WO2024106781A1 - 활성 물질 전달을 위한 지질 화합물 및 조성물 - Google Patents

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    • C07C2601/12—Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
    • C07C2601/14—The ring being saturated

Definitions

  • the present invention relates to lipid compounds that deliver active substances into cells in vivo, and lipid nanoparticle compositions containing the lipid compounds.
  • mRNA vaccines Due to the recent emergency situation caused by the COVID-19 pandemic and the successive emergence of new variant viruses, technology related to mRNA vaccines that can be developed quickly and have excellent versatility compared to traditional vaccines is rapidly developing. mRNA vaccines have been an area of intensive research over the past 10 years. In addition to SARS-CoV-2, mRNA vaccines are being studied as vaccines for influenza, Zika virus, rabies, respiratory syncytial virus (RSV), cytomegalovirus (CMV), and cancer. Unlike conventional vaccines that contain pathogens (viruses, etc.), mRNA vaccines have much better safety (non-infectiousness) because they contain only mRNA containing the genetic information of the virus.
  • RSV respiratory syncytial virus
  • CMV cytomegalovirus
  • mRNA vaccines In the case of COVID-19 mRNA vaccines, they mainly contain mRNA encoding the spike protein on the surface of SARS-CoV-2.
  • the mRNA administered in vivo is delivered to the cytoplasm inside the cell to express the spike protein, and this protein functions as an antigen, producing antibodies against the virus.
  • mRNA vaccines can be manufactured by changing the base sequence of mRNA according to the genetic information of the virus, the development and production speed of the vaccine is very fast and it is efficient in responding to mutant viruses. Accordingly, mRNA vaccines are advantageous drugs compared to conventional vaccines in terms of versatility/flexibility, speed of manufacturing, and cost.
  • mRNA is structurally very fragile and can be easily destroyed by enzymes such as RNase (ribonuclease), and genetic information may be damaged depending on the storage environment. Therefore, a delivery vehicle that maximizes vaccine efficacy by completely protecting the structure of mRNA and improves mRNA delivery to the cytoplasm through high delivery efficiency into cells and smooth endosomal escape is absolutely necessary.
  • Virus vectors and lipid nanoparticles are known as mRNA delivery vehicles, but virus vectors not only have concerns about immune response and long-term toxicity, but are also limited in the size of mRNA they can contain. , lipid nanoparticles (LNPs) are attracting attention as the most promising delivery vehicles.
  • next-generation LNP carriers that improve the structural stability of mRNA and the stability of LNPs containing it, the efficacy and safety of vaccines, and even enable targeting to specific tissues (regions) in the body.
  • the situation is increasing, and to this end, research is being actively conducted around the world to develop new lipid compounds and LNP compositions containing them.
  • One object of the present invention is to provide a lipid compound capable of improving binding force and stability with an active substance, and a lipid nanoparticle composition containing the lipid compound.
  • Another object of the present invention is to provide a lipid nanoparticle composition containing the above lipid compound.
  • Another object of the present invention is to provide a method for producing active substance-lipid nanoparticles.
  • Another object of the present invention is to provide a pharmaceutical composition comprising the lipid nanoparticle composition and a pharmaceutically acceptable carrier.
  • Another object of the present invention is to provide a method for preventing or treating a disease, comprising administering the lipid nanoparticle composition to an individual in need of disease prevention or treatment.
  • the present invention provides a lipid compound of the following formula (1), an isomer thereof, or a salt thereof:
  • the 14-membered heterocyclyl, nucleobase, amino acid monomer, and amino acid oligomer may each independently be unsubstituted or substituted with 1 to 3 halogens or C 1-6 alkyl;
  • L 1 is C 1-14 alkylene, C 2-14 alkenylene, M, R a M, MR a , MR a M 1 or R a MR b ;
  • n is an integer from 1 to 5; however, when n is 2 to 5, X 1 and L 1 are independently selected in each case;
  • L 2 is C 1-14 alkylene, C 2-14 alkenylene, M, R a M, MR a , MR a M 1 or R a MR b , wherein L 2 is the same as or different from L 1 ;
  • Y is hydrogen, -(CH 2 ) m OH, -(CH 2 ) m SH or -(CH 2 ) m SeH, where m is an integer from 0 to 5;
  • R 2 and R 3 are each independently C 1-30 alkyl, C 2-30 alkenyl, or R c MR d , wherein the C 1-30 alkyl and C 2-30 alkenyl are each independently unsubstituted or , or substituted with 1 to 3 C 1-16 alkyl or C 2-16 alkenyl;
  • Each R is independently hydrogen, C 1-6 alkyl, C 2-6 alkenyl, C 3-14 cycloalkyl, 5-10 membered heteroaryl, or 3-14 membered heterocyclyl;
  • R a and R b are independently -(CH 2 ) l -, -C 3-20 cycloalkyl-(CH 2 ) l -, -(CH 2 ) l -C 3-20 cycloalkyl-, -C 6- 20 Aryl-(CH 2 ) l -, -(CH 2 ) l -C 6-20 Aryl-, -NH-(CH 2 ) l - or -(CH 2 )-, where l is an integer from 0 to 10 ego;
  • R c is C 1-14 alkylene or C 2-14 alkenylene
  • R d is C 1-20 alkyl, C 2-20 alkenyl, or hydrogen, wherein the C 1-20 alkyl and C 2-20 alkenyl are each independently unsubstituted, or 1 to 3 C 1-20 substituted with alkyl or C 2-20 alkenyl;
  • the heteroaryl is an aromatic heterocycle containing 1 to 6 heteroatoms selected from N, O and S
  • the heterocyclyl is an aliphatic heterocycle containing 1 to 6 heteroatoms selected from N, O and S. .
  • the lipid compound according to the present invention can increase the structural stability of the active material by surrounding the active material by binding to the active material directly or indirectly through multivalent interaction, and the lipid nanoparticle composition containing it can be used to protect the cells of the active material. Delivery efficiency and activity can be significantly improved.
  • Figure 1 shows an example of the structure of mRNA-LNP and the structure of a conventional lipid compound constituting it.
  • Figure 2 shows the binding pattern between lipid compounds and mRNA according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 graphically shows the results of measuring the apparent p K a of mRNA-LNP prepared according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 graphically shows the results of measuring the size (hydrodynamic diameter) and polydispersity index (PDI) of mRNA-LNPs prepared according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 graphically shows the results of measuring the surface charge of mRNA-LNP prepared according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 shows whole-body images of mice that were intramuscularly injected with fLuc mRNA-LNP prepared according to an embodiment of the present invention, taken using small animal imaging equipment (IVIS Lumina III) at each time point after administration.
  • IVIS Lumina III small animal imaging equipment
  • FIG. 7 graphically shows the results of quantitative analysis of the luminescence image obtained in the experiment of Figure 6.
  • Figure 8 is a graph measuring the mRNA levels of four indicators related to the immune response induced by LNP in cells treated with mRNA-LNP prepared according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 9 is a graph showing the results of analyzing five toxicity indicators for the liver and kidneys by collecting blood after a certain period of time after injecting the mRNA-LNP prepared according to an embodiment of the present invention into the body.
  • Figure 10 is a graph measuring the size, polydispersity, and encapsulation efficiency of LNP samples according to the elapsed time and temperature conditions after the production of mRNA-LNPs prepared according to an embodiment of the present invention.
  • the present invention provides a lipid compound of the following formula (1), an isomer thereof, or a salt thereof:
  • the 14-membered heterocyclyl, nucleobase, amino acid monomer, and amino acid oligomer may each independently be unsubstituted or substituted with 1 to 3 halogens or C 1-6 alkyl;
  • L 1 is C 1-14 alkylene, C 2-14 alkenylene, M, R a M, MR a , MR a M 1 or R a MR b ;
  • n is an integer from 1 to 5; however, when n is 2 to 5, X 1 and L 1 are independently selected in each case;
  • L 2 is C 1-14 alkylene, C 2-14 alkenylene, M, R a M, MR a , MR a M 1 or R a MR b , wherein L 2 is the same as or different from L 1 ;
  • Y is hydrogen, -(CH 2 ) m OH, -(CH 2 ) m SH or -(CH 2 ) m SeH, where m is an integer from 0 to 5;
  • R 2 and R 3 are each independently C 1-30 alkyl, C 2-30 alkenyl, or R c MR d , wherein the C 1-30 alkyl and C 2-30 alkenyl are each independently unsubstituted or , or substituted with 1 to 3 C 1-16 alkyl or C 2-16 alkenyl;
  • Each R is independently hydrogen, C 1-6 alkyl, C 2-6 alkenyl, C 3-14 cycloalkyl, 5-10 membered heteroaryl, or 3-14 membered heterocyclyl;
  • R a and R b are independently -(CH 2 ) l -, -C 3-20 cycloalkyl-(CH 2 ) l -, -(CH 2 ) l -C 3-20 cycloalkyl-, -C 6- 20 Aryl-(CH 2 ) l -, -(CH 2 ) l -C 6-20 Aryl-, -NH-(CH 2 ) l - or -(CH 2 )-, where l is an integer from 0 to 10 ego;
  • R c is C 1-14 alkylene or C 2-14 alkenylene
  • R d is C 1-20 alkyl, C 2-20 alkenyl, or hydrogen, wherein the C 1-20 alkyl and C 2-20 alkenyl are each independently unsubstituted, or 1 to 3 C 1-20 substituted with alkyl or C 2-20 alkenyl;
  • the heteroaryl is an aromatic heterocycle containing 1 to 6 heteroatoms selected from N, O and S
  • the heterocyclyl is an aliphatic heterocycle containing 1 to 6 heteroatoms selected from N, O and S. .
  • the present invention provides a lipid nanoparticle composition
  • a lipid nanoparticle composition comprising the lipid compound of Formula 1, an isomer thereof, or a salt thereof.
  • halogen means F, Cl, Br or I unless otherwise specified.
  • hydroxy refers to the group -OH.
  • alkyl refers to a linear or branched saturated hydrocarbon group (functional group).
  • C 1-6 alkyl has 1 to 6 carbon atoms. Specifically, C 1-6 alkyl is methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, sec-butyl, n-pentyl, isopentyl, neopentyl, tert-pentyl, 1- It includes, but is not limited to, methylbutyl, n-hexyl, 1-methylpentyl, 2-methylpentyl, 4-methyl-2-pentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, etc.
  • the alkyl group may be independently substituted with one or more substituents.
  • the methyl group may be substituted with 1 to 3 halogens, functional groups such as alcohol, thiol, selenol, C 1-6 alkyl and other hydrocarbon groups.
  • alkylene refers to a linear or branched saturated hydrocarbon chain without hydrogen at both ends, such as ethylene (-CH 2 CH 2 -) and propylene (-CH 2 CH 2 CH 2 -).
  • the alkylene group may be independently substituted with one or more substituents.
  • alkenyl refers to a linear or branched unsaturated hydrocarbon group containing one or more double bonds, and the alkenyl group may be independently substituted with one or more substituents.
  • C 2-6 alkenyl has 2 to 6 carbon atoms.
  • C 1-6 alkenyl is ethenyl (vinyl group), n-propenyl, n-butenyl, 1-methyl-2-propenyl, 2-methyl-2-propenyl, n-pentenyl, 1 -Methyl-2-butenyl, 2-methyl-2-butenyl, n-hexenyl, etc., but is not limited thereto.
  • the alkenylene group may be independently substituted with one or more substituents.
  • alkoxy refers to the formula '-O-alkyl', and the alkoxy group may be independently substituted with one or more substituents.
  • C 1-6 alkoxy can be methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n-butoxy, isobutoxy, tert-butoxy, n-pentoxy, isopentoxy, tert-phene. It includes, but is not limited to, toxy, sec-pentoxy, neopentoxy, hexyloxy, etc.
  • the alkoxy group may be substituted with one or more substituents, such as 1 to 3 halogen, hydroxy or C 1-6 alkyl and other hydrocarbon groups.
  • alkenyloxy refers to the formula '-O-alkenyl', and the alkenyloxy may be independently substituted with one or more substituents.
  • C 2-6 alkenyloxy is ethenyloxy, n-propenyloxy, isopropenyloxy, n-butenyloxy, 1-methyl-2-propenyloxy, 2-methyl-2-propenyloxy, It includes, but is not limited to, phenyloxy, n-pentenyloxy, 1-methyl-2-butenyloxy, 2-methyl-2-butenyloxy, n-hexenyloxy, etc.
  • the alkenyloxy group may be substituted with one or more substituents, such as 1 to 3 halogen, hydroxy or C 1-6 alkyl and other hydrocarbon groups.
  • cycloalkyl refers to one or more saturated rings or one or more non-aromatic ring hydrocarbons, where the non-aromatic rings may have some degree of unsaturation. Unless otherwise defined, cycloalkyls may be single or multiple rings. At this time, the multiple rings are meant to include all fused rings, bridged rings, or spiro rings. The cycloalkyl group may be optionally substituted with one or more substituents. In one embodiment of the present invention, “C 3-14 cycloalkyl” means cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms forming a ring.
  • C 3-14 cycloalkyl groups include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclopentenyl, cyclopentadienyl, cyclohexenyl, cyclohexadienyl, cyclooctyl, bi Includes, but is not limited to, cyclo[1.1.0]butyl, bicyclo[2.2.1]heptyl, adamantyl, etc.
  • aryl refers to a mono- or bicyclic aromatic ring group. That is, in this specification, aryl may include phenyl, naphthyl, etc., and biaryl, unless otherwise defined. In one embodiment of the present invention, C 6-10 aryl refers to an aromatic ring having 6 to 10 carbon atoms. In one embodiment, 0, 1, 2, 3, 4, 5 or 6 atoms of each ring of the aryl group may be substituted with a substituent.
  • heteroaryl refers to an aromatic 5- to 10-membered mono- or bicyclic heterocycle containing 1 to 6 heteroatoms selected from N, O and S. That is, heteroaryl is a 5- or 6-membered aromatic heterocycle containing 1 to 6 heteroatoms selected from N, O and S, or a bicyclic ring in which the heteroaryl ring is fused to a benzene ring or another heteroaryl ring. It could be a ring. In one embodiment, 0, 1, 2, 3, or 4 atoms of each ring of the heteroaryl group may be substituted with a substituent.
  • heteroaryl examples include pyrrolyl, furanyl, thiophenyl, pyrazolyl, imidazolyl, isoxazolyl, oxazolyl, isothiazolyl, thiazolyl, 1,2,3-triazolyl, 1, 3,4-triazolyl, 1-oxa-2,3-diazolyl, 1-oxa-2,4-diazolyl, 1-oxa-2,5-diazolyl, 1-oxa-3,4-diazolyl Zolyl, 1-thia-2,3-diazolyl, 1-thia-2,4-diazolyl, 1-thia-2,5-diazolyl, 1-thia-3,4-diazolyl, tetrazolyl, pyridine mono, pyridazinyl, pyrimidinyl, pyrazinyl, indoleyl, isoindolyl, benzofuranyl, benzothiopheny
  • heterocyclyl refers to a saturated or partially unsaturated ring containing, in addition to carbon atoms, 1 to 4 heteroatoms selected from N, O and S. Unless otherwise defined, heterocyclyls may be single or multiple rings.
  • “3- to 14-membered heterocyclyl” means an aliphatic heterocycle containing 3 to 14 ring-forming atoms, a 3- to 6-membered aliphatic heterocycle, or the heterocyclyl ring is a benzene ring. Alternatively, it may include a bicyclic ring fused to another heterocyclyl ring.
  • heterocyclyl includes azetidinyl, pyrrolidinyl, tetrahydrofuranyl, tetrahydro-thienyl, pyrazolidinyl, imidazolidinyl, oxazolidinyl, isoxazolidinyl, thiazolidinyl, dioxazolidinyl.
  • Nyl homopiperazinyl, oxazepanyl, indolyl, isoindolyl, dihydroindolyl, dioxoisoindolinyl, dihydrofuryl, dihydroimidazolinyl, dihydroxazolyl, dihydrobenzodioxy
  • Examples include, but are not limited to, nyl, tetrahydropyridinyl, dihydropyranyl, dihydrobenzofuranyl, benzodioxolyl, or benzodioxanyl and similar groups.
  • nucleobase is one of the components of nucleotide, a unit of RNA or DNA nucleic acid, and is a nitrogen-containing biological compound. Specifically, the main nucleobases found in RNA are adenine, guanine, cytosine, and uracil. Nucleobases can occur naturally or be modified. In certain embodiments, a nucleobase may contain any atom or group of atoms capable of hydrogen bonding to a nucleobase of another nucleic acid.
  • the nucleobases are naturally occurring nucleobases and include the purine nucleobases adenine (A) and guanine (G), and the pyrimidine nucleobases thymine (T), cytosine (C), and uracil (U). .
  • the nucleobase includes various modified nucleobases or nucleobase mimetics known to those skilled in the art.
  • amino acid refers to a compound or unit constituting a protein, and refers to a compound containing an amino group (NH 2 ) and a carboxyl group (-COOH), which can be represented by the formula NH 2 CHR n COOH. .
  • substitution refers to the replacement of a hydrogen atom in a molecular structure with a substituent such that a chemically stable compound results from such substitution without exceeding the valence on the designated atom.
  • group A is substituted by substituent B means that the hydrogen atom bonded to the carbon or other atom constituting the skeleton of group A is replaced by substituent B, and group A and substituent B form a covalent bond. can do.
  • substituted refers to another group bonded to the parent group, and there may be one or more substituents. When there are multiple substituents, each substituent may be the same or different from each other. When both the parent nucleus group and the substituent group are hydrocarbon groups, the number of carbon atoms of the parent nucleus does not include the number of carbon atoms of the substituent group. For example, a butyl group (-C 4 H 9 ) having a methoxy group (-O-CH 3 ) as a substituent is classified into a C1 alkoxy group and a C4 alkyl group.
  • isomer refers to multiple stereoisomers. Embodiments of the present invention may produce multiple stereoisomers during the manufacturing process. If a specific stereoisomer is not indicated, all stereoisomers that can be produced during the reaction may be included.
  • active substance means a biologically active substance, any substance that, when administered to a subject, has a therapeutic, diagnostic and/or prophylactic effect and induces the desired biological and/or pharmacological effect. refers to Such active substances include, but are not limited to, cytotoxins, radioactive ions, chemotherapeutics, small molecule drugs, proteins, nucleic acids, etc.
  • An active agent when delivered to a cell or organ, may produce desirable changes in a cell, organ, or other body tissue or system and may be useful in the treatment of one or more diseases, disorders, or conditions.
  • the active substances include siRNA, shRNA, rRNA, tRNA, mRNA, miRNA, saRNA, circRNA, DNA, cDNA, plasmid, DNAzyme, ribozyme, PNA, aptamer, antisense oligonucleotide, CRISPR, protein.
  • the active substances may refer to carbohydrates, drugs, etc.
  • DCM means methylene chloride (CH 2 Cl 2 )
  • DEA diethylamine
  • DIPEA diisopropyl ethyl amine
  • DF means N,N -means dimethyl formamide
  • DMSO means dimethyl sulfoxide
  • EDC 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carboxyimide
  • EDTA means Ethylenediaminetetra acetic acid
  • Et means ethyl
  • EtOAc means ethyl acetate
  • EtOH means ethanol
  • HATU means (1-[bis(dimethylamino ) methylene]-1 H -1,2,3-triazolo[4,5- b ]pyridinium 3-oxide hexafluorophosphate
  • HOAc or “AcOH” refers to acetic acid
  • IPA means isopropyl
  • a lipid nanoparticle (LNP) carrier generally consists of four lipid compounds surrounding an active substance, (A) cationic lipid or cationic ionization in a (mildly) acidic environment. ionizable lipid, (B) phospholipid that forms the outermost layer of LNP, (C) cholesterol (structural lipid) that fills the empty space inside LNP to increase hardness, and (D) LNP.
  • A cationic lipid or cationic ionization in a (mildly) acidic environment. ionizable lipid
  • B phospholipid that forms the outermost layer of LNP
  • C cholesterol (structural lipid) that fills the empty space inside LNP to increase hardness
  • D LNP.
  • the LNP contains PEGylated lipid (poly(ethyleneglycol)-lipid; PEG-lipid), which contributes to stabilizing the LNP structure and increases water solubility.
  • PEG-lipid poly(ethyleneglycol)-lipid
  • the ionizable lipid may interact with the active material in a (mildly) acidic environment, surrounding the surface and serving to immobilize the active material.
  • the active substances include siRNA, shRNA, rRNA, tRNA, mRNA, miRNA, saRNA, circRNA, DNA, cDNA, plasmid, DNAzyme, ribozyme, PNA, aptamer, antisense oligonucleotide, CRISPR, protein, carbohydrate, May include drugs, etc.
  • Figure 2 shows the binding pattern between lipid compounds and mRNA according to an embodiment of the present invention.
  • conventional lipid compounds are centered around a cationizable tertiary amine, and have a hydrophobic lipid tail and a polar head group (for example, a hydroxy group).
  • the lipid compound of the present invention further contains an additional interactive group (yellow star shape).
  • the tertiary amine moiety may exhibit cationic properties in a (mildly) acidic environment, and an attractive force is formed between it and the anionic moiety of the active material.
  • the additional interactor group may form an additional interaction with another part of the active material.
  • the additional interaction may mean non-covalent bonds such as hydrogen bonding and pi-pi interaction.
  • the present invention provides a lipid compound of formula (1), an isomer thereof, or a salt thereof:
  • the 14-membered heterocyclyl, nucleobase, amino acid monomer, and amino acid oligomer may each independently be unsubstituted or substituted with 1 to 3 halogens or C 1-6 alkyl;
  • L 1 is C 1-14 alkylene, C 2-14 alkenylene, M, R a M, MR a , MR a M 1 or R a MR b ;
  • n is an integer from 1 to 5; however, when n is 2 to 5, X 1 and L 1 are independently selected in each case;
  • L 2 is C 1-14 alkylene, C 2-14 alkenylene, M, R a M, MR a , MR a M 1 or R a MR b , wherein L 2 is the same as or different from L 1 ;
  • Y is hydrogen, -(CH 2 ) m OH, -(CH 2 ) m SH or -(CH 2 ) m SeH, where m is an integer from 0 to 5;
  • R 2 and R 3 are each independently C 1-30 alkyl, C 2-30 alkenyl, or R c MR d , wherein the C 1-30 alkyl and C 2-30 alkenyl are each independently unsubstituted or , or substituted with 1 to 3 C 1-16 alkyl or C 2-16 alkenyl;
  • Each R is independently hydrogen, C 1-6 alkyl, C 2-6 alkenyl, C 3-14 cycloalkyl, 5-10 membered heteroaryl, or 3-14 membered heterocyclyl;
  • R a and R b are independently -(CH 2 ) l -, -C 3-20 cycloalkyl-(CH 2 ) l -, -(CH 2 ) l -C 3-20 cycloalkyl-, -C 6- 20 Aryl-(CH 2 ) l -, -(CH 2 ) l -C 6-20 Aryl-, -NH-(CH 2 ) l - or -(CH 2 )-, where l is an integer from 0 to 10 ego;
  • R c is C 1-14 alkylene or C 2-14 alkenylene
  • R d is C 1-20 alkyl, C 2-20 alkenyl, or hydrogen, wherein the C 1-20 alkyl and C 2-20 alkenyl are each independently unsubstituted, or 1 to 3 C 1-20 substituted with alkyl or C 2-20 alkenyl;
  • the heteroaryl is an aromatic heterocycle containing 1 to 6 heteroatoms selected from N, O and S
  • the heterocyclyl is an aliphatic heterocycle containing 1 to 6 heteroatoms selected from N, O and S. .
  • X 1 may be 5-10 membered heteroaryl.
  • X 1 may be a nucleobase.
  • the nucleobase may be adenine, guanine, cytosine, or uracil, and may include substitutions or modifications thereof.
  • X 1 may be an amino acid monomer.
  • the amino acid monomers include Alanine, Valine, Isoleucine, Leucine, Methionine, Phenylalanine, Tyrosine, Tryptophan, Lysine, and Arginine. (Arginine), Histidine, Aspartic acid, Glutamic acid, Serine, Threonine, Asparagine, Glutamine, Cysteine, Glycine ), or it may be proline.
  • X 1 may be an amino acid oligomer.
  • the amino acid oligomer may be an oligomer in which 2 to 20 amino acid monomers are polymerized. At this time, each amino acid monomer is Alanine, Valine, Isoleucine, Leucine, Methionine, Phenylalanine, Tyrosine, Tryptophan, and Lysine. ), Arginine, Histidine, Aspartic acid, Glutamic acid, Serine, Threonine, Asparagine, Glutamine, Cysteine, It may be independently selected from the group consisting of Glycine or Proline.
  • L 1 may be C 1-14 alkylene, C 2-14 alkenylene, M, R a M, MR a , MR a M 1 or R a MR b .
  • R a and R b are independently -(CH 2 ) l -, -C 3-20 cycloalkyl-(CH 2 ) l -, -(CH 2 ) l -C 3-20 cycloalkyl-, -C 4 -20 aryl-(CH 2 ) l -, -(CH 2 ) l -C 4-20 aryl-, where l may be an integer from 0 to 10. That is, R a and R b may be selected from both ends of M the same as or different from each other.
  • n may be an integer of 1 to 5.
  • X 1 and L 1 may be independently selected in each case. Accordingly, each X 1 may be selected as the same or different, and each L 1 may be selected as the same or different.
  • L 2 may be C 1-14 alkylene, C 2-14 alkenylene, M, R a M, MR a , MR a M 1 or R a MR b .
  • the L 2 may be the same as or different from the L 1 .
  • the M, M 1 , R a and R b constituting the L 2 are the same as described above.
  • Y is hydrogen, -(CH 2 ) m OH, -(CH 2 ) m SH, or -(CH 2 ) m SeH, where m may be an integer from 0 to 5.
  • R 2 and R 3 may each independently be C 1-30 alkyl, C 2-30 alkenyl, or R c MR d .
  • the C 1-30 alkyl and C 2-30 alkenyl may each independently be substituted with one or more substituents, for example, C 1-16 alkyl or C 2-16 alkenyl.
  • R c may be C 1-14 alkylene or C 2-14 alkenylene.
  • R d is C 1-20 alkyl, C 2-20 alkenyl, or hydrogen, wherein the C 1-20 alkyl and C 2-20 alkenyl are each independently unsubstituted, or 1 to 3 C 1- It may be substituted with 20 alkyl or C 2-20 alkenyl.
  • the salt of Formula 1 should have low toxicity to mammals, including humans, and should not have any negative effect on the biological activity and physicochemical properties of the parent compound.
  • the salt may be an acid addition salt formed by a free acid.
  • the free acid may be an inorganic acid or an organic acid.
  • the inorganic acid may be hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, perchloric acid, hydrobromic acid, etc.
  • the organic acid may be acetic acid, methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, p-toluene sulfuric acid, etc. It may be fonic acid, fumaric acid, maleic acid, malonic acid, phthalic acid, succinic acid, lactic acid, citric acid, gluconic acid, tartaric acid, salicylic acid, malic acid, oxalic acid, benzoic acid, embonic acid, aspartic acid, glutamic acid, etc.
  • the acid addition salt is prepared by a conventional method, for example, by dissolving the compound of Formula 1 in an excess of acid aqueous solution and precipitating the salt using a water-miscible organic solvent, such as methanol, ethanol, acetone, or acetonitrile. It can be.
  • a water-miscible organic solvent such as methanol, ethanol, acetone, or acetonitrile. It can be.
  • the salt may be an alkali metal salt (sodium salt, etc.) or an alkaline earth metal salt (potassium salt, etc.).
  • the alkali metal salt or alkaline earth metal salt can be obtained, for example, by dissolving the compound of Formula 1 in an excessive amount of alkali metal hydroxide or alkaline earth metal hydroxide solution, filtering the undissolved compound salt, and then evaporating and drying the filtrate. .
  • the compound of Formula 1 may be a compound of Formula 2 below:
  • j and k are independently integers from 1 to 12;
  • R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are each independently hydrogen, C 1-24 alkyl, or C 2-24 alkenyl, wherein the C 1-24 alkyl and C 2-24 alkenyl are each independently substituted or is substituted with 1 to 3 C 1-20 alkyl or C 2-20 alkenyl.
  • R 1 , n, X 1 , L 1 , L 2 and Y are as described in the compound of Formula 1 above.
  • j and k may each independently be an integer of 1 to 12.
  • R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are each independently hydrogen, C 1-24 alkyl, or C 2-24 alkenyl, wherein the C 1-24 alkyl and Each C 2-24 alkenyl may be independently unsubstituted or substituted with 1 to 3 C 1-20 alkyl or C 2-20 alkenyl.
  • the lipid compounds according to the invention can be advantageously used in lipid nanoparticle compositions to deliver active substances to mammalian cells or organs.
  • the lipid nanoparticle composition prepared including the lipid compound described herein has excellent safety when administered in the body and has excellent long-term stability in refrigeration and at room temperature.
  • the present invention provides a method for producing the lipid compound of Formula 1 above.
  • the lipid compound of Formula 1 can be prepared by the method shown in the reaction scheme described in the Examples, but is not limited to being produced by this method.
  • those skilled in the art will fully understand that the lipid compound of Formula 1 of the present invention can be prepared by various methods using well-known techniques in the art.
  • the present invention provides a lipid nanoparticle composition
  • a lipid nanoparticle composition comprising the lipid compound of Formula 1, an isomer thereof, or a salt thereof.
  • the composition includes a lipid compound of the compound of Formula 1, an isomer thereof, or a salt thereof; phospholipids; structural lipids (e.g. cholesterol); pegylated lipid (PEG-lipid); and active substances.
  • the “phospholipid” is a lipid that may include a phosphate residue and one or more carbon chains, such as an unsaturated fatty acid chain.
  • Phospholipids may contain one or more multiple (e.g., double or triple) bonds (e.g., one or more unsaturations).
  • Certain phospholipids can promote fusion to membranes.
  • a cationic phospholipid may interact with one or more negatively charged phospholipids of a membrane (e.g., a cell or intracellular membrane). Fusion of phospholipids to a membrane can allow one or more elements of the lipid-containing composition to pass through the membrane, for example, allowing delivery of one or more elements to a cell.
  • the lipid nanoparticle composition according to the invention may comprise one or more phospholipids, such as one or more (poly)unsaturated lipids.
  • Phospholipids can be assembled into one or more lipid bilayers.
  • phospholipids may include phospholipid residues and one or more fatty acid residues.
  • Phospholipid moieties may be selected from, but are not limited to, the group consisting of, for example, phosphatidyl choline, phosphatidyl ethanolamine, phosphatidyl glycerol, phosphatidyl serine, phosphatidic acid, 2-lysophosphatidyl choline, and sphingomyelin.
  • the fatty acid residues include, for example, lauric acid, myristic acid, myristoleic acid, palmitic acid, palmitoleic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, alpha-linolenic acid, erucic acid, phytanic acid, arachidic acid, and arachidonic acid.
  • the acid may be selected from the group consisting of eicosapentaenoic acid, behenic acid, docosapentaenoic acid, and docosahexaenoic acid, but is not limited thereto.
  • the phospholipids are 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DSPC), 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DOPE) , 1,2-dilinoleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DLPC), 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-phosphocholine (DMPC), 1,2-diol Leoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DOPC), 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DPPC), 1,2-diundecanoyl-sn- Glycero-phosphocholine (DUPC), 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (POPC), 1,2-di-O-octadecenyl-sn-glycero -3-phosphocholine (18:0 diet
  • Lipid nanoparticle compositions according to the present invention may comprise one or more structural lipids.
  • the structural lipid is for example selected from the group consisting of cholesterol, fecosterol, sitosterol, ergosterol, campesterol, stigmasterol, brassicasterol, tomatidine, tomatine, ursolic acid, alpha-tocopherol, and mixtures thereof. It can be, but is not limited to this.
  • the structural lipid is cholesterol.
  • structural lipids include, but are not limited to, cholesterol and corticosteroids (such as prednisolone, dexamethasone, prednisone, and hydrocortisone), or combinations thereof.
  • Lipid nanoparticle compositions according to the present invention may include one or more pegylated lipids.
  • the “PEGylated lipid” refers to a lipid containing a polyethylene glycol (PEG) component as “PEG-lipid”.
  • PEGylated lipids include, for example, PEG-modified phosphatidylethanolamine, PEG-modified phosphatidic acid, PEG-modified ceramide (PEG-CER), PEG-modified dialkylamine, PEG-modified diacylglycerol ( PEG-DEG), PEG-modified dialkylglycerols, and mixtures thereof.
  • the PEG lipid may be, but is not limited to, PEG-c-DOMG, PEG-DMG, PEG-DLPE, PEG-DMPE, PEG-DPPC, or PEG-DSPE lipid.
  • the invention provides a method of delivering an active agent (e.g., mRNA) to a cell (e.g., a mammalian cell).
  • an active agent e.g., mRNA
  • a cell e.g., a mammalian cell.
  • This method is a lipid compound of the compound of formula 1, an isomer thereof, or a salt thereof; phospholipids; structural lipids (e.g. cholesterol);
  • the present invention relates to a lipid compound of Formula 1 above, an isomer thereof, or a salt thereof as the ionizable lipid; phospholipids; structural lipids; and an organic phase in which pegylated lipids were mixed at a molar ratio of (20-60):(0-25):(30-60):(0-5); and mixing the aqueous phase in which the active substance is dissolved,
  • the ratio (N/P ratio) of the number of ionizable nitrogen atoms of the lipid compound of Formula 1, its isomer, or salt thereof: the number of phosphorus atoms of the anionic phosphate group in the active material (N/P ratio) is in the range of 1.5-15, and Provided is a method of producing active material-lipid nanoparticles by mixing the lipid compound of Formula 1, its isomer, or salt thereof and the active material at a weight ratio of (4-30):1.
  • lipid compound of Formula 1 isomers thereof, or salts thereof, phospholipids, structural lipids and pegylated lipids, and active substances are as described above.
  • the present invention provides a pharmaceutical composition comprising the above-described lipid nanoparticle composition and a pharmaceutically acceptable carrier.
  • the present invention provides a method for preventing or treating a disease, comprising the step of administering the above-described lipid nanoparticle composition to an individual in need of disease prevention or treatment.
  • the pharmaceutical composition may further include pharmaceutically acceptable ingredients.
  • the pharmaceutical composition may be administered orally or parenterally.
  • parenteral refers to a broad route of administration, for example, intravenous, intraarterial, intraperitoneal, intramuscular, subcutaneous, intranasal, sublingual, intrathecal, inhalation, ocular, rectal, vaginal, Including intraventricular administration, etc.
  • Solid preparations for oral administration include tablets, tablets, powders, granules, capsules, troches, etc. These solid preparations include one or more compounds according to the present invention and at least one excipient, such as starch, calcium carbonate, It is prepared by mixing sucrose, lactose, or gelatin. Additionally, in addition to simple excipients, lubricants such as magnesium styrate talc are also used.
  • Liquid preparations for oral administration include suspensions, oral solutions, emulsions, or syrups. In addition to the commonly used simple diluents such as water and liquid paraffin, they contain various excipients such as wetting agents, sweeteners, fragrances, and preservatives. You can.
  • Preparations for parenteral administration include sterilized aqueous solutions, non-aqueous solutions, suspensions, emulsions, freeze-dried preparations, suppositories, etc.
  • Non-aqueous solvents and suspensions may include propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oil such as olive oil, and injectable ester such as ethyl oleate.
  • injectable ester such as ethyl oleate.
  • As a base for suppositories witepsol, macrogol, tween 61, cacao, laurel, glycerol, gelatin, etc. can be used.
  • composition or lipid nanoparticle composition according to the present invention can be administered in a pharmaceutically effective amount.
  • pharmaceutically effective amount means an amount sufficient to treat the disease with a reasonable benefit/risk ratio applicable to medical treatment, and the effective dose level is determined by the type, severity, and activity of the patient's disease. , can be determined based on factors including sensitivity to the drug, time of administration, route of administration and excretion rate, duration of treatment, drugs used simultaneously, and other factors well known in the field of medicine.
  • the composition of the present invention may be administered as an individual therapeutic agent or in combination with other therapeutic agents, may be administered sequentially or simultaneously with conventional therapeutic agents, and may be administered singly or multiple times. Considering all of the above factors, it is important to administer an amount that can achieve the maximum effect with the minimum amount without side effects, and this can be easily determined by a person skilled in the art.
  • Example 1 Of heptadecan-9-yl 8-((6-acetamido-2-hydroxyhexyl)(6-oxo-6-(undecyloxy)hexyl)amino)octanoate (Compound 1) manufacturing
  • tert-butyl (4-(oxiran-2-yl)butyl)carbamate (compound 1c, 1.61 g, 7.48 mmol) to a 500 mL flask, dissolve in ethanol (100 ml), and add ammonia water (33%, 220 mL). Inject while stirring. After stirring at room temperature for 18 hours, the solvents were evaporated and dried in vacuum to obtain tert-butyl (6-amino-5-hydroxyhexyl) carbamate (Compound 1d, 1.62 g, 93%) as a white solid.
  • Step 4 Synthesis of heptadecan-9-yl 8-((6-((tert-butoxycarbonyl)amino)-2-hydroxyhexyl)amino)octanoate (Compound 1f)
  • Patent Document 1 [PCT] /US2017/033403 (BENENATO, K.; HOGE, S.; MARTINI, P.; MCFADYEN, I.; PRESNYAK, V.; KUMARASINGHE, E.
  • Step 6 Synthesis of heptadecan-9-yl 8-((6-amino-2-hydroxyhexyl) (6-oxo-6-undecyloxy)hexyl)octanoate trifluoroacetate salt (Compound 1i)
  • Compound 1h 170 mg, 0.192 mmol
  • TFA 1.6 mL
  • Step 7 Heptadecan-9-yl 8-((2-hydroxy-6-(1 H Synthesis of -imidazole-2-carboxamido)hexyl) (6-oxo-6-undecyloxy)hexyl)amino)octanoate (Compound 1)
  • Heptadecan-9-yl 8-((6-amino-2-hydroxyhexyl) (6-oxo-6-undecyloxy)hexyl)octanoate trifluoroacetate salt (Compound 1i, 18.9) was added to an oven-dried flask. mg, 0.0187 mmol) and dissolved in anhydrous CH 2 Cl 2 (0.5 mL), then Et 3 N (10 ⁇ L) and acetic anhydride (1j, 1.6 ⁇ L) were sequentially added and stirred at room temperature for 20 hours.
  • Step 5 Synthesis of heptadecan-9-yl 8-((2-hydroxy-6-ureidohexyl)(6-oxo-6-(undecyloxy)hexyl)amino)octanoate (Compound 2)
  • Heptadecan-9-yl 8-((2-hydroxy-6-ureidohexyl)amino)octanoate (Compound 2f, 48 mg, 0.086 mmol), undecyl 6-bromohexanoate in a 4 mL vial.
