5、14日目に血液サンプルを収集して、全血算定を行い、14日目に動物を解剖して、心臓、肝臓、腎臓、肺、脾臓、膵臓を収集して、HE染色で観察した。

表47:被験マウスは、それぞれに異なる使用量のD1、D2、D3とD4注射液、および生理食塩水、ドセタキセル注射液を投与された場合の死亡率の結果比較
結果と検討:D1、D2、D3とD4注射液を注射したマウスグループには、150mg/kgの使用量で、動物は毛の立ちやごちゃご又は暗い、昏睡、猫背、過剰反応と死亡という状況を出現しなかった、表47に示すように、D1とD2注射液のMTD値は約150mg/kgであり、ドセタキセルのMTD値25mg/kgよりはるかに大きい。静脈内投与における被験薬の最大耐量は、薬物毒性の重要な参照指標であり、標的活性化・放出されたドセタキセルの毒性は、ドセタキセルより著しく低減することを判明した。
実施例51:ヌードマウスにおけるD1、D2、D3とD4注射液の効能研究
試験目的:マウスの腫瘍治療モデルによって、D1、D2、D3とD4薬物の抗腫瘍効能を了解する。
治療薬物:D1、D2、D3とD4注射液とドセタキセル注射液であり、試験の際に、生理食塩水で相応の濃度に希釈する。
方法と結果:
1.動物:ヌードマウス、6−8週齢、全てはメス。
2.腫瘍モデルの産生
1)ATCCからヒト前立腺がんPC−3細胞を購入して、ATCCが提供した取扱書により細胞の同定を行い、10%ウシ胎仔血清を含有するDMEM培養液を使用して、37℃、5%二酸化炭素の条件において、細胞を培養した。3日毎に継代を行い、15代以内に細胞を使用した。
2)腫瘍の産生:5x10のPC−3細胞を、ヌードマウスの背部に皮下注射して、腫瘍が少なくとも100mm前後まで成長した際に、ランダムにグループを分けて、治療をはじめて、治療を開始した日を一日目とした。
3)治療の過程
3)治療の過程:D1、D2、D3とD4の臨床投与において、静脈内注射(すなわちIV注射)を使用して、D1、D2、D3とD4のいずれも、1/6MTDより低い使用量、すなわち25ミリグラム/キログラムの使用量で使用され、ドセタキセル薬物治療グループは、1/3MTDの使用量、すなわち8.3ミリグラム/キログラムの使用量で使用され、コントロールとして、生理食塩水を使用して、週に1回、合わせて4週に投与した。
4)グループの分けと結果の測定は表48に示す。

表48:ヌードマウスに対して、D1、D2、D3、D4、ドセタキセルおよびコントロールの腫瘍を治療する効果
5)結果と検討:表48に示すように、同等モル濃度のドセタキセル薬物治療グループおよびコントロールと比較すると、D1、D2、D3とD4治療グループの腫瘍の生長を抑制する効果は、大きく向上された。
実施例52:D121腫瘍免疫モデルにおけるD1、D2、D3とD4薬物の効能に対する研究
試験目的:D121肺がん腫瘍免疫モデルの治療モデルによって、D1、D2、D3とD4薬物の抗腫瘍効能を了解する。
試験用薬:D1、D2、D3とD4とドセタキセルのいずれも、13.2umol/kgの使用量で投与され、PDL1−抗体の使用量は、5マイクログラム/キログラムである。
動物:C57マウス、6−8週齢、全てはメス。
腫瘍モデルの産生:
1)アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクションATCCから、D121肺がん腫瘍細胞を購入して、10%ウシ胎仔血清を含有するDMEM培養液で、37℃、5%の二酸化炭素条件において、細胞を培養した。3日毎に継代を行い、15代以内に細胞を使用した。
2)腫瘍免疫:照射によって殺傷された5×10のD121肺がん細胞(アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクションから購入)をマウスに腹腔内注射して、2週間おきに、3回の免疫注射を行った。免疫を完了した後に、腫瘍細胞を注射して、次に、週に一回、合わせて4週間で、再度に薬を投与した。
3)腫瘍の産生:32日目に、10個の生きているD121肺がん腫瘍細胞を腫瘍免疫されるC57マウスの背部に皮下注射して、腫瘍が0.3〜0.4cm前後まで成長した際から、治療をはじめた。
4)腫瘍のCD8+T細胞解析。腫瘍組織をホモジナイズして、濾過で腫瘍におけるシングルな細胞を分離して、緩衝液で2回洗浄して、白血球共通抗原CD45−PEとTリンパ球抗原CD8−FITCに標識されたの抗体を室温において、1時間結合して、細胞を、1%ウシ胎仔血清を含有するリン酸緩衝液PBSで2回洗浄して、次に、フローサイトメトリーで、白血球共通抗原(CD45)陽性細胞におけるTリンパ球抗原(CD8)陽性細胞の比率を解析して、該当比率が高くなると、Tリンパ免疫細胞も増えて、動物体内の腫瘍に対する免疫力も向上したことを判明した。
5)グループの分けと結果の測定は表49に示す。

表49:D1、D2、D3、D4、ドセタキセル治療グループおよびコントロールの腫瘍抑制と免疫活性化の効果
6)結果と検討:免疫コントロールおよび他の治療コントロールと比較すると、C57マウスにおいて、D1、D2、D3とD4化合物の治療効果は大きく向上され、D1とPDL1−抗体は、優れた免疫を相乗的に促進する作用と相乗的に治療する効果作用を有して、免疫を向上することで、腫瘍の生長を抑制できる。’
実施例53:BALB/Cマウスの腫瘍転移モデルにおけるD1、D2、D3とD4の効能研究
試験目的:BALB/Cマウスの腫瘍転移治療モデルによって、D1、D2、D3とD4薬物の抗腫瘍効能を了解する。
治療薬物:D1、D2、D3とD4注射液とドセタキセル注射液であり、試験の際に、生理食塩水で相応の濃度に希釈する。
1.動物:BALB/Cマウス、6−8週齢、全てはメス。
2.腫瘍モデルの産生
1)ATCCから4T1細胞を購入して、ATCCが提供した取扱書により細胞の同定を行い、10%ウシ胎仔血清を含有するDMEM培養液を使用して、37℃、5%二酸化炭素の条件において、細胞を培養した。3日毎に継代を行い、15代以内に細胞を使用した。
2)腫瘍転移の産生:10個のT1細胞をBALB/Cマウスの背部に皮下注射して、腫瘍が1.5cm前後まで成長した際に、ランダムにグループを分けて、手術で皮下腫瘍を除去して、薬物治療をはじめて、27日目にマウスを麻酔して、殺して、全肺を取り出して、ブアン固定液(Bouin’s solution)に置いて、染色を行って、解剖顕微鏡で、肺部へ転移した腫瘍の数を統計した。
3)治療の過程:D1、D2、D6とD4の臨床投与において、IV注射を使用して、D1、D2、D3とD4のいずれも、1/6MTDより低い使用量、すなわち25ミリグラム/キログラムの使用量で使用され、ドセタキセル薬物治療グループは、1/6MTDの使用量、すなわち4.2ミリグラム/キログラムの使用量で使用され、コントロールとして、生理食塩水を使用して、三日に1回、合わせて4回に投与した。
4)グループの分けと結果の測定は表50に示す。

表50:ヌードマウス腫瘍の転移に対するD1、D2、D3、D4、ドセタキセル治療グループおよびコントロールの抑制効果
5)結果と検討:表50に示すように、ドセタキセル治療グループおよびコントロールと比較すると、D1、D2、D3とD4グループにおいて、腹腔投与した後に、BALB/Cマウスの腫瘍転移を抑制する効果は、大きく向上され、このような薬物は、良い抗腫瘍転移の効能を有することを判明した。
実施例54:複数の腫瘍モデルにおけるC1注射液の効能研究
試験目的:マウスの複数の腫瘍モデルによって、C1の抗腫瘍薬物の広域性を了解する。
治療薬物:C1注射液であり、試験の際に、生理食塩水で相応の濃度に希釈する。
方法と結果:
1.動物:ヌードマウス、6−8週齢、全てはメス。
2.腫瘍モデルの産生
1)ATCCから相応の細胞を購入して、ATCCが提供した取扱書により細胞の同定を行い、10%ウシ胎仔血清を含有するDMEM培養液を使用して、37℃、5%二酸化炭素の条件において、細胞を培養した。3日毎に継代を行い、15代以内に細胞を使用した。
2)腫瘍の産生:5x10の相応の細胞を、ヌードマウス(nude mice)の背部に皮下注射して、腫瘍が少なくとも100mm前後まで成長した際に、ランダムにグループを分けて、治療をはじめて、治療を開始した日を一日目とした。
3)治療の過程
D1の臨床投与において、IV注射を使用して、D1は、1/6MTDの使用量(25mg/kg使用量)で使用され、コントロールとして、生理食塩水を使用して、週に1回、合わせて3週に投与した。
4)グループの分けと結果の測定は表51に示す。

表51:複数の腫瘍モデルにおけるD1の治療効果
5)結果と検討:表51に示すように、D1は、複数の腫瘍モデルに優れた効能を有して、該当薬物は、すでに広域性の腫瘍治療薬物になったことを判明した。
本発明において、さらに化合物D10〜D24を調製して、その合成方法は、アミノ酸と接続する際の原料は以下の表52に示すように異なる以外、化合物D1の合成方法と似ていた。相応するRアミノ酸とRアミノ酸をN、N−ジメチルホルムアミドに溶解させ、それぞれに同じ縮合剤(1−エチル−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩)を添加して、反応させ、0℃−25℃において、0.5−2h反応して、更にアスパラギンを添加して、0℃−25℃において2−24h反応して、トリペプチドを得た。質量分析法(MS)の検出結果として、D10−D24化合物(n=1)の分子量は、順次に以下の表47に示すように、構造計算より予測された分子量と一致することを確認した。
ただし、異なるアミノ酸構造の腫瘍微環境によって標的活性化されるドセタキセルの活性化特性、腫瘍抑制率および抑制転移率に対して、それぞれに試験を行って、試験方法は、前記の実施例49、51、53と同じであり、試験結果は、表47に示すように:実施例49、51、53から、n値の好ましい範囲を1〜11にする際に、治療効果が一致することを判明したので、以下の化合物D10〜D24において、R、Rの選択が異なる以外に、n値はいつも1を選択する。
表52:化合物D10〜D24の腫瘍微環境によって標的活性化されるドセタキセルの活性化特性、腫瘍抑制率および抑制転移率の結果
結果と検討:表52に示すように、化合物D10〜D24は、一定の活性化活性および腫瘍生長と転移の抑制効果を有して、本発明の選択過程は、活性化と効能を最適化できることを判明した。
本発明の一部の実施例において、更に他の腫瘍微環境によって標的活性化されるドセタキセル誘導体を合成して、ただし、nは、1−300のいずれかの整数である;Rは、Ala、Thr、ValまたはIleのいずれか一つのアミノ酸である;Rは、Ala、Thr、ValまたはAsnのいずれか一つのアミノ酸である;かつ前記の製剤配合の研究、MTD試験、腫瘍に対する効能研究、転移効能および複数の腫瘍に対する効能の試験を行って、いずれもD1〜D4と似ている試験結果を得た。試験で、n=1−300の範囲において、nの増大とともに、腫瘍抑制率は、やや低減することを証明した。nの増えとともに、活性化活性は、やや低減して、かつ同等モル使用量の薬物の質量数も増大するが、n値の増えより、薬物の代謝半減期も延長され、そのため、全体の効能は、やや低減するだけ、nは1〜300の範囲において、いずれも本発明の実施例D1〜D4と似ている技術効果を得られる。
実施例55:腫瘍微環境を標的とするマイトマイシンの合成。
1)Fmoc−L−Ala−L−Ala−OMe(フルオレニルメトキシカルボニル−L−アラニン−L−アラニンメチルエステル)(I)の合成。
Fmoc−L−Ala−OH(フルオレニルメトキシカルボニル−L−アラニン)(33g、0.1mol)をN、N−ジメチルホルムアミド(1L)に溶解させ、攪拌しながら1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(20.2g、0.15mol)、1−エチル−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(34g、0.15mol)とL−アラニンメチルエステル(13.9g、0.1mol)とN、N−ジイソプロピルエチルアミン(25.8g、0.2mol)のN、N−ジメチルホルムアミド(500mL)溶液を添加して、室温において10時間攪拌して、減圧蒸留で溶剤を除去して、粗製品をジクロロメタン(2L)に溶解させ、順次に、飽和塩化アンモニウム溶液、水と飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄して、無水硫酸ナトリウムで有機相を乾燥して、減圧蒸留で溶剤を除去した後に、粗産物を再結晶した後に、純物質として、白色固体I(30g、収率:75.1%)を得た。
