TW202330458A - 用於遞送的脂質和組成物 - Google Patents

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Abstract

本揭露關於用於遞送的脂質和組成物。具體而言，本揭露提供一種如式I所示化合物或其鹽，其中R1至R3、H1至H3、L1、L2如說明書中所定義。

Description

用於遞送的脂質和組成物
本揭露屬於醫藥領域，關於一種用於遞送的脂質和組成物。
基於核酸類的藥物，例如信使RNA(mRNA)、反義寡核苷酸、小干擾RNA(siRNA)、質粒等具有廣闊的應用前景，如何安全有效地遞送到體內靶器官和靶細胞是制約該技術發展的難題。
目前核酸藥物遞送系統可分為病毒載體系統和非病毒系統2大類，脂質奈米顆粒介導的核酸藥物遞送是屬於非病毒遞送系統的主要方法。
在基因治療和疫苗應用中，脂質奈米顆粒已經被證明是治療各種疾病的核酸的優良載體。由陽離子脂質和其他輔助脂質諸，例如膽固醇、磷脂和PEG化的脂質形成的脂質奈米顆粒包封核酸，保護核酸免於降解並且促進細胞攝取，降低免疫反應。另外，脂質奈米顆粒進行生物活性成分的細胞傳遞具有其他優點，如靶向性好、副作用小、穩定性好和轉染效率較高等。
基於核酸類分子的治療領域快速發展，對核酸類藥物的遞送提出了更大的需求，因此需要開發高效、安全的核酸遞送載體。
本揭露(The disclosure)提供了式I所示化合物或其鹽
Figure 111150722-A0202-12-0002-4
其中，L1和L2各自獨立地選自-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)-、-OC(O)O-、-O-、-S(O)x-、-S-S-、-C(O)S-、-SC(O)-、-NRaC(O)-、-C(O)NRa-、-NRaC(O)NRa-、-NRaC(O)O-、-OC(O)NRa-或鍵，Ra選自氫或C1-6烷基或C2-6烯基；
H1和H2各自獨立地選自C1-12亞(伸)雜烷基、C1-12亞(伸)烷基、C2-12亞(伸)烯基，且H1和H2中至少一個為C1-12亞(伸)雜烷基；
H3選自C1-24亞(伸)烷基、C2-24亞(伸)烯基、C3-8亞(伸)環烷基或C3-8亞(伸)環烯基；
R1和R2各自獨立地選自C1-24烷基或C2-24烯基；
R3選自氫、-CN、-C(O)OR4、-OC(O)R4、-OR5或-NR5C(O)R4，R4選自C1-6烷基或C2-6烯基，R5選自氫、C1-6烷基或C2-6烯基；
x選自0、1或2。
在一些實施方案中，式I所示化合物或其鹽中H1和H2中至少一個為亞(伸)雜烷基，所示亞(伸)雜烷基包含至少一個選自O、N和S的雜原子。
在一些實施方案中，式I所示化合物或其鹽中H1選自C1-12亞(伸)雜烷基，較佳C2-9亞(伸)雜烷基。在一些實施方案中，亞(伸)雜烷基為至少含有一個氧原子的亞(伸)雜烷基。在一些實施方案中，亞(伸)雜烷基為含有二個氧原子的亞(伸)雜烷基。在一些實施方案中，亞(伸)雜烷基為至少含有一個氮原子的 亞(伸)雜烷基。在一些實施方案中，亞(伸)雜烷基為至少含有一個氧原子的亞(伸)雜烷基。
在一些實施方案中，式I所示化合物或其鹽中L1和L2各自獨立地選自-C(O)O-、-OC(O)-或鍵。
在一些實施方案中，式I所示化合物或其鹽中L1和L2各自獨立地選自-C(O)-、-OC(O)O-、-O-或鍵。
在一些實施方案中，式I所示化合物或其鹽中L1和L2各自獨立地選自-S(O)x-、-S-S-、-C(O)S-、-SC(O)-或鍵。
在一些實施方案中，式I所示化合物或其鹽中L1和L2各自獨立地選自-NRaC(O)-、-C(O)NRa-、-NRaC(O)NRa-、-NRaC(O)O-或鍵。
在一些實施方案中，式I所示化合物或其鹽中L1和L2各自獨立地選自-NRaC(O)NRa-、-NRaC(O)O-、-OC(O)NRa-或鍵。
另一方面，在一些實施方案中，式I所示化合物或其鹽中R1和R2各自獨立地選自C2-24烷基(包括但不限於C2烷基、C3烷基、C4烷基、C5烷基、C6烷基、C7烷基、C8烷基、C9烷基、C10烷基、C11烷基、C12烷基、C13烷基、C14烷基、C15烷基、C16烷基、C17烷基、C18烷基、C19烷基、C20烷基、C21烷基)。在另一些實施方案中，式I所示化合物或其鹽中R1和R2各自獨立地選自C4-18烷基。
在一些實施方案中，式I所示化合物或其鹽中R1和R2各自獨立地選自支鏈C4-18烷基。
在一些實施方案中，式I所示化合物或其鹽中R1和R2各自獨立地選自直鏈C4-18烷基。
在一些實施方案中，式I所示化合物或其鹽中R1選自直鏈C4-18烷基，R2選自支鏈C4-18烷基。
在一些實施方案中，式I所示化合物或其鹽中R1選自支鏈C4-18烷基，R2選自支鏈C4-18烷基。
一些實施方案提供的式I所示化合物或其鹽中R1和R2各自獨立地選自C2-24烯基(包括但不限於C2烯基、C3烯基、C4烯基、C5烯基、C6烯基、C7烯基、C8烯基、C9烯基、C10烯基、C11烯基、C12烯基、C13烯基、C14烯基、C15烯基、C16烯基、C17烯基、C18烯基、C19烯基、C20烯基、C21烯基)。另一些實施方案提供的式I所示化合物或其鹽中R1和R2各自獨立地選自C4-18烯基。
在一些實施方案中，式I所示化合物或其鹽中R1和R2各自獨立地選自支鏈C4-18烯基。
在一些實施方案中，式I所示化合物或其鹽中R1和R2各自獨立地選自直鏈C4-18烯基。
在一些實施方案中，式I所示化合物或其鹽中R1選自直鏈C4-18烯基，R2選自支鏈C4-18烯基。
在一些實施方案中，式I所示化合物或其鹽中R1選自支鏈C4-18烯基，R2選自支鏈C4-18烯基。
進一步地，一些實施方案提供的式I所示化合物為
Figure 111150722-A0202-12-0004-5
或
Figure 111150722-A0202-12-0004-6
，其中H1、H2、H3、R1、R2和R3如前述定義。
在一些實施方案中，式I或IIa或IIb所示化合物或其鹽中H3選自C2-24亞(伸)烯基、C3-8亞(伸)環烷基或C3-8亞(伸)環烯基；或H3選自C1-24亞(伸)烷基。在另一些實施方案中，式I或IIa或IIb所示化合物或其鹽中H3選自C3-8亞(伸)環烷基。
在一些實施方案中，C2-24亞(伸)烯基包括但不限於C2亞(伸)烯基、C3亞(伸)烯基、C4亞(伸)烯基、C5亞(伸)烯基、C6亞(伸)烯基、C7亞(伸)烯基、C8亞(伸)烯基、C9亞(伸)烯基、C10亞(伸)烯基、C11亞(伸)烯基、C12亞(伸)烯基、C13亞(伸)烯基、C14亞(伸)烯基、C15亞(伸)烯基、C16亞(伸)烯基、C17亞(伸)烯基、C18亞(伸)烯基、C19亞(伸)烯基、C20亞(伸)烯基、C21亞(伸)烯基、C22亞(伸)烯基或C23亞(伸)烯基。
在一些實施方案中，C2-24亞(伸)烷基包括但不限於C4亞(伸)烷基、C5亞(伸)烷基、C6亞(伸)烷基、C7亞(伸)烷基、C8亞(伸)烷基、C9亞(伸)烷基、C10亞(伸)烷基、C11亞(伸)烷基、C12亞(伸)烷基、C13亞(伸)烷基、C14亞(伸)烷基、C15亞(伸)烷基、C16亞(伸)烷基、C17亞(伸)烷基、C18亞(伸)烷基、C19亞(伸)烷基、C20亞(伸)烷基、C21亞(伸)烷基、C22亞(伸)烷基或C23亞(伸)烷基。
另一些實施方案提供的式I或IIa或IIb所示化合物為
Figure 111150722-A0202-12-0005-7
或
Figure 111150722-A0202-12-0005-8
，其中，R6各自獨立地選自氫、羥基、C1-6烷基或C2-6烯基，n選自1至12之間整數(包括但不限於2、3、4、5、6、7、8、9、10、11和12)，H1、H2、R1、R2和R3如式I所示化合物中定義。
在一些實施方案中，式IIIa或IIIb所示化合物或其鹽中n為2、3、4、5或6。
在一些實施方案中，式I或式IIIa或IIIb所示化合物或其鹽中R3選自-CN或羥基。在一些實施方案中，式I或式IIIa或IIIb所示化合物或其鹽中R3選自-C(O)OR4、-OC(O)R4或-NHC(O)R4，R4如前述定義。
在一些實施方案中，式I所示化合物或其鹽中R4選自C1-6烷基，包括但不限於甲基、乙基或丙基。
