[发明专利]横交联吡咯并苯二氮杂*二聚体（PBD）衍生物及其偶联物

权利要求书

1.一种横交联吡咯并苯并二氮杂二聚体(PBD)衍生物以及它们与细胞结合分子的偶联物，所述的偶联物具有如下式(I)所示的结构：

或是其药学上可接受的盐、水合物或水合盐；或其多晶型晶体；或其光学异构体、外消旋体、非对映异构体或对映异构体；

其中：

-----代表可选的单键或可以缺省；

代表可选的单键或双键；

V和V’相同或不同，独立地选自H、OH、-NHOH、OR₅(醚)、OCOR₅(酯)、OCOOR₅(碳酸酯)、NR₅R₅’、NR₅COR₅’或NR₅NR₅’NR₅”(胺)、OCONR₅R₅’(氨基甲酸酯)、NR₅(C＝NH)NR₅’R₅”(胍)、NR₅CONR₅’R₅”(尿素)、OCSNHR₅(硫代氨基甲酸酯)、-SH(巯基)、–SR₅(硫化物)、SOR₅(亚砜)、SOOR₅(砜)、SO₃、HSO₃、HSO₂或HSO^3-、SO₃^2-或-HSO^2-的盐(亚硫酸盐)、OSO₃(亚硫酸氢盐)、NR₅SOOR₅’(磺酰胺)、H₂S₂O₅或S₂O₅^2-盐(偏亚硫酸氢盐)、PO₃SH₃、PO₂S₂H₂、POS₃H₂、PS₄H₂或PO₃S^3-、PO₂S₂^3-、POS₃^3-、PS₄^3-的盐(单、二、三和四硫代磷酸酯)、(R₅O)₂POSR₅’(硫代磷酸酯)、HS₂O₃或S₂O₃^2-的盐(硫代硫酸盐)、HS₂O₄或S₂O₄^2-的盐(连二亚硫酸盐)、P(＝S)(OR₅)(S)(OH)(二硫代磷酸酯)或与阳离子形成的盐、-NR₅OR₅’(羟胺衍生物)、R₅C(＝O)NOH(异羟肟酸)或与阳离子形成的盐、HOCH₂SO₂-或其盐(甲醛合次硫酸氢盐)、NR₅COR₅’(酰胺)、N₃(叠氮基)、CN(氰基)、X(卤素，F，Cl，Br或I)、C(R₅)(R₅')(R₅”)(三烷基)、OP(O)(OR₅)(NHR₅')或OP(O)(NHR₅)(NHR₅')(氨基磷酸酯或者磷酰胺酸)、或P(R₅)(R₅')(R₅”)三芳基膦，Aa(氨基酸)或NR₅CO(Aa)t(肽)，其中Aa是一种氨基酸或含个氨基酸单元的多肽；氨基酸衍生基团，例如α-，β-，γ-或ω-氨基酸或非天然氨基酸；其中R₅，R₅'和R₅”定义如下所述：

l、m、q、l’、m’和q’独立地为0、1、2、3、4、或5；n是1～30；

X、X’、Y和Y’是相同或不同，各自独立地代表N、O、S、烷基(例如CH₂或CHR₅)、烯烃(例如＝CH-或＝CR₅-)、醚(例如-C(OR₅)H-)；

Z和Z’相同或不同，各自独立地为N、CH、CR₅、COH、CNH₂、CNHR₅、或COR₅、或Z和Z’与–COR₅OC-连接，R₅独立地选自C₁～C₈烷基和芳基；

G是-CH₂-、O、-N(R₅)-、S、-P(O)(OR₅)-、-P(O)(NR₅R_5’)-、其中Z和Z’如上文所定义；

U和U’独立地为C(O)、C(O)O、C(O)NH、C(O)N(R₅)、C(＝NH)、C(＝NH)O、C(＝NH)NH、C(＝NH)N(R₅)、-C＝N-、C(＝S)、C(O)S、C(S)NH、C(S)N(R₅)、S(O)、S(O)O、S(O)NH、S(O)(OR₅)、S(O)(N(R₅))、S(O₂)、S(O₂)O、P(O)(OR₅)、P(O)(OR₅)O、P(O)(NH₂)、P(O)(NR₅R_5’)、P(O)(OR₅)NH-、P(O)(OR₅)NR₅’-、P(O)(N(R₅R₅’)(N(R₅)、P(S)(OR₅)、P(S)(OR₅)O、P(S)(NH₂)、P(S)(NR₅R₅’)、P(S)(OR₅)NH-、P(S)(OR₅)NR₅’-、P(S)(N(R₅R₅’)N(R₅)、R₅、R₅O；

E₁和E₂独立地为S、R₅S、C(O)S、C(O)NH、C(O)O、C(O)R₅S、C(＝NH)NH、C(＝NH)N(R₅)、C(＝NH)S、-C＝N-、C(＝S)S、C(O)S、C(＝S)NH、C(＝S)N(R₅)、Ar-S、NC(O)CH₂S、ArC(O)CH₂S、S-S、

其中两个原子中间的化学键表示它可以连接两个相邻原子中的任何一个；波浪线是一个连接位点；

L₁和L₂独立地为可断裂的连接子，或包含能够与细胞结合剂(CBA)反应的官能团的连接子。L₁和L₂独立地具有下式结构：—Ww—(Aa)r—Tt—；或—Ww—(Aa)r—Tt—Q；或Q—Ww—(Aa)r—Tt—；其中-W-是延展体单元；w是0或1；-Aa-独立地是氨基酸单元；r独立地是0至100的整数；-T-为间隔体单元，其可以为直链烷基或支链烷基或聚乙二醇间隔体；t为0或延展体单元W可独立地包含自毁灭间隔体、肽单元、腙键、二硫键、酯键或硫醚键；w是1或2或3；延展体单元(--W-)，如果存在，可以将目标结合分子单元(CBA)连接到氨基酸单元(--Aa--)，或者在不存在Aa的情况下连接至T。延展体单元W可以独立地包含自毁灭间隔体、肽单元、腙键、二硫键或硫醚键。此时，细胞结合分子(CBA)包含有一个官能团，可以与延展体的官能团成键。结合分子上的官能团可以天然地具备，或通过化学方法生成，它们包括但不限于巯基(-SH)、氨基、羟基、氧氨基、炔基、杂芳基、羰基、糖异头碳上的羟基和羧基；

进一步的，L₁和L₂独立地选自O、NH、N、S、P、NNH、NHNH、N(R₃)、N(R₃)N(R₃’)、CH、CO、C(O)NH、C(O)O、NHC(O)NH、NHC(O)O、结构式如(OCH₂CH₂)_pOR₃或(OCH₂CH-(CH₃))_pOR₃或NH(CH₂CH₂O)_pR₃或NH(CH₂CH(CH₃)O)_pR₃或N[(CH₂CH₂O)_pR₃]-[(CH₂CH₂O)_p’R₃’]或(OCH₂CH₂)_pCOOR₃或CH₂CH₂(OCH₂CH₂)_p-COOR₃的聚乙二醇单元，其中p和p’独立地选自0至1000的整数，或其组合；C₁-C₈烷基、酰胺、胺、亚胺、肼、腙；C₂-C₈杂烷基、烷基环烷基、醚、酯、腙、脲、氨基脲、卡巴肼、烷氧基胺、氨基甲酸酯、氨基酸、肽、酰氧基胺、羟肟酸或杂环烷基；C₃-C₈芳基、芳烷基、杂环、碳环、环烷基、异烷基环烷基、烷基羰基或杂芳基；如(OCH₂CH₂)_pOR₃或(OCH₂CH(CH₃))_pOR₃或NH(CH₂CH₂O)_pR₃或NH(CH₂CH(CH₃)O)_pR₃或N[(CH₂CH₂O)_pR₃]-[(CH₂CH₂O)_p’R₃’]或(OCH₂CH₂)_pCOOR₃或CH₂CH₂(OCH₂CH₂)_pCOOR₃的聚乙二醇单元，其中p和p'独立地是选自0至约5000的整数，或上述的组合；其中R₃和R₃’独立地为H；C₁-C₈烷基；C₂-C₈杂烷基，烷基环烷基或杂环烷基；C₃-C₈芳基、芳烷基、杂环、碳环、杂烷基、杂烷基环烷基、烷基羰基或杂芳基；或C₂-C₈酯、醚或酰胺；或1-8个氨基酸；或结构式为(OCH₂CH₂)_p或(OCH₂CH(CH₃))_p的聚乙二醇单元，其中p是0至约5000的整数，或上述组合；或(Aa)r、r＝1-12(1至12个氨基酸单位)、由天然或非天然氨基酸、或相同或不同序列的二肽、三肽、四肽、五肽、六肽、七肽、八肽、九肽、十肽、十一肽或十二肽单元组成；术语“可断裂连接子”是指包括至少一个在生理条件下可断裂键的连接子，例如对pH、酸、碱、氧化作用、代谢、生化或酶作用敏感的键。

R₁、R₂、R₃、R₄、R₁’、R₂’、R₃’和R₄’相同或不同，并且独立地选自-H，可被取代的含有1至10个碳的直链、支链或环状烷基、烯基或炔基、-(OCH₂CH₂)_tR₅(聚乙二醇单元)、卤素、NH(C＝NH)NH₂(胍基)、-OR₅、-NR₅R₅'、-NO₂、-NCO、-NR₅COR₅'、-SR₅、–SOR₅(亚砜)、-SO₂R₅(砜)、--SO₃^-M⁺(磺酸盐)或-SO₃H、–OSO₃^-M⁺(硫酸盐)或OSO₃H、-SO₂NR₅R₅’(磺酰胺)、CN(氰基)、N₃(叠氮基)、-COR₅、-OCOR₅、-OCONR₅R₅'、CF₃、OR₅、芳基、杂环或P(O)R₅R₅’R₅”；

R₅、R₅’和R₅”独立地选自H、C₁-C₈烷基、烯基、炔基、杂烷基、芳基、芳基烷基、羰基或药用盐；

另外，R₁和R₂可以连接在一起，或R₁’和R₂’连接在一起，形成＝O(酮)、＝S、＝NR、-C(＝O)R或含＝CR₅R₅’基团的双键。R₁和R₂连接在一起，或R₁'和R₂'连接在一起，或R₃和R₄连接在一起，或R₃'和R₄'连接在一起形成C₃-C₁₂芳环、杂环或杂芳基环；

Q是细胞结合分子(CBA)，或者能够与细胞结合剂反应的官能团，或者能够与连接在细胞结合剂上的连接子反应的官能团。所述官能团选自巯基、胺、肼、烷氧基氨基、取代的二硫键、马来酰亚胺基、卤代乙酰基、N-羟基琥珀酰亚胺酯、酮、酯、醛、炔基、烯基或受保护的巯基或二硫键，SAc、SSR₁或SSAr，其中Ar是芳香基团或杂芳香基团。细胞结合剂/分子优选为，抗体、单链抗体、与靶细胞结合的抗体片段、单克隆抗体、单链单克隆抗体、结合靶细胞的单克隆抗体片段、嵌合抗体、结合靶细胞的嵌合抗体片段、结构域抗体、结合靶细胞的结构域抗体片段、adnectin类抗体、DARPins、淋巴因子、激素、维生素、生长因子、集落刺激因子、营养转运分子(转铁蛋白)以及结合在白蛋白、聚合物、树状大分子、脂质体、纳米颗粒、囊泡或(病毒)衣壳上的细胞结合肽、蛋白质或小分子；

另外，U、U’、L₁、L₂、L’、E₁或E₂独立地可以由以下一种或多种组分组成：6-马来酰亚胺己酰基(MC)，马来酰亚胺丙酰基(MP)，硫代马来酰亚胺基，硫代氨基氧代丁酸，硫代氨基氧代丁烯酸，缬氨酸-瓜氨酸(val-cit)，丙氨酸-苯丙氨酸(ala-phe)，赖氨酸-苯丙氨酸(lys-phe)，赖氨酸-丙氨酸(lys-ala)，p-氨基芐氧基酰胺基(PAB)，4-硫代戊酰基(SPP)，4-硫代丁酰基(SPDB)，4-(N-马来酰亚胺基甲基)环己烷-1-酰基(MCC)，马来酰亚胺乙氨基(ME)，4-硫代-2-羟基磺酰基丁酰基(2-Sulfo-SPDB)，芳基巯醚基(PySS)，(4-乙酰基)氨基苯酰基(SIAB)，氧芐基硫醚基，氨基苄基硫醚基，二氧基苄基硫醚基，二氨基苄基硫醚基，氨基氧基苄基硫醚基，烷氧基氨基(AOA)，亚乙基氧基(EO)，4-甲基-4-硫代-戊酰基(MPDP)，三唑，二硫，烷基磺酰基，烷基磺胺，砜基二磺胺，磷二酰胺，烷基膦酰胺，膦酸，N-甲基烷基膦酰胺，N，N’-二甲基膦酰胺酸，N，N’-二甲基膦二酰胺，肼，乙脒；肟，二乙酰肼，氨基乙基胺，氨基乙基-氨基乙基胺，和L-或D-，或含有1-20个氨基酸的天然或非天然肽；其中原子中间的连接键表示它连接相邻的碳原子；波浪线是另一个键连接的部位；

另外，U、U’、E₁或E₂，可以独立地缺省。