2)Fmoc−L−Ala−L−Ala−OH(フルオレニルメトキシカルボニル−L−アラニン−L−アラニン)(II)の合成。
Fmoc−L−Ala−L−Ala−OMe(40g、0.1mol)をテトラヒドロフラン(2L)と水(1L)の混合溶液に溶解させ、冷却した後に、1M水酸化リチウム溶液(400mL)を添加して、攪拌して10時間反応して、濃塩酸を滴下して、pH<6まで中和して、減圧蒸留でテトラヒドロフランを除去して、ジクロロメタン(1L×3)で残る水相を抽出して、無水硫酸ナトリウムで有機相を乾燥して、減圧蒸発で白色固体II(36g、収率:94%)を得た。
3)Fmoc−L−Asn(Trt)−L−p−アミノベンジルアルコール(III)の合成。
三つ口フラスコにFmoc−L−Asn(Trt)−OH(フルオレニルメトキシカルボニル−トリフェニルメチル−L−アスパラギン)(20g、0.03mol)、2−(7−アゾベンゾトリアゾール)−N、N、N’、N’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート(HATU)(15g、0.04mol)、DMF(200mL)を添加して、30min攪拌した後、それぞれにp−アミノベンジルアルコール(4.1g、0.03mol)のDMF溶液(5mL)、N、N−ジイソプロピルエチルアミン(8.7g、0.06mol)を添加して、室温において3h攪拌して、減圧蒸留で溶剤を除去して、残留物を酢酸エチル(200mL)に溶解させ、順次に飽和塩化アンモニウム溶液、飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄して、無水硫酸ナトリウムで乾燥して、濾過した後に、蒸留で溶剤を除去して、得られた粗製品をビーティングして、白色固体III(21.3g、収率:90%)を得た。
4)L−Asn(Trt)−L−p−アミノベンジルアルコール(IV)の合成。
Fmoc−L−Asn(Trt)−L−p−アミノベンジルアルコール(13g、18mmol)をN,N−ジメチルホルムアミド(80mL)に溶解させ、ピペリジン(30mL)を添加して、室温において2時間攪拌して、減圧蒸留で溶剤を除去して、次に、真空乾燥炉において高真空乾燥で少量のピペリジンを除去して、薄黄色固体IVを得、精製しないでそのまま次のステップに用いられた。
5)Fmoc−L−Ala−L−Ala−L−Asn(Trt)−p−アミノベンジルアルコール(V)の合成。
三つ口フラスコにFmoc−L−Ala−L−Ala−OH(5.4g、14mmol)、ベンゾトリアゾール−N、N、N’、N’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート(HBTU)(8g、21mmol)とDMF(50mL)を添加して、氷浴において、窒素ガスの保護において、30min攪拌した。次に、0℃において、それぞれに化合物L−Asn(Trt)−p−アミノベンジルアルコール(6.7g、14mmol)のDMF溶液(50mL)とN,N−ジイソプロピルエチルアミン(5.5g、42mmol)を添加して、室温において一夜攪拌して、減圧蒸留で溶剤を除去して、残留物を酢酸エチル(200mL)に溶解させ、順次に、飽和塩化アンモニウム溶液、飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄して、無水硫酸ナトリウムで乾燥して、濾過した後に、蒸留で溶剤を除去して、得られた粗製品をビーティングして、白色固体V(18.5g、収率:78%)を得た。
6)L−Ala−L−Ala−L−Asn(Trt)−p−アミノベンジルアルコール(VI)の合成。
Fmoc−L−Asn(Trt)−L−p−アミノベンジルアルコール(864mg、1mmol)をN、N−ジメチルホルムアミド(30mL)の混合溶液に溶解させ、ピペリジン(10mL)を添加して、室温において2時間攪拌した後に、減圧蒸留で溶剤を除去して、薄黄色固体VIを得て、精製しないでそのまま次のステップに用いられた。
7)2−(2−メトキシエトキシ)アセチル−L−Ala−L−Ala−L−Asn(Trt)−p−アミノベンジルアルコール(VII)の合成。
2−(2−メトキシエトキシ)酢酸(134mg、1mmol)をN、N−ジメチルホルムアミド(5mL)に溶解させ、0℃まで冷却して、3−(ジエトキシホスホオキシ)−1、2、3−ベンゾトリアジン−4−オン(DEPBT)(450mg、1.5mmol)を添加して、半時間攪拌して、L−Ala−L−Ala−L−Asn(Trt)−p−アミノベンジルアルコール(621mg、1mmol)とN、N−ジイソプロピルエチルアミン(387mg、3mmol)を添加して、遮光下で、反応温度を緩慢に室温まで昇温して、5時間攪拌して、反応液を200mL酢酸水溶液に添加して、ジクロロメタンで抽出して、有機相を合併して、水で洗浄して、無水硫酸ナトリウムで乾燥して、減圧蒸留で溶剤を除去して、橙赤色の粗産物を得て、シリカゲルカラムクロマトグラフィーを経て精製して、白色粉末VII(479mg、収率:65%)を得た。
8)2−(2−メトキシエトキシ)アセチル−L−Ala−L−Ala−L−Asn(Trt)−p−アミノベンジル−p−ニトロフェニルカルボナート(VIII)の合成。
三つ口フラスコに2−(2−メトキシエトキシ)アセチル−L−Ala−L−Ala−L−Asn(Trt)−p−アミノベンジルアルコール(1.9g、2.6mmol)をジクロロメタン(10mL)に溶解させ、p−ニトロフェニルクロロホルメート(1g、5.2mmol)、ピリジン(400mg、5.2mmol)のジクロロメタン溶液を滴下した。室温において一夜攪拌した。反応液を水洗して、分液した後、無水硫酸ナトリウムで有機相を乾燥した。減圧蒸留で溶剤を除去して、得られた粗製品を、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、VIII(1.8g、収率:80%)を得た。
9)2−(2−メトキシエトキシ)アセチル−L−Ala−L−Ala−L−Asn−p−アミノベンジル−p−ニトロフェニルカルボナート(IX)の合成。
2−(2−メトキシエトキシ)アセチル−L−Ala−L−Ala−L−Asn(Trt)−p−アミノベンジル−p−ニトロフェニルカルボナートをジクロロメタン(2mL)に溶解させ、トリフルオロ酢酸(2mL)を添加して、室温において2時間攪拌した。反応液を水洗を経た後、分液して、有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥して、減圧蒸留で溶剤を除去して、粗産物をカラムクロマトグラフィーを経て分離して、IX(625mg、収率:47%)を得た。
10)2−(2−メトキシエトキシ)アセチル−L−Ala−L−Ala−L−Asn−p−アミノベンジルマイトマイシン(E1)の合成。
2−(2−メトキシエトキシ)アセチル−L−Ala−L−Ala−L−Asn−p−アミノベンジル−p−ニトロフェニルカルボナート(400mg、0.6mmol)をN、N−ジメチルホルムアミド(10mL)に溶解させ、マイトマイシンC(200mg、0.6mmol)、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBT)(17mg、0.12mmol)、N、N−ジイソプロピルエチルアミン(156mg、1.2mmol)を添加した後に、室温まで昇温して、10時間攪拌して、減圧蒸留で溶剤を除去して、残留物をジクロロメタン(200mL)に溶解して、順次に飽和塩化アンモニウム溶液、飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄して、無水硫酸ナトリウムで乾燥して、濾過した後に蒸留で溶剤を除去して、得られた粗製品から、シリカゲルカラムクロマトグラフィーを経て、黄色固体として、目的化合物E1(237mg、収率:46 %)を得た。
化合物E2、E3、E4の合成は、E1の合成に参照して、区別としては、ステップ1における合成に使用したアルコキシ置換酢酸の分子量は異なることである。E2の合成は、2−(2−メトキシエトキシ)酢酸の代わりに、3、6、9、12、15、18−ヘキサオキサノナデカン酸を使用することである;E3の合成は、2−(2−メトキシエトキシ)酢酸の代わりに、3、6、9、12、15、18、21、24、27、30、33、36−ドデカオキサヘプタトリアコンタン酸を使用することである;E4の合成は、2−(2−メトキシエトキシ)酢酸に代わりに、ポリオキサ脂肪酸を使用することである;質量分析法(MS)の検出結果によって、E2、E3、E4に対応する質量電荷比は、それぞれに855、1032と1296であり、構造計算より得た分子量855.85、1032.06と1296.37と一致した。表48に示すように、マトリックス支援レーザー脱離イオン化/飛行時間型質量分析法(MALDI−TOF−MS)で検出されたE4分子量は、約14032であり、構造計算より得た分子量14023.76と一致した。
表53:化合物E1〜E4の性状、質量分析法および蛍光試験結果
実施例56:注射剤E1、E2、E3とE4を得る
合成されたE1、E2、E3とE4は、真空乾燥を経て、気体で殺菌して、無菌処理して、無菌室にサブパッケージされた。動物試験の前に、無菌室において、E1を、50%アルコールを含有する注射用水で溶解して、更に注射用水で所要の濃度まで希釈した。E2、E3とE4は、直接に注射用水で所要の濃度まで希釈した。
実施例57:得られた産物におけるE1、E2、E3とE4の含量を測定する方法および含量の範囲
解析型HPLC(アジレント1220 (Agilent 1220 series)、C8カラム5μm、4.6mm ID x 250mm、移動相は、0〜95%アセトニトリル(ACN))を使用して、E1、E2、E3とE4の純度は95%−99%であることを測定した。
実施例58:異なる腫瘍組織において腫瘍微環境によって標的活性化されるマイトマイシンの活性化の影響。
本願において、37℃の温度において、100マイクログラムの酸化された腫瘍組織ホモジネートにおけるプロテアーゼに、1ミリグラム/ミリリットル的化合物を添加して、腫瘍組織ホモジネートは、マイトマイシンの放出を促進できて、HPLCで化合物の減少とマイトマイシンの増加を検出して、腫瘍組織が薬物を活性化する効率を比較して、選択により、選択された化合物において、現在の化合物接続は、最高の活性化効率を有することを見出して、同時に、異なる腫瘍種類における活性化は、薬物活性化の広域性を表した(表54を参照する)。
表54:異なる腫瘍組織ホモジネートにおけるE1、E2、E3、E4の化合物の活性化された比率
実施例59:静脈内投与における被験薬の最大耐量(MTD)の測定
試験目的:マウス静脈内投与のMTDを測定する試験より、本発明の新薬製剤の急性毒性を了解する。
治療薬物:E1、E2、E3とE4注射液であり、試験の際に、生理食塩水で相応の濃度に希釈する。
動物:一級BALB/Cマウス、体重19−21g、全てはメス。
方法と結果:210匹の被験BALB/Cマウスを、体重よりランダムに21グループに分けて、グループごとに10匹であった。表55に示すように、0mg/kg、50mg/kg、70mg/kg、90mg/kg、110mg/kgで、それぞれに1回にE1、E2、E3とE4を静脈内注射して、同時に、生理食塩水グループ、マイトマイシングループにおいて、コントロール試験を行い、投与体積は0.2mlとした。連続に17日を観察して、毎日に、動物が毛の立ちやごちゃご又は暗い、昏睡、猫背、過剰反応などを出現か否かを観察して、体重と死亡状況を記録した。3、5、14日目に血液サンプルを収集して、全血算定を行い、14日目に動物を解剖して、心臓、肝臓、腎臓、肺、脾臓、膵臓を収集して、HE染色で観察した。
表55:被験マウスは、それぞれに異なる使用量のE1、E2、E3とE4注射液、および生理食塩水、マイトマイシン注射液を投与された場合の死亡率の結果比較
結果と検討:E1、E2、E3とE4注射液を注射したマウスグループには、90mg/kgの使用量で、動物は毛の立ちやごちゃご又は暗い、昏睡、猫背、過剰反応と死亡という状況を出現しなかった、表55に示すように、E1とE2注射液のMTD値は約90mg/kgであり、マイトマイシンのMTD値6mg/kgよりはるかに大きい。静脈内投与における被験薬の最大耐量は、薬物毒性の重要な参照指標であり、標的活性化・放出されたマイトマイシンの毒性は、マイトマイシンより著しく低減することを判明した。
実施例60:ヌードマウスにおいてPanc−1細胞に対するE1、E2、E3とE4注射液の効能研究。
試験目的:マウスの腫瘍治療モデルによって、E1、E2、E3とE4の抗腫瘍効能を了解する。
治療薬物:E1、E2、E3とE4注射液とマイトマイシン注射液であり、試験の際に、生理食塩水で相応の濃度に希釈する。
方法と結果:
1.動物:ヌードマウス、6−8週齢、全てはメス。
2.腫瘍モデルの産生
1)ATCCからPanc−1細胞を購入して、ATCCが提供した取扱書により細胞の同定を行い、10%ウシ胎仔血清を含有するDMEM培養液を使用して、37℃、5%二酸化炭素の条件において、細胞を培養した。3日毎に継代を行い、15代以内に細胞を使用した。
2)腫瘍の産生:5x10のPanc−1細胞を、ヌードマウスの背部に皮下注射して、腫瘍が少なくとも100mm前後まで成長した際に、ランダムにグループを分けて、治療をはじめて、治療を開始した日を一日目とした。
3)治療の過程
3)治療の過程:E1、E2、E3とE4の臨床投与において、静脈内注射(すなわちIV注射)を使用して、E1、E2、E3とE4のいずれも、1/6MTDの使用量、すなわち15ミリグラム/キログラムの使用量で使用され、マイトマイシン薬物治療グループは、1/3MTDの使用量、すなわち2ミリグラム/キログラムの使用量で使用され、コントロールとして、生理食塩水を使用して、週に1回、合わせて4週に投与した。
4)グループの分けと結果の測定は表56に示す。

表56:ヌードマウスに対して、E1、E2、E3、E4、マイトマイシンおよびコントロールの腫瘍を治療する効果
5)結果と検討:表56に示すように、同等モル濃度のマイトマイシン薬物治療グループおよびコントロールと比較すると、E1、E2、E3とE4治療グループの腫瘍の生長を抑制する効果は、大きく向上された。
実施例61:ヌードマウスにおいてHT1080細胞に対するE1、E2、E3とE4注射液の効能研究。
試験目的:マウスの腫瘍治療モデルによって、E1、E2、E3とE4薬物の抗腫瘍効能を了解する。
治療薬物:E1、E2、E3とE4注射液とマイトマイシン注射液であり、試験の際に、生理食塩水で相応の濃度に希釈する。
方法と結果:
1.動物:ヌードマウス、6−8週齢、全てはメス。
2.腫瘍モデルの産生
1)ATCCからHT1080(細胞)を購入して、ATCCが提供した取扱書により細胞の同定を行い、10%ウシ胎仔血清を含有するDMEM培養液を使用して、37℃、5%二酸化炭素の条件において、細胞を培養した。3日毎に継代を行い、15代以内に細胞を使用した。
2)腫瘍の産生:5x10のHT1080細胞を、ヌードマウス(nude mice)の背部に皮下注射して、腫瘍が少なくとも100mm前後まで成長した際に、ランダムにグループを分けて、治療をはじめて、治療を開始した日を一日目とした。
3)治療の過程
E1、E2、E3とE4の臨床投与において、IV注射を使用して、E1、E2、E3とE4のいずれも、1/6MTDの使用量、すなわち15ミリグラム/キログラムの使用量で使用され、マイトマイシン薬物治療グループは、1/3MTDの使用量、すなわち2ミリグラム/キログラムの使用量で使用され、コントロールとして、生理食塩水を使用して、週に1回、合わせて4週に投与した。
4)グループの分けと結果の測定は表52に示す。

表57:ヌードマウスに対して、E1、E2、E3、E4薬物、マイトマイシンおよびコントロールの腫瘍を治療する効果
5)結果と検討:表57に示すように、同等モル濃度のマイトマイシン薬物治療グループおよびコントロールと比較すると、E1、E2、E3とE4治療グループの腫瘍の生長を抑制する効果は、大きく向上された。
実施例62:BALB/Cマウスの腫瘍転移モデルにおけるE1、E2、E3とE4薬物の効能研究
試験目的:BALB/Cマウスの腫瘍転移治療モデルによって、E1、E2、E3とE4薬物の抗腫瘍効能を了解する。
治療薬物:E1、E2、E3とE4注射液とマイトマイシン注射液であり、試験の際に、生理食塩水で相応の濃度に希釈する。
1.動物:BALB/Cマウス、6−8週齢、全てはメス。
2.腫瘍モデルの産生
1)ATCCから4T1細胞を購入して、ATCCが提供した取扱書により細胞の同定を行い、10%ウシ胎仔血清を含有するDMEM培養液を使用して、37℃、5%二酸化炭素の条件において、細胞を培養した。3日毎に継代を行い、15代以内に細胞を使用した。
2)腫瘍転移の産生:10個のT1細胞をBALB/Cマウスの背部に皮下注射して、腫瘍が1.5cm前後まで成長した際に、ランダムにグループを分けて、手術で皮下腫瘍を除去して、薬物治療をはじめて、27日目にマウスを麻酔して、殺して、全肺を取り出して、ブアン固定液(Bouin’s solution)に置いて、染色を行って、解剖顕微鏡で、肺部へ転移した腫瘍の数を統計した。
3)治療の過程:E1、E2、E6とE4臨床用薬物により、IV注射を使用して、E1、E2、E3とE4のいずれも、1/6MTDの使用量、すなわち15ミリグラム/キログラムの使用量で使用され、マイトマイシン薬物治療グループは、1/6MTDの使用量、すなわち1ミリグラム/キログラムの使用量で使用され、コントロールとして、生理食塩水を使用して、三日に1回、合わせて4回に投与した。
4)グループの分けと結果の測定は表58に示す。

表58:BALB/Cマウス腫瘍転移に対するE1、E2、E3、E4、マイトマイシン治療グループおよびコントロールの抑制効果
5)結果と検討:表58に示すように、マイトマイシン治療グループおよびコントロールと比較すると、E1、E2、E3とE4グループにおいて、腹腔投与した後に、BALB/Cマウスの腫瘍転移を抑制する効果は、大きく向上され、このような薬物は、良い抗腫瘍転移の効能を有することを判明した。
実施例63:D121腫瘍免疫モデルにおけるE1、E2、E3とE4薬物の効能に対する研究
試験目的:D121肺がん腫瘍免疫モデルの治療モデルによって、E1、E2、E3とE4薬物の抗腫瘍効能を了解する。
試験用薬:E1、E2、E3、E4とマイトマイシンのいずれも、13.2umol/kgの使用量で投与され、PDL1−抗体の使用量は、5マイクログラム/キログラムである。
動物:C57マウス、6−8週齢、全てはメス。
腫瘍モデルの産生:
1)アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクションATCCから、D121肺がん腫瘍細胞を購入して、10%ウシ胎仔血清を含有するDMEM培養液で、37℃、5%の二酸化炭素条件において、細胞を培養した。3日毎に継代を行い、15代以内に細胞を使用した。
2)腫瘍免疫:照射によって殺傷された5×10のD121肺がん細胞(アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクションから購入)をマウスに腹腔内注射して、2週間おきに、3回の免疫注射を行った。免疫を完了した後に、腫瘍細胞を注射して、次に、週に一回、合わせて4週間で、再度に薬を投与した。
3)腫瘍の産生:32日目に、10個の生きているD121肺がん腫瘍細胞を腫瘍免疫されるC57マウスの背部に皮下注射して、腫瘍が0.3〜0.4cm前後まで成長した際から、治療をはじめた。
4)腫瘍のCD8+T細胞解析。腫瘍組織をホモジナイズして、濾過で腫瘍におけるシングルな細胞を分離して、緩衝液で2回洗浄して、白血球共通抗原CD45−PEとCD8−FITCに標識されたの抗体を室温において、1時間結合して、細胞を、1%ウシ胎仔血清を含有するリン酸緩衝液PBSで2回洗浄して、次に、フローサイトメトリーで、白血球共通抗原(CD45)陽性細胞におけるTリンパ球抗原(CD8)陽性細胞の比率を解析して、該当比率が高くなると、Tリンパ免疫細胞も増えて、動物体内の腫瘍に対する免疫力も向上したことを判明した。
5)グループの分けと結果の測定は表59に示す。

表59:E1、E2、E3、E4、マイトマイシン治療グループおよびコントロールの腫瘍抑制と免疫活性化の効果
6)結果と検討:免疫コントロールおよび他の治療コントロールと比較すると、C57マウスにおいて、E1、E2、E3とE4の治療効果は大きく向上され、E1とPDL1−抗体は、優れた免疫を相乗的に促進する作用と相乗的に治療する効果作用を有して、免疫を向上することで、腫瘍の生長を抑制できる。’
実施例64:複数の腫瘍モデルにおけるE1注射液の効能研究
試験目的:マウスの複数の腫瘍モデルによって、E1の抗腫瘍薬物の広域性を了解する。
治療薬物:E1注射液であり、試験の際に、生理食塩水で相応の濃度に希釈する。
方法と結果:
1.動物:ヌードマウス、6−8週齢、全てはメス。
2.腫瘍モデルの産生
1)ATCCから相応の細胞を購入して、ATCCが提供した取扱書により細胞の同定を行い、10%ウシ胎仔血清を含有するDMEM培養液を使用して、37℃、5%二酸化炭素の条件において、細胞を培養した。3日毎に継代を行い、15代以内に細胞を使用した。
2)腫瘍の産生:5x10の相応の細胞を、ヌードマウスの背部に皮下注射して、腫瘍が少なくとも100mm前後まで成長した際に、ランダムにグループを分けて、治療をはじめて、治療を開始した日を一日目とした。
3)治療の過程
E1の臨床投与において、IV注射を使用して、E1は、1/6MTDの使用量、すなわち15mg/kg使用量で使用され、コントロールとして、生理食塩水を使用して、週に1回、合わせて3週に投与した。
4)グループの分けと結果の測定は表60に示す。

表60:複数の腫瘍モデルにおけるE1の治療効果
5)結果と検討:表60に示すように、E1は、複数の腫瘍モデルに優れた効能を有して、該当薬物は、すでに広域性の腫瘍治療薬物になったことを判明した。
実施例65:E1、E2、E3とE4滴眼液が、瘢痕と脈絡膜新生血管(CNV)を抑制する研究。
動物:C57マウス、16週齢、全てはメス、グループごとに8匹。
傷跡の産生と治療:150mW、レーザー光凝固照射後、毎日E1、E2、E3とE4薬物を滴入して、2週後、グループごとに4匹マウスの眼部組織を取って、免疫組織化学(HE)染色を行った。他の4匹は、50mW、レーザー光凝固照射後、治療後の48時間に、眼部組織を取ってホモジネートにして、濾過で瘢痕とCNV組織におけるシングルな細胞を分離して、緩衝液で2回洗浄して、biotin−conjugated anti−F4/80(ビオチンで標識されたマクロファジの前駆細胞抗原)とFITC−conjugated anti−CD45 (イソチオシアン酸蛍光色素で標識された白血球共通抗原)を使用して、室温において、1時間結合して染色を行って、細胞を、1%ウシ胎仔血清を含有するリン酸緩衝液PBSで2回洗浄して、次に、フローサイトメトリーで、白血球共通抗原(CD45)陽性細胞におけるマクロファジの前駆体抗原陽性細胞の比率を解析して、該当比率が低減すると、該当マクロファジの前駆体抗原陽性細胞も減少して、動物体内の該当疾患に関連するマクロファジも抑制されたことを判明した。結果として、表61に示す。
表61:E1、E2、E3とE4滴眼液が、瘢痕と脈絡膜新生血管(CNV)を抑制する研究。
結果と検討:コントロールおよびマイトマイシン治療コントロールと比較すると、傷跡半径とマクロファジの抑制には、E1、E2、E3とE4の治療効果は大きく向上された。
本発明において、さらに化合物E10〜E24を調製して、その合成方法は、アミノ酸と接続する際の原料は以下の表62に示すように異なる以外、化合物E1の合成方法と似ていた。具体的に、相応するRアミノ酸とRアミノ酸をN、N−ジメチルホルムアミドに溶解させ、それぞれに縮合剤(例えば1−エチル−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩)を添加して、反応させ、0℃−25℃において、0.5−2h反応して、更にアスパラギンを添加して、0℃−25℃において2−24h反応した。反応液を、精製処理して、トリペプチドを得て、Ala−Ala−Asnの代わりに、実施例55の方法でトリペプチドを合成中間体として、E10−E24化合物を調製した。質量分析法(MS)の検出結果として、E10−E24化合物の分子量は、順次に以下の表57に示すように、構造計算より予測された分子量と一致することを確認した。

表62:化合物E10−E24の性状および質量分析法測定の結果
前記の実施例に対して、それぞれに前記の的MTD試験(方法として、実施例59と同じ)、腫瘍に対する効能mp研究(方法として、実施例60、61と同じ)、転移効能(方法として、実施例62と同じ)および複数の腫瘍に対する効能(方法として、実施例64と同じ)の試験を行って、かつE1−E4と似ている試験結果を得た。試験で、n=1−300の範囲において、nの増大とともに、腫瘍抑制率は、やや低減することを証明した。nの増えとともに、活性化活性は、やや低減して、かつ同等モル使用量の薬物の質量数も増大するが、n値の増えより、薬物の代謝半減期も延長され、そのため、全体の効能は、やや低減するだけ、nは1〜300の範囲において、いずれも本発明の実施例E1−E4と似ている技術効果を得られる。
実施例66:レグタキセル(S1’)の腫瘍モデル毒性、効能と免疫特性の比較研究
試験目的:製品の効能と抗腫瘍免疫を刺激する特性を考察する。
試験方法と結果は、以下のようになった:
マウス尾にレグタキセルを週に一回、合わせて3回に静脈内注射して、21日の観察期における毒性試験結果の使用量は、それぞれに140、150、160mg/kg/日である場合に、死亡がなく、そしてレグタキセルの治療濃度域は、少なくとも160mg/kg/dayに達する。
HT1080モデルにおいて、レグタキセルとアブラキサン、パクリタキセル注射液について、高使用量で、同等モル使用量と同等毒使用量の比較試験を行った。治療結果として、大い効能差別を出現して、パクリタキセル注射液の場合に、三回目の治療後、死亡が出現した。図1を参照。
更にレグタキセルの免疫刺激特性を了解する。腫瘍治療マウスの免疫検出で見出されたように、担腫瘍組と担腫瘍パクリタキセル治療組の腫瘍免疫抑制T細胞(T reg:CD4+、CD25+、Foxp3+)の指標は、大幅に上昇して、レグタキセル治療組の腫瘍免疫抑制T細胞の指標は、逆に標的化学療法のため低減して(図3のa図とb図を参照)、同時に、腫瘍組織は、浸透され、より多くの毒性CD8 T細胞を出現した(図2においてブラウン色は、CD 8+陽性であり、矢印を参照)。そして、肺がん腫瘍治療モデルより、レグタキセルは、強烈な免疫刺激特性を有することを説明した。
固形腫瘍の治療において、現在の化学療法薬物のパクリタキセルの全身毒性がヒト体の免疫に対する損害、およびそれによる薬剤耐性は、患者のがんの治癒に影響する重要な障害である。試験で、パクリタキセルなど現在の化学療法薬物は、白細胞に巨大に損害することを見出した。レグタキセルは、腫瘍の局所にのみ活性化されて、現在の化学療法薬物が、免疫システムを損害するという欠点を避ける。最も重要のは、レグタキセルは、抗腫瘍免疫を刺激する作用を有するから、免疫治療と相乗して、併用によってがんを完全に治癒する。
前記の好ましい実施例より本発明の内容を詳しくに説明したが、それらに制限されない。S1〜S27の実施例から、腫瘍微環境によって特異的活性化する開裂可能な連結基は、異なる化合物に接続・活性化してもよいから、本発明のR位の基の薬物または化合物の交換と改変は自明なことであり、Rを、水素、親水基または標的基にする実施例から、本発明のR位の基の薬物または化合物の交換と改変は自明なことである。そして、本発明の範囲は、請求の範囲より確定する。

Claims (17)

  1. 下の式(I)(II)で示される開裂可能な連結基を含有する化合物であって、上記の開裂可能な連結基は、−R−R−Asn−4−アミノベンジル−OC(O)−であり、Rは、開裂可能な連結基でRに接続され、Rは、そのカルボニルでRとアミド結合を形成して、開裂可能な連結基と接続して、Rは、その酸素原子で上記の開裂可能な連結基とカルボナート形成して、上記の開裂可能な連結基と接続して、またはその窒素原子で上記の開裂可能な接続ジョイントとカルバメートを形成して、上記の開裂可能な連結基と接続して、
    {−R−R−Asn−4−アミノベンジル−OC(O)−} R (I)
    ただし、
    は、可溶性を増える官能基または保護基である;
    は、アラニン、トレオニン、バリンとイソロイシンから選ばれるアミノ酸基である;
    は、アラニン、トレオニン、バリンとアスパラギンから選ばれるアミノ酸基である;
    とR及びRとAsnは、アミド結合の接続を形成する;Asnは、そのカルボニルで−NH−と接続する;
    は、4−アミノベンジル−OC(O)−と接続する化合物である;
    上記の開裂可能な連結基は、アスパラギンエンドペプチダーゼと接触して、開裂する特徴を有して、
    かつ上記の化合物は、アスパラギンエンドペプチダーゼとの接触と開裂で、連結基を開裂して、Rを放出する特徴を有する、化合物。
  2. は、6−マレイミドC1−10アルキルカルボニル、ヒドロキシアミノカルボニルC1−10アルキルカルボニル、C1−4アルコキシ−(C1−4アルコキシ)−C1−6アルキルカルボニル、2−(2−メトキシエトキシ)アセチル(
    ) 、または
    から選ばれるものであり、
    ただし、各Rは、それぞれ独立にC1−4アルキルであり、各nは、それぞれ独立に1〜300であり、好ましいのは1〜150の任意の整数である請求項1に記載の化合物。
  3. は、抗がん化合物の活性部分を示して、上記の抗がん化合物は、カンプトテシン、10−ヒドロキシカンプトテシン、トポテカン、フルオロウリジン、デオキシフルオロウリジン、シタラビン、エトポシド、フルダラビン、カペシタビン、ビンクリスチン、エポチロンB、パクリタキセル、ドセタキセル、ダウノルビシン、エピルビシン、メトトレキサート、ゲムシタビン、メルファラン、ニムスチン、ミトキサントロン、アドリアマイシンとマイトマイシンから選ばれるものである請求項1に記載の化合物。
  4. 上記の化合物は、下式(IIA)、(IIB)、(IIC)、(IID)、(III)、(IV)、(V)、(VI)、(VII)、(VIII)または(IX)で表される構造式を有する請求項1に記載の化合物:
    ただし、
    は、6−マレイミドC1−10アルキルカルボニル、ヒドロキシアミノカルボニルC1−10アルキルカルボニル、C1−4アルコキシ−(C1−4アルコキシ)−C1−6アルキルカルボニル、または
    である、
    ただし、各Rは、それぞれ独立にC1−4アルキルであり、各nは、それぞれ独立に1〜300であり、好ましいのは1〜150の任意の整数である;
    は、Ala、Thr、ValまたはIleである;
    は、Ala、Thr、ValまたはAsnである;