在一些實施方案中，式I所示化合物為
Figure 111150722-A0202-12-0006-10
或
Figure 111150722-A0202-12-0006-11
，其中X為-N(R7)-或-O-，o選自1-11之間整數，p選自1-5之間整數，且o+p不大於12，R7選自氫、C1-6烷基或C2-6烯基，R8、R9、R10、R11各自獨立地選自氫、羥基、C1-6烷基或C2-6烯基，L1、L2、H2、H3、R1、R2和R3如式I所示化合物中定義。
在一些實施方案中，式IIc或IId所示化合物或其鹽中p選自1或2。
在一些實施方案中，式IIc或IId所示化合物或其鹽中o選自4、5、6、7或8。
在一些實施方案中，式IIc或IId所示化合物或其鹽中X為-O-。
在一些實施方案中，式IIc或IId所示化合物或其鹽中R8、R9、R10、R11各自獨立地選自氫。
在一些實施方案中，式IIc或IId所示化合物或其鹽中R10、R11各自獨立地選自C1-6烷基。
在一些實施方案中，式IIc或IId所示化合物或其鹽中R3選自羥基。
另一些實施方案中，式I所示化合物為
Figure 111150722-A0202-12-0007-12
或
Figure 111150722-A0202-12-0007-13
，H2、R1、R2和R3如式I所示化合物中定義，R8、R9、R10、R11、X、o和p如式IIc所示化合物中定義。
在一些實施方案中，式I或IIIc或IIId所示化合物或其鹽中H2選自C3-7亞(伸)烷基或C3-7亞(伸)烯基。
一些實施方案提供的式I所示化合物為
Figure 111150722-A0202-12-0007-14
或
Figure 111150722-A0202-12-0007-15
，其中，H2、R1、R2和R3如式I所示化合物中定義，R8、R9、R10、R11、X、o和p如式IIc所示化合物中定義，R6和n如前述定義。
另一方面，一些實施方案中，式I所示化合物或其鹽中R1、R2各自具有以下結構：
Figure 111150722-A0202-12-0008-87
，其中R12a、R12b、R12c各自獨立地選自氫、C1-12烷基或C2-12烯基，k為2-12之間整數。
在一些實施方案中，式I所示化合物或其鹽中R12c選自氫。
在一些實施方案中，式I所示化合物或其鹽中R1選自：
Figure 111150722-A0202-12-0008-16
式I所示典型化合物或其可藥用鹽，包括但不限於：
Figure 111150722-A0202-12-0008-17
Figure 111150722-A0202-12-0009-18
Figure 111150722-A0202-12-0009-19
Figure 111150722-A0202-12-0009-20
Figure 111150722-A0202-12-0009-21
Figure 111150722-A0202-12-0009-22
本揭露還提供一種前述的化合物或其鹽的同位素取代物，較佳地，該同位素取代物為氘原子取代。
本揭露中還提供一種脂質顆粒，其包含前述化合物或其鹽。進一步地，在一些實施方案中，該脂質顆粒進一步包含活性劑。
在一些實施方案中，該活性劑選自多核苷酸或核酸(如核糖核酸或脫氧核糖核酸)。
在一些實施方案中，該活性劑選自mRNA。本揭露還提供醫藥組成物，其包含前述的脂質顆粒和藥學上可接受的賦形劑。在某些實施方案中，基於組成物的總重量，該醫藥組成物含有0.01%-99.99%的藥學上可接受的賦形劑。在某些實施方案中，該醫藥組成物含有0.1%-99.9%的藥學上可接受的賦形劑。在某些實施方案中，該醫藥組成物含有0.5%-99.5%的藥學上可接受的賦形劑。在某些實施方案中，該醫藥組成物含有1%-99%的藥學上可接受的賦形劑。在某些實施方案中，該醫藥組成物含有2%-98%的藥學上可接受的賦形劑。
本揭露還提供一種前述的化合物或其鹽，或同位素取代物，或前述脂質顆粒，或前述醫藥組成物在製備用於預防和/或治療誘導受試者免疫反應的藥物中的用途。
本揭露還提供一種前述的化合物或其鹽，或同位素取代物，或前述脂質顆粒，或前述醫藥組成物在製備用於預防和/或治療與多肽過表達的疾病或病症的藥物中的用途。
本揭露還提供一種前述的化合物或其鹽，或同位素取代物，或前述脂質顆粒，或前述醫藥組成物在製備用於預防和/或治療與多肽表達不足的疾病或病症的藥物中的用途。
在一些實施方案中，該疾病或病症包括但不限於：癌症、感染、自身免疫疾病、神經退化性疾病和炎症。
本揭露還提供一種預防和/或治療與誘導受試者免疫反應疾病或病症的方法，包括向該患者施用含有前述的化合物或其鹽，或前述脂質顆粒，或前述醫藥組成物。
本揭露還提供一種預防和/或治療與多肽過表達的疾病或病症的方法，包括向該患者施用含有前述的化合物或其鹽，或前述脂質顆粒，或前述醫藥組成物。
本揭露還提供一種預防和/或治療與多肽表達不足的疾病或病症的方法，包括向該患者施用含有前述的化合物或其鹽，或前述脂質顆粒，或前述醫藥組成物。
另一方面，本揭露還提供用於預防和/或治療與誘導受試者免疫反應疾病或病症的前述的化合物或其鹽，或前述脂質顆粒，或前述醫藥組成物。
本揭露還提供用於預防和/或治療與多肽過表達的疾病或病症的前述的化合物或其鹽，或前述脂質顆粒，或前述醫藥組成物。
本揭露還提供用於預防和/或治療與多肽表達不足的疾病或病症的前述的化合物或其鹽，或前述脂質顆粒，或前述醫藥組成物。
本揭露還提供一種前述的化合物或其鹽，或同位素取代物，或前述脂質顆粒，或前述醫藥組成物在製備用於預防和/或治療癌症、感染、自身免疫疾病、神經退化性疾病和炎症的藥物中的用途。
本揭露還提供一種預防和/或治療癌症、感染、自身免疫疾病、神經退行性疾病和炎症的方法，包括向該患者施用含有前述的化合物或其鹽，或前述脂質顆粒，或前述醫藥組成物。
本揭露中所述化合物鹽包括“酸”加成鹽和“鹼”加成鹽。例如，藉由與鹼性基團(胺基)的酸-鹼反應形成的鹽，該酸包括有機酸或無機酸。另外，該化合物鹽還包括藉由與鹼性基團(胺基)的季胺化形成的鹽，該季胺化試劑包括直鏈或支鏈式的氯烴。
本揭露化合物可以存在特定的幾何或立體異構體形式。本揭露設想所有的這類化合物，包括順式和反式異構體、(-)-和(+)-對對映體、(R)-和(S)-對映體、非對映異構體、(D)-異構體、(L)-異構體，及其外消旋混合物和其他混合物，例如對映異構體或非對映體富集的混合物，所有這些混合物都屬於本揭露的範圍之內。烷基等取代基中可存在另外的不對稱碳原子。所有這些異構體以及它們的混合物，均包括在本揭露的範圍之內。本揭露的含有不對稱碳原子的化合物可以以光學活性純的形式或外消旋形式被分離出來。光學活性純的形式可以從外消旋混合物拆分，或藉由使用手性原料或手性試劑合成。
可以藉由的手性合成或手性試劑或者其他常規技術製備光學活性的(R)-和(S)-異構體以及D和L異構體。如果想得到本揭露某化合物的一種對映體，可以藉由不對稱合成或者具有手性助劑的衍生作用來製備，其中將所得非對映體混合物分離，並且輔助基團裂開以提供純的所需對映異構體。或者，當分子中含有鹼性官能團(如胺基)或酸性官能團(如羧基)時，與適當的光學活性的酸或鹼形成非對映異構體的鹽，然後藉由本領域所公知的常規方法進行非對映異構體拆分，然後回收得到純的對映體。此外，對映異構體和非對映異構體的分離通常是藉由使用色譜法完成的，該色譜法採用手性固定相，並視需要地與化學衍生法相結合(例如由胺生成胺基甲酸鹽)。
本揭露所述化合物的化學結構中，鍵“
Figure 111150722-A0202-12-0013-93
”表示未指定構型，即如果化學結構中存在手性異構體，鍵“
Figure 111150722-A0202-12-0013-94
”可以為“
Figure 111150722-A0202-12-0013-88
”或“
Figure 111150722-A0202-12-0013-89
”，或者同時包含“
Figure 111150722-A0202-12-0013-91
”和“
Figure 111150722-A0202-12-0013-90
”兩種構型。本揭露所述化合物的化學結構中，鍵“
Figure 111150722-A0202-12-0013-92
”並未指定構型，即可以為Z構型或E構型，或者同時包含兩種構型。
本揭露的化合物和中間體還可以以不同的互變異構體形式存在，並且所有這樣的形式包含於本揭露的範圍內。術語“互變異構體”或“互變異構體形式”是指可經由低能壘互變的不同能量的結構異構體。例如，質子互變異構體(也稱為質子轉移互變異構體)包括經由質子遷移的互變，如酮-烯醇及亞胺-烯胺、內醯胺-內醯亞胺異構化。內醯胺-內醯亞胺平衡實例是在如下所示的A和B之間。
Figure 111150722-A0202-12-0013-23
本揭露中的所有化合物可以被畫成A型或B型。所有的互變異構形式在本揭露的範圍內。化合物的命名不排除任何互變異構體。
本揭露還包括一些與本文中記載的那些相同的，但一個或多個原子被原子量或質量數不同於自然中通常發現的原子量或質量數的原子置換的同位素標記的本揭露化合物。可結合到本揭露化合物的同位素的實例包括氫、碳、氮、氧、磷、硫、氟、碘和氯的同位素，諸如分別為2H、3H、11C、13C、14C、13N、15N、15O、17O、18O、31P、32P、35S、18F、123I、125I和36Cl等。
除另有說明，當一個位置被特別地指定為氘(D)時，該位置應理解為具有大於氘的天然豐度(其為0.015%)至少1000倍的豐度的氘(即，至少 10%的氘摻入)。示例中化合物的具有大於氘的天然豐度可以是至少1000倍的豐度的氘、至少2000倍的豐度的氘、至少3000倍的豐度的氘、至少4000倍的豐度的氘、至少5000倍的豐度的氘、至少6000倍的豐度的氘或更高豐度的氘。本揭露還包括各種氘化形式的式(I)化合物。與碳原子連接的各個可用的氫原子可獨立地被氘原子替換。所屬技術領域具有通常知識者能夠參考相關文獻合成氘化形式的式(I)化合物。在製備氘代形式的式(I)化合物時可使用市售的氘代起始物質，或它們可使用常規技術採用氘代試劑合成，氘代試劑包括但不限於氘代硼烷、三氘代硼烷四氫呋喃溶液、氘代氫化鋰鋁、氘代碘乙烷和氘代碘甲烷等。
“視需要地”或“視需要”是指意味著隨後所描述的事件或環境可以但不必發生，該說明包括該事件或環境發生或不發生的場合。例如“視需要的被鹵素或者氰基取代的C1-6烷基”是指鹵素或者氰基可以但不必須存在，該說明包括烷基被鹵素或者氰基取代的情形和烷基不被鹵素和氰基取代的情形。
術語解釋：
“醫藥組成物”表示含有一種或多種本文所述化合物或其生理學上可藥用鹽或前體藥物與其他化學組分的混合物，以及其他組分例如生理學可藥用的載體和賦形劑。醫藥組成物的目的是促進對生物體的給藥，利於活性成分的吸收進而發揮生物活性。
“可藥用賦形劑”包括但不限於任何已經被美國食品和藥物管理局批准對於人類或家畜動物使用可接受的任何助劑、載體、賦形劑、助流劑、甜味劑、稀釋劑、防腐劑、染料/著色劑、增香劑、表面活性劑、潤濕劑、分散劑、助懸劑、穩定劑、等滲劑、溶劑或乳化劑。
本揭露中所述“有效量”或“有效治療量”包含足以改善或預防醫學病症的症狀或病症的量。有效量還意指足以允許或促進診斷的量。用於特定患者或獸醫學受試者的有效量可依據以下因素而變化：如待治療的病症、患者的總體健康情況、給藥的方法途徑和劑量以及副作用嚴重性。有效量可以是避免顯著副作用或毒性作用的最大劑量或給藥方案。
術語“核酸”是由核苷酸組成的聚合物，例如脫氧核糖核苷酸(DNA)或核糖核苷酸(RNA)。
術語“寡核苷酸”表述長度為2至100個核苷酸的單鏈或雙鏈核苷酸多聚體。“多核苷酸”是指由核苷酸單體組成的單鏈或雙鏈聚合物。在一些實施方案中，多核苷酸長度為100個以上核苷酸組成。
在另一些實施方案中，示例性多核苷酸包括但不限於脫氧核糖核苷酸(DNA)，核糖核酸(RNA，包括信使RNA)，RNA干擾誘導劑(RNAi-inducing agents)，shRNA，siRNA，miRNA，反義RNA和類似物。
術語“多肽”、“肽”和“蛋白質”在本文中可互換地用於指胺基酸殘基的聚合物。該術語應用於其中一個或更多個胺基酸殘基是相應的天然存在的胺基酸的人工化學類似物的胺基酸聚合物，以及應用於天然存在的胺基酸聚合物。
術語“白細胞”涉及產生自和源自骨髓中的多能造血幹細胞的白細胞(WBC)。白細胞具有細胞核，並且基於功能特性或物理特性，白細胞的類型可以分為五種主要類型，包括中性粒細胞、嗜酸性粒細胞、嗜鹼性粒細胞、淋巴細胞和單核細胞。
“烷基”指飽和的脂族烴基團，包括直鏈和支鏈烷基基團。在一些實施方案中，烷基基團具有1-4個碳，也被稱為C1-4烷基。在一些實施方案中，烷基基團具有10-22個碳，也被稱為C10-22烷基。在一些實施方案中，烷基基團具有4-22個碳，也被稱為C4-22烷基。
烷基基團可以是未被取代的或被一個或更多個選自鹵素、羥基、胺基、側氧、烷基、烯基、烷氧基羰基、醯胺基、烷基醯胺基、二烷基醯胺基、硝基、胺基、烷基胺基、二烷基胺基、羧基、硫代和硫代烷基的基團取代。
“雜烷基”指直鏈或支鏈烷基，其在鏈中較佳具有1至14個碳、更佳2至10個碳，其中一或多個碳被選自S、O和N的雜原子取代。示例性雜烷基包括烷基醚、第二烷基胺和第三烷基胺、醯胺、硫醚(alkyl sulfide)等。
雜烷基可以是未被取代的或被一個或更多個選自鹵素、羥基、烷基、胺基、側氧、烯基、烷氧基羰基、醯胺基、烷基醯胺基、二烷基醯胺基、硝基、胺基、烷基胺基、二烷基胺基、羧基、硫基和硫烷基的基團取代。
“烯基”指不飽和的脂族烴基團，包括直鏈和支鏈烯基基團。在一些實施方案中，烯基基團具有1-4個碳，也被稱為C1-4烯基。在一些實施方案中，烯基基團具有10-22個碳，也被稱為C10-22烯基。在一些實施方案中，烯基基團具有4-22個碳，也被稱為C4-22烯基。示例性的烯基基團包括乙烯基、丙烯基、正丁烯基、異丁烯基、3-甲基丁-2-烯基、正戊烯基、庚烯基、辛烯基、環己基-丁烯基和癸烯基。
烯基可以是未被取代的或被一個或更多個選自鹵素、羥基、胺基、側氧、烷基、烯基、烷氧基羰基、醯胺基、烷基醯胺基、二烷基醯胺基、硝基、胺基、烷基胺基、二烷基胺基、羧基、硫基和硫烷基的基團取代。
“一價基團”是指一個化合物從“形式上”消除一個單價的原子或基團。“亞(伸)基”則是指化合物從“形式上”消除兩個單價或一個雙價形成的原子或原子團。
術語“亞(伸)烷基”表示烷烴分子中去除2個氫原子後餘下的部分，在一些實施方案中，亞(伸)烷基基團具有1-4個碳，也被稱為C1-4亞(伸)烷基。在一些實施方案中，烷基基團具有10-22個碳，也被稱為C10-22亞(伸)烷基。在一些實施方案中，烷基基團具有4-22個碳，也被稱為C4-22亞(伸)烷基。
同理，“亞(伸)烷氧基”、“亞(伸)烯基”、“亞(伸)烯氧基”、“亞(伸)環烷基”、“亞(伸)雜環烷基”的定義如“亞(伸)烷基”。
術語“羥基”指-OH基團。
術語“鹵素”指氟、氯、溴或碘。
術語“氰基”指-NH2。
術語“側氧”指=O取代基。
“取代的”指基團中的一個或多個氫原子，較佳為最多5個，更佳為1~3個氫原子彼此獨立地被相應數目的取代基取代。不言而喻，取代基僅處在它們的可能的化學位置，所屬技術領域具有通常知識者能夠在不付出過多努力的情況下確定(藉由實驗或理論)可能或不可能的取代。
圖1為小鼠肌肉注射肝細胞生長因子mRNA脂質奈米顆粒蛋白表達量
圖2為小鼠尾靜脈注射螢光素酶mRNA脂質奈米顆粒檢測的螢光強度
圖3為小鼠尾靜脈注射mRNA脂質奈米顆粒肝臟中陽離子脂質濃度
圖4為小鼠尾靜脈注射mRNA脂質奈米顆粒脾臟中陽離子脂質濃度
圖5為小鼠尾靜脈注射mRNA脂質奈米顆粒血漿中陽離子脂質濃度
圖6為小鼠尾靜脈注射mRNA脂質奈米顆粒血清中檢測白介素-6(IL-6)濃度。
以下結合實施例進一步描述本揭露中，但這些實施例並非限制本揭露中的範圍。
本揭露中實施例中未註明具體條件的實驗方法，通常按照常規條件，或按照原料或商品製造廠商所建議的條件。未註明具體來源的試劑，為市場購買的常規試劑。
化合物的結構是藉由核磁共振(NMR)或/和質譜(MS)來確定的。NMR位移(δ)以10-6(ppm)的單位給出。NMR的測定是用Bruker AVANCE-400核磁儀，測定溶劑為氘代二甲基亞碸(DMSO-d 6 )，氘代氯仿(CDCl3)，氘代甲醇(Methanol-d 4 )，內標為四甲基矽烷(TMS)。
HPLC的測定使用Agilent1100高壓液相色譜儀，GAS15B DAD紫外檢測器，Water Vbridge C18 150*4.6mm 5um色譜管柱。
MS的測定用Agilent6120三重四級杆質譜儀，G1315D DAD檢測器，Waters Xbridge C18 4.6*50mm,5um色譜管柱，以正/負離子模式掃描，質量掃描範圍為80~1200。
薄層層析矽膠板使用煙臺黃海HSGF254矽膠板，薄層色譜法(TLC)使用矽膠板採用規格是0.2mm±0.03mm，薄層層析分離純化產品採用的規格是0.4mm-0.5mm。
快速管柱純化系統使用Combiflash Rf150(TELEDYNE ISCO)或者Isolara one(Biotage)。
正相管柱層析一般使用煙臺黃海矽膠200~300目或300~400目矽膠為載體，或者使用常州三泰預填預填超純正相矽膠管柱(40-63μm，60g，24g，40g，120g或其它規格)。
本揭露中的已知的起始原料可以採用或按照本領域已知的方法來合成，或可購買自上海泰坦科技，ABCR GmbH & Co.KG，Acros Organics，Aldrich Chemical Company，韶遠化學科技(Accela ChemBio Inc)，畢得醫藥等公司。
實施例中無特殊說明，反應能夠均在氮氣氛下進行。
氮氣氛是指反應瓶連接一個約1L容積的氮氣氣球。
氫氣氛是指反應瓶連接一個約1L容積的氫氣氣球。
氫氣是由上海全浦科學儀器公司QPH-1L型氫氣發生儀製得。
氮氣氛或氫化氛通常抽真空，充入氮氣或氫氣，重複操作3次。
實施例中無特殊說明，溶液是指水溶液。
實施例中無特殊說明，反應的溫度為室溫，為20℃~30℃。
實施例中的反應進程的監測採用薄層色譜法(TLC)，反應所使用的展開劑，純化化合物採用的管柱層析的沖提劑的體系和薄層色譜法的展開劑體系，溶劑的體積比根據化合物的極性不同而進行調節，也可以加入少量的三乙胺和醋酸等鹼性或酸性試劑進行調節。
實施例1
Figure 111150722-A0202-12-0020-24
步驟1)
Figure 111150722-A0202-12-0020-25
稱取6-胺基己酸(21.5g,100mmol)溶於乙醇和水的混合液(EtOH/H2O,v/v=2：1,200mL)，加入CsOH‧H2O(4.0g,100mmol)，加入苄氧溴乙烷(13.1g,100mmol)，室溫反應40h，濃縮除去絕大部分乙醇，殘留物直接反相管柱層析(乙腈/水/0.1%三氟乙酸)，直接濃縮，抽乾，得到白色固體5.6g，收率：21%。
MS：266.2[M+H]+。
1H NMR(400MHz,D2O)δ 7.36(s,5H),4.53(s,2H),3.72-3.67(m,2H),3.20-3.14(m,2H),2.95-2.88(m,2H),2.10(t,J=7.3Hz,2H),1.57(dd,J=15.3,7.7Hz,2H),1.47(dd,J=15.0,7.5Hz,2H),1.30-1.22(m,2H).
步驟2)
Figure 111150722-A0202-12-0021-26
稱取6-((2-(苄氧基)乙基)胺基)己酸(5.6g，21.1mmol)於反應瓶中，加入1,4-二噁烷(80mL)，氫氧化鈉水溶液(42.2mL,1.0M)，滴加Boc2O(5.5g,25.2mmol)，室溫反應1h，LC-MS顯示反應完畢，濃縮掉二噁烷，水相用稀鹽酸調PH至5左右，乙酸乙酯萃取(50mL*3)，合併有機相，乾燥，濃縮，得到近無色膠狀物7.2g，收率93%。直接用於下一步反應。
MS：366.2[M+H]+。
步驟3)
Figure 111150722-A0202-12-0021-27
稱取6-((2-(苄氧基)乙基)(第三丁氧羰基)胺基)己酸(6.1g，16.7mmol)於反應瓶中，加二氯甲烷(150mL)，冰浴，依次加入十一醇(2.73g，15.9mmol)，DMAP(408mg，3.34mmol)及DIPEA(4.3g,33.4mmol)，加入EDCI(3.84g,20.0mmol)，攪拌10分鐘，撤冰浴，室溫反應過夜，TLC監測，反應完畢，向反應液加入水(100mL)，分液，有機相依次用稀鹽酸洗，水洗，碳酸氫鈉洗，乾燥，濃縮，管柱層析(PE：EtOAc=20：1~10：1)，得到近無色膠狀物6.8g，收率82%。
MS：520.4[M+H]+。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 7.30-7.20(m,5H),4.44(s,2H),3.98(t,J=6.7Hz,2H),3.51(d,J=18.6Hz,2H),3.32(d,J=21.5Hz,2H),3.16(s,2H),2.21(t,J=7.5 Hz,2H),1.55(tt,J=13.3,6.8Hz,6H),1.36(d,J=8.4Hz,9H),1.21(d,J=15.5Hz,18H),0.81(t,J=6.8Hz,3H)。
步驟4)
Figure 111150722-A0202-12-0022-28
稱取6-((2-(苄氧基)乙基)(第三丁氧羰基)胺基)己酸十一酯(7.6g，14.6mmol)溶液二氯甲烷中，加入TFA(20mL)，室溫反應2h，直接濃縮，殘留物用二氯甲烷(100mL)溶解，加入飽和碳酸氫鈉(100mL)，分液，有機相乾燥，濃縮，得到膠狀物，再用二氯甲烷溶解，加入HCl/dioxane(4.0M,4mL)，直接濃縮，得到白色固體5.0g，收率81%。
MS：420.3[M+H]+。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 9.51(s,2H),7.39-7.28(m,5H),4.57(s,2H),4.03(t,J=6.8Hz,2H),3.88(t,J=4.8Hz,2H),3.18(s,2H),3.03(d,J=3.4Hz,2H),2.28(t,J=7.4Hz,2H),2.02(s,1H),1.93-1.84(m,2H),1.61(dd,J=13.8,6.7Hz,4H),1.42-1.17(m,18H),0.88(t,J=6.8Hz,3H)。
步驟5)
Figure 111150722-A0202-12-0022-29
稱取2-((5-(苄氧基)戊基)氧基)乙酸(製備文獻Chemical and Pharmaceutical Bulletin,1992,vol.40,#3,p.617-623)(7.6g，30.12mmol)於反應瓶中，加二氯甲烷(150mL)，冰浴，依次加入十七-9-醇(參照文獻WO2020/219876製備)(6.18g，24.1mmol)，DMAP(3.68g，30.12mmol)， 加入EDCI(6.93g,36.14mmol)，攪拌10分鐘，撤冰浴，室溫反應過夜，TLC監測，反應完畢，向反應液加入水(100mL)，分液，有機相依次用稀鹽酸洗，水洗，碳酸氫鈉洗，乾燥，濃縮，管柱層析(PE：EtOAc=50：1~10：1)，得到近無色膠狀物10.9g，收率92%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 7.36-7.31(m,4H),7.30-7.26(m,1H),4.96(p,J=6.3Hz,1H),4.50(s,2H),4.04(s,2H),3.52(t,J=6.6Hz,2H),3.47(t,J=6.6Hz,2H),1.69-1.61(m,4H),1.56(d,J=16.5Hz,6H),1.25(s,24H),0.88(t,J=6.8Hz,6H).
步驟6)
Figure 111150722-A0202-12-0023-30
稱取十七烷-9-基2-((5-(苄氧基)戊基)氧基)乙酸酯(4.0g，8.15mmol)溶於THF(100mL)中，加入Pd(OH)2/C(400mg,20%)，通入氫氣，室溫反應2h，TLC監測，反應完畢。過濾，濃縮。得到無色膠狀物3.2g，收率98%。直接用於下一步反應。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 4.97(dd,J=12.4,6.1Hz,1H),4.04(s,2H),3.66(t,J=6.5Hz,2H),3.54(t,J=6.5Hz,2H),1.71-1.57(m,4H),1.56-1.42(m,6H),1.25(s,24H),0.88(t,J=6.8Hz,6H).
步驟7)
Figure 111150722-A0202-12-0023-31
稱取十七烷-9-基2-((5-羥基戊基)氧基)乙酸酯(2.4g，6.0mmol)溶於二氯甲烷(100mL)中，冰浴下，加入DMP(3.82g,9.0mmol)，室溫反應1.5h，加入飽和硫代硫酸鈉水溶液(100mL)，攪拌30分鐘，分液，有機相用飽和碳酸氫鈉水溶液洗(100mL*2)，乾燥，濃縮，得到淺黃色膠狀物2.5g，直接用於下一步反應。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 9.78(s,1H),4.96(p,J=6.3Hz,1H),4.04(s,2H),3.55(t,J=6.1Hz,2H),2.49(td,J=7.2,1.5Hz,2H),1.81-1.72(m,2H),1.68(d,J=7.6Hz,2H),1.60-1.48(m,4H),1.26(s,24H),0.88(t,J=6.8Hz,6H)。
步驟8)
Figure 111150722-A0202-12-0024-32
稱取十七烷-9-基2-((5-側氧戊基)氧基)乙酸酯(2.4g，6mmol)溶於二氯甲烷(50mL)，加入6-((2-(苄氧)乙基)胺基)己酸十一酯鹽酸鹽(2.46g,5.4mmol)，加入DIPEA(1.16g,9.0mmol)，乙酸(1.08g,18.0mmol)，攪拌溶清，冰浴，加入NaBH(OAc)3(3.18g,15.0mmol)，室溫反應過夜，TLC監測，反應完畢，加水(100mL)，分液，有機相用飽和碳酸氫鈉水溶液洗(50mL*1)，乾燥，濃縮，管柱層析(PE：EtOAc=5：1~2：1)，得到無色液體4.1g，收率：85%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 7.33(d,J=4.5Hz,4H),7.30-7.26(m,1H),4.99-4.91(m,1H),4.52(s,2H),4.08-4.02(m,4H),3.57-3.47(m,4H),2.68(t,J=5.8Hz,2H),2.45(s,4H),2.28(t,J=7.5Hz,2H),1.67-1.57(m,6H),1.48(dd,J=37.5,6.0Hz,6H),1.38-1.18(m,46H),0.88(t,J=6.8Hz,9H)。
步驟9)
Figure 111150722-A0202-12-0025-33
稱取十一烷基6-((2-(苄氧基)乙基)(5-(2-(十七烷-9-基氧基)-2-側氧乙氧基)戊基)胺基)己酸酯(1g,1.25mmol)於反應瓶中，加入乙醇溶解，加入Pd(OH)2/C(500mg,20%)，通入氫氣，室溫反應過夜，TLC監測，反應完畢。過濾，濃縮。得到無色膠狀物，管柱層析(CH2Cl2：MeOH=10：1)，得到無色膠狀物450mg，收率51%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 5.00-4.89(m,1H),4.09-4.01(m,4H),3.61(s,2H),3.52(t,J=6.4Hz,2H),2.68(s,2H),2.57(s,4H),2.30(t,J=7.4Hz,2H),1.70-1.59(m,6H),1.53(s,8H),1.43-1.18(m,44H),0.88(t,J=6.7Hz,9H)。
實施例2
Figure 111150722-A0202-12-0025-34
步驟1)
Figure 111150722-A0202-12-0025-35
稱取化合物2-2(50.4g，331mmol)溶於THF(400ml)中，乾冰乙醇浴下緩慢滴加n-BuLi(206ml，1.6M)，同溫攪拌1小時。將化合物2- 1(20.0g，110mmol)溶於THF(100ml)中，乾冰乙醇浴下緩慢滴加到反應體系，同溫攪拌1小時，然後室溫攪拌過夜。取樣LC-MS檢測，原料反應完全。加入1L水，乙酸乙酯1L×3萃取，有機相用飽和食鹽水洗滌後用無水硫酸鈉乾燥並過濾，減壓濃縮，正相管柱層析(PE：EA=5：1)，得到黃色油狀物9.00g，收率：32.3%。
MS：253.1[M+H]+。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 7.40-7.24(m,5H),4.57(s,2H),3.65-3.57(m,4H),3.49(t,J=6.0Hz,2H),2.39(t,J=7.2Hz,2H),1.77-1.61(m,4H)。
步驟2)
Figure 111150722-A0202-12-0026-36
將化合物2-3(1.00g，3.96mmol)，溶於DCM(20ml)中，在冰水浴下依次加入庚烷-9-醇(914mg，3.56mmol)，DMAP(96.0mg,786μmol)，DIEA(2.04g,15.8mmol)，EDCI(1.14g，9.95mmol)，40℃攪拌過夜。取樣LCMS與TLC(PE：EA=10：1)檢測，原料反應完全。加入100ml水，乙酸乙酯100ml×3萃取，有機相用飽和食鹽水洗滌後用無水硫酸鈉乾燥並過濾，減壓濃縮，正相管柱層析(PE：EA=20：1)，得到無色油狀物1.50g，收率：77.1%。
MS：513.3[M+Na]+。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 7.38-7.24(m,5H),4.90-4.82(m,1H),4.57(s,2H),3.64-3.58(m,4H),3.48(t,J=6.4Hz,2H),2.31(t,J=7.2Hz,2H),1.75-1.59(m,4H),1.55-1.45(m,4H),1.34-1.19(m,24H),0.87(t,J=6.8Hz,6H)。
步驟3)
Figure 111150722-A0202-12-0027-37
稱取化合物2-4(1.50g，3.06mmol)溶於THF(30ml)中，加入Pd(OH)2/C(300mg,20wt%)，氫氣置換，室溫攪拌過夜。取樣TLC(PE：EA=20：1)檢測，原料反應完全。過濾，濾液濃縮，正相管柱層析(PE：EA=20：1)，得到無色油狀物1.10g，收率：89.8%。
MS：423.3[M+Na]+。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 4.91-4.82(m,1H),3.76-3.69(m,2H),3.55-3.46(m,4H),2.32(t,J=7.2Hz,2H),1.95(s,1H),1.76-1.58(m,4H),1.57-1.44(m,4H),1.36-1.18(m,24H),0.87(t,J=6.8Hz,6H)。
步驟4)
Figure 111150722-A0202-12-0027-38
將化合物2-5(120mg，300μmol)溶於DCM(4ml)，在冰水浴下加入DMP(190mg，448μmol)，室溫攪拌2h。取樣TLC(PE：EA=5：1)檢測，原料反應完全。向反應液加入飽和硫代硫酸鈉水溶液1ml和飽和碳酸氫鈉水溶液20ml，用乙酸乙酯20ml×3萃取，有機相用飽和食鹽水洗滌後用無水硫酸鈉乾燥並過濾，減壓濃縮，得到淺黃色油狀物80mg，不作純化處理，直接用於下一步反應。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 9.73(s,1H),4.91-4.81(m,1H),4.09(s,1H),4.06(s,1H),3.65-3.44(m,2H),2.33(t,J=7.2Hz,2H),1.79-1.59(m,4H),1.57-1.43(m,4H),1.36-1.16(m,24H),0.87(t,J=6.8Hz,6H)。
步驟5)
Figure 111150722-A0202-12-0028-39
將化合物2-6(1.09g，2.73mmol)溶於DCM(20ml)，依次加入2-7(1.12g，2.46mmol)，DIEA(530mg，4.10mmol)，AcOH(492mg，8.19mmol)，攪拌10min後，加入NaBH(OAc)3(1.45g，6.84mmol)，室溫攪拌過夜。取樣TLC(純EA)檢測，原料反應完全。向反應液加入飽和碳酸氫鈉水溶液100ml，用乙酸乙酯100ml×3萃取，有機相用飽和食鹽水洗滌後用無水硫酸鈉乾燥並過濾，減壓濃縮，正相管柱層析(PE：EA=2：1)，得到淺黃色油狀物290mg，收率：13.2%。
MS：802.4[M+H]+。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 7.39-7.26(m,5H),4.89-4.82(m,1H),4.51(s,2H),4.05(t,J=6.8Hz,2H),3.67-3.44(m,4H),3.41(t,J=6.4Hz,2H),2.87-2.37(m,6H),2.33-2.24(m,4H),1.79-1.55(m,8H),1.55-1.43(m,6H),1.38-1.15(m,42H),0.87(t,J=6.8Hz,9H)。
步驟6)
Figure 111150722-A0202-12-0028-40
稱取化合物2-8(390mg，486μmol)溶於EtOH(15ml)中，加入Pd(OH)2/C(390mg,20wt%)，氫氣置換，室溫攪拌過夜。取樣TLC(DCM：MeOH=10：1)檢測，原料反應完全。過濾，濾液濃縮，正相管柱層析(DCM：MeOH=20：1)，得到無色油狀物110mg，收率：31.8%。
MS：712.2[M+H]+。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 4.89-4.81(m,1H),4.05(t,J=6.8Hz,2H),3.55(t,J=5.2Hz,2H),3.48(t,J=5.6Hz,2H),3.43(t,J=6.4Hz,2H),2.71(t,J=5.6Hz,2H),2.67(t,J=5.2Hz,2H),2.59-2.52(m,2H),2.34-2.26(m,4H),1.72-1.56(m,8H),1.53-1.44(m,6H),1.36-1.21(m,42H),0.89-0.85(m,9H)。
實施例3
Figure 111150722-A0202-12-0029-41
步驟1)
Figure 111150722-A0202-12-0029-42
稱取3-2(5.90g，50.0mmol)溶於DMF(250mL)中，冰水浴下分批加入NaH(2.4g，60mmol)，同溫攪拌1小時。將3-1(12.9g，50.0mmol)冰水浴下分批加入到反應體系，室溫攪拌過夜。加入300mL水，乙酸乙酯300mL×2萃取，有機相用飽和食鹽水洗滌後用無水硫酸鈉乾燥並過濾，減壓濃縮，正相管柱層析(PE：EA=10：1)，得到淡黃色油狀物6.20g，收率：42.2%。
MS：295.2[M+H]。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 7.34-7.31(m,4H),7.30-7.26(m,1H),4.50(s,2H),4.25-4.15(m,2H),3.92(q,J=6.8Hz,1H),3.59-3.53(m,1H),3.47(t,J=6.4Hz, 2H),3.39-3.33(m,1H),1.68-1.59(m,4H),1.49-1.42(m,2H),1.39(d,J=6.8Hz,3H),1.28(t,J=6.4Hz,3H)。
步驟2)
Figure 111150722-A0202-12-0030-43
將化合物3-3(7.40g，25.0mmol)，溶於MeOH(150mL)中，在冰水浴下緩慢加入NaOH(4.00g，100mmol)的H2O(40mL)溶液，室溫攪拌過夜。冰水浴降溫，濃鹽酸調整pH值至3左右，DCM(200mL×3)萃取，有機相用飽和食鹽水洗滌後用無水硫酸鈉乾燥並過濾，減壓濃縮，得到淡黃色油狀物5.50g，收率：82.6%。
MS：267.2[M+H]。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 7.37-7.33(m,4H),7.31-7.26(m,1H),4.51(s,2H),3.99(q,J=6.8Hz,1H),3.60-3.40(m,4H),1.69-1.61(m,4H),1.50-1.44(m,5H)。
步驟3)
Figure 111150722-A0202-12-0030-44
稱取3-4(5.30g，20.0mmol)和3-5(5.10g，20.0mmol)溶於DCM(160mL)中，稱取DMAP(4.90g，40.0mmol)和EDCI(4.60g，24.0mmol)，依次加入反應液中，氫氣置換，室溫攪拌過夜。正相管柱層析(PE：EA=10：1)，得到淡黃色油狀物8.60g，收率：85.9%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 7.34-7.31(m,4H),7.31-7.27(m,1H),4.96-4.91(m,1H),4.50(s,2H),3.91(q,J=6.8Hz,1H),3.59-3.53(m,1H),3.47(t,J=6.4Hz,2H),3.38-3.32(m,1H),1.68-1.60(m,4H),1.54-1.52(m,4H),1.49-1.43(m,2H),1.39(d,J=6.8Hz,3H),1.35-1.18(m,24H),0.87(t,J=6.8Hz,6H)。
步驟4)
Figure 111150722-A0202-12-0031-45
將化合物3-6(5.00g，9.90mmol)溶於THF(100mL)，氮氣保護下加入Pd(OH)2/C(500mg)，氫氣置換，室溫攪拌氫化過夜。過濾去除Pd(OH)2/C並回收，濾液減壓旋乾，正相管柱層析(PE：EA=5：1)，得到無色油狀物4.00g，收率：96.4%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 4.96-4.92(m,1H),3.91(q,J=6.8Hz,1H),3.65(t,J=6.8Hz,2H),3.59-3.53(m,1H),3.40-3.36(m,1H),1.68-1.56(m,4H),1.54-1.52(m,4H),1.49-1.41(m,2H),1.39(d,J=6.8Hz,3H),1.35-1.19(m,24H),0.87(t,J=6.8Hz,6H)。
步驟5)
Figure 111150722-A0202-12-0031-46
將化合物3-7(4.10g，10.0mmol)溶於DCM(80mL)，冰水浴降溫，氮氣保護下，依次加入CBr4(5.00g，15mmol)和PPh3(3.90g，15.0mmol)，恆溫攪拌30min後，室溫攪拌過夜。取樣TLC(PE：EA=5：1)檢測，原 料反應完全。正相管柱層析(PE：EA=10：1)，得到淺黃色油狀物4.30g，收率：90.0%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 4.97-4.90(m,1H),3.91(q,J=6.8Hz,1H),3.59-3.53(m,1H),3.43-3.33(m,3H),1.93-1.85(m,2H),1.67-1.59(m,2H),1.57-1.48(m,6H),1.39(d,J=6.8Hz,3H),1.35-1.19(m,24H),0.87(t,J=6.8Hz,6H)。
步驟6)
Figure 111150722-A0202-12-0032-47
稱取3-8(4.30g，9.00mmol)溶於無水EtOH(85mL)中，氮氣保護下，加入乙醇胺(16.5g,270mmol)，30℃攪拌過夜。取樣LC-MS檢測，原料反應完全。減壓旋乾溶劑，剩餘物加入EA(200mL)，水洗(50mL×2)兩次，飽和食鹽水洗滌(50mL×2)兩次後，用無水硫酸鈉乾燥並過濾，減壓濃縮，正相管柱層析(DCM：MeOH=10：1)，得到無色油狀物3.30g，收率：80.1%。
MS：458.4[M+H]。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 4.96-4.88(m,1H),3.90(q,J=6.8Hz,1H),3.64(t,J=5.2Hz,2H),3.57-3.51(m,1H),3.38-3.31(m,1H),2.77(t,J=4.8Hz,2H),2.63(t,J=7.2Hz,2H),1.65-1.57(m,2H),1.56-1.48(m,6H),1.44-1.27(m,5H),1.26-1.19(m,24H),0.86(t,J=6.8Hz,6H)。
步驟7)
Figure 111150722-A0202-12-0032-48
稱取3-9(2.30g，5.00mmol)溶於無水EtOH(46mL)中，氮氣保護下，加入DIEA(1.90g,15.0mmol)和3-10(3.50g,10mmol)，80℃攪拌過夜。取樣LC-MS檢測，原料反應大部分。減壓旋乾溶劑，剩餘物加入EA(100mL)，水洗(50mL×2)兩次，飽和食鹽水洗滌(50mL×2)兩次後，用無水硫酸鈉乾燥並過濾，減壓濃縮，正相管柱層析(DCM：MeOH=15：1)，得到無色油狀物2.10g，收率：57.9%。
MS：726.6[M+H]。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 4.94-4.88(m,1H),4.05(t,J=6.8Hz,2H),3.90(q,J=6.8Hz,1H),3.69-3.65(m,2H),3.57-3.50(m,1H),3.39-3.33(m,1H),2.80-2.70(m,2H),2.70-2.60(m,4H),2.30(t,J=7.6Hz,2H),1.65-1.20(m,61H),0.89-0.85(m,9H)。
實施例4
Figure 111150722-A0202-12-0033-49
步驟1)
Figure 111150722-A0202-12-0033-50
稱取NaH(3.63g，0.091mol)溶於DMF(200mL)中，氬氣保護，冷卻0℃。分批把4-2(10g,0.076mol)加到體系中，然後室溫攪拌。將4-1(19.5g，0.076mol)加入到反應中，並且室溫攪拌過夜。加入100mL水，乙 酸乙酯0.5L×2萃取，有機相用飽和食鹽水洗滌後用無水硫酸鈉乾燥並過濾，減壓濃縮，正相管柱層析(PE：EA=6：1)，得到無色油狀物5.30g，收率：22.3%。
MS：309.2[M+H]。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 7.40-7.25(m,5H),4.50(s,2H),4.18(q,J=7.2Hz,2H),3.47(t,J=6.4Hz,2H),3.36(t,J=6.8Hz,2H),1.69-1.55(m,4H),1.48-1.40(m,2H),1.41(s,6H),1.27(t,J=6.8Hz,3H)。
步驟2)
Figure 111150722-A0202-12-0034-51
將化合物4-3(5.20g，0.017mol)，溶於MeOH(50mL)中，在冰水浴下加入NaOH(2.69g，0.067mol)的水(10mL)溶液，室溫攪拌過夜。減壓蒸去甲醇，加入100mL水，用1N鹽酸調節酸鹼值(3~4)。乙酸乙酯400mL×2萃取，有機相用飽和食鹽水洗滌後用無水硫酸鈉乾燥並過濾，減壓濃縮，得到無色油狀物4.80g，收率：100%。
MS：281.2[M+H]。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 7.35-7.25(m,5H),4.51(s,2H),3.50-3.42(m,4H),1.70-1.50(m,4H),1.50-1.40(m,8H)。
步驟3)
Figure 111150722-A0202-12-0034-53
稱取4-4(3.29g，0.012mol)溶於DCM(100mL)中，加入4-5(2.70g,0.011mol)，EDCI(2.70g,0.014mol)，DMAP(2.86g,0.023mol)，氬氣置換，室溫攪拌過夜。反應液減壓濃縮至乾，粗品正相管柱層析純化(PE：EA=50：1)，得到無色油狀物4.70g，收率：85.7%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 7.36-7.20(m,5H),4.93-4.80(m,1H),4.50(s,2H),3.47(t,J=6.8Hz,2H),3.37(t,J=6.8Hz,2H),1.70-1.50(m,8H),1.47-1.39(m,8H),1.30-1.15(m,24H),0.87(t,J=6.8Hz,6H)。
步驟4)
Figure 111150722-A0202-12-0035-54
將化合物4-6(4.50g，8.67mmol)溶於THF(90mL)，加入Pd(OH)2/C(0.90g,20wt%)，氫氣球置換，室溫攪拌5h。反應液減壓濃縮至乾，粗品正相管柱層析(PE：EA=10：1)，得到無色油狀物3.19g，收率：85.7%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 4.93-4.86(m,1H),3.65(t,J=6.4Hz,2H),3.38(t,J=6.4Hz,2H),1.70-1.50(m,8H),1.48-1.40(m,8H),1.32-1.25(m,24H),0.87(t,J=6.8Hz,6H)。
步驟5)
Figure 111150722-A0202-12-0035-55
將化合物4-7(1.50g，3.49mmol)溶於THF(30mL)，依次加入CBr4(1.16g，3.49mmol)，PPh3(0.92g，3.49mmol)，氬氣保護，室溫攪拌過夜。取樣TLC(PE：EA=6：1)檢測，原料反應完全。過濾，反應液減壓濃縮至乾，粗品正相管柱層析純化(PE：EA=50：1)，得到無色油狀物1.50g，收率：87.2%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 4.92-4.80(m,1H),3.43-3.35(m,4H),1.93-1.80(m,2H),1.65-1.50(m,8H),1.41(s,6H),1.36-1.24(m,24H),0.87(t,J=6.8Hz,6H)。
步驟6)
Figure 111150722-A0202-12-0036-56
稱取4-8(1.25g，2.55mmol)溶於EtOH(15mL)中，加入乙醇胺(4.67g,76.5mmol)，氬氣保護，25℃攪拌過夜。加入乙酸乙酯(200mL)，飽和氯化鈉溶液(100mL×2)洗，硫酸鈉乾燥，過濾，濾液濃縮，正相管柱層析(DCM：MeOH=10：1)，得到無色油狀物0.84g，收率：71.3%。
MS Calc：471.4，Found：472.4[M+H]。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 4.91-4.80(m,1H),3.68(t,J=4.8Hz,2H),3.37(t,J=6.4Hz,2H),2.83(t,J=5.2Hz,2H),2.69(t,J=7.2Hz,2H),1.62-1.52(m,8H),1.45-1.36(m,8H),1.55-1.24(m,24H),0.87(t,J=6.8Hz,6H)。
步驟7)
Figure 111150722-A0202-12-0037-57
稱取4-9(0.84g，1.78mmol)溶於EtOH(15mL)中，加入4-10(0.81g,2.32mmol)，DIPEA(0.46g,3.56mmol)，氬氣保護，80℃攪拌過夜。反應液減壓濃縮，正相管柱層析(DCM：MeOH=20：1)，得到無色油狀物0.61g，收率：46.2%。
MS：740.7[M+H]。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 4.90-4.86(m,1H),4.05(t,J=6.8Hz,2H),3.77(s,2H),3.38(t,J=6.4Hz,2H),2.90-2.70(m,6H),2.31(t,J=7.2Hz,2H),1.70-1.20(m,64H),0.90-0.85(m,9H)。
對比例1
Figure 111150722-A0202-12-0037-58
對比化合物1
參照WO2017049245中方法製備獲得
測試例1：脂質顆粒組成物遞送能力
1.1 製備方法
將化合物1、化合物2和對比化合物1分別溶於乙醇溶液，分別與溶於乙醇的DSPC、膽固醇、DMG-PEG溶液，以50：10：38.5：1.5的莫耳比混合配製乙醇脂質溶液。將編碼人生長因子的mRNA溶於檸檬酸鹽緩衝液，配製mRNA水 溶液。將乙醇脂質溶液和mRNA水溶液藉由微流體混合，總脂質與mRNA的重量比約為20：1製備脂質體。在PBS溶液中透析出去乙醇，得到包封mRNA的脂質體奈米顆粒組成物。
1.2 脂質顆粒組成物表徵
表徵方法
使用Malvern Zetasizer Nano ZS，以173°反向散射檢測模式，利用動態光散射檢測脂質體奈米顆粒的奈米尺寸和多分散係數PDI。
使用Quant-iT RiboGreen RNA Assay Kit RNA定量檢測試劑盒，測定脂質體包封率。
使用基於6-(p-甲苯胺)-2-萘磺酸鈉鹽(TNS)的螢光分析，測定脂質體奈米顆粒中陽離子的pKa。配製150mM NaCl，10mM磷酸鈉，10mM檸檬酸鈉，10mM硼酸鈉，pH 3-11.5不同pH的緩衝液。配製300μM TNS溶液，加入到緩衝液中。將脂質奈米顆粒分別加入到不同pH的緩衝液中，充分混合後，使用螢光酶標儀在室溫下檢測激發波長325nm，發射波長435nm的螢光強度。對螢光數據擬合分析，pKa為產生半數最大螢光強度的pH值。相關數據見表1。
表1
Figure 111150722-A0202-12-0038-59
1.3 檢測蛋白表達量評估脂質顆粒組成物體內遞送能力
為評估脂質體奈米顆粒將mRNA在體內有效遞送mRNA並表達相應編碼的蛋白質，以0.05mg/kg的劑量對6-8週齡雌性BALB/c大腿肌肉部位注射包封有表達肝細胞生長因子的mRNA脂質體奈米顆粒。24小時後取注射部位肌肉，經研磨裂解後，使用ELISA試劑盒檢測肝細胞生長因子蛋白表達量(pg/mg)，即單位肌肉組織總蛋白量對應的肝細胞生長因子蛋白量。每個化合物對應的脂質奈米顆粒至少3組重複計算平均蛋白濃度。
以對比化合物1對應的脂質體奈米顆粒為對照，檢測化合物1和2對應的脂質體奈米顆粒的體內肌肉注射mRNA遞送效率。相關數據見圖1和表2。
圖1中*即統計學0.01<P<0.05，表示組間具有統計學顯著性差異，**即統計學P<0.01，***即統計學P<0.001表示極顯著性差異。
表2
Figure 111150722-A0202-12-0039-60
結論：如表2和圖1所示蛋白表達量，化合物1對應的脂質奈米顆粒體內肌肉注射遞送mRNA效果顯著優於對比化合物1。化合物1同樣顯著優於化合物2。表明化合物1對應的脂質奈米顆粒能更高效的在肌肉部位遞送mRNA並表達蛋白。
測試例2：評估脂質顆粒組物體內尾靜脈注射遞送mRNA效率
為評估脂質體奈米顆粒將mRNA在體內有效遞送mRNA並表達相應編碼的蛋白質，以0.5mg/kg的劑量對6-8週齡雌性BALB/c尾靜脈注射包封有表達螢光素酶的mRNA脂質體奈米顆粒。6小時後，分別向每隻小鼠腹腔注射螢光素酶受質，使用IVIS小動物光學活體成像儀器(PerkinElme)，拍攝小鼠的螢光圖片，並統計小鼠全身的螢光強度。螢光強度的高低代表螢光素酶蛋白的表達量高低，即反應脂質體奈米顆粒體內遞送mRNA的效率。每個化合物對應的脂質奈米顆粒至少3組生物學重複計算平均螢光值強度，數據見表3和圖2。圖2中螢光強度即IVIS小動物光學活體成像儀拍攝統計的小鼠全身的螢光強度。螢光強度的高低代表螢光素酶蛋白表達量的高低，即表示脂質奈米顆粒體內遞送mRNA效率的高低。
以對比化合物1對應的脂質體奈米顆粒為對照，檢測化合物1、化合物3和化合物4對應的脂質體奈米顆粒的小鼠體內尾靜脈注射的mRNA遞送效率。
圖2中*即統計學0.01<P<0.05，表示組間具有統計學顯著性差異，**即統計學P<0.01，***即統計學P<0.001表示極顯著性差異。
表3
Figure 111150722-A0202-12-0040-61
結論：如表3和圖2所示螢光強度，化合物1對應的脂質奈米顆粒尾靜脈注射體內mRNA遞送效率，顯著優於對比化合物1，化合物1是對比化合物1對應的脂質奈米顆粒蛋白表達量的2.1倍。同時化合物1對應的脂質奈米顆粒顯著優於對比化合物3，化合物4對應的脂質奈米顆粒顯著優於對比化合物1。
測試例3：評估脂質奈米顆粒體內遞送的組織靶向性
為評估脂質體奈米顆粒將體內遞送的靶向性，以0.5mg/kg的劑量對6-8週齡BALB/c雌鼠藉由尾靜脈注射包封表達肝細胞生長因子的mRNA脂質體奈米顆粒。分別在注射脂質奈米顆粒後1小時、2小時、4小時、6小時、24小時和48小時收集組織樣本，使用LC-MS質譜檢測相應時間點的肝臟和脾臟中的陽離子脂質分子的濃度，以評估脂質奈米顆粒在不同組織中的分佈。每個化合物對應的脂質奈米顆粒至少3組生物學重複計算組織中的平均值陽離子脂質濃度。
