本文描述的发明涉及细胞靶向药物缀合物、其用途和制备适用于将活性药物成分(api)递送至特定患病组织和细胞的多功能构建体的方法。特别地，本发明涉及细胞靶向药物缀合物诸如癌细胞靶向药物缀合物(cctdc)，和基于三组分(三脚架形)含硼复合物(complexes)的形成构建细胞靶向药物缀合物的方法。
背景
人类生物学的最近发展促进了对复杂疾病诸如癌症(m.a.swartz,n.iida,e.w.roberts,s.sangaletti,m.h.wong,f.e.yull,l.m.coussens,y.a.declerck,cancerres.2012,72,2473-2480；n.sethi,y.kang,nat.rev.cancer2011,11,735-748；d.hanahan,r.a.weinberg,cell2011,144,646-74)、神经退行性变性(s.sheikh,s.e.haque,s.s.mir,j.neurodegener.dis.2013,1-8)或类风湿性关节炎(m.o.glocker,r.guthke,j.kekow,h.j.thiesen,med.res.rev.2006,26,63-87)的复杂发病机制的更清楚的理解。在癌症中，正常细胞向肿瘤状态的进展是多方面的生物过程，其中正常细胞获得维持增殖信号传导、逃避生长抑制物、抵抗细胞死亡、能无限复制、诱导血管生成、激活侵袭和转移的能力(d.hanahan,r.a.weinberg,cell2011,144,646-74)。因此，最近的治疗癌症的策略旨在使用其中单独组分的生物活性被保留和调节的多功能构建体中断这些阶段中的一个或多个。尽管概念上是简单的，但是在实践中，多功能构建体的组装经常受到合成方法的巨大复杂性的阻碍(w.s.shin,j.han,p.verwilst,r.kumar,j.h.kim,j.s.kim,bioconjug.chem.2016,27,1419-1426；e.a.rossi,d.m.goldenberg,c.h.chang,bioconjug.chem.2012,23,309-323；h.y.liu,p.zrazhevskiy,x.gao,bioconjug.chem.2014,25,1511-1516；a.kumar,t.mastren,b.wang,j.t.hsieh,g.hao,x.sun,bioconjug.chem.2016,27,1681-1689；c.h.kim,j.y.axup,a.dubrovska,s.a.kazane,b.a.hutchins,e.d.wold,v.vsmider,p.g.schultz,j.am.chem.soc.2012,134,9918-9921；p.j.mcenaney,k.j.fitzgerald,a.x.zhang,e.f.douglass,w.shan,a.balog,m.d.kolesnikova,d.a.spiegel,j.am.chem.soc.2014,136,18034-18043；l.n.anderson,p.k.koech,a.e.plymale,e.v.landorf,a.konopka,f.r.collart,m.s.lipton,m.f.romine,a.t.wright,acschem.biol.2016,11,345-354)。
癌细胞靶向药物缀合物(cctdc)是多功能构建体，其将有效的细胞毒性药物的杀伤性与特定生物分子(其引起对在癌细胞中过度表达的抗原的高亲和力)的靶向能力组合(p.akkapeddi,s.-a.azizi,a.m.freedy,p.m.s.d.cal,p.m.p.gois,g.j.l.bernardes,chem.sci.2016,7,2954-2963)。在cctdc中，用于连接这些功能的连接基技术决定性地促成了这些构建体的治疗有效性。连接基技术需要在不改变其通常的生物学作用或药代动力学性质的情况下通过维持缀合物在循环期间的完整性和通过仅在到达靶点时触发活性药物的释放来实现靶向单元的功能(r.v.j.chari,m.l.miller,w.c.widdison,angew.chemie-int.ed.2014,53,3796-3827；p.m.s.d.cal,g.j.l.bernardes,p.m.p.gois,angew.chem.int.ed.engl.2014,53,10585-7)。
考虑到这些要求，连接基工程通常包含选择性地连接药物和靶向生物分子的反应性把手(能够被后官能化的部分，即，一旦形成复合物，即具有被其他有用或期望的基团或分子取代的能力)，和/或可以控制缀合物的物理化学性质的基团(例如peg)，和/或促进药物在靶点的刺激因素(例如，酶、ph、gsh)响应释放的可裂解单元(r.v.j.chari,m.l.miller,w.c.widdison,angew.chemie-int.ed.2014,53,3796-3827；p.m.s.d.cal,g.j.l.bernardes,p.m.p.gois,angew.chem.int.ed.engl.2014,53,10585-7)。因此，连接基通常表现出具有高功能密度的结构，且它们的构建涉及通常不适于直接结构多样化的一系列复杂且昂贵的合成步骤(r.v.j.chari,m.l.miller,w.c.widdison,angew.chemie-int.ed.2014,53,3796-3827)。因此，能够通过它们的组分的单独性质的简单变化来调节构建体的性质的复合多功能分子的工程化对于有利发现新的、治疗上有用的cctdc是高度期望的。
多年来，硼化合物处在药物化学家的关注下，因为存在相对较少的已知含有该元素的天然产物，并且由于硼具有内在毒性的普遍的错误认识。然而，最近已经证明(s.j.baker,c.z.ding,t.akama,y.-k.zhang,v.hernandez,y.xia,futuremed.chem.2009,1,1275-1288)硼酸具有2660mg/kg的ld50，其类似于3000mg/kg的常规食盐。然而，由于对含硼分子的物理性质的不充分理解以及缺乏将该元素包括在内的合成工具，仍然存在对硼的使用的偏见(l.ciani,s.ristori,expertopin.drugdiscov.2012,7,1017-1027)。
尽管如此，有机硼分子的生物学评价已经产生了两个美国食品和药物管理局(fda)批准的药物：抗癌药物硼替佐米(btz,
在有机分子中，硼通常以价电子层中具有五个电子的中性平面三价硼酸(ba)的形式存在。在这种形式中，硼具有可以容易地与氧和氮亲核试剂形成配价键的空p-轨道，使其从三角形平面结构转化为阴离子四面体几何形状(s.j.baker,j.w.tomsho,s.j.benkovic,chem.soc.rev.2011,40,4279-4285)。ba官能团(functionality)的pka通常在7-9的范围内，并且通常在生理ph下不带电(s.j.baker,c.z.ding,t.akama,y.-k.zhang,v.hernandez,y.xia,futuremed.chem.2009,1,1275-1288)。
ba是中等强度路易斯酸，易于与含有邻位路易斯碱供体(如蛋白质、糖或氨基酸)的分子形成可逆共价复合物(r.smoum,a.rubinstein,v.m.dembitsky,m.srebnik,chem.rev.2012,112,4156-4220)。不幸的是，这种非特异的反应性赋予ba不利的药代动力学和脱靶毒性。例如，由于剂量限制副作用(特别是外周神经病和血小板减少症)，btz没有达到其真正的治疗潜力。因此，新的含硼药物的出现(特别是用于抗癌应用)显著地依赖于发现有效的策略来选择性地将ba递送到癌细胞。
近年来，已经公开了旨在改善btz向癌细胞的递送的三种方法；所有这些都涉及将药物固定到基于聚合物或脂质体的载体上。一种系统涉及基于公知的ba与儿茶酚类的结合和ph依赖性释放的ph敏感性聚合物载体(j.su,f.chen,v.l.cryns,p.b.messersmith,j.am.chem.soc.2011,133,11850-11853)。该系统显示出比游离药物更低的抗蛋白酶体抑制活性，并且在ph7.4下仅释放30％的btz。该事实促使了在ph5-6下表现出增强的btz释放的btz-儿茶酚两亲共聚物系统的设计，但该构建体也被证明比游离药物活性更低(s.wu,r.qi,h.kuang,y.wei,x.jing,f.meng,y.huang,chempluschem2013,78,175-184)。最近，开发了通过n-烷基亚氨基二乙酸固定btz的脂质体纳米粒(j.d.ashley,j.f.stefanick,v.a.schroeder,m.a.suckow,t.kiziltepe,b.bilgicer,j.med.chem.2014,57,5282-5292)，然而，这仍然比游离药物活性更低。
在不同的治疗领域中并且使用不同的治疗性货物(cargo)，montalbano等人(org.biomol.chem.2013(11)4465-72)描述了使用硼促进的一锅组装反应，以研究人中性粒细胞弹性蛋白酶(hne)的酶抑制剂。该工作基于诸如水杨醛、芳基硼酸和氨基酸的组分。在专利说明书wo2013/084199号中公开了类似的工作。然而，没有解决靶向治疗性货物(诸如btz)递送到例如癌细胞的需要。
ba容易与席夫碱配体建立可逆共价键，以产生含硼复合物(b复合物)，其特征在于模块化且可逆的三组分(有时称为三脚架形)结构(t.flagstad,m.t.petersen,t.e.nielsen,angew.chemie-int.ed.2015,54,8395-8397)。该策略已经用于各种杂环化合物、天然产物的电子等排体(f.montalbano,n.r.candeias,l.f.veiros,v.andré,m.t.duarte,m.r.bronze,r.moreira,p.m.p.gois,org.lett.2012,14,988-991)、重要的人的酶的抑制剂/调制剂(f.montalbano,n.r.candeias,l.f.veiros,v.andré,m.t.duarte,m.r.bronze,r.moreira,p.m.p.gois,org.lett.2012,14,988-991；f.montalbano,j.leandro,g.d.v.f.farias,p.r.lino,r.c.guedes,j.b.vicente,p.leandro,p.m.p.gois,rscadv.2014,4,61022-61027)和荧光化合物(bashy)。例如，本发明人之一，santos(等人，参见chemeurj(2016)221631-7)在硼酸与席夫碱配体的模块组装中使用硼酸亚水杨基腙(bashy)荧光染料。特别地，这些有n,n-二乙氨基取代基特征。然而，再次没有解决靶向治疗性货物(诸如btz)递送到例如癌细胞的需要。
因此，本发明人提出某些b复合物(其在生物学环境中显示稳定性和受控可逆性的合适性质)可用作平台来设计多功能构建体，以选择性地靶向并递送货物至细胞，如癌细胞。此外，期望通过合适的设计这样的多功能构建体来递送不仅包含api(诸如btz)而且还包含用于治疗、预防、诊断、预测疾病诸如癌症的替代的或另外的药剂的货物，无论该药剂本身是否包含含b的分子。
发明的一般公开
复合物
下文的多功能构建体是指表现出复合结构的分子，任选地适合于后官能化，可由具有有用(例如生物学)性质的独立组分制备，其中该多功能构建体保留这样的性质，该复合物是刺激因素响应的(即，能够响应于化学刺激因素释放一种或多种这样的有用的组分)，例如，cctdc，或适合于后官能化为另一种这样的多功能复合物，优选是具有有用的生物学性质并且是刺激因素响应的复合物。
化学刺激因素合适地是存在于生物介质中的刺激因素，该生物介质包括在使用中并与期望靶点邻近的构建体。因此，根据期望靶点的环境，预先确定化学刺激因素。例如，当多功能构建体是cctdc时，则gsh(其在肿瘤内环境中处于较高浓度)可以水解具有(作为连接基)可水解共价键的多功能构建体，该可水解共价键将它们的组分连接到b复合物核心或彼此连接。
本发明的多功能构建体基于以下通式(其中任选的环系统在虚线的右侧定义，且取代基如以下所定义)的核心含硼化合物：
本文描述的发明提供细胞靶向药物缀合物、其用途和基于图1所示的式(i至vi)的含硼化合物构建用于将治疗有用的货物递送到特定患病组织和细胞的多功能构建体的方法。因此，本发明的多功能构建体基于图1中所示的式(i至vi)中的任何一种的核心含硼化合物。在这些构建体中，核心硼化合物使得能够组装或制备本发明的多功能复合物，并控制其可逆性(即，在适当的生物学或化学条件下，通过断裂相关的共价键来分解)。
因此，本发明提供用于制备本发明的多功能构建体的上述通式或者式(i至vi)中任何一个的核心硼化合物(也称为核心b复合物或核心复合物)：
图1.用于构建多功能构建体的优选的核心硼化合物。
在这些式中：
r1代表h；cn＝1-6烷基、烯或炔，其可以是直链、支链或环状的，并且任选地含有一个或多个选自氮、氧和硫的杂原子；甲酰基或cn＝2-6烷酰基；或者ar、ch2ar或ch2ch2ar，其中ar基团可以任选地是苯基，在邻位、间位或对位cl-、br-或f-取代的苯环，萘基，包含至少一个选自氮、氧和硫的环杂原子的杂环或稠环。
r2至r5代表h；cn＝1-6烷基、烯或炔，其可以是直链、支链或环状的，并且任选地含有一个或多个选自氮、氧和硫的杂原子；甲酰基或cn＝2-6烷酰基；酰胺；酯；ar、ch2ar或ch2ch2ar，其中ar基团可以任选地是苯基，在邻位、间位或对位cl-、br-或f-取代的苯环，萘基，包含至少一个选自氮、氧和硫的环杂原子的杂环或稠环；oh；och3；och2ch3；ochch3ch3；och2chch3ch3；oph；cch；ccph；cn；cooh；nh2；conhr’、nhr’或nr’r”，其中r’和r”基团可以任选地是苯基或取代的苯基、5或6元氮杂环、cn＝1-6烷基，其任选地可包含另一个选自氧、硫和氮的杂原子。
r6至r9代表h；cn＝1-6烷基、烯或炔，其可以是直链、支链或环状的，并且任选地含有一个或多个选自氮、氧和硫的杂原子；甲酰基或cn＝2-6烷酰基；酰胺；酯；ar、ch2ar或ch2ch2ar，其中ar基团可以任选地是苯基，在邻位、间位或对位cl-、br-或f-取代的苯环，萘基，包含至少一个选自氮、氧和硫的环杂原子的杂环或稠环；oh；och3；och2ch3；ochch3ch3；och2chch3ch3；oph；cch；ccph；cn；cooh；nh2；conhr’、nhr’或nr’r”，其中r’和r”基团可以任选地是苯基，在邻位、间位或对位cl-、br-或f-取代的苯环，5或6元氮杂环，cn＝1-6烷基，其任选地可包含另一个选自氧、硫和氮的杂原子。
r10代表h；cn＝1-6烷基、烯或炔，其可以是直链、支链或环状的，并且任选地含有一个或多个选自氮、氧和硫的杂原子；通式ch＝chr’的乙烯基，其中r’代表h，可以是直链、支链或环状的并且任选地含有一个或多个选自氮、氧和硫的杂原子的cn＝1-6烷基、烯或炔，苯基或者在邻位、间位或对位cl-、br-或f-取代的苯环，萘基，包含至少一个选自氮、氧和硫的环杂原子的单环或双环杂环；苯基或者在邻位、间位或对位cl-、br-或f-取代的苯环；萘基；或包含至少一个选自氮、氧和硫的环杂原子的单环或双环杂环；
r11代表h；cn＝1-6烷基、烯或炔，其可以是直链、支链或环状的，并且任选地含有一个或多个选自氮、氧和硫的杂原子；甲酰基或cn＝2-6烷酰基；酰胺；酯；ar、ch2ar或ch2ch2ar，其中ar基团可以任选地是苯基，在邻位、间位或对位cl-、br-或f-取代的苯环，萘基，包含至少一个选自氮、氧和硫的环杂原子的杂环或稠环；oh；och3；och2ch3；ochch3ch3；och2chch3ch3；oph；cch；ccph；cn；cooh；nh2；conhr’、nhr’或nr’r”，其中r’和r”基团可以任选地是苯基，在邻位、间位或对位cl-、br-或f-取代的苯环，5或6元氮杂环，或cn＝1-6烷基、烯或炔，其可以是直链、支链或环状的，并且任选地含有一个或多个选自氮、氧和硫的杂原子。
x和y各自独立地代表选自氧或氮的杂原子。
z代表与氧或氮的双键，或与以下基团的单键：h；cn＝1-6烷基、烯或炔，其可以是直链、支链或环状的，并且任选地含有一个或多个选自氮、氧和硫的杂原子；甲酰基或cn＝2-6烷酰基；ar、ch2ar或ch2ch3ar，其中ar基团可以任选地是苯基，在邻位、间位或对位cl-、br-或f-取代的苯环，萘基，包含至少一个选自氮、氧和硫的环杂原子的杂芳环或稠环；oh；och3；och2ch3；ochch3ch3；och2chch3ch3；oph；cch；ccph；cn；cooh；nh2；conhr’、nhr’或nr’r”，其中r’和r”基团可以任选地是苯基，在邻位、间位或对位cl-、br-或f-取代的苯环，5或6元氮杂环，或cn＝1-6烷基、烯或炔，其可以是直链、支链或环状的，并且任选地含有一个或多个选自氮、氧和硫的杂原子。
可以使用核心复合物，或者可以使它们的制备中使用的构建单元(组分)适合，以形成本发明的多功能复合物，其中，在上面的式中，r1至r10和z取代基的一个或多个进一步选自包括以下的一种或多种多功能组分：
(a)至少一种治疗上有用的货物分子或其残基，使得在断裂化合物的至少一个共价键时释放完整的货物分子；
(b)至少一种水溶性部分(例如聚乙二醇(peg)链、环糊精)或水溶性分子的残基；
(c)至少一种能够被后官能化(例如，用靶向单元)的官能化部分；和/或
(d)至少一种靶向单元或靶向分子的残基，
其中分子的任何残基使得在断裂多功能化合物的至少一个共价键时释放完整的分子。
因此，本发明还提供：
多功能化合物，其包含具有一种或多种选自以下的取代基的三脚架形硼核心：
(a)至少一种治疗上有用的货物分子或其残基；
(b)至少一种水溶性部分或水溶性分子的残基；
(c)至少一种能够被后官能化的官能化部分；和/或
(d)至少一种靶向单元或靶向分子的残基，
其中分子的任何残基使得在断裂多功能化合物的至少一个共价键时释放完整的分子。
在一些情况下，如当治疗性货物本身包含b原子时(如在btz的情况下)，则r10上的相关取代基会是该治疗性货物分子的残基，使得在断裂连接该复合物的组分的共价键时释放全部(完全、完整)货物分子(例如，btz)。当在复合物核心上的另一位置(不是r10)时，类似的考虑适用于治疗性货物分子。加以必要修改，对于复合物核心上的任何位置的取代基的实际值，类似的考虑适用于以上其他组分(a)至(d)。因此，在整个说明书中，除非上下文另外清楚地指出，否则对这些组分的引用因此会被认为包括或意指其残基。
关于本发明的多功能复合物，术语治疗上有用的货物意指包括药物或活性药物成分(api)、放射成像剂、造影剂和荧光部分以及可用于治疗、处理、预防、诊断或预测医学或药理学疾病或病症的其它药剂等。在整个说明书中，除非上下文另外指出，否则这些术语可互换使用。
在本发明的多功能复合物中，优选存在多于一种的多功能取代基[(a)至(d)]。更优选地，本发明的多功能复合物包含两种或三种多功能取代基。特别优选的是当本发明的多功能复合物包含以下时：
(a)至少一种治疗上有用的货物分子；和
(b)至少一种水溶性部分(例如聚乙二醇(peg)链、环糊精)；和组分(c)和(d)中的至少一种，其中
(c)是至少一种能够被后官能化(例如，用靶向单元)的官能化部分；并且(d)是至少一种靶向单元。
本领域技术人员会理解的是，不仅核心复合物用作中间体以形成(或产生)本发明的多功能复合物，而且本发明的许多多功能复合物本身也适合用作本发明的其它多功能复合物的中间体。特别地，包含组分(b)的多功能复合物(其中，在以上式(i)至(vi)中的任何一个中，r1至r9、r11、z中的一个或多个是聚乙二醇链)可以被官能化以形成包含组分(b)和(c)的多功能复合物，即，形成其中r1至r9、r11、z中的一个或多个是包含叠氮、炔、烯或马来酰亚胺的聚乙二醇链的多功能复合物。
例如，任选包含叠氮、炔、烯或马来酰亚胺(h2c2(co)2nh)衍生的官能团(function)的聚乙二醇链可以任选地选自peg-叠氮或peg-马来酰亚胺，在peg-叠氮中，来自peg链的o原子被n3(叠氮)取代，诸如式：rx-[-o-(-ch2)2-]3-o-，其中rx是被叠氮(n3)基团末端取代的c1-6烷基链；在peg-马来酰亚胺中，来自peg链的o原子被马来酰亚胺基团取代，诸如下式的((1r,8s,9s)-双环[6.1.0]壬-4-炔-9-基)甲基(2-(2-(2-(2-(2,5-二氧代-2,5-二氢-1h-吡咯-1-基)乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙基)氨基甲酸酯：
因此，本发明任选地提供式(i至vi)的复合物，其中：
在化合物i至vi中r1代表：h；ch3；任选地可包含选自氮、氧和硫的杂原子的c1-c6烷基；包含叠氮、炔、烯或马来酰亚胺衍生的官能团的聚乙二醇链；甲酰基或c2-c6烷酰基；ch2ar或ch2ch2ar，其中ar基团可以任选地是苯基，取代的苯环，萘基，包含至少一个选自氮、氧和硫的环杂原子的杂芳环或稠环。
在化合物i至vi中r2至r5代表：h；ch3；任选地可包含选自氮、氧和硫的杂原子的c1-c6烷基；包含叠氮、炔、烯或马来酰亚胺衍生的官能团的聚乙二醇链；甲酰基或c2-c6烷酰基；酰胺；酯；ch2ar或ch2ch2ar，其中ar基团可以任选地是苯基，取代的苯环，萘基，包含至少一个选自氮、氧和硫的环杂原子的杂芳环或稠环；oh；och3；och2ch3；ochch3ch3；och2chch3ch3；oph；cch；ccph；cn；cooh；nh2；conhr’、nhr’或nr’r”，其中r’和r”基团可以任选地是苯基或取代的苯基、5或6元氮杂环、ch3、c1-c6烷基，其任选地可包含另一个选自氧、硫和氮的杂原子。
在化合物i、ii、iv和v中r6至r9代表：h；ch3；任选地可包含选自氮、氧和硫的杂原子的c1-c6烷基；包含叠氮、炔、烯或马来酰亚胺衍生的官能团的聚乙二醇链；甲酰基或c2-c6烷酰基；酰胺；酯；ch2ar或ch2ch2ar，其中ar基团可以任选地是苯基，取代的苯环，萘基，包含至少一个选自氮、氧和硫的环杂原子的杂芳环或稠环；oh；och3；och2ch3；ochch3ch3；och2chch3ch3；oph；cch；ccph；cn；cooh；nh2；conhr’、nhr’或nr’r”，其中r’和r”基团可以任选地是苯基或取代的苯基、5或6元氮杂环、ch3、c1-c6烷基，其任选地可包含另一个选自氧、硫和氮的杂原子。
在化合物i至vi中r10代表：h；ch3；任选地可包含另一个选自氮、氧和硫的杂原子的c1-c6烷基；通式ch＝chr’的乙烯基，其中r’代表h，ch3，任选地可包含另一个选自氧、硫和氮的杂原子的c1-c6烷基；通式ch＝char的乙烯基，其中ar任选地代表苯基，取代的苯环，包含至少一个选自氮、氧和硫的环杂原子的杂芳环；ar，其中ar基团可以任选地是苯基，取代的苯环，在邻位、间位或对位cl-、br-或f-取代的苯环，萘基，包含至少一个选自氮、氧和硫的环杂原子的单环或双环杂芳环。
在化合物iii至vi中r11代表：h；ch3；任选地可包含选自氮、氧和硫的杂原子的c1-c6烷基；包含叠氮、炔、烯或马来酰亚胺衍生的官能团的聚乙二醇链；甲酰基或c2-c6烷酰基；酰胺；酯；ch2ar或ch2ch2ar，其中ar基团可以任选地是苯基，取代的苯环，萘基，包含至少一个选自氮、氧和硫的环杂原子的杂芳环或稠环；oh；och3；och2ch3；ochch3ch3；och2chch3ch3；oph；cch；ccph；cn；cooh；nh2；conhr’、nhr’或nr’r”，其中r’和r”基团可以任选地是苯基或取代的苯基、5或6元氮杂环、ch3、c1-c6烷基，其任选地可包含另一个选自氧、硫和氮的杂原子。
在化合物i至vi中x和y代表选自氧或氮的杂原子。
在化合物iii、iv和vi中z代表：与氧或氮的双键，或与以下基团的单键：h；ch3；任选地可包含选自氮、氧和硫的杂原子的c1-c6烷基；包含叠氮、炔、烯或马来酰亚胺衍生的官能团的聚乙二醇链；甲酰基或c2-c6烷酰基；ch2ar或ch2ch3ar，其中ar基团可以任选地是苯基，取代的苯环，萘基，包含至少一个选自氮、氧和硫的环杂原子的杂芳环或稠环；oh；och3；och2ch3；ochch3ch3；och2chch3ch3；oph；cch；ccph；cn；cooh；nh2；conhr’、nhr’或nr’r”，其中r’和r”基团可以任选地是苯基或取代的苯基、5或6元氮杂环、ch3、c1-c6烷基，其任选地可包含另一个选自氧、硫和氮的杂原子。
优选的复合物为式(i)、(ii)、(iv)和(v)中的任一个，更特别地为式(i)。或者，优选的复合物为式(i)至(v)中的任一个，诸如(i)、(iv)或(vi)，或者(i)、(iii)或(iv)，更特别地为式(i)。
本发明的新的核心复合物(即，不包括组分(a)至(d)中的任一个)包括式(ii)或(v)的那些。因此，本发明还提供如本文所定义的式(ii)或(v)的新的复合物。
在本文公开的核心或多功能复合物中的任一种中，特别优选的是其中(存在时)r1是h、烷基(例如ch3)或苯基；r2是h；r3是h或包含叠氮、炔、烯或马来酰亚胺官能团的聚乙二醇链；r4是h或och3；r5是h；r6是h；r7是h，酰胺或包含叠氮、炔、烯或马来酰亚胺官能团的聚乙二醇链；r8和r9是h；r10是苯基或治疗性货物(例如api诸如btz、sn38、查耳酮或金刚烷胺，或成像剂诸如香豆素衍生物)；且x、y和z各自是o。
在式(i)-(vi)中的任一个中，优选的是应用以下值中的一个或多个：
r1是h、cn＝1-6烷基(更优选甲基)或苯基；
r2是h；
r3是h，或者是或包括水溶性部分和/或官能化部分和/或靶向部分的残基，诸如rx-[-o-(-ch2)2-]3-o-，其中rx是c1-6烷基(例如，甲基)链，其任选地被叠氮(n3)基团或叶酸部分末端取代，所述叶酸部分诸如衍生自n2-(4-(((2-氨基-4-氧代-3,4-二氢蝶啶-6-基)甲基)氨基)苯甲酰基)-n5-(2-(((((1r,8s,9s)-双环[6.1.0]壬-4-炔-9-基)甲氧基)羰基)氨基)乙基)-l-谷氨酰胺的叶酸-环-辛炔；
r4是h或cn＝1-6烷氧基(更优选甲氧基)；
r5和r6是h；
r7是h，或者是或包括治疗上有用的货物水溶性部分和/或官能化部分和/或靶向部分的残基，诸如cn＝1-6烷基(例如，其中n＝2)酰胺(例如，-co-nh-(ch2)2-)，其任选地包含终止于叠氮(n3)基团或叶酸部分的短链peg部分(例如-co-nh-(ch2)2-(och2)3-)，所述叶酸部分诸如衍生自n2-(4-(((2-氨基-4-氧代-3,4-二氢蝶啶-6-基)甲基)氨基)苯甲酰基)-n5-(2-(((((1r,8s,9s)-双环[6.1.0]壬-4-炔-9-基)甲氧基)羰基)氨基)乙基)-l-谷氨酰胺的叶酸-环-辛炔；或((1r,8s,9s)-双环[6.1.0]壬-4-炔-9-基)甲基(2-(2-(2-(2-(2,5-二氧代-2,5-二氢-1h-吡咯-1-基)乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙基)氨基甲酸酯，任选地其自身终止于治疗上有用的货物，诸如api(诸如肽)或者靶向单元(诸如肽(诸如rgd))的残基；
r8和r9均为h；
r10是苯基，或治疗上有用的货物，诸如生物成像分子(例如香豆素)的残基或api(诸如btz、sn38、查耳酮或金刚烷胺)的残基；
r11(当存在时)是ch2ar，其中ar基团可以任选地是苯基，例如苄基；并且
x和/或y和/或z(当存在时)是o。
优选地，r1至r9(包括端值)、r11和z中的任何一个或多个代表聚乙二醇链(任选地包含一个或多个叠氮、炔、烯或马来酰亚胺官能团)和/或代表包含多于一个杂原子(n、o、s)的cn＝1-6烷基。本领域技术人员会了解，可存在多于一种限定特定取代基的方式，使得他们落入本文的定义中。例如，以上r3{如rx-[-o-(-ch2)2-]3-o-，其中rx是cn＝1-6烷基链，其任选地被叠氮(n3)基团末端取代}和以上r7{如终止于叠氮(n3)基团的cn＝1-6烷基酰胺(例如，-co-nh-(ch2)2-或-co-nh-(ch2)2-(och2)3-)}的定义都包括包含叠氮、炔、烯或马来酰亚胺的聚乙二醇链。
合适地，r2至r5(包括端值)和r11中的任何一个或多个代表酰胺或酯基团。
优选地，r2至r5(包括端值)、r11和z代表oh、och2、och2ch3、ochch3ch3、och2chch3ch3、oph、cch、ccph、cn、cooh、nh2或conhr’、nhr’或nrr’，其中r’和r”基团可以任选地是苯基或取代的苯基、5或6元氮杂环、ch3或cn＝1-6烷基，其任选地包含另一个选自o、s和n的杂原子。
优选地，当核心复合物为式(iii)时，当所有其余rn基团都是h时，其不是其中r4是二乙胺，r10是取代的苯基，r11是苯基，并且x、y和z各自是o。
优选地，当核心复合物为式(vi)时，当所有其余rn基团都是h时，其不是其中r10是h或苯基，并且x、y和z各自是o。
优选地，当核心复合物为式(vi)时，当所有其余rn基团都是h时，其不是其中r11是苄基和/或其中r10是取代的苯基且r4是甲基、甲氧基或二乙胺，并且x、y和z各自是o。
更优选地，r1不是h；特别优选的是当r1是烷基(如甲基)或苯基时。
更优选地，r4是h或烷氧基(诸如甲氧基)。
更优选地，r10是或者包含治疗性货物的残基，或者特别是当治疗性货物包含在另一个rn取代基中时(诸如r7中如下所述的后官能化)，r10是苯基。
特别优选的是：
r1是甲基；r2是h；
r3是包含叠氮官能团的聚乙二醇链；
r7是包含叠氮官能团的烷基酰胺，优选是包含叠氮官能团和任选存在的聚乙二醇链的conh-(ch2)2部分；
r2、r4、r5、r6、r8和r9各自代表h；r11和z不存在；
r10是治疗性货物，如药物(api)或放射成像部分，例如btz或香豆素衍生物；并且
x和y各自代表o时。
还优选的是：
r1是苯基；
r4是甲氧基；
r10是治疗性货物(如药物，例如btz、sn38、查耳酮、金刚烷胺)的残基或是苯基；
r2、r3、r5-r9(包括端值)各自代表h；r11和z不存在；并且
x和y各自代表o时。
或者，r1优选是甲基，特别是当r4是甲氧基时，并且x、y和z(当存在时)是o且r11(当存在时)是苯基。更优选的是结构为式(i)时。
当在本文中提及时，聚乙二醇(peg)链优选衍生自短链peg，更优选为式-[o-ch2)2]n-，其中n为3至6的整数，特别是3。
因此，本发明还提供下式的新的b复合物化合物，如下文实施例：6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18和19中所述(其中肽基团是层粘连蛋白、卵清蛋白或rgd)。
关于本发明的复合物的所有上述定义(包括所有组合、优选、替代物、特征等)在整个本说明书中同样适用于(除非上下文另有说明)涉及复合物或包含其或从其衍生的多功能缀合物的用途、组合物、过程、方法、产品等。
上述b复合物核心具有以下优点：他们可以一步组装，在不同生物相容性条件下(如人血浆、生理和肿瘤内ph)是稳定的，但它们的组装是可逆的，例如在水解剂如谷胱甘肽(gsh)的存在下。
本发明由此使得能够模块化构建如下所述的多功能缀合物，该多功能缀合物能够表现出对例如叶酸-受体-阳性mda-mb-231癌细胞的高选择性和低纳摩尔范围的ic50。可以通过共聚焦荧光显微术来确认来自本发明的多功能硼复合物的刺激因素响应的细胞内api递送，并且可以基于质谱法确定gsh诱导的b复合物水解的机制。
因此，设计以可逆共价键为特征的三脚架形含硼复合物(b复合物)容纳至少药物、至少水溶性部分(例如聚乙二醇(peg)链、环糊精)和至少靶向单元。
因此，本发明还提供根据前述式(i)至(vi)中的任一个的能够释放功能组分的具有可逆共价键的多功能三组分(三脚架形)含硼复合物(b复合物)，并且包含或进一步包含：(a)至少一种治疗性货物部分(优选api)；(b)至少一种水溶性部分(例如聚乙二醇(peg)链、环糊精)；和(c)至少一种能够用靶向单元(d)后官能化的部分和靶向单元(优选靶向癌细胞)任一者或两者。
api合适地表现出硼酸官能度，由此可产生本发明的b复合物。合适的api的实例包括但不限于：抗癌(例如抗乳腺癌、肺癌或黑素瘤)药物，诸如btz、sn38或倍癌霉素；抗神经退行(例如用于治疗阿尔茨海默病、帕金森病或亨廷顿病)药物，诸如多奈哌齐、美金刚或左旋多巴；和抗炎(诸如抗风湿性关节炎)药物，诸如布洛芬、泼尼松或氨甲蝶呤。btz是特别合适的api，因为它不仅表现出硼酸官能度，而且通过由多功能构建体来靶向癌细胞而受益于改善的选择性。
水溶性部分的实例包括但不限于聚乙二醇(peg)链、砜和环糊精，诸如β-环糊精或改性的β-环糊精。这样的改性的β-环糊精优选包含环糊精与可以任选地是活性药物成分(api)的另一分子的包合物，以改善活性药物成分的水溶性。优选的水溶性部分是如上文中所述的短链peg或其衍生物。
如上所述，靶向单元是能够靶向药物(api)结合的位点或药物有活性的位点的部分，使得通过将多功能复合物递送到位点的环境，药物(api)结合到位点或在位点被激活。靶向单元的实例包括但不限于识别过表达受体细胞或患病组织的小维生素、肽、蛋白质和酶抑制剂。优选的靶向单元选自小维生素(例如叶酸和其衍生物，和生物素)、肽(例如rgd、f3)、蛋白质(例如白蛋白、赫赛汀、抗cxcr4抗体)、酶抑制剂(例如，caix抑制剂)。
叶酸是特别合适的，因为它是细胞正常工作的必需维生素，并且通常用作识别部分，因为许多癌细胞系由于它们的快速细胞分裂和生长而过表达该维生素的受体。选择靶向单元以提高api递送的多功能复合物在使用中的效力；特别地，它理想地介导b复合物内化至癌细胞中。此外，双叶酸识别部分可包含在复合物中以保持多功能复合物递送抗癌api(如btz)的能力。
特别优选的是后官能化多功能复合物，其中先前描述的多功能复合物中的任一种进一步被实现或辅助治疗性货物的递送或激活或有效性的部分取代或者其自身是治疗性货物。
因此，本发明还包括后官能化多功能复合物，其包含如上文所定义的具有官能化取代基(即，能够被后官能化的部分)的多功能复合物，诸如叠氮基团(例如，如以下实施例中的化合物7、9和11中所示)，其中官能化取代基被治疗性货物或靶向基团诸如叶酸衍生物取代。实施例包括其中r3和/或r7中存在的任何叠氮基团(如本文任何地方所定义的)被叶酸识别部分进一步取代，诸如被环辛炔-叶酸衍生物(例如，如以下实施例中的化合物8、10和12中所示)取代。
本文全文包括权利要求书中所定义的复合物应认为包括其盐、水合物及衍生物(诸如已知用于药物领域的那些)，以及其所有同分异构体(包括立体异构体、对映异构体、非对映异构体)、互变异构体和形式(包括晶型)。
复合物的制备
本发明的或在本发明中使用的b复合物核心可以通过本领域技术人员已知的或与本领域技术人员已知的类似的方法制备，其包括在反应条件下将至少三种组分化合物混合在一起，该组分化合物适于共价键合以形成具有根据如上定义的式(i)至(vi)中任一个的核心的复合物。这种方法的指示在以下图1中给出(涉及实施例a至d)。
反应条件任选地包括溶剂，诸如水或有机溶剂，有机溶剂如烷醇(例如乙醇)、甲苯、乙腈、dmso、乙醚或上述的任意组合。优选地，以等摩尔量混合组分化合物。
优选地，组分化合物中的一种或多种包括本发明的最终期望的多功能复合物的组分(a)至(c)/(d)中的一种或多种。合适地，诸如对于制备基于核心式(i)的多功能复合物，将(a)至少一种api，优选btz；(b)至少一种水溶性部分(例如短链聚乙二醇(peg)残基或环糊精取代的4-氨基酚)；和(c)至少一种能够用靶向单元后官能化的部分(例如叠氮取代的邻氨基酚)混合在一起。
该反应可以在适于所关注组分的温度下进行，并且可以在-10至90℃的范围内(具有特别适合于后官能化的较低范围)；对于前述段落中提及的复合物，反应优选在升高的温度下进行，例如，在70-90℃的范围内，并且进行数小时，例如10至36h的范围，优选18至24h。或者，如本领域技术人员会理解的，可能需要较温和的条件。反应优选在分子筛的存在下进行，例如其中筛具有在纳米范围内的孔径，诸如0.2-0.6nm，优选约0.4nm。一旦完成，则反应混合物就可以被：(i)过滤并洗涤保留的固体(例如使用水和/或有机溶剂诸如己烷或乙醇)；或(ii)过滤和使用有机溶剂(诸如二氯甲烷、乙酸乙酯、酮诸如丁酮或上述的任意组合)作为流动相通过柱或薄层色谱纯化，在每种情况下，(i)或(ii)，产生产物b复合物。
例如，等摩尔量的peg-水杨基酮、叠氮氨基酚和btz可以在75℃的无水乙腈中一起反应18小时。
优选地，组装b复合物的方法一步进行，如图2中所例示的。在此实例中，组分的功能如下：peg-水杨基酮增强水溶性；叠氮氨基酚给靶向单元增加后点击官能化；并且btz是有效的抗癌药物。
图2.组装多功能b复合物的一般一锅法。
例如，为了制备其中靶向部分是叶酸的靶向多功能复合物，可以使用羟苯乙酮和氨基酚修饰含硼核心复合物，每个被终止于功能叠氮基团的小peg链取代，随后用叶酸-环-辛烷组分对由此形成的复合物进行后官能化。在下面的实施例中给出了进一步的细节，涉及化合物7-10。还提供了其他实施例。
遵循关于式(i)的结构的上述方案和公开，本领域技术人员会清楚如何使起始组分化合物适合用于制备其它b复合物核心结构。
进行测试证明b复合物核心在不同的生物相容性条件下是稳定的，如生理ph(例如：t1/2(5)＝39.8h)或肿瘤内ph(例如：t1/2(5)＝38h)的人血浆(例如：t1/2(5)＝39.6h)，但在谷胱甘肽(gsh)存在下是可逆的(例如：由gsh促进的6的水解导致btz的形成，其通过质谱法m/z[m-oh]＝367检测)。通过共聚焦荧光显微术确认刺激因素响应的细胞内货物递送，并且基于质谱法确定gsh诱导的b复合物水解的机制。本平台由此使得能够模块化构建如图1所述的多价缀合物，该多价缀合物表现出对叶酸-受体-阳性mda-mb-231癌细胞的高选择性和低纳摩尔范围的ic50。
药物用途和组合物
在另一方面，本发明提供本发明的复合物在制备药物(用于治疗或预防)或诊断剂或预测剂中的用途。可替代地或者同样，本发明提供本发明的含硼化合物或其药学上合适的盐或水合物或衍生物，其用于制备用于将治疗上有用的货物(诸如药物或api)递送至特定患病组织或细胞的药物。
因此，本发明还提供本发明的复合物，其用作药物，无论是用于治疗或预防，或者作为诊断或预测剂。可替代地或者同样，本发明提供本发明的含硼化合物(b复合物)或其药学上合适的盐，其用于药物组合物，任选地与药学上可接受的赋形剂、辅剂、稀释剂和/或载体联合。
由于复合物和/或其组合物也涵盖用作诊断或预测剂，因此采用‘药物’包括这样的应用，并且不限于治疗或预防。
因此，在另一方面，本发明提供药物组合物，其包含本发明的复合物以及其药学上可接受的载体。可替代地或者同样，本发明进一步提供包含本发明的含硼化合物(b复合物)联合其药学上可接受的载体的药物制剂。
药学上可接受的载体可以是本领域已知的适于这种用途的任何载体，并且包括固体或液体赋形剂、稀释剂、润滑剂、流化剂等。注射用液体形式可包括注射用水和/或盐水作为载体的主要组分。它们还可以包括调味剂或着色剂，和任选存在的包衣或其它封闭材料，诸如在胶囊、软明胶或硬明胶的情况下。
优选的药物组合物为固体剂型形式，诸如片剂或胶囊；或液体剂型，诸如用于口服或肠胃外(例如静脉内)使用的悬浮液或溶液。
根据复合物的具体组分、使用方式和所涉及的个体，本发明的药物制剂可以包含总制剂的重量的0.1-100％的本发明的复合物。本发明的复合物的单次剂量可通过本领域技术人员已知的方法来确定，并且对于其所投入的用途会是有效的。对于成人个体，剂量任选地每天施用1至6次，或者例如当诊断或预测需要时施用。然而，这些百分比和量仅作为指导给出，熟练的药理学家、肿瘤学家、药剂师或其他技术人员会知道如何计算合适的浓度、剂量和剂量方案以适应特定的使用情况。
因此，本发明还提供复合物或其药物组合物，其用于治疗、预防、诊断或预测优选选自神经退行性变性、炎症和癌变的疾病或病症，治疗疾病诸如癌症(乳腺癌、黑素瘤或肺癌)，神经退行性疾病诸如阿尔茨海默病、帕金森病和亨廷顿病，和炎性疾病诸如类风湿性关节炎。
优选地，根据本发明的复合物或其药物组合物适于或能够在能够实现期望治疗、预防、诊断或预测的位点在个体中释放治疗性货物。“在个体中”通常是指体内，并且该个体优选是需要进行期望治疗、预防、诊断或预测的人个体。
这些药物组合物用于将治疗上有用的货物递送到特定患病组织或细胞；并且可以用于制备用于治疗其中靶向药物递送是有利的疾病或病症的药物。特别地，b复合物用于将治疗上有用的货物递送至例如处于神经退行性变性、炎症和癌变的过程中的组织，治疗疾病诸如癌症(乳腺癌、黑素瘤或肺癌)，神经退行性疾病诸如阿尔茨海默病、帕金森病和亨廷顿病，和炎性疾病诸如类风湿性关节炎。
合适地，治疗性货物在与刺激因素接触时可释放，即其中包含治疗性货物的复合物或组合物外部的刺激因素。更合适地，外部刺激因素选自：酶、ph、gsh或导致复合物中的分子重排或共价键断裂的另一刺激因素，导致货物释放到其被包含的介质或环境中。
优选地，本发明的多功能复合物具有1-100nmole的纳摩尔范围的ic50，诸如小于50并且优选小于10nmole，如实施例中所示测定。
因此，本发明还提供用于在有这种治疗、预防、预测或诊断需要的个体中治疗或预防疾病或病症，或诊断或预测疾病或病症的方法，该方法包括给药个体有效量的本发明的多功能复合物。
方便地，根据本发明的复合物或其药物组合物因此包含在合适的容器中，并且任选地其中容器本身包含在外包装中。任选地，外包装还包含或包括用于使用复合物或其药物组合物的说明书。用于使用的说明书可任选地包括本文所示的期望的治疗、预防、诊断或预测、剂量方案和剂量的细节。
以下段落说明本文所公开的发明的进一步或替代方面：
a.多功能化合物，其在它们的结构中包含通式(i至vi)的含硼化合物(b复合物)。
b.如段落a中所述的多功能化合物，其中独立组分中的至少一种是活性药物成分。
c.如段落a中所述的多功能化合物，其中至少一种活性药物成分是抗癌药物(例如btz、sn38或倍癌霉素)、抗神经退行药物(例如多奈哌齐、美金刚或左旋多巴)或抗炎药物(例如布洛芬、泼尼松或氨甲蝶呤)。
d.如段落a中所述的多功能化合物，其中独立组分中的至少一种是水溶性部分。
e.如段落d中所述的多功能化合物，其中至少一种水溶性部分是聚乙二醇(peg)或环糊精。
f.如段落e中所述的多功能化合物，其中至少一种水溶性分子是β-环糊精或改性的β-环糊精。
g.如段落f中所述的多功能化合物，其中改性的β-环糊精是改性的β-环糊精与另一分子的包合物。
h.如段落g中所述的多功能化合物，其中包合物是改性的β-环糊精与活性药物成分的包合物。
i.如段落a中所述的多功能化合物，其中独立组分中的至少一种是靶向单元。
j.如段落i中所述的多功能化合物，其中至少靶向单元是小维生素(例如叶酸、生物素)、肽(例如rgd、f3)、蛋白质(例如白蛋白、赫赛汀、抗cxcr4抗体)、酶抑制剂(例如，caix抑制剂)。
k.组装段落a中定义的b含硼化合物的方法，其通过在75℃下将等摩尔量的peg-水杨基酮、叠氮氨基酚和btz在无水乙腈中混合18小时。
l.组装段落a中定义的b含硼化合物的方法，其包括使用刺激因素响应的保护基团用于具有不利药代动力学和脱靶毒性的生物活性硼酸。
m.根据段落l的方法，其包括使用席夫配体作为保护基团。
n.根据段落k组装b复合物核心的方法，其中其一步组装。
o.制备多功能化合物的方法，其包括使用根据段落a的含硼化合物。
p.根据段落o的方法制备的多功能化合物在生物相容性条件诸如生理ph、肿瘤内ph和血浆下具有改善的稳定性。
q.段落a中定义的多功能化合物，通过在癌细胞上内化，能够进行刺激因素响应的货物递送。
r.段落a中定义的多功能化合物，其与促进b复合物水解的谷胱甘肽反应。
s.根据段落a的含硼化合物用以制备多功能化合物的用途。
t.药物组合物，其包含段落a中定义的多功能化合物或药学上适合的盐和任选存在的一种或多种药学上可接受的赋形剂。
u.药物组合物，其包含段落a中定义的含硼化合物或者其药学上可接受的盐联合药学上可接受的辅剂、稀释剂和/或载体。
v.段落a中定义的含硼化合物或其药学上合适的盐或根据段落t的药物组合物作为药物的用途。
w.根据段落v的用途，以将治疗上有用的货物递送到特定患病组织或细胞。
x.根据段落v的用途，其治疗其中靶向药物递送是有利的的疾病或病症。
y.根据段落u的用途，以将治疗上有用的货物递送到处于神经退行性变性、炎症和癌变的过程中的组织。
z.根据段落u的用途，其治疗癌症神经退行性疾病和炎性疾病。
现在将参考以下实施例说明本发明，这些实施例不应被认为是对本发明的限制。特别地，在实施例示出了将制备最终产物(例如，b核心化合物或多功能b复合物)所需的如上所定义的三个(或更多个)组分(a)至(c)混合的情况下，本领域技术人员会理解，组分的任何其他组合，特别是下文或上文所指定的那些，可以进行替代。
实施例
以下图1参考下面的实施例a至d：
实施例a：b复合物1和2的合成：将圆底烧瓶中装入4-甲氧基水杨醛(实施例a1)或2-羟基-4-甲氧基苯乙酮(实施例a2)(0.62mmol)、l-苯丙氨酸(0.82mmol)和2ml的蒸馏水。将该悬浮液在90℃下搅拌1h，之后加入苯基硼酸(0.41mmol)。然后将混合物在90℃下搅拌20h。过滤反应混合物，然后将保留在过滤器中的固体用水(1ml)洗涤，随后用己烷(1ml)洗涤。分别获得b复合物1和2为87％和10％收率的白色固体。
1-1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.50-7.42(m,2h,芳香族),7.36-7.28(m,6h,芳香族),7.04-6.93(m,4h,芳香族),6.49-6.46(s,1h,亚胺ch),6.44(d,j＝9.2hz,1h,芳香族),4.27(dd,j＝12.0,2.4hz,1h,芳香族),3.82(s,3h,-och3),3.36(dd,j＝12.0,2.4hz,1h,-ch2ch-),2.67(t,j＝12.0hz,1h,-ch2ch-)；13cnmr(101mhz,cdcl3)δ170.99,168.92,162.79,159.10,135.60,132.98,130.86,130.69,129.56,129.35,129.20,128.52,128.41,127.98,127.90,127.75,111.61,110.21,102.75,66.67,55.97,37.92；esi:m/z([m+h]+):386；e.a
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实施例b：b复合物3的合成：将等摩尔量(0.3mmol)的4-甲氧基水杨醛、邻氨基苯甲酸和苯基硼酸加入圆底烧瓶中，并溶解在2ml的乙醇中。将该混合物在70℃下反应18h。然后，过滤反应混合物，用1ml乙醇洗涤所获得的固体。获得b复合物3为90％收率的黄色固体。
3-1hnmr(400mhz,dmso)δ9.42(s,1h,亚胺ch),8.05(d,j＝8.0hz,1h,芳香族),8.01(dd,j＝7.6,0.8hz,1h,芳香族),7.82-7.75(m,1h,芳香族),7.70(d,j＝8.8hz,1h,芳香族),7.53-7.47(m,1h,芳香族),7.19-7.12(m,2h,芳香族),7.12-7.06(m,3h,芳香族),6.68(dd,j＝8.8,2.0hz,1h,芳香族),6.59(d,j＝1.6hz,1h,芳香族),3.87(s,3h,-och3)；13cnmr(101mhz,dmso)δ169.47,161.54,161.52,159.41,140.11,135.61,134.52,130.56,130.09,128.56,127.40,123.27,118.96,110.45,110.07,101.57,56.24；esi:m/z([m+h]+):358；e.ac21h16bno4.h2o计算(％):c67.23,h4.84,n3.73,测量(％):c66.93,h4.35,n3.76.在ph7.4的半衰期＝31.4min.在ph7.4的半衰期＝31.4min。
实施例c：b复合物4和5的合成：向圆底烧瓶中加入等摩尔量(0.3mmol)的4-甲氧基水杨醛(实施例c4)或2-羟基-4-甲氧基苯乙酮(实施例c5)、2-氨基酚和苯基硼酸。然后加入2ml甲苯，并将混合物在80℃下反应18h。使用二氯甲烷作为洗脱剂经由二氧化硅塞过滤来纯化b复合物4和5。在减压下蒸发二氯甲烷后，分别获得b复合物4和5为90％和85％收率的黄色固体。
4-黄色固体；1hnmr(400mhz,cdcl3):δ8.22(s,1h,亚胺ch),7.42-7.32(m,3h,芳香族),7.32-7.24(m,2h,芳香族),7.21-7.12(m,3h,芳香族),7.08(d,j＝8.4hz,1h,芳香族),6.88(m,1h,芳香族),6.67(d,j＝2hz,1h,芳香族),6.52(dd,j＝8.4,2hz,1h,芳香族),3.87(s,3h,-och3)；13cnmr(101mhz,cdcl3):δ168.26,160.49,158.17,148.07,132.89,131.34,131.26,127.86,127.53,119.26,114.94,114.54,110.14,102.98,55.94；esi:m/z([m+na]+):352；e.ac20h16bno3计算(％):c72.98,h4.9,n4.26,测量(％):c73.03,h4.9,n4.13.在ph7.4的半衰期＝17.6min。
5-黄色固体；1hnmr(400mhz,cdcl3):δ7.54-7.40(m,2h,芳香族),7.35-7.23(m,3h,芳香族),7.16-7.07(m,4h,芳香族),6.87(m,1h,芳香族),6.70-6.65(m,1h,芳香族),6.52(d,j＝8.8hz,1h,芳香族),3.87(s,3h,-och3),2.71(s,3h,亚胺ch3)；13cnmr(101mhz,cdcl3):δ167.39,160.67,159.92,158.92,132.03,131.36,130.79,130.32,127.57,127.40,119.76,118.67,115.17,114.70,109.61,103.07,55.85,18.18；esi:m/z([m+h]+):344；e.ac21h18bno3计算(％):c73.5,h5.29,n4.08,测量(％):c73.36,h5.30,n3.93.在ph7.4的半衰期＝39.8h,在ph4.8＝38h且在人血浆中＝39.6h。
实施例d：b-复合物6的合成：圆底烧瓶是火焰烘干的并在氩气下用分子筛(0.4nm)维持。将等摩尔量(0.2mmol)的2-羟基-4-甲氧基苯乙酮、2-氨基酚和btz加入烧瓶并溶解在1.5ml的无水乙腈中。将反应混合物在75℃下搅拌18h。通过过滤除去分子筛，然后在减压下蒸发乙腈。将粗混合物溶解于二氯甲烷中，并经由柱色谱法使用以下梯度进行纯化：乙酸乙酯1:1己烷:乙酸乙酯。获得b复合物6为14％收率的黄色固体。
6-esi:m/z([m+h+]):606,([m+na+]):628,([m+k+]):644；hmrs(esi):m/z([m+h+])计算＝606.28095,m/z([m+h+])测量＝606.28597.人血浆中的半衰期＝60h。
实施例a至d因此显示基于一锅、三组分反应的b复合物1至6及其制备，其中将4-甲氧基水杨醛或苯乙酮和硼酸与l-苯丙氨酸、邻氨基苯甲酸或2-氨基酚反应。这些复合物用于评价在几种仿生介质中不同亚氨基硼酸核心的稳定性，如以上半衰期数据所示。可以看出，与其中r1是h的那些相比，其中r1是甲基的那些核心复合物具有优选的稳定性。
由gsh引发的缀合物分解
进一步地，在血浆中对化合物6评价gsh作为b复合物分解的促进剂。在37℃下将化合物6与gsh在ph7.4的乙酸铵缓冲液中孵育，并通过esi-ms监测反应72h。反应混合物的分析表明存在合并化合物6和gsh的质量的加合物(m/z912)。还检测到具有m/z367、489和258的信号。因此，可以通过将gsh硫醇基团添加到化合物6的亲电性亚胺碳中心以形成存在于反应混合物中的中间体(m/z912)来释放药物(但我们不受这种理论的束缚)。这可以通过增加b原子上的电子密度而使复合物不稳定，从而使氨基酚的b-o键变弱，从而导致5元环的打开。由此，形成中间体，其中btz(m/z367)是更溶剂暴露的，因此更易于水解。
实施例e：b复合物7的合成：
圆底烧瓶是火焰烘干的并在氩气下用分子筛(0.4nm)维持。将等摩尔量(0.2mmol)的peg-苯乙酮(即，4-取代苯乙酮)、叠氮-氨基酚和btz加入圆底烧瓶并溶解在1.5ml的无水乙腈中。将反应混合物在75℃下搅拌18h。通过过滤除去分子筛，然后在减压下蒸发乙腈。将粗混合物溶解在二氯甲烷中，用经由制备tlc板使用丁酮3:1己烷作为洗脱剂进行纯化。获得b复合物7为高纯度的25％收率红色/橙色固体。
7-esi:m/z([m+h+]):850；hmrs(esi):m/z([m+h+])计算＝850.40874,m/z([m+h+])测量＝850.40401。mts细胞生存力测定：ic50(mda-mb-231)＝高达100nm的浓度下无细胞毒性；ic50(4t1)＝0.67mm。
实施例e显示基于通用结构(i)的多功能b复合物7的合成和表征，其特征在于作为api的硼替佐米(btz)(r10)，作为取代基r3的聚乙二醇链，和用叠氮官能化的(r7)酰胺。如以上ic50数据所示，在细胞毒性测定中对其进行评价。
实施例f：b复合物8的合成：
在2ml测试管中，将叶酸-环-辛炔{即：n2-(4-(((2-氨基-4-氧代-3,4-二氢蝶啶-6-基)甲基)氨基)苯甲酰基)-n5-(2-(((((1r,8s,9s)-双环[6.1.0]壬-4-炔-9-基)甲氧基)羰基)氨基)乙基)-l-谷氨酰胺；其描述在orgbiomolchem.2014may28；12(20):3181-90中}(6.63x10-6mol)和7(7.29x10-6mol)溶解在650μl的无水dmso中(反应＝10mm)。将混合物置于700rpm、25℃下的温控混合器(thermomixercomforttm,eppendorf)中17h。然后，将反应混合物滴加到4ml冷乙醚与10％丙酮的混合物中。橙色沉淀物，并将混合物离心(ikaminig)1分钟。弃去上清液，然后顺续地用具有10％丙酮的4ml冷乙醚、4ml冷丙酮和4ml冷乙醚洗涤和离心橙色固体。获得b复合物8为85％收率的橙色固体。
8-esi:m/z([m+2h]2+):756,([m+h]+):1509；hmrs(esi):m/z([m+na+])计算＝1531.66892,m/z([m+na+])测量＝1531.70434。mts细胞生存力测定：ic50(mda-mb-231)＝67.47nm；ic50(4t1)＝0.66mm。
实施例f：显示基于通用结构(i)的多功能b复合物(8)的合成和表征，其特征在于作为api的硼替佐米(r10)，作为取代基r3的聚乙二醇链和用叠氮官能化的(r7)酰胺，该叠氮经由与用作靶向组分的叶酸单元的应力-促进-叠氮-炔-环加成被进一步修饰。如以上提供的mts数据所示，在细胞毒性测定中对其进行评价。比较化合物7和8的数据证明叶酸部分赋予多功能复合物细胞毒性。
实施例g：b复合物9的合成：
圆底烧瓶是火焰烘干的并在氩气下用分子筛(0.4nm)维持。将等摩尔量(0.074mmol)的叠氮-peg-苯乙酮、叠氮-peg-氨基酚和btz加入烧瓶并溶解在1.5ml的无水乙腈中。将反应混合物在75℃下搅拌18h。通过过滤除去分子筛，然后在减压下蒸发乙腈。将粗混合物溶解在二氯甲烷中，用经由制备tlc板使用乙酸乙酯作为洗脱剂进行纯化。获得b复合物9为8％收率的橙色固体。
9-hmrs(esi):m/z([m+h+])计算＝1037.50108,m/z([m+h+])测量＝1037.50683。mts细胞生存力测定：ic50(mda-mb-231)＝高达100nm的浓度下无细胞毒性；ic50(4t1)＝7.25mm。
实施例g显示基于通用结构(i)的多功能b复合物(9)的合成和表征，其特征在于作为api的硼替佐米(r10)、作为取代基r3和r7的用末端叠氮官能化的聚乙二醇链。如以上mts数据所示，在细胞毒性测定中对其进行评价。
实施例h：b复合物10的合成
在2mleppendorf中，将叶酸-环辛炔{即：n2-(4-(((2-氨基-4-氧代-3,4-二氢蝶啶-6-基)甲基)氨基)苯甲酰基)-n5-(2-(((((1r,8s,9s)-双环[6.1.0]壬-4-炔-9-基)甲氧基)羰基)氨基)乙基)-l-谷氨酰胺}(4.1x10-6mol)和根据实施例g(9)的多功能b复合物(2.05x10-6mol)溶解在205μl的无水dmso中([]反应＝10mm)。将混合物置于700rpm、25℃下的温控混合器(thermomixercomforttm,eppendorf)中17h。然后，将反应混合物滴加到1.5ml冷乙醚与10％丙酮的混合物中。形成橙色沉淀物，并将混合物离心(ikaminig)1分钟。弃去上清液，然后顺序地用具有10％丙酮的1.5ml冷乙醚、1.5ml冷丙酮和1.5ml冷乙醚洗涤和离心橙色固体。获得b复合物10为具有99％收率的橙色固体。
10-hmrs(esi):m/z([m-h2o])计算＝2338.04699,m/z([m-h2o])测量＝2338.12592。mts细胞生存力测定：ic50(mda-mb-231)＝62.02nm；ic50(4t1)＝0.59mm。
实施例h显示基于通用结构(i)的多功能b复合物(10)的合成和表征，其特征在于作为api的硼替佐米(r10)、作为r3和r7中的取代基的用末端叠氮官能化的聚乙二醇链，其经由与用作靶向组分的叶酸单元的应力-促进-叠氮-炔-环加成被进一步修饰。如以上mts数据所示，在细胞毒性测定中对其进行评价。
实施例i：b复合物11的合成：
圆底烧瓶是火焰烘干的并在氩气下用分子筛(0.4nm)维持。将等摩尔量(0.053mmol)的peg-苯乙酮和叠氮-氨基酚加入烧瓶并溶解在1.1ml无水乙腈中。加入含硼香豆素(0.053mmol)在400μl无水dmf中的溶液，并在75℃下搅拌反应混合物18h。然后，通过过滤除去分子筛，并蒸发挥发物。将粗混合物溶解在二氯甲烷中，经由制备tlc板使用丁酮2:1己烷进行纯化。获得b复合物11为17％收率的深橙色固体。
11-1hnmr(300mhz,cdcl3)δ7.59(d,j＝9.7hz,1h,-ch＝ch-),7.54(s,1h,芳香族),7.42-7.28(m,4h,芳香族),7.25-7.20(m,3h,芳香族),7.18-7.11(m,3h,芳香族),7.07-7.02(m,1h,芳香族),6.85-6.75(m,2h,芳香族),6.58(t,j＝4.8hz,1h,-nh-),6.21(d,j＝9.7hz,1h,-ch＝ch-),4.97(s,2h,-och2ph-),4.15-4.07(m,2h,pegch2),3.91-3.80(m,2h,pegch2),3.78-3.71(m,2h,pegch2),3.71-3.60(m,6h,pegch2),3.60-3.50(m,4h,-nhch2ch2n3),3.37(s,3h,-och3),2.79(s,3h,亚胺ch3)；13cnmr(75mhz,cdcl3)δ167.12,162.99,162.05,161.45,159.27,155.79,152.27,151.72,143.63,136.89,134.97,134.11,131.85,128.82,126.74,121.54,121.20,120.29,118.55,113.34,113.06,112.71,112.63,112.57,101.92,71.99,70.89,70.72,70.63,69.85,68.38,59.14,50.82,39.66,18.65；esi:m/z([m+h+]):762,([m+na+]):784；e.ac40h40bn5o10.2h2o计算(％):c60.23,h5.56,n8.78,测量(％):c60.51,h5.38,n8.35。
实施例i显示基于通用结构(i)的多功能b复合物(11)的合成和表征，其特征在于适合于生物成像应用的(r10)中的非荧光含硼香豆素；作为取代基r3的聚乙二醇链；和用叠氮官能化的(r7)酰胺。
实施例j：b复合物12的合成：
在1.5ml测试管中，将叶酸-环辛炔{即：n2-(4-(((2-氨基-4-氧代-3,4-二氢蝶啶-6-基)甲基)氨基)苯甲酰基)-n5-(2-(((((1r,8s,9s)-双环[6.1.0]壬-4-炔-9-基)甲氧基)羰基)氨基)乙基)-l-谷氨酰胺}(1.2x10-6mol)和11(1.2x10-6mol)溶解在120μl的无水dmso中([]反应＝10mm)。将混合物置于700rpm、25℃下的温控混合器(thermomixercomforttm,eppendorf)中17h。然后，将反应混合物滴加到1ml冷乙醚与10％丙酮的混合物中。形成深棕色沉淀物，并且将混合物离心(ikaminig)1分钟。弃去上清液，然后顺序地用具有10％丙酮的1ml冷乙醚、1ml冷丙酮和1ml冷乙醚洗涤和离心固体。获得b复合物12为具有76％收率的深棕色固体。
12-hmrs(esi):m/z([m+h+])计算＝1421.57569,m/z([m+h+])测量＝1421.57639。
实施例j显示基于通用结构(i)的多功能b-复合物(12)的合成和表征，其特征在于适用于生物成像应用的非荧光含硼香豆素(r10)；作为取代基r3的聚乙二醇链；和(r7)用叠氮官能化的酰胺，该叠氮通过与用作靶向组分的叶酸单元的应力-促进-叠氮-炔-环加成被进一步修饰。其用于经由共聚焦荧光显微术确认在mda-mb-231人乳腺癌细胞中的细胞内货物/api递送。细胞质膜标记有wga-alexa
在mda-mb-231人乳腺癌细胞中孵育12的共聚焦荧光显微术分析。细胞质膜标记有wga-alexa
实施例k：b复合物13-16的合成
将圆底烧瓶装入等摩尔量(0.1mmol)的2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-氨基酚、含硼api(药物)衍生物(分别为btz、sn38、查耳酮和金刚烷胺)和1.5ml乙腈。将反应混合物置于80℃下18h。经由lmrs(esi)确认化合物13-16的形成。
13-lmrs(esi):m/z([m+h+])计算＝668,m/z([m+h+])测量＝668。
14-lmrs(esi):m/z([m+h+])计算＝810,m/z([m+h+])测量＝810。
15-lmrs(esi):m/z([m+h+])计算＝656,m/z([m+h+])测量＝656。
16-lmrs(esi):m/z([m+h+])计算＝583,m/z([m+h+])测量＝583。
实施例k显示基于通用结构(i)的b复合物13-16的合成，其特征在于几种不同的含硼药物或api衍生物(分别为btz、sn38、查耳酮和金刚烷胺)(r10)根据每种药物或api的已知适应症用于治疗不同疾病，诸如癌症和帕金森病。
实施例l：b复合物17的合成和用肽的后官能化
反应a：将圆底烧瓶中装入等摩尔量(0.1mmol)的2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-氨基酚叠氮衍生物、苯基硼酸和1.5ml乙腈。将反应混合物在80℃下搅拌18h。然后，在减压下蒸发乙腈，并且将粗混合物溶解在二氯甲烷中，并经由制备tlc板使用乙酸乙酯1:1己烷作为洗脱剂进行纯化。获得b复合物17为黄色固体并且通过lmrs(esi)m/z([m+h+])计算＝518,m/z([m+h+])测量＝518确认。
反应b：在圆底烧瓶中，将(2-(2-(2-(2-(2,5-二氧代-2,5-二氢-1h-吡咯-1-基)乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙基)氨基甲酸叔丁酯(0.269mmol)溶解在tfa1:1二氯甲烷的2ml混合物中并搅拌30分钟。然后，在减压下蒸发挥发物，将粗混合物再溶解在2ml二氯甲烷中。向该溶液中加入dipea(1.61mmol)和(1r,8s,9s)-双环[6.1.0]壬-4-炔-9-基甲基n-琥珀酰亚胺基碳酸酯。将混合物搅拌18h。然后蒸发挥发物，并且在使用乙酸乙酯3:1己烷作为流动相的薄层色谱法后获得期望产物((1r,8s,9s)-双环[6.1.0]壬-4-炔-9-基)甲基(2-(2-(2-(2-(2,5-二氧代-2,5-二氢-1h-吡咯-1-基)乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙基)氨基甲酸酯。lmrs(esi)m/z([m+na+])计算＝471,m/z([m+na+])测量＝471。
反应c：在1.5ml测试管中，将((1r,8s,9s)-双环[6.1.0]壬-4-炔-9-基)甲基(2-(2-(2-(2-(2,5-二氧代-2,5-二氢-1h-吡咯-1-基)乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙基)氨基甲酸酯和17溶解在乙腈([反应]＝10mm)中。将混合物置于700rpm、25℃下的温控混合器(thermomixercomforttm,eppendorf)中17h。同时，向肽(分别为层粘连蛋白(genecust,p170423_1)、卵清蛋白(aldrich)或rgd(精氨酰甘氨酰天冬氨酸，genecust,p160388))(5x10-9mol)在0.5ml乙酸盐缓冲液20mm，ph7.0(具有1％dmd)中的不同溶液加入三(2-羧乙基)膦盐酸盐(1.5x10-8mol)的水溶液。在25℃下，将反应混合物在温控混合器(thermomixercomforttm,eppendorf)中混合2h。然后加入5μl的18。在25℃下将反应混合物在混合器中搅拌1小时，并通过lmrs(esi)确认化合物19的形成。
19(肽＝层粘连蛋白)-lmrs(esi):m/z([m+2h]2+)计算＝967,m/z([m+2h]2+)测量＝967。
19(肽＝卵清蛋白)-lmrs(esi):m/z([m+2h]2+)计算＝1017,m/z([m+2h]2+)测量＝1017。
19(肽＝rgd)-lmrs(esi):m/z([m+3h]3+)计算＝582,m/z([m+3h]3+)测量＝582。
实施例l显示基于通用结构(i)的b复合物17的合成，其特征在于用叠氮官能化的(r7)酰胺，该叠氮被马来酰亚胺把手(能够被后官能化的部分)进一步修饰(经由应力-促进-叠氮-炔-环加成)，从而产生b复合物18。该复合物18是基于通用结构(i)，其特征在于用马来酰亚胺官能化的(r7)酰胺，用于与肽(在这种情况下，选自层粘连蛋白、卵清蛋白和rgd)的半胱氨酸生物缀合以构建b复合物19。这些复合物19是基于通用结构(i)，其特征在于分别用如上所述不同肽官能化的(r7)酰胺。