  • Compound 1g, 32 mg, 0.090 mmol was added and dissolved in anhydrous DMF (0.86 mL), followed by DIPEA (33 mg, 0.26 mmol, 45 uL), K 2 CO 3 (36 mg, 0.26 mmol), KI (16 mg, Add 0.094 mmol). The flask was then stirred at 75 °C for 18 hours and concentrated.
  • Step 4 Synthesis of heptadecan-9-yl 8-((2-hydroxy-6-(3-methylureido)hexyl)amino)octanoate (Compound 3e)
  • Heptadecan-9-yl 8-((2-hydroxy-6-(3-methylureido)hexyl)amino)octanoate (Compound 3e, 25 mg, 0.086 mmol) and undecyl 6- in a 4 mL vial.
  • Bromohexanoate (compound 1g, 32 mg, 0.090 mmol) was added and dissolved in anhydrous DMF (0.86 mL), followed by DIPEA (33 mg, 0.26 mmol, 45 uL), K 2 CO 3 (36 mg, 0.26 mmol), Add KI (16 mg, 0.094 mmol). The flask was then stirred at 75 °C for 18 hours and concentrated.
  • Step 1 Heptadecan-9-yl 8-((6-(cyclopentanecarboxamido)-2-hydroxyhexyl)(6-oxo-6-(undecyloxy)hexyl)amino)octanoate ( Synthesis of compound 7)
  • Heptadecan-9-yl 8-((6-amino-2-hydroxyhexyl) (6-oxo-6-undecyloxy)hexyl)octanoate trifluoroacetate salt (Compound 1i, 35.7) was added to an oven-dried flask. mg, 0.0353 mmol), cyclopentane carboxylic acid (7a, 14.9 mg, 0.130 mmol), and DIPEA (30 uL, 0.23 mmol) were added and dissolved in anhydrous DMF (2.0 mL), and then HATU (26.6 mg, 0.0700 mmol) and stirred at room temperature for 4 hours.
  • Step 1 Tert-Butyl (3R)-3-((6-((8-(heptadecan-9-yloxy)-8-oxooctyl)(6-oxo-6-(undecyloxy)hexyl)amino )-5-Hydroxyhexyl)carbamoyl)pyrrolidine-1-carboxylate (Compound 8b) Synthesis
  • Heptadecan-9-yl 8-((6-amino-2-hydroxyhexyl) (6-oxo-6-undecyloxy)hexyl)octanoate trifluoroacetate salt (Compound 1i, 34.7) was added to an oven-dried flask.
  • Step 2 Heptadecan-9-yl 8-((2-hydroxy-6-((R)-pyrrolidine-3-carboxamido)hexyl)(6-oxo-6-(undecyloxy)hexyl ) Synthesis of amino) octanoate (compound 8)
  • Step 1 Tert-Butyl (3S)-3-((6-((8-(heptadecan-9-yloxy)-8-oxooctyl)(6-oxo-6-(undecyloxy)hexyl)amino ) -5-Hydroxyhexyl) carbamoyl) pyrrolidine-1-carboxylate (Compound 9b) synthesis
  • Heptadecan-9-yl 8-((6-amino-2-hydroxyhexyl) (6-oxo-6-undecyloxy)hexyl)octanoate trifluoroacetate salt (Compound 1i, 36.2) was placed in an oven-dried flask.
  • Step 2 Heptadecan-9-yl 8-((2-hydroxy-6-((S)-pyrrolidine-3-carboxamido)hexyl)(6-oxo-6-(undecyloxy)hexyl ) Synthesis of amino) octanoate (compound 8)
  • Step 2 Heptadecan-9-yl 8-((2-hydroxy-6-((R)-1-methylpyrrolidine-3-carboxamido)hexyl)(6-oxo-6-(undecyl oxide Synthesis of si)hexyl)amino)octanoate (Compound 10)
  • Heptadecan-9-yl 8-((6-amino-2-hydroxyhexyl) (6-oxo-6-undecyloxy)hexyl)octanoate trifluoroacetate salt (Compound 1i, 26.3) was added to an oven-dried flask. mg, 0.0261 mmol), (R)-1-methylpyrrolidine-3-carboxylic acid (10a, all obtained from the previous step), and DIPEA (100 uL, 0.573 mmol) were added and dissolved in anhydrous DMF (2.6 mL).
  • Step 2 Heptadecan-9-yl 8-((2-hydroxy-6-((S)-1-methylpyrrolidine-3-carboxamido)hexyl)(6-oxo-6-(undecyl oxide Synthesis of si)hexyl)amino)octanoate (Compound 11)
  • Heptadecan-9-yl 8-((6-amino-2-hydroxyhexyl) (6-oxo-6-undecyloxy)hexyl)octanoate trifluoroacetate salt (Compound 1i, 27.8) was added to an oven-dried flask. mg, 0.0275 mmol), (S)-1-methylpyrrolidine-3-carboxylic acid (11a, all obtained from the previous step), and DIPEA (100 uL, 0.577 mmol) were added and dissolved in anhydrous DMF (2.8 mL).
  • HOBt 14.9 mg, 0.110 mmol
  • EDC ⁇ HCl 21.1 mg, 0.110 mmol
  • Heptadecan-9-yl 8-((6-amino-2-hydroxyhexyl) (6-oxo-6-undecyloxy)hexyl)octanoate trifluoroacetate salt (Compound 1i, 73.8 mg, 0.0731 mmol ) in anhydrous DMF (1.0 mL) was injected into an ice bath at 0 °C and stirred at room temperature for 21 hours. The mixture was diluted in DCM and the organic layer was washed with brine, dried over sodium sulfate and concentrated.
  • Heptadecan-9-yl 8-((6-amino-2-hydroxyhexyl) (6-oxo-6-undecyloxy)hexyl)octanoate trifluoroacetate salt (Compound 1i, 74.8 mg, 0.0741 mmol ) in anhydrous DMF (1.0 mL) was injected into an ice bath at 0 °C and stirred at room temperature for 21 hours. The mixture was diluted in DCM and the organic layer was washed with brine, dried over sodium sulfate and concentrated.
  • Heptadecan-9-yl 8-((6-amino-2-hydroxyhexyl) (6-oxo-6-undecyloxy)hexyl)octanoate trifluoroacetate salt (Compound 1i, 74.1 mg, 0.0734 mmol ) in anhydrous DMF (1.0 mL) was injected into an ice bath at 0 °C and stirred at room temperature for 16 hours. The mixture was diluted in DCM and the organic layer was washed with brine, dried over sodium sulfate and concentrated.
  • Heptadecan-9-yl 8-((6-amino-2-hydroxyhexyl) (6-oxo-6-undecyloxy)hexyl)octanoate trifluoroacetate salt (Compound 1i, 74.6 mg, 0.0739 mmol ) in anhydrous DMF (1.0 mL) was injected into an ice bath at 0 °C and stirred at room temperature for 16 hours. The mixture was diluted in DCM and the organic layer was washed with brine, dried over sodium sulfate and concentrated.
  • Step 1 Synthesis of methyl 1-(4-methoxybenzyl)-3-((4-methoxybenzyl)oxy)-1H-pyrrole-2-carboxylate (Compound 21c)
  • Methyl 3-hydroxy-1H-pyrrole-2-carboxylic acid (Compound 21a, 81.5 mg, 0.578 mmol) was dissolved in anhydrous DMF (1.0 mL) in an oven-dried flask, and then dissolved in NaH (60%, 51.9 mg) in an ice bath at 0 °C. , 1.30 mmol) and 1-(chloromethyl)-4-methoxybenzene (Compound 21b, 0.200 mL, 1.28 mmol) were sequentially added and stirred at room temperature for 14 hours.
  • Step 3 Heptadecan-9-yl 8-((2-hydroxy-6-(1-(4-methoxybenzyl)-3-((4-methoxybenzyl)oxy)-1H-pyrrole-2- Synthesis of carboxamido)hexyl)(6-oxo-6-(undecyloxy)hexyl)amino)octanoate (Compound 21e)
  • Heptadecan-9-yl 8-((6-amino-2-hydroxyhexyl) (6-oxo-6-undecyloxy)hexyl)octanoate trifluoroacetate salt (Compound 1i, 61.3) was placed in an oven-dried flask. mg, 0.0607 mmol), 1-(4-methoxybenzyl)-3-((4-methoxybenzyl)oxy)-1H-pyrrole-2-carboxylic acid (compound 21d, all obtained from previous step), DIPEA (0.100 mL, 0.574 mmol) and dissolved in anhydrous DMF (1.0 mL).
  • -Carboxamido)hexyl)(6-oxo-6-(undecyloxy)hexyl)amino)octanoate Compound 21e, 19.9 mg, 0.0176 mmol
  • TFA 0.5 mL
  • 6.53 mmol were sequentially added and stirred at 40 °C for 17 hours.
  • Methyl 3-hydroxy-1-methyl-1H-pyrrole-2-carboxylic acid (Compound 24a, 87.0 mg, 0.561 mmol) was dissolved in anhydrous DMF (1.12 mL) in an oven-dried flask and then dissolved in K 2 CO 3 (775 mg, 5.61 mmol). mmol) and benzyl bromide (compound 24b, 0.67 mL, 5.6 mmol) were sequentially added and stirred at 60 °C for 50 hours. The mixture was diluted in DCM and the organic layer was washed with brine, dried over sodium sulfate and concentrated.
  • Heptadecan-9-yl 8-((6-amino-2-hydroxyhexyl) (6-oxo-6-undecyloxy)hexyl)octanoate trifluoroacetate salt (Compound 1i, 54.0) was added to an oven-dried flask. mg, 0.0535 mmol), 3-(benzyloxy)-1-methyl-1H-pyrrole-2-carboxylic acid (compound 24d, all obtained from previous step), DIPEA (0.10 mL, 0.59 mmol) were added, and anhydrous DMF (1.78 mL) was added.
  • Step 4 Heptadecan-9-yl 8-((2-hydroxy-6-(3-hydroxy-1-methyl-1H-pyrrole-2-carboxamido)hexyl)(6-oxo-6-( Synthesis of undecyloxy)hexyl)amino)octanoate (Compound 24)
  • Heptadecan-9-yl 8-((6-amino-2-hydroxyhexyl) (6-oxo-6-undecyloxy)hexyl)octanoate trifluoroacetate salt (Compound 1i, 44.5) was added to an oven-dried flask. mg, 0.0440 mmol), 1H-imidazole-2-carboxylic acid (Compound 33a, 17.9 mg, 0.160 mmol), and DIPEA (0.08 mL, 0.44 mmol) were dissolved in anhydrous DMF (4.4 mL) and placed in an ice bath at 0 °C. HATU (33.5 mg, 0.0881 mmol) was added and stirred at room temperature for 3 hours.
  • Heptadecan-9-yl 8-((6-amino-2-hydroxyhexyl) (6-oxo-6-undecyloxy)hexyl)octanoate trifluoroacetate salt (Compound 1i, 41.2 mg, 0.0408 mmol ) in anhydrous DMF (1.0 mL) was injected and stirred at room temperature for 1 hour.
  • Heptadecan-9-yl 8-((6-amino-2-hydroxyhexyl) (6-oxo-6-undecyloxy)hexyl)octanoate trifluoroacetate salt (Compound 1i, 120.4) was added to an oven-dried flask. mg, 0.113 mmol), 2-hydroxy-1H-imidazole-4-carboxylic acid (Compound 35a, 24.9 mg, 0.194 mmol), and DIPEA (0.230 mL, 1.32 mmol) were added and dissolved in anhydrous DMF (4.5 mL). HATU (45.0 mg, 0.118 mmol) was added to the °C ice bath and stirred at room temperature for 20 hours.
  • Step 1 Heptadecan-9-yl 8-((2-hydroxy-6-(1-methyl-1H-imidazole-2-carboxamido)hexyl)(6-oxo-6-(undecyloxy) Synthesis of hexyl) amino) octanoate (compound 36)
  • heptadecan-9-yl 8-((6-amino-2-hydroxyhexyl) (6-oxo-6-undecyloxy)hexyl)octanoate trifluoroacetate salt (Compound 1i, 100 mg, 0.0991 mmol), 1-methyl-1H-imidazole-2-carboxylic acid (Compound 36a, 16.8 mg, 0.133 mmol), and DIPEA (0.20 mL, 1.1 mmol) and dissolve in anhydrous DMF (2.7 mL).
  • Step 1 Heptadecan-9-yl 8-((2-hydroxy-6-(1-methyl-1H-imidazole-4-carboxamido)hexyl)(6-oxo-6-(undecyloxy) Synthesis of hexyl) amino) octanoate (compound 37)
  • Heptadecan-9-yl 8-((6-amino-2-hydroxyhexyl) (6-oxo-6-undecyloxy)hexyl)octanoate trifluoroacetate salt (Compound 1i, 74.5 mg, 0.0738 mmol ) in anhydrous DMF (1.0 mL) was injected into an ice bath at 0 °C and stirred at room temperature for 23 hours. The mixture was diluted in DCM and the organic layer was washed with brine, dried over sodium sulfate and concentrated.
  • Step 1 Heptadecan-9-yl 8-((2-hydroxy-6-(1-methyl-1H-imidazole-5-carboxamido)hexyl)(6-oxo-6-(undecyloxy) Synthesis of hexyl) amino) octanoate (compound 38)
  • Heptadecan-9-yl 8-((6-amino-2-hydroxyhexyl) (6-oxo-6-undecyloxy)hexyl)octanoate trifluoroacetate salt (Compound 1i, 79.1 mg, 0.0784 mmol ) in anhydrous DMF (1.0 mL) was injected into an ice bath at 0 °C and stirred at room temperature for 20 hours.
  • Step 1 Heptadecan-9-yl 8-((2-hydroxy-6-(2-hydroxy-1-methyl-1H-imidazole-4-carboxamido)hexyl)(6-oxo-6- Synthesis of (undecyloxy)hexyl)amino)octanoate (Compound 39)
  • Step 1 Heptadecan-9-yl 8-((2-hydroxy-6-(2-hydroxy-1-methyl-1H-imidazole-5-carboxamido)hexyl)(6-oxo-6- Synthesis of (undecyloxy)hexyl)amino)octanoate (Compound 40)
  • Step 1 Heptadecan-9-yl 8-((6-(furan-2-carboxamido)-2-hydroxyhexyl)(6-oxo-6-(undecyloxy)hexyl)amino)octanoate Synthesis of (Compound 50)
  • HOBt (9.6 mg, 0.071 mmol) and EDC ⁇ HCl (10.5 mg, 0.0547 mmol) were sequentially added to an ice bath at 0 °C and stirred at room temperature for 18 hours.
  • HOBt (9.94 mg, 0.0736 mmol) and EDC ⁇ HCl (9.65 mg, 0.0503 mmol) were added sequentially in an ice bath at 0 °C and stirred at room temperature for 17 hours.
  • Example 25 Heptadecan-9-yl 8-((6-(2-(2,4-dioxo-3,4-dihydropyrimidin-1(2H)-yl)acetamido)-2- Preparation of hydroxyhexyl)(6-oxo-6-(undecyloxy)hexyl)amino)octanoate (Compound 70)
  • Step 1 Heptadecan-9-yl 8-((6-(2-(2,4-dioxo-3,4-dihydropyrimidin-1(2H)-yl)acetamido)-2-hyde Synthesis of oxyhexyl)(6-oxo-6-(undecyloxy)hexyl)amino)octanoate (Compound 70)
  • Step 1 Heptadecan-9-yl 8-((6-((S)-2-acetamido-3-(1H-imidazol-5-yl)propanamido)-2-hydroxyhexyl)( Synthesis of 6-oxo-6-(undecyloxy)hexyl)amino)octanoate (Compound 76)
  • Ionizable lipids prepared according to Examples 1 to 29 or purchased commercially (Compound 1-178 , SM-102 (Broadpharm, USA; Patent Document 3 [PCT/US2016/052352 (BENENARO, KE; KUMARASINGHE, ES; CORNEBISE, M.), 2016.09.16]), ALC-0315 (Broadpharm, USA; Patent Document 4 [PCT/US2016/029572 (TAM, Y.; HOPE, MJ; WEISSMAN, D.; PARDI, N.) 2016.04 .27]), DLin-MC3-DMA (MC3; Broadpharm, USA; Patent Document 5 [US2010/0324120 A1 (JIANXIN, C. et al.
  • phospholipids e.g. DSPC; Sigma- Aldrich, USA), cholesterol (Cholesterol; Sigma-Aldrich, USA), and pegylated lipids (e.g., ALC-0159 (Broadpharm, USA; Patent Document 6 [PCT/US2015/034496 (ANSELL, SM; DU, X) 2015.06 .05]), DMG-PEG (DMG-PEG2000; Sigma-Aldrich, USA), etc.) were dissolved in the organic phase (ethanol) to produce mRNA (e.g., firefly luciferase mRNA (fLuc mRNA), enhanced green fluorescent protein mRNA (EGFP mRNA).
  • mRNA e.g., firefly luciferase mRNA (fLuc mRNA), enhanced green fluorescent protein mRNA (EGFP mRNA).
  • SARS-CoV-2 spike mRNA by diluting 5-100 ⁇ g in 0.2-2.0 mL of 5-50 mM sodium acetate aqueous solution or 5-50 mM sodium citrate aqueous solution.
  • the aqueous phase was prepared.
  • mRNA-lipid nanoparticles are prepared by mixing an organic phase (ethanol) in which ionizable lipids, phospholipids, cholesterol, and pegylated lipids are dissolved and an aqueous phase (sodium acetate or sodium citrate solution) in which mRNA is dissolved at 25-250 ⁇ L/10. It was prepared by mixing using a microfluidic mixing device (NanoAssemblr ® Spark, Precision Nanosystems, Canada) at an average flow rate of s.
  • composition ratio of the constituent lipid compounds (20-60):(0-25):(30-60):(0-5) (ionizable lipid:phospholipid:cholesterol:PEGylated lipid) (based on moles) ) was dissolved in ethanol, where the total composition ratio was 100 and the weight ratio of ionizable lipid:mRNA was (4-30):1 to prepare lipid nanoparticles by mixing the organic phase and the aqueous phase.
  • a dialysis cassette (Slide-A-Lyzer Dialysis Cassette, 10K MWCO, ThermoFisher) was used. , USA) was dialyzed against PBS (phosphate-buffered saline, pH 7.4, Invitrogen, USA) several times for 12-18 hours.
  • PBS phosphate-buffered saline, pH 7.4, Invitrogen, USA
  • lipid nanoparticle compositions will be referred to according to the type of ionizable lipid used in the preparation of mRNA-LNP.
  • '16' described in FIG. 3 refers to the mRNA-LNP prepared using compound 16, and will be referred to as 'composition 16'.
  • the apparent pK a of the mRNA-LNP prepared according to Example 27 was measured through analysis using 6-( p -toluidino)-2-naphthalenesulfonic acid sodium salt (TNS; Sigma-Aldrich, USA).
  • Anionic TNS generally does not show fluorescence in aqueous solutions, but as the pH drops, the content of positively charged ionizable lipids increases and interacts electrostatically with them, moving to the hydrophobic domain (lipophilic lipid). )) It shows increasingly stronger fluorescence, and when the pH of the solution increases and the ionizable lipid is neutralized, it can no longer interact electrostatically with TNS, so TNS loses its lipophilicity and leaves the hydrophobic region, resulting in TNS fluorescence. This is quenched.
  • the pK a of lipid nanoparticles can be measured by drawing the change in TNS fluorescence intensity according to the change in surrounding pH as an S-shaped curve and calculating the log value of the inflection point.
  • Lipid nanoparticles which usually have a pK a value of 6.0-7.0, have a surface charge close to 0 in plasma (pH ⁇ 7.4) when injected intravascularly, so they have a low possibility of binding to body tissues, increasing the rate of reaching hepatocytes.
  • a master buffer containing 10mM sodium phosphate, 10mM sodium borate, 10mM sodium citrate and 150mM sodium chloride (NaCl) was prepared, the pH of which was 1M.
  • Aqueous solutions were prepared with pH varied from 2.5 to 12 using sodium hydroxide (NaOH) and 1 M hydrochloric acid (HCl).
  • 150 or 300 ⁇ M TNS standard stock solution was prepared by dissolving it in DMSO.
  • LNPs were prepared at mRNA concentrations of 0.02-0.08 mg/mL in 1X PBS buffer or 20 mM tris(hydroxymethyl)aminomethane (Tris) buffer containing 8% sucrose, respectively.
  • Figure 3 graphically shows the results of measuring the apparent pK a of the mRNA-LNPs prepared according to Example 27 through TNS binding assay.
  • composition 16, composition 17, composition 19, composition 33 to composition 40 were selected from among the mRNA-LNPs prepared according to Example 27, and pK a values were measured using a TNS binding assay.
  • Composition 16, Composition 17, Composition 19, Composition 33 to Composition 40 described above were prepared according to each optimal formulation condition, and the optimal formulation conditions referred to the conditions known from the reports of the organization that developed the ionizable lipid.
  • the pK a measurement results of the mRNA-LNP are shown in Table 2 below along with the optimal formulation conditions for each.
  • the pKa values of the mRNA-LNPs prepared according to the examples all have values between 6.0 and 7.0, so it is considered that the in vivo drug delivery efficiency is suitable.
  • pKa value was close to that of mRNA-LNPs prepared using commercially available ionizable lipids SM-102 and MC3.
  • each mRNA-LNP prepared in Example 27 was 1 ⁇ g/mL
  • the size and polydispersity of the mRNA-LNP were measured using Malvern Zetasizer Nano ZS90 (Malvern Instruments, UK). Polydispersity index (PDI) and surface charge were measured.
  • the size In the case of particles to be administered to the systemic circulation system such as blood vessels, the size must be smaller than 200 nm to pass through the endothelium capillaries of the liver, and the PDI must have a small value of 0.3 or less. Since the size distribution is considered uniform, consistent efficient drug efficacy can be expected (Non-patent Document 3 [Danaei, M. et al. Pharmaceutics 2018 , 10 , 57]).
  • Figure 4 graphically shows the results of measuring the size (hydrodynamic diameter) and polydispersity index (PDI) of the mRNA-LNP prepared according to Example 27, and Figure 5 shows the results of measuring the size (hydrodynamic diameter) and polydispersity index (PDI) of the mRNA-LNP prepared according to Example 27.
  • the results of measuring the surface charge of mRNA-LNP are shown in a graph. The measurement results are summarized in Table 2 above.
  • the sizes of the measured mRNA-LNPs are all 200 nm or less, which is an appropriate range, and the PDI is 0.2 or less, which is considered to have high uniformity.
  • the mRNA encapsulation efficiency (EE) (%) of LNPs containing mRNA was measured using the RiboGreen RNA assay kit (Quant-iT RiboGreen ® RNA, Invitrogen).
  • Example 27 50 ⁇ L of the lipid nanoparticles prepared in Example 27 using 1X TE (Tris-EDTA) buffer or 1X TE buffer containing 2% Triton-X 100 so that the final concentration of mRNA is 20-30 ng/mL. After diluting, it was added to each well of a 96-well plate. The group without Triton-X 100 (Group A) additionally added 50 ⁇ L of 1X TE buffer, and the group with Triton-X 100 (Group B) added 50 ⁇ L of 1X TE buffer containing 2% Triton-X 100. was added additionally. Lipid nanoparticles were digested with Triton-X 100 and kept at 37 °C for 10 minutes to release the mRNA contained therein.
  • 1X TE Tris-EDTA
  • 1X TE buffer containing 2% Triton-X 100 50 ⁇ L of the lipid nanoparticles prepared in Example 27 using 1X TE (Tris-EDTA) buffer or 1X TE buffer containing
  • the encapsulation efficiency of mRNA-LNPs was confirmed to be around 90%, confirming that mRNA was encapsulated at a fairly high efficiency.
  • mRNA encapsulation efficiency (%) [(Group B fluorescence intensity - Group A fluorescence intensity)/(Group B fluorescence intensity)] ⁇ 100
  • the remaining lipid compounds that make up the LNP were cholesterol, DMG-PEG as the PEG-lipid, and DSPC as the phospholipid. However, 1 mol% of the total phospholipids was used as sulfo-cyanine 5.5-DSPE for tracking the LNP under a fluorescence microscope. It was composed.
  • HeLa cells were seeded in an 8-well plate at a density of 1 ⁇ 10 5 cells/well, and then grown in DMEM culture medium (Gibco, USA) containing FBS and antibiotics (Gibco, USA) for 37 hours. Cultivated under conditions of °C and 5% CO 2 .
  • the concentration of administered mRNA-LNP was adjusted to 100 ng/well based on mRNA and treated with cells, and then for 5 minutes, 10 minutes, 15 minutes, 30 minutes, 1 hour, 3 hours, 6 hours, 24 hours, and 48 hours.
  • the culture medium was removed, fixed with 4% PFA for 15 minutes, and images were taken with a fluorescence microscope.
  • fLuc mRNA-LNP prepared using various ionizable lipids prepared according to the method of Example 27 above are administered into the body by intramuscular injection (i.m.) or intravenous injection (i.v.), We sought to compare the in vivo protein expression efficiency.
  • EGFP mRNA-LNP prepared using commercially available ionizable lipid MC3 or SM-102 was used as a control. All mRNA-LNPs were injected at each concentration in the same amount relative to body weight based on mRNA (n ⁇ 4).
  • the dose was adjusted so that the fLuc mRNA contained in the LNP was 0.1-0.5 mg/kg body weight, and the mRNA-LNP was intramuscularly injected into female C57BL/6 6-10 week old mice (Orient Bio). Alternatively, it was injected through the tail vein (intravenous injection).
  • luciferin was injected intraperitoneally 10 minutes before imaging to check the protein expression rate
  • small animal imaging equipment in vivo imaging system (IVIS) Lumina III, PerkinElmer, Waltham, MA) while under respiratory anesthesia under 3% isoflurane and 97% medical oxygen.
  • Luminescence images were acquired. Additionally, the acquired luminescence images were quantitatively analyzed using imaging software (Living Image Software Version 4.4; PerkinElmer, USA).
  • Figure 6 shows whole-body images of mice injected intramuscularly with fLuc mRNA-LNP prepared according to Example 27, taken using small animal imaging equipment (IVIS Lumina III) at each time point after administration.
  • IVIS Lumina III small animal imaging equipment
  • Figure 7 is a graph showing the results of quantitative analysis of the luminescence image obtained in the experiment of Figure 6. After intramuscular injection of the prepared fLuc mRNA-LNP into mice, the luminescence intensity at the injection site was measured at each time point. The measured values are summarized in Table 3 below.
  • ionizable lipid Total flux 1 hour 3 hours 6 hours 12 hours 48 hours 72 hours SM-102 1.48E+07 1.12E+08 1.82E+08 2.27E+07 7.43E+06 2.86E+06 MC3 1.20E+06 1.24E+07 1.78E+07 1.03E+06 8.41E+05 3.89E+05 16 1.11E+07 5.26E+07 3.64E+07 1.61E+07 1.71E+06 1.40E+06 17 6.53E+07 2.23E+08 1.02E+08 1.00E+07 4.80E+06 4.21E+06 18 1.63E+06 7.75E+06 1.56E+07 1.70E+06 1.54E+05 1.96E+05 19 3.16E+07 5.15E+07 3.82E+07 8.29E+06 1.12E+06 5.38E+05 21 1.98E+07 1.29E+08 9.56E+07 1.25E+07 3.51E+06 1.66E+06 24 6.70E+06 3.49E+07
  • ionizable lipid Fold increase in total flux at 3 h MC3 SM-102 16 4.26 0.47 17 18.09 1.99 18 0.63 0.07 19 4.17 0.46 21 10.42 1.14 24 2.82 0.31 33 0.94 0.10 34 2.91 0.32 35 3.64 0.40 36 3.65 0.40 37 0.72 0.08 38 3.39 0.37 39 1.21 0.13 40 1.22 0.13
  • compositions 18, 33, 37 and 40 among the measured mRNA-LNPs, except for compositions 18, 33, 37 and 40, most mRNA-LNPs showed higher protein expression compared to the control group MC3 at 3 hours after injection and were the most effective. Compositions 17 and 21, which had excellent properties, showed significantly higher protein expression compared to the control group SM-102 at 3 hours after injection.
  • formulation optimization determined the composition ratio (by moles) between the four constituent lipid compounds of LNPs, ionizable lipids: phospholipids: cholesterol: PEGylated lipids, as (20-60):(0-25):(30-60): An attempt was made to adjust it in the range of (0-5), and the N/P ratio (the number of ionizable nitrogen atoms in the ionizable lipid: the number of phosphorus atoms of the anionic phosphate group in the mRNA) was attempted in the range of 1.5-15.
  • each mRNA-LNP was intramuscularly injected into mice according to Experimental Example 5 above, and then IVIS for each elapsed time period.
  • the optimal formulation conditions composition ratio and N/P ratio
  • the optimal composition ratio and N/P ratio for each ionizable lipid are shown in Table 2 above.
  • the mRNA of the mRNA-LNP that entered the cells is transferred from endosomes to the cytoplasm.
  • EGFP mRNA-LNP prepared using ionizable lipid MC3 or SM-102 was used as a control.
  • Cholesterol is used as the remaining lipid compounds constituting the LNP
  • DMG-PEG is used as the PEG-lipid
  • DSPC is used as the phospholipid, but only 0.1 mol% of the total lipids (i.e., if the phospholipid content is 10 mol% of the total lipids, the total (equivalent to 1 mol% of phospholipids) was composed of sulfo-cyanine 5.5-DSPE or ATTO 647N DOPE (Sigma-Aldrich, USA) for tracking LNPs under fluorescence microscopy.
  • HeLa cells 18 hours before mRNA-LNP administration, HeLa cells (ATCC, USA) were seeded in an 8-well plate at a density of 1 ⁇ 10 5 cells/well, and then cultured in DMEM containing FBS and antibiotics (Gibco , USA) at 37 °C and 5% CO 2 conditions.
  • DMEM fetal calf serum
  • antibiotics Gibco , USA
  • cells injected with unformulated EGFP mRNA into the cytoplasm by electrical stimulation were seeded together in other wells and compared.
  • the dose of administered mRNA-LNP was adjusted to 100 ng/well based on mRNA and treated with HeLa cells. After 4 hours, the cells were fixed with 4% PFA and photographed with a fluorescence microscope.
  • LNP LNP encapsulated with SARS-CoV-2 mRNA prepared using various ionizable lipids prepared according to the method of Example 27 above, thereby producing inflammation-related factors (CCL2, CCL3, IL-1 ⁇ and IL) at the mRNA level. -6) was analyzed. Specifically, LNP was treated with HEK-293T cells at 1 ⁇ g/well based on mRNA. After 24 hours, cells were thawed using Trizol (Thermo Fisher, #15596026), then chloroform was injected and incubated for 2-3 minutes. Afterwards, centrifuge at 12,000g, 4 °C for 15 minutes and transfer the aqueous layer containing RNA to a new tube.
  • Trizol Thermo Fisher, #15596026
  • Inject isopropanol incubate at 4 °C for 10 minutes, centrifuge at 12,000 g for 15 minutes at 4 °C, discard the supernatant, and wash the precipitate with 75% ethanol. Mix the sample with a vortex mixer and centrifuge at 7,500g, 4 °C for 5 minutes. After discarding the supernatant, redisperse the precipitate with 2-50 ⁇ L RNase-free water.
  • the extracted RNA was reverse transcribed using a cDNA synthesis kit (Toyobo, #FSK-101) and amplified using RT-qPCR (Dice TP800 thermal real-time PCR system) and SFC green qPCR master mix (SFC, #pgm1005). .
  • GPDH glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase
  • CCL2 C-C motif chemokine ligand 2
  • CCL3 C-C motif chemokine ligand 3
  • transcript variant 1 mRNA
  • IL1B interleukin 1 beta
  • IL6 interleukin 6
  • transcript variant 3 mRNA
  • Figure 8 is a graph measuring the mRNA levels of four indicators related to the immune response induced by LNP in cells treated with mRNA-LNP prepared according to Example 27.
  • Table 5 summarizes the in vitro immunogenicity intensity (based on PBS) by spike mRNA-LNP prepared according to an example.
  • the fLuc mRNA-LNP prepared according to the method of Example 27 was administered in vivo by intramuscular administration (i.m.), and then the toxicity of the LNP was evaluated through serum biochemical analysis.
  • serum biochemical analysis was performed using a Hitachi 7150 Chemistry Analyzer, and aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), and alkaline phosphatase (ALP) as indicators of liver function, and blood urea nitrogen (BUN) and creatinine levels as indicators of kidney function. Measured.
  • Figure 9 graphically shows the results of analyzing five toxicity indicators for the liver and kidneys by collecting blood after a certain period of time after injecting the mRNA-LNP prepared according to Example 27 into the body.
  • Composition 17 was similar to the controls, PBS and SM-102, for ALP and BUN, and showed lower toxicity for AST than the controls, PBS and SM-102, confirming its excellent safety.
  • fLuc mRNA-LNPs prepared using various ionizable lipids prepared according to the method of Example 27 above were stored at a constant temperature of 4 °C and 25 °C, and the size, polydispersity (PDI), and Encapsulation efficiency (EE) was confirmed by measuring using the method of Experimental Examples 2 and 3 at 1, 7, and 30 days after manufacture.
  • PDI polydispersity
  • EE Encapsulation efficiency
  • Figure 10 is a graph measuring the size, polydispersity, and encapsulation efficiency of the LNP sample according to the time period and temperature conditions after the mRNA-LNP prepared according to Example 27. The analysis results are summarized in Table 6 below.

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Abstract

본 발명은 신규 지질 화합물 및 이를 포함하는 지질 나노입자(lipid nanoparticle: LNP) 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 지질 화합물은 다가 상호작용을 통해, 직접 또는 간접적으로 활성 물질과 결합하여 활성 물질을 둘러쌈으로써, 활성 물질의 구조적 안정성을 증대시킬 수 있다. 또한, 상기 지질 화합물을 포함하는 지질 나노입자는 생체 투여시에 활성 물질의 세포 내로의 전달 효율 및 활성을 현저히 향상시키므로, 질환의 치료 및 예방에 유용할 수 있다.

Description

활성 물질 전달을 위한 지질 화합물 및 조성물
본 발명은 생체내에서 활성 물질을 세포 내부로 전달하는 지질 화합물, 및 상기 지질 화합물을 포함하는 지질 나노입자 조성물에 관한 것이다.
최근 COVID-19 팬데믹에 따른 긴급 상황과 새로운 변종(variant) 바이러스의 연이은 출현에 따라, 전통적 방식의 백신 대비 신속한 개발이 가능하며 범용성이 우수한 mRNA 백신에 관련된 기술이 급속하게 발전하고 있다. mRNA 백신은 특히 지난 10여년간 집중적으로 연구되어온 분야로, SARS-CoV-2 이외에도 독감, 지카바이러스, 광견병, 호흡기세포융합바이러스(RSV), 거대세포바이러스(CMV), 그리고 암 백신으로서 연구되고 있다. 병원체(바이러스 등)를 포함하는 종래의 백신과 달리, mRNA 백신은 바이러스의 유전정보를 갖는 mRNA만 포함하기 때문에 안전성(비감염성)이 훨씬 우수하다.
COVID-19 mRNA 백신의 경우, 주로 SARS-CoV-2 표면의 spike 단백질을 encoding하는 mRNA를 포함하고 있다. 생체내에 투여된 mRNA는 세포 내부의 세포질로 전달되어 spike 단백질을 발현시키고, 이러한 단백질이 항원(antigen)으로 기능하여, 바이러스에 대한 항체(antibody)가 생성되는 것이다. mRNA 백신은 바이러스의 유전정보에 따라 mRNA의 염기서열을 변경하여 제조할 수 있으므로, 백신의 개발과 생산속도가 매우 빠르고, 변종 바이러스에 대한 대응에 효율적이다. 이에 따라 mRNA 백신은 종래의 백신에 비하여, 범용성/유연성, 제조 신속성, 비용 면에서도 유리한 의약품이다.
하지만, mRNA는 구조적으로 매우 취약하여 RNase(ribonuclease) 등의 효소에 의해 쉽게 파괴될 수 있고, 보관 환경에 따라 유전정보가 손상될 가능성이 있다. 따라서, mRNA의 구조를 온전히 보호하여 백신 효능을 극대화하고, 세포 내로의 높은 전달 효율 및 원활한 엔도솜 탈출(endosomal escape)에 의해 세포질로의 mRNA 전달을 향상시키는 전달체가 반드시 필요하다. mRNA 전달체로 virus vector와 지질 나노입자(lipid nanoparticle: LNP) 등이 알려져 있는데, virus vector는 면역 반응 및 장기적(long-term) 독성의 우려가 있을 뿐 아니라 함유할 수 있는 mRNA의 크기에 제한이 있어, 지질 나노입자(LNP)가 가장 유망한 전달체로 주목받고 있다.
특히 최근 COVID-19을 겪으면서, mRNA의 구조 안정성 및 이를 포함한 LNP의 안정성과, 백신의 효능 및 안전성을 향상시키고 나아가 체내 특정 조직(부위)으로의 targeting까지 가능하게 하는 차세대 LNP 전달체의 수요가 더욱 높아지고 있는 실정이며, 이를 위해 신규 지질 화합물(lipid compound)과 이를 포함하는 LNP 조성물을 개발하기 위한 연구가 전세계적으로 활발하게 진행되고 있다.
본 발명의 하나의 목적은 활성 물질과의 결합력 및 안정성을 향상시킬 수 있는 지질 화합물, 및 상기 지질 화합물을 포함하는 지질 나노입자 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 목적은 상기 지질 화합물을 포함하는 지질 나노입자 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 활성물질-지질 나노입자를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 지질 나노입자 조성물 및 약학적으로 허용가능한 담체를 포함하는, 약학 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 지질 나노입자 조성물을 질병의 예방 또는 치료를 필요로 하는 개체애 투여하는 단계를 포함하는, 질병의 예방 또는 치료 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1의 지질 화합물, 이의 이성질체 또는 이의 염을 제공한다:
[화학식 1]
Figure PCTKR2023016429-appb-img-000001
상기 식에서,
R1은 수소, 하이드록시, C1-6 알킬, C2-6 알케닐, C1-6 알콕시, C2-6 알케닐옥시, -CN, -NO2, -N(R)2, -C(=O)R, -C(=O)OR, -OC(=O)R, -C(=O)N(R)2, -NRC(=O)R, -NRC(=O)N(R)2, -NRC(=S)N(R)2, C3-14 사이클로알킬, 5-10원 헤테로아릴, 3-14원 헤테로사이클릴, -O-5-10원 헤테로아릴 또는 -O-3-14원 헤테로사이클릴이고, 이때 상기 C1-6 알킬, C2-6 알케닐, C1-6 알콕시, C2-6 알케닐옥시, C3-14 사이클로알킬, 5-10원 헤테로아릴, 3-14원 헤테로사이클릴, -O-5-10원 헤테로아릴 및 -O-3-14원 헤테로사이클릴은 각각 독립적으로 치환되지 않거나, 또는 1내지 3개의 할로겐 또는 C1-6 알킬로 치환될 수 있고;
X1은 단순 결합, -CO-C1-6 알킬, -CO-C2-6 알케닐, -C(=O)NR-, -NRC(=O)-, -NRC(=O)NR-, -NRC(=S)NR-, C6-10 아릴, C3-14 사이클로알킬, 5-10원 헤테로아릴, 3-14원 헤테로사이클릴, 핵염기(nucleobase), 아미노산 단량체(monomer) 또는 아미노산 올리고머(oligomer)이고, 이때 상기 -CO-C1-6 알킬, -CO-C2-6 알케닐, C6-10 아릴, C3-14 사이클로알킬, 5-10원 헤테로아릴, 3-14원 헤테로사이클릴, 핵염기(nucleobase), 아미노산 단량체(monomer) 및 아미노산 올리고머(oligomer)는 각각 독립적으로 치환되지 않거나, 또는 1내지 3개의 할로겐 또는 C1-6 알킬로 치환될 수 있고;
L1은 C1-14 알킬렌, C2-14 알케닐렌, M, RaM, MRa, MRaM1 또는 RaMRb이고;
n은 1 내지 5의 정수이되, 상기 n이 2 내지 5일 때, X1 및 L1은 각각의 경우에 독립적으로 선택되고;
L2는 C1-14 알킬렌, C2-14 알케닐렌, M, RaM, MRa, MRaM1 또는 RaMRb이되, 상기 L2는 상기 L1과 동일하거나 상이하고;
Y는 수소, -(CH2)m OH, -(CH2)m SH 또는 -(CH2)m SeH이고, 여기서 m은 0 내지 5의 정수이고;
R2 및 R3은 각각 독립적으로 C1-30 알킬, C2-30 알케닐, 또는 RcMRd이고, 이때 상기 C1-30 알킬 및 C2-30 알케닐은 각각 독립적으로 치환되지 않거나, 또는 1 내지 3개의 C1-16알킬 또는C2-16알케닐로 치환되고;
M 및 M1은 각각 독립적으로 -NHC(=O)-, -C(=O)NH-, -C(=O)O-, -OC(=O)-, -C(=O)-, -NH-, -S-, -SS-, -O-, -S(O)2-, -C(=O)S-, -SC(=O)-, -NHC(=O)NH-, -NHC(=O)O- 또는 -OC(=O)NH-이고;
R은 각각 독립적으로 수소, C1-6 알킬, C2-6 알케닐, C3-14 사이클로알킬, 5-10원 헤테로아릴 또는 3-14원 헤테로사이클릴이며;
Ra 및 Rb는 독립적으로 -(CH2)l -, -C3-20 사이클로알킬-(CH2)l -, -(CH2)l -C3-20 사이클로알킬-, -C6-20 아릴-(CH2)l -, -(CH2)l -C6-20 아릴-, -NH-(CH2)l - 또는 -(CH2)- 이고, 여기서 l 은 0 내지 10의 정수이고;
Rc는 C1-14 알킬렌 또는 C2-14 알케닐렌이고;
Rd는 C1-20 알킬, C2-20 알케닐 또는 수소이고, 이때 상기 C1-20 알킬 및 C2-20 알케닐은 각각 독립적으로 치환되지 않거나, 또는 1 내지 3개의 C1-20 알킬 또는 C2-20 알케닐로 치환되고;
상기 헤테로아릴은 N, O 및 S로부터 선택된 1 내지 6개의 헤테로원자를 포함하는 방향족 헤테로고리이고, 상기 헤테로사이클릴은 N, O 및 S로부터 선택된 1 내지 6개의 헤테로원자를 포함하는 지방족 헤테로고리이다.
본 발명에 따른 지질 화합물은 다가 상호작용을 통해 직접 또는 간접적으로 활성 물질에 결합하여 활성 물질을 둘러쌈으로써 활성 물질의 구조적 안정성을 증대시킬 수 있으며, 이를 포함하는 지질 나노입자 조성물은 활성 물질의 세포 내로의 전달 효율 및 활성을 현저하게 향상시킬 수 있다.
도 1은 mRNA-LNP의 구조 및 이를 구성하는 종래의 지질 화합물 구조의 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지질 화합물과 mRNA의 결합 양상을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 mRNA-LNP의 apparent pK a를 측정한 결과를 그래프로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 mRNA-LNP의 크기(hydrodynamic diameter)와 다분산도(polydispersity index (PDI))를 측정한 결과를 그래프로 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 mRNA-LNP의 표면전하를 측정한 결과를 그래프로 나타낸 것이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 fLuc mRNA-LNP를 근육 주사한 마우스의 전신 영상을 투약 후 경과시점별로 소형동물용 영상장비(IVIS Lumina III)를 이용해 촬영한 이미지이다.
도 7은 도 6의 실험에서얻은 luminescence 영상을 정량 분석한 결과를 그래프로 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 mRNA-LNP를 처리한 세포에서 LNP에 의해 유도된 면역반응과 관련된 4가지 지표의 mRNA level을 측정한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 mRNA-LNP를 생체내로 주입한 후, 일정 시간 경과 뒤 혈액을 채취하여 간 및 신장 등에 대한 독성 지표 5가지를 분석한 결과를 그래프로 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 mRNA-LNP의 제조 후 경과 기간 및 온도 조건에 따라 LNP 샘플의 크기, 다분산도, 봉입 효율을 측정한 그래프이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1의 지질 화합물, 이의 이성질체 또는 이의 염을 제공한다:
[화학식 1]
Figure PCTKR2023016429-appb-img-000002
상기 식에서,
R1은 수소, 하이드록시, C1-6 알킬, C2-6 알케닐, C1-6 알콕시, C2-6 알케닐옥시, -CN, -NO2, -N(R)2, -C(=O)R, -C(=O)OR, -OC(=O)R, -C(=O)N(R)2, -NRC(=O)R, -NRC(=O)N(R)2, -NRC(=S)N(R)2, C3-14 사이클로알킬, 5-10원 헤테로아릴, 3-14원 헤테로사이클릴, -O-5-10원 헤테로아릴 또는 -O-3-14원 헤테로사이클릴이고, 이때 상기 C1-6 알킬, C2-6 알케닐, C1-6 알콕시, C2-6 알케닐옥시, C3-14 사이클로알킬, 5-10원 헤테로아릴, 3-14원 헤테로사이클릴, -O-5-10원 헤테로아릴 및 -O-3-14원 헤테로사이클릴은 각각 독립적으로 치환되지 않거나, 또는 1내지 3개의 할로겐 또는 C1-6 알킬로 치환될 수 있고;
X1은 단순 결합, -CO-C1-6 알킬, -CO-C2-6 알케닐, -C(=O)NR-, -NRC(=O)-, -NRC(=O)NR-, -NRC(=S)NR-, C6-10 아릴, C3-14 사이클로알킬, 5-10원 헤테로아릴, 3-14원 헤테로사이클릴, 핵염기(nucleobase), 아미노산 단량체(monomer) 또는 아미노산 올리고머(oligomer)이고, 이때 상기 -CO-C1-6 알킬, -CO-C2-6 알케닐, C6-10 아릴, C3-14 사이클로알킬, 5-10원 헤테로아릴, 3-14원 헤테로사이클릴, 핵염기(nucleobase), 아미노산 단량체(monomer) 및 아미노산 올리고머(oligomer)는 각각 독립적으로 치환되지 않거나, 또는 1내지 3개의 할로겐 또는 C1-6 알킬로 치환될 수 있고;
L1은 C1-14 알킬렌, C2-14 알케닐렌, M, RaM, MRa, MRaM1 또는 RaMRb이고;
n은 1 내지 5의 정수이되, 상기 n이 2 내지 5일 때, X1 및 L1은 각각의 경우에 독립적으로 선택되고;
L2는 C1-14 알킬렌, C2-14 알케닐렌, M, RaM, MRa, MRaM1 또는 RaMRb이되, 상기 L2는 상기 L1과 동일하거나 상이하고;
Y는 수소, -(CH2)m OH, -(CH2)m SH 또는 -(CH2)m SeH이고, 여기서 m은 0 내지 5의 정수이고;
R2 및 R3은 각각 독립적으로 C1-30 알킬, C2-30 알케닐, 또는 RcMRd이고, 이때 상기 C1-30 알킬 및 C2-30 알케닐은 각각 독립적으로 치환되지 않거나, 또는 1 내지 3개의 C1-16알킬 또는C2-16알케닐로 치환되고;
M 및 M1은 각각 독립적으로 -NHC(=O)-, -C(=O)NH-, -C(=O)O-, -OC(=O)-, -C(=O)-, -NH-, -S-, -SS-, -O-, -S(O)2-, -C(=O)S-, -SC(=O)-, -NHC(=O)NH-, -NHC(=O)O- 또는 -OC(=O)NH-이고;
R은 각각 독립적으로 수소, C1-6 알킬, C2-6 알케닐, C3-14 사이클로알킬, 5-10원 헤테로아릴 또는 3-14원 헤테로사이클릴이며;
Ra 및 Rb는 독립적으로 -(CH2)l -, -C3-20 사이클로알킬-(CH2)l -, -(CH2)l -C3-20 사이클로알킬-, -C6-20 아릴-(CH2)l -, -(CH2)l -C6-20 아릴-, -NH-(CH2)l - 또는 -(CH2)- 이고, 여기서 l 은 0 내지 10의 정수이고;
Rc는 C1-14 알킬렌 또는 C2-14 알케닐렌이고;
Rd는 C1-20 알킬, C2-20 알케닐 또는 수소이고, 이때 상기 C1-20 알킬 및 C2-20 알케닐은 각각 독립적으로 치환되지 않거나, 또는 1 내지 3개의 C1-20 알킬 또는 C2-20 알케닐로 치환되고;
상기 헤테로아릴은 N, O 및 S로부터 선택된 1 내지 6개의 헤테로원자를 포함하는 방향족 헤테로고리이고, 상기 헤테로사이클릴은 N, O 및 S로부터 선택된 1 내지 6개의 헤테로원자를 포함하는 지방족 헤테로고리이다.
다른 양태에서, 본 발명은 상기 화학식 1의 지질 화합물, 이의 이성질체 또는 이의 염을 포함하는 지질 나노입자 조성물을 제공한다.
이하 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명에서 용어 "할로겐"은 다른 언급이 없으면 F, Cl, Br 또는 I를 의미한다.
용어 "하이드록시"는 -OH 기를 의미한다.
본 발명에서 용어 "알킬(alkyl)"은 선형 또는 분지형의 포화된 탄화수소 기(functional group)를 의미한다. 구제척으로, "C1-6 알킬"은 탄소수 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는다. 구체적으로 C1-6 알킬은 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 1-메틸부틸, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸 등을 포함하나 이들로 한정되지 않는다. 상기 알킬기는 독립적으로 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있으며, 예컨대, 메틸기는 1 내지 3개의 할로겐이나, 알코올(alcohol), 싸이올(thiol), 셀레놀(selenol) 등의 작용기, C1-6 알킬 및 그 외 탄화수소 기로 치환될 수 있다.
용어 "알킬렌(alkylene)"은 에틸렌(-CH2CH2-), 프로필렌(-CH2CH2CH2-)와 같이 양단에 수소가 없는 선형 또는 분지형의 포화된 탄화수소 사슬을 지칭한다. 상기 알킬렌기는 독립적으로 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있다.
용어 "알케닐(alkenyl)"은 하나 이상의 이중결합을 포함하는 선형 또는 분지형의 불포화 탄화수소 기를 의미하고, 상기 알케닐기는 독립적으로 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있다. 일 예로, "C2-6 알케닐"은 2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는다. 구체적으로 C1-6 알케닐은 에테닐(비닐기), n-프로페닐, n-부테닐, 1-메틸-2-프로페닐, 2-메틸-2-프로페닐, n-펜테닐, 1-메틸-2-부테닐, 2-메틸-2-부테닐, n-헥세닐 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
용어 "알케닐렌(alkenylene)"은 프로페닐렌(-CH=CHCH2-), 2-펜테닐렌(-CH2CH=CHCHCH2CH2-)과 같이 적어도 하나의 이중결합을 가지고, 양단에 수소가 없는 선형 또는 분지형의 불포화 탄화수소 사슬을 지칭한다. 상기 알케닐렌기는 독립적으로 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있다.
용어 "알콕시(alkoxy)"는 화학식 '-O-알킬'을 의미하며, 상기 알콕시기는 독립적으로 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있다. 예를 들어, C1-6 알콕시는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, n-부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, n-펜톡시, 이소펜톡시, tert-펜톡시, sec-펜톡시, 네오펜톡시, 헥실옥시 등을 포함하나 이들로 한정되지 않는다. 일 구현예에서 알콕시기는 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있으며, 예컨대 1 내지 3개의 할로겐, 하이드록시 또는 C1-6 알킬 및 그 외 탄화수소기로 치환될 수 있다.
용어"알케닐옥시(alkenyloxy)"는 화학식 '-O-알케닐'을 의미하는 것이고, 상기 알케닐옥시는 독립적으로 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있다. 예를 들어, C2-6 알케닐옥시는 에테닐옥시, n-프로페닐옥시, 이소프로페닐옥시, n-부테닐옥시, 1-메틸-2-프로페닐옥시, 2-메틸-2-프로페닐옥시, n-펜테닐옥시, 1-메틸-2-부테닐옥시, 2-메틸-2-부테닐옥시, n-헥세닐옥시 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 일 구현예에서 알케닐옥시 기는 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있으며, 예컨대 1 내지 3개의 할로겐, 하이드록시 또는 C1-6 알킬 및 그 외 탄화수소기로 치환될 수 있다.
용어 "사이클로알킬(cycloalkyl)"은 하나 이상의 포화 고리 또는 하나 이상의 비-방향족 고리 탄화수소를 의미하고, 이때 비-방향족 고리는 어느 정도의 불포화도를 가질 수 있다. 달리 정의하지 않는 한, 사이클로알킬은 단일 고리 또는 다중 고리일 수 있다. 이때, 상기 다중 고리는 융합(fused) 고리, 가교된(bridged) 고리 또는 스피로(spiro)를 모두 포함하는 의미이다. 상기 사이클로알킬 기는 하나 이상의 치환기로 임의적으로 치환될 수 있다. 본 발명의 일 구현예에서, "C3-14 사이클로알킬"은 고리를 형성하는 탄소수 3 내지 14의 사이클로알킬을 의미한다. 일 구현예에서 상기 사이클로알킬 기의 각각의 고리의 0, 1, 2, 3 또는 4개의 원자는 치환기로 치환될 수 있다. C3-14 사이클로알킬 기의 대표적인 예는 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 사이클로헵틸, 사이클로펜텐일, 사이클로펜타다이엔일, 사이클로헥센일, 사이클로헥사다이엔일, 사이클로옥틸, 바이사이클로[1.1.0]부틸, 바이사이클로[2.2.1]헵틸, 아다만틸 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
용어 "아릴(aryl)"은 일환형 또는 이환형 방향족 고리기를 지칭한다. 즉, 본 명세서에서 아릴은 달리 정의하지 않는 한 페닐, 나프틸 등과 바이아릴을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 구현예에서 C6-10 아릴은 탄소수 6 내지 10의 방향족 고리를 지칭한다. 일 구현예에서 아릴 기의 각각의 고리의 0, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6개의 원자는 치환기로 치환될 수 있다.
용어 "헤테로아릴(heteroaryl)"은 N, O 및 S로부터 선택된 1 내지 6개의 헤테로원자를 포함하는 방향족 5원 내지 10원 일환 또는 이환 헤테로고리를 지칭한다. 즉, 헤테로아릴은 N, O 및 S로부터 선택된 1 내지 6개의 헤테로원자를 포함하는 5원 또는 6원의 방향족 헤테로고리이거나, 또는 상기 헤테로아릴 고리가 벤젠 고리 또는 다른 헤테로아릴 고리에 융합된 2환식 고리일 수 있다. 일 구현예에서, 헤테로아릴 기의 각각의 고리의 0, 1, 2, 3, 또는 4개의 원자는 치환기로 치환될 수 있다. 상기 헤테로아릴의 대표적인 예로는 피롤일, 푸란일, 티오펜일, 피라졸일, 이미다졸일, 이속사졸일, 옥사졸일, 이소티아졸일, 티아졸일, 1,2,3-트라이아졸일, 1,3,4-트라이아졸일, 1-옥사-2,3-다이아졸일, 1-옥사-2,4-다이아졸일, 1-옥사-2,5-다이아졸일, 1-옥사-3,4-다이아졸일, 1-티아-2,3-다이아졸일, 1-티아-2,4-다이아졸일, 1-티아-2,5-다이아졸일, 1-티아-3,4-다이아졸일, 테트라졸일, 피리딘일, 피리다진일, 피리미딘일, 피라진일, 인돌일, 이소인돌일, 벤조푸란일, 벤조티오펜일, 인다졸일, 벤즈이미다졸일, 벤조트라이아졸일, 피롤로[2,3-b]피리딘일, 피롤로[2,3-c]피리딘일, 피롤로[3,2-c]피리딘일, 피롤로[3,2-b]피리딘일, 이미다조[4,5-b]피리딘일, 이미다조[4,5-c]피리딘일, 피라졸로[4,3-d]피리딘일, 피라졸로[4,3-c]피리딘일, 피라졸로[3,4-c]피리딘일, 피라졸로[3,4-b]피리딘일, 푸린일, 인돌리진일, 이미다조[1,2-a]피리딘일, 이미다조[1,5-a]피리딘일, 피라졸로[1,5-a]피리딘일, 피롤로[1,2-b]피리다진일, 이미다조[1,2-c]피리미딘일, 퀴놀린일, 이소퀴놀린일, 신놀린일, 아자퀴나졸린일, 퀴녹살린일, 프탈라진일, 1,6-나프티리딘일, 1,7-나프티리딘일, 1,8-나프티리딘일, 1,5-나프티리딘일, 2,6-나프티리딘일, 2,7-나프티리딘일, 피리도[3,2-d]피리미딘일, 피리도[4,3-d]피리미딘일, 피리도[3,4-d]피리미딘일, 피리도[2,3-b]피리미딘일, 피리도[2,3-b]피라진일, 피리도[3,4-b]피라진일, 피리미도[5,4-d]피리미딘일, 피라지노[2,3-b]피라진일, 피리미도[4,5-d]피리미딘일 및 이와 유사한 그룹을 들 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
용어 "헤테로사이클릴(heterocyclyl)"은 탄소 원자 이외에 N, O 및 S로부터 선택된 1 내지 4개의 헤테로원자를 포함하는 포화되거나 부분적으로 불포화된 고리를 의미한다. 달리 정의하지 않는 한, 헤테로사이클릴은 단일 고리 또는 다중 고리일 수 있다. 예를 들어, "3 내지 14원 헤테로사이클릴"은 고리를 형성하는 원자가 3 내지 14개 포함되는 지방족 헤테로 고리를 의미하고, 3원 내지 6원 지방족 헤테로고리, 또는 상기 헤테로사이클릴 고리가 벤젠 고리 또는 다른 헤테로사이클릴 고리에 융합된 2환식 고리를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 헤테로사이클릴 기의 각각의 고리의 0, 1, 2, 3, 또는 4개의 원자는 치환기로 치환될 수 있다. 예를 들어, 헤테로사이클릴은 아제티디닐, 피롤리디닐, 테트라하이드로푸라닐, 테트라하이드로-티에닐, 피라졸리디닐, 이미다졸리디닐, 옥사졸리디닐, 아이소옥사졸리디닐, 티아졸리디닐, 디옥솔릴, 피페리디닐, 테트라하이드로피라닐, 테트라하이드로티오피라닐, 피페라지닐, 모르폴리닐, 티오모르폴리닐, 1,1-다이옥소-티오모르폴린-4-일, 아제파닐, 다이아제파닐, 호모피페라지닐, 옥사제파닐, 인돌릴, 이소인돌릴, 디하이드로인돌릴, 디옥소이소인돌리닐, 디하이드로푸릴, 디하이드로이미다졸리닐, 디하이드로옥사졸릴, 디하이드로벤조디옥시닐, 테트라하이드로피리디닐, 디하이드로피라닐, 디하이드로벤조퓨라닐, 벤조디옥솔릴, 또는 벤조디옥사닐 및 이와 유사한 그룹을 들 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
용어 "핵염기(nucleobase)"는 RNA나 DNA 핵산의 단위체인 뉴클레오티드(nucleotide)를 구성하는 성분 중 하나로, 질소를 함유한 생물학적 화합물이다. 구체적으로 RNA에서 발견되는 주요 핵염기는 아데닌(Adenine), 구아닌(Guanine), 사이토신(Cytosine) 및 유라실(Uracil)이다. 핵염기는 자연적으로 발생하거나 변형될 수 있다. 특정 구현예에서,　핵염기는 또 다른 핵산의　핵염기에 수소 결합할 수 있는 임의의　원자　또는　원자단을 함유할 수 있다. 예컨데, 상기 핵염기는 자연적으로 발생된 핵염기로서, 퓨린　핵염기인 아데닌(A) 및　구아닌(G), 피리미딘 핵염기인 티민(T), 시토신(C) 및 우라실(U)을 포함한다. 또한, 상기 핵염기는 당업자에게 공지된 여러가지의 변형된　핵염기　또는　핵염기　모방체를 포함한다.
용어 "아미노산(amino acid)"은 단백질(protein)을 구성하는 화합물 또는 단위체로, 화학식 NH2CHRnCOOH로 나타낼 수 있는, 아미노기(NH2)와 카르복시기(-COOH)를 포함하는 화합물을 지칭한다.
용어 "치환"은, 지정된 원자 상의 원자가(valence)를 초과하지 않으면서 이러한 치환으로부터 화학적으로 안정한 화합물이 되도록, 분자 구조체 내의 수소 원자를 치환기로 대체하는 것을 지칭한다. 예를 들어 "그룹 A가 치환기 B로 치환"된다는 것은, 그룹 A의 골격을 구성하는 탄소 등의 원자에 결합된 수소 원자가 치환기 B로 대체되어, 그룹 A와 치환기 B가 공유 결합을 형성함을 의미할 수 있다.
용어 "치환기"는 모핵이 되는 기에 결합한 다른 기이고, 치환기는 하나 이상일 수 있다. 복수개의 치환기가 있을 경우, 각각의 치환기는 동일해도 되고, 서로 달라도 된다. 모핵인 기와 치환기가 모두 탄화수소 기인 경우, 모핵의 탄소 원자 수에는 치환기의 탄소 원자의 수를 포함하지 않는다. 예를 들어, 치환기로서 메톡시기(-O-CH3)를 갖는 부틸기(-C4H9)는 C1 알콕시기, C4 알킬기로 분류한다.
용어 "이성질체"는 다중 입체이성질체를 의미한다. 본 발명의 구현예들은 제조 과정에서 다중 입체이성질체가 생성될 수 있다. 특정 입체이성질체가 표시되지 않은 경우, 반응 시 생성될 수 있는 모든 입체이성질체를 포함할 수 있다.
용어 "활성 물질"은 생물학적 활성 물질을 의미하며, 대상체에게 투여될 때, 치료적, 진단적 및/또는 예방적 효과를 가지거나/가지고 목적하는 생물학적 및/또는 약리학적 효과를 유도하는 임의의 물질을 지칭한다. 이러한 활성 물질은 세포독소, 방사성 이온, 화학 치료제, 저분자 약물, 단백질, 핵산 등을 포함하지만, 이들로 한정되지 않는다. 활성 물질은 세포 또는 장기에 전달될 때, 세포, 장기, 또는 다른 신체 조직 또는 계에서 바람직한 변화를 나타낼 수 있으며, 하나 이상의 질환, 장애, 또는 병태의 치료에 유용할 수 있다. 구체적인 예로, 상기 활성 물질은 siRNA, shRNA, rRNA, tRNA, mRNA, miRNA, saRNA, circRNA, DNA, cDNA, 플라스미드(plasmid), DNAzyme, ribozyme, PNA, 앱타머 (aptamer), antisense oligonucleotide, CRISPR, 단백질, 탄수화물 또는 약물 등을 지칭할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 하기의 약어가 전반에 걸쳐 사용된다: "Ac"는 아세틸을 의미하고, "AcO" 또는 "OAc"는 아세톡시를 의미하고, "ACN"은 아세토니트릴을 의미하고, "aq"는 수성을 의미하고, "BOC", "Boc" 또는 "boc"는 N-tert-부톡시카보닐을 의미하고, "Bn"은 벤질을 의미하고, "Bu"는 부틸을 의미하고, "nBu"는 노말-부틸을 의미하고, "tBu"는 tert-부틸을 의미하고, "Cbz"는 벤질옥시카보닐을 의미하고, "DCC"는 N,N′-다이싸이클로헥실 카보다이이마이드를 의미하고, "DCM"은 메틸렌 클로라이드(CH2Cl2)를 의미하고, "DEA"는 다이에틸아민을 의미하고, "DIPEA"는 다이이소프로필 에틸 아민을 의미하고, "DMF"는 N,N-다이메틸 폼아미드를 의미하고, "DMSO"는 다이메틸설폭사이드를 의미하고, "EDC"는 1-에틸-3-(3-다이메틸아미노프로필)카복시다이이마이드를 의미하고, "EDTA"는 에틸렌다이아민테트라 아세트산을 의미하고, "Et"는 에틸을 의미하고, "EtOAc"는 에틸 아세테이트를 의미하고, "EtOH"는 에탄올을 의미하고, "HATU"는 (1-[비스(다이메틸아미노)메틸렌]-1H-1,2,3-트라이아졸로[4,5-b]피리디니움 3-옥사이드 헥사플루오로포스페이트를 의미하고, "HOAc" 또는 "AcOH"는 아세트산을 의미하고 "IPA"는 이소프로필 알코올을 의미하고, "LAH"는 리튬 알루미늄 하이드라이드를 의미하고, "mCPBA"는 메타-클로로퍼옥시-벤조산을 의미하고, "Me"는 메틸을 의미하고, "MeOH"는 메탄올을 의미하고, "MS"는 질량분광법을 의미하고, "MTBE"는 메틸 tert-부틸 에테르를 의미하고, "NHS"는 N-클로로석신이미드를 의미하고, "Ph"는 페닐을 의미하고, "PyBOP"는 벤조트라이아졸-1-일옥시트라이피롤리디노포스포늄 헥사플루오로포스페이트를 의미하고, "TFA"는 트라이플루오로아세트산을 의미하고, "THF"는 테트라하이드로푸란을 의미하고, "TLC"는 박층 크로마토그래피를 의미하고, "Rf"는 체류 분율을 의미하고, "rt"는 체류시간을 의미하고, "r.t."는 상온을 의미하고, "h"는 시간을 의미하고, "min"은 분을 의미하고, "s"는 초를 의미하고, "equiv."는 당량을 의미하고, "sat."는 포화를 의미한다.
도 1은 mRNA-LNP의 구조 및 이를 구성하는 종래의 지질 화합물 구조의 예를 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 일반적으로 지질 나노입자(LNP) 전달체는 활성 물질을 감싸는 4가지 지질 화합물로 구성되어, (A) 양이온성 지질(cationic lipid) 또는 (약)산성환경에서 양이온성을 띄는 이온화가능 지질(ionizable lipid), (B) LNP의 가장 바깥쪽에 층을 형성하는 인지질(phospholipid), (C) LNP 내부의 빈 공간을 채워 경도를 증가시키는 콜레스테롤(cholesterol; 구조 지질) 및 (D) LNP의 표면에 주로 분포하며 LNP 구조 안정화에 기여하고 물에 대한 용해도를 증가시키는 페길화 지질(PEG(poly(ethyleneglycol))-지질; PEG-lipid)을 포함한다. 여기서 이온화가능 지질(ionizable lipid)이 활성 물질과 (약)산성 환경에서 상호작용하여, 그 표면을 둘러싸면서 활성 물질을 고정시키는 역할을 할 수 있다. 상기 활성 물질은 siRNA, shRNA, rRNA, tRNA, mRNA, miRNA, saRNA, circRNA, DNA, cDNA, 플라스미드(plasmid), DNAzyme, ribozyme, PNA, 앱타머 (aptamer), antisense oligonucleotide, CRISPR, 단백질, 탄수화물, 약물 등을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지질 화합물과 mRNA의 결합 양상을 나타낸 것이다.
도 2에 따르면, 종래의 지질 화합물은 양이온화가 가능한 3차 아민을 중심으로 하여, 소수성의 지질꼬리(lipid tail)와 극성을 띄는 헤드그룹(head group; 예를 들어 hydroxy group)을 가진다. 이에 비해 본 발명의 지질 화합물은 추가 상호작용기(additional interactive group; 노란색 별 모양)를 더 포함한다.
일 실시예에 따른 지질 화합물에서, 상기 3차 아민 부분은 (약)산성의 환경에서 양이온성을 나타낼 수 있고, 이와 활성 물질의 음이온성을 띄는 부분 간에 인력이 형성된다. 이때, 상기 추가 상호작용기는 상기 활성 물질의 다른 부분과 추가적인 상호 작용(additional interaction)을 형성할 수 있다. 상기 추가적인 상호 작용은, 수소 결합(hydrogen bonding), 파이-파이 상호작용(π-π interaction) 등의 비공유성 결합을 의미할 수 있다.
즉, 상기 지질 화합물과 상기 활성 물질의 사이에서, 정전기적 상호작용(electrostatic interaction)이나 수소 결합 및 파이-파이 상호작용 등의 인력이 형성되고, 이에 따라 상기 지질 화합물과 활성 물질 간의 안정성(stability) 및 이를 함유한 지질 나노입자(LNP)의 안정성(stability)이 증대될 수 있다.
본 발명은 하기 화학식 1의 지질 화합물, 이의 이성질체 또는 이의 염을 제공한다:
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상기 식에서,
R1은 수소, 하이드록시, C1-6 알킬, C2-6 알케닐, C1-6 알콕시, C2-6 알케닐옥시, -CN, -NO2, -N(R)2, -C(=O)R, -C(=O)OR, -OC(=O)R, -C(=O)N(R)2, -NRC(=O)R, -NRC(=O)N(R)2, -NRC(=S)N(R)2, C3-14 사이클로알킬, 5-10원 헤테로아릴, 3-14원 헤테로사이클릴, -O-5-10원 헤테로아릴 또는 -O-3-14원 헤테로사이클릴이고, 이때 상기 C1-6 알킬, C2-6 알케닐, C1-6 알콕시, C2-6 알케닐옥시, C3-14 사이클로알킬, 5-10원 헤테로아릴, 3-14원 헤테로사이클릴, -O-5-10원 헤테로아릴 및 -O-3-14원 헤테로사이클릴은 각각 독립적으로 치환되지 않거나, 또는 1내지 3개의 할로겐 또는 C1-6 알킬로 치환될 수 있고;
X1은 단순 결합, -CO-C1-6 알킬, -CO-C2-6 알케닐, -C(=O)NR-, -NRC(=O)-, -NRC(=O)NR-, -NRC(=S)NR-, C6-10 아릴, C3-14 사이클로알킬, 5-10원 헤테로아릴, 3-14원 헤테로사이클릴, 핵염기(nucleobase), 아미노산 단량체(monomer) 또는 아미노산 올리고머(oligomer)이고, 이때 상기 -CO-C1-6 알킬, -CO-C2-6 알케닐, C6-10 아릴, C3-14 사이클로알킬, 5-10원 헤테로아릴, 3-14원 헤테로사이클릴, 핵염기(nucleobase), 아미노산 단량체(monomer) 및 아미노산 올리고머(oligomer)는 각각 독립적으로 치환되지 않거나, 또는 1내지 3개의 할로겐 또는 C1-6 알킬로 치환될 수 있고;
L1은 C1-14 알킬렌, C2-14 알케닐렌, M, RaM, MRa, MRaM1 또는 RaMRb이고;
n은 1 내지 5의 정수이되, 상기 n이 2 내지 5일 때, X1 및 L1은 각각의 경우에 독립적으로 선택되고;
L2는 C1-14 알킬렌, C2-14 알케닐렌, M, RaM, MRa, MRaM1 또는 RaMRb이되, 상기 L2는 상기 L1과 동일하거나 상이하고;
Y는 수소, -(CH2)m OH, -(CH2)m SH 또는 -(CH2)m SeH이고, 여기서 m은 0 내지 5의 정수이고;
R2 및 R3은 각각 독립적으로 C1-30 알킬, C2-30 알케닐, 또는 RcMRd이고, 이때 상기 C1-30 알킬 및 C2-30 알케닐은 각각 독립적으로 치환되지 않거나, 또는 1 내지 3개의 C1-16알킬 또는C2-16알케닐로 치환되고;
M 및 M1은 각각 독립적으로 -NHC(=O)-, -C(=O)NH-, -C(=O)O-, -OC(=O)-, -C(=O)-, -NH-, -S-, -SS-, -O-, -S(O)2-, -C(=O)S-, -SC(=O)-, -NHC(=O)NH-, -NHC(=O)O- 또는 -OC(=O)NH-이고;
R은 각각 독립적으로 수소, C1-6 알킬, C2-6 알케닐, C3-14 사이클로알킬, 5-10원 헤테로아릴 또는 3-14원 헤테로사이클릴이며;
Ra 및 Rb는 독립적으로 -(CH2)l -, -C3-20 사이클로알킬-(CH2)l -, -(CH2)l -C3-20 사이클로알킬-, -C6-20 아릴-(CH2)l -, -(CH2)l -C6-20 아릴-, -NH-(CH2)l - 또는 -(CH2)- 이고, 여기서 l 은 0 내지 10의 정수이고;
Rc는 C1-14 알킬렌 또는 C2-14 알케닐렌이고;
Rd는 C1-20 알킬, C2-20 알케닐 또는 수소이고, 이때 상기 C1-20 알킬 및 C2-20 알케닐은 각각 독립적으로 치환되지 않거나, 또는 1 내지 3개의 C1-20 알킬 또는 C2-20 알케닐로 치환되고;
상기 헤테로아릴은 N, O 및 S로부터 선택된 1 내지 6개의 헤테로원자를 포함하는 방향족 헤테로고리이고, 상기 헤테로사이클릴은 N, O 및 S로부터 선택된 1 내지 6개의 헤테로원자를 포함하는 지방족 헤테로고리이다.
일 구현예로서, 상기 화학식 1의 화합물에서 R1은 수소, 하이드록시, C1-6 알킬, C1-6 알콕시, -CN, -NO2, -NH2, -C(=O)-C1-3 알킬, -C(=O)NH2, -NHC(=O)-C1-3 알킬, -NHC(=O)NH2, 또는 -NHC(=S)NH2일 수 있다.
일 구현예로서, 상기 화학식 1의 화합물에서 X1은 단순 결합, C1-6 알킬-CO-, C2-6 알케닐-CO-, -C(=O)NH-, -C(=O)N(CH3)-, -NHC(=O)-, -N(CH3)C(=O)-, -NHC(=O)NH-, -N(CH3)C(=O)NH-, -NHC(=S)NH- 또는 -N(CH3)C(=S)NH- 일 수 있다.
다른 예로, X1은 5-10원의 헤테로아릴일 수 있다.
구체적으로, 상기 X1은 피롤일, 푸란일, 티오펜일, 피라졸일, 이미다졸일, 이속사졸일, 옥사졸일, 이소티아졸일, 티아졸일, 1,2,3-트라이아졸일, 1,3,4-트라이아졸일, 1-옥사-2,3-다이아졸일, 1-옥사-2,4-다이아졸일, 1-옥사-2,5-다이아졸일, 1-옥사-3,4-다이아졸일, 1-티아-2,3-다이아졸일, 1-티아-2,4-다이아졸일, 1-티아-2,5-다이아졸일, 1-티아-3,4-다이아졸일, 테트라졸일, 피리딘일, 피리다진일, 피리미딘일, 피라진일, 인돌일, 이소인돌일, 벤조푸란일, 벤조티오펜일, 인다졸일, 벤즈이미다졸일, 벤조트라이아졸일, 피롤로[2,3-b]피리딘일, 피롤로[2,3-c]피리딘일, 피롤로[3,2-c]피리딘일, 피롤로[3,2-b]피리딘일, 이미다조[4,5-b]피리딘일, 이미다조[4,5-c]피리딘일, 피라졸로[4,3-d]피리딘일, 피라졸로[4,3-c]피리딘일, 피라졸로[3,4-c]피리딘일, 피라졸로[3,4-b]피리딘일, 푸린일, 인돌리진일, 이미다조[1,2-a]피리딘일, 이미다조[1,5-a]피리딘일, 피라졸로[1,5-a]피리딘일, 피롤로[1,2-b]피리다진일, 이미다조[1,2-c]피리미딘일, 퀴놀린일, 이소퀴놀린일, 신놀린일, 아자퀴나졸린일, 퀴녹살린일, 프탈라진일, 1,6-나프티리딘일, 1,7-나프티리딘일, 1,8-나프티리딘일, 1,5-나프티리딘일, 2,6-나프티리딘일, 2,7-나프티리딘일, 피리도[3,2-d]피리미딘일, 피리도[4,3-d]피리미딘일, 피리도[3,4-d]피리미딘일, 피리도[2,3-b]피리미딘일, 피리도[2,3-b]피라진일, 피리도[3,4-b]피라진일, 피리미도[5,4-d]피리미딘일, 피라지노[2,3-b]피라진일, 또는 피리미도[4,5-d]피리미딘일일 수 있고, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로, X1은 핵염기(nucleobase)일 수 있다. 상기 핵염기는 아데닌(Adenine), 구아닌(Guanine), 사이토신(Cytosine) 또는 유라실(Uracil)일 수 있고, 그 치환체나 변형을 포함할 수 있다.
또 다른 예로, X1은 아미노산(amino acid) 단량체일 수 있다. 상기 아미노산 단량체는 알라닌(Alanine), 발린(Valine), 이소류신(Isoleucine), 류신(Leucine), 메티오닌(Methionine), 페닐알라닌(Phenylalanine), 티로신(Tyrosine), 트립토판(Tryptophan), 라이신(Lysine), 아르기닌(Arginine), 히스티딘(Histidine), 아스파르트산(Aspartic acid), 글루탐산(Glutamic acid), 세린(Serine), 트레오닌(Threonine), 아스파라긴(Asparagine), 글루타민(Glutamine), 시스테인(Cysteine), 글리신(Glycine), 또는 프롤린(Proline) 일 수 있다.
또 다른 예로, X1은 아미노산 올리고머일 수 있다. 상기 아미노산 올리고머는 상기 아미노산 단량체가 2개 내지 20개로 중합된 소중합체일 수 있다. 이때, 각각의 아미노산 단량체는 알라닌(Alanine), 발린(Valine), 이소류신(Isoleucine), 류신(Leucine), 메티오닌(Methionine), 페닐알라닌(Phenylalanine), 티로신(Tyrosine), 트립토판(Tryptophan), 라이신(Lysine), 아르기닌(Arginine), 히스티딘(Histidine), 아스파르트산(Aspartic acid), 글루탐산(Glutamic acid), 세린(Serine), 트레오닌(Threonine), 아스파라긴(Asparagine), 글루타민(Glutamine), 시스테인(Cysteine), 글리신(Glycine), 또는 프롤린(Proline)으로 이루어진 그룹에서 독립적으로 선택될 수 있다.
일 구현예로서, 상기 화학식 1의 화합물에서 L1은 C1-14 알킬렌, C 2-14 알케닐렌, M, RaM, MRa, MRaM1 또는 RaMRb일 수 있다.
상기 M 및 M1은 독립적으로 -NHC(=O)-, -C(=O)NH-, -C(=O)O-, -OC(=O)-, -C(=O)-, -NH-, -S-, -SS-, -O-, -S(O)2-, -C(=O)S-, -SC(=O)-, -NHC(=O)NH-, -NHC(=O)O- 또는 -OC(=O)NH-일 수 있다. 즉, 상기 M 및 M1은 Ra의 양단에서 서로 동일하거나 다르게 선택될 수 있다.
상기 Ra 및 Rb는 독립적으로 -(CH2)l -, -C3-20 사이클로알킬-(CH2)l -, -(CH2)l -C3-20 사이클로알킬-, -C4-20 아릴-(CH2)l -, -(CH2)l -C4-20 아릴-이고, 여기서 l 은 0 내지 10의 정수일 수 있다. 즉, 상기 Ra 및 Rb는 M의 양단에서 서로 동일하거나 다르게 선택될 수 있다.
일 구현예로서, 상기 화학식 1의 화합물에서 n은 1 내지 5의 정수일 수 있다. 상기 n이 2 내지 5일 때, 상기 X1 및 상기 L1은, 각각의 경우에 독립적으로 선택될 수 있다. 이에 따라 각각의 X1은 모두 동일하거나 다르게 선택될 수 있고, 각각의 L1은 모두 동일하거나 다르게 선택될 수 있다.
일 구현예로서, 상기 화학식 1의 화합물에서 L2는 C1-14 알킬렌, C2-14 알케닐렌, M, RaM, MRa, MRaM1 또는 RaMRb일 수 있다. 상기 L2는 상기 L1과 동일하거나 상이할 수 있다. 상기 L2을 구성하는 상기 M, M1, Ra 및 Rb은 상술한 것과 동일하다.
일 구현예로서, 상기 화학식 1의 화합물에서 Y는 수소, -(CH2)m OH, -(CH2)m SH 또는 -(CH2)m SeH이고, 여기서 m은 0 내지 5의 정수일 수 있다.
일 구현예로서, 상기 화학식 1의 화합물에서 R2 및 R3은 각각 독립적으로 C1-30 알킬, C2-30 알케닐, 또는 RcMRd 일 수 있다. 이때, 상기 C1-30 알킬 및 C2-30 알케닐은 각각 독립적으로 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있으며, 예컨대 C1-16 알킬 또는 C2-16 알케닐로 치환될 수 있다.
상기 M은 독립적으로 -NHC(=O)-, -C(=O)NH-, -C(=O)O-, -OC(=O)-, -C(=O)-, -NH-, -S-, -SS-, -O-, -S(O)2-, -C(=O)S-, -SC(=O)-, -NHC(=O)NH-, -NHC(=O)O- 또는 -OC(=O)NH-일 수 있다.
상기 Rc는 C1-14 알킬렌 또는 C2-14 알케닐렌일 수 있다.
상기 Rd는 C1-20 알킬, C2-20 알케닐 또는 수소이고, 이때 상기 C1-20 알킬 및 C2-20 알케닐은 각각 독립적으로 치환되지 않거나, 또는 1 내지 3개의 C1-20알킬 또는 C2-20알케닐로 치환될 수 있다.
상기 화학식 1의 염은 인간을 비롯한 포유 동물에 대한 독성이 낮아야 하며, 모 화합물의 생물학적 활성 및 물리화학적 특성에 임의의 부정적인 영향을 주지 않아야 한다. 예를 들어, 상기 염은 유리 산(free acid)에 의해 형성된 산부가염일 수 있다.
상기 유리 산으로는 무기 산 또는 유기 산을 사용할 수 있으며, 이때 무기 산은 염산, 황산, 질산, 인산, 과염소산, 브롬산 등일 수 있고, 유기 산은 아세트산, 메탄설폰산, 에탄설폰산, p-톨루엔설폰산, 푸마르산, 말레산, 말론산, 프탈산, 석신산, 락트산, 시트르산, 글루콘산, 타르타르산, 살리실산, 말산, 옥살산, 벤조산, 엠본산, 아스파트산, 글루탐산 등일 수 있다.
상기 산부가염은 통상의 방법, 예를 들어 상기 화학식 1의 화합물을 과량의 산 수용액에 용해시키고, 이 염을 수혼화성 유기 용매, 예를 들어 메탄올, 에탄올, 아세톤 또는 아세토니트릴을 사용하여 침전시켜서 제조될 수 있다.
또한, 상기 염은 알칼리금속염(나트륨염 등) 또는 알칼리토금속염(칼륨염 등)일 수 있다.
상기 알칼리금속염 또는 알칼리토금속염은, 예를 들어 상기 화학식 1의 화합물을 과량의 알칼리금속 수산화물 또는 알칼리토금속 수산화물 용액 중에 용해시키고, 미용해된 화합물 염을 여과한 후 여액을 증발 및 건조시켜 얻을 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 2의 화합물일 수 있다:
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상기 식에서,
j 와 k는 독립적으로 1 내지 12의 정수이고;
M2 및 M3는 각각 독립적으로 -NHC(=O)-, -C(=O)NH-, -C(=O)O-, -OC(=O)-, -C(=O)-, -NH-, -S-, -SS-, -O-, -S(O)2-, -C(=O)S-, -SC(=O)-, -NHC(=O)NH-, -NHC(=O)O- 또는 -OC(=O)NH-이고;
R4, R5, R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소, C1-24 알킬 또는 C2-24 알케닐이고, 이때 상기 C1-24 알킬 및 C2-24 알케닐은 각각 독립적으로 치환되지 않거나, 또는 1 내지 3개의 C1-20 알킬 또는 C2-20 알케닐로 치환된다.
일 구현예로서, 상기 화학식 2의 화합물에서 R1, n, X1, L1, L2 및 Y는 상기 화학식 1의 화합물에서 설명한 바와 같다.
일 구현예로서, 상기 화학식 2의 화합물에서 j 와 k는 각각 독립적으로 1 내지 12의 정수일 수 있다.
일 구현예로서, 상기 화학식 2의 화합물에서 M2 및 M3는 각각 독립적으로 -NHC(=O)-, -C(=O)NH-, -C(=O)O-, -OC(=O)-, -C(=O)-, -NH-, -S-, -SS-, -O-, -S(O)2-, -C(=O)S-, -SC(=O)-, -NHC(=O)NH-, -NHC(=O)O- 또는 -OC(=O)NH-일 수 있다.
일 구현예로서, 상기 화학식 2의 화합물에서 R4, R5, R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소, C1-24 알킬 또는 C2-24 알케닐이고, 이때 상기 C1-24 알킬 및 C2-24 알케닐은 각각 독립적으로 치환되지 않거나, 또는 1 내지 3개의 C1-20 알킬 또는 C2-20 알케닐로 치환될 수 있다.
본 발명에 따른 상기 화학식 1의 화합물의 구체적인 예는 아래와 같으며, 이에 한정되는 것은 아니다:
(1) 헵타데칸-9-일 8-((6-아세타미도-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(2) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-유레이도헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(3) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(3-메틸유레이도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(4) 헵타데칸-9-일 17-하이드록시-3,11-다이옥소-19-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-7-옥사-2,4,10,12,19-펜타아자헵타코사노-27-에이트;
(5) 헵타데칸-9-일 25-하이드록시-3,11,19-트라이옥소-27-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-7,15-다이옥사-2,4,10,12,18,20,27-헵타아자펜타트리아콘타노-35-에이트;
(6) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(3-메틸타이오유레이도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(7) 헵타데칸-9-일 8-((6-(사이클로펜테인카복시아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(8) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-((R)-피롤리딘-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(9) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-((S)-피롤리딘-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(10) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-((R)-1-메틸피롤리딘-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(11) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-((S)-1-메틸피롤리딘-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(12) 헵타데칸-9-일 8-((6-(사이클로헥세인카복시아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(13) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(피페라진-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(14) 헵타데칸-9-일 8-((6-(1,4-다이메틸피페라진-2-카복시아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(15) 헵타데칸-9-일 8-((6-(2-(1,4-다이메틸피페라진-2-일)아세트아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(16) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(17) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(18) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(19) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(20) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(4-나이트로-1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(21) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(3-하이드록시-1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(22) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(4-하이드록시-1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(23) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(5-하이드록시-1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(24) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(3-하이드록시-1-메틸-1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(25) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(4-하이드록시-1-메틸-1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(26) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(5-하이드록시-1-메틸-1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(27) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(4-하이드록시-1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(28) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(5-하이드록시-1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(29) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(2-하이드록시-1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(30) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(4-하이드록시-1-메틸-1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(31) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(5-하이드록시-1-메틸-1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(32) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(2-하이드록시-1-메틸-1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(33) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-이미다졸-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(34) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-이미다졸-4-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(35) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(2-하이드록시-1H-이미다졸-4-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(36) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-이미다졸-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(37) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-이미다졸-4-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(38) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-이미다졸-5-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(39) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(2-하이드록시-1-메틸-1H-이미다졸-4-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(40) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(2-하이드록시-1-메틸-1H-이미다졸-5-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(41) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피라졸-4-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(42) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피라졸-5-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(43) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-피라졸-4-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(44) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-피라졸-5-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(45) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-피라졸-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(46) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(아이소옥사졸-5-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(47) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(아이소옥사졸-4-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(48) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(옥사졸-5-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(49) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(옥사졸-4-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(50) 헵타데칸-9-일 8-((6-(퓨란-3-카복시아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(51) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(싸이오펜-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(52) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(피콜린아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(53) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(니코틴아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(54) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(아이소니코틴아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(55) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(피리다진-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(56) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(피리다진-4-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(57) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(피라진-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(58) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(피리미딘-4-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(59) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(피리미딘-5-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(60) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(피리미딘-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(61) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-인돌-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(62) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-인돌-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(63) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-인돌-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(64) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-인돌-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(65) 헵타데칸-9-일 8-((6-(4-아미노-2-옥소-1,2-다이하이드로피리미딘-1-카복시아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(66) 헵타데칸-9-일 8-((6-(2,4-다이옥소-1,2,3,4-테트라하이드로피리미딘-1-카복시아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(67) 헵타데칸-9-일 8-((6-(6-아미노-9H-퓨린-9-카복시아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(68) 헵타데칸-9-일 8-((6-(2-아미노-6-옥소-6,9-다이하이드로-1H-퓨린-9-카복시아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(69) 헵타데칸-9-일 8-((6-(2-(4-아미노-2-옥소피리미딘-1(2H)-일)아세트아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(70) 헵타데칸-9-일 8-((6-(2-(2,4-다이옥소-3,4-다이하이드로피리미딘-1(2H)-일)아세트아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(71) 헵타데칸-9-일 8-((6-(2-(6-아미노-9H-퓨린-9-일)아세트아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(72) 헵타데칸-9-일 8-((6-(2-(2-아미노-6-옥소-1,6-다이하이드로-9H-퓨린-9-일)아세트아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(73) 헵타데칸-9-일 8-((6-((S)-2-아미노-5-구아니디노펜탄아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(74) 헵타데칸-9-일 8-((6-((S)-2-아세트아미도-5-구아니디노펜탄아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(75) 헵타데칸-9-일 8-((6-((S)-2-아미노-3-(1H-이미다졸-5-일)프로판아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(76) 헵타데칸-9-일 8-((6-((S)-2-아세트아미도-3-(1H-이미다졸-5-일)프로판아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(77) 헵타데칸-9-일 8-((6-((S)-2-아미노-3-(1H-인돌-3-일)프로판아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(78) 헵타데칸-9-일 8-((6-((S)-2-아세트아미도-3-(1H-인돌-3-일)프로판아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(79) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-((S)-피롤리딘-2-카복시아미도) 헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(80) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-((S)-1-메틸피롤리딘-2-카복시아미도) 헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(81) 헵타데칸-9-일 (6S,9S)-1,6-다이아미노-9-(3-구아니디노프로필)-16-하이드록시-1-이미노-7,10-다이옥소-18-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-2,8,11,18-테트라아자헥사코사노-26-에이트;
(82) 헵타데칸-9-일 8-((6-((S)-2-((S)-2-아미노-3-1H-이미다졸-5-일)프로판아미도)-5-구아니디노펜탄아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(83) 헵타데칸-9-일 8-((6-((S)-2-((S)-2-아미노-3-(1H-이미다졸-5-일)프로판아미도)-3-(1H-이미다졸-5-일)프로판아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(84) 헵타데칸-9-일 (6S,9S)-9-((1H-이미다졸-5-일)메틸)-1,6-다이아미노-16-하이드록시-1-이미노-7,10-다이옥소-18-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-2,8,11,18-테트라아자헥사코사노-26-에이트;
(85) 헵타데칸-9-일 (6R,9S,12S)-1,6-다이아미노-9,12-비스(3-구아니디노프로필)-19-하이드록시-1-이미노-7,10,13-트라이옥소-21-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-2,8,11,14,21-펜타아자노나코사노-29-에이트;
(86) 헵타데칸-9-일 (6S,9S)-1-아미노-6-((R)-2-아미노-3-(1H-이미다졸-5-일)프로판아미도)-9-(3-구아니디노프로필)-16-하이드록시-1-이미노-7,10-다이옥소-18-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-2,8,11,18-테트라아자헥사코사노-26-에이트;
(87) 헵타데칸-9-일 (2R,5S,8S)-5-((1H-이미다졸-5-일)메틸)-2-아미노-8-(3-구아니디노프로필)-15-하이드록시-1-(1H-이미다졸-5-일)-3,6,9-트라이옥소-17-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-4,7,10,17-테트라아자펜타코사노-25-에이트;
(88) 헵타데칸-9-일 (6R,9S,12S)-9-((1H-이미다졸-5-일)메틸)-1,6-다이아미노-12-(3-구아니디노프로필)-19-하이드록시-1-이미노-7,10,13-트라이옥소-21-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-2,8,11,14,21-펜타아자노나코사노-29-에이트;
(89) 헵타데칸-9-일 (2R,5S,8S)-5,8-비스((1H-이미다졸-5-일)메틸)-2-아미노-15-하이드록시-1-(1H-이미다졸-5-일)-3,6,9-트라이옥소-17-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-4,7,10,17-테트라아자펜타코사노-25-에이트;
(90) 헵타데칸-9-일 (6R,9S,12S)-9,12-비스((1H-이미다졸-5-일)메틸)-1,6-다이아미노-19-하이드록시-1-이미노-7,10,13-트라이옥소-21-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-2,8,11,14,21-펜타아자노나코사노-29-에이트;
(91) 헵타데칸-9-일 (6R,9S,12S)-12-((1H-이미다졸-5-일)메틸)-1,6-다이아미노-9-(3-구아니디노프로필)-19-하이드록시-1-이미노-7,10,13-트라이옥소-21-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-2,8,11,14,21-펜타아자노나코사노-29-에이트;
(92) 헵타데칸-9-일 (6S,9S)-9-((1H-이미다졸-5-일)메틸)-1-아미노-6-((R)-2-아미노-3-(1H-이미다졸-5-일)프로판아미도)-16-하이드록시-1-이미노-7,10-다이옥소-18-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-2,8,11,18-테트라아자헥사코사노-26-에이트;
(93) 헵타데칸-9-일 1-(4-아미노-2-옥소피리미딘-1(2H)-일)-9-(2-(6-아미노-9H-퓨린-9-일)아세틸)-3-(2-아미노에틸)-17-하이드록시-2,5,11-트라이옥소-19-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-3,6,9,12,19-펜타아자헵타코사노-27-에이트;
(94) 헵타데칸-9-일 9-(2-(4-아미노-2-옥소피리미딘-1(2H)-일)아세틸)-1-(2-아미노-6-옥소-1,6-다이하이드로-9H-퓨린-9-일)-15-(2-(6-아미노-9H-퓨린-9-일)아세틸)-3-(2-아미노에틸)-23-하이드록시-2,5,11,17-테트라옥소-25-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-3,6,9,12,15,18,25-헵타아자트리트리아콘타노-23-에이트;
(95) 헵타데칸-9-일 15-(2-(4-아미노-2-옥소피리미딘-1(2H)-일)아세틸)-9-(2-(2-아미노-6-옥소-1,6-다이하이드로-9H-퓨린-9-일)아세틸)-21-(2-(6-아미노-9H-퓨린-9-일)아세틸)-3-(2-아미노에틸)-1-(2,4-다이옥소-3,4-다이하이드로피리미딘-1(2H)-일)-29-하이드록시-2,5,11,17,23-펜타옥소-31-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-3,6,9,12,15,18,21,24,31-노나아자노나트리아콘타노-39-에이트;
(96) 헵타데칸-9-일 21-(2-(4-아미노-2-옥소피리미딘-1(2H)-일)아세틸)-15-(2-(2-아미노-6-옥소-1,6-다이하이드로-9H-퓨린-9-일)아세틸)-1-(2-(6-아미노-9H-퓨린-9-일)-27-(2-(6-아미노-9H-퓨린-9-일)아세틸)-3-(2-아미노에틸)-9-(2-(2,4-다이옥소-3,4-다이하이드로피리미딘-1(2H)-일)아세틸)-35-하이드록시-2,5,11,17,23,29-헥사옥소-37-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-3,6,9,12,15,18,21,24,,27,30,37-운데카아자펜타테트라콘타노-45-에이트;
(97) 헵타데칸-9-일 8-((6-(4-(4-아미노-1-메틸-1H-피롤-2-카복시아미도)-1-메틸-1H-피롤-2-카복시아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(98) 헵타데칸-9-일 8-((6-(4-(4-(4-아미노-1-메틸-1H-이미다졸-2-카복시아미도)-1-메틸-1H-피롤-2-카복시아미도)-1-메틸-1H-피롤-2-카복시아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(99) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-4-(1-메틸-4-(1-메틸-4-(1-메틸-1H-이미다졸-2-카복시아미도)-1H-이미다졸-2-카복시아미도)-1H-피롤-2-카복시아미도)-1H-피롤-2-카복시아미도) 헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(100) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-4-(3-메틸유레이도)부틸)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(101) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-5-(3-메틸유레이도)펜틸)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(102) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-7-(3-메틸유레이도)헵틸)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(103) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-8-(3-메틸유레이도)옥틸)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(104) 헵타데칸-9-일 9-하이드록시-3-옥소-11-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-7-옥사-2,4,11-트리아자노나데카노-19-에이트;
(105) 헵타데칸-9-일 12-하이드록시-3-옥소-14-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-7,10-다이옥사-2,4,14-트리아자도코사노-22-에이트;
(106) 헵타데칸-9-일 15-하이드록시-3-옥소-17-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-7,10,13-트라이옥사-2,4,17-트리아자펜타코사노-25-에이트;
(107) 헵타데칸-9-일 8-((2-(하이드록시메틸)-6-(3-메틸유레이도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(108) 헵타데칸-9-일 8-((2-(2-하이드록시에틸)-6-(3-메틸유레이도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(109) 헵타데칸-9-일 8-((2-(3-하이드록시프로필)-6-(3-메틸유레이도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(110) (6Z,9Z,28Z,31Z)-헵타트리아콘타-6,9,28,31-테트라엔-19-일 4-((2-하이드록시-6-(3-메틸유레이도)헥실)(메틸) 아미노)부타노에이트;
(111) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(피페라진-1-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(112) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(4-메틸피페라진-1-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(113) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(2-(피페라진-1-일)아세트아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(114) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(2-(4-메틸피페라진-1-일)아세트아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(115) 헵타데칸-9-일 8-((6-(퓨란-2-카복시아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(116) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(싸이오펜-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(117) 헵타데칸-9-일 8-((6-(3-메틸유레이도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(118) 헵타데칸-9-일 8-((6-(도데칸-2-일옥시)-6-옥소헥실)(2-하이드록시-6-(3-메틸유레이도)헥실)아미노)옥타노에이트;
(119) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(3-메틸유레이도)헥실)(6-옥소-6-(트리데칸-3-일옥시)헥실) 아미노)옥타노에이트;
(120) 5-((8-(헵타데칸-9-일옥시)-8-옥소옥틸)(2-하이드록시-6-(3-메틸유레이도)헥실)아미노)펜틸 도데카노에이트;
(121) (9Z,28Z)-헵타트리아콘타-9,28-다이엔-19-일 4-((2-하이드록시-6-(3-메틸유레이도)헥실)(메틸)아미노)부타노에이트;
(122) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1,3,5-트라이아진-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(123) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-4-(1H-피롤-3-카복시아미도)부틸)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(124) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-5-(1H-피롤-3-카복시아미도)펜틸)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(125) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-7-(1H-피롤-3-카복시아미도)헵틸)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(126) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-8-(1H-피롤-3-카복시아미도)옥틸)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(127) 헵타데칸-9-일 8-((3-(2-(1H-피롤-3-카복시아미도)에톡시)-2-하이드록시프로필)(6-옥소-6-(둔데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(128) 헵타데칸-9-일 10-하이드록시-1-옥소-12-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-1-(1H-피롤-3-일)-5,8-다이옥사-2,12-다이아자이코산-20-에이트;
(129) 헵타데칸-9-일 13-하이드록시-1-옥소-15-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-1-(1H-피롤-3-일)-5,8,11-트라이옥사-2,15-다이아자트라이코사노-23-에이트;
(130) 헵타데칸-9-일 8-((2-(하이드록시메틸)-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(131) 헵타데칸-9-일 8-((2-(2-하이드록시에틸)-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(132) 헵타데칸-9-일 8-((2-(3-하이드록시프로필)-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(133) 헵타데칸-9-일 8-((6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(134) 헵타데칸-9-일 8-((6-(도데칸-2-일옥시)-6-옥소헥실)(2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)아미노)옥타노에이트;
(135) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(트리데칸-3-일옥시)헥실) 아미노)옥타노에이트;
(136) 5-((8-(헵타데칸-9-일옥시)-8-옥소옥틸)(2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)아미노)펜틸 도데카노에이트;
(137) (9Z,28Z)-헵타트리아콘타-9,28-다이엔-19-일 4-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(메틸) 아미노)부타노에이트;
(138) (6Z,9Z,28Z,31Z)-헵타트리아콘타-6,9,28,31-테트라엔-19-일 4-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(메틸) 아미노)부타노에이트;
(139) 헵타데칸-9-일 8-((6-(헵탄-2-일옥시)(2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)아미노)옥타노에이트;
(140) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-(옥탄-2-일옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
(141) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-(노난-2-일옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
(142) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(트리데칸-2-일옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(143) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(테트라데칸-2-일옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(144) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-(옥탄-3-일옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
(145) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데칸-3-일옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(146) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-(노난-4-일옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
(147) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데칸-4-일옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(148) 헵타데칸-9-일 8-((6-(데칸-5-일옥시)-6-옥소헥실)(2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)아미노)옥타노에이트;
(149) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데칸-5-일옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(150) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데칸-6-일옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
(151) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((2-메틸펜틸)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
(152) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((2-메틸옥틸)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
(153) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((2-메틸노닐)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
(154) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((2-메틸데실)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
(155) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((2-메틸운데실)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
(156) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((2-메틸도데실)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
(157) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((2-메틸트리데실)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
(158) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((2-메틸테트라데실)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
(159) 헵타데칸-9-일 8-((6-((2-에틸헥실)옥시)-6-옥소헥실)(2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)아미노)옥타노에이트;
(160) 헵타데칸-9-일 8-((6-((2-부틸옥틸)옥시)-6-옥소헥실)(2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)아미노)옥타노에이트;
(161) 헵타데칸-9-일 8-((6-((2-헥실옥틸)옥시)-6-옥소헥실)(2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)아미노)옥타노에이트;
(162) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((2-옥틸도데실)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
(163) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((6-메틸노닐)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
(164) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((6-메틸옥틸)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
(165) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((7-메틸노닐)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
(166) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((8-메틸데실)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
(167) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((7-메틸옥틸)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
(168) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((8-메틸노닐)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
(169) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((9-메틸데실)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
(170) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((10-메틸운데실)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
(171) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((11-메틸도데실)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
(172) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((12-메틸트리데실)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
(173) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((5-메틸헵탄-2-일)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
(174) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((5-메틸옥탄-2-일)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
(175) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((6-메틸헵탄-2-일)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
(176) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((2-메틸옥탄-3-일)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
(177) 헵타데칸-9-일 8-((6-((2,6-디메틸헵탄-4-일)옥시)-6-옥소헥실)(2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)아미노)옥타노에이트;
(178) 헵타데칸-9-일 8-((6-((7-에틸-2-메틸운데칸-4-일)옥시)-6-옥소헥실)(2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)아미노)옥타노에이트.
본 발명에 따른 상기 지질 화합물은 활성 물질을 포유동물 세포 또는 기관에 전달하기 위해 지질 나노입자 조성물에서 유익하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 기재된 지질 화합물을 포함하여 제조된 지질 나노입자 조성물은 체내 투여시 안전성이 우수하며, 냉장 및 상온에서의 장기(long-term) 안정성이 뛰어나다.
다른 양태에서, 본 발명은 상기 화학식 1의 지질 화합물에 대한 제조 방법을 제공한다. 구체적으로, 상기 화학식 1의 지질 화합물은 실시예에 기재된 반응식에 도시된 방법에 의하여 제조할 수 있지만, 이러한 방법에 의해 제조되는 것으로 한정되지 않는다. 특히, 통상의 기술자라면 당해 분야에서 잘 알려진 공지의 기술을 사용하여 다양한 방법에 의하여, 본 발명의 상기 화학식 1의 지질 화합물을 제조할 수 있음을 충분히 이해할 수 있을 것이다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 상기 화학식 1의 지질 화합물, 이의 이성질체 또는 이의 염을 포함하는 지질 나노입자 조성물을 제공한다.
구체적으로, 상기 조성물은 상기 화학식 1의 화합물의 지질 화합물, 이의 이성질체 또는 이의 염; 인지질; 구조 지질(예: 콜레스테롤); 페길화 지질(PEG-lipid); 및 활성 물질을 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 "인지질"은 포스페이트 잔기 및 1개 이상의 탄소 사슬, 예컨대 불포화된 지방산 사슬을 포함할 수 있는 지질이다. 인지질은 하나 이상의 다중 (예를 들어, 이중 또는 삼중) 결합 (예를 들어, 하나 이상의 불포화)을 포함할 수 있다. 특정 인지질은 막에 융합을 촉진할 수 있다. 예를 들어, 양이온성 인지질은 막 (예를 들어, 세포 또는 세포내막)의 하나 이상의 음으로 하전된 인지질과 상호작용할 수 있다. 막에 인지질의 융합은 지질-함유 조성물의 하나 이상의 요소가 막을 통과하도록 할 수 있어, 예를 들어, 세포로 하나 이상의 요소의 전달을 가능하게 할 수 있다.
본 발명에 따른 지질 나노입자 조성물은 하나 이상의 인지질을 예컨대 하나 이상의 (폴리)불포화된 지질을 포함할 수 있다. 인지질은 하나 이상의 지질 이중층에 조립될 수 있다. 일반적으로, 인지질은 포스포 지질 잔기 및 하나 이상의 지방산 잔기를 포함할 수 있다. 포스포지질 잔기는 예를 들어 포스파티딜 콜린, 포스파티딜 에탄올아민, 포스파티딜 글리세롤, 포스파티딜 세린, 포스파티드산, 2-라이소포스파티딜 콜린, 및 스핑고미엘린로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 지방산 잔기는 예를 들어 라우르산, 미리스트산, 미리스트올레산, 팔미트산, 팔미톨레산, 스테아르산, 올레산, 리놀레산, 알파-리놀렌산, 에루스산, 파이탄산, 아라키드산, 아라키돈산, 에이코사펜타엔산, 베헨산, 도코사펜타엔산, 및 도코사헥사엔산으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다.
구체적으로, 인지질은 1,2-디스테아로일-sn-글리세로-3-포스포콜린 (DSPC), 1,2-디올레오일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민 (DOPE), 1,2-디리놀레오일-sn-글리세로-3-포스포콜린 (DLPC), 1,2-디미리스토일-sn-글리세로-포스포콜린 (DMPC), 1,2-디올레오일-sn-글리세로-3-포스포콜린 (DOPC), 1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스포콜린 (DPPC), 1,2-di운데카노일-sn-글리세로-포스포콜린 (DUPC), 1-팔미토일-2-올레오일-sn-글리세로-3-포스포콜린 (POPC), 1,2-디-O-옥타데세닐-sn-글리세로-3-포스포콜린 (18:0 디에테르 PC), 1-올레오일-2-콜레스테릴헤미석시노일-sn-글리세로-3-포스포콜린 (OChemsPC), 1-헥사데실-sn-글리세로-3-포스포콜린 (C16 Lyso PC), 1,2-딜리노레노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디아라키도노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디도코사헥사에노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디파이타노일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민 (ME 16.0 PE), 1,2-디스테아로일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민, 1,2-디리놀레오일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민, 1,2-딜리노레노일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민, 1,2-디아라키도노일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민, 1,2-디도코사헥사에노일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민, 1,2-디올레오일-sn-글리세로-3-포스포-rac-(1-글리세롤) 나트륨 염 (DOPG), 디팔미토일포스파티딜글리세롤 (DPPG), 팔미토일올레오일포스파티딜에탄올아민 (POPE), 디스테아로일-포스파티딜-에탄올아민 (DSPE), 디팔미토일 포스파티딜 에탄올아민 (DPPE), 디미리스토일포스포에탄올아민 (DMPE), 1-스테아로일-2-올레오일-포스파티딜에탄올아민 (SOPE), 1-스테아로일-2-올레오일-포스파티딜콜린 (SOPC), 스핑고미엘린, 포스파티딜콜린, 포스파티딜에탄올아민, 포스파티딜세린, 포스파티딜이노시톨, 포스파티드산, 팔미토일올레오일 포스파티딜콜린, 라이소포스파티딜콜린, 라이소포스파티딜에탄올아민 (LPE), 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 지질 나노입자 조성물은 하나 이상의 구조 지질을 포함할 수 있다. 구조 지질은 예를 들어 콜레스테롤, 페코스테롤, 시토스테롤, 에르고스테롤, 캄페스테롤, 스티그마스테롤, 브라씨카스테롤, 토마티딘, 토마틴, 우르솔산, 알파-토코페롤, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다. 일부 구현예에서, 구조 지질은 콜레스테롤이다. 일부 구현예에서, 구조 지질은 콜레스테롤 및 코르티코스테로이드(예컨대 프레드니솔론, 덱사메타손, 프레드니손, 및 하이드로코르티손), 또는 이들의 조합을 포함하며, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 지질 나노입자 조성물은 하나 이상의 페길화 지질을 포함할 수 있다. 상기 "페길화 지질"은 "PEG-지질"로서 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 성분을 포함하는 지질을 지칭한다. 페길화 지질은 예를 들어 PEG-변형된 포스파티딜에탄올아민, PEG-변형된 포스파티드산, PEG-변형된 세라미드 (PEG-CER), PEG-변형된 디알킬아민, PEG-변형된 디아실글리세롤 (PEG-DEG), PEG-변형된 디알킬글리세롤, 및 이들의 혼합물. 예를 들어, PEG 지질은 PEG-c-DOMG, PEG-DMG, PEG-DLPE, PEG-DMPE, PEG-DPPC, 또는 PEG-DSPE 지질일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 활성 물질(예를 들어, mRNA)을 세포(예를 들어, 포유동물 세포)에 전달하는 방법을 제공한다. 본 방법은 상기 화학식 1의 화합물의 지질 화합물, 이의 이성질체 또는 이의 염; 인지질; 구조 지질(예: 콜레스테롤); 페길화 지질(PEG-lipid) 및 활성 물질을 포함하는 지질 나노입자 조성물을 대상체에 투여하는 단계를 포함하고, 상기 투여는 대상체내의 세포를 지질 나노입자 조성물과 접촉시키는 것을 수반하고, 활성 물질은 상기 세포에 전달된다.
또한, 본 발명은 이온화가능 지질로서 상기 화학식 1의 지질 화합물, 이의 이성질체, 또는 이의 염; 인지질; 구조 지질; 및 페길화 지질이 (20-60):(0-25):(30-60):(0-5)의 몰수비로 혼합된 유기상; 및 활성 물질이 용해된 수성상을 혼합하는 단계를 포함하고,
상기 화학식 1의 지질 화합물, 이의 이성질체, 또는 이의 염의 이온화가능한 질소 원자 갯수: 상기 활성 물질 내 음이온성을 나타내는 인산기의 인 원자 갯수의 비율(N/P ratio)이 1.5-15의 범위가 되고, 상기 화학식 1의 지질 화합물, 이의 이성질체, 또는 이의 염과 상기 활성 물질의 무게비가 (4-30):1이 되도록 혼합하여 활성물질-지질 나노입자를 제조하는 방법을 제공한다.
상기 상기 화학식 1의 지질 화합물, 이의 이성질체, 또는 이의 염, 인지질,　구조 지질 및 페길화 지질, 그리고 활성물질의 구체적인 예시는 상술한 바와 같다.
또한, 본 발명은 상기한 지질 나노입자 조성물 및 약학적으로 허용가능한 담체를 포함하는, 약학 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기한　지질 나노입자 조성물을 질병의 예방 또는 치료를 필요로 하는 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 질병의 예방 또는 치료 방법을 제공한다.
상기 약학 조성물은 약학적으로 허용 가능한 성분을 추가로 포함할 수 있다.
상기 약학 조성물은 경구 또는 비경구 경로로 투여될 수 있다. 여기서, 비경구는 광의의 투여 경로를 의미하며, 예를 들면, 정맥내, 동맥내, 복강내, 근육내, 피하, 비내, 설하, 척추강내(초내, intrathecal), 흡입, 눈, 직장, 질, 뇌실 투여 등을 포함한다.
상기 약학 조성물을 제제화할 경우, 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 제조된다. 경구투여를 위한 고형 제제에는 정제, 환자, 산제, 과립제, 캡슐제, 트로키제 등이 포함되며, 이러한 고형 제제는 하나 이상의 본 발명에 따른 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose) 또는 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한, 단순한 부형제 외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구 투여를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제 또는 시럽제 등이 해당되는데, 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.
비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁용제, 유제, 동결건조제제, 좌제 등이 포함된다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세롤, 젤라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 약학 조성물 또는 지질 나노입자 조성물은 약제학적으로 유효한 양으로 투여할 수 있다. 본 발명에 있어서, "약제학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효용량 수준은 환자의 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명의 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기한 요소들을 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 통상의 기술자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예 및 실험예를 통하여 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이들 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1. 헵타데칸-9-일 8-((6-아세타미도-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 1)의 제조
Figure PCTKR2023016429-appb-img-000005
단계 1: 터트-부틸 헥스-5-엔-1-일카바메이트(화합물 1b)의 합성
1-아미노-5-헥신 하이드로클로라이드(화합물 1a, CAS# 848650-01-1, 4.87 g, 35.9 mmol)과 트라이에틸아민(42 mL, 301 mmol)을 무수CH2Cl2 (65 ml)에 녹인 후 Boc2O (20.0 g, 91.5 mmol)를0 °C 얼음 욕에서 넣는다. 이후 플라스크를 상온에서 밤새 교반하고, 농축하였다. 상기 미정제 반응 생성물을 실리카 겔 크로마토그래피(CHCl3 100%)로 정제하여 터트-부틸 헥스-5-엔-1-일카바메이트(화합물 1b, 2.07 g, 29%)를 투명한 액체로서 수득하였다.
1H NMR (400 MHz, DMSO-d 6): δ 6.77 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 5.78 (ddt, J = 16.9, 10.2, 6.7 Hz, 1H), 5.09-4.83 (m, 2H), 2.90 (q, J = 6.4 Hz, 2H), 2.00 (q, J = 6.8 Hz, 2H), 1.37 (m, 13H).
단계 2: 터트-부틸 (4-(옥자이란-2-일)부틸)카바메이트(화합물 1c)의 합성
250 mL 플라스크에 터트-부틸 헥스-5-엔-1-일카바메이트(화합물 1b, 2.03 g, 10.2 mmol)을 넣고 무수 DCM(15 ml)에 녹인 후 mCPBA(77%, 9.16 g, 40.9 mmol)를 무수 DCM(65 mL)에 녹인 용액을 따로 제조하여 0 °C 얼음 욕에서 충분히 교반하면서 서서히 주입한다. 이후 플라스크를 상온에서 19시간 동안 교반하고, 소듐 설파이트 (10% 수용액 50 mL)와 소듐 바이카보네이트 (10% 수용액 50 mL)을 넣고 30분간 격렬히 교반하였다. 혼합용액을 분별깔대기로 옮긴다음 유기층을 브라인으로 씻어주고 소듐 설페이트로 건조한다. 상기 혼합물을 농축한 후 실리카 겔 크로마토그래피(헥산:EtOAc= 3:1)로 정제하여 터트-부틸 (4-(옥자이란-2-일)부틸)카바메이트(화합물 1c, 1.65 g, 75%)를 투명한 액체로서 수득하였다. 1H NMR (600 MHz, CDCl3): δ 4.53 (s, 1H), 3.13 (q, J = 6.6 Hz, 2H), 2.96-2.82 (m, 1H), 2.74 (dd, J = 5.0, 3.9 Hz, 1H), 2.46 (dd, J = 5.0, 2.7 Hz, 1H), 1.65-1.44 (m, 15H). HRMS (ESI): m/z calcd for C11H21NO3Na+ [M+Na]+, 238.1419, found, 238.1413.
단계 3: 터트-부틸 (6-아미노-5-하이드로옥시헥실)카바메이트(화합물 1d)의 합성
500 mL 플라스크에 터트-부틸 (4-(옥자이란-2-일)부틸)카바메이트(화합물 1c, 1.61 g, 7.48 mmol) 을 넣고 에탄올(100 ml)에 녹인 후 암모니아수(33%, 220 mL)를 교반하면서 주입한다. 이후 상온에서 18시간 동안 교반하고, 용매들 증발시키고 진공에서 건조하여 터트-부틸 (6-아미노-5-하이드로옥시헥실)카바메이트(화합물 1d, 1.62 g, 93%)를 흰색 고체로서 수득하였다. 1H NMR (400 MHz, DSMO-d 6): δ 6.75 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 4.36 (s, 1H), 2.88 (q, J = 6.4 Hz, 2H), 2.49-2.29 (m, 2H), 1.37 (m, 15H). HRMS (ESI): m/z calcd for C11H25N2O3 + [M+H]+, 233.1865, found, 233.1854.
단계 4: 헵타데칸-9-일 8-((6-((터트-부톡시카보닐)아미노)-2-하이드록시헥실) 아미노)옥타노에이트(화합물 1f)의 합성
50 mL 플라스크에 터트-부틸 (6-아미노-5-하이드로옥시헥실)카바메이트(화합물 1d, 1.53 g, 6.59 mmol)과 헵타데칸-9-일 8-브로모옥타노에이트(특허문헌 1[PCT/US2017/033403 (BENENATO, K.; HOGE, S.; MARTINI, P.; MCFADYEN, I.; PRESNYAK, V.; KUMARASINGHE, E. S.) 2017.05.18])(화합물 1e, 1.20 g, 2.60 mmol)을 넣고 에탄올(25 mL)에 녹인 후70 °C에서 32시간 동안 교반하였다. 상기 혼합물을 농축한뒤 실리카 겔 크로마토그래피(DCM:MeOH:암모니아수(33%)= 140:10:1)로 정제하여 헵타데칸-9-일 8-((6-((터트-부톡시카보닐) 아미노)-2-하이드록시헥실) 아미노)옥타노에이트(화합물 1f, 1.24 g, 78%)를 백색 고체로 수득하였다.
1H NMR (600 MHz, acetone-d 6): δ 4.85 (m, 1H), 3.55 (m, 1H), 3.06 (q, J = 6.5 Hz, 2H), 2.65-2.37 (m, 4H), 2.28 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 1.64-1.22 (m, 53H), 1.00-0.76 (t, J = 6.9 Hz, 6H). HRMS (ESI): m/z calcd for C36H73N2O5 + [M+H]+, 613.5519, found, 613.5507.
단계 5: 헵타데칸-9-일 8-((6-((터트-부톡시카보닐)아미노)-2-하이드록시헥실) (6-옥소-6-운데실옥시)헥실)옥타노에이트(화합물 1h)의 합성
오븐 건조한 플라스크에 헵타데칸-9-일 8-((6-((터트-부톡시카보닐) 아미노)-2-하이드록시헥실) 아미노)옥타노에이트(화합물 1f, 651 mg, 1.06 mmol), 운데실 6-브로모헥사노에이트(특허문헌 2[PCT/US2018/022717 (BENENATO, K. E.; KUMARASINGHE, E. S.; CORNEBISE, M.) 2018.03.15])(화합물 1g, 552 mg, 1.58 mmol)을 넣고 무수 DMF(3.0 mL)에 녹인 후 DIPEA(0.2 mL, 1.7 mmol), K2CO3(586 mg, 4.24 mmol), KI(199 mg, 1.20 mmol)를 넣는다. 이후 플라스크를 75 °C에서 18시간 동안 교반하고, 농축하였다. 상기 혼합물을 DCM으로 묽히고 브라인으로 씻어준 뒤 소듐 설페이트에 건조하였다. 상기 미정제 혼합물을 농축한 뒤 실라카 겔 크로마토그래피(DCM:MeOH:암모니아수(33%)= 200:10:1)로 정제하여 헵타데칸-9-일 8-((6-((터트-부톡시카보닐)아미노)-2-하이드록시헥실) (6-옥소-6-운데실옥시)헥실)옥타노에이트(화합물 1h, 539 mg, 58%)를 백색 고체로 수득하였다.
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 4.92-4.80 (m, 1H), 4.54 (br, 1H), 4.05 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.53 (br, 1H), 3.12 (t, J = 5.76 Hz, 2H), 2.71-2.07 (m, 10H), 1.74-1.06 (m, 79H), 0.88 (td, J = 6.9, 1.6 Hz, 9H).
단계 6: 헵타데칸-9-일 8-((6-아미노-2-하이드록시헥실) (6-옥소-6-운데실옥시)헥실)옥타노에이트 트리플루오로아세테이트 염(화합물 1i)의 합성
오븐 건조한 플라스크에 헵타데칸-9-일 8-((6-((터트-부톡시카보닐)아미노)-2-하이드록시헥실) (6-옥소-6-운데실옥시)헥실)옥타노에이트(화합물 1h, 170 mg, 0.192 mmol)을 넣고 무수 CH2Cl2(0.4 mL)에 녹인 후 TFA(1.6 mL)를0 °C에서 주입한 뒤 상온에서 40 분 동안 교반하였다. 용매를 진공에서 제거하고 헵타데칸-9-일 8-((6-아미노-2-하이드록시헥실) (6-옥소-6-운데실옥시)헥실)옥타노에이트 트리플루오로아세테이트 염(화합물 1i, 198 mg, 58%)를 백색 고체로 수득하였다.
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 9.56 (s, 1H), 7.87 (s, 3H), 4.85 (qu, J = 6.2 Hz, 1H), 4.04 (t, J = 6.8 Hz, 3H), 3.42-2.75 (m, 8H), 2.41-2.18 (m, 4H), 1.89-1.03 (m, 68H), 1.03-0.65 (m, 9H).
단계 7: 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1 H -이미다졸-2-카복사미도)헥실) (6-옥소-6-운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트 (화합물 1)의 합성
오븐 건조한 플라스크에 헵타데칸-9-일 8-((6-아미노-2-하이드록시헥실) (6-옥소-6-운데실옥시)헥실)옥타노에이트 트리플루오로아세테이트 염(화합물 1i, 18.9 mg, 0.0187 mmol)을 넣고 무수 CH2Cl2(0.5 mL)에 녹인 후 Et3N (10 μL)와 acetic anhydride (1j, 1.6 μL)를 차례로 주입한 뒤 상온에서 20 시간 동안 교반하였다. 혼합물을 농축한 뒤 실라카 겔 크로마토그래피(Hexane/EtOAc/MeOH/암모니아수(33%)= 70:40:10:1)로 정제하여 헵타데칸-9-일 8-((6-아세타미도-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 1, 11.9 mg, 77%)를 투명한 액체로 수득하였다.
1H NMR (400 MHz, acetone-d 6): δ 6.96 (s, 1H), 4.87 (qu, J = 5.9 Hz, 1H), 4.04 (t, J = 6.9 Hz, 2H), 3.57-3.52 (m, 1H), 3.15 (q, J = 6.5 Hz, 2H), 2.57-2.24 (m, 10H), 1.65-1.22 (m, 68H), 0.88 (t, J = 6.9 Hz, 9H); HRMS (ESI) m/z: [M+H]+ calcd for C50H99N2O6 823.7498, found 823.7491.
실시예 2. 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-유레이도헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 2)의 제조
Figure PCTKR2023016429-appb-img-000006
단계 1: 1-(헥스-5-엔-1-일)유레아(화합물 2b)의 합성
50 mL 밀봉가능한 플라스크에 트라이포스겐(306 mg, 1.03 mmol)을 넣고 THF(4.9 ml)에 녹인 후 1-아미노-5-헥신 하이드로클로라이드(화합물 1a, 400 mg, 2.95 mmol)과 DIPEA(1.14 g, 1.54 mL, 8.85 mmol)를 THF(15 mL)에 녹인 용액을 따로 제조하여 0 °C 얼음 욕에서 충분히 교반하면서 서서히 떨어뜨린다. 이후 플라스크를 상온에서 1시간 동안 교반하면 중간체 2a가 형성된다. 혼합용액이 든 플라스크를 그대로 0 °C 얼음 욕에 옮기고 암모니아 용액(0.4 M, 다이옥산 용액, 22.1 mL, 8.85 mmol)을 첨가한 후 상온에서 20시간 동안 교반하고, 이어서 DCM으로 추출하였다. 합한 유기 층을 sat. aq. NaCl로 세척하고, 나트륨 설페이트 상에서 건조하고, 농축하였다. 상기 미정제 반응 생성물을 실리카 겔 크로마토그래피(DCM 중 10% MeOH로 용리함)로 정제하여 1-(헥스-5-엔-1-일)유레아 (화합물 2b, 302 mg, 72%)를 백색 고체로서 수득하였다.
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 5.78 (ddt, J = 17.0, 10.2, 6.7 Hz, 1H), 5.00 (dd, J = 17.1, 1.7 Hz, 1H), 4.95 (dd, J = 10.2, 0.8, Hz, 1H), 4.90 (Br, s, 1H), 4.47 (Br, s, 2H), 3.15 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 2.06 (dt, J = 14.1, 7.0 Hz, 2H), 1.49 (tt, J = 6.9, 6.7 Hz, 2H), 1.44 (tt, J = 7.1, 7.0 Hz, 2H); 13C NMR (150 MHz, CDCl3): δ 159.0, 138.6, 114.9, 40.7, 33.5, 29.6, 26.2; HRMS (ESI) m/z: [M+H]+ calcd for C7H15N2O 143.1179, found 143.1185.
단계 2: 1-(4-(옥자이란-2-일)부틸)유레아(화합물 2c)의 합성
50 mL 플라스크에 1-(헥스-5-엔-1-일)유레아 (화합물 1c, 302 mg, 2.12 mmol)을 넣고 무수 DCM(14 ml)에 녹인 후 mCPBA(77%, 1.43 g, 6.37 mmol)를 무수 DCM(28 mL)에 녹인 용액을 따로 제조하여 0 °C 얼음 욕에서 충분히 교반하면서 서서히 주입한다. 이후 플라스크를 상온에서 48시간 동안 교반하고, 농축하였다. 상기 미정제 반응 생성물을 실리카 겔 크로마토그래피(DCM 중 10% AcOH로 용리하여 메타-클로로벤조산을 제거후 DCM 중 10% MeOH로 용리함)로 정제하여 1-(4-(옥자이란-2-일)부틸)유레아 (화합물 2c, 188 mg, 56%)를 백색 고체로서 수득하였다.
1H NMR (600 MHz, CDCl3): δ 5.57 (s, 1H), 4.49 (s, 2H), 3.11 (qd, J = 6.7, 1.4 Hz, 2H), 2.85-2.82 (m, 1H), 2.63 (dd, J = 5.1, 4.1, Hz, 1H), 2.39 (dd, J = 5.2, 2.6 Hz, 1H), 1.55-1.40 (m, 6H).
단계 3: 2-하이드록시-6-유레이도헥산-1-아미니움 클로라이드(화합물 2e)의 합성
25 mL 플라스크에 1-(4-(옥자이란-2-일)부틸)유레아(화합물 2c, 156 mg, 0.986 mmol)을 넣고 EtOH(13.2 ml)에 녹인 후 aq. NH3 (30-33%, 6.53 mL) 용액을 주입하고, 상온에서 40시간 동안 교반하면 중간체 2d가 형성된다. 혼합용액을 농축하고 DCM(20 mL)에 묽힌 다음, 분별깔대기로 옮긴다. 물(20 mL)과 aq. HCl(1.0 M, 1.1 mL)을 넣어 중간체 2d을 염소화 염으로 만들어 물층으로 추출한다. 물층을 건조하여 2-하이드록시-6-유레이도헥산-1-아미니움 클로라이드(화합물 2e, 205 mg, 98%)를 백색 고체로서 수득하였다.
1H NMR (600 MHz, DMSO-d 6): δ 7.71 (s, 3H), 5.92 (s, 1H), 5.36 (s, 2H), 5.18 (s, 1H), 3.60 (s, 1H), 2.94 (q, J = 4.9 Hz, 2H), 2.87-2.81 (m, 1H), 2.63-2.57 (m, 1H), 1.40-1.30 (m, 5H), 1.29-1.21 (m, 1H).
단계 4: 8-((2-하이드록시-6-유레이도헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 2f)의 합성
5 mL 플라스크에 2-하이드록시-6-유레이도헥산-1-아미니움 클로라이드(화합물 2e, 118 mg, 0.557 mmol), 헵타데칸-9-일 8-브로모옥타노에이트 (화합물 1e, 129 mg, 0.279 mmol)을 넣고 무수 DMF(2.8 mL)에 녹인 후 DIPEA(108 mg, 0.84 mmol, 0.15 mL), K2CO3(231 mg, 1.67 mmol), KI(51 mg, 0.31 mmol)를 넣는다. 이후 플라스크를 75 °C에서 42시간 동안 교반하고, 농축하였다. 상기 미정제 반응 생성물을 실리카 겔 크로마토그래피(DCM 중 20% MeOH, 2% aq. NH3 (30-33%)로 용리함)로 정제하여 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-유레이도헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 2f, 84 mg, 54%)를 백색 고체로 수득하였다.
1H NMR (600 MHz, CDCl3): δ 5.66 (br, 1H), 5.08 (s, 2H), 4.85 (qu, J = 6.0 Hz, 1H), 3.74 (s, 1H), 3.14 (q, J = 4.9 Hz, 2H), 2.77 (d, J = 11.8 Hz, 1H), 2.74-2.65 (m, 2H), 2.57 (dd, J = 11.7, 9.7 Hz, 1H), 2.27 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.63-1.21 (m, 44H), 0.87 (t, J = 7.0 Hz, 6H). HRMS (ESI): m/z calcd for C32H66N3O4 + [M+H]+ 556.5048, found 556.5053.
단계 5: 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-유레이도헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 2)의 합성
4 mL 바이알에 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-유레이도헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 2f, 48 mg, 0.086 mmol), 운데실 6-브로모헥사노에이트 (화합물 1g, 32 mg, 0.090 mmol)을 넣고 무수 DMF(0.86 mL)에 녹인 후 DIPEA(33 mg, 0.26 mmol, 45 uL), K2CO3(36 mg, 0.26 mmol), KI(16 mg, 0.094 mmol)를 넣는다. 이후 플라스크를 75 °C에서 18시간 동안 교반하고, 농축하였다. 상기 미정제 반응 생성물을 실리카 겔 크로마토그래피(DCM 중 6.25% MeOH, 0.625% aq. NH3 (30-33%)로 용리함)로 정제하여 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-유레이도헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 2, 44 mg, 62%)를 투명한 오일로 수득하였다.
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 4.90 (br, 1H), 4.85 (qu, J = 6.2 Hz, 1H), 4.51 (br, 2H), 4.04 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.56 (br, 1H), 3.17 (q, J = 5.8 Hz, 2H), 2.56-2.22 (m, 9H), 1.69-1.17 (m, 68H), 0.87 (t, J = 6.7 Hz, 9H). HRMS (ESI): m/z calcd for C49H98N3O6 + [M+H)+ 824.7450, found 824.7454.
실시예 3. 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(3-메틸유레이도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 3)의 제조
Figure PCTKR2023016429-appb-img-000007
단계 1: 1-(헥스-5-엔-1-일)-3-메틸유레아(화합물 3a)의 합성
50 mL 밀봉가능한 플라스크에 트라이포스젠(306 mg, 1.03 mmol)을 넣고 THF(4.9 ml)에 녹인 후 1-아미노-5-헥신 하이드로클로라이드(화합물 1a, 400 mg, 2.95 mmol)과 DIPEA(1.14 g, 1.54 mL, 8.85 mmol)를 THF(15 mL)에 녹인 용액을 따로 제조하여 0 °C 얼음 욕에서 충분히 교반하면서 서서히 떨어뜨린다. 이후 플라스크를 상온에서 1시간 동안 교반하면 중간체 2a가 형성된다. 혼합용액이 든 플라스크를 그대로 0 °C 얼음 욕에 옮기고 메틸아민(2.0 M, THF 용액, 4.4 mL, 8.85 mmol)을 첨가한 후 상온에서 20시간 동안 교반하고, 이어서 DCM으로 추출하였다. 합한 유기 층을 sat. aq. NaCl로 세척하고, 나트륨 설페이트 상에서 건조하고, 농축하였다. 상기 미정제 반응 생성물을 실리카 겔 크로마토그래피(DCM 중 10% MeOH로 용리함)로 정제하여 1-(헥스-5-엔-1-일)-3-메틸유레아(화합물 3a, 351 mg, 76%)를 백색 고체로서 수득하였다.
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 5.79 (ddt, J =17.4, 10.3, 6.7 Hz, 1H), 5.00 (dd, J = 17.1, 1.6 Hz, 1H), 4.95 (dd, J = 10.2, 0.8, Hz, 1H), 4.34 (Br, s, 2H), 3.17 (t, J = 7.0 Hz, 2H), 2.77 (s, 3H), 2.07 (dt, J =14.1, 7.0 Hz, 2H), 1.51 (tt, J = 8.6, 7.1 Hz, 2H), 1.42 (tt, J = 7.9, 6.9 Hz, 2H); 13C NMR (150 MHz, CDCl3): δ 159.0, 138.6, 114.9, 40.7, 33.5, 29.8, 27.4, 26.3. HRMS (ESI) m/z: [M+H]+ calcd for C8H17N2O 157.1335, found 157.1340.
단계 2: 1-메틸-3-(4-(옥자이란-2-일)부틸)유레아(화합물 3b)의 합성
오븐 건조한 플라스크에 1-(헥스-5-엔-1-일)-3-메틸유레아(화합물 3a, 100 mg, 0.640 mmol)을 넣고 무수 DCM(4.3 ml)에 녹인 후 mCPBA(77%, 430 mg, 1.92 mmol)를 무수 DCM(8.5 mL)에 녹인 용액을 따로 제조하여 0 °C 얼음 욕에서 충분히 교반하면서 서서히 주입한다. 이후 플라스크를 상온에서 48시간 동안 교반하고, 농축하였다. 상기 미정제 반응 생성물을 실리카 겔 크로마토그래피(DCM 중 10% AcOH로 용리하여 메타-클로로벤조산을 제거후 DCM 중 10% MeOH로 용리함)로 정제하여 1-메틸-3-(4-(옥자이란-2-일)부틸)유레아 (화합물 3b, 34 mg, 31%)를 백색 고체로서 수득하였다.
1H NMR (600 MHz, acetone-d 6): δ 5.38 (s, 1H), 5.19 (s, 1H), 3.11 (qd, J = 6.9, 1.6 Hz, 2H), 2.84-2.82 (m, 1H), 2.64 (d, J = 4.7 Hz, 3H), 2.63 (dd, J = 5.2, 1.2, Hz, 1H), 2.39 (dd, J = 5.3, 2.6 Hz, 1H), 1.55-1.39 (m, 6H).
단계 3: 2-하이드록시-6-(3-메틸유레이도)헥산-1-아미니움 클로라이드(화합물 3d)의 합성
오븐 건조한 플라스크에 1-메틸-3-(4-(옥자이란-2-일)부틸)유레아(화합물 3b, 41 mg, 0.238 mmol)을 넣고 EtOH(3.2 ml)에 녹인 후 aq. NH3 (30-33%, 1.6 mL) 용액을 주입하고, 상온에서 40시간 동안 교반하면 중간체 3c가 형성된다. 혼합용액을 농축하고 DCM(10 mL)에 묽힌 다음, 분별깔대기로 옮긴다. 물(10 mL)과 aq. HCl(1.0 M, 0.3 mL)을 넣어 중간체 3c를 염소화 염으로 만들어 물층으로 추출한다. 물층을 건조하여 2-하이드록시-6-(3-메틸유레이도)헥산-1-아미니움 클로라이드(화합물 3d, 53 mg, 99%)를 백색 고체로서 수득하였다.
1H NMR (600 MHz, DMSO-d 6): δ 7.80 (s, 3H), 5.90 (s, 1H), 5.71 (s, 2H), 5.17 (s, 1H), 3.61 (s, 1H), 2.96 (t, J = 6.1 Hz, 2H), 2.86-2.80 (m, 1H), 2.63-2.56 (m, 1H), 2.52 (s, 3H), 1.42-1.30 (m, 5H), 1.29-1.21 (m, 1H).
단계 4: 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(3-메틸유레이도)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 3e)의 합성
오븐 건조한 플라스크에 2-하이드록시-6-(3-메틸유레이도)헥산-1-아미니움 클로라이드(화합물 3d, 38 mg, 0.17 mmol), 헵타데칸-9-일 8-브로모옥타노에이트(화합물 1e, 39 mg, 0.084 mmol)을 넣고 무수 DMF(1.7 mL)에 녹인 후 DIPEA(33 mg, 0.25 mmol, 0.044 mL), K2CO3(35 mg, 0.25 mmol), KI(15 mg, 0.093 mmol)를 넣는다. 이후 플라스크를 75 °C에서 42시간 동안 교반하고, 농축하였다. 상기 미정제 반응 생성물을 실리카 겔 크로마토그래피(DCM 중 20% MeOH, 2% aq. NH3 (30-33%)로 용리함)로 정제하여 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(3-메틸유레이도)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 3e, 19 mg, 40%)를 백색 고체로 수득하였다.
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 5.61 (s, 1H), 5.42 (s, 1H), 4.84 (qu, J = 6.2 Hz, 1H), 4.50 (Br, 1H), 3.93 (s, 1H), 3.14 (d, J = 4.8 Hz, 2H), 2.92 (d, J = 11.7 Hz, 1H), 2.87 (t, J = 7.8 Hz, 2H), 2.77 (d, J = 11.2 Hz, 1H), 2.72 (d, J = 4.44 Hz, 3H), 2.26 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.72 (s, 2H), 1.59 (qu, J = 6.8 Hz, 2H), 1.55-1.21 (m, 40H), 0.87 (t, J= 6.8 Hz, 6H). HRMS (ESI): m/z calcd for C33H68N3O4 + [M+H]+, 570.5204, found 570.5207.
단계 5: 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(3-메틸유레이도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 3)의 합성
4 mL 바이알에 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(3-메틸유레이도)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 3e, 25 mg, 0.086 mmol), 운데실 6-브로모헥사노에이트(화합물 1g, 32 mg, 0.090 mmol)을 넣고 무수 DMF(0.86 mL)에 녹인 후 DIPEA(33 mg, 0.26 mmol, 45 uL), K2CO3(36 mg, 0.26 mmol), KI(16 mg, 0.094 mmol)를 넣는다. 이후 플라스크를 75 °C에서 18시간 동안 교반하고, 농축하였다. 상기 미정제 반응 생성물을 실라카 겔 크로마토그래피(DCM 중 6.25% MeOH, 0.625% aq. NH3 (30-33%)로 용리함)로 정제하여 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(3-메틸유레이도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 3, 44 mg, 62%)를 투명한 오일로 수득하였다.
1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 4.85 (qu, J = 6.1 Hz, 1H), 4.52 (t, J = 5.2 Hz, 1H), 4.42 (q, J = 4.3 Hz, 1H), 4.05 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.58 (br, 1H), 3.18 (q, J = 6.0 Hz, 2H), 2.76 (d, J = 4.8 Hz, 3H), 2.61-2.20 (m, 10H), 1.68-1.11 (m, 68H), 0.87 (t, J = 6.5 Hz, 9H); HRMS (ESI): m/z calcd for C50H100N3O6 + [M+H]+ 838.7607, found, 838.7609.
실시예 4. 헵타데칸-9-일 8-((6-(사이클로펜테인카복시아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 7)의 제조
Figure PCTKR2023016429-appb-img-000008
단계 1: 헵타데칸-9-일 8-((6-(사이클로펜테인카복시아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 7)의 합성
오븐 건조한 플라스크에 헵타데칸-9-일 8-((6-아미노-2-하이드록시헥실) (6-옥소-6-운데실옥시)헥실)옥타노에이트 트리플루오로아세테이트 염(화합물 1i, 35.7 mg, 0.0353 mmol), 싸이클로펜테인카복실산 (7a, 14.9 mg, 0.130 mmol), DIPEA (30 uL, 0.23 mmol)을 넣고 무수 DMF(2.0 mL)에 녹인 뒤 0 °C얼음 욕에서 HATU(26.6 mg, 0.0700 mmol)를 넣고 상온에서 4시간 동안 교반한다. 혼합물을 농축한 뒤 실라카 겔 크로마토그래피(Hexane/EtOAc/MeOH/암모니아수(33%)= 70:40:10:1)로 정제하여 헵타데칸-9-일 8-((6-(사이클로펜테인카복시아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 7, 21.4 mg, 69%)를 투명한 액체로 수득하였다.
1H NMR (600 MHz, acetone-d 6): δ 6.89 (s, 1H), 4.87 (qu, J = 6.2 Hz, 1H), 4.04 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.55 (br, 1H), 3.17 (q, J = 6.7 Hz, 2H), 2.62-2.23 (m, 11H), 1.80-1.15 (m, 76H), 0.88 (t, J = 6.9 Hz, 9H).
실시예 5. 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-((R)-피롤리딘-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 8)의 제조
Figure PCTKR2023016429-appb-img-000009
단계 1: 터트-부틸 (3R)-3-((6-((8-(헵타데칸-9-일옥시)-8-옥소옥틸)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)-5-하이드록시헥실)카바모일)피롤리딘-1-카복실레이트 (화합물 8b)의 합성
오븐 건조한 플라스크에 헵타데칸-9-일 8-((6-아미노-2-하이드록시헥실) (6-옥소-6-운데실옥시)헥실)옥타노에이트 트리플루오로아세테이트 염(화합물 1i, 34.7 mg, 0.0327 mmol), (R)-1-(터트-부톡시카보닐)피롤리딘-3-카복실산 (8a, 14.3 mg, 0.0644 mmol), DIPEA (50 uL, 0.278 mmol)을 넣고 무수 DMF(1.0 mL)에 녹인 뒤 0 °C얼음 욕에서 HATU(15.5 mg, 0.0399 mmol)를 넣고 상온에서 2시간 동안 교반한다. 혼합물을 DCM에 희석한 뒤 유기 층을 브라인으로 세척하고, 나트륨 설페이트 상에서 건조하고, 농축하였다. 잔여물을 실라카 겔 크로마토그래피(Hexane/EtOAc/MeOH/암모니아수(33%)= 130:40:10:1)로 정제하여 터트-부틸 (3R)-3-((6-((8-(헵타데칸-9-일옥시)-8-옥소옥틸)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)-5-하이드록시헥실)카바모일)피롤리딘-1-카복실레이트(화합물 8b, 21.6 mg, 66%)를 투명한 액체로 수득하였다.
1H NMR (600 MHz, acetone-d 6): δ 7.15 (s, 1H), 4.87 (qu, J = 6.2 Hz, 1H), 4.04 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.63-3.11 (m, 8H), 2.95 (dt, J = 22.0, 7.9 Hz, 1H), 2.58-2.22 (m, 12H), 1.80-1.15 (m, 77H), 0.88 (t, J = 6.9 Hz, 9H); HRMS (ESI): m/z calcd for C58H112N3O8 + [M+H]+ 978.8444, found, 978.8461.
단계 2: 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-((R)-피롤리딘-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 8)의 합성
5 mL 플라스크에 터트-부틸 (3R)-3-((6-((8-(헵타데칸-9-일옥시)-8-옥소옥틸)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)-5-하이드록시헥실)카바모일)피롤리딘-1-카복실레이트(화합물 8b, 21.1 mg, 0.0209 mmol)을 넣고 무수 CH2Cl2(0.2 mL)에 녹인 후 TFA(0.8 mL)를 주입한 뒤 상온에서 30 분 동안 교반하였다. 용매를 진공에서 제거하고 잔여물을 LH-20 칼럼 (메탄올 100%)으로 정제하여 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-((R)-피롤리딘-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트의 트리플루오로아세테이트 염 (화합물 8, 18.5 mg, 89%)을 투명한 액체로 수득하였다.
1H NMR (600 MHz, acetone-d 6): δ 4.87 (qu, J = 6.2 Hz, 1H), 4.38-4.08 (m, 4H), 4.03 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.70-2.70 (m, 10H), 2.54-2.10 (m, 6H), 1.90-1.05 (m, 72H), 0.88 (t, J = 6.9 Hz, 9H); HRMS (ESI): m/z calcd for C53H105N3O6 2+ [M+2H]2+ 439.8996, found, 439.9000.
실시예 6. 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-((S)-피롤리딘-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 9)의 제조
Figure PCTKR2023016429-appb-img-000010
단계 1: 터트-부틸 (3S)-3-((6-((8-(헵타데칸-9-일옥시)-8-옥소옥틸)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)-5-하이드록시헥실)카바모일)피롤리딘-1-카복실레이트 (화합물 9b)의 합성
오븐 건조한 플라스크에 헵타데칸-9-일 8-((6-아미노-2-하이드록시헥실) (6-옥소-6-운데실옥시)헥실)옥타노에이트 트리플루오로아세테이트 염(화합물 1i, 36.2 mg, 0.0341 mmol), (S)-1-(터트-부톡시카보닐)피롤리딘-3-카복실산 (9a, 14.7 mg, 0.0662 mmol), DIPEA (50 uL, 0.278 mmol)을 넣고 무수 DMF(1.0 mL)에 녹인 뒤 0 °C얼음 욕에서 HATU(15.6 mg, 0.0402 mmol)를 넣고 상온에서 2시간 동안 교반한다. 혼합물을 DCM에 희석한 뒤 유기 층을 브라인으로 세척하고, 나트륨 설페이트 상에서 건조하고, 농축하였다. 잔여물을 실라카 겔 크로마토그래피(Hexane/EtOAc/MeOH/암모니아수(33%)= 130:40:10:1)로 정제하여 터트-부틸 (3S)-3-((6-((8-(헵타데칸-9-일옥시)-8-옥소옥틸)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)-5-하이드록시헥실)카바모일)피롤리딘-1-카복실레이트(화합물 9b, 23.7 mg, 70%)를 투명한 액체로 수득하였다.
1H NMR (600 MHz, acetone-d 6): δ 7.15 (s, 1H), 4.87 (qu, J = 6.2 Hz, 1H), 4.04 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.63-3.11 (m, 8H), 2.95 (dt, J = 22.0, 7.9 Hz, 1H), 2.58-2.22 (m, 12H), 1.80-1.15 (m, 77H), 0.88 (t, J = 6.9 Hz, 9H); HRMS (ESI): m/z calcd for C58H112N3O8 + [M+H]+ 978.8444, found, 978.8455.
단계 2: 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-((S)-피롤리딘-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 8)의 합성
5 mL 플라스크에 터트-부틸 (3S)-3-((6-((8-(헵타데칸-9-일옥시)-8-옥소옥틸)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)-5-하이드록시헥실)카바모일)피롤리딘-1-카복실레이트(화합물 9b, 22.5 mg, 0.0223 mmol)을 넣고 무수 CH2Cl2(0.2 mL)에 녹인 후 TFA(0.8 mL)를 주입한 뒤 상온에서 30 분 동안 교반하였다. 용매를 진공에서 제거하고 잔여물을 LH-20 칼럼 (메탄올 100%)으로 정제하여 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-((S)-피롤리딘-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트의 트리플루오로아세테이트 염 (화합물 9, 19.0 mg, 85%)을 투명한 액체로 수득하였다.
1H NMR (600 MHz, acetone-d 6): δ 4.87 (qu, J = 6.2 Hz, 1H), 4.38-4.08 (m, 4H), 4.03 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.70-2.70 (m, 10H), 2.54-2.10 (m, 6H), 1.90-1.05 (m, 72H), 0.88 (t, J = 6.9 Hz, 9H); HRMS (ESI): m/z calcd for C53H105N3O6 2+ [M+2H]2+ 439.8996, found, 439.8991.
실시예 7. 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-((R)-1-메틸피롤리딘-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 10)의 제조
Figure PCTKR2023016429-appb-img-000011
단계 1: (R)-1-메틸피롤리딘-3-카복실산 (화합물 10a)의 합성
4 mL 바이알에 (R)-1-(터트-부톡시카보닐)피롤리딘-3-카복실산 (8a, 9.0 mg, 0.078 mmol)을 넣고 메탄올(0.78 mL)에 녹인 뒤 35% 포름알데하이드 수용액 (37 uL, 0.47 mmol)을 넣는다. 5분간 교반 후 NaBH3CN (7.4 mg, 0.12 mmol)를 넣고 5분간 교반한다. 반응 종결을 TLC로 확인한 후 1당량의 1N HCl을 주입한 후 진공에서 건조한다. 수득된 (R)-1-메틸피롤리딘-3-카복실산 (화합물 10a)은 추가적인 정제 없이 다음 반응에 사용되었다.
단계 2: 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-((R)-1-메틸피롤리딘-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 10)의 합성
오븐 건조한 플라스크에 헵타데칸-9-일 8-((6-아미노-2-하이드록시헥실) (6-옥소-6-운데실옥시)헥실)옥타노에이트 트리플루오로아세테이트 염(화합물 1i, 26.3 mg, 0.0261 mmol), (R)-1-메틸피롤리딘-3-카복실산 (10a, 이전 단계 수득물 전부), DIPEA (100 uL, 0.573 mmol)을 넣고 무수 DMF(2.6 mL)에 녹인 뒤 0 °C얼음 욕에서 HOBt(14.1 mg, 0.104 mmol)와 EDC·HCl(20.0 mg, 0.104 mmol)를 차례로 넣고 상온에서 16시간 동안 교반한다. 혼합물을 DCM에 희석한 뒤 유기 층을 브라인으로 세척하고, 나트륨 설페이트 상에서 건조하고, 농축하였다. 잔여물을 실라카 겔 크로마토그래피(DCM/MeOH/암모니아수(33%)= 70:10:1)로 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-((R)-1-메틸피롤리딘-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 10, 6.7 mg, 29%)를 투명한 액체로 수득하였다.
1H NMR (600 MHz, acetone-d 6): δ 7.05 (s, 1H), 4.87 (qu, J = 6.3 Hz, 1H), 4.04 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.60-3.49 (m, 1H), 3.17 (q, J = 6.4 Hz, 1H), 2.83 (quq, J = 7.0, 1.3 Hz, 2H), 2.65 (t, J = 8.3 Hz, 2H), 2.57-2.27 (m, 12H), 2.26 (s, 3H), 2.00-1.92 (m, 2H), 1.67-1.14 (m, 77H), 0.88 (t, J = 6.9 Hz, 9H); HRMS (ESI): m/z calcd for C54H107N3O6 2+ [M+2H]2+ 446.9075, found, 446.9084.
실시예 8. 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-((S)-1-메틸피롤리딘-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 11)의 제조
Figure PCTKR2023016429-appb-img-000012
단계 1: (S)-1-메틸피롤리딘-3-카복실산 (화합물 11a)의 합성
4 mL 바이알에 (S)-1-(터트-부톡시카보닐)피롤리딘-3-카복실산 (9a, 9.5 mg, 0.083 mmol)을 넣고 메탄올(0.83 mL)에 녹인 뒤 35% 포름알데하이드 수용액 (39 uL, 0.50 mmol)을 넣는다. 5분간 교반 후 NaBH3CN (7.8 mg, 0.12 mmol)를 넣고 5분간 교반한다. 반응 종결을 TLC로 확인한 후 1당량의 1N HCl을 주입한 후 진공에서 건조한다. 수득된 (S)-1-메틸피롤리딘-3-카복실산 (화합물 11a)은 추가적인 정제 없이 다음 반응에 사용되었다.
단계 2: 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-((S)-1-메틸피롤리딘-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 11)의 합성
오븐 건조한 플라스크에 헵타데칸-9-일 8-((6-아미노-2-하이드록시헥실) (6-옥소-6-운데실옥시)헥실)옥타노에이트 트리플루오로아세테이트 염(화합물 1i, 27.8 mg, 0.0275 mmol), (S)-1-메틸피롤리딘-3-카복실산 (11a, 이전 단계 수득물 전부), DIPEA (100 uL, 0.577 mmol)을 넣고 무수 DMF(2.8 mL)에 녹인 뒤 0 °C얼음 욕에서 HOBt(14.9 mg, 0.110 mmol)와 EDC·HCl(21.1 mg, 0.110 mmol)를 차례로 넣고 상온에서 16시간 동안 교반한다. 혼합물을 DCM에 희석한 뒤 유기 층을 브라인으로 세척하고, 나트륨 설페이트 상에서 건조하고, 농축하였다. 잔여물을 실라카 겔 크로마토그래피(DCM/MeOH/암모니아수(33%)= 70:10:1)로 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-((S)-1-메틸피롤리딘-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 11, 8.7 mg, 36%)를 투명한 액체로 수득하였다.
1H NMR (600 MHz, acetone-d 6): δ 7.05 (s, 1H), 4.87 (qu, J = 6.3 Hz, 1H), 4.04 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.60-3.49 (m, 1H), 3.17 (q, J = 6.4 Hz, 1H), 2.83 (quq, J = 7.0, 1.3 Hz, 2H), 2.65 (t, J = 8.3 Hz, 2H), 2.57-2.27 (m, 12H), 2.26 (s, 3H), 2.00-1.92 (m, 2H), 1.67-1.14 (m, 77H), 0.88 (t, J = 6.9 Hz, 9H); HRMS (ESI): m/z calcd for C54H107N3O6 2+ [M+2H]2+ 446.9075, found, 446.9077.
실시예 9. 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 16)의 제조
Figure PCTKR2023016429-appb-img-000013
단계 1: 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 16)의 합성
오븐 건조한 플라스크에 1H-피롤-2-카복실산 (화합물 16a, 25.2 mg, 0.227 mmol), DIPEA (200 uL, 1.16 mmol)을 넣고 무수 DMF(1.7 mL)에 녹인 뒤 0 °C얼음 욕에서 HATU(57.6 mg, 0.151 mmol)를 무수 DMF(1.0 mL)에 녹인 용액을 넣고 상온에서 30분 동안 교반한다. 헵타데칸-9-일 8-((6-아미노-2-하이드록시헥실) (6-옥소-6-운데실옥시)헥실)옥타노에이트 트리플루오로아세테이트 염(화합물 1i, 73.8 mg, 0.0731 mmol)을 무수 DMF(1.0 mL)에 녹인 용액을 0 °C얼음 욕에서 주입한 뒤 상온에서 21시간 동안 교반하였다. 혼합물을 DCM에 희석한 뒤 유기 층을 브라인으로 세척하고, 나트륨 설페이트 상에서 건조하고, 농축하였다. 잔여물을 실라카 겔 크로마토그래피(DCM:MeOH:암모니아수(33%)= 200:10:1)로 정제하여 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 16, 9.76 mg, 15%)를 투명한 액체로 수득하였다.
1H NMR (600 MHz, acetone-d 6): δ 10.54 (s, 1H), 7.31 (s, 1H), 6.92 (sext, J = 1.3 Hz, 1H), 6.71 (sept, J = 1.3 Hz, 1H), 6.11 (dt, J = 3.7, 2.6 Hz, 1H), 4.87 (qu, J = 6.2 Hz, 1H), 4.04 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.56 (sept, J = 3.4 Hz, 1H), 3.45 (br, 1H), 3.33 (qd, J = 6.6, 2.7 Hz, 2H), 2.53 (qu, J = 5.6 Hz, 2H), 2.44-2.25 (m, 8H), 1.66-1.22 (m, 68H), 0.88 (t, J = 7.0 Hz, 9H; 13C NMR (150 MHz, acetone-d 6): δ 173.7, 173.5, 161.6, 127.9, 121.6, 109.6, 109.5, 74.1, 67.9, 64.6, 62.2, 55.2, 55.0, 39.7, 35.6, 35.01, 34.97, 34.7, 32.7, 32.6, 30.9, 30.34 (2C, overlapped), 30.30, 30.26, 30.25-29.4 (7C, overlapped with solvent residual), 28.0 (2C, overlapped), 27.8, 27.6, 26.7, 26.1, 25.9, 25.7, 24.0, 23.3 (2C, overlapped), 14.4 (2C, overlapped); HRMS (ESI): m/z calcd for C53H100N3O6 + [M+H]+ 874.7607, found 874.7589.
실시예 10. 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 17)의 제조
Figure PCTKR2023016429-appb-img-000014
단계 1: 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 17)의 합성
오븐 건조한 플라스크에 1H-피롤-3-카복실산 (화합물 17a, 25.4 mg, 0.229 mmol), DIPEA (200 uL, 1.16 mmol)을 넣고 무수 DMF(1.7 mL)에 녹인 뒤 0 °C얼음 욕에서 HATU(59.6 mg, 0.157 mmol)를 무수 DMF(1.0 mL)에 녹인 용액을 넣고 상온에서 30분 동안 교반한다. 헵타데칸-9-일 8-((6-아미노-2-하이드록시헥실) (6-옥소-6-운데실옥시)헥실)옥타노에이트 트리플루오로아세테이트 염(화합물 1i, 74.8 mg, 0.0741 mmol)을 무수 DMF(1.0 mL)에 녹인 용액을 0 °C얼음 욕에서 주입한 뒤 상온에서 21시간 동안 교반하였다. 혼합물을 DCM에 희석한 뒤 유기 층을 브라인으로 세척하고, 나트륨 설페이트 상에서 건조하고, 농축하였다. 잔여물을 실라카 겔 크로마토그래피(DCM:MeOH:암모니아수(33%)= 200:10:1)로 정제하여 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 17, 38.9 mg, 60%)를 투명한 액체로 수득하였다.
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 8.99 (s, 1H), 7.32 (s, 1H), 6.74 (d, J = 2.2 Hz, 1H), 6.41 (s, 1H), 5.98 (s, 1H), 4.86 (qu, J = 6.2 Hz, 1H), 4.05 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.56 (br, 1H), 3.41 (sept, J = 5.7 Hz, 2H), 2.50 (br, 2H), 2.43-2.19 (m, 8H), 1.69-1.15 (m, 68H), 0.87 (t, J = 6.7 Hz, 9H); 13C NMR (150 MHz, acetone-d 6): δ 173.6, 173.5, 164.9, 121.7, 121.1, 119.1, 107.9, 74.1, 67.9, 64.6, 62.2, 55.2, 55.0, 39.6, 35.6, 35.01, 34.96, 34.7, 32.66, 32.61, 31.1, 30.35, 30.34, 30.30, 30.25, 30.24-29.4 (7C, overlapped with solvent residual), 28.01, 27.98, 27.7, 27.6, 26.7, 26.1, 25.9, 25.7, 24.0, 23.3 (2C, overlapped), 14.4 (2C, overlapped); HRMS (ESI): m/z calcd for C53H100N3O6 + [M+H]+ 874.7607, found 874.7589.
실시예 11. 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 18)의 제조
Figure PCTKR2023016429-appb-img-000015
단계 1: 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 18)의 합성
오븐 건조한 플라스크에 1-메틸-1H-피롤-2-카복실산 (화합물 18a, 28.6 mg, 0.229 mmol), DIPEA (0.25 mL, 1.47 mmol)을 넣고 무수 DMF(1.7 mL)에 녹인 뒤 0 °C얼음 욕에서 HATU(56.0 mg, 0.147 mmol)를 무수 DMF(1.0 mL)에 녹인 용액을 넣고 상온에서 30분 동안 교반한다. 헵타데칸-9-일 8-((6-아미노-2-하이드록시헥실) (6-옥소-6-운데실옥시)헥실)옥타노에이트 트리플루오로아세테이트 염(화합물 1i, 74.1 mg, 0.0734 mmol)을 무수 DMF(1.0 mL)에 녹인 용액을 0 °C얼음 욕에서 주입한 뒤 상온에서 16시간 동안 교반하였다. 혼합물을 DCM에 희석한 뒤 유기 층을 브라인으로 세척하고, 나트륨 설페이트 상에서 건조하고, 농축하였다. 잔여물을 실라카 겔 크로마토그래피(DCM:MeOH:암모니아수(33%)= 200:10:1)로 정제하여 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 18, 36.3 mg, 56%)를 투명한 액체로 수득하였다.
1H NMR (600 MHz, acetone-d 6): δ 7.23 (s, 1H), 6.78 (t, J = 2.1 Hz, 1H), 6.68 (dd, J = 3.9, 1.7 Hz, 1H), 5.98 (dd, J = 3.9, 2.6 Hz, 1H), 4.87 (qu, J = 6.2 Hz, 1H), 4.04 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.91 (s, 3H), 3.57 (br, 1H), 3.45 (br, 1H), 3.35-3.26 (m, 2H), 2.53 (qu, J = 6.5 Hz, 2H), 2.43-2.25 (m, 8H), 1.66-1.22 (m, 68H), 0.88 (t, J = 7.0 Hz, 9H); 13C NMR (150 MHz, acetone-d 6): δ 173.6, 173.5, 162.4, 128.0, 127.3, 112.1, 107.4, 74.1, 68.0, 64.6, 62.2, 55.2, 55.0, 39.6, 36.6, 35.6, 35.0, 35.0, 34.7, 32.7, 32.6, 30.9, 30.4, 30.34, 30.30, 30.25, 30.24-29.4 (7C, overlapped with solvent residual), 28.0 (2C, overlapped), 27.8, 27.6, 26.7, 26.1, 25.9, 25.7, 24.0, 23.3 (2C, overlapped), 14.4 (2C, overlapped); HRMS (ESI): m/z calcd for C54H102N3O6 + [M+H]+ 888.7763, found 888.7753.
실시예 12. 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 19)의 제조
Figure PCTKR2023016429-appb-img-000016
단계 1: 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 19)의 합성
오븐 건조한 플라스크에 1-메틸-1H-피롤-3-카복실산 (화합물 19a, 29.4 mg, 0.235 mmol), DIPEA (0.25 mL, 1.4 mmol)을 넣고 무수 DMF(1.7 mL)에 녹인 뒤 0 °C얼음 욕에서 HATU(57.3 mg, 0.151 mmol)를 무수 DMF(1.0 mL)에 녹인 용액을 넣고 상온에서 30분 동안 교반한다. 헵타데칸-9-일 8-((6-아미노-2-하이드록시헥실) (6-옥소-6-운데실옥시)헥실)옥타노에이트 트리플루오로아세테이트 염(화합물 1i, 74.6 mg, 0.0739 mmol)을 무수 DMF(1.0 mL)에 녹인 용액을 0 °C얼음 욕에서 주입한 뒤 상온에서 16시간 동안 교반하였다. 혼합물을 DCM에 희석한 뒤 유기 층을 브라인으로 세척하고, 나트륨 설페이트 상에서 건조하고, 농축하였다. 잔여물을 실라카 겔 크로마토그래피(DCM:MeOH:암모니아수(33%)= 200:10:1)로 정제하여 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 19, 21.4 mg, 33%)를 투명한 액체로 수득하였다.
1H NMR (600 MHz, DMSO-d 6): δ 7.62 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 7.19 (t, J = 1.9 Hz, 1H), 6.65 (t, J = 4.9, 1H), 6.40 (dd, J = 2.7, 1.8 Hz, 1H), 4.77 (qu, J = 6.2 Hz, 1H), 3.98 (t, J = 6.5 Hz, 2H), 3.60 (s, 3H), 3.51 (s, 1H), 3.43 (br, 1H), 3.13 (q, J = 6.0 Hz, 2H), 2.34 (t, J = 7.1 Hz, 4H), 2.27-2.21 (m, 6H), 1.56-1.17 (m, 68H), 0.84 (t, J = 7.0 Hz, 9H); 13C NMR (150 MHz, DMSO-d 6): δ 173.3, 173.0, 163.9, 124.4, 122.6, 120.5, 108.0, 73.4, 68.1, 64.0, 61.5, 54.6, 54.4, 39.0, 36.4, 35.3, 34.3, 34.07, 34.04, 31.77, 31.72, 30.3, 29.46, 29.43, 29.40, 29.34, 29.26, 29.19, 29.11, 29.08, 29.05, 28.9, 28.6, 27.2, 27.1, 26.82, 26.75, 25.8, 25.2, 25.1, 24.9, 23.3, 22.57, 22.55, 14.4 (2C, overlapped); HRMS (ESI): m/z calcd for C54H102N3O6 + [M+H]+ 888.7763, found 888.7731.
실시예 13. 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(3-하이드록시-1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 21)의 제조
Figure PCTKR2023016429-appb-img-000017
단계 1: 메틸 1-(4-메톡시벤질)-3-((4-메톡시벤질)옥시)-1H-피롤-2-카복실레이트(화합물 21c)의 합성
오븐 건조한 플라스크에 메틸 3-하이드록시-1H-피롤-2-카복실산 (화합물 21a, 81.5 mg, 0.578 mmol)를 무수 DMF(1.0 mL)에 녹인 뒤 0 °C얼음 욕에서NaH (60%, 51.9 mg, 1.30 mmol)와 1-(클로로메틸)-4-메톡시벤젠 (화합물 21b, 0.200 mL, 1.28 mmol)을 차례로 넣고 상온에서 14 시간 동안 교반한다. 혼합물을 농축한 뒤 실라카 겔 크로마토그래피(Hexane/EtOAc= 3:1)로 정제하여 메틸 1-(4-메톡시벤질)-3-((4-메톡시벤질)옥시)-1H-피롤-2-카복실레이트(화합물 21c, 61.9 mg, 28%)를 백색 고체로 수득하였다.
1H NMR (400 MHz, acetone-d 6): δ 7.39 (d, J = 8.7 Hz, 2H), 7.10 (d, J = 8.7 Hz, 2H), 6.98 (d, J = 3.0 Hz, 1H), 6.92 (d, J = 8.7 Hz, 2H), 6.84 (d, J = 8.7 Hz, 2H), 5.99 (d, J = 3.1, 1H), 5.42 (s, 2H), 4.99 (s, 2H), 3.79 (s, 3H), 3.75 (s, 3H), 3.70 (s, 3H); HRMS (ESI): m/z calcd for C22H24NO5 + [M+H]+ 382.1649, found 382.1654.
단계 2: 1-(4-메톡시벤질)-3-((4-메톡시벤질)옥시)-1H-피롤-2-카복실산(화합물 21d)의 합성
4 mL 바이알에 (메틸 1-(4-메톡시벤질)-3-((4-메톡시벤질)옥시)-1H-피롤-2-카복실레이트(화합물 21c, 61.9 mg, 0.162 mmol)을 넣고 에탄올(2.0 mL)에 녹인 뒤 2N KOH 수용액 (293 uL, 0.585 mmol)을 넣고 80 °C에서 17 시간 동안 교반한다. 반응 종결을 TLC로 확인한 후 진공에서 건조한다. 수득된 1-(4-메톡시벤질)-3-((4-메톡시벤질)옥시)-1H-피롤-2-카복실산(화합물 21d)은 추가적인 정제 없이 다음 반응에 사용되었다.
단계 3: 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-(4-메톡시벤질)-3-((4-메톡시벤질)옥시)-1H-피롤-2-카복사미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 21e)의 합성
오븐 건조한 플라스크에 헵타데칸-9-일 8-((6-아미노-2-하이드록시헥실) (6-옥소-6-운데실옥시)헥실)옥타노에이트 트리플루오로아세테이트 염(화합물 1i, 61.3 mg, 0.0607 mmol), 1-(4-메톡시벤질)-3-((4-메톡시벤질)옥시)-1H-피롤-2-카복실산(화합물 21d, 이전 단계 수득물 전부), DIPEA (0.100 mL, 0.574 mmol)을 넣고 무수 DMF(1.0 mL)에 녹인 뒤0 °C얼음 욕에서 HOBt(23.8 mg, 0.176 mmol)와 EDC·HCl(25.0 mg, 0.131 mmol)를 차례로 넣고 상온에서 20시간 동안 교반한다. 혼합물을 농축한 뒤 실라카 겔 크로마토그래피(Hexane/EtOAc/MeOH= 14:8:1)로 정제하여 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-(4-메톡시벤질)-3-((4-메톡시벤질)옥시)-1H-피롤-2-카복사미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 21e, 36.1 mg, 53%)를 투명한 액체로 수득하였다.
1H NMR (600 MHz, acetone-d 6): δ 7.43 (d, J = 8.6 Hz, 2H), 7.22 (t, J = 5.5 Hz, 1H), 7.18 (d, J = 8.6 Hz, 2H), 6.96 (d, J = 8.7 Hz, 2H), 6.82 (d, J = 8.7 Hz, 2H), 6.81 (d, J = 3.1 Hz, 1H), 6.02 (d, J = 3.1 Hz, 1H), 5.56 (s, 2H), 5.06 (s, 2H), 4.87 (qu, J = 6.3 Hz, 1H), 4.03 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.82 (s, 3H), 3.75 (s, 3H), 3.53 (br, 1H), 3.27 (q, J = 6.5 Hz, 2H), 2.58-2.21 (m, 10H), 1.67-1.15 (m, 68H), 0.88 (t, J = 6.9 Hz, 9H); HRMS (ESI): m/z calcd for C69H116N3O9 + [M+H]+ 1130.8706, found 1130.8734.
단계 4: 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(3-하이드록시-1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 21)의 합성
4 mL 바이알에 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-(4-메톡시벤질)-3-((4-메톡시벤질)옥시)-1H-피롤-2-카복사미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 21e, 19.9 mg, 0.0176 mmol), anisole (20 uL, 0.18 mmol), TFA (0.5 mL, 6.53 mmol)를 차례로 넣고 40 °C에서 17 시간 동안 교반한다. 혼합물을 농축한 뒤 실라카 겔 크로마토그래피(Hexane/EtOAc/MeOH/암모니다(33%)= 140:80:10:1)로 정제하여 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(3-하이드록시-1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 21, 4.23 mg, 27%)를 투명한 액체로 수득하였다.
1H NMR (600 MHz, acetone-d 6): δ 9.86 (s, 1H), 7.01 (s, 1H), 6.66 (d, J = 2.9 Hz, 1H), 5.71 (d, J = 2.6 Hz, 1H), 4.87 (qu, J = 5.8 Hz, 1H), 4.04 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.57 (br, 1H), 3.36 (br, 2H), 2.61-2.21 (m, 10H), 1.72-1.12 (m, 68H), 0.88 (t, J = 6.9 Hz, 9H); HRMS (ESI): m/z calcd for C53H100N3O7 + [M+H]+ 890.7556, found 890.7554.
실시예 14. 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(3-하이드록시-1-메틸-1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 24)의 제조
Figure PCTKR2023016429-appb-img-000018
단계 1: 메틸 3-(벤질옥시)-1-메틸-1H-피롤-2-카복실레이트(화합물 24c)의 합성
오븐 건조한 플라스크에 메틸 3-하이드록시-1-메틸-1H-피롤-2-카복실산 (화합물 24a, 87.0 mg, 0.561 mmol)를 무수 DMF(1.12 mL)에 녹인 뒤 K2CO3 (775 mg, 5.61 mmol)와 벤질 브로마이드(화합물 24b, 0.67 mL, 5.6 mmol)을 차례로 넣고 60 °C에서 50시간 동안 교반한다. 혼합물을 DCM에 희석한 뒤 유기 층을 브라인으로 세척하고, 나트륨 설페이트 상에서 건조하고, 농축하였다. 잔여물을 실라카 겔 크로마토그래피(E.ehter/hexane= 1:2)로 정제하여 메틸 3-(벤질옥시)-1-메틸-1H-피롤-2-카복실레이트(화합물 24c, 104 mg, 76%)를 투명한 액체로 수득하였다.
1H NMR (400 MHz, acetone-d 6): δ 7.48 (d, J = 7.5 Hz, 2H), 7.37 (t, J = 7.4 Hz, 2H), 7.29 (t, J = 7.3 Hz, 1H), 6.79 (d, J = 2.9 Hz, 1H), 5.90 (d, J = 3.0 Hz, 1H), 5.07 (s, 2H), 3.81 (s, 3H), 3.75 (s, 3H); 13C NMR (150 MHz, acetone-d 6): δ 162.2, 154.3, 138.9, 129.1, 128.3, 128.1, 127.8, 109.3, 95.9, 72.7, 50.6, 37.8; HRMS (ESI): m/z calcd for C14H16NO3 + [M+H]+ 246.1125, found 246.1129.
단계 2: 3-(벤질옥시)-1-메틸-1H-피롤-2-카복실산(화합물 24d)의 합성
4 mL 바이알에 메틸 3-(벤질옥시)-1-메틸-1H-피롤-2-카복실레이트(화합물 24c, 26.4 mg, 0.108 mmol)을 넣고 에탄올(0.86 mL)에 녹인 뒤 2N KOH 수용액 (0.22 mL, 0.43 mmol)을 넣고 80 °C에서 5 시간 동안 교반한다. 반응 종결을 TLC로 확인한 후 진공에서 건조한다. 3-(벤질옥시)-1-메틸-1H-피롤-2-카복실산(화합물 24d)은 추가적인 정제 없이 다음 반응에 사용되었다.
단계 3: 헵타데칸-9-일 8-((6-(3-벤질옥시)-1-메틸-1H-피롤-2-카복사미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 24e)의 합성
오븐 건조한 플라스크에 헵타데칸-9-일 8-((6-아미노-2-하이드록시헥실) (6-옥소-6-운데실옥시)헥실)옥타노에이트 트리플루오로아세테이트 염(화합물 1i, 54.0 mg, 0.0535 mmol), 3-(벤질옥시)-1-메틸-1H-피롤-2-카복실산(화합물 24d, 이전 단계 수득물 전부), DIPEA (0.10 mL, 0.59 mmol)을 넣고 무수 DMF(1.78 mL)에 녹인 뒤0 °C얼음 욕에서 HATU(26.0 mg, 0.0683 mmol)를 넣고 상온에서 2시간 동안 교반한다. 혼합물을 DCM에 희석한 뒤 유기 층을 브라인으로 세척하고, 나트륨 설페이트 상에서 건조하고, 농축하였다. 잔여물을 실라카 겔 크로마토그래피(Hexane/EtOAc/MeOH/암모니아(33%)= 140:70:10:1)로 정제하여 헵타데칸-9-일 8-((6-(3-벤질옥시)-1-메틸-1H-피롤-2-카복사미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 24e, 37.5 mg, 71%)를 투명한 액체로 수득하였다.
1H NMR (600 MHz, acetone-d 6): δ 7.49 (d, J = 7.5 Hz, 2H), 7.41 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 7.35 (t, J = 7.4 Hz, 1H), 7.18 (t, J = 5.1 Hz, 1H), 6.64 (d, J = 3.0 Hz, 1H), 5.94 (d, J = 3.0 Hz, 1H), 5.15 (s, 2H), 4.87 (qu, J = 6.2 Hz, 1H), 4.03 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.86 (s, 3H), 3.54 (br, 1H), 3.36-3.25 (m, 2H), 2.54 (q, J = 5.7 Hz, 2H), 2.46-2.22 (m, 8H), 1.68-1.16 (m, 68H), 0.88 (t, J = 7.0 Hz, 9H); 13C NMR (150 MHz, acetone-d 6): δ 173.6, 173.4, 161.9, 149.7, 138.1, 129.4, 128.9, 128.6, 125.1, 111.9, 95.0, 74.1, 73.5, 67.8, 64.6, 62.2, 55.1, 55.0, 38.9, 37.7, 35.6, 34.99, 34.96, 34.6, 32.65, 32.61, 30.9, 30.35, 30.34, 30.30, 30.26, 30.24-29.4 (7C, overlapped with solvent residual), 28.01, 27.97, 27.7, 27.6, 26.7, 26.1, 25.9, 25.7, 24.0, 23.3 (2C, overlapped), 14.4 (2C, overlapped); HRMS (ESI): m/z calcd for C61H108N3O7 + [M+H]+ 994.8182, found 994.8147.
단계 4: 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(3-하이드록시-1-메틸-1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 24)의 합성
5 mL 플라스크에 헵타데칸-9-일 8-((6-(3-벤질옥시)-1-메틸-1H-피롤-2-카복사미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 24e, 19.6 mg, 0.0197 mmol)을 넣고 에탄올 (2.0 mL)로 녹인다. 10% Pd/C (55% 수분 포함, 10 mg)을 넣고 수소 풍선을 충전하고 상온에서 90분 동안 교반한다. 혼합물을 Celite에 필터한 후 농축한 뒤 실라카 겔 크로마토그래피(Hexane/EtOAc/MeOH/암모니다(33%)= 70:40:10:1)로 정제하여 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(3-하이드록시-1-메틸-1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 24, 14.2 mg, 80%)를 투명한 액체로 수득하였다.
1H NMR (600 MHz, acetone-d 6): δ 7.20 (s, 1H), 6.53 (d, J = 2.7 Hz, 1H), 5.63 (d, J = 2.8 Hz, 1H), 4.87 (qu, J = 6.2 Hz, 1H), 4.04 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.83 (s, 3H), 3.58 (sext, J = 4.3 Hz, 1H), 3.35 (q, J = 6.6 Hz, 2H), 2.54 (dt, J = 12.8, 7.7 Hz, 2H), 2.44-2.26 (m, 8H), 1.64-1.23 (m, 68H), 0.88 (t, J = 7.0 Hz, 9H); 13C NMR (150 MHz, acetone-d 6): δ 173.6, 173.5, 162.7, 148.3, 125.2, 111.1, 96.6, 74.1, 67.9, 64.6, 62.2, 55.2, 55.0, 39.0, 37.5, 35.6, 35.0, 35.0, 34.7, 32.7, 32.6, 31.1, 30.35, 30.34, 30.30, 30.26, 30.22-29.44 (7C, overlapped with solvent residual), 28.01, 28.00, 27.8, 27.6, 26.7, 26.1, 25.9, 25.7, 24.0, 23.3 (2C, overlapped), 14.3 (2C, overlapped); HRMS (ESI): m/z calcd for C54H102N3O7 + [M+H]+ 904.7712, found 904.7689.
실시예 15. 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-이미다졸-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 33)의 제조
Figure PCTKR2023016429-appb-img-000019
단계 1: 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-이미다졸-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 33)의 합성
오븐 건조한 플라스크에 헵타데칸-9-일 8-((6-아미노-2-하이드록시헥실) (6-옥소-6-운데실옥시)헥실)옥타노에이트 트리플루오로아세테이트 염(화합물 1i, 44.5 mg, 0.0440 mmol), 1H-이미다졸-2-카복실산 (화합물 33a, 17.9 mg, 0.160 mmol), DIPEA (0.08 mL, 0.44 mmol)을 넣고 무수 DMF(4.4 mL)에 녹인 뒤 0 °C얼음 욕에서 HATU(33.5 mg, 0.0881 mmol)를 넣고 상온에서 3시간 동안 교반하였다. 혼합물을 DCM에 희석한 뒤 유기 층을 브라인으로 세척하고, 나트륨 설페이트 상에서 건조하고, 농축하였다. 잔여물을 실라카 겔 크로마토그래피(Hexane/EtOAc/MeOH/암모니다(33%)= 80:40:10:1)로 정제하여 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-이미다졸-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 33, 14.2 mg, 37%)를 투명한 액체로 수득하였다.
1H NMR (600 MHz, acetone-d 6): δ 11.91 (s, 1H), 7.69 (s, 1H), 7.27 (s, 1H), 7.03 (s, 1H), 4.87 (qu, J = 6.2 Hz, 1H), 4.04 (t, J = 6.6 Hz, 2H), 3.77 (s, 3H), 3.58 (br, 1H), 3.39 (q, J = 6.4 Hz, 2H), 2.52 (br, 2H), 2.46-2.24 (m, 8H), 1.69-1.15 (m, 68H), 0.88 (t, J = 7.0 Hz, 9H); 13C NMR (150 MHz, acetone-d 6): δ 173.67, 173.5, 159.2, 129.9, 119.8, 111.5, 74.1, 67.9, 64.6, 62.2, 55.2, 55.0, 39.6, 35.6, 35.0, 35.0, 34.7, 32.7, 32.6, 30.7, 30.34 (2C, overlapped), 30.30, 30.26, 30.24-29.4 (7C, overlapped with solvent residual), 28.0 (2C, overlapped), 27.8, 27.6, 26.7, 26.1, 25.9, 25.7, 23.9, 23.3 (2C, overlapped), 14.4 (2C, overlapped); 28.0 (2C, overlapped), 27.8, 27.6, 26.7, 26.1, 25.9, 25.7, 24.0, 23.3 (2C, overlapped), 14.4 (2C, overlapped); HRMS (ESI): m/z calcd for C52H99N4O6 + [M+H]+ 875.7559, found 875.7530.
실시예 16. 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-이미다졸-4-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 34)의 제조
Figure PCTKR2023016429-appb-img-000020
단계 1: 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-이미다졸-4-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 34)의 합성
오븐 건조한 플라스크에 1H-이미다졸-4-카복실산 (화합물 34a, 16.5 mg, 0.147 mmol), HATU(31.2 mg, 0.0821 mmol), DIPEA (0.120 mL, 0.689 mmol)을 넣고 무수 DMF(3.5 mL)에 녹인 뒤 상온에서 30분 동안 교반하였다. 헵타데칸-9-일 8-((6-아미노-2-하이드록시헥실) (6-옥소-6-운데실옥시)헥실)옥타노에이트 트리플루오로아세테이트 염(화합물 1i, 41.2 mg, 0.0408 mmol)을 무수 DMF(1.0 mL)에 녹인 용액을 주입한 뒤 상온에서 1시간 동안 교반하였다. 혼합물을 농축한 뒤 실라카 겔 크로마토그래피(DCM/MeOH/암모니다(33%)= 200:10:1)로 정제하여 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-이미다졸-4-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 34, 19.8 mg, 55%)를 투명한 액체로 수득하였다.
1H NMR (600 MHz, DMSO-d 6) δ 12.41 (s, 1H), 7.78 (d, J = 7.0 Hz, 1H), 7.67 (d, J = 1.2 Hz, 1H), 7.55 (s, 1H), 4.83-4.72 (m, 1H), 4.18-3.99 (m, 1H), 3.98 (t, J = 6.5 Hz, 2H), 3.43 (d, J = 7.4 Hz, 1H), 3.19 (q, J = 6.7 Hz, 2H), 2.41-2.10 (m, 10H), 1.76-1.04 (m, 68H), 0.84 (t, J =7.0, 9H). 13C NMR (150 MHz, DMSO-d 6) δ 172.8, 172.5, 162.0, 136.5, 135.2, 118.5, 72.9, 67.6, 63.6, 61.0, 54.1, 54.0, 40.1, 38.2, 34.8, 33.8, 33.60, 33.56, 31.3, 31.2, 28.98, 28.95, 28.92, 28.87, 28.8, 28.7, 28.63,
28.60, 28.58, 28.4, 28.1, 26.7, 26.6, 26.4, 26.3, 25.4, 24.7, 24.6, 24.5, 22.8, 22.09, 22.07, 13.9; HRMS (ESI): m/z calcd for C53H99N4O6 [M+H]+ 875.7565,
found 875.7544.
실시예 17. 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(2-하이드록시-1H-이미다졸-4-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 35)의 제조
Figure PCTKR2023016429-appb-img-000021
단계 1: 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(2-하이드록시-1H-이미다졸-4-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 35)의 합성
오븐 건조한 플라스크에 헵타데칸-9-일 8-((6-아미노-2-하이드록시헥실) (6-옥소-6-운데실옥시)헥실)옥타노에이트 트리플루오로아세테이트 염(화합물 1i, 120.4 mg, 0.113 mmol), 2-하이드록시-1H-이미다졸-4-카복실산 (화합물 35a, 24.9 mg, 0.194 mmol), DIPEA (0.230 mL, 1.32 mmol)을 넣고 무수 DMF(4.5 mL)에 녹인 뒤 0 °C얼음 욕에서 HATU(45.0 mg, 0.118 mmol)를 넣고 상온에서 20시간 동안 교반하였다. 혼합물을 농축한 뒤 실라카 겔 크로마토그래피(DCM/MeOH/암모니다(33%)= 200:10:1)과 LH-20 칼럼 (메탄올 100%)으로 정제하여 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(2-하이드록시-1H-이미다졸-4-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 35, 26.9 mg, 25%)를 투명한 액체로 수득하였다.
1H NMR (600 MHz, DMSOd 6) δ 10.20 (s, 1H), 10.11 (t, J = 2.3 Hz, 1H), 7.71 (t, J = 5.6 Hz, 1H), 6.97 (t, J = 2.2 Hz, 1H), 4.95-4.60 (m, 1H), 3.98 (t, J = 6.5 Hz, 3H), 3.43 (d, J = 6.2 Hz, 1H), 3.13 (q, J = 6.2 Hz, 2H), 2.45-2.06 (m, 10H), 1.81-1.04 (m, 68H), 0.85 (t, J = 7.0, 9H); 13C NMR (150 MHz, DMSO-d 6) δ 172.8, 172.6, 158.6, 153.8, 117.8, 112.4, 72.9, 67.6, 63.6, 61.0, 54.1, 53.9, 40.1, 38.5, 34.7, 33.8, 33.600, 33.597, 31.30, 31.26, 29.5, 28.99, 28.96, 28.93, 28.88, 28.8, 28.7, 28.63, 28.61, 28.58, 28.5, 28.1, 26.7, 26.6, 26.34, 26.28, 25.4, 24.7, 24.6, 24.5, 22.8, 22.10, 22.08, 13.9; HRMS (ESI): m/z calcd for C53H99N4O7 [M+H]+ 891.7514, found 891.7487.
실시예 18. 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-이미다졸-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 36)의 제조
Figure PCTKR2023016429-appb-img-000022
단계 1: 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-이미다졸-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 36)의 합성
오븐 건조한 플라스크에 헵타데칸-9-일 8-((6-아미노-2-하이드록시헥실) (6-옥소-6-운데실옥시)헥실)옥타노에이트 트리플루오로아세테이트 염(화합물 1i, 100 mg, 0.0991 mmol), 1-메틸-1H-이미다졸-2-카복실산 (화합물 36a, 16.8 mg, 0.133 mmol), DIPEA (0.20 mL, 1.1 mmol)을 넣고 무수 DMF(2.7 mL)에 녹인다. 0 °C얼음 욕에서 HATU(41.7 mg, 0.110 mmol)를 무수 DMF(1.0 mL)에 녹인 용액을 주입하고 상온에서 100분 동안 교반하였다. 혼합물을 DCM에 희석한 뒤 유기 층을 브라인으로 세척하고, 나트륨 설페이트 상에서 건조하고, 농축하였다. 잔여물을 실라카 겔 크로마토그래피(DCM/MeOH/암모니다(33%)= 200:10:1)로 정제하여 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-이미다졸-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 36, 71.4 mg, 81%)를 투명한 액체로 수득하였다.
1H NMR (600 MHz, CDCl3): δ 7.44 (s, 1H), 6.99 (s, 1H), 6.95 (s, 1H), 4.85 (qu, J = 6.2 Hz, 1H), 4.05 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 4.04 (s, 3H), 3.94 (br, 1H), 3.44-3.35 (m, 2H), 3.03 (br, 6H), 2.32 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 2.28 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.78-1.19 (m, 68H), 0.88 (t, J = 7.0 Hz, 9H); 13C NMR (150 MHz, DMSO-d 6): δ 172.7, 172.6, 158.8, 138.8, 126.8, 125.8, 73.0, 63.6, 38.2, 34.9, 34.6, 33.8, 33.5, 33.3, 31.3, 31.2, 29.2, 28.97, 28.96, 28.92, 28.84, 28.77, 28.70, 28.62, 28.56, 28.3, 28.1, 25.4, 24.7, 24.5, 24.1, 22.08, 22.06, 13.9 (2C, overlapped); HRMS (ESI): m/z calcd for C53H101N4O6 + [M+H]+ 889.7716, found 889.7693.
실시예 19. 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-이미다졸-4-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 37)의 제조
Figure PCTKR2023016429-appb-img-000023
단계 1: 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-이미다졸-4-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 37)의 합성
오븐 건조한 플라스크에1-메틸-1H-이미다졸-4-카복실산 (화합물 37a, 11.3 mg, 0.133 mmol), DIPEA (0.20 mL, 1.1 mmol)을 넣고 무수 DMF(1.7 mL)에 녹인다. 0 °C얼음 욕에서 HATU(30.5 mg, 0.0802 mmol)를 무수 DMF(1.0 mL)에 녹인 용액을 주입하고 상온에서 30분 동안 교반하였다. 헵타데칸-9-일 8-((6-아미노-2-하이드록시헥실) (6-옥소-6-운데실옥시)헥실)옥타노에이트 트리플루오로아세테이트 염(화합물 1i, 74.5 mg, 0.0738 mmol)을 무수 DMF(1.0 mL)에 녹인 용액을 0 °C얼음 욕에서 주입하고 상온에서 23시간 동안 교반하였다. 혼합물을 DCM에 희석한 뒤 유기 층을 브라인으로 세척하고, 나트륨 설페이트 상에서 건조하고, 농축하였다. 잔여물을 실라카 겔 크로마토그래피(DCM/MeOH/암모니다(33%)= 200:10:1)로 정제하여 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-이미다졸-4-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 37, 50.2 mg, 77%)를 투명한 액체로 수득하였다.
1H NMR (600 MHz, acetone-d 6): δ 7.50 (s, 1H), 7.48 (d, J = 1.3, 1H), 7.33 (s, 1H), 4.87 (qu, J = 6.2 Hz, 1H), 4.04 (t, J = 6.6 Hz, 2H), 3.77 (s, 3H), 3.58 (br, 1H), 3.45 (br, 1H), 3.35 (q, J = 6.6 Hz, 2H), 2.53 (qu, J = 6.5 Hz, 2H), 2.44-2.24 (m, 8H), 1.72-1.14 (m, 68H), 0.88 (t, J = 7.0 Hz, 9H); 13C NMR (150 MHz, acetone-d 6): δ 173.6, 173.5, 162.8, 138.7, 138.4, 123.2, 74.1, 67.9, 64.6, 62.2, 55.2, 55.0, 39.2, 35.6, 35.00, 34.97, 34.7, 33.7, 32.65, 32.61, 31.0, 30.35, 30.34, 30.30, 30.25, 30.24-29.4 (7C, overlapped with solvent residual), 28.0 (2C, overlapped), 27.8, 27.6, 26.7, 26.1, 25.9, 25.7, 24.0, 23.3 (2C, overlapped), 14.4 (2C, overlapped); HRMS (ESI): m/z calcd for C53H101N4O6 + [M+H]+ 889.7716, found 889.7692.
실시예 20. 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-이미다졸-5-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 38)의 제조
Figure PCTKR2023016429-appb-img-000024
단계 1: 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-이미다졸-5-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 38)의 합성
오븐 건조한 플라스크에1-메틸-1H-이미다졸-5-카복실산 (화합물 38a, 25.7 mg, 0.229 mmol), DIPEA (0.250 mL, 1.44mmol)을 넣고 무수 DMF(1.5 mL)에 녹인다. 0 °C얼음 욕에서 HATU(33.4 mg, 0.0879 mmol)를 무수 DMF(0.5 mL)에 녹인 용액을 주입하고 상온에서 30분 동안 교반하였다. 헵타데칸-9-일 8-((6-아미노-2-하이드록시헥실) (6-옥소-6-운데실옥시)헥실)옥타노에이트 트리플루오로아세테이트 염(화합물 1i, 79.1 mg, 0.0784 mmol)을 무수 DMF(1.0 mL)에 녹인 용액을 0 °C얼음 욕에서 주입하고 상온에서 20시간 동안 교반하였다. 혼합물을 농축한 뒤 실라카 겔 크로마토그래피(DCM/MeOH/암모니다(33%)= 200:10:1)와 LH-20 칼럼(메탄올 100%)으로 정제하여 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-이미다졸-5-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 38, 30.2 mg, 43%)를 투명한 액체로 수득하였다.
1H NMR (400 MHz, DMSO-d 6) δ 8.18 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 7.69 (s, 1H), 7.52 (d, J = 1.0 Hz, 1H), 4.77 (qu, J = 6.3 Hz, 1H), 4.02 (d, J = 3.8 Hz, 1H), 3.98 (t, J = 6.5 Hz, 2H), 3.79 (br, 3H), 3.44 (s, 1H), 3.16 (q, J = 6.5 Hz, 2H), 2.40-2.16 (m, 10H), 1.69-1.07 (m, 68H), 0.84 (t, J = 6.6 Hz, 9H). 13C NMR (150MHz, DMSO-d 6) δ 172.8, 172.9, 159.8, 141.6, 131.5, 126.0, 72.9, 67.6, 63.9, 61.0, 54.1, 54.0, 40.1,
38.5, 34.7, 33.8, 33.60, 33.56, 33.4, 31.3, 31.2, 29.5, 28.99, 28.96, 28.92, 28.9, 28.8, 28.7, 28.63, 28.61, 28.58, 28.4, 28.1, 26.7, 26.6, 26.4, 26.3, 25.4, 24.7, 24.6, 24.5, 22.8, 22.10, 22.08, 13.9; HRMS (ESI): m/z calcd for C53H101N4O6 [M+H]+ 889.7721, found, 889.7705.
실시예 21. 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(2-하이드록시-1-메틸-1H-이미다졸-4-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 39)의 제조
Figure PCTKR2023016429-appb-img-000025
단계 1: 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(2-하이드록시-1-메틸-1H-이미다졸-4-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 39)의 합성
오븐 건조한 헵타데칸-9-일 8-((6-아미노-2-하이드록시헥실) (6-옥소-6-운데실옥시)헥실)옥타노에이트 트리플루오로아세테이트 염(화합물 1i, 91.2 mg, 0.0903 mmol), 2-하이드록시-1-메틸-1H-이미다졸-4-카복실산 (화합물 39a, 27.8 mg, 0.196 mmol), DIPEA (0.160 mL, 0.919 mmol)을 넣고 무수 DMF(3.5 mL)에 녹인다. 0 °C얼음 욕에서 HATU(43.3 mg, 0.114 mmol)를 무수 DMF(0.5 mL)에 녹인 용액을 주입하고 상온에서 18시간 동안 교반하였다. 혼합물을 농축한 뒤 실라카 겔 크로마토그래피(DCM/MeOH/암모니다(33%)= 200:10:1)와 LH-20 칼럼(메탄올 100%)으로 정제하여 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(2-하이드록시-1-메틸-1H-이미다졸-4-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 39, 46.3 mg, 52%)를 투명한 액체로 수득하였다.
1H NMR (500 MHz, DMSO-d 6) δ 10.30 (d, J = 2.1 Hz, 1H), 7.74 (t, J = 5.6 Hz, 1H), 7.09 (d, J = 2.1 Hz, 1H), 4.77 (qu, J = 6.3 Hz, 1H), 4.02 (s, 1H), 3.98 (t, J = 6.5 Hz, 2H), 3.43 (s, 1H), 3.11 (m, 5H), 2.43-2.13 (m, 10H), 1.67-1.02 (m, 68H), 0.85 (td, J = 6.9, 1.4 Hz, 9H); 13C NMR (150 MHz, DMSO-d 6) δ 172.8, 172.5, 158.5, 152.9, 116.3, 116.2, 73.0, 67.7, 63.71, 63.66, 61.1, 60.6, 54.2, 54.0, 40.2, 38.7, 34.8, 33.9, 33.7, 32.3, 31.43, 31.40, 31.38, 29.7, 29.6, 29.12, 29.08, 29.00, 28.9, 28.85, 28.81, 28.75, 28.71, 28.6, 28.2, 26.8, 26.7, 26.5, 26.4, 25.5, 25.1, 24.8, 24.7, 24.58, 24.55, 22.9, 22.21, 22.19, 14.04, 13.98; HRMS (ESI): m/z calcd for C53H101N4O7 [M+H]+ 905.7670, found 905.7646.
실시예 22. 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(2-하이드록시-1-메틸-1H-이미다졸-5-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 40)의 제조
Figure PCTKR2023016429-appb-img-000026
단계 1: 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(2-하이드록시-1-메틸-1H-이미다졸-5-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 40)의 합성
오븐 건조한 헵타데칸-9-일 8-((6-아미노-2-하이드록시헥실) (6-옥소-6-운데실옥시)헥실)옥타노에이트 트리플루오로아세테이트 염(화합물 1i, 114 mg, 0.113 mmol), 2-하이드록시-1-메틸-1H-이미다졸-5-카복실산 (화합물40a, 41.0mg, 0.288 mmol), DIPEA (0.200 mL, 1.15 mmol)을 넣고 무수 DMF(4.5 mL)에 녹인다. 0 °C얼음 욕에서 HATU(43.3 mg, 0.114 mmol)를 무수 DMF(0.5 mL)에 녹인 용액을 주입하고 상온에서 18시간 동안 교반하였다. 혼합물을 농축한 뒤 실라카 겔 크로마토그래피(DCM/MeOH/암모니다(33%)= 200:10:1)와 LH-20 칼럼(메탄올 100%)으로 정제하여 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(2-하이드록시-1-메틸-1H-이미다졸-5-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 40, 28.2 mg, 28%)를 투명한 액체로 수득하였다.
1H NMR (600 MHz, DMSO-d 6) δ 10.44 (s, 1H), 7.91 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 7.08 (s, 1H), 4.77 (qu, J = 6.2 Hz, 1H), 4.01 (d, J = 3.7 Hz, 1H), 3.98 (t, J = 6.5 Hz, 2H), 3.43 (s, 1H), 3.27 (s, 3H), 3.12 (q, J = 6.3 Hz, 2H), 2.39-2.17 (m, 10H), 1.60-1.06 (m, 68H), 1.00-0.73 (m, 9H); 13C NMR (150 MHz, DMSO-d 6) δ 172.8, 159.6, 153.6, 117.9, 111.9, 72.9, 67.6, 63.6, 54.1, 54.0, 40.1, 38.4, 34.7, 33.8, 33.5931, 33.5933, 31.30, 31.26, 29.5, 28.99, 28.96, 28.93, 28.88, 28.8, 28.7, 28.62, 28.59, 28.48, 28.46, 28.1, 26.7, 26.6, 26.35, 26.28, 25.4, 24.7, 24.6, 24.5, 22.8, 22.09, 22.08, 13.9; HRMS (ESI): m/z calcd for C53H101N4O7 [M+H]+ 905.7670, found 905.7657.
실시예 23. 헵타데칸-9-일 8-((6-(퓨란-2-카복시아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 50)의 제조
Figure PCTKR2023016429-appb-img-000027
단계 1: 헵타데칸-9-일 8-((6-(퓨란-2-카복시아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 50)의 합성
오븐 건조한 헵타데칸-9-일 8-((6-아미노-2-하이드록시헥실) (6-옥소-6-운데실옥시)헥실)옥타노에이트 트리플루오로아세테이트 염(화합물 1i, 19.4 mg, 0.0193 mmol), 퓨란-3-카복실산 (화합물50a, 9.3 mg, 0.083 mmol), DIPEA (50 uL, 0.29 mmol)을 넣고 무수 DMF(2.0 mL)에 녹인다. 0 °C얼음 욕에서 HOBt(9.6 mg, 0.071 mmol)와 EDC·HCl(10.5 mg, 0.0547 mmol)를 차례로 넣고 상온에서 18시간 동안 교반하였다. 혼합물을 농축한 뒤 실라카 겔 크로마토그래피(Hexane/EtOAc/MeOH/암모니다(33%)= 70:40:10:1)로 정제하여 헵타데칸-9-일 8-((6-(퓨란-2-카복시아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 50, 10.3 mg, 61%)를 투명한 액체로 수득하였다.
1H NMR (500 MHz, acetone-d 6) δ 8.04 (s, 1H), 7.58 (s, 1H), 7.40 (s, 1H), 6.80 (s, 1H), 4.87 (q, J = 6.5 Hz, 1H), 4.04 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.57 (s, 1H), 3.32 (d, J = 7.1 Hz, 2H), 2.70-2.18 (m, 10H), 1.71-1.13 (m, 68H), 0.88 (t, J = 6.6 Hz, 9H).
실시예 24. 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(싸이오펜-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 51)의 제조
Figure PCTKR2023016429-appb-img-000028
단계 1: 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(싸이오펜-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 51)의 합성
오븐 건조한 헵타데칸-9-일 8-((6-아미노-2-하이드록시헥실) (6-옥소-6-운데실옥시)헥실)옥타노에이트 트리플루오로아세테이트 염(화합물 1i, 20.1 mg, 0.0199 mmol), 싸이오펜-3-카복실산 (화합물51a, 10.5 mg, 0.0816 mmol), DIPEA (50 uL, 0.28 mmol)을 넣고 무수 DMF(2.0 mL)에 녹인다. 0 °C얼음 욕에서 HOBt(9.94 mg, 0.0736 mmol)와 EDC·HCl(9.65 mg, 0.0503 mmol)를 차례로 넣고 상온에서 17시간 동안 교반하였다. 혼합물을 농축한 뒤 실라카 겔 크로마토그래피(Hexane/EtOAc/MeOH/암모니다(33%)= 140:80:10:1)로 정제하여 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(싸이오펜-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 51, 11.9 mg, 67%)를 투명한 액체로 수득하였다.
1H NMR (400 MHz, acetone-d 6) δ 8.05 (dd, J = 2.9, 1.3 Hz, 1H), 7.58 (s, 1H), 7.54 (dd, J = 5.0, 1.3 Hz, 1H), 7.49 (dd, J = 5.1, 2.9 Hz, 1H), 4.89 (t, J = 6.3 Hz, 1H), 4.05 (t, J = 6.6 Hz, 2H), 3.59 (s, 1H), 3.45-3.30 (m, 2H), 2.64-2.25 (m, 10H), 1.77-1.09 (m,68H), 1.09-0.68 (m, 9H).
실시예 25. 헵타데칸-9-일 8-((6-(2-(2,4-다이옥소-3,4-다이하이드로피리미딘-1(2H)-일)아세트아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 70)의 제조
Figure PCTKR2023016429-appb-img-000029
단계 1: 헵타데칸-9-일 8-((6-(2-(2,4-다이옥소-3,4-다이하이드로피리미딘-1(2H)-일)아세트아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 70)의 합성
오븐 건조한 헵타데칸-9-일 8-((6-아미노-2-하이드록시헥실) (6-옥소-6-운데실옥시)헥실)옥타노에이트 트리플루오로아세테이트 염(화합물 1i, 32.8mg, 0.0325 mmol), 2-(2,4-다이옥소-3,4-다이하이드로피리미딘-1(2H)-일)아세트산 (화합물70a, 0.012 mg, 0.065 mmol), DIPEA (0.10 mL, 0.58 mmol)을 넣고 무수 DMF(3.2 mL)에 녹인다. 0 °C얼음 욕에서 HATU(18.5 mg, 0.0487 mmol)를 넣고 상온에서 16시간 동안 교반하였다. 혼합물을 농축한 뒤 실라카 겔 크로마토그래피(Hexane/EtOAc/MeOH/암모니다(33%)= 70:40:10:1)로 정제하여 헵타데칸-9-일 8-((6-(2-(2,4-다이옥소-3,4-다이하이드로피리미딘-1(2H)-일)아세트아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 70, 22.4 mg, 74%)를 투명한 액체로 수득하였다.
1H NMR (400 MHz, acetone-d 6) δ 9.96 (s, 1H), 7.50 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.40 (s, 1H), 5.55 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 4.87 (qu, J = 6.1 Hz, 1H), 4.41 (s, 2H), 4.04 (d, J = 6.5 Hz, 2H), 3.56 (br, 1H), 3.22 (q, J = 5.6 Hz, 2H), 2.60-2.22 (m, 10H), 1.72-1.07 (m, 68H), 0.88 (t, J = 6.1 Hz, 9H).
실시예 26. 헵타데칸-9-일 8-((6-((S)-2-아세트아미도-3-(1H-이미다졸-5-일)프로판아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 76)의 제조
Figure PCTKR2023016429-appb-img-000030
단계 1: 헵타데칸-9-일 8-((6-((S)-2-아세트아미도-3-(1H-이미다졸-5-일)프로판아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 76)의 합성
오븐 건조한 헵타데칸-9-일 8-((6-아미노-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-운데실옥시)헥실)옥타노에이트 트리플루오로아세테이트 염(화합물 1i, 27.6 mg, 0.0274 mmol), N-acetyl-L-hisditie(화합물76a, 0.011 mg, 0.055 mmol), DIPEA (0.10 mL, 0.58 mmol)을 넣고 무수 DMF(9.1 mL)에 녹인다. 0 °C얼음 욕에서 HATU(17.7 mg, 0.0466 mmol)를 넣고 상온에서 20시간 동안 교반하였다. 혼합물을 농축한 뒤 실라카 겔 크로마토그래피(DCM/MeOH/암모니다(33%)= 90:10:1)로 정제하여 헵타데칸-9-일 8-((6-((S)-2-아세트아미도-3-(1H-이미다졸-5-일)프로판아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트(화합물 76, 12.2 mg, 51%)를 투명한 액체로 수득하였다.
1H NMR (400 MHz, acetone-d 6) δ 7.67 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.64 (s, 1H), 7.32 (s, 1H), 6.92 (s, 1H), 4.89 (br, 1H), 4.86 (qu, J = 6.3 Hz, 1H), 4.51 (s, 1H), 4.03 (t, J = 6.5 Hz, 2H), 4.01 (br, 1H), 3.17-2.87 (m, 4H), 2.40-1.72 (m, 10H), 1.72-1.05 (m, 68H), 0.87 (t, J = 6.0 Hz, 9H).
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 실시예 1의 단계 1에서 1-아미노-5-헥신 하이드로클로라이드 대신 다양한 길이의 아미노알켄 염산염을 사용하거나, 단계 4와 단계5에서 다양한 알킬 테일을 사용하고, 단계 6에서 상기 실시예 13의 단계1에서와 같이 1H-피롤-3-카복실산을 사용하여, 하기 표 1에 나타난 화합물 122-178을 합성하였다.
상기 실시예 2 및 3과 동일한 방법으로 실시하되, 실시예 3의 단계 1에서 1-아미노-5-헥신 하이드로클로라이드 대신 다양한 길이의 아미노알켄 염산염을 사용하거나, 메틸아민 대신 다양한 아민 유도체 또는 아이소사이아네이트 유도체들을 사용하거나, 단계 4와 단계5에서 다양한 알킬 테일을 사용하여, 하기 표 1에 나타난 화합물 4-6, 100-110, 117-121을 합성하였다.
상기 실시예 4와 동일한 방법으로 실시하되, 실시예 4의 단계 1에서 사이클로펜테인카복실산 대신 다양한 카르복실산 유도체들을 사용하여, 하기 표 1에 나타난 화합물 12-99, 111-116, 122를 합성하였다.
Figure PCTKR2023016429-appb-img-000031
Figure PCTKR2023016429-appb-img-000032
Figure PCTKR2023016429-appb-img-000033
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실시예 27. mRNA-LNP의 제조
상기 실시예 1 내지29에 따라 제조하였거나, 상업적으로 구매한 이온화가능 지질(화합물 1-178, SM-102 (Broadpharm, USA; 특허문헌 3[PCT/US2016/052352 (BENENARO, K. E.; KUMARASINGHE, E. S.; CORNEBISE, M.), 2016.09.16]), ALC-0315 (Broadpharm, USA; 특허문헌 4 [PCT/US2016/029572 (TAM, Y.; HOPE, M. J.; WEISSMAN, D.; PARDI, N.) 2016.04.27]), DLin-MC3-DMA (MC3; Broadpharm, USA; 특허문헌 5[US2010/0324120 A1 (JIANXIN, C. et al. 2010.12.23.]) 등), 인지질(예, DSPC; Sigma-Aldrich, USA), 콜레스테롤(cholesterol; Sigma-Aldrich, USA), 및 페길화 지질(예, ALC-0159 (Broadpharm, USA; 특허문헌 6[PCT/US2015/034496 (ANSELL, S. M.; DU, X) 2015.06.05]), DMG-PEG (DMG-PEG2000; Sigma-Aldrich, USA) 등)을 유기상(에탄올)에 용해시켰다. mRNA(예, firefly luciferase mRNA (fLuc mRNA), enhanced green fluorescent protein mRNA (EGFP mRNA), SARS-CoV-2 spike mRNA, TriLink Biotechnologies, USA) 5-100 μg을 5-50 mM의 아세트산 나트륨 수용액 또는 5-50 mM 시트르산 나트륨 수용액 0.2-2.0 mL에 희석시켜
수성상을 제조하였다.
mRNA-지질나노입자(LNP)는 이온화가능 지질, 인지질, 콜레스테롤, 및 페길화 지질이 용해된 유기상(에탄올) 및 mRNA가 용해된 수성상(아세트산 나트륨 또는 시트르산 나트륨 수용액)을 25-250 μL/10 s의 평균 유속으로 미세유체 혼합장치(NanoAssemblr® Spark, Precision Nanosystems, Canada)를 통해 혼합하여 제조하였다. 구체적으로, 구성요소인 지질 화합물들을 (20-60):(0-25):(30-60):(0-5) (이온화가능 지질:인지질:콜레스테롤:페길화 지질)의 조성비(몰수 기준)로 에탄올에 용해시켰고, 여기서 조성비의 총합은 100이며, 이온화가능 지질:mRNA의 무게비(weight ratio)는 (4-30):1이 되도록 유기상 및 수성상을 혼합하여 지질 나노입자를 제조하였다. mRNA가 봉입된 제조된 지질 나노입자의 에탄올 제거 및 생체내 pH (~7.4)와 유사하게 지질 나노입자 수용액의 pH를 맞추기 위해서, 투석용 카세트(Slide-A-Lyzer쪠 Dialysis Cassette, 10K MWCO, ThermoFisher, USA)를 사용하여 12-18 시간 동안 수회 PBS(phosphate-buffered saline, pH 7.4, Invitrogen, USA)로 투석하였다.
이하에서는, mRNA-LNP의 제조시 사용된 이온화가능 지질의 종류에 따라 지질 나노입자 조성물을 지칭하기로 한다.
도면이나 표에 기재된 숫자는 mRNA-LNP의 제조시 사용된 실시예들의 화합물 번호를 의미한다. 예를 들어, 도 3에 기재된 '16'은 화합물 16을 사용하여 제조된 mRNA-LNP를 뜻하고, '조성물 16'이라고 지칭하기로 한다.
[실험예]
실험예 1. mRNA-LNP의 pKa 측정
상기 실시예 27에 따라 제조한 mRNA-LNP의 apparent pKa는 6-(p-toluidino)-2-naphthalenesulfonic acid sodium salt(TNS; Sigma-Aldrich, USA)를 이용한 분석을 통하여 측정하였다.
음이온성인 TNS는 수용액에서 일반적으로 형광을 나타내지 않지만, pH가 떨어지게 되면 양으로 하전된 이온화가능 지질의 함량이 증가하면서 이와 정전기적 상호작용을 하여 소수성 구역(hydrophobic domain)으로 이동하며 (친유성(lipophilic)) 점점 더 강한 형광을 나타내게 되고, 용액의 pH가 증가하여 이온화가능 지질이 중성화되면 TNS와 더 이상 정전기적 상호작용을 하지 못하여 TNS는 친유성을 상실하며 소수성 구역에서 이탈하여, 결과적으로 TNS 형광이 소광(quenching)된다. 이러한 원리로 주변 pH의 변화에 따른 TNS 형광세기의 변화를 S자형 곡선으로 그려 변곡점의 log값을 계산하면 지질 나노입자의 pKa를 측정할 수 있다. 대개 pKa 6.0-7.0의 값을 갖는 지질 나노입자는 혈관내 주입시 혈장(pH ~7.4)에서 표면 전하가 0에 가까워 체내 조직과의 결합 가능성이 낮아 간세포 도달률이 증가하게 되고, 세포내로 들어가면 엔도좀(pH 5.5) 내에서는 높은 전하로 하전되어 함유한 유전자, 단백질, 합성 약물 등 전달하고자 하는 활성 물질의 엔도좀 탈출(endosomal escape)을 용이하게 하여 생체 내 약물전달 효율이 우수하다 (비특허문헌 1[Sabnis, S. et al. Mol. Ther. 2018, 26, 1509], 비특허문헌 2[Jayaraman, M.et al. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 8529]).
구체적으로, 10 mM 인산 나트륨(sodium phosphate), 10 mM 붕산 나트륨(sodium borate), 10 mM 시트르산 나트륨(sodium citrate) 및 150 mM 염화나트륨(NaCl)을 포함하는 마스터 완충액을 제조했는데, 이의 pH는 1 M 수산화 나트륨(NaOH)과 1 M 염산(HCl)을 사용하여 pH 2.5에서 12까지 다양하게 조절된 수용액을 제조하였다. 그리고 나서 150 또는 300 μM의 TNS 표준 원액(stock)을 DMSO에 녹여 준비하였다. LNP는 1X PBS 완충액 또는 8 % 수크로스(sucrose)가 함유된 20 mM tris(hydroxymethyl)aminomethane(Tris) 완충액에서 각각 0.02-0.08 mg/mL mRNA 농도로 제조하였다. 각각의 pH를 갖는 용액을 black-bottomed 96-well plate의 3개 well(n = 3)에 90-94 μL씩 넣었다. 각 well에 지질 나노입자를 3.26-4.00 μL씩 넣고 TNS 용액을 2 μL를 첨가하였다. 각각의 well을 조심스럽게 섞어 준뒤 각 well의 형광 세기(fluorescence intensity)는 멀티플레이트 리더기(Cary Eclipse, Agilent Technologies, USA)로 측정하였다(λex 330 nm, λem 435 nm). 측정 결과는 도3에 나타내었다.
도 3은 실시예 27에 따라 제조된 mRNA-LNP들에 대하여, TNS binding assay를 통해 apparent pKa를 측정한 결과를 그래프로 나타낸 것이다.
구체적으로, 실시예 27에 따라 제조한 mRNA-LNP들 중에서 조성물 16, 조성물17, 조성물 19, 조성물33 내지 조성물40을 선정하여, TNS binding assay를 이용하여 pKa 값을 측정하였다. 상술한 조성물 16, 조성물17, 조성물 19, 조성물33 내지 조성물40은 각각의 최적 제형 조건에 따라 제조되었으며, 상기 최적 제형 조건은 이온화가능 지질을 개발한 기관의 보고 자료에서 공지된 조건을 참고하였다.
상기 mRNA-LNP의 pKa 측정 결과는 각각의 최적 제형 조건과 함께 하기 표 2에 나타내었다.
도 3 및 표 2를 참조하면, 실시예에 따라 제조된mRNA-LNP들의 pKa값이 모두 6.0-7.0 사이의 값을 가지므로, 생체 내 약물 전달 효율이 적합하다고 사료된다.
또한, 상용화된 이온화 가능 지질인 SM-102 및 MC3을 이용하여 제조된 mRNA-LNP들의 pKa값과도 근사한 값을 가짐을 확인하였다.
ionizable lipid N/P ratio ionizable/helper/chol./PEG size (nm) Zeta (mV) EE (%) pK a
Number PDI
SM-102 *5.67:1 *50:10:38.5:1.5 101 0.140 -2.99 94 6.48
MC3 *4.68:1 *50:10:38.5:1.5 93 0.174 -2.65 95 6.14
16 3.5:1 50:10:38.5:1.5 132 0.101 -7.87 91 6.20
17 3.5:1 50:10:38.5:1.5 151 0.100 -6.80 94 6.29
18 3.5:1 50:9.5:37.5:3 125 0.145 -1.04 88 -
19 3.5:1 50:9.5:37.5:3 185 0.193 -5.68 93 6.60
21 7:1 50:10:38.5:1.5 112 0.155 -4.55 92 -
24 3.5:1 37.5:15.5:45.5:1.5 137 0.114 -7.89 90 -
33 7:1 37.5:15:44.5:3 113 0.145 -8.94 90 6.53
34 7:1 37.5:15:44.5:3 117 0.143 -1.50 94 6.21
35 11:1 50:10:38.5:1.5 123 0.040 -3.90 90 6.77
36 11:1 37.5:15:44.5:3 112 0.073 -3.19 87 6.19
37 11:1 37.5:15:44.5:3 115 0.154 -3.30 89 6.75
38 11:1 37.5:15:44.5:3 142 0.132 -4.28 88 6.89
39 7:1 37.5:15:44.5:3 183 0.106 -2.36 90 6.25
40 11:1 50:9.5:37.5:3 107 0.154 -1.73 92 6.71
실험예 2. mRNA-LNP의 크기, 다분산도, 표면전하의 측정
상기 실시예 27에서 제조한 각 mRNA-LNP에 함유된 mRNA의 농도가 1μg/mL가 되도록 PBS로 희석한 후, Malvern Zetasizer Nano ZS90(Malvern Instruments, UK)을 사용하여 mRNA-LNP의 크기, 다분산도(PDI; polydispersity index) 및 표면전하를 측정하였다.
혈관 등 전신 순환시스템에 투여(systemic administration)될 입자의 경우, 크기가 200 nm 보다 작아야 간(liver)의 내피(endothelium) 모세혈관을 통과할 수 있으며, PDI가 0.3 이하의 작은 값을 가져야 입자의 크기 분포가 균일한 것으로 간주되어 일관된 효율적인 약효를 기대할 수 있다 (비특허문헌 3[Danaei, M.et al. Pharmaceutics 2018, 10, 57]).
도 4는 실시예 27에 따라 제조된 mRNA-LNP의 크기(hydrodynamic diameter)와 다분산도(polydispersity index (PDI))를 측정한 결과를 그래프로 나타낸 것이고, 도 5는 실시예 27에 따라 제조된 mRNA-LNP의 표면전하를 측정한 결과를 그래프로 나타낸 것이다. 측정 결과는 상기 표 2에 정리하였다.
도 4, 도 5 및 표2를 참조하면, 측정된 mRNA-LNP의 크기는 모두 적절한 범위인 200 nm 이하이고, PDI는 0.2 이하로 모두 균일도가 높은 것으로 간주된다.
실험예 3. mRNA 봉입 효율 측정
mRNA를 함유한 LNP의 mRNA 봉입 효율(encapsulation efficiency (EE), %)을 리보그린 RNA 분석 키트(Quant-iT쪠 RiboGreen® RNA, Invitrogen)를 통해 측정하였다.
상기 실시예 27에서 제조한 지질 나노입자를 mRNA의 최종 농도가 20-30 ng/mL이 되도록 1X TE (Tris-EDTA) 완충액 또는 2% Triton-X 100이 포함된 1X TE 완충액을 이용하여 50 μL로 희석한 후, 96-well plate의 각 well에 첨가하였다. Triton-X 100을 포함하지 않은 그룹(그룹A)은 1X TE 완충액 50 μL를 추가로 넣었고, Triton-X 100을 포함한 그룹(그룹B)은 2% Triton-X 100이 포함된 1X TE 완충액 50 μL를 추가로 넣었다. Triton-X 100으로 지질 나노입자를 분해하여 이에 함유된 mRNA를 방출시키기 위해 37 °C에서 10 분간 유지하였다. 그리고 나서 리보그린 시약 100 μL를 각 웰에 첨가하였다. 그룹A와 그룹B의 형광 세기는 멀티플레이트 리더기를 사용해 측정했으며(λex 480 nm, λem 520 nm), mRNA 봉입 효율(%)은 하기 수식 1과 같이 계산하였다. 각각의 지질 나노입자에 대한 mRNA 봉입 효율(%)은 2회 반복 측정치의 평균값으로 하였다. 측정 결과는 상기 표 2에 정리하였다.
상기 표 2에 정리한 바와 같이, mRNA-LNP의 봉입 효율은 모두 90% 내외인 것으로 확인되어 상당히 높은 효율로mRNA가 봉입되었음을 확인하였다.
[수식 1]
mRNA 봉입 효율(%) = [(그룹B 형광 세기 - 그룹A 형광 세기)/(그룹B 형광 세기)] Х 100
실험예 4. 세포에 투여한 EGFP mRNA-LNP의 단백질 발현 효율 평가
상기 실시예 27의 방법에 따라 제조된, 다양한 이온화가능 지질을 이용하여 만든 EGFP mRNA가 봉입된 LNP를 HeLa 세포(ATCC, 미국)에 투여한 후, 시간경과에 따른 in vitro 단백질 발현 효율(transfection, endosomal escape, mRNA stability 등과 관련)을 비교하고자 하였다. 대조군으로는 이온화가능 지질 MC3 또는 SM-102를 이용하여 만든 EGFP mRNA-LNP를 사용하였다.
LNP를 구성하는 나머지 지질 화합물로는 콜레스테롤, PEG-지질로는 DMG-PEG, 인지질로는 DSPC를 사용하되, 전체 인지질의 1 mol%는 LNP의 형광 현미경 하 추적을 위해 sulfo-cyanine 5.5-DSPE로 구성하였다.
구체적으로, mRNA-LNP 투여 18시간 전, HeLa 세포를8-well plate에 1×105 cells/well의 밀도로 씨딩(seeding)한 후, FBS와 항생제를 포함한 DMEM 배양액(Gibco, USA)에서 37 °C, 5% CO2 조건 하에 배양하였다. 투여한 mRNA-LNP의 농도는 mRNA 기준으로 100 ng/well이도록 조절하여 세포에 처리하였고, 이후 5분, 10분, 15분, 30분, 1시간, 3시간, 6시간, 24시간 및 48시간 경과 시점에 각각 배양액을 제거하고 4% PFA로 15분 동안 고정한뒤, 형광 현미경으로 영상을 촬영하였다.
실험예 5. 생체내 근육 주입(intramuscular injection; i.m.) 및 정맥 주입(intravenous injection; i.v.)에 의해 투여된 fLuc mRNA-LNP의 단백질 발현 효율 평가
이하의 모든 동물실험은 한국생명공학연구원 내 동물실험윤리위원회의 검토 후 승인을 받아 수행되었다.
상기 실시예 27의 방법에 따라 제조된, 다양한 이온화가능 지질을 이용하여 만든 fLuc mRNA-LNP를 생체내로 근육 주입(intramuscular injection; i.m.) 또는 정맥 주입(intravenous injection; i.v.) 방식에 의해 투여한 후, 이에 의한 in vivo 단백질 발현 효율을 비교하고자 하였다. 대조군으로는 상용화된 이온화가능 지질 MC3 또는 SM-102를 이용하여 만든 EGFP mRNA-LNP를 사용하였다. 모든 mRNA-LNP는 mRNA 기준으로 몸무게 대비 동일량을 각 농도별로 주입하였다 (n≥4).
구체적으로, LNP에 포함된 fLuc mRNA가 0.1-0.5 mg/kg body weight이도록 용량을 조절하여 암컷(female) C57BL/6 6-10주령 마우스(오리엔트 바이오)에 mRNA-LNP를 근육 주사(intramuscular injection) 또는 꼬리 정맥을 통해 주사(intravenous injection)하였다. 이어서 주입 후 1시간, 3시간, 6시간, 24시간, 48시간, 72시간 경과시점에, 단백질 발현율을 확인하기 위해 촬영 10분 전에 루시페린(luciferin) 200 μL(15 mg/mL)을 복강 주입(intraperitoneal injection)한 후, 3% 이소플루레인 및 97% 의료용 산소 하에서 호흡 마취하면서 소형동물용 영상장비(in vivo imaging system (IVIS) Lumina III, PerkinElmer, Waltham, MA)을 사용하여 전신(whole-body) luminescence 영상을 취득하였다. 또한 취득한 luminescence 영상은 이미징 소프트웨어(Living Image Software Version 4.4; PerkinElmer, USA)를 사용하여 정량 분석하였다.
도 6는 실시예 27에 따라 제조된 fLuc mRNA-LNP를 근육 주사한 마우스의 전신 영상을 투약 후 경과시점별로 소형동물용 영상장비(IVIS Lumina III)를 이용해 촬영한 이미지이다.
도 7은 도 6의 실험에서 얻은 luminescence 영상을 정량 분석한 결과를 그래프로 나타낸 것으로, 제조된 fLuc mRNA-LNP를 마우스에 근육 주입한 이후에, 경과시점별로 주입 부위에서의 luminescence 세기를 측정하였다. 측정된 값은 하기 표 3에 정리하였다.
ionizable lipid Total flux
1 hour 3 hour 6 hour 12 hour 48 hour 72 hour
SM-102 1.48E+07 1.12E+08 1.82E+08 2.27E+07 7.43E+06 2.86E+06
MC3 1.20E+06 1.24E+07 1.78E+07 1.03E+06 8.41E+05 3.89E+05
16 1.11E+07 5.26E+07 3.64E+07 1.61E+07 1.71E+06 1.40E+06
17 6.53E+07 2.23E+08 1.02E+08 1.00E+07 4.80E+06 4.21E+06
18 1.63E+06 7.75E+06 1.56E+07 1.70E+06 1.54E+05 1.96E+05
19 3.16E+07 5.15E+07 3.82E+07 8.29E+06 1.12E+06 5.38E+05
21 1.98E+07 1.29E+08 9.56E+07 1.25E+07 3.51E+06 1.66E+06
24 6.70E+06 3.49E+07 4.45E+07 7.85E+06 3.86E+06 3.66E+06
33 1.80E+06 1.17E+07 1.26E+07 2.62E+06 4.56E+05 4.96E+05
34 6.37E+06 3.60E+07 1.70E+07 2.79E+06 1.11E+06 7.64E+05
35 1.54E+07 4.49E+07 5.04E+07 6.12E+06 7.96E+05 1.27E+06
36 1.62E+07 4.51E+07 3.18E+07 1.03E+07 3.79E+06 3.09E+06
37 7.40E+06 8.89E+06 5.97E+06 2.32E+06 2.13E+06 1.85E+06
38 2.19E+07 4.19E+07 1.47E+07 2.13E+06 7.89E+05 5.32E+05
39 1.19E+07 1.50E+07 6.90E+06 2.55E+06 6.11E+06 2.33E+06
40 7.92E+06 1.50E+07 6.60E+06 6.46E+05 1.10E+06 8.29E+05
도 6, 도 7 및 상기기 표 3을 참조하면, 실시예 27에 따라 제조된 mRNA-LNP들은 모두 생체내에서 성공적으로 단백질을 발현하였다.
또한, 근육 주입 후 3시간 경과 시점에서의 주입 부위에서의 luminescence 세기를 측정하고, 대조군인 MC3 또는 SM-102 기반 LNP와 대비하여 단백질 발현율을 도출하였다. 단백질 발현율 분석 결과는 하기 표 4에 정리하였다.
ionizable lipid Fold increase in total flux at 3 h
MC3 SM-102
16 4.26 0.47
17 18.09 1.99
18 0.63 0.07
19 4.17 0.46
21 10.42 1.14
24 2.82 0.31
33 0.94 0.10
34 2.91 0.32
35 3.64 0.40
36 3.65 0.40
37 0.72 0.08
38 3.39 0.37
39 1.21 0.13
40 1.22 0.13
표 4를 참조하면, 측정된 mRNA-LNP 중에서 조성물18, 33, 37 및40을 제외하고, 대부분의mRNA-LNP은 주입 후 3시간 경과시점 기준으로 대조군 MC3에 비해 높은 단백질 발현을 보였고, 가장 효과가 우수한 조성물 17 및 21은 주입 후 3시간 경과시점 기준으로 대조군 SM-102에 비하여 월등히 높은 단백질 발현을 나타내었다.
실험예 6. mRNA-LNP의 제형(formulation) 최적화
상기 실시예 27의 방법에 따라 제조된, 다양한 이온화가능 지질 1-178을 이용하여 만든 fLuc mRNA-LNP를 구성하는 mRNA 및 지질 화합물들간 조성비를 최적화하고자 하였다.
구체적으로, 제형 최적화는 LNP의 4가지 구성 지질 화합물인 이온화가능 지질:인지질:콜레스테롤:페길화 지질 간 조성비(몰수 기준)를 (20-60):(0-25):(30-60):(0-5) 범위에서 조절하는 것으로 시도하였고, N/P ratio(이온화가능 지질의 이온화가능한 질소 원자 갯수:mRNA내 음이온성을 나타내는 인산기의 인 원자 갯수)를 1.5-15 범위에서 시도하였다. 즉, 각 이온화가능 지질을 포함한 fLuc mRNA-LNP를 체계적인 동일 방식에 따라 15가지 이상의 formulation으로 제조한 후, 각각의 mRNA-LNP를 상기 실험예 5에 따라 마우스에 근육 주입한 후, 경과시간대별 IVIS 장비를 활용한 luminescence 영상을 취득 및 분석하여, 해당 이온화가능 지질별 이를 포함하여 제조한 mRNA-LNP 중 가장 단백질 발현율이 높은 최적의 제형 조건(조성비 및 N/P ratio)으로 확정하였다. 각 이온화가능 지질에 대한 최적의 조성비 및 N/P ratio는 상기 표2에 나타내었다.
실험예 7. 세포에 투여한 EGFP mRNA-LNP의 엔도좀 탈출(endosomal escape) 효율 평가
상기 실시예 27의 방법에 따라 제조된, 다양한 이온화가능 지질을 이용하여 만든 EGFP mRNA가 봉입된 LNP를 세포에 투여한 후, 세포 내로 들어간 mRNA-LNP의 mRNA가 엔도좀(endosome)에서 세포질(cytoplasm)로 방출되는 효율을 비교하고자 하였다. 대조군으로는 이온화가능 지질 MC3 또는 SM-102를 이용하여 만든 EGFP mRNA-LNP를 사용하였다.
LNP를 구성하는 나머지 지질 화합물로는 콜레스테롤, PEG-지질로는 DMG-PEG, 인지질로는 DSPC를 사용하되, 전체 지질의 0.1 mol%(즉, 인지질 함량이 전체 지질 중 10 mol%인 경우, 전체 인지질의 1 mol%에 해당)는 LNP의 형광 현미경 하 추적을 위해 sulfo-cyanine 5.5-DSPE 또는 ATTO 647N DOPE(Sigma-Aldrich, USA)로 구성하였다.
구체적으로, mRNA-LNP 투여 18시간 전, HeLa 세포(ATCC, 미국)를 8-well plate에 1×105 cells/well의 밀도로 씨딩(seeding)한 후, FBS와 항생제를 포함한 DMEM 배양액(Gibco, USA)에서 37 °C, 5% CO2 조건 하에 배양하였다.또한 대조군으로서 제형화되지 않은 EGFP mRNA를 전기 자극에 의해 세포질 내로 주입한 세포도 다른 well에 함께 씨딩하여 비교하였다. 투여한 mRNA-LNP의 용량은 mRNA 기준으로 100 ng/well이도록 조절하여 HeLa 세포에 처리하였다. 4시간 후, 4% PFA로 세포를 고정한 후, 형광 현미경으로 촬영하였다.
한편, 세포질의 mRNA 분자수를 정량 측정하기 위해 smFISH로 처리하였고, 일정시간 후 현광 현미경으로 이미징하여 세포질의 mRNA 수(R)와 세포내로 들어간 LNP의 수(L) 사이의 비율(R/L)로 엔도좀 탈출 효율을 구성요소인 이온화가능 지질별로 비교, 분석하였다. 형광 세기 기반 분석 결과를 확인하기 위해, 엔도사이틱 마커(endocytic marker)인 EEA1(early endosomes)과 Lamp1(lysosomes)과의 co-staining 방법을 사용하였다.
실험예 8. SARS-CoV-2 spike mRNA-LNP에 의한 in vitro 면역원성 검증
상기 실시예 27의 방법에 따라 제조된, 다양한 이온화가능 지질을 이용하여 만든 SARS-CoV-2 mRNA가 봉입된 LNP를 세포에 처리하여mRNA 수준에서 염증 관련 인자(CCL2, CCL3, IL-1β 및 IL-6)를 분석하였다. 구체적으로, LNP를 mRNA 기준으로 1 μg/well이 되도록 HEK-293T 세포에 처리하였다. 24시간 후, Trizol(Thermo Fisher, #15596026)을 사용하여 세포를 용융한 뒤 클로로폼을 주입하여 2-3분 배양한다. 이후 12,000g, 4 °C에서 15분간 원심분리하고RNA를 포함하는 수층을 새 튜브로 옮긴다. 이소프로판올을 주입하고 4 °C에서10분간 배양한 뒤 12,000g, 4 °C에서 15분간 원심분리하고 상층액을 버린뒤 침전을 75% 에탄올로 씻는다. 샘플을 볼텍스 믹서로 섞은 뒤 7,500g, 4 °C에서 5분간 원심분리한다. 상층액을 버린뒤 침전을 2-50 μL RNase-free water로 재분산 시킨다. 추출된 RNA는cDNA 합성키트 (Toyobo, #FSK-101)를 사용하여 역전사되었고 RT-qPCR(Dice TP800 thermal real-time PCR system)과 SFC green qPCR master mix (SFC, #pgm1005)을 사용하여 증폭되었다. 모든 측정은 글리세르알데하이드-3-인산 탈수소효소(GAPDH) 하우스키핑 유전자에 대해 normalize되었다. 각 실험은 조건별로 3회 수행되었고, 측정은 2회 수행되었다 (n=6). 각 gene-specific primer sequence는 아래와 같다.
Homo sapiens C-C motif chemokine ligand 2 (CCL2), mRNA
NCBI Reference Sequence: NM_002982.4
F: CAATCAATGCCCCAGTCACC
R: TCGGAGTTTGGGTTTGCTTG
Homo sapiens C-C motif chemokine ligand 3 (CCL3), transcript variant 1, mRNA
NCBI Reference Sequence: NM_002983.3
F: TGTCCTCCTCTGCACCATG
R: TTAGGAAGATGACACCGGGC
Homo sapiens interleukin 1 beta (IL1B), mRNA
NCBI Reference Sequence: NM_000576.3
F: GGAGAATGACCTGAGCACCT
R: GGAGGTGGAGAGCTTTCAGT
Homo sapiens interleukin 6 (IL6), transcript variant 3, mRNA
NCBI Reference Sequence: NM_001371096.1
F: AGTCCTGATCCAGTTCCTGC
R: CTACATTTGCCGAAGAGCCC
측정 결과는 도8과 하기 표 5에 나타내었다.
도 8은 실시예27에 따라 제조된 mRNA-LNP를 처리한 세포에서 LNP에 의해 유도된 면역반응과 관련된 4가지 지표의 mRNA level을 측정한 그래프이다.
하기 표 5는 일 실시예에 따라 제조된 spike mRNA-LNP에 의한 in vitro 면역원성 세기 (PBS 기준)를 정리하였다.
ionizable lipid CCL2 CCL3 IL-1β IL-6
평균 표준편차 평균 표준편차 평균 표준편차 평균 표준편차
PBS 1.07 0.53 1.00 0.10 1.00 0.02 1.01 0.14
SM-102 0.83 0.36 2.41 0.24 1.14 0.17 1.82 0.33
MC3 1.15 0.17 1.86 0.53 1.46 0.55 1.27 0.39
16 0.79 0.16 2.31 0.59 0.74 0.04 0.97 0.03
17 0.65 0.24 1.10 0.05 0.70 0.05 0.94 0.10
19 0.91 0.24 1.04 0.24 1.07 0.15 0.89 0.34
21 0.63 0.09 1.82 0.68 1.18 0.01 1.39 0.58
24 0.96 0.76 1.36 0.30 0.99 0.16 0.87 0.12
35 1.42 0.24 2.30 0.69 0.91 0.05 1.14 0.16
36 1.86 0.11 2.40 0.07 0.96 0.13 1.30 0.47
실험예 9. 생체내 독성평가 (In vivo toxicity evaluations)
상기 실시예 27의 방법에 따라 제조된 fLuc mRNA-LNP를 생체내로 근육 주입(intramulscular administration; i.m.) 방식으로 투여한 후, 혈청 생화학 분석법을 통해 LNP에 의한 독성을 평가하였다.
구체적으로, 정맥 주입 후 24시간 및 48시간 경과시점에 각 마우스로부터 안와 채혈법으로 50-100 μL의 혈청을 얻었다. 혈청 생화학 분석은 Hitachi 7150 Chemistry Analyzer를 사용하여 수행되었고, 간기능 지표로서 aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), alkaline phosphatase (ALP), 그리고 신장 기능 지표로서 blood urea nitrogen (BUN), creatinine 수치 측정하였다.
도 9는 실시예 27에 따라 제조된 mRNA-LNP를 생체내로 주입한 후, 일정 시간 경과 뒤 혈액을 채취하여 간 및 신장 등에 대한 독성 지표 5가지를 분석한 결과를 그래프로 나타낸 것이다.
도 9에 나타난 바와 같이, 조성물17은 ALP 및 BUN에 대해서는 대조군인 PBS 및 SM-102와 비슷하였으며, AST에 대해서는 대조군인 PBS와 SM-102 비해 낮은 독성을 나타내어 이의 우수한 안전성이 확인되었다.
실험예 10. mRNA-LNP의 보관 온도 및 기간에 따른 안정성(stability) 측정
상기 실시예 27의 방법에 따라 제조된, 다양한 이온화가능 지질을 이용하여 만든 fLuc mRNA-LNP를 4 °C및 25 °C에서 일정하게 보관하며, mRNA-LNP의 크기, 다분산도(PDI), 봉입 효율(encapsulation efficiency (EE))을 제조 후 1일, 7일, 30일 경과시점에 상기 실험예 2 및 3의 방법을 사용하여 측정함으로서 확인되었다.
도 10은 실시예 27에 따라 제조된 mRNA-LNP의 제조후 경과 기간 및 온도 조건에 따라 LNP 샘플의 크기, 다분산도, 봉입 효율을 측정한 그래프이다. 분석 결과는 하기 표 6에 정리하였다.
도 10 및 표 6을 참조하면, 30일 경과시점에도 LNP의 크기, 다분산도, 봉입 효율은 각 보관온도 4 °C와 25 °C에서 모두 큰 변화없이 안정적으로 유지되었다.
ionizable lipid Size (nm) PDI Normalized EE%
D-1 D-7 D-30 D-1 D-7 D-30 D-1 D-7 D-30
MC3 4 °C 92.8 128.7 125.6 0.174 0.060 0.142 95.0 94.0 90.4
25 °C 92.8 123.0 119.3 0.174 0.110 0.123 95.0 90.8 88.3
16 4 °C 132.2 137.1 141.5 0.101 0.138 0.069 90.9 91.5 86.9
25 °C 132.2 137.7 145.1 0.101 0.059 0.093 90.9 89.1 84.4
17 4 °C 151.2 133.8 130.7 0.100 0.098 0.081 94.0 91.3 89.8
25 °C 151.2 134.2 128.1 0.100 0.114 0.128 94.0 90.2 88.6
18 4 °C 124.6 121.4 126.6 0.145 0.064 0.106 88.0 85.3 87.6
25 °C 124.6 126.1 127.5 0.145 0.016 0.125 88.0 85.6 87.0
19 4 °C 184.7 161.2 177.4 0.193 0.122 0.071 93.1 90.6 87.2
25 °C 184.7 172.5 171.7 0.193 0.107 0.159 93.1 88.1 88.3
24 4 °C 136.9 123.7 ― 0.114 0.114 ― 89.7 90.5 ―
25 °C 136.9 113.5 ― 0.114 0.163 ― 89.7 89.6 ―
33 4 °C 112.8 120.3 115.6 0.145 0.079 0.113 90.0 83.3 89.3
25 °C 112.8 122.9 106.4 0.145 0.133 0.113 90.0 82.1 87.2
34 4 °C 116.7 121.7 164.4 0.143 0.126 0.079 94.0 92.9 91.4
25 °C 116.7 129.6 164.4 0.143 0.139 0.132 94.0 90.9 89.3
35 4 °C 123.4 130.3 141.3 0.040 0.089 0.127 90.2 83.7 88.6
25 °C 123.4 133.3 123.8 0.040 0.098 0.076 90.2 85.3 88.3
36 4 °C 111.9 114.4 120.9 0.073 0.146 0.076 87.2 89.1 86.6
25 °C 111.9 110.6 119.2 0.073 0.123 0.092 87.2 89.0 83.8
37 4 °C 114.5 123.7 138.7 0.154 0.155 0.280 89.5 89.9 90.0
25 °C 114.5 133.6 135.7 0.154 0.087 0.126 89.5 88.0 83.8
38 4 °C 142.2 141.1 147.3 0.132 0.086 0.086 88.5 91.1 87.6
25 °C 142.2 140.4 152.0 0.132 0.093 0.041 89.5 88.0 86.1
39 4 °C 183.3 139.1 144.4 0.106 0.076 0.101 89.6 89.9 83.7
25 °C 183.3 165.8 153.3 0.106 0.067 0.107 89.6 89.3 89.3
40 4 °C 106.8 155.6 146.2 0.154 0.106 0.044 92.3 89.0 87.5
25 °C 106.8 146.8 144.8 0.154 0.112 0.091 92.3 90.9 89.3
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (13)

  1. 하기 화학식 1의 지질 화합물, 이의 이성질체 또는 이의 염:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2023016429-appb-img-000053
    상기 식에서,
    R1은 수소, 하이드록시, C1-6 알킬, C2-6 알케닐, C1-6 알콕시, C2-6 알케닐옥시, -CN, -NO2, -N(R)2, -C(=O)R, -C(=O)OR, -OC(=O)R, -C(=O)N(R)2, -NRC(=O)R, -NRC(=O)N(R)2, -NRC(=S)N(R)2, C3-14 사이클로알킬, 5-10원 헤테로아릴, 3-14원 헤테로사이클릴, -O-5-10원 헤테로아릴 또는 -O-3-14원 헤테로사이클릴이고, 이때 상기 C1-6 알킬, C2-6 알케닐, C1-6 알콕시, C2-6 알케닐옥시, C3-14 사이클로알킬, 5-10원 헤테로아릴, 3-14원 헤테로사이클릴, -O-5-10원 헤테로아릴 및 -O-3-14원 헤테로사이클릴은 각각 독립적으로 치환되지 않거나, 또는 1내지 3개의 할로겐 또는 C1-6 알킬로 치환될 수 있고;
    X1은 단순 결합, -CO-C1-6 알킬, -CO-C2-6 알케닐, -C(=O)NR-, -NRC(=O)-, -NRC(=O)NR-, -NRC(=S)NR-, C6-10 아릴, C3-14 사이클로알킬, 5-10원 헤테로아릴, 3-14원 헤테로사이클릴, 핵염기(nucleobase), 아미노산 단량체(monomer) 또는 아미노산 올리고머(oligomer)이고, 이때 상기 -CO-C1-6 알킬, -CO-C2-6 알케닐, C6-10 아릴, C3-14 사이클로알킬, 5-10원 헤테로아릴, 3-14원 헤테로사이클릴, 핵염기(nucleobase), 아미노산 단량체(monomer) 및 아미노산 올리고머(oligomer)는 각각 독립적으로 치환되지 않거나, 또는 1내지 3개의 할로겐 또는 C1-6 알킬로 치환될 수 있고;
    L1은 C1-14 알킬렌, C2-14 알케닐렌, M, RaM, MRa, MRaM1 또는 RaMRb이고;
    n은 1 내지 5의 정수이되, 상기 n이 2 내지 5일 때, X1 및 L1은 각각의 경우에 독립적으로 선택되고;
    L2는 C1-14 알킬렌, C2-14 알케닐렌, M, RaM, MRa, MRaM1 또는 RaMRb이되, 상기 L2는 상기 L1과 동일하거나 상이하고;
    Y는 수소, -(CH2)m OH, -(CH2)m SH 또는 -(CH2)m SeH이고, 여기서 m은 0 내지 5의 정수이고;
    R2 및 R3은 각각 독립적으로 C1-30 알킬, C2-30 알케닐, 또는 RcMRd이고, 이때 상기 C1-30 알킬 및 C2-30 알케닐은 각각 독립적으로 치환되지 않거나, 또는 1 내지 3개의 C1-16알킬 또는C2-16알케닐로 치환되고;
    M 및 M1은 각각 독립적으로 -NHC(=O)-, -C(=O)NH-, -C(=O)O-, -OC(=O)-, -C(=O)-, -NH-, -S-, -SS-, -O-, -S(O)2-, -C(=O)S-, -SC(=O)-, -NHC(=O)NH-, -NHC(=O)O- 또는 -OC(=O)NH-이고;
    R은 각각 독립적으로 수소, C1-6 알킬, C2-6 알케닐, C3-14 사이클로알킬, 5-10원 헤테로아릴 또는 3-14원 헤테로사이클릴이며;
    Ra 및 Rb는 독립적으로 -(CH2)l -, -C3-20 사이클로알킬-(CH2)l -, -(CH2)l -C3-20 사이클로알킬-, -C6-20 아릴-(CH2)l -, -(CH2)l -C6-20 아릴-, -NH-(CH2)l - 또는 -(CH2)- 이고, 여기서 l 은 0 내지 10의 정수이고;
    Rc는 C1-14 알킬렌 또는 C2-14 알케닐렌이고;
    Rd는 C1-20 알킬, C2-20 알케닐 또는 수소이고, 이때 상기 C1-20 알킬 및 C2-20 알케닐은 각각 독립적으로 치환되지 않거나, 또는 1 내지 3개의 C1-20 알킬 또는 C2-20 알케닐로 치환되고;
    상기 헤테로아릴은 N, O 및 S로부터 선택된 1 내지 6개의 헤테로원자를 포함하는 방향족 헤테로고리이고, 상기 헤테로사이클릴은 N, O 및 S로부터 선택된 1 내지 6개의 헤테로원자를 포함하는 지방족 헤테로고리이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1의 화합물이 하기 화학식 2의 화합물인 지질 화합물, 이의 이성질체 또는 이의 염:
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2023016429-appb-img-000054
    상기 식에서,
    j 와 k는 독립적으로 1 내지 12의 정수이고;
    M2 및 M3는 각각 독립적으로 -NHC(=O)-, -C(=O)NH-, -C(=O)O-, -OC(=O)-, -C(=O)-, -NH-, -S-, -SS-, -O-, -S(O)2-, -C(=O)S-, -SC(=O)-, -NHC(=O)NH-, -NHC(=O)O- 또는 -OC(=O)NH-이고;
    R4, R5, R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소, C1-24 알킬 또는 C2-24 알케닐이고, 이때 상기 C1-24 알킬 및 C2-24 알케닐은 각각 독립적으로 치환되지 않거나, 또는 1 내지 3개의 C1-20 알킬 또는 C2-20 알케닐로 치환된다.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    R1은 수소, 하이드록시, C1-6 알킬, C1-6 알콕시, -CN, -NO2, -NH2, -C(=O)-C1-3 알킬, -C(=O)NH2, -NHC(=O)-C1-3 알킬, -NHC(=O)NH2, 또는 -NHC(=S)NH2이고;
    X1은 단순 결합, C1-6 알킬-CO-, C2-6 알케닐-CO-, -C(=O)NH-, -C(=O)N(CH3)-, -NHC(=O)-, -N(CH3)C(=O)-, -NHC(=O)NH-, -N(CH3)C(=O)NH-, -NHC(=S)NH- 또는 -N(CH3)C(=S)NH-, 피롤일, 푸란일, 티오펜일, 피라졸일, 이미다졸일, 이속사졸일, 옥사졸일, 이소티아졸일, 티아졸일, 1,2,3-트라이아졸일, 1,3,4-트라이아졸일, 1-옥사-2,3-다이아졸일, 1-옥사-2,4-다이아졸일, 1-옥사-2,5-다이아졸일, 1-옥사-3,4-다이아졸일, 1-티아-2,3-다이아졸일, 1-티아-2,4-다이아졸일, 1-티아-2,5-다이아졸일, 1-티아-3,4-다이아졸일, 테트라졸일, 피리딘일, 피리다진일, 피리미딘일, 피라진일, 인돌일, 이소인돌일, 벤조푸란일, 벤조티오펜일, 인다졸일, 벤즈이미다졸일, 벤조트라이아졸일, 피롤로[2,3-b]피리딘일, 피롤로[2,3-c]피리딘일, 피롤로[3,2-c]피리딘일, 피롤로[3,2-b]피리딘일, 이미다조[4,5-b]피리딘일, 이미다조[4,5-c]피리딘일, 피라졸로[4,3-d]피리딘일, 피라졸로[4,3-c]피리딘일, 피라졸로[3,4-c]피리딘일, 피라졸로[3,4-b]피리딘일, 푸린일, 인돌리진일, 이미다조[1,2-a]피리딘일, 이미다조[1,5-a]피리딘일, 피라졸로[1,5-a]피리딘일, 피롤로[1,2-b]피리다진일, 이미다조[1,2-c]피리미딘일, 퀴놀린일, 이소퀴놀린일, 신놀린일, 아자퀴나졸린일, 퀴녹살린일, 프탈라진일, 1,6-나프티리딘일, 1,7-나프티리딘일, 1,8-나프티리딘일, 1,5-나프티리딘일, 2,6-나프티리딘일, 2,7-나프티리딘일, 피리도[3,2-d]피리미딘일, 피리도[4,3-d]피리미딘일, 피리도[3,4-d]피리미딘일, 피리도[2,3-b]피리미딘일, 피리도[2,3-b]피라진일, 피리도[3,4-b]피라진일, 피리미도[5,4-d]피리미딘일, 피라지노[2,3-b]피라진일, 피리미도[4,5-d]피리미딘일, 핵염기(nucleobase), 아미노산 단량체(monomer) 또는 아미노산 올리고머(oligomer)인, 지질 화합물, 이의 이성질체 또는 이의 염.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지질 화합물이 하기로 이루어진 군으로부터 선택되는, 지질 화합물, 이의 이성질체 또는 이의 염:
    (1) 헵타데칸-9-일 8-((6-아세타미도-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (2) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-유레이도헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (3) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(3-메틸유레이도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (4) 헵타데칸-9-일 17-하이드록시-3,11-다이옥소-19-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-7-옥사-2,4,10,12,19-펜타아자헵타코사노-27-에이트;
    (5) 헵타데칸-9-일 25-하이드록시-3,11,19-트라이옥소-27-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-7,15-다이옥사-2,4,10,12,18,20,27-헵타아자펜타트리아콘타노-35-에이트;
    (6) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(3-메틸타이오유레이도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (7) 헵타데칸-9-일 8-((6-(사이클로펜테인카복시아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (8) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-((R)-피롤리딘-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (9) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-((S)-피롤리딘-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (10) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-((R)-1-메틸피롤리딘-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (11) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-((S)-1-메틸피롤리딘-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (12) 헵타데칸-9-일 8-((6-(사이클로헥세인카복시아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (13) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(피페라진-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (14) 헵타데칸-9-일 8-((6-(1,4-다이메틸피페라진-2-카복시아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (15) 헵타데칸-9-일 8-((6-(2-(1,4-다이메틸피페라진-2-일)아세트아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (16) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (17) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (18) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (19) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (20) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(4-나이트로-1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (21) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(3-하이드록시-1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (22) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(4-하이드록시-1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (23) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(5-하이드록시-1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (24) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(3-하이드록시-1-메틸-1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (25) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(4-하이드록시-1-메틸-1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (26) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(5-하이드록시-1-메틸-1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (27) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(4-하이드록시-1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (28) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(5-하이드록시-1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (29) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(2-하이드록시-1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (30) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(4-하이드록시-1-메틸-1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (31) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(5-하이드록시-1-메틸-1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (32) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(2-하이드록시-1-메틸-1H-피롤-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (33) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-이미다졸-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (34) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-이미다졸-4-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (35) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(2-하이드록시-1H-이미다졸-4-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (36) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-이미다졸-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (37) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-이미다졸-4-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (38) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-이미다졸-5-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (39) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(2-하이드록시-1-메틸-1H-이미다졸-4-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (40) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(2-하이드록시-1-메틸-1H-이미다졸-5-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (41) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피라졸-4-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (42) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피라졸-5-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (43) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-피라졸-4-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (44) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-피라졸-5-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (45) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-피라졸-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (46) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(아이소옥사졸-5-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (47) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(아이소옥사졸-4-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (48) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(옥사졸-5-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (49) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(옥사졸-4-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (50) 헵타데칸-9-일 8-((6-(퓨란-3-카복시아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (51) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(싸이오펜-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (52) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(피콜린아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (53) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(니코틴아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (54) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(아이소니코틴아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (55) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(피리다진-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (56) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(피리다진-4-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (57) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(피라진-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (58) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(피리미딘-4-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (59) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(피리미딘-5-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (60) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(피리미딘-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (61) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-인돌-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (62) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-인돌-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (63) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-인돌-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (64) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-1H-인돌-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (65) 헵타데칸-9-일 8-((6-(4-아미노-2-옥소-1,2-다이하이드로피리미딘-1-카복시아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (66) 헵타데칸-9-일 8-((6-(2,4-다이옥소-1,2,3,4-테트라하이드로피리미딘-1-카복시아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (67) 헵타데칸-9-일 8-((6-(6-아미노-9H-퓨린-9-카복시아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (68) 헵타데칸-9-일 8-((6-(2-아미노-6-옥소-6,9-다이하이드로-1H-퓨린-9-카복시아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (69) 헵타데칸-9-일 8-((6-(2-(4-아미노-2-옥소피리미딘-1(2H)-일)아세트아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (70) 헵타데칸-9-일 8-((6-(2-(2,4-다이옥소-3,4-다이하이드로피리미딘-1(2H)-일)아세트아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (71) 헵타데칸-9-일 8-((6-(2-(6-아미노-9H-퓨린-9-일)아세트아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (72) 헵타데칸-9-일 8-((6-(2-(2-아미노-6-옥소-1,6-다이하이드로-9H-퓨린-9-일)아세트아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (73) 헵타데칸-9-일 8-((6-((S)-2-아미노-5-구아니디노펜탄아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (74) 헵타데칸-9-일 8-((6-((S)-2-아세트아미도-5-구아니디노펜탄아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (75) 헵타데칸-9-일 8-((6-((S)-2-아미노-3-(1H-이미다졸-5-일)프로판아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (76) 헵타데칸-9-일 8-((6-((S)-2-아세트아미도-3-(1H-이미다졸-5-일)프로판아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (77) 헵타데칸-9-일 8-((6-((S)-2-아미노-3-(1H-인돌-3-일)프로판아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (78) 헵타데칸-9-일 8-((6-((S)-2-아세트아미도-3-(1H-인돌-3-일)프로판아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (79) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-((S)-피롤리딘-2-카복시아미도) 헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (80) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-((S)-1-메틸피롤리딘-2-카복시아미도) 헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (81) 헵타데칸-9-일 (6S,9S)-1,6-다이아미노-9-(3-구아니디노프로필)-16-하이드록시-1-이미노-7,10-다이옥소-18-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-2,8,11,18-테트라아자헥사코사노-26-에이트;
    (82) 헵타데칸-9-일 8-((6-((S)-2-((S)-2-아미노-3-1H-이미다졸-5-일)프로판아미도)-5-구아니디노펜탄아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (83) 헵타데칸-9-일 8-((6-((S)-2-((S)-2-아미노-3-(1H-이미다졸-5-일)프로판아미도)-3-(1H-이미다졸-5-일)프로판아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (84) 헵타데칸-9-일 (6S,9S)-9-((1H-이미다졸-5-일)메틸)-1,6-다이아미노-16-하이드록시-1-이미노-7,10-다이옥소-18-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-2,8,11,18-테트라아자헥사코사노-26-에이트;
    (85) 헵타데칸-9-일 (6R,9S,12S)-1,6-다이아미노-9,12-비스(3-구아니디노프로필)-19-하이드록시-1-이미노-7,10,13-트라이옥소-21-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-2,8,11,14,21-펜타아자노나코사노-29-에이트;
    (86) 헵타데칸-9-일 (6S,9S)-1-아미노-6-((R)-2-아미노-3-(1H-이미다졸-5-일)프로판아미도)-9-(3-구아니디노프로필)-16-하이드록시-1-이미노-7,10-다이옥소-18-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-2,8,11,18-테트라아자헥사코사노-26-에이트;
    (87) 헵타데칸-9-일 (2R,5S,8S)-5-((1H-이미다졸-5-일)메틸)-2-아미노-8-(3-구아니디노프로필)-15-하이드록시-1-(1H-이미다졸-5-일)-3,6,9-트라이옥소-17-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-4,7,10,17-테트라아자펜타코사노-25-에이트;
    (88) 헵타데칸-9-일 (6R,9S,12S)-9-((1H-이미다졸-5-일)메틸)-1,6-다이아미노-12-(3-구아니디노프로필)-19-하이드록시-1-이미노-7,10,13-트라이옥소-21-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-2,8,11,14,21-펜타아자노나코사노-29-에이트;
    (89) 헵타데칸-9-일 (2R,5S,8S)-5,8-비스((1H-이미다졸-5-일)메틸)-2-아미노-15-하이드록시-1-(1H-이미다졸-5-일)-3,6,9-트라이옥소-17-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-4,7,10,17-테트라아자펜타코사노-25-에이트;
    (90) 헵타데칸-9-일 (6R,9S,12S)-9,12-비스((1H-이미다졸-5-일)메틸)-1,6-다이아미노-19-하이드록시-1-이미노-7,10,13-트라이옥소-21-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-2,8,11,14,21-펜타아자노나코사노-29-에이트;
    (91) 헵타데칸-9-일 (6R,9S,12S)-12-((1H-이미다졸-5-일)메틸)-1,6-다이아미노-9-(3-구아니디노프로필)-19-하이드록시-1-이미노-7,10,13-트라이옥소-21-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-2,8,11,14,21-펜타아자노나코사노-29-에이트;
    (92) 헵타데칸-9-일 (6S,9S)-9-((1H-이미다졸-5-일)메틸)-1-아미노-6-((R)-2-아미노-3-(1H-이미다졸-5-일)프로판아미도)-16-하이드록시-1-이미노-7,10-다이옥소-18-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-2,8,11,18-테트라아자헥사코사노-26-에이트;
    (93) 헵타데칸-9-일 1-(4-아미노-2-옥소피리미딘-1(2H)-일)-9-(2-(6-아미노-9H-퓨린-9-일)아세틸)-3-(2-아미노에틸)-17-하이드록시-2,5,11-트라이옥소-19-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-3,6,9,12,19-펜타아자헵타코사노-27-에이트;
    (94) 헵타데칸-9-일 9-(2-(4-아미노-2-옥소피리미딘-1(2H)-일)아세틸)-1-(2-아미노-6-옥소-1,6-다이하이드로-9H-퓨린-9-일)-15-(2-(6-아미노-9H-퓨린-9-일)아세틸)-3-(2-아미노에틸)-23-하이드록시-2,5,11,17-테트라옥소-25-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-3,6,9,12,15,18,25-헵타아자트리트리아콘타노-23-에이트;
    (95) 헵타데칸-9-일 15-(2-(4-아미노-2-옥소피리미딘-1(2H)-일)아세틸)-9-(2-(2-아미노-6-옥소-1,6-다이하이드로-9H-퓨린-9-일)아세틸)-21-(2-(6-아미노-9H-퓨린-9-일)아세틸)-3-(2-아미노에틸)-1-(2,4-다이옥소-3,4-다이하이드로피리미딘-1(2H)-일)-29-하이드록시-2,5,11,17,23-펜타옥소-31-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-3,6,9,12,15,18,21,24,31-노나아자노나트리아콘타노-39-에이트;
    (96) 헵타데칸-9-일 21-(2-(4-아미노-2-옥소피리미딘-1(2H)-일)아세틸)-15-(2-(2-아미노-6-옥소-1,6-다이하이드로-9H-퓨린-9-일)아세틸)-1-(2-(6-아미노-9H-퓨린-9-일)-27-(2-(6-아미노-9H-퓨린-9-일)아세틸)-3-(2-아미노에틸)-9-(2-(2,4-다이옥소-3,4-다이하이드로피리미딘-1(2H)-일)아세틸)-35-하이드록시-2,5,11,17,23,29-헥사옥소-37-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-3,6,9,12,15,18,21,24,,27,30,37-운데카아자펜타테트라콘타노-45-에이트;
    (97) 헵타데칸-9-일 8-((6-(4-(4-아미노-1-메틸-1H-피롤-2-카복시아미도)-1-메틸-1H-피롤-2-카복시아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (98) 헵타데칸-9-일 8-((6-(4-(4-(4-아미노-1-메틸-1H-이미다졸-2-카복시아미도)-1-메틸-1H-피롤-2-카복시아미도)-1-메틸-1H-피롤-2-카복시아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (99) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1-메틸-4-(1-메틸-4-(1-메틸-4-(1-메틸-1H-이미다졸-2-카복시아미도)-1H-이미다졸-2-카복시아미도)-1H-피롤-2-카복시아미도)-1H-피롤-2-카복시아미도) 헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (100) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-4-(3-메틸유레이도)부틸)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (101) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-5-(3-메틸유레이도)펜틸)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (102) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-7-(3-메틸유레이도)헵틸)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (103) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-8-(3-메틸유레이도)옥틸)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (104) 헵타데칸-9-일 9-하이드록시-3-옥소-11-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-7-옥사-2,4,11-트리아자노나데카노-19-에이트;
    (105) 헵타데칸-9-일 12-하이드록시-3-옥소-14-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-7,10-다이옥사-2,4,14-트리아자도코사노-22-에이트;
    (106) 헵타데칸-9-일 15-하이드록시-3-옥소-17-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-7,10,13-트라이옥사-2,4,17-트리아자펜타코사노-25-에이트;
    (107) 헵타데칸-9-일 8-((2-(하이드록시메틸)-6-(3-메틸유레이도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (108) 헵타데칸-9-일 8-((2-(2-하이드록시에틸)-6-(3-메틸유레이도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (109) 헵타데칸-9-일 8-((2-(3-하이드록시프로필)-6-(3-메틸유레이도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (110) (6Z,9Z,28Z,31Z)-헵타트리아콘타-6,9,28,31-테트라엔-19-일 4-((2-하이드록시-6-(3-메틸유레이도)헥실)(메틸) 아미노)부타노에이트;
    (111) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(피페라진-1-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (112) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(4-메틸피페라진-1-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (113) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(2-(피페라진-1-일)아세트아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (114) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(2-(4-메틸피페라진-1-일)아세트아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (115) 헵타데칸-9-일 8-((6-(퓨란-2-카복시아미도)-2-하이드록시헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (116) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(싸이오펜-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (117) 헵타데칸-9-일 8-((6-(3-메틸유레이도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (118) 헵타데칸-9-일 8-((6-(도데칸-2-일옥시)-6-옥소헥실)(2-하이드록시-6-(3-메틸유레이도)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (119) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(3-메틸유레이도)헥실)(6-옥소-6-(트리데칸-3-일옥시)헥실) 아미노)옥타노에이트;
    (120) 5-((8-(헵타데칸-9-일옥시)-8-옥소옥틸)(2-하이드록시-6-(3-메틸유레이도)헥실)아미노)펜틸 도데카노에이트;
    (121) (9Z,28Z)-헵타트리아콘타-9,28-다이엔-19-일 4-((2-하이드록시-6-(3-메틸유레이도)헥실)(메틸)아미노)부타노에이트;
    (122) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1,3,5-트라이아진-2-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (123) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-4-(1H-피롤-3-카복시아미도)부틸)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (124) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-5-(1H-피롤-3-카복시아미도)펜틸)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (125) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-7-(1H-피롤-3-카복시아미도)헵틸)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (126) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-8-(1H-피롤-3-카복시아미도)옥틸)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (127) 헵타데칸-9-일 8-((3-(2-(1H-피롤-3-카복시아미도)에톡시)-2-하이드록시프로필)(6-옥소-6-(둔데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (128) 헵타데칸-9-일 10-하이드록시-1-옥소-12-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-1-(1H-피롤-3-일)-5,8-다이옥사-2,12-다이아자이코산-20-에이트;
    (129) 헵타데칸-9-일 13-하이드록시-1-옥소-15-(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)-1-(1H-피롤-3-일)-5,8,11-트라이옥사-2,15-다이아자트라이코사노-23-에이트;
    (130) 헵타데칸-9-일 8-((2-(하이드록시메틸)-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (131) 헵타데칸-9-일 8-((2-(2-하이드록시에틸)-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (132) 헵타데칸-9-일 8-((2-(3-하이드록시프로필)-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (133) 헵타데칸-9-일 8-((6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (134) 헵타데칸-9-일 8-((6-(도데칸-2-일옥시)-6-옥소헥실)(2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (135) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(트리데칸-3-일옥시)헥실) 아미노)옥타노에이트; 및
    (136) 5-((8-(헵타데칸-9-일옥시)-8-옥소옥틸)(2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)아미노)펜틸 도데카노에이트;
    (137) (9Z,28Z)-헵타트리아콘타-9,28-다이엔-19-일 4-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(메틸) 아미노)부타노에이트;
    (138) (6Z,9Z,28Z,31Z)-헵타트리아콘타-6,9,28,31-테트라엔-19-일 4-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(메틸) 아미노)부타노에이트;
    (139) 헵타데칸-9-일 8-((6-(헵탄-2-일옥시)(2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (140) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-(옥탄-2-일옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
    (141) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-(노난-2-일옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
    (142) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(트리데칸-2-일옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (143) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(테트라데칸-2-일옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (144) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-(옥탄-3-일옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
    (145) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데칸-3-일옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (146) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-(노난-4-일옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
    (147) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데칸-4-일옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (148) 헵타데칸-9-일 8-((6-(데칸-5-일옥시)-6-옥소헥실)(2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (149) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데칸-5-일옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (150) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-옥소-6-(운데칸-6-일옥시)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (151) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((2-메틸펜틸)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
    (152) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((2-메틸옥틸)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
    (153) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((2-메틸노닐)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
    (154) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((2-메틸데실)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
    (155) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((2-메틸운데실)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
    (156) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((2-메틸도데실)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
    (157) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((2-메틸트리데실)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
    (158) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((2-메틸테트라데실)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
    (159) 헵타데칸-9-일 8-((6-((2-에틸헥실)옥시)-6-옥소헥실)(2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (160) 헵타데칸-9-일 8-((6-((2-부틸옥틸)옥시)-6-옥소헥실)(2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (161) 헵타데칸-9-일 8-((6-((2-헥실옥틸)옥시)-6-옥소헥실)(2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (162) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((2-옥틸도데실)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
    (163) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((6-메틸노닐)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
    (164) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((6-메틸옥틸)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
    (165) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((7-메틸노닐)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
    (166) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((8-메틸데실)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
    (167) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((7-메틸옥틸)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
    (168) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((8-메틸노닐)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
    (169) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((9-메틸데실)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
    (170) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((10-메틸운데실)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
    (171) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((11-메틸도데실)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
    (172) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((12-메틸트리데실)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
    (173) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((5-메틸헵탄-2-일)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
    (174) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((5-메틸옥탄-2-일)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
    (175) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((6-메틸헵탄-2-일)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
    (176) 헵타데칸-9-일 8-((2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)(6-((2-메틸옥탄-3-일)옥시)-6-옥소헥실)아미노)옥타노에이트;
    (177) 헵타데칸-9-일 8-((6-((2,6-디메틸헵탄-4-일)옥시)-6-옥소헥실)(2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)아미노)옥타노에이트;
    (178) 헵타데칸-9-일 8-((6-((7-에틸-2-메틸운데칸-4-일)옥시)-6-옥소헥실)(2-하이드록시-6-(1H-피롤-3-카복시아미도)헥실)아미노)옥타노에이트.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 지질 화합물, 이의 이성질체 또는 이의 염;
    활성 물질;
    인지질;
    구조 지질; 및
    페길화 지질(PEG-lipid)을 포함하는, 지질 나노입자 조성물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 활성 물질은 화학 치료제, 저분자 약물, 단백질 및 핵산으로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것인, 지질 나노입자 조성물.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 활성 물질은 핵산인, 지질 나노입자 조성물.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인지질은 1,2-디스테아로일-sn-글리세로-3-포스포콜린 (DSPC), 1,2-디올레오일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민 (DOPE), 1,2-디리놀레오일-sn-글리세로-3-포스포콜린 (DLPC), 1,2-디미리스토일-sn-글리세로-포스포콜린 (DMPC), 1,2-디올레오일-sn-글리세로-3-포스포콜린 (DOPC), 1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스포콜린 (DPPC), 1,2-di운데카노일-sn-글리세로-포스포콜린 (DUPC), 1-팔미토일-2-올레오일-sn-글리세로-3-포스포콜린 (POPC), 1,2-디-O-옥타데세닐-sn-글리세로-3-포스포콜린 (18:0 디에테르 PC), 1-올레오일-2-콜레스테릴헤미석시노일-sn-글리세로-3-포스포콜린 (OChemsPC), 1-헥사데실-sn-글리세로-3-포스포콜린 (C16 Lyso PC), 1,2-딜리노레노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디아라키도노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디도코사헥사에노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디파이타노일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민 (ME 16.0 PE), 1,2-디스테아로일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민, 1,2-디리놀레오일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민, 1,2-딜리노레노일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민, 1,2-디아라키도노일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민, 1,2-디도코사헥사에노일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민, 1,2-디올레오일-sn-글리세로-3-포스포-rac-(1-글리세롤) 나트륨 염 (DOPG), 디팔미토일포스파티딜글리세롤 (DPPG), 팔미토일올레오일포스파티딜에탄올아민 (POPE), 디스테아로일-포스파티딜-에탄올아민 (DSPE), 디팔미토일 포스파티딜 에탄올아민 (DPPE), 디미리스토일포스포에탄올아민 (DMPE), 1-스테아로일-2-올레오일-포스파티딜에탄올아민 (SOPE), 1-스테아로일-2-올레오일-포스파티딜콜린 (SOPC), 스핑고미엘린, 포스파티딜콜린, 포스파티딜에탄올아민, 포스파티딜세린, 포스파티딜이노시톨, 포스파티드산, 팔미토일올레오일 포스파티딜콜린, 라이소포스파티딜콜린, 라이소포스파티딜에탄올아민 (LPE), 및 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 지질 나노입자 조성물.
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구조 지질은 콜레스테롤, 페코스테롤, 시토스테롤, 에르고스테롤, 캄페스테롤, 스티그마스테롤, 브라씨카스테롤, 토마티딘, 토마틴, 우르솔산, 알파-토코페롤, 및 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 지질 나노입자 조성물.
  10. 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 페길화 지질은 PEG-변형된 포스파티딜에탄올아민, PEG-변형된 포스파티드산, PEG-변형된 세라미드 (PEG-CER), PEG-변형된 디알킬아민, PEG-변형된 디아실글리세롤 (PEG-DEG), PEG-변형된 디알킬글리세롤, 및 이들의 혼합물. 예를 들어, PEG 지질은 PEG-c-DOMG, PEG-DMG, PEG-DLPE, PEG-DMPE, PEG-DPPC, PEG-DSPE, 및 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 지질 나노입자 조성물.
  11. 제1 항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 지질 화합물, 이의 이성질체, 또는 이의 염, 인지질, 구조 지질, 및 페길화 지질이 (20-60):(0-25):(30-60):(0-5)의 몰수비로 혼합된 유기상 및
    활성 물질이 용해된 수성상을 혼합하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 지질 화합물, 이의 이성질체, 또는 이의 염의 이온화가능한 질소 원자 갯수: 상기 활성 물질 내 음이온성을 나타내는 인산기의 인 원자 갯수의 비율(N/P ratio)이 1.5-15의 범위가 되고, 상기 제1 항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 지질 화합물, 이의 이성질체, 또는 이의 염과 상기 활성 물질의 무게비가 (4-30):1이 되도록 혼합하여 활성물질-지질 나노입자를 제조하는 방법.
  12. 제5항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 지질 나노입자 조성물 및 약학적으로 허용가능한 담체를 포함하는, 약학 조성물.
  13. 제5항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 지질 나노입자 조성물을 질병의 예방 또는 치료를 필요로 하는 개체애 투여하는 단계를 포함하는, 질병의 예방 또는 치료 방법.
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