結論：如圖3所示在肝臟中各個時間點採集的樣本，化合物1的濃度顯著高於對比化合物1。如圖4所示脾臟中化合物1的濃度顯著低於對比化合物1。表明化合物1對應的脂質奈米顆粒在肝部有更多的分佈，脾臟中有較少的分佈。
根據藥物代謝動力學參數，計算組織中給藥後48小時陽離子脂質的總濃度，以評估脂質奈米顆粒在肝臟和脾臟中的分佈。表為多組計算的平均值，如表4所示，肝臟中化合物1濃度顯著高於對比化合物1，而脾臟中顯著低於對比化合物1。
因此相比於對比化合物1，化合物1對應的脂質奈米顆粒可以更好的靶向肝組織遞送核酸。
圖3和圖4中*即統計學0.01<P<0.05，表示組間具有統計學顯著性差異，**即統計學P<0.01，***即統計學P<0.001表示極顯著性差異。
表4
Figure 111150722-A0202-12-0042-62
測試例4：評估脂質奈米顆粒的體內藥物代謝動力學
為評估脂質體奈米顆粒將體內遞送的靶向性，以0.5mg/kg的劑量對6-8週齡BALB/c雌鼠藉由尾靜脈注射包封有表達肝細胞生長因子的mRNA脂質體奈米顆粒。分別在注射脂質奈米顆粒後1小時、2小時、4小時、6小時、24小時和48小時收集血漿、肝臟和脾臟樣本，使用LC-MS質譜檢測相應時間點的血漿中的陽離子脂質分子的濃度，以評估脂質奈米顆粒的代謝和體內清除速率。每個化合物對應的脂質奈米顆粒至少3組生物學重複計算組織中的平均陽離子脂質濃度。
結論：如圖5所示，1小時血漿中的化合物1濃度顯著低於對比化合物1，化合物1的濃度為1163ng/mL，而對比化合物1的濃度為6170ng/mL，對比化合物1殘留的濃度為化合物1的5.3倍，表明化合物1對應的脂質奈米顆粒可以快速分佈到目標組織，從而減少在血液系統中的滯留。4小時化合物1已完全清除，而對比化合物1在6小時仍能檢測到濃度。表明化合物1在血液系統有更快的清除，在體內有更好的代謝。
根據藥物代謝動力學參數，計算組織中陽離子脂質的半衰期，化合物1在肝臟中的平均半衰期為34.2小時，顯著低於對比化合物1的半衰期61.1 小時。同樣脾臟中化合物1的半衰期為31.9小時，顯著低於對比化合物1的半衰期37.9小時。表明化合物1在組織中有更好的降解和代謝。而脂質奈米顆粒對於人體產生的副作用，包括炎症等，主要來源於陽離子脂質。化合物1能更快的代謝降解，相比於對比化合物1有更好的生物安全性。
圖5中*即統計學0.01<P<0.05，表示組間具有統計學顯著性差異，**即統計學P<0.01，***即統計學P<0.001表示極顯著性差異。
表5
Figure 111150722-A0202-12-0043-63
測試例5：評估脂質奈米顆粒的體內免疫原性
外源物質進入哺乳動物機體內會引起先天免疫反應，從而促進細胞因子的產生。這些外源物質進入機體後引起炎症反應，易造成機體的不良反應例如發燒、水腫等。因此藉由評估小鼠注射脂質奈米顆粒後血中細胞因子的濃度，例如白介素6(IL-6)，來評估脂質奈米顆粒在體內的免疫原性。較低的細胞因子濃度表明脂質奈米顆粒具有更低的免疫原性即更優的生物安全性。
以0.5mg/kg的劑量對6-8週齡BALB/c雌鼠藉由尾靜脈注射包封表達螢光素酶報告基因的mRNA脂質體奈米顆粒，6小時後取血分離血清。使用小鼠IL-6 ELISA試劑盒檢測血清中的IL-6濃度。每個化合物對應的脂質奈米顆粒至少3組生物學重複檢測血清中的IL-6濃度，計算平均值。
結論：如表6和圖6所示，分別注射化合物1和化合物4對應的脂質奈米顆粒在小鼠體血清中的IL-6濃度顯著低於對比化合物1。表明化合物1 和4對應的脂質奈米顆粒相較對比化合物1對應的脂質奈米顆粒，在體內有更低的免疫原性，更好的生物安全性。
圖6中*即統計學0.01<P<0.05，表示組間具有統計學顯著性差異，**即統計學P<0.01，***即統計學P<0.001表示極顯著性差異。
表6
Figure 111150722-A0202-12-0044-64
Figure 111150722-A0202-11-0001-3

Claims (18)

  1. 一種式I所示化合物或其鹽，
    Figure 111150722-A0202-13-0001-100
    其中，L1和L2各自獨立地選自-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)-、-OC(O)O-、-O-、-S(O)x-、-S-S-、-C(O)S-、-SC(O)-、-NRaC(O)-、-C(O)NRa-、-NRaC(O)NRa-、-NRaC(O)O-、-OC(O)NRa-或鍵，Ra選自氫或C1-6烷基或C2-6烯基；
    H1和H2各自獨立地選自C1-12亞(伸)雜烷基、C1-12亞(伸)烷基、C2-12亞(伸)烯基，且H1和H2中至少一個為C1-12亞(伸)雜烷基；
    H3選自C1-24亞(伸)烷基、C2-24亞(伸)烯基、C3-8亞(伸)環烷基或C3-8亞(伸)環烯基；
    R1和R2各自獨立地選自C1-24烷基或C2-24烯基；
    R3選自氫、-CN、-C(O)OR4、-OC(O)R4、-OR5或-NR5C(O)R4，R4選自C1-6烷基或C2-6烯基，R5選自氫、C1-6烷基或C2-6烯基；
    x選自0、1或2。
  2. 如請求項1所述的化合物或其鹽，其中H1選自C1-12亞(伸)雜烷基，較佳C2-9亞(伸)雜烷基。
  3. 如請求項1或2所述的化合物或其鹽，其中L1和L2各自獨立地選自-C(O)O-、-OC(O)-或鍵。
  4. 如請求項1至3中任一項所述的化合物或其鹽，其中R1和R2各自獨立地選自C2-24烷基，較佳C4-18烷基；或者R1和R2各自獨立地選自C2-24烯基，較佳C4-18烯基。
  5. 如請求項1至4中任一項所述的化合物或其鹽，其中式I所示化合物為
    Figure 111150722-A0202-13-0002-66
    或
    Figure 111150722-A0202-13-0002-67
    ，其中H1、H2、H3、R1、R2和R3如請求項1中定義。
  6. 如請求項1至5中任一項所述的化合物或其鹽，其中H3選自C2-24亞(伸)烯基、C3-8亞(伸)環烷基或C3-8亞(伸)環烯基，較佳C3-8亞(伸)環烷基；或H3選自C2-24亞(伸)烷基。
  7. 如請求項1至6中任一項所述的化合物或其鹽，其中式I所示化合物為
    Figure 111150722-A0202-13-0002-68
    或
    Figure 111150722-A0202-13-0002-69
    ，其中，R6各自獨立地選自氫、羥基、C1-6烷基或C2-6烯基，n選自1至12之間整數，例如2、3、4、5或6，H1、H2、R1、R2和R3如請求項1中定義。
  8. 如請求項1至7中任一項所述的化合物或其鹽，其中R3選自-CN或羥基；或者R3選自-C(O)OR4、-OC(O)R4或-NHC(O)R4，R4如請求項1中定義；進一步地，R4較佳C1-6烷基，更佳甲基、乙基或丙基。
  9. 如請求項1或2所述的化合物或其鹽，其中式I所示化合物為
    Figure 111150722-A0202-13-0003-70
    或
    Figure 111150722-A0202-13-0003-71
    ，其中X為-N(R7)-或-O-，o選自1-11之間整數，p選自1-5之間整數，且o+p不大於12，R7選自氫、C1-6烷基或C2-6烯基，R8、R9、R10、R11各自獨立地選自氫、羥基、C1-6烷基或C2-6烯基，L1、L2、H2、H3、R1、R2和R3如請求項1中定義。
  10. 如請求項9所述的化合物或其鹽，其中p選自1或2。
  11. 如請求項1所述的化合物或其鹽，其中H2選自C3-7亞(伸)烷基或C3-7亞(伸)烯基。
  12. 如請求項1至11中任一項所述的化合物或其鹽，其中式I所示化合物為
    Figure 111150722-A0202-13-0003-72
    或
    Figure 111150722-A0202-13-0003-73
    ，其中H2、R1、R2和R3如請求項1中定義，R6和n如請求項7中定義，R8、R9、R10、R11、X、o和p如請求項9中定義。
  13. 如請求項1至12中任一項所述的化合物或其鹽，其中R1選自：
    Figure 111150722-A0202-13-0004-101
  14. 如請求項1所述的化合物或其鹽，其中式I所示化合物選自
    Figure 111150722-A0202-13-0004-102
    Figure 111150722-A0202-13-0004-103
    Figure 111150722-A0202-13-0004-104
    Figure 111150722-A0202-13-0005-105
    Figure 111150722-A0202-13-0005-106
    Figure 111150722-A0202-13-0005-107
  15. 一種如請求項1至14中任一項所述的化合物或其鹽的同位素取代物，較佳地，該同位素取代物為氘原子取代。
  16. 一種脂質顆粒，其包含如請求項1至14中任一項所述的化合物或其鹽或如請求項15所述的同位素取代物，進一步其包含活性劑，該活性劑較佳多核苷酸或核酸，例如mRNA。
  17. 一種醫藥組成物，其包含如請求項15所述的同位素取代物或如請求項16所述的脂質顆粒和藥學上可接受的賦形劑。
  18. 一種如請求項1至14中任一項所述的化合物或其鹽、或如請求項15所述的同位素取代物、或如請求項16所述的脂質顆粒、或如請求項17所述的醫藥組成物在製備用於預防和/或治療癌症、感染、自身免疫疾病、神經退化性疾病和炎症的藥物中的用途。
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