Lipids and lipid nanoparticles

Abstract

Disclosed is an ionizable lipids and salts thereof (e.g., pharmaceutically acceptable salts thereof), and compositions comprising such lipids useful for the delivery of biologically active agents.

Description

LIPIDS AND LIPID NANOPARTICLESTechnical Field

[0001] This application claims the priority to PCT application No. PCT / CN2023 / 108217, PCT / CN2023 / 108216, PCT / CN2023 / 120617, PCT / CN2023 / 120619. The entire contents of the aforementioned applications are hereby incorporated by reference.

[0002] This invention relates to ionizable lipid compounds and to compositions comprising such compounds. This invention also relates to processes for making such compounds and compositions, and to methods and uses of such compounds and compositions, e.g., to deliver biologically active agents, such as RNA agents, to cells and tissues.Background

[0003] Lipid-containing particles have been used to encapsulate, and as transport vehicles for therapeutic agents such as nucleic acids, small molecules compounds, and proteins into cells and other intracellular compartments. There remains an ongoing need to develop new lipids to encapsulate therapeutic agents and improve the safety, efficacy, and specificity of such nanoparticle-based transport vehicles.

[0004] Content of the present invention

[0005] This invention provides a compound of Formula (I)

[0006] or its N-oxide, a pharmaceutically acceptable salt, isomer or prodrug thereof,

[0007] wherein

[0008] R1 is hydrogen; phenyl; 3-to 7-membered cycloaliphatic; 3-to 7-membered heterocyclyl comprising 1-3 heteroatoms independently selected from nitrogen, oxygen, and sulfur; 5-to 6-membered monocyclic heteroaryl comprising 1-4 heteroatoms independently selected from nitrogen, oxygen, and sulfur; 8-to 10-membered bicyclic heteroaryl comprising 1-4 heteroatoms independently selected from nitrogen, oxygen, and sulfur; -OR’ ; or wherein the phenyl, cycloaliphatic, 3-to 7-membered heterocyclyl, 5-to 6-membered monocyclic heteroaryl, 8-to 10-membered bicyclic heteroaryl are optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of halide, hydroxy, or thiol;

[0009] R’is selected from hydrogen, C1-C8 alkyl, C2-C8 alkenyl, C2-C8 alkynyl, wherein the C1-C8 alkyl, the C2-C8 alkenyl and the C2-C8 alkynyl are each optionally substituted with one or more  substituents independently selected from the group consisting of C1-C6 alkyl, cycloalkyl, aryl, halide, hydroxy, or thiol;

[0010] R2, R3, R4, and R5 are each independently selected from hydrogen, C1-C18 alkyl, C2-C18 alkenyl, C2-C18 alkynyl, -S-C3-13 alkyl, and -CH2-S-C3-13 alkyl; wherein the C1-C18 alkyl, the C2-C18 alkenyl, the C2-C18 alkynyl, or the C3-13 alkyl motif are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C6 alkyl, cycloalkyl, aryl, halide, hydroxy, or thiol;

[0011] R9, R10 and R11 are each independently selected from hydrogen, C1-C5 alkyl, C2-C5 alkenyl, C2-C5 alkynyl, or -C (=O) R8; wherein the C1-C5 alkyl, C2-C5 alkenyl, C2-C5 alkynyl are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C6 alkyl, cycloalkyl, aryl, halide, hydroxy, or thiol;

[0012] R8 is selected from C1-C5 alkyl, C2-C5 alkenyl and C2-C5 alkynyl;

[0013] X1 is selected from a bond, -S-, -O-, -S (O) 2-, -OS (O) 2-, -S (O) 2O-, -OS (O) 2O-, -OS (O) 2N (R12) -, - (R12) NS (O) 2O-, -N (R12) S (O) 2N (R13) -, -C (=O) O-, -OC (=O) -, -OC (=O) O-, -OC (=S) O-, -SC (=O) O-, -OC (=O) S-, -OC (=O) N (R12) -, - (R12) NC (=O) O-, -OC (=S) N (R12) -, - (R12) NC (=S) O-, -SC (=O) N (R12) -, or - (R12) NC (=O) S-;

[0014] R12 and R13 are each independently selected from hydrogen, C1-C5 alkyl, C2-C5 alkenyl, C2-C5 alkynyl, -C (=O) R8; wherein the C1-C5 alkyl, C2-C5 alkenyl, C2-C5 alkynyl are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C6 alkyl, cycloalkyl, aryl, halide, hydroxy, or thiol;

[0015] X2 and X3 are each independently selected from -C (=O) O-, -OC (=O) -, -OC (=S) O-, -SC (=O) O-, -OC (=O) S-, -OC (=O) O-, -C (=O) S-, -SC (=O) -;

[0016] L0 and L1 are each independently selected from a bond, C1-C8 alkylene, C2-C8 alkenylene or C2-C8 alkynylene; wherein C1-C8 alkylene, C2-C8 alkenylene and C2-C8 alkynylene are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of halide, hydroxy, or thiol;

[0017] L2 and L3 are each independently selected from a bond, C1-C18 alkylene, C2-C18 alkenylene, C2-C18 alkynylene, wherein the C1-C18 alkylene, the C2-C18 alkenylene and the C2-C18 alkynylene are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C6 alkyl, cycloalkyl, aryl, halide, hydroxy, or thiol.

[0018] This invention also provides a compound of Formula (II) :

[0019] or its N-oxide, a pharmaceutically acceptable salt, isomer or prodrug thereof,

[0020] wherein R1 is selected from -OR’ ,  wherein R’ is selected from hydrogen or C1-C8 alkyl;

[0021] R’ is selected from hydrogen or C1-C8 alkyl, wherein the C1-C8 alkyl are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of halide, hydroxy, or thiol;

[0022] R2, R3, R4, and R5 are each independently selected from hydrogen, C5-C18 alkyl, C5-C18 alkenyl, -S-C3-13 alkyl, and -CH2-S-C3-13 alkyl; wherein the C5-C18 alkyl, C5-C18 alkenyl, -S- (CH2) 2-10CH3 and C3-13 alkyl motif are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C6 alkyl, cycloalkyl, aryl, halide, hydroxy, or thiol;

[0023] R9, R10 and R11 are each independently selected from R9, R10 and R11 are independently selected from hydrogen or linear C1 alkyl.

[0024] R8 is selected from C1-C5 alkyl, C2-C5 alkenyl and C2-C5 alkynyl;

[0025] X1 is selected from a bond, -S-or -O-;

[0026] X2 and X3 are each independently selected from -C (=O) O-, -OC (=O) -, -OC (=S) O-, -SC (=O) O-, -OC (=O) S-, -OC (=O) O-, -C (=O) S-, -SC (=O) -;

[0027] L0 and L1 are each independently selected from a bond or C1-C8 alkylene; wherein the C1-C8 alkylene is optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of halide, hydroxy, or thiol;

[0028] L2, L3, L4 and L5 are each independently selected from a bond, C1-C18 alkylene or C2-C18 alkenylene, wherein the C1-C18 alkylene, the C2-C18 alkenylene are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C6 alkyl, cycloalkyl, aryl, halide, hydroxy, or thiol.

[0029] In some certain embodiments, at least one of X2 and X3 is -OC (=O) S-or -SC (=O) O-.

[0030] In some embodiments, R1 is -OR’ , and R’ is selected from hydrogen or C1-C8 alkyl. In some embodiments, the R1 is -OR’ , wherein R’ is hydrogen. In some embodiments, R1 is  R9, R10 and R11 are each independently selected from hydrogen or C1-C5 alkyl. In some embodiments, R1 is R9, R10 and R11 are independently selected from  hydrogen or linear C1-C3 alkyl. In some embodiments, R1 is selected from R9, R10 and R11 are independently selected from hydrogen or linear C1 alkyl.

[0031] In some embodiments, L0 is selected from a bond or C1-C8 alkylene. In some embodiments, L0 is a linear C1-C5 alkylene. In some embodiments, the L0 is selected from a linear C4 alkylene, a linear C3 alkylene or a linear C2 alkylene. In some embodiments, L0 is a bond.

[0032] In some embodiments, L1 is selected from a bond or C1-C8 alkylene. In some embodiments, L1 is a linear C1-C5 alkylene. In some embodiments, L1 is selected from a linear C4 alkylene, a linear C3 alkylene or a linear C2 alkylene. In some embodiments, L1 is a bond.

[0033] In some embodiments, L2, L3 are independently selected from a bond or C3-C18 alkylene. In some embodiments, L2, L3 are independently a bond. In some embodiments, L2, L3 are independently C3-C10 alkylene. In some embodiments, L2, L3 are independently C5-C8 alkylene. In some embodiments, L2, L3 are independently C8 alkylene. In some embodiments, L2, L3 are independently C7 alkylene. In some embodiments, L2, L3 are independently C6 alkylene. In some embodiments, L2, L3 are independently C5 alkylene. In some embodiments, L2, L3 are independently C4 alkylene. In some embodiments, L2, L3 are independently C3 alkylene.

[0034] In some embodiments, L4, L5 are independently selected from a bond or C1-C5 alkylene. In some embodiments, L4, L5 are independently a bond. In some embodiments, L4, L5 are independently C1 alkylene, C2 alkylene or C3 alkylene.

[0035] In some embodiments, the X1 is a bond. In some embodiments, X2 and X3 are independently selected from -OC (=O) S-, -SC (=O) O-, -C (=O) O-, -OC (=O) -, or -OC (=O) O-. In some embodiments, X2 and X3 are independently selected from -OC (=O) S-, -SC (=O) O-, -C (=O) O-, -OC (=O) -, or -OC (=O) O-; and at least one of X2 and X3 is selected from -OC (=O) S-or -SC (=O) O-. In some embodiments, X2 and X3 are independently selected from -OC (=O) S-or -SC (=O) O-. In some embodiments, X2 and X3 are independently selected from -OC (=O) S-, -SC (=O) O-, -C (=O) O-, -OC (=O) -, or -OC (=O) O-X3 is selected from -OC (=O) S-or -SC (=O) O-; and X2 is selected from -OC (=O) -or -C (=O) O-. In some embodiments, X2 and X3 are independently selected from -OC (=O) -or -C (=O) O-.

[0036] In some embodiments, R2 and R3 are independently selected from a hydrogen, C5-C12 alkyl, -S-C3-13 alkyl, or -CH2-S-C3-13 alkyl. In some embodiments, R2 and R3 are independently C10 alkyl, C9 alkyl, C8 alkyl, C7 alkyl, C6 alkyl, C5 alkyl, or C4 alkyl. In some embodiments, R2 and R3 are independently -S- (CH2) 5CH3.

[0037] In some embodiments, R4 and R5 are each independently selected from hydrogen, C5-C12 alkyl, -S-C3-13 alkyl, or -CH2-S-C3-13 alkyl. In some embodiments, R4 and R5 are independently C10 alkyl, C9 alkyl, C8 alkyl, C7 alkyl, C6 alkyl, C5 alkyl, or C4 alkyl. In some embodiments, R4 and R5 are independently -S- (CH2) 5CH3.

[0038] In some embodiments, R3 and R5 are independently -CH2-S-C3-13 alkyl. In some embodiments, R3 and R5 are independently –CH2S- (CH2) 8CH3, –CH2S- (CH2) 7CH3, –CH2S-  (CH2) 6CH3, –CH2S- (CH2) 5CH3, –CH2S- (CH2) 4CH3, or –CH2S- (CH2) 3CH3; R2 and R4 are independently -S-C3-13 alkyl; In some embodiments, R2 and R4 are independently -S- (CH2) 8CH3, -S- (CH2) 7CH3, -S- (CH2) 6CH3, -S- (CH2) 5CH3, -S- (CH2) 4CH3, or -S- (CH2) 3CH3.

[0039] This invention also provides a compound of Formula (III)

[0040] or its N-oxide, a pharmaceutically acceptable salt, isomer or prodrug thereof,

[0041] wherein

[0042] R2, R3, R4 and R5 are each independently selected from hydrogen, C1-C12 alkyl, C2-C12 alkenyl, C2-C12 alkynyl or -S- (CH2) 2-10CH3;

[0043] X1 is a bond;

[0044] X2 and X3 are each independently selected from -C (=O) O-, -OC (=O) -, -OC (=S) O-, -SC (=O) O-, -OC (=O) S-, -OC (=O) O-, -C (=O) S-, -SC (=O) -; and at least one of X2 and X3 is selected from -OC (=O) S-or -SC (=O) O-;

[0045] L1 or L0 are independently selected from a bond or C1-C8 alkylene;

[0046] L2 and L3 are independently C3-C10 alkylene;

[0047] L4 and L5 are independently selected from a bond, or C1-3 alkylene.

[0048] This invention also provides a compound of Formula (IV)

[0049] or its N-oxide, a pharmaceutically acceptable salt, isomer or prodrug thereof,

[0050] wherein

[0051] R1 is -OH or

[0052] R2, R3, R4 and R5 are each independently selected from hydrogen, C1-C12 alkyl, C2-C12 alkenyl, C2-C12 alkynyl or -S- (CH2) 2-10CH3;

[0053] R9, R10 and R11 are each independently selected from hydrogen, C1-C5 alkyl or -C (=O) R8;

[0054] R8 is C1-C5 alkyl;

[0055] X2 is selected from -C (=O) O-, -OC (=O) -, or -OC (=O) O-;

[0056] L1 is C1-C8 alkylene;

[0057] L2 and L3 are independently C3-C10 alkylene;

[0058] L4 and L5 are independently selected from a bond, or C1-3 alkylene.

[0059] This invention also provides a compound of Formula (V)

[0060] or its N-oxide, a pharmaceutically acceptable salt, isomer or prodrug thereof,

[0061] wherein

[0062] R1 is -OH or

[0063] R2, R3, R4 and R5 are each independently selected from hydrogen, C1-C12 alkyl, C2-C12 alkenyl, C2-C12 alkynyl or -S- (CH2) 2-10CH3;

[0064] R9, R10 and R11 are each independently selected from hydrogen, C1-C5 alkyl or -C (=O) R8;

[0065] R8 is C1-C5 alkyl;

[0066] X2 is selected from -C (=O) O-, -OC (=O) -, -OC (=O) O-, -SC (=O) O-or -OC (=O) S-;

[0067] L1 is C1-C8 alkylene;

[0068] L2 and L3 are independently C3-C10 alkylene;

[0069] L4 and L5 are independently selected from a bond, or C1-3 alkylene.

[0070] This invention also provides a compound of Formula (VI)

[0071] or its N-oxide, a pharmaceutically acceptable salt, isomer or prodrug thereof,

[0072] wherein

[0073] R1 is -OH, or

[0074] R2, R3, R4 and R5 are each independently selected from hydrogen, C1-C12 alkyl, C2-C12 alkenyl, C2-C12 alkynyl or -S- (CH2) 2-10CH3;

[0075] R9, R10 and R11 are each independently selected from hydrogen, C1-C5 alkyl or -C (=O) R8;

[0076] R8 is C1-C5 alkyl;

[0077] X1 is a bond;

[0078] L1 is C1-C8 alkylene;

[0079] L2 and L3 are independently C3-C10 alkylene;

[0080] L4 and L5 are independently selected from a bond or C1-3 alkylene.

[0081] In some embodiments, R1 is R9, R10 and R11 are independently selected from hydrogen or linear C1-3 alkyl.

[0082] In some embodiments, L0 is a bond. In some embodiments, L0 is a linear C2 alkylene. In some embodiments, L0 is a linear C4 alkylene. In some embodiments, L0 is a linear C3 alkylene.

[0083] In some embodiments, L1 is a bond. In some embodiments, L1 is a linear C2 alkylene. In some embodiments, L1 is a linear C4 alkylene. In some embodiments, L1 is a linear C3 alkylene.

[0084] In some embodiments, L2, L3 are independently C5-C8 alkylene. In some embodiments, L2, L3 are independently C6 alkylene.

[0085] In some embodiments, L4 and L5 are independently a bond. In some embodiments, L4 and L5 are independently C1 alkylene. In some embodiments, L4 and L5 are independently C2 alkylene.

