分枝型单分散聚乙二醇、中间体及其制备方法技术

一种分枝型单分散聚乙二醇，如式(1)所示。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分枝型单分散聚乙二醇、中间体及其制备方法
本专利技术涉及高纯度的具有化学反应性官能团的分枝型单分散聚乙二醇、分枝型单分散聚乙二醇的中间体以及它们的其制备方法。更具体地，本专利技术涉及分枝型单分散聚乙二醇，其用于修饰例如生理活性蛋白、肽、抗体、核酸或低分子量药物的生物功能分子、药物递送系统中的药物载体、诊断用材料或医疗器械等，并且其对于修饰抗体药物中的药物是特别有用的。
技术介绍
在医药领域中，由于许多生理效果优秀的低分子量药物是疏水性物质，由于其低溶解度和聚集效应，存在着在生命体中难以利用它们的缺陷。因此，已经开发了采用增溶剂以及使用诸如脂质体或聚合物胶束作为药物载体的药物递送技术。作为低分子量药物的递送技术，可以列举抗体-药物缀合物(Antibody-DrugConjugate：ADC)，ADC是一种抗体药物，其中药物结合于抗体并且其目标为通过利用抗体的抗原特异性将药物主动运输至疾病位点。近年来，它是在癌症治疗领域中最快速成长的技术之一。ADC是由抗体、药物以及用于抗体和药物之间的结合的连接物的各个部分构成的。许多用于ADC的药物是疏水性的，当将多个这种疏水药物结合至抗体以制备ADC时，存在由于药物的疏水性导致的聚集发生或抗体在血液中的稳定性下降的问题。因此，每个抗体能够搭载的药物数量受到限制，作为结果，在一些情况下不能充分地获得ADC的药效。对于该问题，研究的解决方案之一是使用亲水性连接物。作为亲水性连接物，使用了聚乙二醇、亲水性肽和糖链等。特别地，由于聚乙二醇具有低抗原性和高生物相容性，其在处于临床试验及前临床试验阶段的多个ADC中使用。另外，在ADC领域中，为了保证ADC的均质性和简化纯化、分析和药物审批过程的目的，使用了包含90％以上具有特定乙二醇链长的组分的化合物。这样的化合物被称为单分散聚乙二醇。近年来，已经报道了不使用单分散聚乙二醇作为连接抗体和药物的连接物主链，而是将单分散聚乙二醇作为侧链导入连接抗体和药物的连接物的ADC。在非专利文献1中，对于使用单分散聚乙二醇作为连接抗体和药物的连接物主链的ADC以及使用单分散聚乙二醇作为连接抗体和药物的连接物的侧链的ADC，比较了其药物动力学和治疗效果，并且报道了后者ADC对于药物的疏水性具有高掩蔽效果且展现了优秀的药物动力学和治疗效果。在使用单分散聚乙二醇作为连接物主链的ADC中，由于药物结合于单分散聚乙二醇的末端，当使用长的连接物时，疏水性药物暴露于抗体的外侧，使ADC的疏水性增加，并且使血液中的稳定性下降。在使用单分散聚乙二醇作为连接物侧链的ADC中，由于使用短的连接物，药物靠近抗体，并且侧链的单分散聚乙二醇配置为覆盖药物，从而推定药物的疏水性被有效地掩蔽。如上所述，在ADC领域中，药物的疏水性被掩蔽到何种程度是重要的。在迄今为止的文献报道中，常见的是通过使用亲水性连接物来抑制由于药物的疏水性导致的聚集的发生和抗体在血液中稳定性的下降。但是，通过将单分散聚乙二醇直接结合于药物而不结合于连接物，可以有效地掩蔽药物的疏水性。另外，考虑到了当结合于药物的单分散聚乙二醇具有分枝型结构时，即与每一反应位点具有一个乙二醇链的结构相比在每一反应位点具有多个乙二醇链的结构，药物的疏水性能够被更有效地掩蔽。专利文献1公开了一种分枝型聚乙二醇，其在甘油骨架的1位的伯碳上具有能够通过与生物官能性分子中存在的官能团反应形成共价键的官能团，并且在2位和3位上具有聚乙二醇链，由于每一反应位点导入两个聚乙二醇链，其能够用聚乙二醇有效地修饰。但是，专利文献1记载的分枝型聚乙二醇是一种所谓的多分散聚合物，其中聚乙二醇链通过聚合反应结合，并且分子量不是单分散的。在制备ADC时，由于结合的药物的数量通常通过使用质谱仪或HPLC来确定，所以在具有不同的乙二醇链长的化合物作为杂质存在于连接物材料中时，在制备时存在难以进行这种确定的问题。另外，由于在具有不同的乙二醇链长的化合物作为杂质存在时，在制备ADC时加入的抗体和药物的当量不明确，所以产生了必须过量地使用昂贵的抗体和药物的问题，以及在药品申请时生成具有多种分子量的化合物，并且化合物的鉴定以及各种试验的实施变得复杂的问题。此外，专利文献2公开了一种分枝型单分散聚乙二醇，其中通过将单分散聚乙二醇结合至由三羟甲基甲胺或诸如赖氨酸的氨基酸组成的分枝位点，导入了三个或四个单分散乙二醇链。作为分枝型单分散聚乙二醇的纯化方法，例示了例如重结晶和柱纯化。在专利文献2中，反应时过量加入的单分散聚乙二醇通过柱色谱去除。然而，柱色谱的纯化方法因为操作复杂以及导致产量下降，而具有不适合于工业大量生产的问题。因此，需要具有通过与生物官能性分子反应形成共价键的官能团以及多个单分散聚乙二醇链的高纯度的分枝型单分散聚乙二醇，以及简单且适合其大量生产的制备方法。现有技术文献非专利文献非专利文献1：NatureBiotechnology,2015,33,733-735专利文献专利文献1：JP-A-2004-197077专利文献2：US20130052130A1
技术实现思路
本专利技术解决的问题本专利技术的目标是提供一种能够有效掩蔽药物疏水性的高纯度的分枝型单分散聚乙二醇、该分枝型单分散聚乙二醇的中间体以及能够简便地获得该分枝型单分散聚乙二醇和中间体的制备方法。解决问题的手段为解决上述问题进行了大量研究，作为结果，专利技术人发现，如式(1)所示获得了一种分枝型单分散聚乙二醇，其在甘油骨架的1位的伯碳上具有能够通过与生物官能性分子中存在的官能团反应而形成共价键的官能团，并且在2位和3位上具有单分散聚乙二醇链。另外，专利技术人发现，当使用位于末端的特定官能团合成用于制备分枝型单分散聚乙二醇的中间体时，能够仅通过简单的萃取而不使用柱色谱的纯化方法获得高纯度的分枝型单分散聚乙二醇，由此完成了本专利技术。[1]一种分枝型单分散聚乙二醇，如式(1)所示：(在式(1)中，X1是通过与生物官能性分子中存在的官能团反应形成共价键的官能团；n是4至50的整数，其表示氧化乙烯单元的重复单元的数量；并且L1表示单键、-NH-、-L2-(CH2)m1-或-L2-(CH2)m1-L3-(CH2)m2-，L2表示醚键、酰胺键、氨基甲酸酯键或单键，L3表示醚键、酰胺键或氨基甲酸酯键，并且m1和m2各自独立地表示1至5的整数。)[2]如[1]所述的分枝型单分散聚乙二醇，其中X1选自由活性酯基、活性碳酸酯基、醛基、异氰酸酯基、异硫氰酸酯基、环氧基、马来酰亚胺基团、乙烯基砜基、丙烯酸基、磺酰氧基、羧基、巯基、二硫代吡啶基、α-卤代乙酰基、炔基、烯丙基、乙烯基、氨基、氧氨基、酰肼基和叠氮基所组成的组。[3]一种分枝型单分散聚乙二醇的中间体，如式(2)所示：(在式(2)中，Y1是羟基或氨基；并且n是4至50的整数，其表示氧化乙烯单元的重复单元的数量。)[4]一种如[3]所述的中间体的制备方法，其中，以步骤(A)、步骤(B)和步骤(C)的顺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分枝型单分散聚乙二醇，如式(1)所示：/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180320 JP 2018-0523651.一种分枝型单分散聚乙二醇，如式(1)所示：



