• / 182
  • 下載費用:30 金幣  

用于將治療劑遞送到活細胞和細胞核中的系統.pdf

摘要
申請專利號:

CN201380067292.4

申請日:

2013.10.22

公開號:

CN104918639A

公開日:

2015.09.16

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||著錄事項變更IPC(主分類):A61K 47/48變更事項:申請人變更前:迪立沃西爾公司變更后:薩拜格RFA公司變更事項:地址變更前:以色列特拉維夫市變更后:以色列特拉維夫市|||實質審查的生效IPC(主分類):A61K 47/48申請日:20131022|||公開
IPC分類號: A61K47/48; A61K48/00; C07F9/141; A61P35/00 主分類號: A61K47/48
申請人: 迪立沃西爾公司
發明人: D·塞格夫
地址: 以色列特拉維夫市
優先權: 13/656,803 2012.10.22 US
專利代理機構: 永新專利商標代理有限公司72002 代理人: 安琪; 張曉威
PDF完整版下載: PDF下載
法律狀態
申請(專利)號:

CN201380067292.4

授權公告號:

|||||||||

法律狀態公告日:

2018.01.26|||2016.09.21|||2015.11.25|||2015.09.16

法律狀態類型:

授權|||著錄事項變更|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及一種用于將治療劑遞送到活細胞中的新型遞送系統,并且更具體地說,涉及被設計成能夠靶向和/或穿透所關注的細胞或其它靶標并且還能夠使所遞送的治療劑與這些細胞結合的新型化學部分、以及含有其的遞送系統。

權利要求書

權利要求書
1.  一種基于磷酸酯的低聚化合物,所述化合物包含由式(A)的結構表示的重復單元:

以及連接基團,所述連接基團在所述低聚化合物的磷酸酯基之間連接,所述連接基團由式(B)的結構表示:

其中
Y是遞送基團;其中所述遞送基團是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合;
w、w'以及w"各自獨立地是0至10的整數;以及
p是0至10的整數。

2.  根據權利要求1所述的基于磷酸酯的低聚化合物,所述化合物還包含至少一個另外的連接單元,所述連接單元在所述低 聚化合物的磷酸酯基之間連接,其中所述另外的連接單元中的每一個獨立地是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基鏈、具有2-50個碳原子的取代或或未取代的支鏈烷基磷酸酯鏈、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基醚鏈或其任何組合。

3.  根據權利要求2所述的基于磷酸酯的低聚化合物,其中所述另外的連接基團的所述烷基鏈是己基。

4.  根據權利要求2所述的基于磷酸酯的低聚化合物,其中所述另外的連接基團的所述烷基醚鏈是聚乙二醇(PEG)。

5.  根據權利要求2所述的基于磷酸酯的低聚化合物,其中所述化合物由式III(e)的結構表示:

其中
Z1和Z2中的每一個獨立地是能夠結合生物活性部分的反應性基團;或氫原子,前提條件是Z1和Z2中的至少一個是反應性基團,其中所述反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH;
E是第三連接基團或不存在;其中所述第三連接基團是具有2-50個碳原子的直鏈烷基;
Y是遞送基團;其中所述遞送基團是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合;
r和r'中的每一個獨立地是0至50的整數;以及
q是0至10的整數。

6.  根據權利要求1或5所述的化合物,其中所述化合物由式III的結構表示:

其中Z1和Z2如權利要求5中所定義。

7.  根據權利要求1所述的基于磷酸酯的低聚化合物,其中所述化合物由式III(f)的結構表示:

其中
Z1和Z2中的每一個獨立地是能夠結合生物活性部分的反應性基團;或氫原子,前提條件是Z1和Z2中的至少一個是反應性基團,其中所述反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH;
E是第三連接基團或不存在;其中所述第三連接基團是具有2-50個碳原子的直鏈烷基;
Y是遞送基團;其中所述遞送基團是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合;以及
r和r'中的每一個獨立地是2至20的整數。

8.  根據權利要求1或7所述的化合物,其中所述化合物由式III(a)的結構表示:

其中Z1和Z2如權利要求7中所定義。

9.  一種根據權利要求1至8中任一項所述的基于磷酸酯的低聚化合物和至少一種生物活性物質的綴合物。

10.  根據權利要求9所述的綴合物,所述綴合物由式IV(d)的結構表示:

其中
T1和T2中的每一個獨立地是生物活性部分或不存在,其中T1和T2中的至少一個存在;并且其中所述生物活性物質是治療活性劑、標記部分、或其組合;
Z1'、Z2'中的每一個分別獨立地是Z1和Z2由于結合所述生物活性基團而形成的衍生物,其中所述Z1和Z2反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、磷酸酯基、亞磷酰胺、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH;以及
Z1、Z2、E、Y、q、r以及r'如權利要求5中所定義;
其中如果T1或T2不存在,則與它連接的Z1'或Z2'分別被Z1或Z2替換。

11.  根據權利要求9或10所述的綴合物,所述綴合物由式IV(h)的結構表示:

其中
T1、T2、Z1'以及Z2'如權利要求10中所定義。

12.  根據權利要求9至11中任一項所述的綴合物,其中所述綴合物由式V的結構表示:


13.  根據權利要求9所述的綴合物,所述綴合物由式IV(m)的結構表示:

其中
T1和T2中的每一個獨立地是生物活性部分或不存在,其中T1和T2中的至少一個存在;并且其中所述生物活性物質是治療 活性劑、標記部分、或其組合;
Z1'、Z2'中的每一個分別獨立地是Z1和Z2由于結合所述生物活性基團而形成的衍生物,其中所述Z1和Z2反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、磷酸酯基、亞磷酰胺、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH;以及
Z1、Z2、E、Y、r以及r'如權利要求7中所定義;
其中如果T1或T2不存在,則與它連接的Z1'或Z2'分別被Z1或Z2替換。

14.  根據權利要求9或13所述的綴合物,所述綴合物由式IV(a)的結構表示:

其中
T1、T2、Z1'以及Z2'如權利要求13中所定義。

15.  根據權利要求9、13以及14中任一項所述的綴合物,
其中所述綴合物由式V(b)的結構表示:


16.  根據權利要求5所述的低聚物,其中r和r'分別是2和3。

17.  根據權利要求7所述的低聚物,其中r和r'這兩者均是8。

18.  根據權利要求10所述的綴合物,其中r和r'分別是2和3。

19.  根據權利要求13所述的綴合物,其中r和r'這兩者均是8。

20.  一種根據權利要求9至15、18以及19中任一項所述的綴合物和寡核苷酸的復合體,其中所述寡核苷酸以靜電方式與所述綴合物結合。

21.  根據權利要求20所述的復合體,其中所述寡核苷酸是DNA、RNA或其組合。

22.  根據權利要求21所述的復合體,其中所述RNA是 siRNA。

23.  一種將DNA、RNA或其組合遞送到細胞中的方法,所述方法包括使根據權利要求20至22中任一項所述的復合體與所述細胞接觸,從而將所述DNA、RNA或其組合遞送到所述細胞中。

24.  根據權利要求23所述的方法,其中所述細胞是癌細胞。

25.  一種治療癌癥的方法,所述方法包括向受試者施用根據權利要求20至22中任一項所述的復合體,從而治療癌癥。

26.  根據權利要求25所述的方法,其中所述癌癥是胰腺癌或肺癌。

27.  一種將生物活性部分遞送到細胞中的方法,所述方法包括使根據權利要求9至15和18至19中任一項所述的綴合物與所述細胞接觸,從而將所述生物活性部分遞送到所述細胞中。

28.  一種治療癌癥的方法,所述方法包括向受試者施用根據權利要求9至15和18至19中任一項所述的綴合物,從而治療癌癥。

29.  一種診斷病況的方法,所述方法包括使根據權利要求9至15和18至19中任一項所述的綴合物與細胞接觸,從而將所述綴合物的標記部分遞送到所述細胞中以及診斷所述病況。

30.  一種藥物組合物,所述藥物組合物包含根據權利要求9至15和18至19中任一項所述的綴合物以及藥學上可接受的載體。

31.  一種藥物組合物,所述藥物組合物包含根據權利要求20至22中任一項所述的復合體以及藥學上可接受的載體。

32.  一種化合物,所述化合物由以下結構表示:

說明書

說明書用于將治療劑遞送到活細胞和細胞核中的系統
技術領域
本發明涉及一種用于將治療劑遞送到活細胞中的新型遞送系統,并且更具體地說,涉及被設計成能夠靶向和/或穿透所關注的細胞或其它靶標并且還能夠使所遞送的治療劑與這些細胞結合的新型基于磷酸酯的化學部分、以及含有其的遞送系統。
背景技術
最具挑戰性的目標之一是安全地將遺傳物質遞送到細胞中。對導致疾病狀態的有缺陷的基因的鑒定提供了治療疾病的新的可能,這些有缺陷的基因是經由對基因表達進行有缺陷的控制,從而使得關鍵蛋白過量產生或產生不足或者經由產生有缺陷的蛋白質來導致疾病狀態。通過控制在遺傳水平上的缺陷,多種疾病有可能可以被有效地治療而不是僅僅通過治療這些疾病的癥狀而被治療。
使用遺傳物質遞送基因以實現治療目的已經被施行多年。
通過使編碼治療性基因產物的DNA在轉化的細胞中表達以產生治療性基因產物(如多肽、蛋白質、mRNA以及RNAi)作為治療各種哺乳動物疾病和提高特定蛋白質或其它細胞產物的產生的方法已經引起了廣泛的關注。這種有前途的技術常常被稱為基因療法(Crystal等,Science 1995,270,404),一般是通過將外源性遺傳物質引入到哺乳動物患者的細胞中來實現的。可以通過使靶細胞在哺乳動物受試者體內直接轉化(體內基因療法) 或在體外使細胞轉化并且后續將轉化的細胞植入到哺乳動物受試者中(離體基因療法)來實現轉化的細胞(關于綜述,參見Chang等,1994Gastroenterol.106:1076-84;)。所引入的遺傳物質可以被設計成替代哺乳動物患者的異常(有缺陷)的基因(“基因替代療法”),或可以被設計用于表達所編碼的蛋白質或其它治療性產物而不替代任何有缺陷的基因(“基因增強”)。由于許多先天性的和獲得性的醫學病癥由各種基因產物的產生不足所引起,因此基因療法提供了經由編碼治療性產物的外源性核酸的瞬時或穩定表達來治療這些疾病的手段。盡管基因療法的最初動機是治療遺傳性病癥,但變得越來越明顯的是,基因療法將可用于治療更廣泛的獲得性疾病,如癌癥、感染性病癥(如AIDS)、心臟病、關節炎、以及神經變性病癥,如帕金森氏病(Parkinson's disease)和阿爾茨海默氏病(Alzheimer's disease)。
DNA在本質上是一種在活性生物環境中不穩定的物質,在所述活性生物環境中存在能夠降解和代謝DNA的許多特異性酶(Ledoux等,Prog.Nucl.Acid.Res.,1965,4,231)。此外,在體內存在針對外來DNA的自然保護。因此,上述基因療法、反義寡核苷酸療法以及基因疫苗接種方法需要DNA和DNA類似物在這種不利的生物環境中存活并且此外,DNA和DNA類似物將穿透生物屏障,被攝取到細胞中以及被遞送到恰當的亞細胞區室中以發揮它們的治療作用。雖然一些DNA被天然地攝取到細胞中,但是所攝取的量通常小并且不一致,并且因此,所添加的DNA的表達弱并且不可預測。
已經提出了許多策略來實現將DNA遞送到活細胞中。這些包括使用脂質體(Fraley等,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,1979,76,3348)、陽離子脂質(Felgner等,Proc.Natl.Acad.Sci USA,1987,84,7413)、以及使用陽離子聚合物、或聚陽離子,如聚賴氨酸和聚鳥氨酸作為DNA遞送劑(Farber等,Biochim.Biophys.Acta, 1975,390,298;以及Wagner等,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,1990,87,3410)。
涉及在基因水平上進行干預的治療方法被公認為有前途的技術,這些方法受限于不存在遞送DNA和RNA的有效的并且可靠的方法。
因此,廣泛認可的是,對將克服目前與基因療法相關的限制的用于將諸如DNA和RNA分子之類的治療劑遞送到活細胞中的新型遞送系統存在需要,并且具有所述新型遞送系統將是非常有利的。
發明內容
本發明涉及一種基于磷酸酯的低聚化合物,所述化合物包含由式(A)的結構表示的重復單元:

以及連接基團,所述連接基團在所述低聚化合物的磷酸酯基之間連接,所述連接基團由式(B)的結構表示:

其中
Y是遞送基團;其中所述遞送基團是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合;
w、w'以及w"各自獨立地是0至10的整數;以及
p是0至10的整數。
在另一個實施方案中,所述基于磷酸酯的低聚化合物還包含至少一個另外的連接單元,所述連接單元在所述低聚化合物的磷酸酯基之間連接,其中所述另外的連接單元中的每一個獨立地是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基鏈、具有2-50個碳原子的取代或未取代的支鏈烷基磷酸酯鏈、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基醚鏈或其任何組合。
在另一個實施方案中,本發明的基于磷酸酯的低聚化合物由式III(e)的結構表示:

其中
Z1和Z2中的每一個獨立地是能夠結合生物活性部分的反應性基團;或氫原子,前提條件是Z1和Z2中的至少一個是反應性 基團,其中所述反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH;
E是第三連接基團或不存在;其中所述第三連接基團是具有2-50個碳原子的直鏈烷基;
Y是遞送基團;其中所述遞送基團是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合;
r和r'中的每一個獨立地是0至50的整數;以及
q是0至10的整數。
在另一個實施方案中,r和r'分別是2和3。
在另一個實施方案中,本發明的基于磷酸酯的低聚化合物由式III的結構表示:

其中Z1和Z2如本文以上所定義。
在另一個實施方案中,本發明的基于磷酸酯的低聚化合物由式III(f)的結構表示:

其中
r和r'中的每一個獨立地是2至20的整數;以及
Z1、Z2、E以及Y如本文以上所定義。
在另一個實施方案中,r和r'這兩者均是8。
在另一個實施方案中,本發明的基于磷酸酯的低聚化合物由式III(a)的結構表示:

其中Z1和Z2如本文以上所定義。
在另一個實施方案中,本發明涉及如本文以上所述的基于磷酸酯的低聚化合物和至少一種生物活性物質的綴合物。
在另一個實施方案中,根據本發明的綴合物由式IV(d)的結構表示:

其中
T1和T2中的每一個獨立地是生物活性部分或不存在,其中 T1和T2中的至少一個存在;并且其中所述生物活性物質是治療活性劑、標記部分、或其組合;
Z1'、Z2'中的每一個分別獨立地是Z1和Z2由于結合生物活性基團而形成的衍生物,其中所述Z1和Z2反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、磷酸酯基、亞磷酰胺、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH;以及
Z1、Z2、E、Y、q、r以及r'如本文以上所定義;
其中如果T1或T2不存在,則與它連接的Z1'或Z2'分別被Z1或Z2替換。
在另一個實施方案中,根據本發明的綴合物由式V的結構表示:

在另一個實施方案中,根據本發明的綴合物由式IV(m)的結構表示:

其中T1、T2、Z1'、Z2'、E、Y、r以及r'如本文以上所定義。
在另一個實施方案中,根據本發明的綴合物由式V(b)的結構表示:

在另一個實施方案中,本發明涉及根據本發明的綴合物和寡核苷酸的復合體,其中所述寡核苷酸以靜電方式結合到所述綴合物。在另一個實施方案中,所述寡核苷酸是DNA、RNA或其組合。
在另一個實施方案中,本發明涉及一種將DNA、RNA或其組合遞送到細胞中的方法,所述方法包括使如本文以上所述的復合體與所述細胞接觸,從而將所述DNA、RNA或其組合遞送到所述細胞中。在另一個實施方案中,所述細胞是癌細胞。
在另一個實施方案中,本發明涉及一種治療癌癥的方法,所述方法包括向受試者施用根據本發明的復合體,從而治療癌癥。
在另一個實施方案中,本發明涉及一種將生物活性部分遞送到細胞中的方法,所述方法包括使如本文以上所述的綴合物與所述細胞接觸,從而將所述生物活性部分遞送到所述細胞中。
在另一個實施方案中,本發明涉及一種治療癌癥的方法,所述方法包括向受試者施用根據本發明的綴合物,從而治療癌癥。
在另一個實施方案中,本發明涉及一種診斷病況的方法,所述方法包括使根據本發明的綴合物與細胞接觸,從而將所述綴合物的標記部分遞送到所述細胞中以及診斷所述病況。.
在另一個實施方案中,本發明涉及一種藥物組合物,所述藥物組合物包含根據本發明的綴合物和藥學上可接受的載體。
在另一個實施方案中,本發明涉及一種藥物組合物,所述藥物組合物包含根據本發明的復合體和藥學上可接受的載體。
在另一個實施方案中,本發明涉及一種化合物,所述化合物由以下結構表示:

根據本發明的再另一個方面,提供了本文所述的綴合物用于制備用于治療癌癥的藥物的用途。
還涵蓋了用于形成所述低聚物、綴合物以及復合體的基于磷酸酯的構建嵌段的單體。
本發明通過提供以下各項而成功地解決了目前已知構型的缺點:新型化學部分,所述新型化學部分的特征在于能夠穿透細胞和/或核膜、和/或作為靶向部分;以及這樣的化學部分與生物活性劑的綴合物,所述綴合物可以有利地用于將這些藥劑有效遞送到諸如活細胞和/或細胞核之類的身體靶標中。
除非另外定義,否則本文所用的所有技術和科學術語的含義與本發明所屬領域的普通技術人員通常所了解的含義相同。盡管可以在實施或測試本發明中使用與本文所述的方法和材料相似或等同的方法和材料,但在下文描述了合適的方法和材料。在矛盾的情況下,將以包括定義在內的本發明專利說明書為準。此外,材料、方法、以及實施例僅是說明性的并且不意圖具有限制性。
附圖說明
被視為本發明的主題在本說明書的結尾部分中特別指出并且明確要求保護。然而,在組織和操作方法這兩方面,可以 通過參考以下詳細說明,在結合附圖一起閱讀時最好地了解本發明以及其目的、特征和優勢,其中:
圖1A-1D描繪了體外測試,所述測試將化合物38遞送到人類膠質母細胞瘤細胞中并且通過呈指數生長的細胞測試細胞毒性;5μL的化合物38(圖1A)、10μL的化合物38(圖1B)以及15μL的化合物38(圖1C)。圖1D描繪了未經過處理的細胞。
圖2描繪了用于制備化合物23的合成方案。
圖3描繪了經過化合物38處理的生長的細胞以及在24小時和48小時內細胞活力的比較。
圖4描繪了在使用化合物24和細胞周期蛋白D1siRNA的復合體的情況下在植入有PANC-1的小鼠異種移植模型的腫瘤中(在腫瘤中)細胞周期蛋白D1基因敲落的單個數據,通過QPCR進行分析并且針對HTRP1和GAPDH歸一化。單個數據:每一只小鼠是一個點;P<0.01;通過單因素方差分析(one-wayANOVA)使用由邦費羅尼調整的t檢驗(Bonferroni adjusted t-test)確定的顯著性來評價處理組之間的差異。數據表明在單次靜脈內注射后大于50%的基因敲落,所述基因敲落對腫瘤具有特異性。
圖5描繪了在使用化合物24和細胞周期蛋白D1siRNA的復合體的情況下在植入有PANC-1的小鼠異種移植模型的肝臟中的細胞周期蛋白D1基因敲落,通過QPCR進行分析并且針對HTRP1和GAPDH歸一化。單個數據:每一只小鼠是一個點;P<0.01;通過單因素方差分析使用由邦費羅尼調整的t檢驗確定的顯著性來評價處理組之間的差異。數據表明對肝臟具有非特異性的基因敲落/浸潤性腫瘤細胞(25%的基因敲落)。
圖6描繪了在使用化合物24和細胞周期蛋白D1siRNA的復合體的情況下在植入有PANC-1的小鼠異種移植模型的肺中的細胞周期蛋白D1基因敲落,通過QPCR進行分析并且針對 HTRP1和GAPDH歸一化。沒有發現統計學差異。使用更小的組(n=3/組)重復相同的實驗。這次增加聚合物的尺寸(從5.350KDa增加到7.KDa)。沒有觀測到顯著性差異。
圖7描繪了化合物24和細胞周期蛋白D1siRNA的復合體的肝臟毒性:如在單次靜脈內注射后通過甘油三酯水平所測量,4只小鼠/組。沒有發現顯著性差異。
圖8描繪了化合物24和細胞周期蛋白D1siRNA的復合體的肝臟毒性:如通過肝臟酶釋放(ALT)所測量,4只小鼠/組。在單次靜脈內注射后,在最初的24小時內觀測到略微升高,在72小時內降低到正常水平。
圖9描繪了化合物24和細胞周期蛋白D1siRNA的復合體的肝臟毒性:如通過肝臟酶釋放(AST)所測量,每組4只小鼠。在單次靜脈內注射后,在最初的24小時內觀測到略微升高,在72小時內降低到正常水平。
圖10描繪了在使用化合物24和細胞周期蛋白D1siRNA的復合體的情況下細胞因子TNFα的表達。在三種不同的siRNA劑量10nM、100nM以及1000nM下,采用三個不同的時間點來測量TNF-α的水平,即4小時、10小時以及24小時。在所測試的不同劑量和時間點之間沒有觀測到TNF-α誘導的統計學差異。+對照(LPS)>6000pg/mL,深色水平線:高于這條線則認為具有毒性。
圖11描繪了在使用化合物24和細胞周期蛋白D1siRNA的復合體的情況下細胞因子IL-6的表達。在三種不同的siRNA劑量10nM、100nM以及1000nM下,采用三個不同的時間點來測量IL-6的水平,即4小時、10小時以及24小時。在所測試的不同劑量和時間點之間沒有觀測到IL-6誘導的統計學差異。+對照(LPS)>6000pg/mL,深色水平線:高于這條線則認為具有毒性。
圖12描繪了腫瘤組織學:在腫瘤的形態上沒有由于化合物24-siRNA復合體而發生變化。在向C57BL/6小鼠體內注射化合物24-siRNA復合體后沒有毒性的病理學跡象(代表性圖像)。進行HE染色。
圖13描繪了對化合物120(式V(b)化合物)的結構分析。將化合物120(約9,000Mw)在PBS中稀釋(1:50,v/v)到0.5mg/ml的最終濃度并且在銅網上干燥。使用2%的乙酸雙氧鈾進行負染色。在Jeol TEM JEM 1200EX(日本東京的日本電子株式會社(jeol,Tokyo,Japan))中對制備物進行研究。圖13a示出了具有1μm的平均直徑的納米粒子的非均質簇集體。圖13b示出了揭示粒子內形成納米結構的本體區域的特寫圖。
圖14描繪了對與siRNA復合的化合物120(式V(b)化合物)的結構分析。在室溫下將化合物120(約9,000Mw)與針對Rac-1(看家基因)的小siRNA在PBS中在50μL的體積下以1:1的摩爾比(達到50μg/ml的最終濃度)孵育20分鐘并且在銅網上干燥。使用2%的乙酸雙氧鈾進行負染色。在Jeol TEMJEM 1200EX(日本東京的日本電子株式會社)中對制備物進行研究。圖14a示出了具有約<200nm的平均直徑的小納米粒子。圖14b示出了具有最多1μm的異質粒子群體的更大視野。圖14c示出了對一個粒子的特寫,該特寫示出了呈緊湊形式的縮合物質。
圖15描繪了在體外使用化合物120(式V(b)化合物)對看家基因(Rac-1)的基因敲落。將A549(人類肺腺癌)接種到6孔細胞培養板中,在補充有10%熱滅活的胎牛血清(FCS)(以色列拜特海默克生物產業公司(Beit-Ha'emek Biological Industries,Israel))、2%L-谷氨酰胺(以色列拜特海默克生物產業公司)以及100μg/ml青霉素-鏈霉素-制霉菌素抗生素(Penicillin-Streptomycin-Nystatin antibiotic,以色列拜特海默克生物產業公司)的杜氏改良伊格氏培養基(Dulbecco's modified  eagle's medium,DMEM)(以色列拜特海默克生物產業公司)(完全培養基)中在具有5%CO2的加濕孵育箱中在37℃下培養。使100nM的siRNA-Rac-1(用于遞送驗證的看家基因)與化合物120(100nM)縮合20分鐘,之后逐滴添加到孔(6孔板,康寧公司(corning))中。陽性對照(PCTRL):Oligofectamine(轉染試劑)。陰性對照(NCTRL):在不存在遞送載體的情況下經過siRNA處理的細胞。根據該圖,在1:1的摩爾比(siRNA:化合物120)下表現出具有大于90%的強效基因沉默的基因敲落效率。
圖16描繪了通過體重變化所評估的體內一般毒性。腫瘤模型建立:將細胞PANC-1(人類胰腺癌)以2×106個細胞在股關節上方植入到裸小鼠(Nu/Nu)體內。使用細胞周期蛋白D1-Cy5標記的siRNA以對應于2.5mg/Kg、5mg/Kg、7.5mg/Kg以及10mg/Kg化合物120的2.5mg/Kg、5mg/Kg、7.5mg/Kg以及10mg/Kg的siRNA進行靜脈內施用。使siRNA和化合物120進行縮合并且在第0天、第3天以及第6天將復合體在補充有5%葡萄糖的鹽水中進行靜脈內注射。每2天監測一次體重。根據該圖,在3次靜脈內施用之后在10mg/Kg和7.5mg/Kg下體重的變化顯示出毒性作用,而在2.5mg/Kg和5mg/Kg下體重沒有變化,這兩個劑量被確定為安全劑量。
圖17描繪了在人類異種移植PANC-1模型中對化合物120-siRNA復合體進行的生物分布研究。Cy5-siRNA肝臟分布。劑量:5mg/Kg的siRNA/化合物120(1:1摩爾比)。n=20只小鼠/組(總共60只小鼠),在不同的時間點將這些小鼠處死以追蹤Cy5-siRNA。不同的時間點:施用,即單次靜脈內注射給藥后的1小時、6小時以及24小時。所有所觀測的Cy5-siRNA均在血管和竇狀隙內被觀測到,在相鄰的細胞中沒有觀測到熒光。應當指出的是,未接受處理的小鼠與荷瘤小鼠之間的熒光水平有可觀測到的差異。
圖18描繪了Cy5-siRNA肝臟分布的特寫。所有所觀測的Cy5-siRNA均在血管和竇狀隙內被觀測到(箭頭),在相鄰的細胞中沒有觀測到熒光。在施用Cy5-siRNA后6小時之時拍攝照片。頂部的圖代表顯示形態學上相關區域的肝臟的HE染色切片。下方的圖示出了細胞核(被DAPI染成藍色)和熒光siRNA(紅色-參見箭頭)。
圖19描繪了在人類異種移植PANC-1模型中對化合物120-siRNA復合體進行的生物分布研究。Cy5-siRNA脾臟分布。所有所觀測的Cy5-siRNA均在紅色物質(高濃度的血管/毛細血管)中的血管內被觀測到,在細胞中或在白色物質中沒有觀測到熒光。應當指出的是,未接受處理的小鼠與荷瘤小鼠之間的熒光水平有可觀測到的差異。
圖20描繪了Cy5-siRNA脾臟分布的特寫。所有所觀測的Cy5-siRNA均在紅髓中的血管內被觀測到(參見箭頭),在相鄰的細胞中沒有觀測到熒光。在施用Cy5-siRNA后6小時之時拍攝照片。頂部的圖代表顯示形態學上相關區域的脾臟的HE染色切片。下方的圖示出了細胞核(被DAPI染成藍色)和熒光siRNA(紅色-參見箭頭)。
圖21描繪了在人類異種移植PANC-1模型中對化合物120-siRNA復合體進行的生物分布研究。Cy5-siRNA腎臟分布。沒有觀測到熒光。
圖22描繪了Cy5-siRNA腎臟分布的特寫。沒有觀測到Cy5-siRNA熒光。在施用Cy5-siRNA后6小時之時拍攝照片。左側的圖代表顯示形態學上相關區域的腎臟的HE染色切片。右側的圖示出了細胞核(被DAPI染成藍色)。
圖23描繪了在人類異種移植PANC-1模型中對化合物120-siRNA復合體進行的生物分布研究。Cy5-siRNA肺分布。所有所觀測的Cy5-siRNA均在血管內被觀測到(參見箭頭),在相 鄰的細胞中沒有觀測到熒光。應當指出的是,未接受處理的小鼠與荷瘤小鼠之間的熒光水平有可觀測到的差異。
圖24描繪了Cy5-siRNA肺分布的特寫。所有所觀測的Cy5-siRNA均在血管內被觀測到(圓圈),在相鄰的細胞中沒有觀測到熒光。在施用Cy5-siRNA后6小時之時拍攝照片。頂部的圖代表顯示形態學上相關區域的肺的HE染色切片。下方的圖示出了細胞核(被DAPI染成藍色)和熒光siRNA(紅色-以圓圈突出顯示)。
圖25描繪了在人類異種移植PANC-1模型中對化合物120-siRNA復合體進行的生物分布研究。Cy5-siRNA腫瘤分布。在腫瘤的血管和細胞中發現Cy5-siRNA(圓圈),在1小時之后達到峰值遞送。
圖26描繪了Cy5-siRNA腫瘤分布的特寫。在施用后的6小時之時在腫瘤脈管系統內以及在相鄰的黑素細胞中觀測到Cy5-siRNA的熒光(圓圈)。應當指出的是,在1小時之時觀測到峰值。圖示出了細胞核(被DAPI染成藍色)和熒光siRNA(紅色)。
將了解的是,為了簡單和清楚地說明,圖中所示的元件未必是按比例繪制的。舉例來說,為了清楚起見,這些元件中的一些的尺寸可以相對于其它元件被放大。此外,在認為適當時,附圖標記可以在圖之間重復以指示相應的或類似的元件。
具體實施方式
在以下詳細說明中,闡述了許多具體細節以便提供對本發明的深入了解。然而,本領域技術人員將了解的是,本發明可以在不存在這些具體細節的情況下被實施。在其它情況下,沒有對公知的方法、程序、以及部件進行詳細描述以免使本發明含糊不清。
在詳細地闡明本發明的至少一個實施方案之前,應當了解的是,本發明在它的應用方面不限于在以下說明中所闡述的或通過實施例所舉例說明的細節。本發明能夠具有其它實施方案,或能夠以不同的方式實施或進行。還應當了解的是,本文中所用的用語和術語是為了描述的目的,而不應當被視作具有限制性。
本發明是被設計用于與生物活性物質形成綴合物和復合體并且將這些物質遞送到所需的靶標中的一類新型的基于磷酸酯的低聚化合物。本發明因此進一步是生物部分和這些低聚化合物的綴合物/復合體、含有所述綴合物/復合體的藥物組合物、以及這些綴合物/復合體用于將生物活性物質遞送到所需靶標中,以及因此用于治療多種醫學病況的用途。本發明還提供了制備所述綴合物/復合體和所述低聚化合物的方法以及被設計用于這些方法以及在這些方法中使用的新型中間體。
在一個實施方案中,本發明的遞送系統包含生物相容性基于磷酸酯的低聚化合物,所述化合物被設計以合并有遞送基團,如細胞穿透性基團、識別基團和/或其它基團,所述遞送基團可以將所綴合的部分引導到所需的靶標中,所述靶標是器官、組織、細胞、細胞區室等,如本文所詳述。所述低聚化合物進一步被設計成包括反應性基團,任選地和優選地受保護的反應性基團,所述反應性基團經過選擇而適合于連接所需的生物活性部分,并且因此形成遞送系統。本文提供的遞送系統因此可以被有效地用于療法和/或診斷應用并且特別是用于細胞療法。
在一個實施方案中,本發明涉及基于磷酸酯的低聚化合物,所述化合物被設計用于與生物活性物質形成綴合物以及所述綴合物與諸如RNA和/或DNA之類的寡核苷酸的復合體以將這些物質和/或寡核苷酸遞送到所需的靶標中。在另一個實施方案中,所述低聚化合物包含磷酸酯重復單元。在另一個實施方案中,所述低聚化合物還包含遞送基團。在另一個實施方案中,所 述遞送基團包含胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合。在另一個實施方案中,所述低聚化合物還包含由式(A)的結構表示的重復單元:

其中Y是遞送基團;并且w、w'以及w”各自獨立地是0至10的整數。在另一個實施方案中,w、w'以及w"各自獨立地是0至3的整數。在另一個實施方案中,w、w'以及w"各自獨立地是0或1。在另一個實施方案中,w、w'以及w"中的每一個均是1。
在另一個實施方案中,所述低聚化合物還包含至少一個連接單元,所述連接單元在所述低聚化合物的磷酸酯部分之間連接。在另一個實施方案中,所述低聚化合物僅包含所述連接單元中的一個。在另一個實施方案中,所述連接單元中的每一個獨立地是具有2-50個碳原子的取代或未取代的烷基鏈。在另一個實施方案中,所述連接單元中的每一個獨立地是具有2-8個碳原子的取代或未取代的烷基鏈。在另一個實施方案中,所述烷基鏈是直鏈的。在另一個實施方案中,所述連接基團是己基鏈。在另一個實施方案中,所述連接單元中的每一個獨立地是具有2-50個碳原子的取代或未取代的烷基醚鏈。在另一個實施方案中,所述連接單元中的每一個獨立地是具有2-8個碳原子的取代或未取 代的烷基醚鏈。在另一個實施方案中,所述烷基醚鏈是直鏈的。在另一個實施方案中,所述連接基團是聚乙二醇(PEG)。在另一個實施方案中,所述烷基鏈是支鏈的。在另一個實施方案中,所述烷基鏈被一個或多個雜原子間隔。在另一個實施方案中,所述烷基鏈被氧原子間隔。在另一個實施方案中,所述烷基鏈被磷酸酯單元間隔。在另一個實施方案中,所述連接單元中的每一個獨立地是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯鏈。在另一個實施方案中,所述連接單元中的每一個獨立地是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯鏈,其中所述烷基的碳鏈被以下各項中的至少一個間隔:硫化物、砜、胺、酰胺、巰基、醚或其任何組合。在另一個實施方案中,所述連接單元中的每一個獨立地是具有2-8個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯鏈。在另一個實施方案中,所述連接基團是己基磷酸酯。
在另一個實施方案中,所述連接單元中的至少一個由式(B)的結構表示:

其中p是0至10的整數。在另一個實施方案中,p是1。在另一個實施方案中,p是2。在另一個實施方案中,p是3。在另一個實施方案中,p是4。在另一個實施方案中,p是5。
在一個實施方案中,本發明涉及基于磷酸酯的低聚化合物,所述化合物還包含遞送基團、在所述低聚化合物的磷酸酯基之間連接的至少一個連接單元、以及能夠結合生物活性部分的反應性基團,其中所述遞送基團是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、 聚咪唑或其任何組合;所述連接單元中的每一個獨立地是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基鏈、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯鏈、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基醚鏈、或其任何組合;并且所述反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH。在另一個實施方案中,烷基鏈、烷基醚鏈和/或烷基磷酸酯鏈具有2-8個碳原子。
在另一個實施方案中,本發明涉及基于磷酸酯的低聚化合物,所述化合物包含由式(A)的結構表示的重復單元:

在所述低聚化合物的磷酸酯部分之間連接的至少一個連接單元、以及能夠結合生物活性部分的反應性基團,
其中
Y是遞送基團;其中所述遞送基團是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合;以及
w、w'以及w"各自獨立地是0至10的整數;以及
其中所述連接單元中的每一個獨立地是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基鏈、具有2-50個碳原子的烷 基磷酸酯鏈、具有2-50個碳原子的烷基醚鏈或其任何組合;以及
其中所述反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH。
在另一個實施方案中,所述連接單元中的一個是取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯鏈。在另一個實施方案中,所述取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯鏈還被以下各項中的至少一個間隔:硫化物、砜、胺、酰胺、巰基、醚或其任何組合。在另一個實施方案中,所述取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯鏈由式(B)的結構表示:

其中p是0至10的整數。在另一個實施方案中,p是1。在另一個實施方案中,p是2。在另一個實施方案中,p是3。在另一個實施方案中,p是4。在另一個實施方案中,p是5。
在另一個實施方案中,w、w'以及w"各自獨立地是0至3的整數。在另一個實施方案中,w、w'以及w"各自獨立地是0或1。在另一個實施方案中,w、w'以及w"中的每一個均是1。在另一個實施方案中,烷基鏈、烷基醚鏈和/或烷基磷酸酯鏈具有2-8個碳原子。
在另一個實施方案中,本發明涉及基于磷酸酯的低聚化合物,所述化合物包含:
(a)2至50個由式(A)的結構表示的重復單元:

(b)由式(B)的結構表示的連接單元:

(c)1至50個另外的連接單元,所述連接單元在磷酸酯部分之間連接,各自選自具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基鏈、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯鏈、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基醚鏈、或其任何組合;以及
(d)1或2個能夠結合生物活性部分的反應性基團,所述反應性基團選自羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH;
其中
Y是遞送基團;其中所述遞送基團是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合;
w、w'以及w"各自獨立地是0至10的整數;以及
p是0至10的整數。
在另一個實施方案中,w、w'以及w"各自獨立地是0至3的整數。在另一個實施方案中,w、w'以及w"各自獨立地是0或1。在另一個實施方案中,w、w'以及w"中的每一個均是1。在另一個實施方案中,烷基鏈、烷基醚鏈和/或烷基磷酸酯鏈具有2-8個碳原子。
在另一個實施方案中,p是1。在另一個實施方案中,p是2。在另一個實施方案中,p是3。在另一個實施方案中,p是4。在另一個實施方案中,p是5。
在另一個實施方案中,所述取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯鏈還被以下各項中的至少一個間隔:硫化物、砜、胺、酰胺、巰基、醚或其任何組合。
在一個實施方案中,本發明涉及與一種或多種生物活性物質綴合的基于磷酸酯的低聚化合物(“綴合物”)。在另一個實施方案中,向所需的靶標遞送本發明的綴合物。在另一個實施方案中,所述綴合物與諸如RNA和/或DNA之類的寡核苷酸復合。在另一個實施方案中,向所需靶標遞送所述復合體。在另一個實施方案中,所述綴合物包含基于磷酸酯的重復單元。在另一個實施方案中,所述綴合物還包含遞送基團。在另一個實施方案中,所述遞送基團包含胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合。在另一個實施方案中,所述遞送基團包含胍部分。在另一個實施方案中,基于磷酸酯的重復單元由式(A)的結構表示:

其中
Y是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合;以及
w、w'以及w”各自獨立地是0至10的整數。
在另一個實施方案中,w、w'以及w"各自獨立地是0至3的整數。在另一個實施方案中,w、w'以及w"各自獨立地是0或1。在另一個實施方案中,w、w'以及w"中的每一個均是1。在另一個實施方案中,Y是胍基。
在另一個實施方案中,本發明的綴合物還包含至少一個連接單元,所述連接單元在所述綴合物的磷酸酯部分之間連接。在另一個實施方案中,所述連接單元中的每一個獨立地是具有2-50個碳原子的取代或未取代的烷基鏈。在另一個實施方案中,所述連接單元中的每一個獨立地是具有2-8個碳原子的取代或未取代的烷基鏈。在另一個實施方案中,所述烷基鏈是直鏈的。在另一個實施方案中,所述連接基團是己基鏈。在另一個實施方案中,所述連接單元中的每一個獨立地是具有2-50個碳原子的取代或未取代的烷基醚鏈。在另一個實施方案中,所述連接單元中的每一個獨立地是具有2-8個碳原子的取代或未取代的烷基醚 鏈。在另一個實施方案中,所述烷基醚鏈是直鏈的。在另一個實施方案中,所述連接單元中的每一個獨立地是聚乙二醇(PEG)。在另一個實施方案中,所述烷基鏈是支鏈的。在另一個實施方案中,所述烷基鏈被一個或多個雜原子間隔。在另一個實施方案中,所述烷基鏈被氧原子間隔。在另一個實施方案中,所述烷基鏈被磷酸酯單元間隔。在另一個實施方案中,所述連接單元中的每一個獨立地是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯鏈。在另一個實施方案中,所述連接單元中的每一個獨立地是具有2-8個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯鏈。在另一個實施方案中,所述取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯鏈還被以下各項中的至少一個間隔:硫化物、砜、胺、酰胺、巰基、醚或其任何組合。在另一個實施方案中,所述連接單元中的每一個獨立地是己基磷酸酯。
在另一個實施方案中,所述連接單元中的至少一個由式(B)的結構表示:

其中
p是0至10的整數。
在另一個實施方案中,p是1。在另一個實施方案中,p是2。在另一個實施方案中,p是3。在另一個實施方案中,p是4。在另一個實施方案中,p是5。
在另一個實施方案中,本發明涉及一種基于磷酸酯的低聚化合物,所述化合物包含由式(A)的結構表示的重復單元:

以及連接基團,所述連接基團在所述低聚化合物的磷酸酯基之間連接,所述連接基團由式(B)的結構表示:

其中
Y是遞送基團;其中所述遞送基團是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合;
w、w'以及w"各自獨立地是0至10的整數;以及
p是0至10的整數。
在另一個實施方案中,所述連接基團在所述式(A)的重復單元的磷酸酯基之間連接。
在另一個實施方案中,所述基于磷酸酯的低聚化合物還包含至少一個另外的連接單元,所述連接單元在所述低聚化合物的磷酸酯基之間連接,其中所述另外的連接單元中的每一個獨立地是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基鏈、具有 2-50個碳原子的取代或未取代的支鏈烷基磷酸酯鏈、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基醚鏈或其任何組合。
在另一個實施方案中,本發明涉及一種基于磷酸酯的低聚化合物,所述化合物包含由式(A)的結構表示的重復單元:

以及連接基團,所述連接基團在所述式(A)的重復單元的磷酸酯基之間連接,所述連接基團由式(B)的結構表示:

其中
Y是遞送基團;其中所述遞送基團是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合;
w、w'以及w"各自獨立地是0至10的整數;以及
p是0至10的整數。
在另一個實施方案中,所述基于磷酸酯的低聚化合物還包含至少一個另外的連接單元,所述連接單元在所述低聚化合 物的磷酸酯基之間連接,其中所述另外的連接單元中的每一個獨立地是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基鏈、具有2-50個碳原子的取代或未取代的支鏈烷基磷酸酯鏈、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基醚鏈或其任何組合。
在另一個實施方案中,本發明涉及一種基于磷酸酯的低聚化合物,所述化合物包含由式(A)的結構表示的重復單元:

以及連接基團,所述連接基團在所述式(A)的重復單元的磷酸酯基之間連接,所述連接基團由式(B)的結構表示:

其中
Y是遞送基團;其中所述遞送基團是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合;
w、w'以及w"各自獨立地是0至10的整數;以及
p是0至10的整數;
并且其中所述低聚化合物包含4至100個所述重復單元。在另一個實施方案中,包含2至40個重復單元。在另一個實施方案中,包含10-20個重復單元。在另一個實施方案中,包含10-30個重復單元。在另一個實施方案中,包含10個重復單元。在另一個實施方案中,包含12個重復單元。在另一個實施方案中,包含14個重復單元。在另一個實施方案中,包含16個重復單元。在另一個實施方案中,包含18個重復單元。在另一個實施方案中,包含20個重復單元。在另一個實施方案中,包含22個重復單元。在另一個實施方案中,包含24個重復單元。
在另一個實施方案中,所述基于磷酸酯的低聚化合物還包含至少一個另外的連接單元,所述連接單元在所述低聚化合物的磷酸酯基之間連接,其中所述另外的連接單元中的每一個獨立地是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基鏈、具有2-50個碳原子的取代或未取代的支鏈烷基磷酸酯鏈、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基醚鏈或其任何組合。
在另一個實施方案中,所述綴合物由化合物33的結構表示:

其中每一個n獨立地是1至50的整數。
在另一個實施方案中,所述綴合物由化合物50的結構表示:

其中每一個n獨立地是1至50的整數。在另一個實施方案中,n是6至12。在另一個實施方案中,n是6至10。在另一個實施方案中,n是6。在另一個實施方案中,n是7。在另一個實施方案中,n是8。在另一個實施方案中,n是9。在另一個實施方案中,n是10。在另一個實施方案中,n是11。在另一個實施方案中,n是12。
在另一個實施方案中,所述綴合物由化合物24的結構表示:

在另一個實施方案中,所述綴合物由化合物120的結構表示:

在一個實施方案中,本發明涉及與一種或多種生物活性物質綴合的基于磷酸酯的低聚化合物(“綴合物”)。在另一個實施方案中,向所需的靶標遞送本發明的綴合物。在另一個實施方案中,本發明的綴合物包含遞送基團、連接基團以及1至2個生物活性部分,其中所述遞送基團包含胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合;所述連接單元中的每一個獨立地是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基鏈、具有2-50個碳原子的烷基磷酸酯鏈、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基醚鏈、或其任何組合,并且所述生物活性部分是治療活性劑、標記部分、或其組合。在另一個實施方案中,所述生物活性部分是染料。在另一個實施方案中,所述生物活性部分是熒光部分。在另一個實施方案中,所述生物活性部分是熒光素。在另一個實施方案中,所述綴合物與諸如RNA和/ 或DNA之類的寡核苷酸復合。在另一個實施方案中,向所需的靶標遞送本發明的復合體。在另一個實施方案中,烷基鏈、烷基醚鏈和/或烷基磷酸酯鏈具有2-8個碳原子。
在另一個實施方案中,本發明涉及與一個或多個生物活性部分綴合的基于磷酸酯的低聚化合物(“綴合物”),所述綴合物包含由式(A)的結構表示的重復單元:

包含至少一個連接單元,所述連接單元在所述綴合物的磷酸酯部分之間連接;并且還包含1至2個生物活性部分,其中Y是遞送基團。在另一個實施方案中,Y是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合;并且w、w'以及w"各自獨立地是0至10的整數;并且其中所述連接單元中的每一個獨立地是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基鏈、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯鏈、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基醚鏈、或其任何組合;并且其中所述生物活性部分是治療活性劑、標記部分、或其組合。在另一個實施方案中,所述綴合物與諸如RNA和/或DNA之類的寡核苷酸復合。在另一個實施方案中,向所需的靶標遞送本發明的綴合物。在另一個實施方案中,向所需的靶標 遞送本發明的復合體。在另一個實施方案中,所述遞送基團包含胍部分。在另一個實施方案中,所述生物活性部分是染料。在另一個實施方案中,所述生物活性部分是熒光部分。在另一個實施方案中,所述生物活性部分是熒光素。在另一個實施方案中,w、w'以及w"各自獨立地是0至3的整數。在另一個實施方案中,w、w'以及w"各自獨立地是0或1。在另一個實施方案中,w、w'以及w"中的每一個均是1。在另一個實施方案中,烷基鏈、烷基醚鏈和/或烷基磷酸酯鏈具有2-8個碳原子。
在另一個實施方案中,所述連接單元中的一個是取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯鏈。在另一個實施方案中,所述取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯鏈還被以下各項中的至少一個間隔:硫化物、砜、胺、酰胺、巰基、醚或其任何組合。在另一個實施方案中,所述取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯鏈由式(B)的結構表示:

其中p是0至10的整數。在另一個實施方案中,p是1。在另一個實施方案中,p是2。在另一個實施方案中,p是3。在另一個實施方案中,p是4。在另一個實施方案中,p是5。
在另一個實施方案中,w、w'以及w"各自獨立地是0至3的整數。在另一個實施方案中,w、w'以及w"各自獨立地是0或1。在另一個實施方案中,w、w'以及w"中的每一個均是1。在另一個實施方案中,烷基鏈、烷基醚鏈和/或烷基磷酸酯鏈具有2-8個碳原子。
在另一個實施方案中,本發明涉及與一個或多個生物活性部分綴合的基于磷酸酯的低聚化合物(“綴合物”),所述綴合物包含:
(a)2至50個由式(A)的結構表示的重復單元:

(b)由式(B)的結構表示的連接單元:

(c)1至50個另外的連接單元,所述連接單元在磷酸酯部分之間連接,各自選自具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基鏈、具有2-50個碳原子的取代或未取代的烷基磷酸酯鏈、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基醚鏈、或其任何組合;以及
(d)1或2個生物活性部分,所述生物活性部分選自:治療活性劑、標記部分、或其組合;
其中
Y是遞送基團,所述遞送基團選自胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑以及其任何組合;
w、w'以及w"各自獨立地是0至10的整數;以及
p是0至10的整數。
在另一個實施方案中,w、w'以及w"各自獨立地是0至3的整數。在另一個實施方案中,w、w'以及w"各自獨立地是0或1。在另一個實施方案中,w、w'以及w"中的每一個均是1。在另一個實施方案中,烷基鏈、烷基醚鏈和/或烷基磷酸酯鏈具有2-8個碳原子。
在另一個實施方案中,p是1。在另一個實施方案中,p是2。在另一個實施方案中,p是3。在另一個實施方案中,p是4。在另一個實施方案中,p是5。
在另一個實施方案中,所述綴合物與向所需靶標遞送的諸如RNA和/或DNA部分之類的寡核苷酸復合。在另一個實施方案中,所述RNA是siRNA。
在另一個實施方案中,所述生物活性部分是染料。在另一個實施方案中,所述生物活性部分是熒光部分。在另一個實施方案中,所述生物活性部分是熒光素。
在一個實施方案中,本發明涉及與一個或多個生物活性部分綴合的基于磷酸酯的低聚化合物(“綴合物”),所述綴合物由化合物33的結構表示:

其中每一個n獨立地是1至50的整數。
在另一個實施方案中,本發明涉及與一個或多個生物活性部分綴合的基于磷酸酯的低聚化合物(“綴合物”),所述綴合物由化合物50的結構表示:

其中每一個n獨立地是1至50的整數。在另一個實施方案中,n是6至12。在另一個實施方案中,n是6至10。在另一個實施方案中,n是6。在另一個實施方案中,n是7。在另一個實施方案中,n是8。在另一個實施方案中,n是9。在另一個實施方案中,n是10。在另一個實施方案中,n是11。在另一個實施方案中,n是12。
根據本發明的一個方面,提供了一種低聚化合物,所述低聚化合物由式I的結構表示:

其中:
n是0至100的整數;在另一個實施方案中,是2至20的整數;在另一個實施方案中,是2至10的整數;在另一個實施方案中,是2-50的整數;在另一個實施方案中,是2-100的整數;
m是1至6的整數;
X1-Xn中的每一個獨立地是環狀基團或無環基團;
L1-Ln中的每一個獨立地是第一連接基團或不存在;
A1-An中的每一個獨立地是第二連接基團或不存在;
Y1-Yn中的每一個獨立地是遞送基團或不存在,前提條件是Y1-Yn中的至少一個是遞送基團;
每一個F獨立地是不存在的、N、O、S、磷酸酯、酰胺、胺、或-C(O)O-基團;以及
Z1和Z2中的每一個獨立地是能夠結合生物活性部分的反應性基團;或氫原子,前提條件是Z1和Z2中的至少一個是反應性基團,其中所述反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH。
根據本發明的另一個方面,提供了一種低聚化合物,所述低聚化合物由式I(a)的結構表示:

其中:
n是0至100的整數;在另一個實施方案中,n是2至20的整數,在另一個實施方案中,n是2至50的整數,在另一個實施方案中,n是2至10的整數,在另一個實施方案中,n是2;
k1-kn中的每一個獨立地是1至100的整數;在另一個實施方案中,k1-kn中的每一個獨立地是1至50的整數;在另一個實施方案中,k1-kn中的每一個獨立地是1至10的整數;在另一個實施方案中,k1-kn中的每一個是1;在另一個實施方案中,k1-kn中的每一個是8。
t1-tn中的每一個獨立地是0至100的整數;在另一個實施方案中,t1-tn中的每一個獨立地是0至10的整數;在另一個實施方案中,t1-tn中的每一個獨立地是0至50的整數;在另一個實施方案中,t1-tn中的每一個是1;
X1-Xn中的每一個獨立地是環狀基團或無環基團;
L1-Ln中的每一個獨立地是第一連接基團或不存在;其中所述連接基團是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基醚、或具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯;
A1-An中的每一個獨立地是第二連接基團;
E是第三連接基團或不存在;其中所述連接基團是具有2-50 個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基醚、或具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯;
Y1-Yn中的每一個獨立地是遞送基團或不存在,前提條件是Y1-Yn中的至少一個是遞送基團;
F1-Fn以及F1'-Fn'中的每一個獨立地是不存在的、N、O、S、磷酸酯、酰胺、胺、或-C(O)O-基團;在另一個實施方案中,F1-Fn以及F1'-Fn'中的每一個獨立地是磷酸酯或不存在;以及
Z1和Z2中的每一個獨立地是能夠結合生物活性部分的反應性基團;或是氫原子,前提條件是Z1和Z2中的至少一個是反應性基團,其中所述反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH;
其中如果Ln獨立地是不存在的,則它相應的F'n是不存在的。
在另一個實施方案中,Ln單元中的一個是取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯鏈。在另一個實施方案中,所述取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯鏈還被以下各項中的至少一個間隔:硫化物、砜、胺、酰胺、巰基、醚或其任何組合。在另一個實施方案中,所述取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯鏈由式(B)的結構表示:

其中p是0至10的整數。在另一個實施方案中,p是1。在另一個實施方案中,p是2。在另一個實施方案中,p是3。在另一個實施方案中,p是4。在另一個實施方案中,p是5。
根據本發明的另一個方面,提供了一種低聚化合物,所述低聚化合物由式I(b)的結構表示:

其中:
k1和k2中的每一個獨立地是1至100的整數;在另一個實施方案中,k1和k2中的每一個獨立地是1至50的整數;在另一個實施方案中,k1和k2中的每一個獨立地是1至10的整數;在另一個實施方案中,k1和k2中的每一個獨立地是6至12的整數;在另一個實施方案中,k1和k2中的每一個獨立地是6至10的整數;在另一個實施方案中,k1和k2這兩者均是8;
t1和t2中的每一個獨立地是0至100的整數;在另一個實施方案中,t1和t2中的每一個獨立地是0至10的整數;在另一個實施方案中,t1和t2中的每一個獨立地是0至50的整數;在另一個實施方案中,t1和t2中的每一個均是1;在另一個實施方案中,t1和t2中的每一個均是0;
X1和X2中的每一個獨立地是環狀基團或無環基團;
L1和L2中的每一個獨立地是第一連接基團或不存在;其中所述連接基團是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基醚、或具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯;
A1和A2中的每一個獨立地是第二連接基團;
E是第三連接基團或不存在;其中所述連接基團是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基、具有2-50個碳原 子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基醚、或具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯;
Y1和Y2中的每一個獨立地是遞送基團或不存在,前提條件是Y1和Y2中的至少一個是遞送基團;
F1和F2以及F1'和F2'中的每一個獨立地是不存在的、N、O、S、磷酸酯、酰胺、胺、或-C(O)O-基團;在另一個實施方案中,F1和F2以及F1'和F2'中的每一個獨立地是磷酸酯或不存在;以及
Z1和Z2中的每一個獨立地是能夠結合生物活性部分的反應性基團;或是氫原子,前提條件是Z1和Z2中的至少一個是反應性基團,其中所述反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH。
在另一個實施方案中,L1或L2中的一個是取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯鏈。在另一個實施方案中,所述取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯鏈還被以下各項中的至少一個間隔:硫化物、砜、胺、酰胺、巰基、醚或其任何組合。在另一個實施方案中,所述取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯鏈由式(B)的結構表示:

其中p是0至10的整數。在另一個實施方案中,p是1。在另一個實施方案中,p是2。在另一個實施方案中,p是3。在另一個實施方案中,p是4。在另一個實施方案中,p是5。
根據本發明的另一個方面,提供了一種低聚化合物,所述低聚化合物由式I(c)的結構表示:

其中:
n是0至100的整數;在另一個實施方案中,n是2至50的整數;在另一個實施方案中,n是2至20的整數;在另一個實施方案中,n是2至10的整數;
X1-Xn中的每一個獨立地是環狀基團或無環基團;
L1-Ln中的每一個獨立地是第一連接基團或不存在;
A1-An中的每一個獨立地是第二連接基團;
E是第三連接基團或不存在;其中所述連接基團是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基醚、或具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯;
Y1-Yn中的每一個獨立地是遞送基團或不存在,前提條件是Y1-Yn中的至少一個是遞送基團;
F1-Fn以及F1'-Fn'中的每一個獨立地是不存在的、N、O、S、磷酸酯、酰胺、胺、或-C(O)O-基團;以及
Z1和Z2中的每一個獨立地是能夠結合生物活性部分的反應性基團;或是氫原子,前提條件是Z1和Z2中的至少一個是反應性基團,其中所述反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH;
其中如果Ln獨立地是不存在的,則它相應的F'n是不存在的。
在另一個實施方案中,Ln單元中的一個是取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯鏈。在另一個實施方案中,所述取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯鏈還被以下各項中的至 少一個間隔:硫化物、砜、胺、酰胺、巰基、醚或其任何組合。在另一個實施方案中,所述取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯鏈由式(B)的結構表示:

其中p是0至10的整數。在另一個實施方案中,p是1。在另一個實施方案中,p是2。在另一個實施方案中,p是3。在另一個實施方案中,p是4。在另一個實施方案中,p是5。
根據本發明的一個方面,提供了一種綴合物,所述綴合物包含至少一個遞送部分(Y1-Yn)和與其連接的至少一個生物活性部分(T1-T4),所述綴合物由式II的結構表示:

其中:
n是0至100的整數;在另一個實施方案中,n是2至50的整數;在另一個實施方案中,n是2至20的整數;在另一個實施方案中,n是2至10的整數;
m是1至3的整數;
X1-Xn中的每一個獨立地是環狀基團或無環基團;
L1-Ln中的每一個獨立地是第一連接基團;
A1-An中的每一個獨立地是第二連接基團;
Y1-Yn中的每一個獨立地是遞送基團或不存在,前提條件是Y1-Yn中的至少一個是遞送基團;其中所述遞送基團是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑以及聚咪唑。
每一個F獨立地是不存在的、N、O、S、磷酸酯、酰胺、胺、或-C(O)O-基團;
T1、T2、T3以及T4中的每一個獨立地是生物活性部分,其中T1和T2中的至少一個是生物活性部分并且T3和T4是任選的;其中所述生物活性部分是治療活性劑、標記部分、或其任何組合;
其中所述治療活性劑是寡核苷酸、核酸構建體、反義序列、質粒、多核苷酸、氨基酸、肽、多肽、激素、類固醇、抗原、放射性同位素、化學治療劑、毒素、抗炎劑、生長因子以及其任何組合;以及
其中所述標記部分是熒光部分、放射性標記的部分、磷光部分、重金屬簇部分或其任何組合;
[COM1]和[COM2]是由下式表示的低聚物:

其中F、L、X、A、Y、m以及n如上文所述;并且COM1和COM2是任選的;
Z1'、Z2'中的每一個分別獨立地是Z1和Z2由于結合生物活性基團而形成的衍生物,其中所述Z1和Z2反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH。
在另一個實施方案中,本發明提供了一種綴合物,所述綴合物包含至少三個遞送基團以及與其連接的至少一個生物活性部分,所述綴合物由式II(a)的結構表示:

其中:
n是0至100的整數;在另一個實施方案中,n是2至50的整數;在另一個實施方案中,n是2至20的整數;在另一個實施方案中,n是2至10的整數;
X1-Xn中的每一個獨立地是環狀基團或無環基團;
L1-Ln中的每一個獨立地是第一連接基團或不存在;
A1-An中的每一個獨立地是第二連接基團;
E是第三連接基團或不存在;其中所述連接基團是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基醚、或具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯;
Y1-Yn中的每一個獨立地是遞送基團或不存在,前提條件是Y1-Yn中的至少三個是遞送基團;
F1-Fn以及F1'-Fn'中的每一個獨立地是不存在的、N、O、S、磷酸酯、酰胺、胺、或-C(O)O-基團;
T1和T2中的每一個獨立地是生物活性部分或不存在,其中T1和T2中的至少一個存在;以及
Z1'、Z2'中的每一個分別獨立地是Z1和Z2由于結合生物活性基團而形成的衍生物,其中所述Z1和Z2反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、磷酸酯基、亞磷酰胺、C-酰胺、N-酰胺、硫醇、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2或COOH;
其中如果Ln獨立地是不存在的,則它相應的F'n是不存在的。
應當了解的是,在T1或T2不存在的情況下,Z1'或Z2'分別被Z1或Z2替換。
在另一個實施方案中,Ln單元中的一個是取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯鏈。在另一個實施方案中,所述取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯鏈還被以下各項中的至少一個間隔:硫化物、砜、胺、酰胺、巰基、醚或其任何組合。 在另一個實施方案中,所述取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯鏈由式(B)的結構表示:

其中p是0至10的整數。在另一個實施方案中,p是1。在另一個實施方案中,p是2。在另一個實施方案中,p是3。在另一個實施方案中,p是4。在另一個實施方案中,p是5。
在一個實施方案中,本發明提供了一種綴合物,所述綴合物包含至少一個遞送部分和與其連接的至少一個生物活性部分,所述綴合物由式II(b)的結構表示:

其中X1-Xn、A1-An、Y1-Yn、F1-Fn、F1'-Fn'和L1-Ln以及n如上文對于式I、I(a)、I(b)、II以及II(a)所述;
T1、T2、T3以及T4中的每一個獨立地是生物活性部分或不存在,其中T1和T2中的至少一個存在并且T3和T4是任選的;
[COM1]和[COM2]是不存在的或由下式表示的低聚物:

其中m是1至3;
Fq和Fq'中的每一個獨立地是不存在的、N、O、S、磷酸酯、酰胺、胺、或-C(O)O-基團;
每一個Lq獨立地是第一連接基團;
每一個Xq獨立地是環狀基團或無環基團;
每一個Aq獨立地是第二連接基團;
每一個Yq獨立地是遞送基團或不存在;
q是2至10的整數;
Z1'、Z2'、Z1”以及Z2”中的每一個獨立地是不存在的或分別是Z1和Z2由于結合生物活性基團而形成的衍生物,其中所述Z1和Z2反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、C-酰胺、N-酰胺、硫醇、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2或COOH。
在另一個實施方案中,本發明提供了一種綴合物,所述綴合物包含至少三個遞送部分以及與其連接的至少一個生物活性部分,所述綴合物由式II(c)的結構表示:

其中:
n是0至100的整數;在另一個實施方案中,n是2至50的整數;在另一個實施方案中,n是2至20的整數;在另一個實施方案中,n是2至10的整數;在另一個實施方案中,n是2;
k1-kn中的每一個獨立地是1至100的整數;在另一個實施方案中,k1-kn中的每一個獨立地是1至50的整數;在另一個實施方案中,k1-kn中的每一個獨立地是1至10的整數;在另一個實施方案中,k1-kn中的每一個是1;在另一個實施方案中,k1-kn中的每一個是8;
t1-tn中的每一個獨立地是0至100的整數;在另一個實施方案中,t1-tn中的每一個獨立地是0至10的整數;在另一個實施方案中,t1-tn中的每一個獨立地是0至50的整數;在另一個實施方 案中,t1-tn中的每一個是1;
X1-Xn中的每一個獨立地是環狀基團或無環基團;
L1-Ln中的每一個獨立地是第一連接基團或不存在;
A1-An中的每一個獨立地是第二連接基團;
E是第三連接基團或不存在;其中所述連接基團是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基醚、或具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯;
Y1-Yn中的每一個獨立地是遞送基團或不存在,前提條件是Y1-Yn中的至少三個是遞送基團;
F1-Fn以及F1'-Fn'中的每一個獨立地是不存在的、N、O、S、磷酸酯、酰胺、胺、或-C(O)O-基團;在另一個實施方案中,F1-Fn和F1'-Fn'中的每一個獨立地是磷酸酯或不存在;
T1和T2中的每一個獨立地是生物活性部分或不存在,其中T1和T2中的至少一個存在;以及
Z1'、Z2'中的每一個分別獨立地是Z1和Z2由于結合生物活性基團而形成的衍生物,其中所述Z1和Z2反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH;
其中如果Ln獨立地是不存在的,則它相應的F'n是不存在的。
在另一個實施方案中,Ln單元中的一個是取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯鏈。在另一個實施方案中,所述取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯鏈還被以下各項中的至少一個間隔:硫化物、砜、胺、酰胺、巰基、醚或其任何組合。在另一個實施方案中,所述取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯鏈由式(B)的結構表示:

其中p是0至10的整數。在另一個實施方案中,p是1。在另一個實施方案中,p是2。在另一個實施方案中,p是3。在另一個實施方案中,p是4。在另一個實施方案中,p是5。
在另一個實施方案中,本發明提供了一種綴合物,所述綴合物包含至少三個遞送部分以及與其連接的至少一個生物活性部分,所述綴合物由式II(d)的結構表示:

其中:
k1和k2中的每一個獨立地是1至100的整數;在另一個實施方案中,k1和k2中的每一個獨立地是1至50的整數;在另一個實施方案中,k1和k2中的每一個獨立地是1至10的整數;在另一個實施方案中,k1和k2中的每一個獨立地是6至12的整數;在另一個實施方案中,k1和k2中的每一個獨立地是6至10的整數;在另一個實施方案中,k1和k2這兩者均是8;
t1和t2中的每一個獨立地是0至100的整數;在另一個實施方案中,t1和t2中的每一個獨立地是0至10的整數;在另一個實施方案中,t1和t2中的每一個獨立地是0至50的整數;在另一個實施方案中,t1和t2中的每一個均是1;在另一個實施方案中,t1和t2中的每一個均是0;
X1和X2中的每一個獨立地是環狀基團或無環基團;
L1和L2中的每一個獨立地是第一連接基團或不存在;其中所述連接基團是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基醚、或具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯;在另一個實施方案中,L1是具有2-10個碳原子的取代的支鏈烷基磷酸酯;在另一個實施方案中,L1由如本文以上所述的式(B)的結構表示;
A1和A2中的每一個獨立地是第二連接基團;
E是第三連接基團或不存在;其中所述連接基團是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基醚、或具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基磷酸酯;
Y1和Y2中的每一個獨立地是遞送基團或不存在,前提條件是Y1和Y2中的至少一個是遞送基團;
F1和F2以及F1'和F2'中的每一個獨立地是不存在的、N、O、S、磷酸酯、酰胺、胺、或-C(O)O-基團;在另一個實施方案中,F1和F2以及F1'和F2'中的每一個獨立地是磷酸酯或不存在;
T1和T2中的每一個獨立地是生物活性部分或不存在,其中T1和T2中的至少一個存在;以及
Z1'、Z2'中的每一個分別獨立地是Z1和Z2由于結合生物活性基團而形成的衍生物,其中所述Z1和Z2反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH。
應當了解的是,在T1或T2不存在的情況下,Z1'或Z2'分別被Z1或Z2替換。
在另一個實施方案中,本發明提供了一種低聚物,所述低聚物由式III的結構表示:

其中
Z1和Z2中的每一個獨立地是能夠結合生物活性部分的反應性基團;或氫原子,前提條件是Z1和Z2中的至少一個是反應性基團,其中所述反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH。
在另一個實施方案中,本發明提供了一種低聚物,所述低聚物由式III(a)的結構表示:

其中
Z1和Z2中的每一個獨立地是能夠結合生物活性部分的反應性基團;或氫原子,前提條件是Z1和Z2中的至少一個是反應性基團,其中所述反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH。
在另一個實施方案中,本發明提供了一種低聚物,所述低聚物由式III(c)的結構表示:

其中
Y是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合,
Z1和Z2中的每一個獨立地是能夠結合生物活性部分的反應性基團;或氫原子,前提條件是Z1和Z2中的至少一個是反應性基團,其中所述反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH。
在另一個實施方案中,本發明提供了一種低聚物,所述低聚物由式III(d)的結構表示:

其中
Y是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合,
Z1和Z2中的每一個獨立地是能夠結合生物活性部分的反應性基團;或氫原子,前提條件是Z1和Z2中的至少一個是反應性基團,其中所述反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH。
在另一個實施方案中,本發明提供了一種低聚物,所述低聚物由式III(e)的結構表示:

其中
Y是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合;
Z1和Z2中的每一個獨立地是能夠結合生物活性部分的反應性基團;或氫原子,前提條件是Z1和Z2中的至少一個是反應性基團,其中所述反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH;
E是第三連接基團或不存在;其中所述連接基團是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基醚、或具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基磷酸酯;
r和r'各自獨立地是0至50的整數;在另一個實施方案中,是1至10的整數;在另一個實施方案中,分別是2和3;以及
q是0至20的整數;在另一個實施方案中,q是0至10。在另一個實施方案中,q是1。在另一個實施方案中,q是2。在另一個實施方案中,q是3。在另一個實施方案中,q是4。在另一個實施方案中,q是5。
在另一個實施方案中,本發明提供了一種低聚物,所述低聚物由式III(f)的結構表示:

其中
Y是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合;
Z1和Z2中的每一個獨立地是能夠結合生物活性部分的反應性基團;或氫原子,前提條件是Z1和Z2中的至少一個是反應性基團,其中所述反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH;
E是第三連接基團或不存在;其中所述連接基團是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基醚、或具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基磷酸酯;以及
r和r'各自獨立地是0至50的整數;在另一個實施方案中,是1至10的整數;在另一個實施方案中,是6至12的整數;在另一個實施方案中,是6至10的整數;在另一個實施方案中,是8;在另一個實施方案中,分別是2和3。
在另一個實施方案中,本發明提供了一種低聚物,所述低聚物由式III(i)的結構表示:

其中
Y是遞送基團,其中Y是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合;
Z1和Z2中的每一個獨立地是能夠結合生物活性部分的反應性基團;或氫原子,前提條件是Z1和Z2中的至少一個是反應性基團,其中所述反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH;
E是第三連接基團或不存在;其中所述連接基團是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基醚、或具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基磷酸酯;
r和r'各自獨立地是0至50的整數;在另一個實施方案中,是1至10的整數;在另一個實施方案中,分別是2和3;以及
q是0至20的整數;在另一個實施方案中,q是0至10。在另一個實施方案中,q是1。在另一個實施方案中,q是2。在另一個實施方案中,q是3。在另一個實施方案中,q是4。在另一個實施方案中,q是5;
以及
L是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基、或具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基磷酸酯。在另一個實施方案中,所述烷基或烷基磷酸酯具有2-8個碳原子。
在另一個實施方案中,L是由式(B)的結構表示的烷基磷酸酯鏈:

其中p是0至10的整數。在另一個實施方案中,p是1。在另一個實施方案中,p是2。在另一個實施方案中,p是3。在另一個實施方案中,p是4。在另一個實施方案中,p是5。在另一個實施方案中,L是具有2-50個碳原子的直鏈烷基。在另一個實施方案中,L是具有2-8個碳原子的直鏈烷基。在另一個實施方案中,L是具有2-50個碳原子的支鏈烷基。在另一個實施方案中,L是具有2-8個碳原子的支鏈烷基。在另一個實施方案中,L是-(CH2)s-,其中s是1至10的整數。在另一個實施方案中,s是4。在另一個實施方案中,s是5。在另一個實施方案中,s是6。在另一個實施方案中,s是7。在另一個實施方案中,L是己基。
在另一個實施方案中,本發明提供了一種低聚物,所述低聚物由式III(j)的結構表示:

其中
Y是遞送基團,其中Y是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、 聚咪唑或其任何組合;
Z1和Z2中的每一個獨立地是能夠結合生物活性部分的反應性基團;或氫原子,前提條件是Z1和Z2中的至少一個是反應性基團,其中所述反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH;
E是第三連接基團或不存在;其中所述連接基團是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基醚、或具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基磷酸酯;
r和r'各自獨立地是0至50的整數;在另一個實施方案中,是1至10的整數;在另一個實施方案中,是6至12的整數;在另一個實施方案中,是6至10的整數;在另一個實施方案中,是8;在另一個實施方案中,分別是2和3;以及
L是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基、或具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基磷酸酯。
在另一個實施方案中,所述烷基或烷基磷酸酯具有2-8個碳原子。在另一個實施方案中,L是由式(B)的結構表示的烷基磷酸酯鏈:

其中p是0至10的整數。在另一個實施方案中,p是1。在另一個實施方案中,p是2。在另一個實施方案中,p是3。在另一個實施方案中,p是4。在另一個實施方案中,p是5。
在另一個實施方案中,L是具有2-50個碳原子的直鏈烷基。 在另一個實施方案中,L是具有2-8個碳原子的直鏈烷基。在另一個實施方案中,L是具有2-50個碳原子的支鏈烷基。在另一個實施方案中,L是具有2-8個碳原子的支鏈烷基。在另一個實施方案中,L是-(CH2)s-,其中s是1至10的整數。在另一個實施方案中,s是4。在另一個實施方案中,s是5。在另一個實施方案中,s是6。在另一個實施方案中,s是7。在另一個實施方案中,L是己基。
在另一個實施方案中,本發明提供了一種低聚物,所述低聚物由式III(k)的結構表示:

其中
Z1和Z2中的每一個獨立地是能夠結合生物活性部分的反應性基團;或氫原子,前提條件是Z1和Z2中的至少一個是反應性基團,其中所述反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷 酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH。
在另一個實施方案中,本發明提供了一種低聚物,所述低聚物由式III(l)的結構表示:

其中
Z1和Z2中的每一個獨立地是能夠結合生物活性部分的反應性基團;或氫原子,前提條件是Z1和Z2中的至少一個是反應性基團,其中所述反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH。
在另一個實施方案中,本發明提供了一種低聚物,所述低聚物由式III(m)的結構表示:

其中
Y是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合,
Z1和Z2中的每一個獨立地是能夠結合生物活性部分的反應性基團;或氫原子,前提條件是Z1和Z2中的至少一個是反應性基團,其中所述反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH。
在另一個實施方案中,本發明提供了一種低聚物,所述低聚物由式III(n)的結構表示:

其中
Y是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合,
Z1和Z2中的每一個獨立地是能夠結合生物活性部分的反應性基團;或氫原子,前提條件是Z1和Z2中的至少一個是反應性基團,其中所述反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH。
在另一個實施方案中,本發明提供了一種低聚物,所述低聚物由式III(o)的結構表示:

其中
Y是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合;
Z1和Z2中的每一個獨立地是能夠結合生物活性部分的反應性基團;或氫原子,前提條件是Z1和Z2中的至少一個是反應性基團,其中所述反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH;
E是第三連接基團或不存在;其中所述連接基團是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基醚、或具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基磷酸酯;
r和r'各自獨立地是0至50的整數;在另一個實施方案中,是1至10的整數;在另一個實施方案中,分別是2和3;以及
q是0至20的整數;在另一個實施方案中,q是0至10。在另一個實施方案中,q是1。在另一個實施方案中,q是2。在另一個實施方案中,q是3。在另一個實施方案中,q是4。在另一個實施方案中,q是5。
在另一個實施方案中,本發明提供了一種低聚物,所述低聚物由式III(p)的結構表示:

其中
Y是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合;
Z1和Z2中的每一個獨立地是能夠結合生物活性部分的反應性基團;或氫原子,前提條件是Z1和Z2中的至少一個是反應性基團,其中所述反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH;
E是第三連接基團或不存在;其中所述連接基團是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基醚、或具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基磷酸酯;以及
r和r'各自獨立地是0至50的整數;在另一個實施方案中,是1至10的整數;在另一個實施方案中,是6至12的整數;在另一個實施方案中,是6至10的整數;在另一個實施方案中,是8;在另一個實施方案中,分別是2和3。
在另一個實施方案中,本發明提供了一種低聚物,所述低聚物由式III(q)的結構表示:

其中
Y是遞送基團,其中Y是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合;
Z1和Z2中的每一個獨立地是能夠結合生物活性部分的反應性基團;或氫原子,前提條件是Z1和Z2中的至少一個是反應性基團,其中所述反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH;
E是第三連接基團或不存在;其中所述連接基團是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基醚、或具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基磷酸酯;
r和r'各自獨立地是0至50的整數;在另一個實施方案中,是1至10的整數;在另一個實施方案中,分別是2和3;
q是0至20的整數;在另一個實施方案中,q是0至10。在另一個實施方案中,q是1。在另一個實施方案中,q是2。在另一個實施方案中,q是3。在另一個實施方案中,q是4。在另一個實施方案中,q是5;
以及
L是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基、或具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基磷酸酯。在另一個實施方案中,所述烷基或烷基磷酸酯具有2-8個碳原子。
在另一個實施方案中,L是由式(B)的結構表示的烷基磷酸酯鏈:

其中p是0至10的整數。在另一個實施方案中,p是1。在另一個實施方案中,p是2。在另一個實施方案中,p是3。在另一個實施方案中,p是4。在另一個實施方案中,p是5。在另一個實施方案中,L是具有2-50個碳原子的直鏈烷基。在另一個實施方案中,L是具有2-8個碳原子的直鏈烷基。在另一個實施方案中,L是具有2-50個碳原子的支鏈烷基。在另一個實施方案中,L是具有2-8個碳原子的支鏈烷基。在另一個實施方案中,L是-(CH2)s-,其中s是1至10的整數。在另一個實施方案中,s是4。在另一個實施方案中,s是5。在另一個實施方案中,s是6。在另一個實施方案中,s是7。在另一個實施方案中,L是己基。
在另一個實施方案中,本發明提供了一種低聚物,所述低聚物由式III(r)的結構表示:

其中
Y是遞送基團,其中Y是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合;
Z1和Z2中的每一個獨立地是能夠結合生物活性部分的反應性基團;或氫原子,前提條件是Z1和Z2中的至少一個是反應性基團,其中所述反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH;
E是第三連接基團或不存在;其中所述連接基團是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基醚、或具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基磷酸酯;
r和r'各自獨立地是0至50的整數;在另一個實施方案中,是1至10的整數;在另一個實施方案中,是6至12的整數;在另一個實施方案中,是6至10的整數;在另一個實施方案中,是8;在另一個實施方案中,分別是2和3;以及
L是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基、或具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基磷酸酯。
在另一個實施方案中,所述烷基或烷基磷酸酯具有2-8個碳原子。在另一個實施方案中,L是由式(B)的結構表示的烷基磷酸酯鏈:

其中p是0至10的整數。在另一個實施方案中,p是1。在另一個實施方案中,p是2。在另一個實施方案中,p是3。在另一個實施方案中,p是4。在另一個實施方案中,p是5。
在另一個實施方案中,L是具有2-50個碳原子的直鏈烷基。在另一個實施方案中,L是具有2-8個碳原子的直鏈烷基。在另 一個實施方案中,L是具有2-50個碳原子的支鏈烷基。在另一個實施方案中,L是具有2-8個碳原子的支鏈烷基。在另一個實施方案中,L是-(CH2)s-,其中s是1至10的整數。在另一個實施方案中,s是4。在另一個實施方案中,s是5。在另一個實施方案中,s是6。在另一個實施方案中,s是7。在另一個實施方案中,L是己基。
在另一個實施方案中,本發明提供了一種綴合物,所述綴合物由式IV的結構表示:

其中
T1和T2中的每一個獨立地是生物活性部分或不存在,其中T1和T2中的至少一個存在;以及
Z1'、Z2'中的每一個分別獨立地是Z1和Z2由于結合生物活性 基團而形成的衍生物,其中所述Z1和Z2反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH。
在另一個實施方案中,本發明提供了一種綴合物,所述綴合物由式IV(a)的結構表示:

其中
T1和T2中的每一個獨立地是生物活性部分或不存在,其中T1和T2中的至少一個存在;以及
Z1'、Z2'中的每一個分別獨立地是Z1和Z2由于結合生物活性基團而形成的衍生物,其中所述Z1和Z2反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH。
應當了解的是,在T1或T2不存在的情況下,Z1'或Z2'分別被Z1或Z2替換。
在另一個實施方案中,本發明提供了一種綴合物,所述綴合物由式IV(b)的結構表示:

其中
Y是遞送基團,其中Y是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合;
T1和T2中的每一個獨立地是生物活性部分或不存在,其中T1和T2中的至少一個存在;以及
Z1'、Z2'中的每一個分別獨立地是Z1和Z2由于結合生物活性基團而形成的衍生物,其中所述Z1和Z2反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH。
在另一個實施方案中,本發明提供了一種綴合物,所述綴合物由式IV(c)的結構表示:

其中
Y是遞送基團,其中Y是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合;
T1和T2中的每一個獨立地是生物活性部分或不存在,其中T1和T2中的至少一個存在;以及
Z1'、Z2'中的每一個分別獨立地是Z1和Z2由于結合生物活性基團而形成的衍生物,其中所述Z1和Z2反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH。
應當了解的是,在T1或T2不存在的情況下,Z1'或Z2'分別被Z1或Z2替換。
在另一個實施方案中,本發明提供了一種綴合物,所述綴合物由式IV(d)的結構表示:

其中
Y是遞送基團,其中Y是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合;
T1和T2中的每一個獨立地是生物活性部分或不存在,其中T1和T2中的至少一個存在;以及
Z1'、Z2'中的每一個分別獨立地是Z1和Z2由于結合生物活性基團而形成的衍生物,其中所述Z1和Z2反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH。
E是第三連接基團或不存在;其中所述連接基團是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基醚、或具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基磷酸酯;
r和r'各自獨立地是0至50的整數;在另一個實施方案中,是1至10的整數;在另一個實施方案中,分別是2和3;以及
q是0至20的整數。在另一個實施方案中,q是0至10。在另一個實施方案中,q是1。在另一個實施方案中,q是2。在另一個實施方案中,q是3。在另一個實施方案中,q是4。在另一個實施方案中,q是5。
在另一個實施方案中,本發明提供了一種綴合物,所述綴合物由式IV(e)的結構表示:

其中
Y是遞送基團,其中Y是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合;
T1和T2中的每一個獨立地是生物活性部分或不存在,其中T1和T2中的至少一個存在;以及
Z1'、Z2'中的每一個分別獨立地是Z1和Z2由于結合生物活性基團而形成的衍生物,其中所述Z1和Z2反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH。
E是第三連接基團或不存在;其中所述連接基團是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基醚、或具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基磷酸酯;
r和r'各自獨立地是0至50的整數;在另一個實施方案中,是1至10的整數;在另一個實施方案中,分別是2和3;以及
q是0至20的整數。在另一個實施方案中,q是0至10。在另一個實施方案中,q是1。在另一個實施方案中,q是2。在另一個實施方案中,q是3。在另一個實施方案中,q是4。在另一個實施方案中,q是5。
在另一個實施方案中,本發明提供了一種綴合物,所述綴合物由式IV(f)的結構表示:

其中
Y是遞送基團,其中Y是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合;
T1和T2中的每一個獨立地是生物活性部分或不存在,其中T1和T2中的至少一個存在;以及
Z1'、Z2'中的每一個分別獨立地是Z1和Z2由于結合生物活性基團而形成的衍生物,其中所述Z1和Z2反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH。
E是第三連接基團或不存在;其中所述連接基團是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基醚、或具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基磷酸酯;
r和r'各自獨立地是0至50的整數;在另一個實施方案中,是1至10的整數;在另一個實施方案中,分別是2和3;
q是0至20的整數。在另一個實施方案中,q是0至10。在另一個實施方案中,q是1。在另一個實施方案中,q是2。在另一個實施方案中,q是3。在另一個實施方案中,q是4。在另一個實施方案中,q是5;以及
L是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基、 或具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基磷酸酯。在另一個實施方案中,所述烷基或烷基磷酸酯具有2-8個碳原子。在另一個實施方案中,L是由式(B)的結構表示的烷基磷酸酯鏈:

其中p是0至10的整數。在另一個實施方案中,p是1。在另一個實施方案中,p是2。在另一個實施方案中,p是3。在另一個實施方案中,p是4。在另一個實施方案中,p是5。在另一個實施方案中,L是具有2-50個碳原子的直鏈烷基。在另一個實施方案中,L是具有2-8個碳原子的直鏈烷基。在另一個實施方案中,L是具有2-50個碳原子的支鏈烷基。在另一個實施方案中,L是具有2-8個碳原子的支鏈烷基。在另一個實施方案中,L是-(CH2)s-,其中s是1至10的整數。在另一個實施方案中,s是4。在另一個實施方案中,s是5。在另一個實施方案中,s是6。在另一個實施方案中,s是7。在另一個實施方案中,L是己基。
在另一個實施方案中,本發明提供了一種綴合物,所述綴合物由式IV(g)的結構表示:

其中
Y是遞送基團,其中Y是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合;
T1和T2中的每一個獨立地是生物活性部分或不存在,其中T1和T2中的至少一個存在;以及
Z1'、Z2'中的每一個分別獨立地是Z1和Z2由于結合生物活性基團而形成的衍生物,其中所述Z1和Z2反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH。
E是第三連接基團或不存在;其中所述連接基團是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基醚、或具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基磷酸酯;
r和r'各自獨立地是0至50的整數;在另一個實施方案中,是1至10的整數;在另一個實施方案中,是6至12的整數;在另一個實施方案中,是6至10的整數;在另一個實施方案中,是8;在另一個實施方案中,分別是2和3;以及
L是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基、或具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基磷酸酯。
在另一個實施方案中,所述烷基或烷基磷酸酯具有2-8個碳原子。在另一個實施方案中,L是由式(B)的結構表示的烷基磷酸酯鏈:

其中p是0至10的整數。在另一個實施方案中,p是1。在另一個實施方案中,p是2。在另一個實施方案中,p是3。在另 一個實施方案中,p是4。在另一個實施方案中,p是5。在另一個實施方案中,L是具有2-50個碳原子的直鏈烷基。在另一個實施方案中,L是具有2-8個碳原子的直鏈烷基。在另一個實施方案中,L是具有2-50個碳原子的支鏈烷基。在另一個實施方案中,L是具有2-8個碳原子的支鏈烷基。在另一個實施方案中,L是-(CH2)s-,其中s是1至10的整數。在另一個實施方案中,s是4。在另一個實施方案中,s是5。在另一個實施方案中,s是6。在另一個實施方案中,s是7。在另一個實施方案中,L是己基。
在另一個實施方案中,本發明提供了一種綴合物,所述綴合物由式IV(h)的結構表示:

其中
T1和T2中的每一個獨立地是生物活性部分或不存在,其中 T1和T2中的至少一個存在;以及
Z1'、Z2'中的每一個分別獨立地是Z1和Z2由于結合生物活性基團而形成的衍生物,其中所述Z1和Z2反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH。
應當了解的是,在T1或T2不存在的情況下,Z1'或Z2'分別被Z1或Z2替換。
在另一個實施方案中,本發明提供了一種綴合物,所述綴合物由式IV(i)的結構表示:

其中
T1和T2中的每一個獨立地是生物活性部分或不存在,其中T1和T2中的至少一個存在;以及
Z1'、Z2'中的每一個分別獨立地是Z1和Z2由于結合生物活性 基團而形成的衍生物,其中所述Z1和Z2反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH。
應當了解的是,在T1或T2不存在的情況下,Z1'或Z2'分別被Z1或Z2替換。
在另一個實施方案中,本發明提供了一種綴合物,所述綴合物由式IV(j)的結構表示:

其中
Y是遞送基團,其中Y是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合;
T1和T2中的每一個獨立地是生物活性部分或不存在,其中T1和T2中的至少一個存在;以及
Z1'、Z2'中的每一個分別獨立地是Z1和Z2由于結合生物活性基團而形成的衍生物,其中所述Z1和Z2反應性基團是羥基、胺、 鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH。
應當了解的是,在T1或T2不存在的情況下,Z1'或Z2'分別被Z1或Z2替換。
在另一個實施方案中,本發明提供了一種綴合物,所述綴合物由式IV(k)的結構表示:

其中
Y是遞送基團,其中Y是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合;
T1和T2中的每一個獨立地是生物活性部分或不存在,其中T1和T2中的至少一個存在;以及
Z1'、Z2'中的每一個分別獨立地是Z1和Z2由于結合生物活性基團而形成的衍生物,其中所述Z1和Z2反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、 C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH。
應當了解的是,在T1或T2不存在的情況下,Z1'或Z2'分別被Z1或Z2替換。
在另一個實施方案中,本發明提供了一種綴合物,所述綴合物由式IV(l)的結構表示:

其中
Y是遞送基團,其中Y是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合;
T1和T2中的每一個獨立地是生物活性部分或不存在,其中T1和T2中的至少一個存在;以及
Z1'、Z2'中的每一個分別獨立地是Z1和Z2由于結合生物活性基團而形成的衍生物,其中所述Z1和Z2反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH。
E是第三連接基團或不存在;其中所述連接基團是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基醚、或具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基磷酸酯;
r和r'各自獨立地是0至50的整數;在另一個實施方案中,是1至10的整數;在另一個實施方案中,分別是2和3;以及
q是0至20的整數。在另一個實施方案中,q是0至10。在另一個實施方案中,q是1。在另一個實施方案中,q是2。在 另一個實施方案中,q是3。在另一個實施方案中,q是4。在另一個實施方案中,q是5。
在另一個實施方案中,本發明提供了一種綴合物,所述綴合物由式IV(m)的結構表示:

其中
Y是遞送基團,其中Y是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合;
T1和T2中的每一個獨立地是生物活性部分或不存在,其中T1和T2中的至少一個存在;以及
Z1'、Z2'中的每一個分別獨立地是Z1和Z2由于結合生物活性基團而形成的衍生物,其中所述Z1和Z2反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH。
E是第三連接基團或不存在;其中所述連接基團是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基醚、或具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基磷酸酯;
r和r'各自獨立地是0至50的整數;在另一個實施方案中,是1至10的整數;在另一個實施方案中,是6至12的整數;在另一個實施方案中,是6至10的整數;在另一個實施方案中,是8;在另一個實施方案中,分別是2和3。
在一個實施方案中,本發明提供了一種綴合物,所述綴合物由式IV(n)的結構表示:

其中
Y是遞送基團,其中Y是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其任何組合;
T1和T2中的每一個獨立地是生物活性部分或不存在,其中T1和T2中的至少一個存在;以及
Z1'、Z2'中的每一個分別獨立地是Z1和Z2由于結合生物活性基團而形成的衍生物,其中所述Z1和Z2反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH。
E是第三連接基團或不存在;其中所述連接基團是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基醚、或具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基磷酸酯;
r和r'各自獨立地是0至50的整數;在另一個實施方案中,是1至10的整數;在另一個實施方案中,分別是2和3;
q是0至20的整數。在另一個實施方案中,q是0至10。在另一個實施方案中,q是1。在另一個實施方案中,q是2。在另一個實施方案中,q是3。在另一個實施方案中,q是4。在另一個實施方案中,q是5;以及
L是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基、或具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基磷酸酯。 在另一個實施方案中,所述烷基或烷基磷酸酯具有2-8個碳原子。在另一個實施方案中,L是由式(B)的結構表示的烷基磷酸酯鏈:

其中p是0至10的整數。在另一個實施方案中,p是1。在另一個實施方案中,p是2。在另一個實施方案中,p是3。在另一個實施方案中,p是4。在另一個實施方案中,p是5。在另一個實施方案中,L是具有2-50個碳原子的直鏈烷基。在另一個實施方案中,L是具有2-8個碳原子的直鏈烷基。在另一個實施方案中,L是具有2-50個碳原子的支鏈烷基。在另一個實施方案中,L是具有2-8個碳原子的支鏈烷基。在另一個實施方案中,L是-(CH2)s-,其中s是1至10的整數。在另一個實施方案中,s是4。在另一個實施方案中,s是5。在另一個實施方案中,s是6。在另一個實施方案中,s是7。在另一個實施方案中,L是己基。
在一個實施方案中,本發明提供了一種綴合物,所述綴合物由式IV(o)的結構表示:

其中
Y是遞送基團,其中Y是胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、 聚咪唑或其任何組合;
T1和T2中的每一個獨立地是生物活性部分或不存在,其中T1和T2中的至少一個存在;以及
Z1'、Z2'中的每一個分別獨立地是Z1和Z2由于結合生物活性基團而形成的衍生物,其中所述Z1和Z2反應性基團是羥基、胺、鹵基、含磷基團、亞磷酰胺、-N=C=S、-NH-CO-NH2、-NH-CS-NH2、C-酰胺、N-酰胺、硫醇或COOH。
E是第三連接基團或不存在;其中所述連接基團是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基、具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基醚、或具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基磷酸酯;
r和r'各自獨立地是0至50的整數;在另一個實施方案中,是1至10的整數;在另一個實施方案中,是6至12的整數;在另一個實施方案中,是6至10的整數;在另一個實施方案中,是8;在另一個實施方案中,分別是2和3;以及
L是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基、或具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈或支鏈烷基磷酸酯。
在另一個實施方案中,所述烷基或烷基磷酸酯具有2-8個碳原子。在另一個實施方案中,L是由式(B)的結構表示的烷基磷酸酯鏈:

其中p是0至10的整數。在另一個實施方案中,p是1。在另一個實施方案中,p是2。在另一個實施方案中,p是3。在另一個實施方案中,p是4。在另一個實施方案中,p是5。在另一 個實施方案中,L是具有2-50個碳原子的直鏈烷基。在另一個實施方案中,L是具有2-8個碳原子的直鏈烷基。在另一個實施方案中,L是具有2-50個碳原子的支鏈烷基。在另一個實施方案中,L是具有2-8個碳原子的支鏈烷基。在另一個實施方案中,L是-(CH2)s-,其中s是1至10的整數。在另一個實施方案中,s是4。在另一個實施方案中,s是5。在另一個實施方案中,s是6。在另一個實施方案中,s是7。在另一個實施方案中,L是己基。
在一個實施方案中,本發明提供了一種綴合物,所述綴合物由式V的結構表示:

在一個實施方案中,本發明提供了一種綴合物,所述綴合物由式V(a)的結構表示:

在一個實施方案中,本發明提供了一種綴合物,所述綴合物由式V(b)的結構表示:

在一個實施方案中,本發明提供了一種綴合物,所述綴合物由式V(c)的結構表示:

在一個實施方案中,本發明提供了一種綴合物,所述綴合物由式VI的結構表示:

在一個實施方案中,本發明提供了本發明的綴合物和寡核苷酸的復合體。在一個實施方案中,本發明提供了本發明的低聚化合物和寡核苷酸的復合體。在另一個實施方案中,所述寡核苷酸部分是核糖核酸(RNA)。在另一個實施方案中,所述RNA是小干擾RNA(siRNA)。在另一個實施方案中,所述寡核苷酸部分是脫氧核糖核酸(DNA)。在另一個實施方案中,所述寡核苷酸部分是RNA和DNA的組合。
在一個實施方案中,本發明的低聚化合物、綴合物和/或復合體用于將生物活性部分遞送到靶標中,所述生物活性部分如各種寡核苷酸,包括質粒、核酸構建體、反義序列、質粒、多核苷酸、氨基酸、肽、多肽、激素、類固醇、抗原、放射性同位素、化學治療劑、毒素、抗炎劑、生長因子以及核酸。在另一個 實施方案中,所述靶標是細胞。在另一個實施方案中,所述靶標是癌細胞。
在一個實施方案中,本發明提供了一種將生物活性部分遞送到靶標中的方法,其中所述方法包括使本發明的復合體與靶標接觸,從而將生物活性部分遞送到靶標中。在另一個實施方案中,所述靶標是細胞。在另一個實施方案中,所述靶標是癌細胞。
在一個實施方案中,本發明提供了一種將生物活性部分遞送到靶標中的方法,其中所述方法包括使本發明的綴合物與靶標接觸,從而將生物活性部分遞送到靶標中。在另一個實施方案中,所述靶標是細胞。在另一個實施方案中,所述靶標是癌細胞。
在一個實施方案中,本發明提供了一種將DNA、RNA或其組合遞送到靶標中的方法,其中所述方法包括使本發明的綴合物與細胞接觸,從而將所述DNA、RNA或其組合遞送到所述靶標中。在另一個實施方案中,所述RNA是小干擾RNA(siRNA)。在另一個實施方案中,所述靶標是細胞。在另一個實施方案中,所述靶標是癌細胞。
在一個實施方案中,本發明提供了一種將DNA、RNA或其組合遞送到靶標中的方法,其中所述方法包括使本發明的復合體與細胞接觸,從而將所述DNA、RNA或其組合遞送到靶標中。在另一個實施方案中,所述RNA是小干擾RNA(siRNA)。在另一個實施方案中,所述靶標是細胞。在另一個實施方案中,所述靶標是癌細胞。
在一個實施方案中,本發明涉及一種治療癌癥的方法,所述方法包括向受試者施用本發明的復合體,從而治療癌癥。在另一個實施方案中,所述癌癥是肺癌或胰腺癌。
在一個實施方案中,本發明涉及一種治療癌癥的方法,所述方法包括向受試者施用本發明的綴合物,從而治療癌癥。
根據本發明,術語“復合體”指的是彼此通過非共價鍵結合的相互連接的結構。在另一個實施方案中,本發明的復合體包含彼此通過非共價鍵結合的本發明的低聚化合物或綴合物和至少一個寡核苷酸部分。在另一個實施方案中,所述復合體包含低聚化合物或綴合物和至少一個寡核苷酸部分,所述寡核苷酸部分與所述低聚化合物或所述綴合物以靜電方式結合。在另一個實施方案中,所述復合體包含低聚化合物或綴合物和至少一個寡核苷酸部分,所述寡核苷酸部分與所述低聚化合物或所述綴合物通過氫鍵結合。在另一個實施方案中,所述復合體包含低聚化合物或綴合物和至少一個寡核苷酸部分,所述寡核苷酸部分與所述低聚化合物或所述綴合物通過范德華(Van Der Waals,VDW)鍵結合。在另一個實施方案中,所述寡核苷酸部分是核糖核酸(RNA)。在另一個實施方案中,所述寡核苷酸部分是脫氧核糖核酸(DNA)。在另一個實施方案中,所述寡核苷酸部分是RNA和DNA的組合。在另一個實施方案中,所述RNA是小干擾RNA(siRNA)。在另一個實施方案中,所述復合體是由低聚化合物或綴合物的胍基與RNA和/或DNA的磷酸酯部分之間的靜電相互作用而形成的。
術語“寡核苷酸”指的是核糖核酸(RNA)或脫氧核糖核酸(DNA)的單鏈或雙鏈低聚物或聚合物或其模擬物。這個術語包括由天然存在的堿基、糖以及共價核苷間鍵合(例如骨架)構成的寡核苷酸以及發揮類似功能的具有非天然存在的部分的寡核苷酸。該術語包括修飾的RNA或修飾的DNA。在另一個實施方案中,修飾的RNA和/或DNA包括受保護的堿基。在另一個實施方案中,所述RNA是小干擾RNA(siRNA)。
根據本發明的低聚化合物和綴合物(遞送系統)與下文所述的寡核苷酸活性劑的復合是非常有益的,這是因為(i)可以有利地使用這些藥劑通過干擾病況病因而不是干擾癥狀來治療醫學病況;以及(ii)這些藥劑在體內應用中的使用受限于它們對 生物環境較差的抗性。因此,通過使這些藥劑與本文所述的遞送系統復合,實現了將其有效并且快速地遞送到細胞和細胞核中,從而克服了與其快速消除相關的限制。
在一個實施方案中,本發明的低聚化合物、綴合物和/或復合體在本文中被稱作“遞送系統”。
在一些實施方案中,式I、I(a-c)、II和/或II(a-d)的低聚結構包含X1-Xn和/或Xq殘基。在另一個實施方案中,X1-Xn和/或Xq是環狀烴部分,例如像環烷基或芳基。在另一個實施方案中,X1-Xn和/或Xq是雜環部分,如雜脂環或雜芳基。在另一個實施方案中,X1-Xn和/或Xq是直鏈或支鏈烷基。
在一個實施方案中,式I、I(a-c)、II和/或II(a-d)的X1-Xn和/或Xq是環烷基。如本文所用的術語“環烷基”描述了全碳單環或稠環(即共用一對相鄰的原子的環)基團,其中這些環中的一個或多個不具有完全共軛的π電子系統。在另一個實施方案中,所述環烷基是飽和環烷基。在另一個實施方案中,所述環烷基是不具有芳族特性的不飽和環。在另一個實施方案中,所述環烷基指的是3元至12元環。在另一個實施方案中,所述環烷基指的是4元-8元環。在另一個實施方案中,所述環烷基指的是5元環。在另一個實施方案中,所述環烷基指的是6元環。實例包括環戊烷、環己烷、1-環己烯等。在另一個實施方案中,所述環烷基可以是取代或未取代的環,其中所述取代基是例如但不限于鹵素、烷基、氰基、磷酸酯基、硝基、胺或其任何組合。
在一個實施方案中,式I、I(a-c)、II和/或II(a-d)的X1-Xn和/或Xq是雜脂環。術語“雜脂環”指的是脂族鏈和雜環。在另一個實施方案中,雜脂環含有一個或多個環,所述環可以是飽和或不飽和的,但不具有芳族特性。雜脂環基包括例如四氫呋喃基、四氫噻吩基、苯并二氫吡喃基、或環醚(例如單糖)。在另一個實施方案中,雜脂環指的是3元-12元環。在另一個實施方案中,雜脂環指的是4元-8元環。在另一個實施方案中,雜脂環指的是 5元環。在另一個實施方案中,雜脂環指的是6元環。在另一個實施方案中,雜脂環可以是取代或未取代的環,其中所述取代基是例如但不限于鹵素、烷基、磷酸酯基、氰基、硝基、胺或其任何組合。
在一個實施方案中,式I、I(a-c)、II和/或II(a-d)的X1-Xn和/或Xq是芳基。術語“芳基”描述了全碳單環或稠環多環(即共用相鄰的碳原子對的環)基團,所述基團具有完全共軛的π電子系統。實例包括苯基、聯苯、低聚苯基、萘、累積多烯(cummulene)等。在另一個實施方案中,芳基指的是3元-12元環。在另一個實施方案中,芳基指的是4元-8元環。在另一個實施方案中,芳基指的是5元環。在另一個實施方案中,芳基指的是6元環。在另一個實施方案中,芳基可以是取代或未取代的環,其中所述取代基是例如但不限于鹵素、烷基、氰基、硝基、磷酸酯基、胺或其任何組合。
在一個實施方案中,式I、I(a-c)、II和/或II(a-d)的X1-Xn和/或Xq是雜芳基。術語“雜芳基”描述了在一個或多個環中具有一個或多個例如像氮、氧以及硫的原子并且此外,具有完全共軛的π電子系統的單環或稠環(即共用一對相鄰的原子的環)基團。雜芳基的實例包括而不限于吡咯、呋喃、噻吩、咪唑、唑、噻唑、吡唑、吡啶、嘧啶、喹啉、異喹啉以及嘌呤。在另一個實施方案中,雜芳基指的是3元-12元環。在另一個實施方案中,雜芳基指的是4元-8元環。在另一個實施方案中,雜芳基指的是5元環。在另一個實施方案中,雜芳基指的是6元環。在另一個實施方案中,雜芳基可以是取代或未取代的環,其中所述取代基是例如但不限于鹵素、烷基、氰基、磷酸酯基、硝基、胺或其任何組合。
在一個實施方案中,式I、I(a-c)、II和/或II(a-d)的X1-Xn和/或Xq是單糖。如本文所用以及本領域公知的術語“單糖”指的是由不能進一步通過水解而分解的單個糖類分子組成的一種簡 單形式的糖。在另一個實施方案中,單糖是葡萄糖(右旋糖)、果糖、半乳糖或核糖。在另一個實施方案中,單糖是根據碳水化合物的碳原子數目來分類的,即具有3個碳原子的丙糖,如甘油醛和二羥基丙酮;具有4個碳原子的丁糖,如赤蘚糖、蘇糖以及赤蘚酮糖;具有5個碳原子的戊糖,如阿拉伯糖、來蘇糖、核糖、木糖、核酮糖以及木酮糖;具有6個碳原子的己糖,如阿洛糖、阿卓糖、半乳糖、葡萄糖、古洛糖、艾杜糖、甘露糖、塔羅糖、果糖、阿洛酮糖、山梨糖以及塔格糖;具有7個碳原子的庚糖,如甘露庚酮糖、景天庚酮糖;具有8個碳原子的辛糖,如2-酮-3-脫氧-甘露-辛酸酯;具有9個碳原子的壬糖,如唾液糖(sialose);以及具有10個碳原子的癸糖。在另一個實施方案中,單糖是低聚糖如蔗糖(常見糖)和其它多糖(如纖維素和淀粉)的構建嵌段。
在一個實施方案中,式I、I(a-c)、II和/或II(a-d)的X1-Xn和/或Xq是取代或未取代的烷基。術語“烷基”指的是直鏈烷基和支鏈烷基這兩者。在一個實施方案中,烷基被雜原子間隔。在另一個實施方案中,術語“烷基”指的是飽和直鏈脂族烴鏈。在另一個實施方案中,術語“烷基”指的是飽和支鏈脂族烴鏈。在另一個實施方案中,在一個實施方案中,烷基具有1-12個碳。在另一個實施方案中,烷基具有2-50個碳。在另一個實施方案中,烷基具有2-8個碳。在另一個實施方案中,烷基具有1-6個碳。在另一個實施方案中,烷基具有1-4個碳。在另一個實施方案中,支鏈烷基是被具有1至5個碳的烷基側鏈取代的烷基。在另一個實施方案中,支鏈烷基是被具有1至5個碳的鹵代烷基側鏈取代的烷基。烷基可以是未取代的或取代的,其中所述取代基包括但不限于:鹵素、具有1至6個碳的烷基、具有1至6個碳的烷氧基、具有1至6個碳的酯、羧基、氰基、硝基、羥基、硫醇、胺、酰胺、反向酰胺(reverse amide)、磺酰胺、磷酸酯基、芳基、苯基或其任何組合。
在一個實施方案中,式I、I(a-c)、II和/或II(a-d)的X1-Xn和/或Xq是取代或未取代的烷基醚,其中烷基如上述所定義。在一個實施方案中,所述烷基醚是支鏈的。在另一個實施方案中,所述烷基醚是直鏈的。在另一個實施方案中,所述烷基醚具有1-12個碳原子。在另一個實施方案中,所述烷基醚具有2-50個碳原子。在另一個實施方案中,所述烷基醚具有2-8個碳原子。在另一個實施方案中,所述烷基醚具有1-6個碳原子。在另一個實施方案中,所述烷基醚具有1-5個碳原子。在另一個實施方案中,所述烷基醚具有4個碳原子。在另一個實施方案中,所述烷基醚具有5個碳原子。取代基包括但不限于:鹵素、具有1至6個碳的烷基、具有1至6個碳的烷氧基、具有1至6個碳的酯、羧基、氰基、硝基、羥基、硫醇、胺、酰胺、反向酰胺、磺酰胺、磷酸酯基、芳基、苯基或其任何組合。
在另一個實施方案中,所述烷基醚是:

在另一個實施方案中,所述烷基醚是:
在另一個實施方案中,式I、I(a-c)、II和/或II(a-d)的X1-Xn和/或Xq是:
在另一個實施方案中,式I、I(a-c)、II和/或II(a-d)的X1-Xn和/或Xq是:
在一個實施方案中,式I、I(a-c)、II和/或II(a-d)的X1-Xn和/或Xq是取代或未取代的烷基磷酸酯,其中烷基如上述所定義。在一個實施方案中,所述烷基磷酸酯是支鏈的。在另一個實施方案中,所述烷基磷酸酯是直鏈的。在另一個實施方案中,所述烷基磷酸酯具有1-12個碳原子。在另一個實施方案中,所述烷基磷酸酯具有1-50個碳原子。在另一個實施方案中,所述烷基磷酸酯具有2-8個碳原子。在另一個實施方案中,所述烷基磷酸酯具有1-6個碳原子。在另一個實施方案中,所述烷基磷酸酯具有1-4個碳原子。在另一個實施方案中,所述烷基磷酸酯具有4個碳原子。在另一個實施方案中,所述烷基磷酸酯具有5個碳原子。取代基包括但不限于:鹵素、具有1至6個碳的烷基、具有1至6個碳的烷氧基、具有1至6個碳的酯、羧基、氰基、硝基、羥基、硫醇、胺、酰胺、反向酰胺、磺酰胺、磷酸酯基、芳基、苯基或其任何組合。
在一個實施方案中,式I、I(a-c)、II和/或II(a-d)的X1-Xn和/或Xq是被選自O、N、S以及P的一個或多個雜原子間隔的如上文所定義的取代或未取代的直鏈或環狀的烷基。
在一些實施方案中,式I和/或II的低聚結構包含F橋。在另一個實施方案中,每一個F獨立地選自由以下各項組成的組:氮、氧、磷酸酯以及硫,或不存在。在另一個實施方案中,F是磷酸酯。在另一個實施方案中,F是氧。在另一個實施方案中,F是硫。在另一個實施方案中,F是氮。在另一個實施方案 中,F不存在。在另一個實施方案中,所有F橋是磷酸酯或不存在。
在一些實施方案中,式I(a-c)和/或II(a-d)的低聚結構包含F1-Fn、F1'-Fn'和/或Fq橋。在另一個實施方案中,F1-Fn、F1'-Fn'和/或Fq中的每一個獨立地選自由以下各項組成的組:氮、氧、磷酸酯以及硫,或不存在。在另一個實施方案中,F1-Fn、F1'-Fn'和/或Fq是磷酸酯。在另一個實施方案中,F1-Fn、F1'-Fn'和/或Fq是氧。在另一個實施方案中,F1-Fn、F1'-Fn'和/或Fq是硫。在另一個實施方案中,F1-Fn、F1'-Fn'和/或Fq是氮。在另一個實施方案中,F1-Fn、F1'-Fn'和/或Fq不存在。在另一個實施方案中,F1-Fn、F1'-Fn'和/或Fq中的每一個是磷酸酯或不存在。
在一些實施方案中,式I、II和/或II(b)的低聚結構包含1至10的整數m。在另一個實施方案中,m是1至5的整數。在另一個實施方案中,m是3。在另一個實施方案中,m是4或5并且X1-Xn和/或Xq分別是包含5元環或6元環的環狀部分。在另一個實施方案中,m小于4或5,并且X1-Xn和/或Xq的其余位置是氫或帶有取代基,諸如如上文所定義的烷基。
在一些實施方案中,式I(a、b)和/或II(c、d)的低聚結構包含0至100的整數k1-kn。在另一個實施方案中,k1-kn中的每一個獨立地是1至100的整數。在另一個實施方案中,k1-kn中的每一個獨立地是1至50的整數。在另一個實施方案中,k1-kn中的每一個獨立地是0至50的整數。在另一個實施方案中,k1-kn中的每一個獨立地是1至10的整數。在另一個實施方案中,k1-kn中的每一個獨立地是1或0。在另一個實施方案中,k1-kn中的每一個是1。在另一個實施方案中,k1-kn中的每一個獨立地是6至12。在另一個實施方案中,k1-kn中的每一個獨立地是6至10。在另一個實施方案中,k1-kn中的每一個獨立地是1至20。在另一個實施方案中,k1-kn中的每一個是8。
在一些實施方案中,式I(a、b)和/或II(c、d)的低聚結構包含0至100的整數t1-tn。在另一個實施方案中,t1-tn中的每一個獨立地是1至100的整數。在另一個實施方案中,t1-tn中的每一個獨立地是0至50的整數。在另一個實施方案中,t1-tn中的每一個獨立地是0至10的整數。在另一個實施方案中,t1-tn中的每一個獨立地是1至10的整數。在另一個實施方案中,t1-tn中的每一個獨立地是1或0。在另一個實施方案中,t1-tn中的每一個是1。在另一個實施方案中,t1-tn中的每一個是0。在另一個實施方案中,t1-tn中的每一個獨立地是0至5。在另一個實施方案中,t1-tn中的每一個獨立地是0至8。在另一個實施方案中,t1-tn中的每一個獨立地是1至20。
在一些實施方案中,式I、I(a)、I(c)、II和/或II(a-c)的低聚結構包含0至100的整數n。在另一個實施方案中,n是1至100的整數。在另一個實施方案中,n是2至20的整數。在另一個實施方案中,n是10至20的整數。在另一個實施方案中,n是1至15的整數。在另一個實施方案中,n是0至30的整數。在另一個實施方案中,n是6至30的整數。在另一個實施方案中,n是20至40的整數。在另一個實施方案中,n是40至60的整數。在另一個實施方案中,n是2至50的整數。在另一個實施方案中,n是1至60的整數。在另一個實施方案中,n是16。在另一個實施方案中,n是17。在另一個實施方案中,n是18。在另一個實施方案中,n是19。在另一個實施方案中,n是20。
在一些實施方案中,式III(e)、III(f)、III(i)、III(j)、III(o)、III(p)、III(q)、III(r)、IV(d)、IV(e)、IV(f)、IV(g)、IV(l)、IV(m)、IV(n)和/或IV(o)的低聚結構包含0至100的整數r。在另一個實施方案中,r是0至50的整數。在另一個實施方案中,r是1至50的整數。在另一個實施方案中,r是2至20的整數。在另一個實施方案中,r是2至15的整數。在另一個實施方案中,r是 6至12的整數。在另一個實施方案中,r是1至30的整數。在另一個實施方案中,r是6至10的整數。在另一個實施方案中,r是20至40的整數。在另一個實施方案中,r是40至60的整數。在另一個實施方案中,r是2至50的整數。在另一個實施方案中,r是1至60的整數。在另一個實施方案中,r是0。在另一個實施方案中,r是1。在另一個實施方案中,r是2。在另一個實施方案中,r是3。在另一個實施方案中,r是4。在另一個實施方案中,r是5。在另一個實施方案中,r是6。在另一個實施方案中,r是7。在另一個實施方案中,r是8。在另一個實施方案中,r是9。在另一個實施方案中,r是10。在另一個實施方案中,r是11。在另一個實施方案中,r是12。在另一個實施方案中,r是13。在另一個實施方案中,r是14。在另一個實施方案中,r是15。
在一些實施方案中,式III(e)、III(f)、III(i)、III(j)、III(o)、III(p)、III(q)、III(r)、IV(d)、IV(e)、IV(f)、IV(g)、IV(l)、IV(m)、IV(n)和/或IV(o)的低聚結構包含0至100的整數r'。在另一個實施方案中,r'是0至50的整數。在另一個實施方案中,r'是1至50的整數。在另一個實施方案中,r'是2至20的整數。在另一個實施方案中,r'是2至15的整數。在另一個實施方案中,r'是6至12的整數。在另一個實施方案中,r'是1至30的整數。在另一個實施方案中,r'是6至10的整數。在另一個實施方案中,r'是20至40的整數。在另一個實施方案中,r'是40至60的整數。在另一個實施方案中,r'是2至50的整數。在另一個實施方案中,r'是1至60的整數。在另一個實施方案中,r'是0。在另一個實施方案中,r'是1。在另一個實施方案中,r'是2。在另一個實施方案中,r'是3。在另一個實施方案中,r'是4。在另一個實施方案中,r'是5。在另一個實施方案中,r'是6。在另一個實施方案中,r'是7。在另一個實施方案中,r'是8。在另一個實施方案中,r'是9。在另一個實施方案中,r'是10。在另一個實施方案中,r' 是11。在另一個實施方案中,r'是12。在另一個實施方案中,r'是13。在另一個實施方案中,r'是14。在另一個實施方案中,r'是15。
在一些實施方案中,式III(e)、III(i)、III(o)、III(q)、IV(d)、IV(e)、IV(f)、IV(l)和/或IV(n)的低聚結構包含0至10的整數q。在另一個實施方案中,q是1至10的整數。在另一個實施方案中,q是2至10的整數。在另一個實施方案中,q是2至4的整數。在另一個實施方案中,q是1至6的整數。在另一個實施方案中,q是0。在另一個實施方案中,q是1。在另一個實施方案中,q是2。在另一個實施方案中,q是3。在另一個實施方案中,q是4。在另一個實施方案中,q是5。在另一個實施方案中,q是6。
在一個實施方案中,形成根據本發明的低聚物骨架的X1-Xn殘基可以彼此直接連接或經由連接基團連接。這種連接基團在本文中被稱作第一連接基團并且被表示為式I、II和/或II(b)的結構的L1-Ln+1和/或Lq;式I(b)和/或II(d)的結構的L1和L2;式III(i)、III(j)、III(q)、III(r)、IV(f)、IV(g)、IV(n)以及IV(o)的結構的L;或式I(a)、I(c)、II(a)、II(c)和/或II(d)的結構的L1-Ln。在另一個實施方案中,L、L1、L2、L1-Ln、L1-Ln+1和/或Lq是取代或未取代的飽和或不飽和烴鏈。在另一個實施方案中,L、L1、L2、L1-Ln、L1-Ln+1和/或Lq是具有2-50個碳原子的直鏈烷基。在另一個實施方案中,L、L1、L2、L1-Ln、L1-Ln+1和/或Lq是具有2-8個碳原子的直鏈烷基。在另一個實施方案中,L、L1、L2、L1-Ln、L1-Ln+1和/或Lq是亞甲基。在另一個實施方案中,L、L1、L2、L1-Ln、L1-Ln+1和/或Lq是-(CH2)s-,其中s是1至50。在另一個實施方案中,s是6。在另一個實施方案中,s是1至8。在另一個實施方案中,L、L1、L2、L1-Ln、L1-Ln+1和/或Lq是具有2-50個碳原子的取代或未取代的支鏈烷基。在另一個實施方案中,L、L1、L2、L1-Ln、L1-Ln+1和/或Lq是具有2-8個碳原子的 取代或未取代的支鏈烷基。在另一個實施方案中,L、L1、L2、L1-Ln、L1-Ln+1和/或Lq是取代的直鏈烷基。在另一個實施方案中,L、L1、L2、L1-Ln、L1-Ln+1和/或Lq是取代的支鏈烷基,其中取代基如上文對于“烷基”所限定。在另一個實施方案中,L、L1、L2、L1-Ln、L1-Ln+1和/或Lq是被烷氧基取代的支鏈烷基。在另一個實施方案中,L、L1、L2、L1-Ln、L1-Ln+1和/或Lq是具有2-50個碳原子的未取代的直鏈烷基。在另一個實施方案中,L、L1、L2、L1-Ln、L1-Ln+1和/或Lq是具有2-8個碳原子的未取代的直鏈烷基。在另一個實施方案中,L、L1、L2、L1-Ln、L1-Ln+1和/或Lq是己基。在另一個實施方案中,L1、L2、L1-Ln、L1-Ln+1和/或Lq是戊基。在另一個實施方案中,L、L1、L2、L1-Ln、L1-Ln+1和/或Lq獨立地是被至少一個雙鍵或三鍵、雜原子或其任何組合間隔的取代或未取代的烴鏈,其中所述雜原子選自由氧、氮以及硫組成的組。
在另一個實施方案中,L、L1、L2、L1-Ln、L1-Ln+1和/或Lq是取代或未取代的直鏈烷基醚。在另一個實施方案中,L、L1、L2、L1-Ln、L1-Ln+1和/或Lq是聚乙二醇(PEG)。在另一個實施方案中,L、L1、L2、L1-Ln、L1-Ln+1和/或Lq是其中s是1至50。在另一個實施方案中,L、L1、L2、L1-Ln、L1-Ln+1和/或Lq是其中v是1至10,并且s是1至50。在另一個實施方案中,L、L1、L2、L1-Ln、L1-Ln+1和/或Lq是取代或未取代的支鏈烷基醚。取代基包括但不限于:鹵素、羥基、硫醇、具有1至6個碳的烷基、具有1至6個碳的烷氧基、具有1至6個碳的硫代烷氧基、具有1至6個碳的酯、羧基、氰基、硝基、羥基、硫醇、胺、酰胺、反向酰胺、磺酰胺、磷酸酯基、芳基、苯基或其任何組合。
在另一個實施方案中,L、L1、L2、L1-Ln、L1-Ln+1和/或Lq是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基磷酸酯。在另一個實施方案中,L、L1、L2、L1-Ln、L1-Ln+1和/或Lq是具有2-8個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基磷酸酯。在另一個實施方案中,L、L1、L2、L1-Ln、L1-Ln+1和/或Lq是具有2-50個碳原子的取代或未取代的支鏈烷基磷酸酯。在另一個實施方案中,L、L1、L2、L1-Ln、L1-Ln+1和/或Lq是具有2-8個碳原子的取代或未取代的支鏈烷基磷酸酯。取代基包括但不限于:鹵素、羥基、硫醇、具有1至6個碳的烷基、具有1至6個碳的烷氧基、具有1至6個碳的硫代烷氧基、具有1至6個碳的酯、羧基、氰基、硝基、羥基、硫醇、胺、酰胺、反向酰胺、磺酰胺、磷酸酯基、芳基、苯基或其任何組合。在另一個實施方案中,L、L1、L2、L1-Ln、L1-Ln+1和/或Lq是被羥基部分取代的支鏈烷基磷酸酯。在另一個實施方案中,L、L1、L2、L1-Ln、L1-Ln+1和/或Lq中的每一個是被羥基部分取代的己基或支鏈烷基磷酸酯。在另一個實施方案中,L、L1、L2、L1-Ln、L1-Ln+1和/或Lq由式(B)的結構表示:

其中p是0至10的整數;在另一個實施方案中,p是1。在另一個實施方案中,p是2。在另一個實施方案中,p是3。在另一個實施方案中,p是4。在另一個實施方案中,p是5。
在一個實施方案中,本發明的術語“烴鏈”指的是包括多個碳原子的物質,所述碳原子大多帶有與其連接的氫原子。在另一個實施方案中,L、L1、L2、L1-Ln、L1-Ln+1和/或Lq的烴鏈可 以是脂族的、脂環族的和/或芳族的并且因此可以由例如烷基、烯基、炔基、環烷基以及芳基(這些術語如本文所定義)或其任何組合構成。
術語“烯基”指的是包括至少兩個碳原子和至少一個雙鍵的物質。在一個實施方案中,烯基具有2-7個碳原子。在另一個實施方案中,烯基具有2-12個碳原子。在另一個實施方案中,烯基具有2-10個碳原子。在另一個實施方案中,烯基具有3-6個碳原子。在另一個實施方案中,烯基具有2-4個碳原子。
術語“炔基”指的是包括至少兩個碳原子和至少一個三鍵的物質。在一個實施方案中,炔基具有2-7個碳原子。在另一個實施方案中,炔基具有2-12個碳原子。在另一個實施方案中,炔基具有2-10個碳原子。在另一個實施方案中,炔基具有3-6個碳原子。在另一個實施方案中,炔基具有2-4個碳原子。
在另一個實施方案中,L、L1、L2、L1-Ln、L1-Ln+1和/或Lq的烴鏈包含2至50個碳原子。在另一個實施方案中,L、L1、L2、L1-Ln、L1-Ln+1和/或Lq的烴鏈包含2至20個碳原子。在另一個實施方案中,所述烴鏈包含2至10個碳原子。在另一個實施方案中,所述烴鏈包含2至6個碳原子。在另一個實施方案中,所述烴鏈包含4至6個碳原子。在另一個實施方案中,所述烴鏈包含4至10個碳原子。在另一個實施方案中,所述烴鏈包含6個碳原子。在另一個實施方案中,所述烴鏈是己基鏈。
在本文所述的低聚物的骨架內這些連接部分的并入可以提供具有某些特征,如疏水性、親水性、兩親性等的低聚物。此外,這些連接部分的并入可以進一步用于將遞送基團彼此隔開或用于確定其間的間距,在需要這種間距的情況下。
在一個實施方案中,本發明的低聚物/綴合物/復合體包含遞送基團(Y)。在另一個實施方案中,根據本發明的低聚物、綴合物以及復合體包含遞送基團,所述遞送基團在式I、I(a-c)、II和/或II(a-d)中被稱作Y1-Yn和/或Yq;以及在式(A)、III(c-f)、 III(i)、III(j)、III(m-r)、IV(b-g)以及IV(j-o)中被稱作Y。術語“遞送基團”指的是化學基團或生物基團,所述基團使得含有這種基團的物質能夠被運送到所需的身體部位。在另一個實施方案中,遞送基團獨立地是膜滲透性基團、識別部分、配體、抗體、抗原、底物、抑制劑或其任何組合。在另一個實施方案中,膜滲透性基團包含至少一個帶正電荷的基團。
在另一個實施方案中,式I、II和/或II(b)的結構中的每一個包含至少一個遞送基團。在另一個實施方案中,式I、II和/或II(b)的結構中的每一個包含1個或2個遞送基團。在另一個實施方案中,式I、II和/或II(b)的結構中的每一個包含至少四個遞送基團。在另一個實施方案中,式I、II和/或II(b)的結構中的每一個包含至少三個遞送基團。在另一個實施方案中,式I、II和/或II(b)的結構中的每一個包含1至30個遞送基團。在另一個實施方案中,式I、II和/或II(b)的結構中的每一個包含18個遞送基團。在另一個實施方案中,式I、II和/或II(b)的結構中的每一個包含21個遞送基團。在另一個實施方案中,式I、II和/或II(b)的結構中的每一個包含24個遞送基團。在另一個實施方案中,式I、II和/或II(b)的結構中的每一個包含27個遞送基團。在另一個實施方案中,式I、II和/或II(b)的結構中的每一個包含30個遞送基團。
在另一個實施方案中,式I(a)、I(b)、II(a)、II(c)和/或II(d)的結構中的每一個包含至少三個遞送基團。在另一個實施方案中,式I(a)、I(b)、II(a)、II(c)和/或II(d)的結構中的每一個包含3個或6個遞送基團。在另一個實施方案中,式I(a)、I(b)、II(a)、II(c)和/或II(d)的結構中的每一個包含3至30個遞送基團。在另一個實施方案中,式I(a)、I(b)、II(a)、II(c)和/或II(d)的結構中的每一個包含18個遞送基團。在另一個實施方案中,式I(a)、I(b)、II(a)、II(c)和/或II(d)的結構中的每一個包含18個遞送基團。在另一個實施方案中,式I(a)、I(b)、II(a)、II(c)和/或II(d)的結構中 的每一個包含21個遞送基團。在另一個實施方案中,式I(a)、I(b)、II(a)、II(c)和/或II(d)的結構中的每一個包含24個遞送基團。在另一個實施方案中,式I(a)、I(b)、II(a)、II(c)和/或II(d)的結構中的每一個包含27個遞送基團。在另一個實施方案中,低聚物的式I(a)、I(b)、II(a)、II(c)和/或II(d)的結構中的每一個包含30個遞送基團。
在另一個實施方案中,本發明的低聚物/綴合物/復合體提供了1至8個遞送基團。在另一個實施方案中,本發明的低聚物/綴合物/復合體低聚物提供了4至10個遞送基團。在另一個實施方案中,本發明的低聚物/綴合物/復合體提供了5至10個遞送基團。在另一個實施方案中,本發明的低聚物/綴合物/復合體提供了4至20個遞送基團。在另一個實施方案中,本發明的低聚物/綴合物/復合體提供了3至18個遞送基團。在另一個實施方案中,本發明的低聚物/綴合物/復合體提供了3至30個遞送基團。在另一個實施方案中,本發明的低聚物/綴合物/復合體提供了6至12個遞送基團。在另一個實施方案中,本發明的低聚物/綴合物/復合體提供了6至18個遞送基團。在另一個實施方案中,本發明的低聚物/綴合物/復合體提供了18個遞送基團。在另一個實施方案中,本發明的遞送基團選自胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑以及其任何組合。
在一個實施方案中,低聚物的式I、I(a-c)、II、II(a-d)、III(c-j)、III(m-r)、IV(b-g)、IV(j-o)和/或結構(A)包含遞送基團Y、Y1-Yn和/或Yq。在另一個實施方案中,所述遞送基團是膜滲透性基團。術語“膜滲透性基團”指的是能夠穿透身體的膜,例如細胞膜、核膜等的基團。膜滲透性基團因此為合并有其的化合物提供膜穿透性或膜滲透性特征并且使得這些化合物能夠穿透到細胞、核等中。這些遞送基團因此用于將物質遞送到細胞和/或細胞區室中。在另一個實施方案中,Y、Y1-Yn和/或Yq是包含至少一個帶正電荷的基團的膜滲透性基團。在另一個實施方案中,所 述帶正電荷的基團選自由胺、組氨酸、胍、聚胍、咪唑、聚咪唑或其組合組成的組。在另一個實施方案中,所述帶正電荷的基團是胍。在另一個實施方案中,Y、Y1-Yn和/或Yq是胍。
在另一個實施方案中,Y、Y1-Yn和/或Yq獨立地是胍或胍的衍生物,諸如但不限于:

在另一個實施方案中,Y、Y1-Yn和/或Yq獨立地是組氨酸或組氨酸的衍生物,諸如但不限于諸如以下的組氨酸衍生物:

在一個實施方案中,式I、I(a-c)、II、II(a-d)、III(c-j)、III(m-r)、IV(b-g)、IV(j-o)和/或結構(A)的低聚化合物包含遞送基團Y、Y1-Yn和/或Yq,其中Y、Y1-Yn和/或Yq是識別部分。術語“識別部分”描述了借助于分子識別與特異性部位相互作用的物質;這種現象也被稱為“主客體化學”,其中分子精確地與其它分子相區別。在化學上,它表示相對于在相同的環境中存在的其它分子,某些分子與其它分子(或相同的物質)異常鍵合。這種現象涉及各種亞分子官能團的三維定位,這些官能團可以經由諸如氫鍵、疏水性相互作用、離子相互作用、或其它非共價鍵相互 作用等相互作用而形成分子之間的相互作用。分子識別的具體實例包括在環糊精中包括疏水性分子的系統,以及冠醚與堿金屬之間的相對簡單的相互作用、配體-受體系統到復雜系統,如蛋白質-蛋白質相互作用。
分子識別由靜態分子識別和動態分子識別組成。靜態分子識別被比作是鑰匙和鑰匙孔之間的相互作用;它是主體分子與客體分子之間1:1類型的配位反應。為了實現先進的靜態分子識別,需要制備適用于客體分子的識別位點。動態分子識別是通過識別客體分子使平衡動態地變成n:m類型的主客體復合體的分子識別反應。存在由主體分子的組合而形成的一些等同物。在超分子中出現的動態分子識別對于設計高功能性化學傳感器和分子裝置來說是必要的。因此,識別部分通常是形成生物對的一部分的任何物質,所述生物對諸如受體-配體、酶-底物、抗體-抗原、生物素-抗生物素蛋白等。
識別部分在本發明的背景下用于利用識別部分對與靶標締合的或存在于靶標中的生物部分的高親和力而將生物活性部分選擇性地運送到特異性靶標中。
在一個實施方案中,式I、I(a-c)、II、II(a-d)、III(c-j)、III(m-r)、IV(b-g)、IV(j-o)的結構和/或結構(A)包含遞送基團Y、Y1-Yn和/或Yq,其中Y、Y1-Yn和/或Yq是識別部分。在另一個實施方案中,所述識別部分是例如已知與通常存在于所需靶標中的受體結合的配體;可以結合通常存在于所需靶標中的酶的底物或抑制劑;結合通常存在于所需靶標中的抗原的抗體;通常存在于所需靶標中的抗體的抗原;可以與鏈霉抗生物素蛋白形成復合體的生物素化的部分;或可以與線粒體生物素形成復合體的含有抗生物素蛋白的部分。
在一個實施方案中,本文所述的低聚物/綴合物/復合體可以包括相同或不同的遞送基團(Y、Y1-Yn、Yq)并且因此可以包括如上文所述的若干個相同或不同的膜滲透性基團、若干個 相同或不同的識別部分以及膜滲透性基團和一個或多個識別部分的組合。
在一個實施方案中,本發明的低聚物/綴合物/復合體可以包括能夠轉化成遞送基團(Y、Y1-Yn、Yq)的一個或多個基團。這些基團在本文中也被稱為“前體遞送基團(pro-delivering group)”,包括例如可以化學轉化成遞送基團的官能團以及可以與遞送部分連接的官能團。代表性實例包括胺,所述胺可以例如通過與1h-吡唑-1-甲酰胺的簡單反應而轉化成胍,或可以通過加成反應而用于連接各種識別部分。另外的實例包括反應性基團,這個術語如本文所定義,所述反應性基團經過選擇而與識別部分中的官能團在化學上相容并且因此可以用于連接這些部分。
在一個實施方案中,被并入本文所述的低聚物/綴合物中的遞送基團和前體遞送基團任選地并且優選地受保護,即具有與其連接的保護基。在這種背景下適合于使用的保護基詳述于下文中。
在一個實施方案中,遞送基團(Y、Y1-Yn、Yq)或前體遞送基團可以直接或經由連接基團連接到低聚物/綴合物/復合體中的構建嵌段殘基。使遞送基團連接到低聚物骨架的連接基團被表示為上述式I、I(a-c)、II和/或II(a-d)的結構中的A1-An和/或Aq;并且在本文中也被稱為第二連接基團。在另一個實施方案中,第二連接基團用于使遞送部分以化學方式連接到低聚物內的構建嵌段殘基并且可以提供另外的所需特征,如疏水性、親水性以及兩親性。第二連接基團還能夠將遞送基團與低聚物骨架隔開。這種隔開在其中低聚物是寡核苷酸的情況下是特別有利的,這是因為否則,遞送基團可能會影響寡核苷酸在雜交(配對)相互作用、酶促反應等方面的必要活性。在另一個實施方案中,第二連接基團包括而不限于取代或未取代的飽和或不飽和烴鏈。
在另一個實施方案中,上述式I、I(a-c)、II和/或II(a-d)的結構中的A1-An和/或Aq是直鏈烷基。在另一個實施方案中, A1-An和/或Aq是支鏈烷基。在另一個實施方案中,A1-An和/或Aq是取代的直鏈烷基。在另一個實施方案中,A1-An和/或Aq是取代的支鏈烷基,其中取代基如上文對于“烷基”所限定。在另一個實施方案中,A1-An和/或Aq是被烷氧基取代的支鏈烷基。在另一個實施方案中,A1-An和/或Aq是未取代的直鏈烷基。在另一個實施方案中,所述烷基具有2-50個碳原子。在另一個實施方案中,所述烷基具有2-8個碳原子。在另一個實施方案中,A1-An和/或Aq是亞甲基。在另一個實施方案中,A1-An和/或Aq是亞乙基(CH2-CH2)。在另一個實施方案中,A1-An和/或Aq是亞丙基(CH2-CH2-CH2)。在另一個實施方案中,A1-An和/或Aq是亞丁基(CH2-CH2-CH2-CH2)。在另一個實施方案中,A1-An和/或Aq是亞己基(CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2)。在另一個實施方案中,A1-An和/或Aq是亞戊基(CH2-CH2-CH2-CH2-CH2)。在另一個實施方案中,A1-An和/或Aq各自獨立地是(CH2)s,其中s是1至10的整數。在另一個實施方案中,s是3。在另一個實施方案中,A1-An和/或Aq各自獨立地是亞甲基、亞乙基、亞丙基、亞丁基、亞戊基或亞己基。
在另一個實施方案中,A1-An和/或Aq獨立地是被至少一個雙鍵或三鍵、雜原子或其任何組合間隔的取代或未取代的烴鏈,其中所述雜原子選自由氧、氮以及硫組成的組。在另一個實施方案中,A1-An和/或Aq是取代或未取代的直鏈烷基醚。在另一個實施方案中,A1-An和/或Aq是取代或未取代的支鏈烷基醚。在另一個實施方案中,所述烷基醚具有2-50個碳原子。在另一個實施方案中,所述烷基醚具有2-8個碳原子。在另一個實施方案中,A1-An和/或Aq是取代或未取代的直鏈烷基磷酸酯。在另一個實施方案中,A1-An和/或Aq是取代或未取代的支鏈烷基磷酸酯。在另一個實施方案中,所述烷基磷酸酯具有2-50個碳原子。在另一個實施方案中,所述烷基磷酸酯具有2-8個碳原子。在另一個實施方案中,A1-An和/或Aq的烴鏈是脂族、脂環族和/ 或芳族鏈并且因此可以由例如烷基、烯基、炔基、環烷基以及芳基(這些術語如本文所定義)或其任何組合構成。
在另一個實施方案中,A1-An和/或Aq的烴鏈包含2至50個碳原子。在另一個實施方案中,A1-An和/或Aq的烴鏈包含2至20個碳原子。在另一個實施方案中,所述烴鏈包含2至10個碳原子。在另一個實施方案中,所述烴鏈包含2至6個碳原子。在另一個實施方案中,所述烴鏈包含4至6個碳原子。在另一個實施方案中,所述烴鏈包含4至10個碳原子。在另一個實施方案中,所述烴鏈包含2至8個碳原子。在另一個實施方案中,所述烴鏈包含2個碳原子。在另一個實施方案中,所述烴鏈包含3個碳原子。
在一個實施方案中,根據本發明的低聚物、綴合物以及復合體直接或經由第三連接基團連接到Z1、Z1'、Z2、Z2'。這種連接基團在本文中被稱作第三連接基團并且被表示為式I(a-c)、II(a)、II(c)、II(d)、III(e-j)、III(o-r)、IV(d-g)和/或IV(l-o)的結構的E。同樣,式II(b)中的橋連基團Fn+1'可以直接或經由連接基團連接到Z2',所述連接基團被表示為E'。在另一個實施方案中,E和/或E'是具有2-50個碳原子的取代或未取代的飽和或不飽和烴鏈。在另一個實施方案中,E和/或E'是具有2-50個碳原子的直鏈烷基。在另一個實施方案中,E和/或E'是具有2-8個碳原子的直鏈烷基。在另一個實施方案中,E和/或E'是具有2-50個碳原子的支鏈烷基。在另一個實施方案中,E和/或E'是具有2-8個碳原子的支鏈烷基。在另一個實施方案中,E和/或E'是具有2-50個碳原子的取代的直鏈烷基。在另一個實施方案中,E和/或E'是具有2-8個碳原子的取代的直鏈烷基。在另一個實施方案中,E和/或E'是具有2-50個碳原子的取代的支鏈烷基,其中取代基如上文對于“烷基”所限定。在另一個實施方案中,E和/或E'是具有2-8個碳原子的取代的支鏈烷基。在另一個實施方案中,E和/或E'是被烷氧基取代的支鏈烷基。在另一個實施方案中, E和/或E'是未取代的直鏈烷基。在另一個實施方案中,E和/或E'是己基(CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2)。在另一個實施方案中,E和/或E'是戊基。在另一個實施方案中,E和/或E'獨立地是被至少一個雙鍵或三鍵、雜原子或其任何組合間隔的取代或未取代的烴鏈,其中所述雜原子選自由氧、氮以及硫組成的組。在另一個實施方案中,E和/或E'是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基醚。在另一個實施方案中,E和/或E'是具有2-8個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基醚。在另一個實施方案中,E和/或E'是具有2-50個碳原子的取代或未取代的支鏈烷基醚。在另一個實施方案中,E和/或E'是具有2-8個碳原子的取代或未取代的支鏈烷基醚。在另一個實施方案中,E和/或E'是具有2-50個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基磷酸酯。在另一個實施方案中,E和/或E'是具有2-8個碳原子的取代或未取代的直鏈烷基磷酸酯。在另一個實施方案中,E和/或E'是具有2-50個碳原子的取代或未取代的支鏈烷基磷酸酯。在另一個實施方案中,E和/或E'是具有2-8個碳原子的取代或未取代的支鏈烷基磷酸酯。在另一個實施方案中,E和/或E'不存在。
在另一個實施方案中,E和/或E'的烴鏈包含2至20個碳原子。在另一個實施方案中,E和/或E'的烴鏈包含2至50個碳原子。在另一個實施方案中,所述烴鏈包含2至10個碳原子。在另一個實施方案中,所述烴鏈包含2至6個碳原子。在另一個實施方案中,所述烴鏈包含4至6個碳原子。在另一個實施方案中,所述烴鏈包含4至10個碳原子。在另一個實施方案中,所述烴鏈包含2至8個碳原子。
在一個實施方案中,本發明涉及一種綴合物,所述綴合物包含彼此共價連接的本發明的低聚物化合物和生物活性部分。在一個實施方案中,本發明的綴合物(式II、II(a-d)、IV、IV(a-o)、V、V(a-c)、VI和/或化合物24、120、33以及50)是遞送系統。在另一個實施方案中,本發明的遞送系統將生物活性部 分遞送到細胞中。在另一個實施方案中,式I、I(a-c)、III和/或III(a-r)的低聚物由至少一個反應性基團(在本文中表示為Z1-Z2)封端,如下文所進一步詳述,所述反應性基團能夠與所需的生物活性部分反應。本發明的低聚物因此包括一個或兩個反應性基團,這取決于將與其連接的生物活性部分的所需數目。類似地,根據生物活性部分的化學性質對每一個反應性基團進行選擇以與生物部分內存在的官能團在化學上相容。
在一個實施方案中,本發明的低聚化合物包含能夠結合生物活性部分的反應性基團(Z1-Z2)。根據所述優選的實施方案中的再另外的特征,Z1和/或Z2中的每一個是羥基、胺、鹵基、含磷基團(如亞磷酰胺)、C-酰胺、N-酰胺、羧基、硫醇、COOH、硫代酰胺、硫代羧基、烷氧基、硫代烷氧基、芳氧基、硫代芳氧基、肼、酰肼、環氧基、-N=C=S、NH-CO-NH2、NH-CS-NH2或其任何組合。在另一個實施方案中,這些反應性基團中的至少一個是受保護的反應性基團。在另一個實施方案中,Z1是反應性基團并且Z2是氫。在另一個實施方案中,Z1是氫并且Z2是反應性基團。在另一個實施方案中,Z1和Z2這兩者均是反應性基團。在另一個實施方案中,Z1和Z2是羥基。在另一個實施方案中,Z1和Z2是受保護的羥基。在另一個實施方案中,Z1和Z2中的至少一個是羥基或受保護的羥基。
在另一個實施方案中,式I、I(a-c)、III和/或III(a-r)的低聚化合物包含能夠結合生物活性部分的反應性基團(Z1-Z2)。在通過例如但不限于偶合反應或取代反應而結合生物活性部分后,Z1-Z2可以被衍生化以產生相應的Z1'和/或Z2'。應當了解的是,如果Z1和/或Z2是鹵素,則在與生物活性部分反應后,可以將鹵基從低聚結構中去除并且T將直接連接到F、E或L。還應當了解的是,如果Z1和/或Z2是羥基,則在結合生物活性部分后,-OH基團可以是-O-橋(Z1'或Z2');等等……。
如本文所用的術語“低聚物”描述了由兩個或更多個基本單元構成的化學物質、或化學物質的殘基,這兩個或更多個基本單元彼此以連續的方式以化學方式連接,從而形成這些單元的重復殘基的鏈,該鏈構成所述低聚物。
如本文所用的短語“構建嵌段”描述了用于組裝低聚物(該術語如本文所定義)的基本單元(在本文中被表示為“X”)。
如本領域所公知的那樣,術語“殘基”在本文中指的是分子的與另一分子進行化學連接的主要部分。
在一個實施方案中,構建本文所提供的低聚物的本發明的構建嵌段X1-Xn和/或Xq是彼此相同的、相似的(屬于相同的化合物家族)或不同的(屬于不同的化合物家族)。
在一個實施方案中,式I、I(a-c)、II以及II(a-d)的結構包含構建低聚化合物的構建嵌段殘基(在本文中被表示為“X1-Xn或Xq”);具有與其直接或間接連接的一個或多個,優選地兩個或更多個,更優選地三個遞送基團。可以通過提供相應的未經過修飾的低聚物并且通過使其與遞送基團或與遞送基團連接的連接基團連接對所述低聚物進行修飾來將所述遞送基團并入。或者,可以首先制備經過修飾的合并有遞送基團的構建嵌段,然后將它們組裝以形成低聚物。在任何情況下,對構建嵌段進行選擇以允許這種含有遞送基團的低聚物形成。
如在本發明的上下文中所用的術語“遞送(delivering)”或“遞送(delivery)”指的是使得物質能夠被運送到特定位置,并且更確切地說,運送到所需的身體靶標的行為,其中所述靶標可以是例如器官、組織、細胞以及細胞區室,如核、線粒體、細胞質等。在本文所述的低聚物中一個或多個反應性基團(Z1-Z2)以及遞送基團和前體遞送基團可以受保護基保護。所述保護基經過選擇而與低聚工藝和隨后的與生物活性部分的結合工藝在化學上相容。所述保護基因此經過選擇以使得它在獲得最終低聚物的途徑中所進行的各種合成和/或酶促工藝期間或之后為受保護 的基團提供選擇穩定性并且可以進一步根據將所述保護基去除所需的條件來加以選擇。這些條件不應當影響低聚物內存在的其它合乎需要的部分。如本文所用的術語“保護基”指的是在與分子中的反應性基團連接時選擇性地掩蔽、降低或防止反應性基團的反應性的基團。保護基的實例可以見于Green等,“《有機化學的保護基》(Protective Groups in Organic Chemistry)”,(Wiley,第2版,1991)以及Harrison等,“《有機合成方法簡編》(Compendium of Synthetic Organic Methods)”,第1-8卷(John Wiley and Sons,1971)中。在一個實施方案中,保護基是二甲氧基三苯甲基(DMT)。
在一個實施方案中,式I、I(a-c)、II和/或II(a-d)的X(A-Y)m由式XXIV的結構表示:

其中Y如上文所定義;并且n是0至5的整數。
在一個實施方案中,其中F是磷酸酯的式I、I(a-c)、II和/或II(a-d)的低聚物的F-X(A-Y)m構建嵌段的前體由化合物XXIVa的結構表示:

其中Y如上文所定義;并且n是0至5的整數。
在一個實施方案中,在F是磷酸酯時式I、I(a-c)、II和/或II(a-d)的低聚物的F-X(A-Y)m構建嵌段的前體由化合物XXIVb的結構表示:

其中Q是-NHC(O)CF3并且DMT指的是二甲氧基三苯甲基;并且n是1至5的整數。通過將一個或多個遞送基團(在本文中被表示為Q1-Qn)并入,Q部分將通過多個化學步驟轉化成Y,如實施例中所述。在另一個實施方案中,Q是:

本文所述的低聚化合物的綴合物和復合體I、I(a-c)、II、II(a-d)、III、III(a-r)、IV、IV(a-o)、V、V(a-c)和/或VI可以有效地用作遞送系統以在使其與所需的部分綴合或復合之后將所述所需的部分遞送到所需的身體靶標中。
在一個實施方案中,式II、II(a-c)、IV和/或IV(a-n)的低聚綴合物包含至少一個生物活性部分T1-T4。根據所述的優選實施方案中的再另外的特征,生物活性部分是治療活性劑、藥物、標記部分或其任何組合。在另一個實施方案中,治療活性劑是寡核苷酸、核酸構建體、反義序列、質粒、多核苷酸、氨基酸、肽、多肽、激素、類固醇、抗體、抗原、放射性同位素、化學治療劑、毒素、抗炎劑、生長因子或其任何組合。在另一個實施方案中,標記部分是熒光部分、放射性標記的部分、磷光部分、重金屬簇部分或其任何組合。
在一個實施方案中,如上文所定義的第三連接基團E與能夠結合與其連接的生物活性部分的反應性基團(在本文中被表示為“Z1和/或Z2”)或其衍生物(在本文中被表示為“Z1'和/或Z2'”)結合。在另一個實施方案中,T1、T2、T3和/或T4與L1-Ln、Lq中的一個或一個“F”結合。
在一個實施方案中,式II、II(a)、II(c)、II(d)、IV和/或IV(a-n)的綴合物以及式I、I(a-d)、III和/或III(a-r)的低聚物化合物分別包含相同的骨架,其中在使式I、I(a-d)、III和/或III(a-r)的低聚化合物經由Z1和/或Z2反應性基團與一個或多個生物活性部分綴合之后形成式II、II(a)、II(c)、II(d)、IV和/或IV(a-n)的綴合物,如下文所詳述。在這種綴合后,上述通式II、II(a)、II(c)、II(d)、IV和/或IV(a-n)中的T1和T2生物活性部分經由反應性基 團衍生物Z1'和/或Z2'連接到遞送系統。應當了解的是,在式II、II(a)、II(c)、II(d)、IV和/或IV(a-n)中T1-T2中的任一個不存在時,它被氫原子替換。
在一個實施方案中,遞送系統式I、I(a-c)、III和/或III(a-r)的低聚物化合物中反應性基團(例如Z1)是環氧基,所述環氧基與具有胺官能團的藥物反應并且形成綴合物-CH(OH)-CH2-NH-藥物部分。
反應性基團的性質可以基于與低聚物連接的生物活性部分的官能團來確定。
可以通過利用本文所述的遞送系統被有利地遞送到各種身體靶標中的生物活性部分包括例如治療活性劑、標記劑(部分)以及其組合,即標記的治療活性劑。
如本文所用的術語“生物活性部分”描述了在體內或體外具有生物功能和/或發揮一種或多種藥物活性,并且用于預防、治療、診斷或跟蹤處于任何階段以及任何受試者中的任何種類的醫學病況的分子、化合物、復合體、加合物以及合成物。
如本文所用的術語“治療活性劑”描述了發揮一種或多種藥物活性并且用于預防、改善或治療醫學病況的分子、化合物、復合體、加合物以及合成物。
可以被有利地并入本文所述的遞送系統中的治療活性劑的代表性實例包括而不限于激動劑、氨基酸、拮抗劑、核酸、受保護的核酸、DNA、RNA、修飾的DNA、修飾的RNA、siRNA、抗組胺、抗生素、抗原、抗抑郁劑、抗高血壓劑、抗炎劑、抗氧化劑、抗增殖劑、反義序列、抗病毒劑、化學治療劑、輔因子、脂肪酸、生長因子、半抗原、激素、抑制劑、配體、寡核苷酸、標記的寡核苷酸、核酸構建體、肽、多肽、多糖、放射性同位素、類固醇、毒素、維生素和放射性同位素以及其任何組合。化學治療劑的非限制性實例包括含有氨基的化學治療劑,如柔紅霉素(daunorubicin)、多柔比星(doxorubicin)、N-(5,5-二乙酰氧基戊 基)多柔比星、蒽環霉素(anthracycline)、絲裂霉素C(mitomycin C)、絲裂霉素A、9-氨基喜樹堿(9-amino camptothecin)、氨基蝶呤(aminopertin)、放線菌素(antinomycin)、N8-乙酰基亞精胺、1-(2-氯乙基)-1,2-二甲烷磺酰肼、博來霉素(bleomycin)、他利霉素(tallysomucin)、以及其衍生物;含有羥基的化學治療劑,如依托泊苷(etoposide)、喜樹堿、伊立替康(irinotecaan)、拓撲替康(topotecan)、9-氨基喜樹堿、紫杉醇(paclitaxel)、多烯紫杉醇(docetaxel)、埃斯波霉素(esperamycin)、1,8-二羥基-雙環[7.3.1]十三碳-4-烯-2,6-二炔-13-酮、胺癸汀(anguidine)、嗎啉代-多柔比星、長春新堿(vincristine)和長春堿(vinblastine)以及其衍生物;含有巰基的化學治療劑以及含有羧基的化學治療劑,以及含鉑藥劑,如順鉑(cisplatin)。
放射性同位素的實例包括細胞毒性放射性同位素,如β輻射發射體、γ發射體以及α-輻射發射物質。可用作細胞毒性劑的β輻射發射體的實例包括同位素,如鈧-46、鈧-47、鈧-48、銅-67、鎵-72、鎵-73、釔-90、釕-97、鈀-100、銠-101、鈀-109、釤-153、錸-186、錸-188、錸-189、金-198、鐳-212以及鉛-212。最有用的γ發射體是碘-131和銦-m 114。可與本發明一起使用的其它放射性同位素包括α-輻射發射物質,如鉍-212、鉍-213和At-211以及正電子發射體,如鎵-68和鋯-89。
可以用作細胞毒性劑的酶活性毒素和其片段的實例包括白喉A鏈毒素、白喉毒素的非結合活性片段、外毒素A鏈(來自綠膿桿菌(Pseudomonas aeruginosa))、志賀毒素(shiga toxin)、志賀樣毒素(verotoxin)、蓖麻毒素A鏈、相思豆毒素A鏈毒素、蒴蓮根毒素(modeccin)A鏈毒素、α-帚曲菌素毒素、相思子(Abrus precatorius)毒素、鵝膏菌素(amanitin)、美洲商陸抗病毒蛋白、油桐(Aleurites fordii)蛋白、石竹(dianthin)蛋白、美洲商陸(Phytolaca americana)蛋白(PAPI、PAPII以及PAP-S)、苦瓜(momordica charantia)抑制劑、麻瘋樹毒蛋白(curcin)、巴豆 毒素(crotin)、肥皂草(sapaonaria officinalis)抑制劑、白樹毒素(gelonin)、絲林霉素(mitogellin)、局限曲菌素(restrictocin)、酚霉素(phenomycin)、伊諾霉素(enomycin)以及單端孢菌素(tricothecenes)。
抗生素的非限制性實例包括吡羅克酮乙醇胺鹽(octopirox)、紅霉素(erythromycin)、鋅、四環素(tetracyclin)、三氯生(triclosan)、壬二酸和它的衍生物、苯氧基乙醇和苯氧基丙醇、乙酸乙酯、克林霉素(clindamycin)以及甲氯環素(meclocycline);皮脂抑制劑類(sebostat),如類黃酮;α羥基酸和β羥基酸。非類固醇抗炎劑的非限制性實例包括昔康類(oxicam),如吡羅昔康(piroxicam)、伊索昔康(isoxicam)、替諾昔康(tenoxicam)、舒多昔康(sudoxicam)以及CP-14,304;水楊酸鹽,如阿斯匹林(aspirin)、雙水楊酸(disalcid)、貝諾酯(benorylate)、三水楊酸膽堿鎂(trilisate)、沙泛匹林(safapryn)、索普匹林(solprin)、二氟尼柳(diflunisal)以及芬度柳(fendosal);乙酸衍生物,如雙氯芬酸(diclofenac)、芬氯酸(fenclofenac)、吲哚美辛(indomethacin)、舒林酸(sulindac)、托美丁(tolmetin)、伊索克酸(isoxepac)、呋羅芬酸(furofenac)、硫平酸(tiopinac)、齊多美辛(zidometacin)、阿西美辛(acematacin)、芬替酸(fentiazac)、佐美酸(zomepirac)、環氯茚酸(clindanac)、奧昔平酸(oxepinac)、聯苯乙酸(felbinac)以及酮咯酸(ketorolac);芬那酸鹽(fenamate),如甲芬那酸(mefenamic acid)、甲氯芬那酸(meclofenamic acid)、氟芬那酸(flufenamic acid)、尼氟芬那酸(niflumic acid)以及托芬那酸(tolfenamic acid);丙酸衍生物,如布洛芬(ibuprofen)、萘普生(naproxen)、苯洛芬(benoxaprofen)、氟比洛芬(flurbiprofen)、酮洛芬(ketoprofen)、非諾洛芬(fenoprofen)、聯苯丁酮酸(fenbufen)、吲哚洛芬(indopropfen)、吡洛芬(pirprofen)、卡洛芬(carprofen)、奧沙普秦(oxaprozin)、普拉洛芬(pranoprofen)、咪洛芬(miroprofen)、 硫洛芬(tioxaprofen)、舒洛芬(suprofen)、阿明洛芬(alminoprofen)以及噻洛芬酸(tiaprofenic);吡唑,如苯基保泰松(phenylbutazone)、羥基保泰松(oxyphenbutazone)、非普拉宗(feprazone)、阿扎丙宗(azapropazone)以及三甲保泰松(trimethazone)。
類固醇抗炎藥的非限制性實例包括而不限于皮質類固醇,如氫化可的松(hydrocortisone)、羥基曲安西龍(hydroxyltriamcinolone)、α-甲基地塞米松(alpha-methyl dexamethasone)、磷酸地塞米松(dexamethasone-phosphate)、二丙酸倍氯米松(beclomethasone dipropionate)、戊酸氯倍他索(clobetasol valerate)、地奈德(desonide)、去氧米松(desoxymethasone)、醋酸脫氧皮質酮(desoxycorticosterone acetate)、地塞米松(dexamethasone)、二氯松(dichlorisone)、二醋酸二氟拉松(diflorasone diacetate)、戊酸雙氟米松(diflucortolone valerate)、氟氫縮松(fluadrenolone)、氟氯奈德(fluclorolone acetonide)、氟氫可的松(fludrocortisone)、特戊酸氟米松(flumethasone pivalate)、氟西奈德(fluosinolone acetonide)、醋酸氟輕松(fluocinonide)、氟可丁酯(flucortine butylester)、氟可龍(fluocortolone)、醋酸氟潑尼定(fluprednidene acetate)(醋酸氟甲叉龍(fluprednylidene acetate))、氟縮酮氫可松(flurandrenolone)、哈西奈德(halcinonide)、醋酸氫化可的松(hydrocortisone acetate)、丁酸氫化可的松(hydrocortisone butyrate)、甲潑尼龍(methylprednisolone)、曲安奈德(triamcinolone acetonide)、可的松(cortisone)、可托多松(cortodoxone)、氟瑟奈德(flucetonide)、氟氫可的松、二醋酸二氟拉松(difluorosone diacetate)、氟羥可舒松(fluradrenolone)、氟氫可的松、二醋酸二氟樂松(diflurosone diacetate)、氟羥奈德(fluradrenolone acetonide)、甲羥松(medrysone)、安西法爾(amcinafel)、安西非特(amcinafide)、倍他米松(betamethasone) 和它的酯的平衡、氯潑尼松(chloroprednisone)、醋酸氯潑尼松(chlorprednisone acetate)、氯可托龍(clocortelone)、地西龍(clescinolone)、二氯松(dichlorisone)、二氟潑尼酯(diflurprednate)、氟氯奈德(flucloronide)、氟尼縮松(flunisolide)、氟米龍(fluoromethalone)、氟培龍(fluperolone)、氟潑尼松龍(fluprednisolone)、戊酸氫化可的松(hydrocortisone valerate)、環戊丙酸氫化可的松(hydrocortisone cyclopentylpropionate)、氫可他酯(hydrocortamate)、甲潑尼松(meprednisone)、帕拉米松(paramethasone)、潑尼松龍(prednisolone)、潑尼松(prednisone)、二丙酸倍氯米松(beclomethasone dipropionate)、曲安西龍(triamcinolone)以及其混合物。
抗氧化劑的非限制性實例包括抗壞血酸(維生素C)和它的鹽、脂肪酸的抗壞血酸酯、抗壞血酸衍生物(例如抗壞血酸磷酸鎂、抗壞血酸磷酸鈉、抗壞血酸山梨酸鹽)、生育酚(維生素E)、生育酚山梨酸酯、生育酚乙酸酯、生育酚的其它酯、丁基化羥基苯甲酸和它們的鹽、6-羥基-2,5,7,8-四甲基苯并二氫吡喃-2-甲酸(可以商品名TroloxR商購獲得)、沒食子酸和它的烷基酯,特別是沒食子酸丙酯、尿酸以及它的鹽和烷基酯、山梨酸和它的鹽、硫辛酸、胺(例如N,N-二乙基羥基胺、氨基胍)、巰基化合物(例如谷胱甘肽)、二羥基反丁烯二酸和它的鹽、氧代脯氨酸甜菜堿(lycine pidolate)、氧代脯氨酸精氨酸、去甲二氫愈創木酸、生物類黃酮、姜黃、賴氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸、超氧化物歧化酶、水飛薊素(silymarin)、茶葉提取物、葡萄皮/籽提取物、黑色素、以及迷迭香提取物。
維生素的非限制性實例包括維生素A以及它的類似物和衍生物:視黃醇、視黃醛、棕櫚酸視黃酯、視黃酸、維甲酸、異維甲酸(被統稱為視黃素)、維生素E(生育酚和它的衍生物)、維生素C(L-抗壞血酸以及它的酯和其它衍生物)、維生素B3(煙 酰胺和它的衍生物)、α羥基酸(如乙醇酸、乳酸、酒石酸、蘋果酸、檸檬酸等)和β羥基酸(如水楊酸等)。
激素的非限制性實例包括雄激素化合物和孕激素化合物,如甲睪酮(methyltestosterone)、雄甾酮(androsterone)、雄甾酮醋酸酯(androsterone acetate)、雄甾酮丙酸酯(androsterone propionate)、雄甾酮苯甲酸酯(androsterone benzoate)、雄甾酮二醇(androsteronediol)、雄甾酮二醇-3-醋酸酯、雄甾酮二醇-17-醋酸酯、雄甾酮二醇-3-17-二醋酸酯、雄甾酮二醇-17-苯甲酸酯、雄甾酮二酮(androsteronedione)、雄烯二酮(androstenedione)、雄烯二醇(androstenediol)、脫氫表雄甾酮(dehydroepiandrosterone)、脫氫表雄甾酮硫酸鈉、屈他雄酮(dromostanolone)、屈他雄酮丙酸酯、乙基雌烯醇、氟甲睪酮(fluoxymesterone)、苯丙酸諾龍(nandrolone phenpropionate)、癸酸諾龍(nandrolone decanoate)、呋喃丙酸諾龍(nandrolone furylpropionate)、環己烷-丙酸諾龍、苯甲酸諾龍、環己烷羧酸諾龍、雄甾酮二醇-3-醋酸酯-1-7-苯甲酸酯、氧甲氫龍(oxandrolone)、羥甲烯龍(oxymetholone)、司坦唑醇(stanozolol)、睪酮(testosterone)、睪酮癸酸酯、4-二氫睪酮、5α-二氫睪酮、睪內酯、17α-甲基-19-去甲睪酮以及其藥學上可接受的酯和鹽、以及上述任一種的組合、去氧孕烯(desogestrel)、地屈孕酮(dydrogesterone)、雙醋炔諾醇(ethynodiol diacetate)、甲羥孕酮(medroxyprogesterone)、左炔諾孕酮(levonorgestrel)、醋酸甲羥孕酮(medroxyprogesterone acetate)、己酸羥孕酮(hydroxyprogesterone caproate)、炔諾酮(norethindrone)、醋酸炔諾酮(norethindrone acetate)、異炔諾酮(norethynodrel)、烯丙雌醇(allylestrenol)、19-去甲睪酮、炔雌烯醇(lynoestrenol)、醋酸奎孕醇(quingestanol acetate)、美屈孕酮(medrogestone)、諾孕烯酮(norgestrienone)、地美炔酮(dimethisterone)、炔孕酮(ethisterone)、醋酸環丙孕酮(cyproterone acetate)、醋酸氯地 孕酮(chlormadinone acetate)、醋酸甲地孕酮(megestrol acetate)、諾孕酯(norgestimate)、甲基炔諾酮(norgestrel)、去氧孕烯(desogrestrel)、三甲孕酮(trimegestone)、孕二烯酮(gestodene)、醋酸諾美孕酮(nomegestrol acetate)、孕酮、5α-孕烷-3β,20α-二醇硫酸酯、5α-孕烷-3β,20β-二醇硫酸酯、5α-孕烷-3β-醇-20-酮、16,5α-孕烯-3β-醇-20-酮、4-孕烯-20β-醇-3-酮-20-硫酸酯、乙酰氧基孕烯醇酮(acetoxypregnenolone)、醋酸阿那孕酮(anagestone acetate)、環丙孕酮(cyproterone)、二氫孕酮(dihydrogesterone)、醋酸氟孕酮(flurogestone acetate)、孕諾二烯醇(gestadene)、醋酸羥孕酮(hydroxyprogesterone acetate)、羥甲孕酮(hydroxymethylprogesterone)、醋酸羥甲孕酮、3-酮去氧孕烯、甲地孕酮(megestrol)、醋酸美侖孕酮(melengestrol acetate)、諾塞甾酮(norethisterone)以及其混合物。
配體、抑制劑、激動劑、拮抗劑、輔因子等可以根據具體適應癥加以選擇。
根據本發明的一個優選的實施方案,治療活性劑是遺傳物質,即核酸劑,包括寡核苷酸、多核苷酸(核酸)、反義序列以及產生反義序列的寡核苷酸(這些如本文所定義)、染色體以及核酸構建體,如質粒。這些遺傳物質在本文中被統稱為核酸劑或寡核苷酸。
術語“質粒”指的是在細胞內獨立于染色體的DNA進行復制的DNA的環形、雙鏈單元。質粒最常存在于細菌中并且用于重組DNA研究中以在細胞之間轉移基因,用作載體以用于基因插入或遺傳工程用途。質粒常常是編碼抗生素抗性的基因位點。
如本文所用的術語“染色體”描述了在細胞核中承載細胞繁殖的化學“指令”并且由在蛋白質的核心周圍纏繞成螺旋狀的雙鏈DNA組成的小體。植物或動物的每一種物種均具有特征數目的染色體(在人類中有46條)。
術語“寡核苷酸”指的是核糖核酸(RNA)或脫氧核糖核酸(DNA)的單鏈或雙鏈低聚物或聚合物或其模擬物。這個術語包括由天然存在的堿基、糖以及共價核苷間鍵合(例如骨架)構成的寡核苷酸以及發揮類似功能的具有非天然存在的部分的寡核苷酸。該術語包括修飾的RNA或修飾的DNA。在另一個實施方案中,修飾的RNA和/或DNA包括受保護的堿基。在另一個實施方案中,所述RNA是小干擾RNA(siRNA)。
如本文所用的術語“分離的多核苷酸”指的是被分離并且以RNA序列、互補多核苷酸序列(cDNA)、基因組多核苷酸序列和/或復合多核苷酸序列(例如以上各項的組合)的形式提供的核酸序列。
如本文所用的術語“互補多核苷酸序列”指的是使用逆轉錄酶或任何其它RNA依賴性DNA聚合酶由信使RNA的逆轉錄產生的序列。隨后可以在體內或體外使用DNA依賴性DNA聚合酶將這種序列擴增。
如本文所用的術語“基因組多核苷酸序列”指的是源自于(分離自)染色體的序列并且因此它代表染色體的連續部分。
如本文所用的術語“復合多核苷酸序列”指的是如下序列,所述序列是至少部分互補的以及至少部分基因組的。復合序列可以包括編碼本發明的多肽所需的一些外顯子序列以及插入其間的一些內含子序列。內含子序列可以是任何來源的,包括其它基因,并且通常將包括保守的剪接信號序列。這些內含子序列還可以包括順式作用表達調節元件。
或者,寡核苷酸可以包括小干擾雙鏈體寡核苷酸[即小干擾RNA(siRNA)],所述寡核苷酸經由先前所述的RNA干擾(RNAi)機制引導mRNA進行序列特異性降解[Hutvagner和Zamore(2002)Curr.Opin.Genetics and Development 12:225-232]。
如本文所用的短語“雙鏈體寡核苷酸”指的是由單條自身互補型核酸鏈或由至少兩條互補的核酸鏈形成的寡核苷酸結 構或其模擬物。本發明的“雙鏈體寡核苷酸”可以由雙鏈RNA(dsRNA)、DNA-RNA雜交體、單鏈RNA(ssRNA)、分離的RNA(即部分純化的RNA、基本上純的RNA)、合成RNA以及重組產生的RNA構成。
小干擾雙鏈體寡核苷酸可以是主要由核糖核酸構成的寡核糖核苷酸。
用于產生能夠介導RNA干擾的雙鏈體寡核苷酸的說明提供于www.ambion.com中。
核酸構建體是使得多核苷酸能夠進行細胞表達并且通常包括多核苷酸或寡核苷酸和至少一種順式作用調節元件的物質。如本文所用的短語“順式作用調節元件”指的是多核苷酸序列,優選地啟動子,所述序列結合反式作用調節因子并且調節位于其下游的編碼序列的轉錄。
細胞類型特異性和/或組織特異性啟動子的實例包括啟動子,如具有肝臟特異性的白蛋白[Pinkert等,(1987)Genes Dev.1:268-277]、淋巴特異性啟動子[Calame等,(1988)Adv.Immunol.43:235-275];特別是,T細胞受體[Winoto等,(1989)EMBO J.8:729-733]和免疫球蛋白[Banerji等,(1983)Cell 33729-740]的啟動子;神經元特異性啟動子,如神經絲啟動子[Byrne等,(1989)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:5473-5477]、胰腺特異性啟動子[Edlunch等,(1985)Science 230:912-916]或乳腺特異性啟動子,如乳清啟動子(美國專利號4,873,316和歐洲申請公布號264,166)。核酸構建體還可以包括增強子,所述增強子可以與啟動子序列相鄰或遠離并且可以發揮上調由所述啟動子序列進行的轉錄的功能。
核酸構建體還可以包括適當的選擇標記和/或復制起點。優選地,所利用的核酸構建體是穿梭載體,所述穿梭載體可以在大腸桿菌中增殖(其中所述構建體包含適當的選擇標記和復制起點)并且對于在細胞中增殖或在所選擇的基因和組織中整合 來說是相容的。根據本發明的構建體可以是例如質粒、桿粒、噬菌粒、粘粒、噬菌體、病毒或人工染色體。
合適的構建體的實例包括但不限于pcDNA3、pcDNA3.1(+/-)、pGL3、PzeoSV2(+/-)、pDisplay、pEF/myc/cyto、pCMV/myc/cyto,它們中的每一種均可商購自英杰公司(Invitrogen Co.)(www.invitrogen.com)。逆轉錄病毒載體和包裝系統的實例是由加利福尼亞州圣地亞哥的Clontech公司(Clontech,San Diego,Calif.)出售的那些,包括Retro-X載體pLNCX和pLXSN,它們容許克隆到多個克隆位點中并且由CMV啟動子轉錄轉基因。還包括源自于Mo-MuLV的載體,如pBabe,其中轉基因將由5'LTR啟動子轉錄。
如在本發明的上下文中所用的術語“反義序列”具有與信使RNA的序列互補的核苷酸序列或與所述核苷酸序列有關。當將反義DNA或RNA添加到細胞中時,它與特異性信使RNA分子結合并且使該信使RNA分子失活,因此可以是一種用于基因療法的有用的工具。
反義序列還可以包括反義分子,所述分子是嵌合分子。“嵌合反義分子”是含有兩個或更多個在化學上不同的區域的寡核苷酸,這些區域各自由至少一個核苷酸構成。這些寡核苷酸通常含有至少一個區域,其中寡核苷酸經過修飾以賦予寡核苷酸以提高的對核酸酶降解的抗性、提高的細胞攝取、和/或提高的對靶多核苷酸的結合親和力。寡核苷酸的另外的區域可以用作能夠裂解RNA:DNA或RNA:RNA雜交體的酶的底物。這些酶的實例包括核糖核酸酶H,它是一種裂解RNA:DNA雙鏈體的RNA鏈的細胞核酸內切酶。核糖核酸酶H的活化因此引起RNA靶標的裂解,從而極大地提高寡核苷酸對基因表達的抑制的效率。因此,在使用嵌合寡核苷酸時,與和相同的靶區域雜交的硫代磷酸酯脫氧寡核苷酸相比,往往可以使用更短的寡核苷酸獲得相當的結 果。RNA靶標的裂解可以常規地通過凝膠電泳,以及如果有必要,通過本領域已知的相關核酸雜交技術來檢測。
嵌合反義分子可以兩種或更多種寡核苷酸、修飾的寡核苷酸的復合結構的形式形成,如上文所述。教導這些雜合結構的制備的代表性美國專利包括但不限于美國專利號5,013,830;5,149,797,這些美國專利中的每一件均以引用的方式完全并入本文。
將上述遺傳治療活性劑并入根據本發明的遞送系統中是非常有益的,這是因為(i)如上文所詳細論述的那樣,可以有利地使用這些藥劑通過干擾病況病因而不是干擾癥狀來治療醫學病況;以及(ii)這些藥劑在體內應用中的使用受限于它們對生物環境較差的抗性。因此,通過將這些藥劑并入本文所述的遞送系統中,實現了將其有效并且快速地遞送到細胞和細胞核中,從而克服了與其快速消除相關的限制。
可以有效地用作由根據本發明的遞送系統所遞送的生物活性部分的其它優選的治療活性劑包括氨基酸、肽、以及多肽(蛋白質)。
如本文所用的術語“標記部分”指的是可以在體外和體內用于診斷和跟蹤醫學病況的可檢測的部分、標簽或探針,并且包括例如發色團、磷光化合物和熒光化合物、重金屬簇、放射性標記(經過放射性標記的)化合物以及任何其它已知的可檢測的部分。
如本文所用的術語“發色團”指的是如下的化學部分,所述化學部分在連接到另一分子時使后者有色并且因此在應用各種分光光度測量時可見。
術語“熒光化合物”指的是在曝露于來自外部來源的輻射期間在特定的波長下發光的化合物。
術語“磷光化合物”指的是在沒有明顯的熱或外部激發的情況下由于磷的緩慢氧化而發光的化合物。
重金屬簇可以是例如在電子顯微鏡技術中用于例如標記的金原子簇。
放射性標記的化合物可以是幾乎任何合并有放射性同位素的化合物。放射性同位素是如下的元素,所述元素是α-輻射發射體、β-輻射發射體或γ-輻射發射體。
也可以用作標記部分的治療活性劑的實例是放射性標記的寡核苷酸,在所述寡核苷酸中合并有例如磷的同位素。也可以用作標記部分的治療活性劑的另一實例是與發色團、熒光化合物或熒光化合物連接的寡核苷酸。示例性發色團是熒光素。
在本發明的背景下所使用的生物活性部分中的任一種可以被并入到多種載體中或多種載體上,所述載體諸如但不限于脂質體、納米粒子、微粒以及聚合物,所述載體與遞送部分連接。
脂質體是由被包封在一個或多個磷脂層中的水性核心組成的人工微觀囊泡,用于將疫苗、藥物、酶或其它物質運送到靶細胞或靶器官中。
納米粒子或微粒是如下的微觀粒子,所述微觀粒子的尺寸以納米或微米來度量,可以用于在生物醫學應用中用作藥物載體或成像劑。
雖然如通式I、I(a-c)、II、II(a-d)、III、III(a-r)、IV和/或IV(a-o)中所示,遞送系統具有與生物活性部分連接的最多兩個反應性基團,但本文所述的綴合物在一個實施方案中包含兩個生物活性部分。在另一個實施方案中,式II(a)、II(c)、IV或IV(a-o)的綴合物包含一個生物活性部分。在另一個實施方案中,式II(a)、II(c)、IV或IV(a-o)的綴合物包含兩個生物活性部分。在另一個實施方案中,式II或II(b)的綴合物包含四個生物活性部分。在另一個實施方案中,式II或II(b)的綴合物包含三個生物活性部分。生物活性部分(T1-T4)可以是相同的、相似的(屬于相同的物質家族)或不同的。在一個實施方案中,T1是藥物。在另一個實施方案中,T1是藥物,T2是熒光標簽,并且COM1、COM2、 T3以及T4不存在。在另一個實施方案中,T1、T2、T3或T4是藥物和熒光標簽的組合。在另一個實施方案中,式II(a)、II(c)、II(d)、IV或IV(a-o)的綴合物的T1和T2這兩者均是熒光標簽。在另一個實施方案中,式II(a)、II(c)、II(d)、IV或IV(a-o)的綴合物的T1和T2這兩者均是染料。在另一個實施方案中,式II(a)、II(c)、II(d)、IV或IV(a-o)的綴合物的T1和T2這兩者均是熒光素。
因此,例如,生物活性部分可以包括治療活性劑和標記部分,所述標記部分將使得能夠檢測體內的活性劑。
在本發明的一個優選的實施方案中,與低聚化合物綴合的生物活性部分是熒光標簽并且通過靜電相互作用與遞送部分復合的生物活性物質是寡核苷酸。在另一個實施方案中,所述寡核苷酸是RNA、DNA或其組合。
在本發明的另一個優選的實施方案中,與遞送部分綴合的生物活性部分是寡核苷酸。
這些綴合物可以通過設計可以與寡核苷酸的5'端和/或3'端連接的遞送部分而形成。
如在隨后的實施例部分中所舉例說明,已經設計出這些遞送部分并且將它們成功地用于提供這些綴合物,通過適當地選擇用于通過適當的固相合成和/或酶促合成構建這種綴合物的構建嵌段、反應性基團以及保護基。
在一個實施方案中,式II和/或II(a-d)的綴合物由化合物23的結構呈現:

在一個實施方案中,式II或II(b)的綴合物由化合物42的結構呈現:

AUCGGACCUGCAUGUACGGAGAU(SEQ ID No:3)
UAGCCUGGACGUACAUGCCUCUA(SEQ ID No:4)
根據本發明的這個實施方案的綴合物可以被有利地用于將如上文所述的包括質粒、核酸構建體、反義序列以及核酸在內的各種寡核苷酸遞送到細胞中。
本文所述的綴合物通過含有生物活性部分而因此可以有效地用于將各種生物活性部分遞送到所需的身體部位中。這些綴合物特別可用于將各種生物活性部分遞送到細胞中。
將生物活性部分遞送到細胞中的方法
因此,根據本發明的另一個方面,提供了一種將生物活性部分遞送到靶標中的方法。在另一個實施方案中,所述靶標是細胞。在另一個實施方案中,生物活性部分是寡核苷酸。所述方法是通過使細胞與如上文所述的低聚物、綴合物或復合體,并且優選地與如上文所述的綴合物和寡核苷酸和/或核酸劑的復合體接觸來實現的。
根據另一個實施方案,提供了一種將寡核苷酸遞送到細胞中的方法,所述方法包括使根據本發明的低聚物或綴合物和寡核苷酸的復合體與所述細胞接觸,從而將所述寡核苷酸遞送到所述細胞中。在另一個實施方案中,所述寡核苷酸是RNA。在另一個實施方案中,所述寡核苷酸是DNA。在另一個實施方案中,所述寡核苷酸是RNA和DNA的組合。在另一個實施方案中,所述細胞是癌細胞。
根據另一個實施方案,提供了一種治療癌癥的方法,所述方法包括使根據本發明的低聚物或綴合物和寡核苷酸的復合體與癌細胞接觸,從而治療癌癥。
可以在體內或離體使細胞與綴合物和/或復合體進行接觸。當在離體進行時,可以通過使細胞與含有綴合物和/或復合體以及緩沖液的溶液在4℃至37℃范圍內的溫度下孵育來使所述細胞與綴合物和/或復合體接觸。
在一個優選的實施方案中,所述細胞可以是被維持在組織培養物中的動物細胞,如永生化或轉化的細胞系。這些包括可以從美國典型培養物保藏中心(American Type Culture Collection,貝塞斯達(Bethesda))獲得的許多細胞系,諸如但不限于:3T3(小鼠成纖維細胞)細胞、Rat1(大鼠成纖維細胞) 細胞、CHO(中國倉鼠卵巢)細胞、CV-1(猴腎)細胞、COS(猴腎)細胞、293(人類胚腎)細胞、HeLa(人類宮頸癌)細胞、HepG2(人類肝細胞)細胞、Sf9(昆蟲卵巢上皮)細胞等。
在另一個優選的實施方案中,所述細胞可以是原代細胞或次代細胞,這意指在從動物獲得所述細胞之后已經將所述細胞在培養物中維持相對短的一段時間。這些包括但不限于原代肝細胞和原代肌細胞等。通過切碎并且使用破壞細胞外基質的諸如胰蛋白酶或膠原酶之類的酶消化來分離組織內的細胞。組織由多種不同的細胞類型組成并且可以使用諸如梯度離心或抗體分選等純化方法來獲得純化量的優選細胞類型。舉例來說,使用珀可(Percoll)(西格瑪公司(Sigma))梯度離心將原代成肌細胞與污染的成纖維細胞分離。
在另一個優選的實施方案中,所述細胞可以是在原位或體內處于組織內的動物細胞,這意指沒有從組織或動物取出所述細胞。當在體內進行時,可以通過向有需要的受試者施用化合物來使細胞與綴合物接觸。
根據本發明的各個方面,本文所述的低聚物/綴合物和/或復合體本身或者作為藥物組合物的一部分可以被施用或以其它方式被利用。
根據本發明的另一個方面,提供了一種將生物活性部分遞送到細胞中的方法,所述方法包括使至少一個生物活性部分與低聚物連接,所述低聚物包含至少兩個骨架殘基,所述骨架殘基與使得所述低聚物能夠被運送到所需的身體部位的至少兩個遞送基團連接;在所述骨架殘基之間連接的至少一個連接基團;以及磷酸酯部分,所述磷酸酯部分在連接基團與骨架殘基之間連接;所述方法是通過使細胞與所述低聚物接觸來實現的。
根據另一個實施方案,提供了根據本發明的低聚物/綴合物和/或復合體用于將生物活性部分遞送到細胞中的用途。在另一個實施方案中,生物活性部分以靜電方式與低聚物和/或綴 合物結合,從而與所述低聚物和/或綴合物形成復合體。在另一個實施方案中,所述細胞是癌細胞。
根據另一個實施方案,提供了根據本發明的低聚物/綴合物和/或復合體用于制備用于治療癌癥的藥物的用途。
根據另一個實施方案,提供了根據本發明的綴合物用于診斷病況的用途,所述用途包括使根據本發明的綴合物與細胞接觸,從而將所述綴合物的標記部分遞送到所述細胞中以及診斷所述病況。
藥物組合物
因此,根據本發明的另一個方面,提供了一種藥物組合物,所述藥物組合物包含如本文所述的低聚物、綴合物或復合體以及藥學上可接受的載體。
如本文所用的“藥物組合物”指的是本文所述的低聚物、綴合物和/或復合體中的一種或多種連同諸如藥學上可接受的并且合適的載體和賦形劑等其它化學組分的制劑。藥物組合物的目的在于便于向生物體施用化合物。
在下文中,術語“藥學上可接受的載體”指的是不會對生物體造成顯著的刺激并且不會消除所施用的化合物的生物活性和特性的載體或稀釋劑。載體的實例是而不限于:丙二醇、鹽水、有機溶劑與水的乳液和混合物、以及固體(例如粉末狀)和氣體載體。
在本文中,術語“賦形劑”指的是被添加到藥物組合物中以進一步有助于施用化合物的惰性物質。賦形劑的實例包括而不限于碳酸鈣、磷酸鈣、各種糖以及類型的淀粉、纖維素衍生物、明膠、植物油以及聚乙二醇。
用于配制和施用藥物的技術可以見于“《雷明頓藥物科學》(Remington's Pharmaceutical Sciences)”,Mack Publishing Co.,Easton,PA,最新版中,該文獻以引用的方式并入本文。
在一個實施方案中,本發明的藥物組合物可以通過本領域公知的工藝,例如借助于常規的混合、溶解、造粒、制備糖衣丸、水磨、乳化、封裝、包封或凍干工藝來制造。
根據本發明供使用的藥物組合物因此可以通過常規的方式,使用有助于將低聚物、綴合物或復合體加工成可以供藥學上使用的制劑的包含賦形劑和助劑的一種或多種藥學上可接受的載體來配制。適當的制劑取決于所選擇的施用途徑。
對于注射,本文所述的低聚物、綴合物或復合體可以在水溶液中,優選地在生理學上相容的緩沖液,如漢克氏溶液(Hank's solution)、林格氏溶液(Ringer's solution)或生理鹽水緩沖液中,在存在或不存在諸如丙二醇、聚乙二醇等有機溶劑的情況下配制。
對于經粘膜施用,在制劑中使用滲透劑。這些滲透劑一般是本領域已知的。
對于口服施用,本文所述的低聚物、綴合物或復合體可以容易地通過將低聚物、綴合物或復合體與本領域公知的藥學上可接受的載體組合來配制。這些載體使得本發明的低聚物、綴合物或復合體能夠被配制成片劑、丸劑、糖衣丸、膠囊、液體、凝膠、糖漿、漿體、混懸液等,以用于由患者口服攝入。用于口服使用的藥理學制劑可以使用固體賦形劑,任選地研磨所得混合物,并且如果需要的話,在添加合適的助劑之后對顆粒的混合物進行加工以獲得片劑或糖衣丸芯來制備。合適的賦形劑特別是填充劑,如糖,包括乳糖、蔗糖、甘露醇或山梨糖醇;纖維素制劑,例如像玉米淀粉、小麥淀粉、米淀粉、馬鈴薯淀粉、明膠、黃蓍膠、甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉;和/或生理學上可接受的聚合物,如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。如果需要的話,可以添加崩解劑,如交聯聚乙烯吡咯烷酮、瓊脂或藻酸或其鹽,如藻酸鈉。
糖衣丸芯具有合適的包衣。為了這個目的,可以使用濃縮的糖溶液,所述溶液可以任選地含有阿拉伯樹膠、滑石、聚乙烯吡咯烷酮、卡波普凝膠、聚乙二醇、二氧化鈦、漆溶液以及合適的有機溶劑或溶劑混合物。可以將染料或顏料添加到片劑或糖衣丸包衣中以標示或表征活性劑量的低聚物、綴合物或復合體的不同組合。
可以口服使用的藥物組合物包括由明膠制成的推入配合式膠囊(push-fit capsule)以及由明膠和增塑劑(如甘油或山梨糖醇)制成的軟密封膠囊。推入配合式膠囊可以含有活性成分與填充劑(如乳糖)、粘合劑(如淀粉)、潤滑劑(如滑石或硬脂酸鎂)以及任選的穩定劑的混合物。在軟膠囊中,低聚物、綴合物或復合體可以溶解或懸浮于合適的液體,如脂肪油、液體石蠟或液體聚乙二醇中。此外,可以添加穩定劑。所有用于口服施用的制劑應當處在適用于所選擇的施用途徑的劑量。
對于經頰施用,組合物可以采用通過常規方式配制的片劑或糖錠的形式。
本文所述的低聚物、綴合物或復合體可以被配制用于例如通過推注或連續輸注進行腸胃外施用。注射用制劑可以存在于單位劑型中,例如存在于安瓿或任選地添加有防腐劑的多劑量容器中。所述組合物可以是于油性或水性媒介物中的混懸液、溶液或乳液,并且可以含有配制劑,如助懸劑、穩定劑和/或分散劑。
用于腸胃外施用的藥物組合物包括呈水溶性形式的低聚物、綴合物或復合體制劑的水溶液。此外,低聚物、綴合物或復合體的混懸液可以被制備成適當的油性注射混懸液和乳液(例如油包水、水包油或油包油包水乳液)。合適的親脂性溶劑或媒介物包括脂肪油,如芝麻油,或合成脂肪酸酯,如油酸乙酯、甘油三酯或脂質體。水性注射混懸液可以含有提高混懸液的粘度的物質,如羧甲基纖維素鈉、山梨糖醇或葡聚糖。任選地,混懸液 還可以含有一種或多種合適的穩定劑,所述穩定劑提高低聚物、綴合物或復合體的溶解度以允許制備高度濃縮的溶液。
或者,低聚物、綴合物或復合體可以呈粉末形式以在使用前使用合適的媒介物,例如無菌的無熱原的水復原。
本文所述的低聚物、綴合物或復合體還可以使用例如常規的栓劑基質,如可可脂或其它甘油酯配制成直腸組合物,如栓劑或保留灌腸劑。
本文所述的藥物組合物還可以包含凝膠相載體或賦形劑的合適固體。這些載體或賦形劑的實例包括但不限于碳酸鈣、磷酸鈣、各種糖、淀粉、纖維素衍生物、明膠以及聚合物,如聚乙二醇。
適合于在本發明的背景下使用的藥物組合物包括含有有效實現預期目的的量的活性成分的組合物。更確切地說,治療有效量意指低聚物、綴合物或復合體有效預防、緩解或改善疾病癥狀或延長所治療的受試者的存活期的量。
治療有效量的確定完全在本領域技術人員的能力范圍之內,特別是根據本文所提供的詳細公開內容。
對于在本發明的背景下使用的任何低聚物、綴合物或復合體,最初可以在動物中根據活性測定來估計治療有效量或劑量。舉例來說,可以在動物模型中制定劑量以實現包括如通過活性測定所確定的IC50在內的循環濃度范圍。這種信息可以用于更準確地確定人類的有用劑量。
本文所述的低聚物、綴合物或復合體的毒性和治療功效可以在實驗動物中通過標準藥物程序來測定,例如通過測定主題綴合物的EC50、IC50以及LD50(導致50%的測試動物死亡的致死劑量)。可以使用由這些活性測定和動物研究所獲得的數據來制定用于人類的劑量范圍。
劑量可以根據所使用的劑型和所利用的施用途徑而變化。確切的制劑、施用途徑以及劑量可以由單個醫師鑒于患者的 情況來選擇。(參見例如Fingl等,1975,“《治療學的藥理學基礎》(The Pharmacological Basis Therapeutics)”,第1章第1頁)。
劑量和時間間隔可以單獨地加以調整以提供足以維持所需作用的活性部分的血漿水平,這種血漿水平被稱作最低有效濃度(MEC)。每一種制劑的MEC將不同,但是可以根據體外數據來估計;例如,實現收縮動脈的50%-90%血管舒張所需的濃度。實現MEC所需的劑量將取決于個體特征和施用途徑。可以使用HPLC測定或生物測定來測定血漿濃度。
還可以使用MEC值來確定給藥時間間隔。應當使用如下的方案施用制劑,該方案在10%-90%的時間內,優選地在30%-90%并且最優選地在50%-90%的時間內維持血漿水平高于MEC。
當然,所要施用的組合物的量將取決于所治療的受試者、病痛的嚴重程度、施用方式、處方醫師的判斷等。
如果需要的話,本發明的組合物可以存在于包裝或分配裝置中,如FDA(美國食品和藥物管理局(U.S.Food and Drug Administration))批準的試劑盒,所述包裝或分配裝置可以含有一個或多個含有活性成分的單位劑型。所述包裝可以例如包含金屬或塑料箔,諸如但不限于泡罩包裝或加壓容器(用于吸入)。所述包裝或分配裝置可以附有用于施用的說明書。所述包裝或分配器還可以附有與容器締合的呈由管理藥物的制造、使用或銷售的政府機構所規定的形式的通告,該通告反映了該機構對用于人類或獸醫學施用的組合物的形式的批準。這種通告例如可以具有由美國食品和藥物管理局批準用于處方藥物的標簽或批準的產品說明書。在相容的藥物載體中配制的包含如本文所述的低聚物、綴合物或復合體的組合物也可以被制備,被放置于適當的容器中,并且被標記以用于治療所示的病況或診斷,這取決于所使用的生物部分。
因此,根據本發明的一個實施方案,根據低聚物、綴合物或復合體的所選擇的組分,本發明的藥物組合物被包裝在包裝材料中并且在印刷時在包裝材料中或包裝材料上被標示用于治療病況,在所述病況中,將生物部分遞送到某個身體靶標中是有益的。這些病況包括例如其中細胞內施用活性部分具有治療或診斷益處的任何醫學病況。
如上文所提到,對本文所述的低聚物、綴合物或復合體進行設計,同時考慮到可以組裝這些低聚物、綴合物或復合體的條件,鑒于其組分中的至少一些的相對高的反應性和不穩定性。因此,已經為此如下研發了特殊的合成方法。
根據本發明的另外的方面,提供了制備本文所述的低聚物、綴合物、以及構建嵌段的方法。在一個實施方案中,根據如實施例8中所呈現的合成方案來制備化合物38。在一個實施方案中,根據如實施例4中所呈現的合成方案來制備綴合物化合物24。在一個實施方案中,根據如圖2和實施例7中所呈現的合成方案來制備綴合物化合物23。在一個實施方案中,根據如實施例5中所呈現的合成方案來制備綴合物化合物33。在一個實施方案中,根據如實施例6中所呈現的合成程序來制備綴合物化合物120。
還涵蓋了用于形成低聚物、綴合物和復合體、以及所述低聚物、綴合物和復合體的基于磷酸酯的構建嵌段的前體單體。在一個實施方案中,本發明涉及單體前體化合物14。在另一個實施方案中,本發明涉及單體連接基團前體化合物16。在另一個實施方案中,本發明涉及單體分解前體化合物25。這些單體化合物的異構體和衍生物也由本發明所涵蓋。
在參閱以下實施例之后,本發明的另外的目的、優勢以及新穎特征對于本領域普通技術人員來說將變得顯而易見,所述實施例不意圖具有限制性。此外,如上文所描繪以及如以下權 利要求書部分中所要求保護的本發明的各個實施方案和方面中的每一個在以下實施例中得到實驗支持。
實施例
現在參考以下實施例,所述實施例連同上述說明一起以非限制性方式說明了本發明。
一般來說,本文所用的命名法以及本發明中所利用的實驗室程序包括分子、生化、微生物學以及重組DNA技術。這些技術在文獻中充分地闡明。參見例如“《分子克隆:實驗室手冊》(Molecular Cloning:A laboratory Manual)”,Sambrook等,(1989);“《寡核苷酸合成》(Oligonucleotide Synthesis)”,Gait,M.J.編著,(1984);“《核酸雜交》(Nucleic Acid Hybridization)”,Hames,B.D.和Higgins S.J.編著,(1985);“《轉錄和翻譯》(Transcription and Translation)”,Hames,B.D.和Higgins S.J.編著,(1984);“《動物細胞培養》(Animal Cell Culture)”,Freshney,R.I.編著,(1986),這些文獻均以引用方式并入,如同在本文中充分闡述一般。貫穿本文件提供了其它一般參考文獻。其中的程序被認為是本領域公知的并且為了方便讀者而提供。其中所含的全部信息以引用的方式并入本文。
實施例1
所有起始物質化合物和試劑均購自奧德里奇公司(Aldrich)。
制備N-(2-氰基乙氧羰基氧基)丁二酰亞胺(CEOC-O-丁二酰亞胺):

在氬氣氛下向2-氰基乙醇(7.23克,102mmol)在無水CH3CN(300ml)中的經過攪拌的溶液中添加N,N′-二丁二酰亞胺基碳酸酯(34.0克,133mmol),繼而添加吡啶(11.3ml,140mmol)。攪拌所得的懸浮液并且在約1小時之后變成澄清溶液。將溶液再攪拌6小時,然后在減壓下濃縮。將殘余物重新溶解在二氯甲烷(200ml)中,并且用飽和NaHCO3溶液(3×50ml)和飽和NaCl溶液(3×50ml)洗滌。然后將有機層經過無水Na2SO4干燥并且濃縮,得到呈白色固體狀的粗產物。通過與無水乙腈共蒸發從粗產物中去除痕量的吡啶。將所獲得的白色固體在減壓下干燥過夜,然后使用乙醚(150ml)研磨,得到20.23克(94%產率)的呈無色無定形粉末狀的部分純化的化合物1。當在干燥器中儲存一段較長的時間(1-2年)時,該部分純化的產物在室溫下是穩定的。質子和碳NMR譜證實該部分純化的化合物是均質的。通過硅膠色譜,使用50:50CH2Cl2:EtOAc混合物作為洗脫劑對產物進行進一步純化,得到呈白色結晶化合物狀的純化合物1(18.72克,87%產率)。
TLC:(50:50CH2Cl2:EtOAc)Rf=0.21;
熔點=105.5℃;
1H-NMR(CDCl3):δ=2.85(t,J=6.62Hz,2H),2.86(s,4H),4.45(t,J=5.96Hz)。
制備N,N′-雙-CEOC-2-甲基-2-硫代假脲
2-甲基-2-硫代假脲(化合物2):

將S-甲基異硫脲半硫酸鹽(5.29克,38.0mmol)懸浮在CH2Cl2(250ml)和飽和NaHCO3溶液(250ml)中。添加氰 基乙氧羰基氧基丁二酰亞胺(化合物1,20.2克,95.3mmol)并且將所得混合物攪拌2小時。然后分離有機相,使用DCM(2×200ml)萃取水相并且將合并的有機相經過Na2SO4干燥,過濾并且蒸發。將粗產物通過快速色譜,使用95:5AcOEt/DCM作為洗脫劑來純化,得到呈白色固體狀的化合物2(3.78克,35%產率)。
1H-NMR(CDCl3):δ=11.80(br s,1H),4.39(q,4H),2.80(t,4H),2.45(s,3H)。
產量:5.22克,95%。
實施例2
制備化合物14和其它基于雜環的低聚化合物。

制備化合物3

在0℃下經過20分鐘將乙醛(16.9mL)緩慢地添加到環己胺(34.3克,0.3mmol)在無水甲苯(15mL)中的溶液中。添加碳酸鉀(2.5克)并且將反應混合物攪拌10分鐘,然后升溫到室溫。將有機層放到高壓釜中,并且添加丙烯腈(68.5mL)。在160℃下將溶液攪拌6小時。將黑色反應混合物冷卻到室溫并且倒到乙醚(800mL)中。將沉淀物(參見化合物3)過濾并且用乙醚洗滌,得到40克(黃色固體,48%),其未經進一步純化即被使用。熔點:99℃。
制備化合物4:

將化合物3(10克,35.2mmol)溶解在濃HCl(5mL)和水(130mL)的溶液中。使所得混合物回流30分鐘,趁熱過濾并且冷卻到0℃。將黃色沉淀物(參見化合物4)收集,用水洗滌,干燥并且通過從甲醇中重結晶而純化,得到(白色晶體,6.6克,92%)。
熔點:108℃。Rf:0.49(在2:1的乙酸乙酯:己烷中)
制備化合物5:

在氬氣下在0℃下在30分鐘內將NaBH4(1.5克)添加到化合物4(5克,24.6mmol)在無水甲醇(250mL)中的溶液中。在室溫下將溶液再攪拌2小時。添加水(50mL)并且將所得混合物冷卻到0℃,然后使用濃HCL酸化到pH 1。將甲醇蒸發并且使用二氯甲烷(3×75mL)萃取產物,使用無水硫酸鈉干燥合并的萃取物。去除溶劑,得到呈白色結晶物質狀的產物(參見化合物5)(4.6克,92%)。
熔點:69℃。Rf:0.31(在2:1的乙酸乙酯:己烷中)。
H1NMR-(CDCl3):δ1.68(m,6H),2.45(m,6H),3.30(s,2H),4.83(s,1H)。
制備化合物6:

在室溫下在40分鐘期間將化合物5(10克,48.8mmol)在無水四氫呋喃(70mL)中的溶液逐滴添加到60%NaH(2.34克,58.5mmol)在四氫呋喃(100mL)中的漿液混合物中。向漿液反應混合物中,逐滴添加烯丙基溴(13mL,146mmol)。將反應混合物在50℃下在3小時期間攪拌并且在室溫下在16小時期間連續攪拌。
之后將反應混合物在減壓下蒸發至干燥,使用乙酸乙酯(250ml)、鹽水(200ml)萃取殘余物,并且將有機層經過無水硫酸鈉干燥,并且通過旋轉蒸發器濃縮成泡沫狀物。將產物(參見化合物6)在中和硅膠柱上通過柱色譜,使用100%己烷至(1:1的乙酸乙酯:己烷)的線性梯度純化。得到(11克,92%)的黃色油狀物。
Rf:0.38(在1:1的乙酸乙酯:己烷中)
H1NMR-(CDCl3):δ1.73(m,6H),2.36(m,6H),3.21(2H),3.94(m,2H),5.24(m,2H),5.83(m,1H)。
制備化合物7:

向化合物6(5克,20.4mmol)在二氯甲烷(100mL)中的冷(0℃)溶液中,逐滴添加間氯過苯甲酸的溶液(77%,5.49克,24.48mmol)。在室溫下將反應混合物攪拌16小時。將這一溶液用飽和亞硫酸氫鹽(20mL)萃取,繼而用飽和碳酸氫鈉(100mL)、水以及鹽水洗滌。將有機層經過無水硫酸鈉干燥,并且通過旋轉蒸發器濃縮成油狀物。將產物(參見化合物7)在中和硅膠柱上通過柱色譜,使用(1:1乙酸乙酯:己烷)作為洗脫劑純化,得到(4.93克,92%)。Rf:0.16(在1:1的乙酸乙酯:己烷中)。
制備化合物8:

向化合物7(3.2克,12.24mmol)在二烷(100mL)、水(50mL)以及乙腈中的溶液中添加6N硫酸溶液(4mL)。 將反應混合物在室溫下在5小時期間攪拌,繼而用飽和碳酸氫鈉溶液中和到pH 7.8。之后將反應混合物在減壓下蒸發至干燥,使用乙酸乙酯(250ml)、鹽水(200ml)萃取殘余物,并且將有機層經過無水硫酸鈉干燥,并且通過旋轉蒸發器濃縮成泡沫狀物。將產物(參見化合物8)在中和硅膠柱上通過柱色譜,使用乙酸乙酯作為洗脫劑來純化。得到(3.31克,96%)的油狀物。
Rf:0.25(在乙酸乙酯中)。
H1NMR-(CDCl3):δ1.68(m,6H),2.45(m,6H),3.30(s,2H),3.40(m,2H),3.59(m,2H),3.78(m,1H)。
制備化合物9:

向化合物8(10.31克,36.9mmol)在無水丙酮(100mL)和二甲氧基丙烷(100mL)中的溶液中添加對甲苯磺酸(300毫克)和無水硫酸鈉(10克)。在室溫下將反應混合物在30分鐘期間攪拌。將反應混合物過濾并且用飽和碳酸氫鈉溶液中和到pH 7.5。之后將反應混合物在減壓下蒸發至干燥,使用乙酸乙酯(250ml)、鹽水(200ml)萃取殘余物,并且將有機層經過無水硫酸鈉干燥,并且通過旋轉蒸發器濃縮成油狀物。將產物(參見化合物9)在中和硅膠柱上通過柱色譜,使用乙酸乙酯作為洗脫劑來純化。得到(9.59克,81.4%)的油狀物。
Rf:0.72(在乙酸乙酯中)。
H1NMR-(CDCl3):δ1.28,1.34(2s,6H),1.65(m,6H),2.47(m, 6H),3.35(s,2H),3.40(m,2H),3.9(m,2H),4.20(m,1H)。
制備化合物10:

將化合物9(3.19克,10mmol)在乙醇(95%,100mL)中的溶液冷卻到0℃。向反應混合物中分批添加NaOH(1.51克,37.75mmol)、水合肼(5mL)以及Ra-Ni在水中的漿液。將反應混合物在室溫下攪拌2小時,繼而在2小時期間回流。將熱溶液在硅藻土上過濾并且用乙醇(50mL)洗滌。之后將反應混合物在減壓下蒸發至干燥,并且將殘余物與甲苯共蒸發若干次直到NaOH沉淀為止。使黃色漿液溶液與二氯甲烷在1小時期間回流并且過濾。將上清液蒸發至干燥并且產物(參見化合物10)未經進一步純化即被用于下一步。
制備化合物11:

向來自前一步驟的化合物10在二氯甲烷(50mL)中的溶液中添加三乙胺(10mL)。將溶液冷卻到0℃,并且逐滴添加三氟乙酸酐(5mL)在二氯甲烷(50mL)中的溶液。在室溫下將反應混合物在30分鐘期間攪拌。之后將反應混合物在減壓下蒸發至干燥,使用乙酸乙酯(250ml)、鹽水(200ml)萃取殘余物,并且將有機層經過無水硫酸鈉干燥,并且通過旋轉蒸發器濃縮成油狀物。將產物(參見化合物11)在中和硅膠柱上通過柱色譜,使用(1:1的乙酸乙酯:己烷)作為洗脫劑純化。得到(4.3克,89.7%)的油狀物。
Rf:0.29(在1:1的乙酸乙酯:己烷中)
H1NMR-(CDCl3):δ1.28,1.34(2s,6H),1.65(m,6H),3.21(m,2H),3.30(s,6H),3.41(m,2H),3.9(m,2H),4.25(m,1H)。
制備化合物12:

將化合物11(6.19克,10mmol)溶解在(80:20的乙酸:水,100mL)溶液中,并且在室溫下在18小時期間攪拌。之后將反應混合物在減壓下蒸發至干燥,使用乙酸乙酯(250ml)、鹽水(200ml)萃取殘余物,并且將有機層經過無水硫酸鈉干燥,并且通過旋轉蒸發器濃縮成油狀物。產物(參見化合物12)未經進一步純化即被用于下一步。Rf:0.16(在7:3的乙酸乙酯:己烷中)。
制備化合物13:

將化合物12(13.2克,22.78mmol)與無水吡啶(50mL)在減壓下共蒸發兩次,之后將殘余物溶解在無水吡啶(100mL)中并且冷卻到0℃。在氬氣下向這一溶液中逐滴添加4,4'-二甲氧基三苯甲基氯(8.47克,25.06mmol)在無水吡啶(100ml)中的溶液。在添加之后,使反應混合物升溫到室溫,并且在5小時期間攪拌。之后將反應混合物在減壓下蒸發至干燥,使用乙酸乙酯(250ml)、鹽水(200ml)萃取殘余物,并且將有機層經過無水硫酸鈉干燥,并且通過旋轉蒸發器濃縮成泡沫狀物。將產物(參見化合物13)在中和硅膠柱上通過柱色譜,使用含有0.2%三乙胺的100%己烷至(7:3的乙酸乙酯:己烷)的混合物的線性梯度作為洗脫劑來純化,得到(12.66克,77%)。Rf:0.67(在7:3的乙酸乙酯:己烷中)。
H1NMR-(CDCl3):δ1.21(m,6H),1.44(m,6H),3.15(m,4H),3.25(s,6H),3.41(m,2H),3.78(s,6H),6.81-7.4(芳族化合物,13H)。
制備化合物14:

將化合物13(8.81克,10mmol)和四唑二異丙胺鹽(2.53克,15mmol)的混合物在高真空中在2小時期間干燥。之后,將燒瓶填充以氬氣并且添加無水乙腈。在氬氣下向反應混合物中逐滴注入N,N,N',N'-四異丙基亞磷酰二胺(4.52克,15mmol)在無水乙腈(20mL)中的溶液。在室溫下在氬氣下將反應混合物在16小時期間攪拌。之后將反應混合物在減壓下蒸發至干燥,使用乙酸乙酯(250ml)、鹽水(200ml)萃取殘余物,并且將有機層經過無水硫酸鈉干燥,并且通過旋轉蒸發器濃縮成泡沫狀物。將產物(參見化合物14)在中和硅膠柱上通過柱色譜,使用含有0.2%三乙胺的100%己烷至(1:1的乙酸乙酯:己烷)的混合物的線性梯度作為洗脫劑來純化,得到(9.83克,90.8%)。Rf:0.59(在1:1乙酸乙酯:己烷中)。
H1NMR-(CDCl3):δ1.12-1.18(m,18H),1.39(m,6H),2.4-2.5(m,2H),3.09(m,4H),3.15-3.25(8H),3.5-3.7(m,4H),3.8(s,6H),4.12(m,1H),6.81-7.4(芳族化合物,13H)。
實施例3
制備典型的連接基團前體(化合物16)

A.制備醇前體(化合物15):

向1,6-己二醇(37克,312.5mmol)在吡啶(200mL)中的經過冷卻(0℃)的溶液中逐滴添加二甲氧基三苯甲基氯(10.57克,31.25mmol)在吡啶(100mL)中的溶液。在攪拌2小時之后,添加甲醇(20mL)以使二甲氧基三苯甲基氯的剩余部分驟冷。將溶劑蒸發至干燥,并且用乙酸乙酯(250mL)/(2×250mL)鹽水萃取剩余部分。將有機層分離并且經過無水硫酸鈉干燥。將溶劑蒸發,并且將粗產物通過硅膠柱色譜,使用100%己烷至62:33:1的己烷:乙酸乙酯:吡啶的梯度純化。TLC:1:1的己烷:乙酸乙酯,Rf:0.57。產量:10克(76%)。

B.制備亞磷酰胺連接基團前體(化合物16):
向醇化合物15(4.34克,10.32mmol)中添加四唑(0.25克)并且在真空泵油中干燥2小時,將混合物溶解在無水乙腈(50mL)中。在室溫下向這一溶液中逐滴添加四(1-甲基乙基)二氨基磷酸2-氰基乙酯(4.9mL,15.43mmol)。在氬氣下攪拌18小時之后,添加三乙胺(2mL),并且蒸發溶劑。將所得產物用乙酸乙酯(200mL)與5%碳酸氫鈉(100mL)的組合萃取并且最終用鹽水(2×150mL)萃取。將有機相經過無水硫酸鈉干燥并且蒸發至干燥,并且將粗產物通過硅膠柱色譜,使用100%己烷至60:39:1的己烷:乙酸乙酯:吡啶的梯度純化。TLC:2:1的己烷:乙酸乙酯,Rf=0.63。產量:10.45克(68%)呈油狀。

實施例4
制備式V的化合物(化合物24)。

1.制備分解前體(化合物25)。

a.制備化合物26

在氬氣下向1,1,1-(三羥甲基)-乙烷(奧德里奇公司)(3.3克,27.47mmol)在無水吡啶(50mL)中的經過冷卻的溶液中逐滴添加二甲氧基三苯甲基氯(18.6克,54.94mmol)在無水吡啶(100mL)中的溶液。在室溫下將反應混合物攪拌18小時。將反應混合物用甲醇(20mL)處理。之后將反應混合物在減壓下蒸發至干燥,使用乙酸乙酯(250ml)、鹽水(200ml)萃取殘余物,并且將有機層經過無水硫酸鈉干燥,并且通過旋轉蒸發器濃縮成油狀物。將產物(化合物26)在中和硅膠柱上通過柱色譜,使用1:2的乙酸乙酯:己烷作為洗脫劑來純化。得到(8.44克,42%)的呈油狀的化合物26。TLC:Rf:0.41(在1:2的乙酸乙酯:己烷中)。
b.由化合物26制備化合物25。

將化合物26(8.44克,11.58mmol)和四唑二異丙胺鹽(2.97克,17.37mmol)的混合物在高真空中在2小時期間干燥。之后,將燒瓶填充以氬氣并且添加無水乙腈(70mL)。在氬氣下向反應混合物中逐滴注入N,N,N',N'-四異丙基亞磷酰二胺(5.5mL,17.37mmol)在無水乙腈(20mL)中的溶液。在氬氣下在室溫下將反應混合物在16小時期間攪拌,并且添加三乙胺(2mL)。之后將反應混合物在減壓下蒸發至干燥,使用乙酸乙酯(250ml)、鹽水(200ml)萃取殘余物,并且將有機層經過無水硫酸鈉干燥,并且通過旋轉蒸發器濃縮成泡沫狀物。將產物(化合物25)在中和硅膠柱上通過柱色譜,使用含有0.2%三乙胺的100%己烷至(1:2的乙酸乙酯:己烷)的混合物的線性梯度作為洗脫劑來純化,得到(9.85克,90.14%)呈白色固體狀的化合物25。TLC:Rf:0.57(在1:2的乙酸乙酯:己烷中)。
2.組裝式V化合物(化合物24)。
a.使化合物25與化合物17縮合以獲得化合物27。

使用以每克1mmol具有3'-丁二酰基己醇的聚苯乙烯珠粒(100毫克)(王樹脂(Wang resin))進行化合物24(式V化合物)的合成。在氬氣和小型攪拌器下將珠粒放在燒結玻璃中。向珠粒中添加化合物25(1克,1.08mmol)在無水乙腈(3mL)中的溶液,繼而添加0.45M四唑在無水乙腈中的溶液(3mL)。在室溫下將溶液攪拌1小時。將所得珠粒過濾并且用甲醇(10mL)洗滌,繼而用二氯甲烷(DCM,10mL)洗滌。
應當了解的是,如本文以下所述的合成可以使用具有不同種類的反應性基團(即酯、醇、胺等)的不同種類的樹脂進行。
然后將珠粒用5%的二甲基氨基吡啶在DCM中的溶液(3mL)和(1:8.5:0.5的乙酸酐:四氫呋喃:2,6-二甲基吡啶)的溶液(3mL)覆蓋。將反應混合物攪拌30秒,繼而抽吸并且用甲醇(10mL)洗滌,繼而用二氯甲烷(DCM,10mL)洗滌。
通過在攪拌下在30秒內添加碘溶液(0.02M的THF/吡啶/H2O(70:20:10)溶液)(3mL)來進行氧化步驟。繼而抽吸并且用甲醇(3×10mL)洗滌,繼而用二氯甲烷(DCM,3×10mL)洗滌。
通過添加2%二氯乙酸的二氯甲烷溶液(2mL)來進行脫除保護基二甲氧基三苯甲基的步驟。在抽吸并且用甲醇(10mL)洗滌,繼而用二氯甲烷(DCM,10mL)洗滌之后,將脫除保護基步驟重復所需的次數,直到不存在粉紅色為止。
b.使化合物27與化合物14縮合以獲得化合物28。

向來自前一步驟的所得珠粒(化合物27)中添加化合物14(1.16克,1.08mmol)在無水乙腈(3mL)中的溶液,繼而添加0.45M四唑在無水乙腈中的溶液(3mL)。在室溫下將溶 液攪拌1小時。將所得珠粒過濾并且用甲醇(10mL)洗滌,繼而用二氯甲烷(DCM,10mL)洗滌。
然后將珠粒用5%的二甲基氨基吡啶在DCM中的溶液(3mL)和(1:8.5:0.5的乙酸酐:四氫呋喃:2,6-二甲基吡啶)的溶液(3mL)覆蓋。將反應混合物攪拌30秒,繼而抽吸并且用甲醇(10mL)洗滌,繼而用二氯甲烷(DCM,10mL)洗滌。
通過在攪拌下在30秒內添加碘溶液(0.02M的THF/吡啶/H2O(70:20:10)溶液)(3mL)來進行氧化步驟。繼而抽吸并且用甲醇(3×10mL)洗滌,繼而用二氯甲烷(DCM,3×10mL)洗滌。
通過添加2%二氯乙酸的二氯甲烷溶液(2mL)來進行脫除保護基二甲氧基三苯甲基的步驟。在抽吸并且用甲醇(10mL)洗滌,繼而用二氯甲烷(DCM,10mL)洗滌之后,將脫除保護基步驟重復所需的次數,直到不存在粉紅色為止。
c.使連接基團前體化合物16與化合物28縮合以獲得化合物29。

向來自前一步驟的所得珠粒中添加連接基團前體化合物16(1克,1.08mmol)在無水乙腈(3mL)中的溶液,繼而添加0.45M四唑在無水乙腈中的溶液(3mL)。
如前一步驟(b)中所述重復循環,獲得化合物29。
為了得到化合物24(式V的化合物),重復上述步驟b和c,以得到化合物30。

d.使化合物30與6-FAM縮合以獲得化合物31。


根據如步驟1中所述的循環,使由步驟c產生的珠粒(化合物30)與6-FAM(格倫研究所(Glen research))反應,獲得化合物31。
e.脫除保護基和胍基化(guanidization)以獲得化合物24(式V的化合物)。
在暗處將化合物31與濃氫氧化銨(6mL)在密封管中混合,并且加熱到60℃,持續18小時。在冷卻到0℃之后,將水溶液離心,過濾并且將上清液蒸發至干燥,獲得呈球粒狀的如下物質:

將所得球粒(化合物32)用1H-吡唑-1-甲脒鹽酸鹽(奧德里奇公司)(每一個氨基5當量)在5%碳酸鈉(5ml)中的溶 液處理。將溶液加熱到50℃,持續24小時。將反應混合物冷卻到室溫。將粗產物溶解在去離子的二次蒸餾的DEPC處理過的水(1ml)中,并且在Sephadex(葡聚糖凝膠)G-25上純化,得到熒光化合物24(式V的化合物),該化合物即可被遞送到細胞中。

實施例5
在這個實施例中,我們將描述Y形綴合物(化合物33)的合成。

1.使化合物14與連接基團前體化合物16連續縮合以獲得如下的低聚化合物:

使用以每克1mmol具有3'-丁二酰基己醇的聚苯乙烯珠粒(100毫克)(王樹脂)進行化合物33的合成。在氬氣和小型攪拌器下將珠粒放在燒結玻璃中。向珠粒中添加化合物14(1.16克,1.08mmol)在無水乙腈(3mL)中的溶液,繼而添加0.45M四唑在無水乙腈中的溶液(3mL)。在室溫下將溶液攪拌1小時。將所得珠粒過濾并且用甲醇(10mL)洗滌,繼而用二氯甲烷(DCM,10mL)洗滌。
應當了解的是,如本文以下所述的合成可以使用具有不同種類的反應性基團(即酯、醇、胺等)的不同種類的樹脂進行。
然后將珠粒用5%的二甲基氨基吡啶在DCM中的溶液(3mL)和(1:8.5:0.5的乙酸酐:四氫呋喃:2,6-二甲基吡啶)的溶液(3mL)覆蓋。將反應混合物攪拌30秒,繼而抽吸并且用甲醇(10mL)洗滌,繼而用二氯甲烷(DCM,10mL)洗滌。
通過在攪拌下在30秒內添加碘溶液(0.02M的THF/吡啶/H2O(70:20:10)溶液)(3mL)來進行氧化步驟。繼而抽吸并且用甲醇(3×10mL)洗滌,繼而用二氯甲烷(DCM,3×10mL)洗滌。
通過添加2%二氯乙酸的二氯甲烷溶液(2mL)來進行脫除保護基二甲氧基三苯甲基的步驟。在抽吸并且用甲醇(10mL)洗滌,繼而用二氯甲烷(DCM,10mL)洗滌之后,將脫除保護基步驟重復所需的次數,直到不存在粉紅色為止。
2.使化合物19(已脫除保護基)與連接基團前體化合物16縮合以獲得化合物34。

向來自前一步驟的所得珠粒中添加連接基團前體化合物16(1克,1.08mmol)在無水乙腈(3mL)中的溶液,繼而添加0.45M四唑在無水乙腈中的溶液(3mL)。
如前一步驟1中所述重復循環,獲得化合物34。
為了獲得低聚化合物(化合物35),根據需要重復步驟1和2,以獲得所需的分子量。

在最后的縮合之后,可以使羥基與分解分子(化合物25)縮合,繼而進行這個實施例中如上的縮合步驟1和2以獲得如下Y形化合物前體(化合物36):


下一步是如實施例4中所述用6-FAM標記,獲得化合物37。


下一步是如實施例4中所述脫除保護基,之后胍基化以獲得Y形綴合物,即化合物33。

實施例6
制備式V(b)的化合物(化合物120)

如上文在實施例3和4中所述獲得化合物14和化合物27。應當了解的是,如本文以下所述的合成可以使用具有不同種類的反應性基團(即酯、醇、胺等)的不同種類的樹脂進行。
使化合物27與化合物14進行循環縮合以獲得化合物118
向如上文在實施例4的步驟2b中所述的化合物27的珠粒中添加化合物14(1克,1.08mmol)在無水乙腈(3mL)中的溶液,繼而添加0.45M四唑在無水乙腈中的溶液(3mL)。將這一循環縮合重復8次,獲得化合物118。

其中D是NH(C=O)CF3。
使化合物118與6-FAM縮合以獲得化合物119

在與上文對于重復單元縮合所述的條件類似的條件(即四唑、封端、I2氧化以及含二氯乙酸的DCM)中,使由前一步驟產生的珠粒(化合物118)與6-FAM(格倫研究所)反應,獲得化合物119。
脫除保護基和胍基化以獲得化合物120
在暗處將化合物119與濃氫氧化銨溶液(6mL)和甲胺溶液(33%的乙醇溶液,2mL)(奧德里奇公司)在密封管中混合,并且加熱到60℃,持續18小時。在冷卻到0℃之后,將水溶液離心,過濾并且將上清液蒸發至干燥,獲得呈球粒狀的如下物質:

將所得球粒(化合物119a)用1H-吡唑-1-甲脒鹽酸鹽(奧德里奇公司)(每一個氨基5當量)在5%碳酸鈉(5ml)中的溶液處理。將溶液加熱到50℃,持續24小時。將反應混合物冷卻到室溫。將粗產物溶解在去離子的二次蒸餾的DEPC處理過的水(2ml)中,并且在Sephadex(葡聚糖凝膠)G-25上純化,得到熒光化合物120,該化合物即可被遞送到細胞中。

實施例7
制備化合物23。

根據以下步驟制備化合物23:
1.CPG(可控孔徑玻璃)的衍生化。

使用具有孔徑的以每克35微摩爾負載3'-丁二酰基己醇的可控孔徑玻璃(CPG)載體進行化合物23的合成。
根據如由Gait在“《寡核苷酸合成》(oligonucleotide synthesis)”,IRL Press(1984),第47頁中所述的一般程序制備化合物23。通過將2%三氯乙酸的二氯甲烷溶液添加到100mg的DMT-載體中來脫除保護基二甲氧基三苯甲基(DMT)以開始進行低聚聚合物的合成。將反應混合物在室溫下靜置30秒,繼而用甲醇(2×10mL)洗滌并且用二氯甲烷(2×10mL)洗滌。
2.使化合物17與化合物14連接以獲得化合物19。

使用具有孔徑的以每克35微摩爾負載3'-丁二酰基己醇(化合物17)的可控孔徑玻璃(CPG)載體進行化合物19的合成。繼而在Applied Biosystems 381A DNA合成器上,使用標準脫氧核苷亞磷酰胺使化合物14縮合,如由Beaucage等,1981,Tetrahedron Letters 22,5843-5846所述。
3.制備化合物20:
使用上述方案使化合物14再縮合兩次以獲得化合物20。

其中Q是NHCOCF3。
使用2%三氯乙酸的二氯甲烷溶液將化合物19脫除保護基,之后進行縮合、氧化以得到以下低聚化合物20。在Applied Biosystems 381A DNA合成器上使用標準脫氧核苷亞磷酰胺以0.35mmol的規模制備低聚聚合物,如由Beaucage等,1981,Tetrahedron Letters 22,5843-5846所述。
使用Beaucage方案使化合物14縮合三次,得到化合物20。
4.使熒光素與化合物20連接以獲得化合物21。

其中Q是NHCOCF3。
使用2%三氯乙酸的二氯甲烷溶液將化合物20脫除保護基,之后與熒光素-(二叔丁酸酯)-六亞甲基-亞磷酰胺(FAM-HPA,格倫研究所)縮合,該FAM-HPA被添加到未受保 護的化合物20的5'-羥基上,基本上如由Beaucage等,1981,Tetrahedron Letters 22,5843-5846所述。
5.制備化合物22

將化合物21與濃氫氧化銨在密封管中混合,并且加熱到60℃,持續18小時。在冷卻到室溫之后,將水溶液傾析并且蒸發至干燥,得到呈球粒狀的化合物22。
6.制備化合物23

將所得球粒(化合物22)用1H-吡唑-1-甲脒鹽酸鹽(奧德里奇公司)(50當量)在5%碳酸鈉(5ml)中的溶液處理。將溶液加熱到50℃,持續24小時。將反應混合物冷卻到室溫。將粗產物(參見化合物23)溶解在去離子的二次蒸餾水(1ml)中,并且通過HPLC純化。化合物23即可被遞送到細胞中。
實施例8
制備連接有脫氧寡核苷酸片段的低聚聚合物遞送部分的綴合物
這個實施例說明了在線合成DNA片段,之后通過使化合物14連續縮合來合成聚合物,之后使繼續合成的另一DNA片段縮合,這種合成的全部均是在相同的聚合物載體上進行的。
應當了解的是,這個實施例不限于特定DNA序列的合成,而是可以通過這種方法合成任何DNA序列,之后進行一定次數 的化合物14的縮合。
使核酸與低聚雜脂環部分連接。
A.制備與低聚雜脂環部分連接的序列3'-AATTCGACTGAC-OH-5'的寡脫氧核苷酸以及它的互補序列。

AATTCGACTGAC(SEQ ID No:8)
GTCAGTCG(SEQ ID No:9)
使用具有孔徑的以每克35微摩爾負載3'-丁二酰基己醇(化合物17)的可控孔徑玻璃(CPG)載體進行化合物38的合成。在Applied Biosystems 381A DNA合成器上使用標準脫氧核苷亞磷酰胺以0.35mmol的規模制備序列3'-AATTCGACTGAC-OH-5'(EcoR1限制性內切酶的限制性位點序列)的12聚體寡脫氧核苷酸,繼而使化合物14連續縮合,并且使互補序列3'-GTCAGTCG-5'縮合,繼而使FAM-HPA縮合,如上文所述。使用如由Beaucage等,1981,Tetrahedron Letters 22, 5843-5846所述的方案。通過用濃氫氧化銨處理聚合物載體來使化合物39脫離CPG樹脂,繼而將熒光素標記的產物使用Sephadex(葡聚糖凝膠)G-25純化。化合物38即可用于細胞攝取。這個實施例說明了在線合成RNA片段,之后通過使化合物14連續縮合來合成聚合物,之后使繼續合成的另一RNA片段縮合,這種合成的全部均是在相同的聚合物載體上進行的。
應當了解的是,這個實施例不限于特定RNA序列的合成,而是可以通過這種方法合成任何RNA序列,之后進行一定次數的化合物14的縮合。
RNA合成、脫除保護基以及純化方案:序列3'-AUCGGACCUGCAUGUACGGAGAU的寡脫氧核苷酸和它的互補序列5'-(F)-UAGCCUGGACGUACAUGCCUCUA以及與低聚雜脂環部分的連接。

使用具有孔徑的以每克35mmol負載3'-丁二酰基己醇的可控孔徑玻璃(CPG)載體進行化合物40的合成。將該載體放入裝配到394ABI機器上的柱中并且如上文所述使其與化合物14反應,繼而進行RNA合成,并且根據需要再次與化合物14縮合,繼而進行RNA合成并且最后與熒光素縮合。使用由 制造商(格倫研究所)寫出的標準步驟循環合成RNA分子,其中對幾個等待步驟作出改動,如下文所述。單體是具有標準保護基的RNA亞磷酰胺(格倫研究所)(N6-苯甲酰基-5'-O-二甲氧基三苯甲基腺苷-2'-(三異丙基甲硅烷氧甲基)TOM-3'-O--N,N'-二異丙基-2-氰基乙基亞磷酰胺、5'-O-二甲氧基三苯甲基尿苷-2'-TOM-3'-O--N,N'-二異丙基--2-氰基乙基亞磷酰胺、N2-異丁酰基-5'-O-二甲氧基三苯甲基鳥苷-2'-TOM-3'-O--N,N'-二異丙基-2-氰基乙基亞磷酰胺以及N4-苯甲酰基-5'-O-二甲氧基三苯甲基胞苷-2'-TOM-3'-O---N,N'-二異丙基-2-氰基乙基亞磷酰胺(來自格倫研究所),以在乙腈(CH3CN)中0.15M的濃度使用,并且偶合時間是7.5分鐘)。活化劑是硫代四唑(0.25M)。對于PO-氧化,使用碘/水/吡啶。用于合成的所有試劑也均是來自格倫研究所。

脫除保護基-I(化合物裂解、堿基和磷酸酯基脫除保護基)
在完成合成之后,將可控孔徑玻璃(CPG)轉移到帶螺旋蓋的小瓶(費舍爾公司(Fisher),目錄號:03-340-5N)或帶螺旋蓋的無核糖核酸酶的微量離心管中。在55℃下使用1.0mL乙醇氨混合物[氨:乙醇(3:1)]使寡核苷酸從CPG裂解,同時將堿基和磷酸酯基脫除保護基,持續6小時至過夜。將小瓶在冰上短暫地冷卻,然后將乙醇氨混合物轉移到新的微量離心管中。將CPG用50%乙腈的0.25mL部分洗滌3次,并且凍干。將粗產物溶解在1H-吡唑-1-甲脒鹽酸鹽(奧德里奇公司)(50當量)在5%碳酸鈉(5ml)中的溶液中。將異質溶液加熱到50℃,持續24小時。將約1.75mL的溶液最大限度地平分到兩個微量離心管中,蓋緊,然后在-80℃下冷卻15分鐘,之后在speed vac(真空離心干燥濃縮機)/凍干器中干燥約90分鐘。
脫除保護基-II(去除2'TOM基團)
將所獲得的白色殘余物在200μL的三乙胺三氫氟酸鹽(TEA.3HF,奧德里奇公司)中重懸,并且在65℃下加熱1.5小時以去除2'位上的叔丁基二甲基甲硅烷基(TBDMS)。然后將反應物用400μL的異丙氧基三甲基硅烷(iPrOMe3Si,奧德里奇公司)驟冷并且在保持蓋打開的同時,在加熱塊上進一步孵育15分鐘(這使得揮發性異丙氧基氟化三甲基硅烷加合物氣化)。通過在speed vac(真空離心干燥濃縮機)中干燥來去除殘余的驟冷試劑。然后使化合物在無水甲醇(MeOH,800μL)中沉淀。在離心機中以可供使用的最高速度旋轉5分鐘之后非常仔細地去除液體。在-80℃下冷凍之后通過在speed vac(真空離心干燥濃縮機)中短暫干燥來去除殘余甲醇。在微量離心管中得到呈白色蓬松物質狀的粗RNA。
對粗化合物40進行定量或原料分析
將樣品溶解在50%乙腈水溶液(0.5mL)中并且如下定量:首先單獨使用50%的乙腈水溶液(1mL)進行空白對照。將5μL的樣品和995μL的50%乙腈在微量離心管中充分混合,轉移到比色皿中并且在260nm下獲得吸光度讀數。將粗物質干燥并且儲存在-20℃。
鹽化的化合物40的純化
將粗化合物通過HPLC(Mono Q Pharmacia Biotech 5/50)分析和純化。緩沖系統是A=100mM Tris HCl、10%HPLC級乙腈(pH值=8);B=100mM Tris-HCl(pH 8)、10%HPLC級乙腈、1M NaCl,流速:1.0毫升/分鐘,波長:260nm。對于未經過修飾的RNA 21聚體,0-0.6M NaCl的梯度通常足矣。可以將少量的物質(約5OD)純化并且通過CGE或MS分析。在確認這種物質的身份之后,然后可以使用每輪更大量的物質,即40OD、1毫升/分鐘的流動速率以及280nm的不太靈敏的波長 將粗化合物純化以避免檢測器的飽和。然后將含有全長寡核苷酸的級分匯集在一起,蒸發并且最終脫鹽,如下文所述。
將純化的化合物40脫鹽
然后使用C-18Sepak濾筒(沃特世公司(Waters))或Sephadex(葡聚糖凝膠)G-25M(阿默舍姆生物科學公司(Amersham Biosciences))將純化的干燥化合物40脫鹽。將濾筒用各自10mL的乙腈,之后是50%的乙腈、100mM緩沖液(這可以是乙酸三乙銨、乙酸鈉或乙酸銨)調節。最終,將完全溶解在10mL無核糖核酸酶水中的純化的低聚物在非常緩慢的逐滴洗脫下施加到濾筒中。將濾筒用水(10mL)洗滌以去除鹽。并且最終,將無鹽的化合物40用50%乙腈或50%甲醇直接洗脫到帶螺旋蓋的小瓶中。將熒光素標記的產物匯集并且凍干以遞送到活細胞中。
在以下方案中描述了描述在細胞中RNAi機制的活化的另外的實施例,所述方案被明確地包括作為本申請的公開內容的一部分。


AUCGGACCUGCAUGUACGGAGAU(SEQ ID No:3)
UAGCCUGGACGUACAUGCCUCUA(SEQ ID No:4)
UCGGACCUGCAUGUACGGAGA(SEQ ID No:6)
AGCCUGGACGUACAUGCCUCU(SEQ ID No:7)
實施例9
化合物38和化合物40的細胞攝取測定。
將所測試的化合物單獨地溶解在PBS緩沖液(pH 7.2)中并且通過在490nm下熒光素的吸收(ε=67,000)來測定它們的濃度。這種方法對于測定轉運體濃度的準確性是通過稱取所選的樣品并且將它們溶解在已知量的PBS緩沖液中來確立的。通過與手動稱重的標準品具有相關性的紫外光譜學來確定濃度。
將Jurkat細胞(人類T細胞系)和鼠類B細胞(CH27)培養在10%FCS和DMEM中并且用于細胞攝取實驗。將不同量的測試化合物添加到2%FCS/PBS(總共200μl)中的約3×106個細胞中并且將細胞放入微量滴定96孔板中并且在23℃或4℃ 下孵育不同的時間。之后將微量滴定板離心并且將細胞分離,用冷PBS(3×250μl)洗滌,與0.05%胰蛋白酶/0.53mM EDTA在37℃下孵育5分鐘,用冷PBS洗滌,并且重懸在含有0.1%碘化丙錠的PBS中。通過使用熒光流式細胞術(FACScan;碧迪公司(Becton Dickinson))分析細胞。
實施例10
聚合物DNA加合物(化合物38)對人類成膠質細胞瘤細胞系U251的活力的作用。
在這個實施例中,我們表明了化合物38向細胞中的遞送并且測定體外毒性。
測試化合物:FITC標記的聚合物DNA加合物(化合物38)的樣品,750納摩爾/200微升=3.75μM。
對于組織培養工作,如下將樣品滅菌:將1.2mL的0.01M MgCl2和0.3M乙酸鈉的乙醇溶液添加到樣品中,在-20℃下儲存過夜。在4℃下將溶液以16,000g離心20分鐘。
細胞系:人類成膠質細胞瘤U-251細胞系是從ATCC獲得的并且培養在RPMI-1640(GIBCO/英杰公司(Invitrogene)細胞培養產品,美國)中。將培養基補充以青霉素(250μg/mL)、鏈霉素(125μg/mL)以及10%的胎牛血清(FCS)。每周兩次將細胞轉移到新鮮的培養基中并且在37℃下培養在加濕的5%CO2孵育箱中。
體外測試:將呈指數生長的細胞以25,000個/孔接種到24孔培養板中過夜。將5μL、10μL以及15μL的聚合物DNA加合物(化合物38)添加到兩個重復孔中。在3小時和24小時之后,使用熒光顯微鏡(IX70)(日本東京的奧林帕斯公司(Olympus Tokyo,Japan)),使用330nm-385nm的激發濾光片和屏障濾光片在420nm下并且在光相下對染色的細胞進行研究(如圖1中并排所呈現)。使用Olympus DP50數字照相機系統拍攝照片,通過ViewfinderLite采集并且通過StudioLite軟件(加 利福尼亞州洛斯加托斯的Pixera公司(Pixera Corporation,Los Gatos,CA))編輯。將接受不同劑量以及暴露時間處理的細胞進行胰蛋白酶消化并且使用臺盼藍(trypan blue)對活細胞進行計數。在48小時之后,重復該程序。
實施例11
使用與細胞周期蛋白D1-siRNA復合的化合物24(式V的化合物)在植入有PANC-1的小鼠異種移植模型的肝臟和肺中的細胞周期蛋白D1基因敲落作用
材料和方法:
人類PANC-1異種移植腫瘤模型:模型建立和體內基因敲落的定量。
該方案改編自Peer D和Margalit R.,Neoplasia,2004,6(4):343-353。簡單地說,按12小時明/暗周期將裸CD1-Nu小鼠(6周大)圈養在屏障設施中。隨意地供給食物和水。在第0天,將0.1ml HBS中的2.5×106個PANC-1細胞皮下植入到右側股關節的正上方。當腫瘤達到125mm3時(自腫瘤接種起第14天),對小鼠靜脈內注射以下制劑中的一種:
僅用鹽水對組1(n=10只小鼠/組)進行假處理以確定在所施加的腫瘤和其它器官中細胞周期蛋白D1的基礎表達水平。
用與化合物24(Mw 5.350KDa)復合的熒光素酶-siRNA(序列提供于下文中)對組2(n=10只小鼠/組)進行處理。將復合在室溫下以1:100w/w的比率進行20分鐘,每只小鼠注射的總siRNA是每公斤體重6mg(每公斤體重600mg的聚合物)。
用與化合物24(Mw 5.350KDa)復合的細胞周期蛋白D1-siRNA(序列提供于下文中)對組3(n=10只小鼠/組)進行處理。將復合在室溫下以1:100w/w的比率進行20分鐘,每只小鼠注射的總siRNA是每公斤體重6mg(在每公斤體重600mg的聚合物中)。
在24小時之后從小鼠取出腫瘤、肺以及肝臟并且對mRNA水平進行定量。
通過Alnylam Pharmaceuticals(美國馬薩諸塞州的劍橋(Cambridge MA,USA))設計和篩選針對CCND1基因NM_053056的siRNA序列(有義鏈:GUAGGACUCUCAUUCGGGATT)和針對熒光素酶基因的siRNA序列(作為對照序列,siLuc,有義鏈:CUUACGCUGAGUACUUCGA)。使用EZ-RNA試劑盒(以色列的生物產業公司(biological industries,Israel))分離總RNA,并且使用大容量cDNA試劑盒(美國加利福尼亞州卡爾斯巴德的生命科技公司(Life Technologies,Carlsbad,CA,USA))根據制造商的方案產生cDNA。使用Fast綠色主混合物(Green Master Mix)和ABI StepOnePlusTM儀器(生命科技公司)進行qRT-PCR。針對看家基因HTRP1和GAPDH將CCND1(F:GAGGAGCCCCAACAACTTCC;R:GTCCGGGTCACACTTGATCAC)表達歸一化,如先前所述[Peer等,Science 2008,319,627-630]。使用StepOneTM軟件2.1版(生命科技公司)使用多個內源性對照選項進行分析。當使用多個內源性對照時,該軟件將所有內源性對照視作單個群體,并且計算實驗適合的平均值以確定單一值,針對該單一值將所關注的靶標歸一化。
結果:
在人類PNAC-1異種移植模型中化合物24-siRNA的選擇性和特異性的基因敲落作用。
在建立模型后,向帶有PANC-1腫瘤的裸小鼠施用以下制劑的單次靜脈內注射:細胞周期蛋白D1-siRNA-化合物24、熒光素酶-siRNA-化合物24、或將所述小鼠用鹽水假處理。在注射后24小時之時,取出器官并且使用QPCR分析。
圖4示出了在植入有PANC-1的小鼠異種移植模型組織的分離的人類腫瘤中細胞周期蛋白D1基因敲落的單個數據(n=10只小鼠/組)。數據表明在單次靜脈內注射后實現了>50%的特異性基因敲落。
在其它器官,如肝臟(圖5)和肺(圖6)中測試這種基因的基因敲落。重要的是,應當指出所使用的細胞周期蛋白D1-siRNA序列對人類和小鼠具有交叉反應性。在肝臟(圖5)中觀測到極少的基因敲落(25%)并且在肺(圖4)中沒有觀測到基因敲落。綜上所述,這些結果提供證據表明在高度血管化的腫瘤組織中選擇性和特異性的基因敲落并且機制完全符合增強滲透和滯留(Enhanced Permeability and Retention,EPR)效應(Peer D等,Nat Nanotechnol.2007;2:751-760)。
使用更小的組(n=3/組)重復相同的實驗。這次使聚合物尺寸增加(從5.350KDa增加到7.KDa;即式VI化合物(化合物41)的復合體)。沒有觀測到顯著性差異。
實施例12
與細胞周期蛋白D1-siRNA復合的化合物24的毒性研究
一般毒性
在注射了以下制劑的C57BL/6(n=20/組)小鼠中評估一般毒性:單次劑量的與化合物24(Mw 5350)復合的細胞周期蛋白D1-siRNA(序列提供于下文中)。將復合在室溫下以1:100w/w的比率進行20分鐘,每只小鼠注射的總siRNA是每公斤體重6mg(在每公斤體重600mg的聚合物中)或將所述小鼠用鹽水假處理。沒有觀測到體重變化。
評估肝臟毒性:
向健康的C57BL/6小鼠(n=4/組/時間點)給予鹽水或與化合物24(Mw 5.350KDa)復合的細胞周期蛋白D1-siRNA的單次靜脈內(i.v.)推注。在初始注射后的1小時、3小時、6小時、24小時、48小時以及72小時之時,抽血并且通過將全血 以850g離心15分鐘獲得血清。通過COBAS MIRA自動分析器(羅氏公司(Roche))測定丙氨酸轉氨酶(ALT)、天冬氨酸轉氨酶(AST)以及甘油三酯的肝臟酶水平。圖7-9示出了所獲得的結果。
結果:
化合物24-siRNA復合體沒有誘導任何一般毒性和肝臟毒性。
通過在單次靜脈內注射高劑量的siRNA(每公斤體重6mg)與高化合物24濃度(125mg/Kg)的組合后測量體重變化來測試一般毒性。在注射后14天的時間內,在20只C57BL/6小鼠中沒有觀測到體重變化(數據未示),這表明該復合體沒有引起任何整體毒性。
隨后,在靜脈內注射所測試的更高劑量(與每公斤體重125mg的化合物24復合的6mg/Kg的siRNA)后測試甘油三酯水平。
圖7示出了在每組4只小鼠的各組中在靜脈內注射后的不同時間點(1小時、3小時、6小時、24小時、48小時、以及72小時)甘油三酯的水平。清楚地看到,甘油三酯水平沒有顯著的變化,這表示在單次靜脈內注射后,沒有觀測到長期的肝臟毒性。
還測量了所處理的小鼠的血清中的肝臟酶釋放。
圖8示出了ALT水平(肝臟酶釋放)并且圖9示出了AST水平。在靜脈內施用后1小時之時,這些肝臟酶的釋放出現略微的升高,在72小時內降低到正常水平,這表示回到穩態條件的能力。
實施例13
在分離的人類外周血細胞(淋巴細胞和單核細胞)中siRNA-化合物24復合體的免疫毒性測試
在分離的人類外周血細胞(淋巴細胞和單核細胞)中使用siRNA-化合物24復合體探測免疫毒性。
將PBMC從供體的血液中分離并且與siRNA-化合物24復合體在不同的濃度(有效劑量、ED×10、ED×50)和時間下孵育。使用多重ELISA試劑盒評價細胞因子水平。
結果:
siRNA-化合物24復合體在與人類外周血單核細胞(淋巴細胞和單核細胞)孵育時沒有誘導促炎性細胞因子。
在研發RNAi遞送策略時最具挑戰性的任務之一在于確保它不刺激免疫系統。因此,在使10-1000nM siRNA范圍內的不同濃度的化合物-siRNA復合體以不同的時間點(孵育后的4小時、10小時以及24小時)暴露于人類PBMC時測試對促炎性細胞因子TNF-α和IL-6的誘導。
圖10和11示出了主要促炎性細胞因子TNF-α和IL-6的兩個代表。沒有觀測到這些細胞因子中的任何一種的表達發生顯著的變化,這表明甚至在非常高的1000nM siRNA的劑量下,所述復合體也沒有誘導促炎性細胞因子。
在對帶有B16F10黑色素瘤腫瘤的C57BL/6小鼠注射siRNA-聚合物復合體后在腫瘤中沒有發現毒性跡象。
以最高劑量(6mg/Kg的siRNA和每公斤體重125mg的聚合物)對帶有B16F10小鼠黑色素瘤的C57BL/6小鼠注射siRNA-化合物24復合體。在注射單次劑量后24小時之時,將小鼠處死并且取出腫瘤。通過HE染色進行的組織學確認對腫瘤沒有任何毒性或損傷,如圖12中所示。
實施例14
化合物120(式V(b)化合物)的生物學結果
A.游離聚合物的結構分析
為了獲得更多的對聚合物結構的了解,利用透射電子顯微鏡法以使裸露的聚合物可視化。
實驗:將化合物120(約9,000Mw)在PBS中稀釋(1:50,v/v)到0.5mg/ml的最終濃度并且在銅網上干燥。使用2%的乙 酸雙氧鈾進行負染色。在Jeol TEM JEM 1200EX(日本東京的日本電子株式會社)中對制備物進行研究。
圖13a示出了具有1μm的平均直徑的納米粒子的非均質簇集體。這是高濃度的聚合物的典型結構。特寫揭示了粒子內形成納米結構的本體區域(圖13b)。
B.對與siRNA復合的化合物120(式V(b)化合物)的超微結構分析
利用TEM分析以獲得有關化合物120和siRNA的復合體的超微結構信息。
實驗:在室溫下將化合物120(約9,000Mw)與針對Rac-1(看家基因)的小siRNA在PBS中在50μL的體積下以1:1的摩爾比(達到50μg/ml的最終濃度)孵育20分鐘并且在銅網上干燥。使用2%的乙酸雙氧鈾進行負染色。在Jeol TEM JEM 1200EX(日本東京的日本電子株式會社)中對制備物進行研究。圖14a示出了具有約<200nm的平均直徑的小納米粒子。圖14b示出了具有最多1μm的異質粒子群體的更大視野。圖14c示出了對一個粒子的特寫,該特寫示出了呈緊湊形式的縮合物質。
C.在體外使用化合物120對看家基因(Rac-1)的基因敲落
為了探測化合物120在細胞中遞送siRNA并且誘導有效的沉默的效率,將A549模型細胞(人類肺腺癌)作為模型細胞連同Rac-1一起使用,該Rac-1也被稱為Ras相關C3肉毒毒素底物1,是在所有人類細胞中存在的蛋白質并且是充當使看家基因沉默的分離標志物的小(約21kDa)信號轉導G蛋白。
實驗:將人類肺腺癌細胞系(A549)以0.1×106個細胞/孔在補充有抗生素、L-谷氨酰胺以及10%胎牛血清(以色列拜特海默克的生物產業公司)的RPMI培養基中接種到6孔細胞培養板中。在接種后的24小時之時,將培養基去除并且替換為單獨的RPMI。將細胞在37℃下培養在具有5%CO2的加濕孵育箱中。
使100nM的siRNA-Rac-1(用于遞送驗證的看家基因)與化合物120(100nM)縮合20分鐘,繼而逐滴添加到孔(6孔板,康寧公司)中。
Rac-1 siRNA是來自Ambion公司的市售序列(沒有提供序列)并且使用針對人類Rac-1的Tagmen(ABI公司)。
使用EZ-RNA試劑盒(以色列的生物產業公司)從細胞中分離總RNA,并且使用大容量cDNA試劑盒(美國加利福尼亞州卡爾斯巴德的生命科技公司)根據制造商的方案產生cDNA。使用ABI StepOnePlusTM儀器,用TagmenTM獨特人類Rac-1探針(所有均來自美國加利福尼亞州卡爾斯巴德的生命科技公司)進行qRT-PCR。
陽性對照:Oligofectamine(轉染試劑)(由美國加利福尼亞州卡爾斯巴德的生命科技公司制造并生產),是一種通常僅可用于體外施用的市售轉染試劑。Oligofectamine(轉染試劑)是一種基于脂質的陽離子制劑。根據制造商的建議進行轉染。
陰性對照:在不存在遞送載體的情況下經過siRNA處理的細胞。
圖15示出了在1:1摩爾比(siRNA:化合物120)下具有大于90%的強效基因沉默的代表性基因敲落作用。
化合物120(約9,000Da)可以與siRNA(Mw約13,500Da)縮合并且檢測到通過實時RT-PCR所測量的有效的沉默(參見箭頭)(相對基因表達),其中有約90%的基因沉默。
作為對照,在使用更多聚合物(即5:1的化合物120:siRNA(100nM))時,沉默作用更小。這可以表示對于體外轉染可能已經實現化合物120與siRNA之間的最佳縮合以及化合物120與市售的轉染試劑一樣好。
D.通過體重變化所評估的體內一般毒性。
為了評估一般毒性,首先建立PANC-1腫瘤模型,繼而靜脈內注射復合體并且監測小鼠的體重。
實驗:使用PANC-1人類胰腺癌細胞作為模型細胞,在使用HBSS(以色列的生物產業公司)洗滌三次后,將所述細胞以2×106個細胞植入裸小鼠(Nu/Nu)的股關節上方。
使用細胞周期蛋白D1-Cy5標記的siRNA以對應于2.5mg/Kg、5mg/Kg、7.5mg/Kg以及10mg/Kg化合物120的2.5mg/Kg、5mg/Kg、7.5mg/Kg以及10mg/Kg的siRNA進行靜脈內施用。
針對CCND1基因NM_053056的siRNA序列(siD1,有義鏈:GUAGGACUCUCAUUCGGGATT)是通過Alnylam Pharmaceuticals(美國馬薩諸塞州的劍橋)設計和篩選的并且是先前公布的(Weinstein S.等,PLOS ONE,2012)。
如上文所述使siRNA和化合物120進行縮合并且在第0天、第3天以及第6天將復合體在補充有5%葡萄糖的鹽水中以100μL的體積進行靜脈內注射。每2天監測一次體重。
圖16示出了在3次靜脈內施用之后體重的變化。在每公斤體重10mg的劑量下,在第2次靜脈內注射之后,所有的小鼠均死亡,這表明嚴重的毒性。在三次靜脈內注射每公斤體重7.5mg之后,觀測到體重減輕7.5%。在每公斤體重2.5mg和每公斤體重5mg下,在三次靜脈內注射之后,沒有觀測到體重變化,這兩個劑量被確定為安全劑量。使用5mg/Kg的劑量作為最高劑量以進行后續研究(分布研究)。
E.在人類異種移植PANC-1模型中對化合物120-siRNA復合體進行的生物分布研究
對在靜脈內注射后siRNA在不同的器官中的分布進行研究。
劑量:5mg/Kg的siRNA/化合物120(1:1摩爾比)。
n=20只小鼠/組(總共60只小鼠),在單次靜脈內施用后不同的時間點,即1小時、6小時以及24小時將這些小鼠處死以跟蹤Cy5-siRNA的命運。
在指定的時間點,將腫瘤、肺、肝臟、脾臟以及腎臟從動物體內取出并且在含4%多聚甲醛(PFA)的PBS(pH 7.4)中在室溫下在避光的情況下固定過夜。隨后,將腫瘤在4℃下在避光的情況下在蔗糖梯度中(10%蔗糖2小時,20%蔗糖2小時,30%蔗糖過夜)進行冷凍保護。最終,在避光的情況下在4℃下將腫瘤轉移到OCT中以包埋過夜,并且通過Leica 3050S冷凍切片機(德國韋茨拉爾的徠卡顯微系統有限公司(LeicaMicrosystems,Wetzlar,Germany))將每一個腫瘤切片。在LEICA TC SP5II STED上以50nm-70nm的空間分辨率(德國韋茨拉爾的徠卡公司)采集Cy5標記的siRNA的共焦圖像。
i.Cy5-siRNA的肝臟分布
圖17示出了在如圖中所列的不同時間點來自不同小鼠的肝臟的代表性切片。所有所觀測的Cy5-siRNA均在血管內被觀測到,在相鄰的細胞中沒有觀測到熒光。通過高分辨率共焦所采集的特寫圖像(圖18)示出了所有所觀測的Cy5-siRNA均在血管和竇狀隙內被觀測到(參見箭頭),在相鄰的細胞中沒有觀測到熒光。在施用Cy5-siRNA后6小時之時拍攝照片。頂部的圖代表顯示形態學上相關區域的肝臟的HE染色切片。下方的圖示出了細胞核(被DAPI染成藍色)和熒光siRNA(紅色-參見箭頭)。
ii.Cy5-siRNA的脾臟分布
圖19示出了所有所觀測的Cy5-siRNA均處在紅色物質(高濃度的血管/毛細血管)中的血管內,在細胞中或在白色物質中沒有觀測到熒光。應當指出的是,未接受處理的小鼠與荷瘤小鼠之間的熒光水平有可觀測到的差異。高分辨率共焦圖像的特寫(圖20)示出了所有所觀測的Cy5-siRNA均在紅髓中的血管內(參見箭頭),在相鄰的細胞中沒有觀測到熒光。在施用Cy5-siRNA后6小時之時拍攝照片。頂部的圖代表顯示形態學上 相關區域的脾臟的HE染色切片。下方的圖示出了細胞核(被DAPI染成藍色)和熒光siRNA(紅色-參見箭頭)。
iii.Cy5-siRNA的腎臟分布
在任何時間點在任何腎臟中均沒有觀測到熒光信號(圖21和圖22中的特寫圖像)。
左側的圖代表顯示形態學上相關區域的腎臟的HE染色切片。右側的圖示出了細胞核(被DAPI染成藍色)。
iv.Cy5-siRNA的肺分布
所有所觀測的Cy5在未接受處理的小鼠與荷瘤小鼠之間在熒光水平方面有可觀測到的差異。參見圖23:箭頭示出了siRNA的位置。
使用高分辨率共焦顯微鏡法分析的特寫揭示(圖24)所有所觀測的Cy5-siRNA均在血管內被觀測到(參見圓圈),在相鄰的細胞中沒有觀測到熒光。在施用Cy5-siRNA后6小時之時拍攝照片。頂部的圖代表顯示形態學上相關區域的肺的HE染色切片。下方的圖示出了細胞核(被DAPI染成藍色)和熒光siRNA(紅色,參見圓圈)。
v.Cy5-siRNA的腫瘤分布
代表性圖像見于圖25中。在腫瘤的血管和細胞中發現Cy5-siRNA(參見圓圈),在1小時之后達到峰值遞送。這是在所有所觀測的切片中在所有細胞中的細胞質內散布的siRNA的顯著遞送。
圖26示出了高分辨率共焦顯微鏡法分析,其中在施用后的6小時之時在腫瘤脈管系統內以及在相鄰的腫瘤細胞中均觀測到Cy5-siRNA的熒光(參見圓圈)。應當指出的是,在1小時之時觀測到峰值。圖示出了細胞核(被DAPI染成藍色)和熒光siRNA(紅色-參見圓圈)。
綜上所述,在本文件中所呈現的結果表明在腫瘤細胞中存在特異性的攝取機制,而在來自諸如肝臟、脾臟、肺以及腎臟等不同器官的健康細胞中不存在。
雖然在本文中已經說明和描述了本發明的某些特征,但許多改動方案、替代方案、變化方案以及等同方案現在將被本領域的普通技術人員想到。因此,應當了解的是,所附權利要求書意圖涵蓋所有這些落入本發明的真實精神范圍內的改動方案和變化方案。

關 鍵 詞:
用于 治療 遞送 細胞 細胞核 中的 系統
  專利查詢網所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網友學習交流,未經上傳用戶書面授權,請勿作他用。
關于本文
本文標題:用于將治療劑遞送到活細胞和細胞核中的系統.pdf
鏈接地址:http://www.rgyfuv.icu/p-6373651.html
關于我們 - 網站聲明 - 網站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網站客服客服 - 聯系我們

[email protected] 2017-2018 zhuanlichaxun.net網站版權所有
經營許可證編號:粵ICP備17046363號-1 
 


收起
展開
山东11选5中奖结果走势图