[0086] This invention also provides a compound of Formula (VII) :

[0087] L0 and L1 are each independently a bond or C1-C5 alkylene, wherein the C1-C5 alkylene is optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of halide, hydroxy, or thiol;

[0088] X1 is selected from a bond, -S-or -O-;

[0089] X2, X3 are independently selected from -C (=O) O-, -OC (=O) -, -OC (=O) O-, -OC (=O) S-, or -SC (=O) O-;

[0090] L2 and L3 are each independently selected from a bond, C3-C9 alkylene, wherein the C3-C9 alkylene is optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C3 alkyl, halide, hydroxy, or thiol;

[0091] L4 and L5 are each independently selected from a bond, C1-C5 alkylene, wherein the C1-C5 alkylene is optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C3 alkyl, halide, hydroxy, or thiol;

[0092] R4 is selected from C1-C18 alkyl, C2-C18 alkenyl; wherein the C1-C18 alkyl and the C2-C18 alkenyl are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C3 alkyl, halide, hydroxy, or thiol;

[0093] wherein L6, L7, L10 and L11 are each independently a bond or C6-C9 alkenylene; preferably, wherein L6, L7, L10 and L11 are each independently a bond.

[0094] R2, R3, R5 and R6 are each independently selected from C1-C18 alkyl or C2-C18 alkenyl; wherein the C1-C18 alkyl and the C2-C18 alkenyl are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C3 alkyl, halide, hydroxy, or thiol.

[0095] This invention also provides a compound of Formula (VIII) :

[0096] or its N-oxide, a pharmaceutically acceptable salt, isomer or prodrug thereof,

[0097] wherein

[0098] L0 and L1 are each independently a bond or C1-C5 alkylene;

[0099] X1 is a bond;

[0100] X2, X3 are independently selected from -C (=O) O-, -OC (=O) -, -OC (=O) O-, -OC (=O) S-, or -SC (=O) O-;

[0101] L2 and L3 are each independently C3-C9 alkylene;

[0102] L4 and L5 are each independently C1-C5 alkylene;

[0103] R4 is selected from C1-C18 alkyl, C2-C18 alkenyl;

[0104] L6, L7, L10 and L11 are each independently a bond;

[0105] R2, R3, R5 and R6 are each independently selected from C1-C18 alkyl or C2-C18 alkenyl.

[0106] In some embodiments, L0 is a bond and L1 is C1-C5 alkylene, preferably, L1 is C2, C3 or C4 alkylene.

[0107] In some embodiments, X2, X3 are independently selected from -C (=O) O-, -OC (=O) -or -OC (=O) O-.

[0108] In some embodiments, L2 and L3 are each independently C3-C9 alkylene. In some embodiments, L2 and L3 are each independently C3 alkylene. In some embodiments, L2 and L3 are each independently C4 alkylene. In some embodiments, L2 and L3 are each independently C5 alkylene. In some embodiments, L2 and L3 are each independently C6 alkylene. In some embodiments, L2 and L3 are each independently C7 alkylene. In some embodiments, L2 and L3 are each independently C8 alkylene. In some embodiments, L2 and L3 are each independently C9 alkylene.

[0109] In some embodiments, L4 and L5 are each independently C1-C3 alkylene. In some embodiments, L4 and L5 are each independently C1 alkylene. In some embodiments, L4 and L5 are each independently C2 alkylene. In some embodiments, L4 and L5 are each independently C3 alkylene.

[0110] In some embodiments, R4 is selected from L10 and L11 are each independently a bond; R5 and R6 are each independently selected from C1-C18 alkyl or C2-C18 alkenyl.

[0111] In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each independently selected from C4-C18 alkyl or C4-C18 alkenyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each independently selected  from C4-C12 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C4 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C5 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C6 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C7 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C8 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C9 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C10 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C11 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C12 alkyl.

[0112] This invention also provides a compound of Formula (IX) :

[0113] or its N-oxide, a pharmaceutically acceptable salt, isomer or prodrug thereof,

[0114] wherein

[0115] L0 and L1 are each independently a bond or C1-C5 alkylene, wherein the C1-C5 alkylene is optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of halide, hydroxy, or thiol;

[0116] X1 is selected from a bond, -S-or -O-;

[0117] X2, X3 are independently selected from -C (=O) O-, -OC (=O) -, -OC (=O) O-, -OC (=O) S-, or -SC (=O) O-;

[0118] L2 and L3 are each independently selected from a bond, C3-C8 alkylene, wherein the C3-C8 alkylene is optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C3 alkyl, halide, hydroxy, or thiol;

[0119] L4 and L5 are each independently selected from a bond, C1-C5 alkylene, wherein the C1-C5 alkylene is optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C3 alkyl, halide, hydroxy, or thiol;

[0120] R4 is selected from C1-C18 alkyl, C2-C18 alkenyl; wherein the C1-C18 alkyl and the C2-C18 alkenyl are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C3 alkyl, halide, hydroxy, or thiol;

[0121] wherein the L6, L7, L10 and L11 are each independently a bond;

[0122] R2, R3, R5 and R6 are each independently selected from C1-C18 alkyl or C2-C18 alkenyl; wherein the C1-C18 alkyl and the C2-C18 alkenyl are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C3 alkyl, halide, hydroxy, or thiol.