其中，在式(1)中，
X1是通过与生物官能性分子中存在的官能团反应形成共价键的官能团；
n表示氧化乙烯单元的重复单元的数量，且n是4至50的整数；并且
L1表示单键、-NH-、-L2-(CH2)m1-或-L2-(CH2)m1-L3-(CH2)m2-，L2表示醚键、酰胺键、氨基甲酸酯键或单键，L3表示醚键、酰胺键或氨基甲酸酯键，并且m1和m2各自独立地表示1至5的整数。


2.根据权利要求1所述的分枝型单分散聚乙二醇，其中，X1选自由活性酯基、活性碳酸酯基、醛基、异氰酸酯基、异硫氰酸酯基、环氧基、马来酰亚胺基、乙烯基砜基、丙烯酸基、磺酰氧基、羧基、巯基、二硫代吡啶基、α-卤代乙酰基、炔基、烯丙基、乙烯基、氨基、氧氨基、酰肼基和叠氮基所组成的组。


3.一种分枝型单分散聚乙二醇的中间体，如式(2)所示：



其中，在式(2)中，
Y1是羟基或氨基；并且
n表示氧化乙烯单元的重复单元的数量，且n是4至50的整数。


4.一种根据权利要求3所述的中间体的制备方法，其中，以步骤(A)...

【专利技术属性】
技术研发人员：羽村美华，松野佑纪，吉冈宏树，
申请(专利权)人：日油株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP