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5′和2′雙取代的核苷和由其制備的低聚化合物.pdf

摘要
申請專利號:

CN200980152715.6

申請日:

2009.10.23

公開號:

CN102264374B

公開日:

2015.01.07

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 專利權人的姓名或者名稱、地址的變更 IPC(主分類):A61K 31/712變更事項:專利權人變更前:ISIS制藥公司變更后:IONIS制藥公司變更事項:地址變更前:美國加利福尼亞州變更后:美國加利福尼亞州|||授權|||實質審查的生效號牌文件類型代碼:1604號牌文件序號:101169312791IPC(主分類):A61K 31/712專利申請號:2009801527156申請日:20091023|||公開
IPC分類號: A61K31/712; C07H21/00 主分類號: A61K31/712
申請人: ISIS制藥公司
發明人: T·P·普拉卡什; E·E·斯韋茲
地址: 美國加利福尼亞州
優先權: 2008.10.24 US 61/108,457; 2009.02.02 US 61/149,297; 2009.02.06 US 61/150,492; 2009.03.25 US 61/163,217; 2009.04.30 US 61/174,137; 2009.09.03 US 61/239,672
專利代理機構: 北京萬慧達知識產權代理有限公司 11111 代理人: 張一軍;鄔玥
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法律狀態
申請(專利)號:

CN200980152715.6

授權公告號:

|||102264374B||||||

法律狀態公告日:

2017.07.18|||2015.01.07|||2012.01.11|||2011.11.30

法律狀態類型:

專利權人的姓名或者名稱、地址的變更|||授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提供了修飾的核苷和由其制備的低聚化合物。更具體而言,本發明提供了具有至少一個5′-取代基和2′-O-取代基的修飾的核苷、包含這些修飾的核苷中的至少一種的低聚化合物和使用所述低聚化合物的方法。在一些實施方案中,本文提供的低聚化合物預期與靶RNA的一部分雜交以使該靶RNA喪失正常功能。

權利要求書

1.一種化合物,所述化合物具有式I:

其中:
Bx是雜環堿基部分;
A是O、S或N(R1);
R1是H、C1-C6烷基或取代的C1-C6烷基;
T1和T2之一是H、保護基或磷部分,并且T1和T2中的另一個是H、保護基或反
應性磷基團;
Q1和Q2之一是H、C1-C6烷基、取代的C1-C6烷基、C2-C6烯基、取代的C2-C6烯
基、C2-C6炔基或取代的C2-C6炔基,并且Q1和Q2中的另一個是C1-C6烷基、取代的
C1-C6烷基、C2-C6烯基、取代的C2-C6烯基、C2-C6炔基或取代的C2-C6炔基;
G1是O-[C(R2)(R3)]n-[(C=O)m-X]j-Z或鹵素;
每個R2和R3獨立地是H或鹵素;
X是O、S或N(E1);
Z是H、鹵素、C1-C6烷基、取代的C1-C6烷基、C2-C6烯基、取代的C2-C6烯基、
C2-C6炔基、取代的C2-C6炔基或N(E2)(E3);
E1、E2和E3各自獨立地是H、C1-C6烷基或取代的C1-C6烷基;
n為1到大約6;
m為0或1;
j為0或1;
每個取代的基團包含一個或多個任選被保護的取代基團,所述任選被保護的取代
基團獨立地選自鹵素、OJ1、N(J1)(J2)、=NJ1、SJ1、N3、CN、OC(=L)J1、OC(=L)N(J1)(J2)
和C(=L)N(J1)(J2);
L為O、S或NJ3;
每個J1、J2和J3獨立地是H或C1-C6烷基;并且
當j為1時,則Z不為鹵素或N(E2)(E3),并且當A為O時,則G1不為鹵素。
2.如權利要求1所述的化合物,其中Bx是尿嘧啶、5-噻唑并-尿嘧啶、2-硫代-尿
嘧啶、5-丙炔基-尿嘧啶、胸腺嘧啶、2′-硫代-胸腺嘧啶、胞嘧啶、5-甲基胞嘧啶、5-噻
唑并-胞嘧啶、5-丙炔基-胞嘧啶、腺嘌呤、鳥嘌呤、2,6-二氨基嘌呤、1H-嘧啶并[5,4-b][1,4]
苯并噁嗪-2(3H)-酮、1H-嘧啶并[5,4-b][1,4]苯并噻嗪-2(3H)-酮、9-(2-氨基乙氧基)-H-嘧
啶并[5,4-b][1,4]苯并噁嗪-2(3H)-酮、2H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2-酮或H-吡啶并[3′,2′:4,5]吡
咯并[2,3-d]嘧啶-2-酮。
3.如權利要求1所述的化合物,其中Bx是尿嘧啶、胸腺嘧啶、胞嘧啶、5-甲基胞
嘧啶、腺嘌呤或鳥嘌呤。
4.如權利要求1至3中任一項所述的化合物,其中Q1是H。
5.如權利要求1至3中任一項所述的化合物,其中Q2是H。
6.如權利要求1至3中任一項所述的化合物,其中Q1和Q2各自不為H。
7.如權利要求1至6中任一項所述的化合物,其中Q1和Q2之一為取代的C1-C6
烷基。
8.如權利要求7所述的化合物,其中所述取代的C1-C6烷基包含至少一個選自鹵
素、C2-C6烯基、OJ1、NJ1J2和CN的取代基團,其中每個J1和J2獨立地是H或C1-C6
烷基。
9.如權利要求7所述的化合物,其中所述取代的C1-C6烷基包含至少一個選自氟
和OCH3的取代基團。
10.如權利要求1至9中任一項所述的化合物,其中Q1和Q2中的至少一個為C1-C6
烷基。
11.如權利要求1至10中任一項所述的化合物,其中Q1是甲基。
12.如權利要求1至10中任一項所述的化合物,其中Q2是甲基。
13.如權利要求1至12中任一項所述的化合物,其中G1是OCH3、OCH2F、OCHF2、
OCF3、OCH2CH3、O(CH2)2F、OCH2CHF2、OCH2CF3、OCH2-CH=CH2、O(CH2)2-OCH3、
O(CH2)2-SCH3、O(CH2)2-OCF3、O(CH2)3-N(R4)(R5)、O(CH2)2-ON(R4)(R5)、
O(CH2)2-O(CH2)2-N(R4)(R5)、OCH2C(=O)-N(R4)(R5)、OCH2C(=O)-N(R6)-(CH2)2-N(R4)(R5)
或O(CH2)2-N(R6)-C(=NR7)[N(R4)(R5)],其中R4、R5、R6和R7各自獨立地是H或C1-C6
烷基。
14.如權利要求1至12中任一項所述的化合物,其中G1是OCH3、OCF3、OCH2CH3、
OCH2CF3、OCH2-CH=CH2、O(CH2)2-OCH3、O(CH2)2-O(CH2)2-N(CH3)2、
OCH2C(=O)-N(H)CH3、OCH2C(=O)-N(H)-(CH2)2-N(CH3)2或OCH2-N(H)-C(=NH)NH2。
15.如權利要求1至12中任一項所述的化合物,其中G1是OCH3、O(CH2)2-OCH3、
OCH2C(=O)-N(H)CH3或OCH2C(=O)-N(H)-(CH2)2-N(CH3)2。
16.如權利要求1至12中任一項所述的化合物,其中G1是O(CH2)2-OCH3。
17.如權利要求1至12中任一項所述的化合物,其中G1是F。
18.如權利要求1至17中任一項所述的化合物,其中T1和T2中的至少一個是選
自芐基、苯甲酰基、2,6-二氯芐基、叔丁基二甲基甲硅烷基、叔丁基二苯基甲硅烷基、
甲磺酸酯、甲苯磺酸酯、二甲氧三苯甲基(DMT)、9-苯基黃嘌呤-9-基(Pixyl)和9-(對
甲氧基苯基)黃嘌呤-9-基(MOX)的羥基保護基。
19.如權利要求1至17中任一項所述的化合物,其中T1選自乙酰基、芐基、叔丁
基二甲基甲硅烷基、叔丁基二苯基甲硅烷基和二甲氧三苯甲基。
20.如權利要求1至17中任一項所述的化合物,其中T1是4,4′-二甲氧三苯甲基。
21.如權利要求1至17中任一項所述的化合物,其中T1是磷部分。
22.如權利要求21所述的化合物,其中所述磷部分具有下式:

其中:
Ra和Rc各自獨立地是OH、SH、C1-C6烷基、取代的C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、
取代的C1-C6烷氧基、氨基或取代的氨基;并且
Rb為O或S。
23.如權利要求22所述的化合物,其中Ra和Rc各自是OH。
24.如權利要求22所述的化合物,其中Ra和Rc各自是OCH3。
25.如權利要求22所述的化合物,其中Ra和Rc各自是OCH2CH3。
26.如權利要求22至25中任一項所述的化合物,其中Rb是O。
27.如權利要求22至25中任一項所述的化合物,其中Rb是S。
28.如權利要求1至27中任一項所述的化合物,其中T2是反應性磷基團。
29.如權利要求1至27中任一項所述的化合物,其中T2是選自二異丙基氰基乙氧
基亞磷酰胺和H-膦酸酯的反應性磷基團。
30.如權利要求1至17中任一項所述的化合物,其中T1是4,4′-二甲氧三苯甲基并
且T2是二異丙基氰基乙氧基亞磷酰胺。
31.如權利要求1至17中任一項所述的化合物,其中T1是磷部分并且T2是二異
丙基氰基乙氧基亞磷酰胺。
32.如權利要求1至31中任一項所述的化合物,其中A是O。
33.如權利要求1至31中任一項所述的化合物,其中A是S。
34.如權利要求1至31中任一項所述的化合物,其中A是N(R1)。
35.如權利要求34所述的化合物,其中R1是H或CH3。
36.如權利要求1至35中任一項所述的化合物,所述化合物具有以下構型:

37.如權利要求36所述的化合物,其中
Bx是雜環堿基部分;
A是O;
T1是H或保護基;
T2是H、保護基或反應性磷基團;
Q1和Q2之一是C1-C6烷基并且Q1和Q2中的另一個是H;并且
G1是OCH3、O(CH2)2-OCH3、OCH2C(=O)-N(H)CH3或
OCH2C(=O)-N(H)-(CH2)2-N(CH3)2。
38.如權利要求37所述的化合物,其中
Q1是CH3;并且
G1是OCH3、O(CH2)2-OCH3、OCH2C(=O)-N(H)CH3或
OCH2C(=O)-N(H)-(CH2)2-N(CH3)2。
39.如權利要求37所述的化合物,其中:
Q2是CH3;并且
G1是OCH3、O(CH2)2-OCH3、OCH2C(=O)-N(H)CH3或
OCH2C(=O)-N(H)-(CH2)2-N(CH3)2。
40.如權利要求38或39中任一項所述的化合物,其中:
G1是O(CH2)2-OCH3。
41.一種低聚化合物,所述低聚化合物包含至少一種式II的單體:

其中獨立地對于每種式II的單體而言:
Bx是雜環堿基部分;
A是O、S或N(R1);
R1是H、C1-C6烷基或取代的C1-C6烷基;
T3和T4之一為連接單體與低聚化合物的核苷間連接基團,并且T3和T4中的另一
個為H、保護基、磷部分、5’-端基團或3’-端基團或連接單體與低聚化合物的核苷間連
接基團;
Q1和Q2之一是H、C1-C6烷基、取代的C1-C6烷基、C2-C6烯基、取代的C2-C6烯
基、C2-C6炔基或取代的C2-C6炔基,并且Q1和Q2中的另一個是C1-C6烷基、取代的
C1-C6烷基、C2-C6烯基、取代的C2-C6烯基、C2-C6炔基或取代的C2-C6炔基;
G1是O-[C(R2)(R3)]n-[(C=O)m-X]j-Z或鹵素;
每個R2和R3獨立地是H或鹵素;
X是O、S或N(E1);
Z是H、鹵素、C1-C6烷基、取代的C1-C6烷基、C2-C6烯基、取代的C2-C6烯基、
C2-C6炔基、取代的C2-C6炔基或N(E2)(E3);
E1、E2和E3各自獨立地是H、C1-C6烷基或取代的C1-C6烷基;
n為1到大約6;
m為0或1;
j為0或1;
每個取代的基團包含一個或多個任選被保護的取代基團,所述任選被保護的取代
基團獨立地選自鹵素、OJ1、N(J1)(J2)、=NJ1、SJ1、N3、CN、OC(=L)J1、OC(=L)N(J1)(J2)
和C(=L)N(J1)(J2);
L為O、S或NJ3;
每個J1、J2和J3獨立地是H或C1-C6烷基;并且
當j為1時,則Z不為鹵素或N(E2)(E3),并且當A為O時,則G1不為鹵素。
42.如權利要求41所述的低聚化合物,其中每個Bx獨立地是尿嘧啶、5-噻唑并-
尿嘧啶、2-硫代-尿嘧啶、5-丙炔基-尿嘧啶、胸腺嘧啶、2′-硫代-胸腺嘧啶、胞嘧啶、5-
甲基胞嘧啶、5-噻唑并-胞嘧啶、5-丙炔基-胞嘧啶、腺嘌呤、鳥嘌呤、2,6-二氨基嘌呤、
1H-嘧啶并[5,4-b][1,4]苯并噁嗪-2(3H)-酮、1H-嘧啶并[5,4-b][1,4]苯并噻嗪-2(3H)-酮、
9-(2-氨基乙氧基)-H-嘧啶并[5,4-b][1,4]苯并噁嗪-2(3H)-酮、2H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2-酮
或H-吡啶并[3′,2′:4,5]吡咯并[2,3-d]嘧啶-2-酮。
43.如權利要求43所述的低聚化合物,其中每個Bx獨立地是尿嘧啶、胸腺嘧啶、
胞嘧啶、5-甲基胞嘧啶、腺嘌呤或鳥嘌呤。
44.如權利要求41至43中任一項所述的低聚化合物,其中每個Q1是H。
45.如權利要求41至43中任一項所述的低聚化合物,其中每個Q2是H。
46.如權利要求41至43中任一項所述的低聚化合物,其中每個Q1和每個Q2不為
H。
47.如權利要求41到46中任一項所述的低聚化合物,其中對于每種式II的單體,
Q1和Q2中的至少一個是取代的C1-C6烷基。
48.如權利要求47所述的低聚化合物,其中每個取代的C1-C6烷基包含至少一個
獨立地選自鹵素、C2-C6烯基、OJ1、NJ1J2和CN的取代基團,其中每個J1和J2獨立地
是H或C1-C6烷基。
49.如權利要求47所述的低聚化合物,其中每個取代的C1-C6烷基包含至少一個
獨立地選自氟和OCH3的取代基團。
50.如權利要求41到49中任一項所述的低聚化合物,其中對于每種式II的單體,
Q1和Q2中的至少一個是C1-C6烷基。
51.如權利要求41至49中任一項所述的低聚化合物,其中對于每種式II的單體,
Q1是甲基。
52.如權利要求41至49中任一項所述的低聚化合物,其中對于每種式II的單體,
Q2是甲基。
53.如權利要求41至52中任一項所述的低聚化合物,其中獨立地對于每種式II
的單體而言,G1是OCH3、OCH2F、OCHF2、OCF3、OCH2CH3、O(CH2)2F、OCH2CHF2、
OCH2CF3、OCH2-CH=CH2、O(CH2)2-OCH3、O(CH2)2-SCH3、O(CH2)2-OCF3、
O(CH2)3-N(R4)(R5)、O(CH2)2-ON(R4)(R5)、O(CH2)2-O(CH2)2-N(R4)(R5)、
OCH2C(=O)-N(R4)(R5)、OCH2C(=O)-N(R6)-(CH2)2-N(R4)(R5)或
O(CH2)2-N(R6)-C(=NR7)[N(R4)(R5)],其中R4、R5、R6和R7各自獨立地是H或C1-C6
烷基。
54.如權利要求41至52中任一項所述的低聚化合物,其中獨立地對于每種式II
的單體而言,G1是OCH3、OCF3、OCH2CH3、OCH2CF3、OCH2-CH=CH2、O(CH2)2-OCH3、
O(CH2)2-O(CH2)2-N(CH3)2、OCH2C(=O)-N(H)CH3、OCH2C(=O)-N(H)-(CH2)2-N(CH3)2
或OCH2-N(H)-C(=NH)NH2。
55.如權利要求41至52中任一項所述的低聚化合物,其中獨立地對于每種式II
的單體而言,G1是OCH3、O(CH2)2-OCH3、OCH2C(=O)-N(H)CH3或
OCH2C(=O)-N(H)-(CH2)2-N(CH3)2。
56.如權利要求41至52中任一項所述的低聚化合物,其中獨立地對于每種式II
的單體而言,G1是O(CH2)2-OCH3。
57.如權利要求41至52中任一項所述的低聚化合物,其中對于每種式II的單體,
G1是F。
58.如權利要求41至57中任一項所述的低聚化合物,其中T3和T4中的至少一個
是5’-端基團或3’-端基團。
59.如權利要求41至57中任一項所述的低聚化合物,其中T3和T4中的至少一個
是綴合基團。
60.如權利要求41至59中任一項所述的低聚化合物,其中T3是磷部分。
61.如權利要求59所述的低聚化合物,其中所述磷部分具有下式:

其中:
Ra和Rc各自獨立地是OH、SH、C1-C6烷基、取代的C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、
取代的C1-C6烷氧基、氨基或取代的氨基:并且
Rb為O或S。
62.如權利要求60所述的低聚化合物,其中Ra和Rc各自是OH。
63.如權利要求60所述的低聚化合物,其中Ra和Rc各自是OCH3。
64.如權利要求60所述的低聚化合物,其中Ra和Rc各自是OCH2CH3。
65.如權利要求60至64中任一項所述的低聚化合物,其中Rb是O。
66.如權利要求60至64中任一項所述的低聚化合物,其中Rb是S。
67.如權利要求41至66中任一項所述的低聚化合物,其中每種式II的單體具有
以下構型:

68.如權利要求67所述的低聚化合物,其中獨立地對于每種具有所述構型的式II
的單體而言:
Bx是雜環堿基部分;
A是O;
T3和T4之一為連接單體與低聚化合物的核苷間連接基團,并且T3和T4中的另一
個為H、保護基、磷部分、5’-端是團或3’-端基團或連接單體與低聚化合物的核苷間連
接基團;
Q1和Q2之一是C1-C6烷基并且Q1和Q2中的另一個是H;并且
G1是OCH3、O(CH2)2-OCH3、OCH2C(=O)-N(H)CH3或
OCH2C(=O)-N(H)-(CH2)2-N(CH3)2。
69.如權利要求68所述的低聚化合物,其中獨立地對于每種具有所述構型的式II
的單體而言:
Q1是CH3;并且
G1是OCH3、O(CH2)2-OCH3、OCH2C(=O)-N(H)CH3或
OCH2C(=O)-N(H)-(CH2)2-N(CH3)2。
70.如權利要求68所述的低聚化合物,其中獨立地對于每種具有所述構型的式II
的單體而言:
Q2是CH3;并且
G1是OCH3、O(CH2)2-OCH3、OCH2C(=O)-N(H)CH3或
OCH2C(=O)-N(H)-(CH2)2-N(CH3)2。
71.如權利要求69或70中任一項所述的低聚化合物,其中對于每種具有所述構型
的式II的單體:
G1是O(CH2)2-OCH3。
72.如權利要求41至71中任一項所述的低聚化合物,所述低聚化合物在5’端包
含一種式II的單體。
73.如權利要求41至72中任一項所述的低聚化合物,所述低聚化合物包含具有至
少2個連續的式II的單體的至少一個區域。
74.如權利要求73所述的低聚化合物,其中所述至少一個區域包含2個到5個連
續的式II的單體。
75.如權利要求41到71中任一項所述的低聚化合物,所述低聚化合物包含至少兩
個區域,其中每個區域獨立地包含1個到大約5個連續的式II的單體,并且其中每個
區域被至少一個不同于具有式II的單體并且獨立地選自核苷和修飾的核苷的單體亞基
分隔。
76.如權利要求75所述的低聚化合物,所述低聚化合物包括帶間隙的低聚化合物,
其中連續的式II的單體的一個區域位于5′-端,并且連續的式II的單體的第二區域位于
3′-端,其中這兩個區域被包含大約6個到大約18個單體亞基的內部區域分隔,所述單
體亞基不同于具有式II的單體并且獨立地選自核苷和修飾的核苷。
77.如權利要求76所述的低聚化合物,其中所述內部區域包含大約8個到大約14
個連續的β-D-2′-脫氧呋喃核糖基核苷。
78.如權利要求76所述的低聚化合物,其中所述內部區域包含大約9個到大約12
個連續的β-D-2′-脫氧呋喃核糖基核苷。
79.如權利要求41至71中任一項所述的低聚化合物,所述低聚化合物包含2個到
3個連續的式II的單體的一個區域、1個到3個連續的式II的單體的任選第二區域和8
個到14個β-D-2′-脫氧呋喃核糖基核苷的第三區域,其中所述第三區域位于所述第一區
域和所述第二區域之間。
80.如權利要求41到79中任一項所述的低聚化合物,其中每個核苷間連接基團獨
立地為磷酸二酯核苷間連接基團或硫代磷酸酯核苷間連接基團。
81.如權利要求41到79中任一項所述的低聚化合物,其中基本上每個核苷間連接
基團是硫代磷酸酯核苷間連接基團。
82.一種雙鏈組合物,所述雙鏈組合物包含:
第一低聚化合物和第二低聚化合物,其中所述第一低聚化合物與所述第二低聚化
合物互補并且所述第二低聚化合物與核酸靶互補;
所述第一低聚化合物和所述第二低聚化合物中的至少一個是根據權利要求41到
81中任一項所述的低聚化合物;并且
其中所述組合物任選地包含一個或多個5′端基團或3′端基團。
83.一種方法,所述方法包括使細胞與權利要求41到81中任一項所述的低聚化合
物或權利要求82所述的雙鏈組合物相接觸,其中所述低聚化合物或所述雙鏈組合物中
的一條鏈與靶RNA互補。
84.如權利要求83所述的方法,其中所述細胞在動物中。
85.如權利要求84所述的方法,其中所述細胞在人中。
86.如權利要求83所述的方法,其中所述靶RNA選自mRNA、前mRNA和微小
RNA。
87.如權利要求86所述的方法,其中所述靶RNA是mRNA。
88.如權利要求87所述的方法,其中所述靶RNA是人mRNA。
89.如權利要求83所述的方法,其中所述靶RNA被切割由此抑制其功能。
90.如權利要求83所述的方法,所述方法還包括評估所述低聚化合物或所述雙鏈
組合物對所述細胞的反義活性。
91.如權利要求90所述的方法,其中所述評估包括檢測靶RNA的水平。
92.如權利要求90所述的方法,其中所述評估包括檢測蛋白的水平。
93.如權利要求90所述的方法,其中所述評估包括一種或多種表型效應的檢測。
94.如權利要求41到81中任一項所述的低聚化合物或如權利要求82所述的雙鏈
組合物,所述低聚化合物或雙鏈組合物在治療中使用。
95.如權利要求94所述的低聚化合物或雙鏈組合物,其中所述治療是治療以不期望
的基因表達為特征的疾病。
96.如權利要求94所述的低聚化合物或雙鏈組合物,其中所述治療是通過抑制基因
表達治療疾病。
97.如權利要求41到82和權利要求93到95中任一項所述的低聚化合物或雙鏈組合
物,其中動物中的細胞要與所述低聚化合物或所述雙鏈組合物相接觸。
98.如權利要求41到81中任一項所述的低聚化合物或如權利要求82所述的雙鏈組
合物用于制備治療以不期望的基因表達為特征的疾病的藥劑的用途。
99.如權利要求41到81中任一項所述的低聚化合物或如權利要求82所述的雙鏈組
合物用于制備通過抑制基因表達治療疾病的藥劑的用途。
100.一種藥物組合物,所述藥物組合物包含如權利要求41到81中任一項所述的
低聚化合物或如權利要求82所述的雙鏈組合物和藥學上可接受的載體。
101.一種化合物,所述化合物具有式III:

其中:
Bx是雜環堿基部分;
T5是磷部分或反應性磷基團;
T6是H、保護基或反應性磷基團;
Q1、Q2、Q3和Q4各自獨立地是H、鹵素、C1-C6烷基、取代的C1-C6烷基、C2-C6
烯基、取代的C2-C6烯基、C2-C6炔基或取代的C2-C6炔基;
G1是O-[C(R2)(R3)]n-[(C=O)m-X]j-Z或鹵素;
每個R2和R3獨立地是H或鹵素;
X是O、S或N(E1);
Z是H、鹵素、C1-C6烷基、取代的C1-C6烷基、C2-C6烯基、取代的C2-C6烯基、
C2-C6炔基、取代的C2-C6炔基或N(E2)(E3);
E1、E2和E3各自獨立地是H、C1-C6烷基或取代的C1-C6烷基;
n為1到大約6;
m為0或1;
j為0或1;
每個取代的基團包含一個或多個任選被保護的取代基團,所述任選被保護的取代
基團獨立地選自鹵素、OJ1、N(J1)(J2)、=NJ1、SJ1、N3、CN、OC(=L)J1、OC(=L)N(J1)(J2)
和C(=L)N(J1)(J2);
L為O、S或NJ3;
每個J1、J2和J3獨立地是H或C1-C6烷基;
當j為1時,則Z不為鹵素或N(E2)(E3);并且
當Q1、Q2、Q3和Q4各自為H時,或者當Q1和Q2為H并且Q3和Q4各自為F時,
或者當Q1和Q2各自為H并且Q3和Q4中的一個為H并且Q3和Q4中的另一個為R9
時,則G1不為H、羥基、OR9、鹵素、CF3、CCl3、CHCl2和CH2OH,其中R9是烷基、
烯基、炔基、芳基或烷芳基。
102.如權利要求101所述的化合物,其中Bx是尿嘧啶、5-噻唑并-尿嘧啶、2-硫
代-尿嘧啶、5-丙炔基-尿嘧啶、胸腺嘧啶、2′-硫代-胸腺嘧啶、胞嘧啶、5-甲基胞嘧啶、
5-噻唑并-胞嘧啶、5-丙炔基-胞嘧啶、腺嘌呤、鳥嘌呤、2,6-二氨基嘌呤、1H-嘧啶并
[5,4-b][1,4]苯并噁嗪-2(3H)-酮、1H-嘧啶并[5,4-b][1,4]苯并噻嗪-2(3H)-酮、9-(2-氨基乙
氧基)-H-嘧啶并[5,4-b][1,4]苯并噁嗪-2(3H)-酮、2H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2-酮或H-吡啶并
[3′,2′:4,5]吡咯并[2,3-d]嘧啶-2-酮。
103.如權利要求101所述的化合物,其中Bx是尿嘧啶、胸腺嘧啶、胞嘧啶、5-
甲基胞嘧啶、腺嘌呤或鳥嘌呤。
104.如權利要求101至103中任一項所述的化合物,其中G1是OCH3、OCH2F、
OCHF2、OCF3、OCH2CH3、O(CH2)2F、OCH2CHF2、OCH2CF3、OCH2-CH=CH2、
O(CH2)2-OCH3、O(CH2)2-SCH3、O(CH2)2-OCF3、O(CH2)3-N(R4)(R5)、O(CH2)2-ON(R4)(R5)、
O(CH2)2-O(CH2)2-N(R4)(R5)、OCH2C(=O)-N(R4)(R5)、OCH2C(=O)-N(R6)-(CH2)2-N(R4)(R5)
或O(CH2)2-N(R6)-C(=NR7)[N(R4)(R5)],其中R4、R5、R6和R7各自獨立地是H或C1-C6
烷基。
105.如權利要求101至103中任一項所述的化合物,其中G1是OCH3、OCF3、
OCH2CH3、OCH2CF3、OCH2-CH=CH2、O(CH2)2-OCH3、O(CH2)2-O(CH2)2-N(CH3)2、
OCH2C(=O)-N(H)CH3、OCH2C(=O)-N(H)-(CH2)2-N(CH3)2或OCH2-N(H)-C(=NH)NH2。
106.如權利要求101至103中任一項所述的化合物,其中G1是OCH3、
O(CH2)2-OCH3、OCH2C(=O)-N(H)CH3或OCH2C(=O)-N(H)-(CH2)2-N(CH3)2。
107.如權利要求101至103中任一項所述的化合物,其中G1是F。
108.如權利要求101至107中任一項所述的化合物,其中T5是磷部分。
109.如權利要求108所述的化合物,其中所述磷部分具有下式:

其中:
Ra和Rc各自獨立地是OH、SH、C1-C6烷基、取代的C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、
取代的C1-C6烷氧基、氨基或取代的氨基;并且
Rb為O或S。
110.如權利要求109所述的化合物,其中Ra和Rc各自是OH。
111.如權利要求109所述的化合物,其中Ra和Rc各自是OCH3。
112.如權利要求109所述的化合物,其中Ra和Rc各自是OCH2CH3。
113.如權利要求109至112中任一項所述的化合物,其中Rb是O。
114.如權利要求109至112中任一項所述的化合物,其中Rb是S。
115.如權利要求101至107中任一項所述的化合物,其中T5是反應性磷基團。
116.如權利要求101至115中任一項所述的化合物,其中T6選自乙酰基、芐基、
叔丁基二甲基甲硅烷基、叔丁基二苯基甲硅烷基和二甲氧三苯甲基。
117.如權利要求101至115中任一項所述的化合物,其中T6是4,4′二甲氧三苯甲
基。
118.如權利要求101至115中任一項所述的化合物,其中T6是反應性磷基團。
119.如權利要求101至115中任一項所述的化合物,其中T6是選自二異丙基氰基
乙氧基亞磷酰胺和H-膦酸酯的反應性磷基團。
120.如權利要求101至107中任一項所述的化合物,其中T5是磷部分并且T6是
二異丙基氰基乙氧基亞磷酰胺。
121.如權利要求120所述的化合物,其中所述磷部分是-P(OH)2(=O)。
122.如權利要求101至121中任一項所述的化合物,其中Q1、Q2、Q3和Q4之一
為取代的C1-C6烷基。
123.如權利要求122所述的化合物,其中Q1、Q2、Q3和Q4中的另外三個為H。
124.如權利要求122或123中任一項所述的化合物,其中所述取代的C1-C6烷基
包含至少一個選自鹵素、C2-C6烯基、OJ1、NJ1J2和CN的取代基團,其中每個J1和J2
獨立地是H或C1-C6烷基。
125.如權利要求122或123中任一項所述的化合物,其中所述取代的C1-C6烷基
包含至少一個選自氟和OCH3的取代基團。
126.如權利要求101至121中任一項所述的化合物,其中Q1、Q2、Q3和Q4之
為C1-C6烷基。
127.如權利要求126所述的化合物,其中Q1和Q2之一是C1-C6烷基。
128.如權利要求126所述的化合物,其中Q3和Q4之一是C1-C6烷基。
129.如權利要求126至128中任一項所述的化合物,其中所述C1-C6烷基是甲基。
130.如權利要求126至129中任一項所述的化合物,其中Q1、Q2、Q3和Q4中的
另外三個為H。
131.如權利要求111至131中任一項所述的化合物,其中Q1、Q2、Q3和Q4之一
為F。
132.如權利要求101至121中任一項所述的化合物,其中Q1、Q2、Q3和Q4中的
兩個為F。
133.如權利要求101至121中任一項所述的化合物,其中Q1和Q2各自為F。
134.如權利要求101至121和133中任一項所述的化合物,其中Q3和Q4各自為
F。
135.如權利要求131至134中任一項所述的化合物,其中Q1、Q2、Q3和Q4中的
每一個為F或H。
136.如權利要求101至135中任一項所述的化合物,所述化合物具有以下構型:

137.一種低聚化合物,所述低聚化合物包含至少一種式IV的單體:

其中獨立地對于每種式IV的單體而言:
Bx是雜環堿基部分;
T7和T8之一為連接單體與低聚化合物的核苷間連接基團,并且T7和T8中的另一
個為H、羥基保護基、磷部分、5’-端基團或3’-端基團或連接單體與低聚化合物的核苷
間連接基團;
Q1、Q2、Q3和Q4各自獨立地是H、鹵素、C1-C6烷基、取代的C1-C6烷基、C2-C6
烯基、取代的C2-C6烯基、C2-C6炔基或取代的C2-C6炔基;
G1是O-[C(R2)(R3)]n-[(C=O)m-X]j-Z或鹵素;
每個R2和R3獨立地是H或鹵素;
X是O、S或N(E1);
Z是H、鹵素、C1-C6烷基、取代的C1-C6烷基、C2-C6烯基、取代的C2-C6烯基、
C2-C6炔基、取代的C2-C6炔基或N(E2)(E3);
E1、E2和E3各自獨立地是H、C1-C6烷基或取代的C1-C6烷基;
n為1到大約6;
m為0或1;
j為0或1;
每個取代的基團包含一個或多個任選被保護的取代基團,所述任選被保護的取代
基團獨立地選自鹵素、OJ1、N(J1)(J2)、=NJ1、SJ1、N3、CN、OC(=L)J1、OC(=L)N(J1)(J2)
和C(=L)N(J1)(J2);
L為O、S或NJ3;
每個J1、J2和J3獨立地是H或C1-C6烷基;
當j為1時,則Z不為鹵素或N(E2)(E3);并且
當Q1、Q2、Q3和Q4各自為H時,或者當Q1和Q2為H并且Q3和Q4各自為F時,
或者當Q1和Q2各自為H并且Q3和Q4中的一個為H并且Q3和Q4中的另一個為R9
時,則G1不為H、羥基、OR9、鹵素、CF3、CCl3、CHCl2和CH2OH,其中R9是烷基、
烯基、炔基、芳基或烷芳基。
138.如權利要求137所述的低聚化合物,其中每個Bx獨立地是尿嘧啶、5-噻唑并
-尿嘧啶、2-硫代-尿嘧啶、5-丙炔基-尿嘧啶、胸腺嘧啶、2′-硫代-胸腺嘧啶、胞嘧啶、
5-甲基胞嘧啶、5-噻唑并-胞嘧啶、5-丙炔基-胞嘧啶、腺嘌呤、鳥嘌呤、2,6-二氨基嘌呤、
1H-嘧啶并[5,4-b][1,4]苯并噁嗪-2(3H)-酮、1H-嘧啶并[5,4-b][1,4]苯并噻嗪-2(3H)-酮、
9-(2-氨基乙氧基)-H-嘧啶并[5,4-b][1,4]苯并噁嗪-2(3H)-酮、2H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2-酮
或H-吡啶并[3′,2′:4,5]吡咯并[2,3-d]嘧啶-2-酮。
139.如權利要求137所述的低聚化合物,其中每個Bx獨立地是尿嘧啶、胸腺嘧
啶、胞嘧啶、5-甲基胞嘧啶、腺嘌呤或鳥嘌呤。
140.如權利要求137至139中任一項所述的低聚化合物,其中獨立地對于每種式
IV的單體而言,G1是OCH3、OCH2F、OCHF2、OCF3、OCH2CH3、O(CH2)2F、OCH2CHF2、
OCH2CF3、OCH2-CH=CH2、O(CH2)2-OCH3、O(CH2)2-SCH3、O(CH2)2-OCF3、
O(CH2)3-N(R4)(R5)、O(CH2)2-ON(R4)(R5)、O(CH2)2-O(CH2)2-N(R4)(R5)、
OCH2C(=O)-N(R4)(R5)、OCH2C(=O)-N(R6)-(CH2)2-N(R4)(R5)或
O(CH2)2-N(R6)-C(=NR7)[N(R4)(R5)],其中R4、R5、R6和R7各自獨立地是H或C1-C6
烷基。
141.如權利要求137至139中任一項所述的低聚化合物,其中獨立地對于每種式
IV的單體而言,G1是OCH3、OCF3、OCH2CH3、OCH2CF3、OCH2-CH=CH2、
O(CH2)2-OCH3、O(CH2)2-O(CH2)2-N(CH3)2、OCH2C(=O)-N(H)CH3、
OCH2C(=O)-N(H)-(CH2)2-N(CH3)2或OCH2-N(H)-C(=NH)NH2。
142.如權利要求137至139中任一項所述的低聚化合物,其中獨立地對于每種式
IV的單體而言,G1是OCH3、O(CH2)2-OCH3、OCH2C(=O)-N(H)CH3或
OCH2C(=O)-N(H)-(CH2)2-N(CH3)2。
143.如權利要求137至139中任一項所述的低聚化合物,其中對于每種式IV的單
體,G1是F。
144.如權利要求137至143中任一項所述的低聚化合物,其中一個T8是3′-端基
團。
145.如權利要求137至143中任一項所述的低聚化合物,其中T7和T8中的至少
一個是綴合基團。
146.如權利要求137至145中任一項所述的低聚化合物,其中一個T7是磷部分。
147.如權利要求146所述的低聚化合物,其中所述磷部分具有下式:

其中:
Ra和Rc各自獨立地是OH、SH、C1-C6烷基、取代的C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、
取代的C1-C6烷氧基、氨基或取代的氨基;并且
Rb為O或S。
148.如權利要求147所述的低聚化合物,其中Ra和Rc各自是OH。
149.如權利要求147所述的低聚化合物,其中Ra和Rc各自是OCH3。
150.如權利要求147所述的低聚化合物,其中Ra和Rc各自是OCH2CH3。
151.如權利要求147至150中任一項所述的低聚化合物,其中Rb是O。
152.如權利要求147至150中任一項所述的低聚化合物,其中Rb是S。
153.如權利要求137至152中任一項所述的低聚化合物,其中對于每種式IV的單
體,Q1、Q2、Q3和Q4之一是取代的C1-C6烷基。
154.如權利要求137至152中任一項所述的低聚化合物,其中對于每種式IV的單
體,Q1、Q2、Q3和Q4之一是取代的C1-C6烷基并且Q1、Q2、Q3和Q4中的另外三個是
H。
155.如權利要求153或154中任一項所述的低聚化合物,其中所述取代的C1-C6
烷基包含至少一個選自鹵素、C2-C6烯基、OJ1、NJ1J2和CN的取代基團,其中每個J1
和J2獨立地是H或C1-C6烷基。
156.如權利要求153或154中任一項所述的低聚化合物,其中所述取代的C1-C6
烷基包含至少一個選自氟和OCH3的取代基團。
157.如權利要求137至152中任一項所述的低聚化合物,其中對于每種式IV的單
體,Q1、Q2、Q3和Q4之一是C1-C6烷基。
158.如權利要求157所述的低聚化合物,其中對于每種式IV的單體,Q1和Q2之
一為C1-C6烷基。
159.如權利要求157所述的低聚化合物,其中對于每種式IV的單體,Q3和Q4之
一為C1-C6烷基。
160.如權利要求157至159中任一項所述的低聚化合物,其中所述C1-C6烷基基
團是甲基。
161.如權利要求157至160中任一項所述的低聚化合物,其中對于每種式IV的單
體,Q1、Q2、Q3和Q4中的三個是H。
162.如權利要求137至153和權利要求155至160中任一項所述的低聚化合物,
其中對于每種式IV的單體,Q1、Q2、Q3和Q4之一是F。
163.如權利要求137至152中任一項所述的低聚化合物,其中對于每種式IV的單
體,Q1、Q2、Q3和Q4中的兩個是F。
164.如權利要求137至152中任一項所述的低聚化合物,其中對于每種式IV的單
體,Q1和Q2各自是F。
165.如權利要求137至152和權利要求164中任一項所述的低聚化合物,其中對
于每種式IV的單體,Q3和Q4各自是F。
166.如權利要求137至152中任一項所述的低聚化合物,其中對于每種式IV的單
體,Q1、Q2、Q3和Q4各自是F或H。
167.如權利要求137至166中任一項所述的低聚化合物,其中每種式IV的單體具
有以下構型:

168.如權利要求137至167中任一項所述的低聚化合物,所述低聚化合物在5’端
包含一種式IV的單體。
169.如權利要求137至167中任一項所述的低聚化合物,所述低聚化合物包含至
少一個具有至少2個連續的式IV的單體的區域。
170.如權利要求169所述的低聚化合物,其中所述至少一個區域包含2個到5個
連續的式IV的單體。
171.如權利要求137到167中任一項所述的低聚化合物,所述低聚化合物包含至
少兩個區域,其中每個區域獨立地包含1個到大約5個連續的式IV的單體,并且其中
每個區域被至少一個不同于具有式IV的單體并且獨立地選自核苷和修飾的核苷的單體
亞基分隔。
172.如權利要求171所述的低聚化合物,所述低聚化合物包括帶間隙的低聚化合
物,其中連續的式IV的單體的一個區域位于5′-端,并且連續的式IV的單體的第二區
域位于3′-端,其中這兩個區域被包含大約6個到大約18個單體亞基的內部區域分隔,
所述單體亞基不同于具有式IV的單體并且獨立地選自核苷和修飾的核苷。
173.如權利要求172所述的低聚化合物,其中所述內部區域包含大約8個到大約
14個連續的β-D-2′-脫氧呋喃核糖基核苷。
174.如權利要求172所述的低聚化合物,其中所述內部區域包含大約9個到大約
12個連續的β-D-2′-脫氧呋喃核糖基核苷。
175.如權利要求137至167中任一項所述的低聚化合物,所述低聚化合物包含2
個到3個連續的式IV的單體的一個區域、1個到3個連續的式IV的單體的任選第二
區域和8個到14個β-D-2′-脫氧呋喃核糖是核苷的第三區域,其中所述第三區域位于所
述第一區域和所述第二區域之間。
176.如權利要求137到175中任一項所述的低聚化合物,其中每個核苷間連接基
團獨立地為磷酸二酯核苷間連接基團或硫代磷酸酯核苷間連接基團。
177.如權利要求137到175中任一項所述的低聚化合物,其中基本上每個核苷間
連接基團是硫代磷酸酯核苷間連接基團。
178.一種雙鏈組合物,所述雙鏈組合物包含:
第一低聚化合物和第二低聚化合物,其中所述第一低聚化合物與所述第二低聚化
合物互補并且所述第二低聚化合物與核酸靶互補;
所述第一低聚化合物和所述第二低聚化合物中的至少一個是根據權利要求127到
167中任一項所述的低聚化合物,且
其中所述組合物任選地包含一個或多個5’端或3’端基團。
179.一種方法,所述方法包括使細胞與權利要求137到177中任一項所述的低聚
化合物或權利要求178所述的雙鏈組合物相接觸,其中所述低聚化合物或所述雙鏈組
合物中的一條鏈與靶RNA互補。
180.如權利要求179所述的方法,其中所述細胞在動物中。
181.如權利要求179所述的方法,其中所述細胞在人中。
182.如權利要求179所述的方法,其中所述靶RNA選自mRNA、前mRNA和微
小RNA。
183.如權利要求182所述的方法,其中所述靶RNA是mRNA。
184.如權利要求183所述的方法,其中所述靶RNA是人mRNA。
185.如權利要求179所述的方法,其中所述靶RNA被切割由此抑制其功能。
186.如權利要求179所述的方法,所述方法還包括評估所述低聚化合物或所述雙
鏈組合物對所述細胞的反義活性。
187.如權利要求186所述的方法,其中所述評估包括檢測靶RNA的水平。
188.如權利要求186所述的方法,其中所述評估包括檢測蛋白的水平。
189.如權利要求186所述的方法,其中所述評估包括一種或多種表型效應的檢測。
190.如權利要求137到177中任一項所述的低聚化合物或如權利要求168所述的
雙鏈組合物,所述低聚化合物或雙鏈組合物在治療中使用。
191.如權利要求190所述的低聚化合物或雙鏈組合物,其中所述治療是治療以不期
望的基因表達為特征的疾病。
192.如權利要求190所述的低聚化合物或雙鏈組合物,其中所述治療是通過抑制基
因表達治療疾病。
193.如權利要求137至177和權利要求190至192中任一項所述的低聚化合物或如權
利要求168和權利要求180至182中任一項所述的雙鏈組合物,其中動物中的細胞要與所
述低聚化合物相接觸。
194.如權利要求137到177中任一項所述的低聚化合物或如權利要求168所述的雙
鏈組合物在制備治療以不期望的基因表達為特征的疾病的藥劑中的用途。
195.如權利要求137到177中任一項所述的低聚化合物或如權利要求168所述的雙
鏈組合物在制備通過基因表達治療疾病的藥劑中的用途。
196.一種藥物組合物,所述藥物組合物包含如權利要求136到176中任一項所述
的低聚化合物或如權利要求168所述的雙鏈組合物和藥學上可接受的載體。
197.一種長度為8到30個單體亞基的低聚化合物,其中所述單體亞基中的至少一
個是5′-取代的-2′-O-C1-C6烷基或5′-取代的-2′-O-C1-C6取代的烷基修飾的核苷。
198.如權利要求197所述的低聚化合物,其中每個單體亞基是5′-取代的
-2′-O-C1-C6取代的烷基修飾的核苷。
199.如權利要求197所述的低聚化合物,所述低聚化合物包含位于5′-端的1個到
大約5個連續單體亞基的第一區域和位于3′-端的1個到大約5個連續單體亞基的第二
區域,其中所述第一區域和所述第二區域被包含大約6個到大約18個連續的β-D-2′-
脫氧核糖核苷的內部區域分隔,其中每種單體亞基是修飾的核苷。
200.如權利要求199所述的低聚化合物,其中每個單體亞基是5′-取代的
-2′-O-C1-C6取代的烷基修飾的核苷。
201.一種減少細胞中靶RNA的量的方法,所述方法包括使細胞與權利要求197
至200中任一項所述的低聚化合物相接觸。
202.如權利要求201所述的方法,其中所述低聚化合物與所述靶RNA互補。
203.如權利要求201所述的方法,其中所述低聚化合物單獨或與互補鏈聯合激活
內源性核糖核酸酶。
204.如權利要求203所述的方法,其中所述內源性核糖核酸酶是RNA酶H或雙
鏈核糖核酸酶。
205.如權利要求204所述的方法,其中所述雙鏈核糖核酸酶是argonaute蛋白。

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取代 核苷 制備 化合物
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本文標題:5′和2′雙取代的核苷和由其制備的低聚化合物.pdf
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