    は、ヒドロキシを有する抗がん化合物(R−OH)の活性部分(すなわち、該当接続に用いられるOH以外の他の部分)であり、上記の抗がん化合物は、カンプトテシン、10−ヒドロキシカンプトテシン、トポテカン、フルオロウリジン、デオキシフルオロウリジン、シタラビン、エトポシド、フルダラビン、カペシタビン、ビンクリスチン、エポチロンB、パクリタキセルとドセタキセルから選ばれるものである;及び
    は、アミノ基を有する抗がん化合物(R−NH)の活性部分(すなわち、該当接続に用いられるNH基以外の他の部分)であり、上記の抗がん化合物は、ダウノルビシン、エピルビシン、メトトレキサート、フルダラビン、ゲムシタビン、シタラビン、メルファラン、ニムスチン、ミトキサントロン、アドリアマイシンとマイトマイシンから選ばれるものである。
  5. 上記の化合物は、以下から選ばれるものである請求項1に記載の化合物:
  6. 上記の化合物は、以下から選ばれるものである請求項1に記載の化合物:
    (1)化合物S1−S5、S7−S15、S17−S43;
    (2)化合物S2’−S4’とS10’−S24’;
    (3)化合物A1、A3−A4とA10−A24;
    (4)化合物B1、B3−B4とB10−B24;
    (5)化合物D2−D4とD10−D24;と
    (6)化合物E2−E4とE10−E24。
  7. 開裂可能な連結基と以下の活性化過程を有する化合物であって、
    開裂可能な連結基が、Rの立体障害を克服して、アスパラギンエンドペプチダーゼのレグマインの接触活性化を許して、4−アミノベンジル−OC(O)−RとR−R−R−Asn−の分離を引き起す;
    ただし、Rは、可溶性を増える官能基または保護基である;
    は、アラニン、トレオニン、バリンとイソロイシンから選ばれるアミノ酸基であり、RとRは、カルボニルアミド結合を形成する;
    は、アラニン、トレオニン、バリンとアスパラギンから選ばれるアミノ酸基であり、RとRは、アミド結合の接続を形成する;
    は、ヒドロキシまたはアミノで接続する化合物である、化合物。
  8. 開裂可能な連結基と以下の活性化過程を有する化合物であって、

    効果的にR4立体障害と極性を克服して、アスパラギンエンドペプチダーゼの接触と切断を許して、4−アミノベンジル −OC(O)−とR4の間の開裂を引いて、R4と開裂可能な連結基とを分離して、R4を放出する;
    ただし、Rは、可溶性を増える官能基または保護基である;
    は、アラニン、トレオニン、バリンとイソロイシンから選べるアミノ酸基であり、RとRは、カルボニルアミド結合を形成する;
    は、アラニン、トレオニン、バリンとアスパラギンから選べるアミノ酸基であり、RとRは、アミド結合の接続を形成する;
    は、ヒドロキシまたはアミノで接続する化合物である、化合物。
  9. 請求項1−8のいずれかに記載の化合物またはその薬学的に許容される塩と薬学的に許容される担体または賦形剤を含有する薬物組成物。
  10. 以下に示す式(III)または式(IV)化合物の調製方法:
    ただし、式(III)化合物の調製において、R−R−R−Asn−p−アミノベンジルアルコールは、p−ニトロフェニルクロロホルメートまたはトリホスゲンの活性化反応で、活性カルボナートまたはクロロホルメートを生成した後、アルコール性ヒドロキシを含有する薬物(R−OH)と反応して、式(III)の化合物を生成する;上記の薬物は、カンプトテシン、10−ヒドロキシカンプトテシン、トポテカン、フルオロウリジン、デオキシフルオロウリジン、シタラビン、エトポシド、フルダラビン、カペシタビン、ビンクリスチン、エポチロンB、パクリタキセルまたはドセタキセルである;
    式(IV)の化合物の調製において、R−R−R−Asn−p−アミノベンジルアルコールは、p−ニトロフェニルクロロホルメートまたはトリホスゲンの活性化反応で、活性カルボナートまたはクロロホルメートを生成した後、更にアミノ基を含有する薬物(R−NH)と反応して、式(IV)の化合物を生成する;上記の薬物は、ダウノルビシン、エピルビシン、メトトレキサート、フルダラビン、ゲムシタビン、シタラビン、メルファラン、ニムスチン、ミトキサントロン、アドリアマイシンまたはマイトマイシンである;
    ただし、Rは、可溶性を増える官能基または保護基であり;Rは、Ala、Thr、ValまたはIleであり;Rは、Ala、Thr、ValまたはAsnである式(III)または式(IV)化合物の調製方法。
  11. 上記のがんは、膀胱、脳、乳房/乳腺、子宮頸、結腸−直腸、食管、腎臓、肝臓、肺、鼻咽頭、膵臓、前立腺、皮膚、胃、子宮、卵巣、睾丸と血液部位のがんである請求項1−8のいずれかに記載の化合物と請求項9に記載の薬学的に許容される塩と薬学的に許容される担体または賦形剤の使用。
  12. 眼科疾患を治療または予防する薬物の調製における式(IX)で表されるマイトマイシン誘導体またはその薬学的に許容される塩の使用。
  13. 上記の使用は、傷跡瘢痕または脈絡膜新生血管の治療または予防、マクロファジの抑制、または角膜移植、緑内障、翼状片の手術の続発症の治療または予防である請求項12に記載の使用。
  14. 請求項1〜8のいずれかに記載の化合物またはその薬学的に許容される塩または請求項9に記載の薬物組成物の、腫瘍関連マクロファジの抑制、腫瘍生長の抑制、血管形成の抑制、がん細胞の浸潤と転移の抑制および/または抗腫瘍免疫を促進する薬物の調製における使用。
  15. 需要がある対象に治療または予防に対する有効な量の請求項1−8のいずれかに記載の上記の化合物またはその薬学的に許容される塩または請求項9に記載の薬物組成物を投与することを含むがん治療または予防方法。
  16. 同時または先後に、該当対象に放射線治療または免疫治療を実施することを含む請求項15に記載の方法。
    腫瘍免疫抑制細胞、例えば腫瘍関連マクロファジとTreg細胞を清除または抑制して、腫瘍におけるT細胞の浸潤を増え、腫瘍関連マクロファジの生長を抑制、抗腫瘍免疫を促進するための使用も含む。
  17. 薬物をがん細胞転移と腫瘍骨転移位置に運んで、がん細胞の転移を低減・抑制、および腫瘍の骨転移を減少または治癒するために用いられる請求項15に記載の方法。
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