[0123] This invention also provides a compound of Formula (X) :

[0124] or its N-oxide, a pharmaceutically acceptable salt, isomer or prodrug thereof,

[0125] wherein

[0126] L0 and L1 are each independently a bond or C1-C5 alkylene;

[0127] X1 is a bond;

[0128] X2, X3 are independently selected from -C (=O) O-, -OC (=O) -, -OC (=O) O-, -OC (=O) S-, or -SC (=O) O-;

[0129] L2 and L3 are each independently C3-C8 alkylene;

[0130] L4 and L5 are each independently C1-C5 alkylene;

[0131] L6, L7, L10 and L11 are each independently a bond;

[0132] R2, R3, R5 and R6 are each independently selected from C1-C18 alkyl or C2-C18 alkenyl.

[0133] In some embodiments, L0 is a bond and L1 is C1-C5 alkylene.

[0134] In some embodiments, X2, X3 are independently selected from -C (=O) O-, -OC (=O) -or -OC (=O) O-.

[0135] In some embodiments, L2 and L3 are each independently C5-C8 alkylene.

[0136] In some embodiments, L4 and L5 are each independently C1-C3 alkylene.

[0137] In some embodiments, R4 is selected from L10 and L11 are each independently a bond; R5 and R6 are each independently selected from C1-C18 alkyl or C2-C18 alkenyl.

[0138] In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each independently selected from C4-C18 alkyl or C4-C18 alkenyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each independently selected from C4-C12 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C4 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C5 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C6 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C7 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C8 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C9 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C10 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C11 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C12 alkyl.

[0139] In some embodiments, the compounds disclosed herein is selected from the followings:

[0140]

[0141] The invention disclosed amine-containing lipids useful for the formulation of lipid nanoparticle (LNP) compositions. Such LNP compositions may have properties advantageous for delivery of nucleic acid cargo, such as CRISPR / Cas gene editing components, to cells.

[0142] This invention also provides a composition comprising a compound disclosed herein in a lipid component, preferably, the composition is an LNP composition.

[0143] In some embodiments, the lipid component comprises a non-cationic lipid and a PEGylated lipid. In some embodiments, the non-cationic lipid is a neutral lipid.

[0144] In some embodiments, the composition further comprises a buffer.

[0145] In some embodiments, the composition further comprises a biologically active agent. In some embodiments, the biologically active agent comprises a polypeptide. In some embodiments, the biologically active agent comprises a nucleic acid. In some embodiments, the nucleic acid component comprises an RNA. In some embodiments, RNA component comprises a modified RNA. In some embodiments, RNA component comprises a sequence encoding RNA-guided DNA-binding agent, such as a Cas nuclease mRNA. In some embodiments, the nucleic acid component comprises RNA, and the RNA component comprises an mRNA. In some embodiments, RNA component comprises a Class 2 Cas nuclease mRNA. In some embodiments, the RNA component comprises mRNA encoding Cas9, Cpf1, c2c2, cas12i, cas12f, cas12b, cas12c, cas12d, cas12e, cas12g, cas12j, or cas12k nuclease. In some embodiments, the RNA component comprises a gRNA. In some embodiments, the nucleic acid component comprises a sequence encoding the gRNA. In some embodiments, the RNA component comprises a Cas nuclease mRNA and a gRNA. In some embodiments, the gRNA is a dual-guide RNA (dgRNA) . In some embodiments, the gRNA is a single-guide RNA (sgRNA) . In some embodiments, the gRNA is a modified gRNA. In some embodiments, the composition comprises a donor DNA. In some embodiments, the composition further comprises at least one template nucleic acid. In some embodiments, the biologically active agent is ribonucleoprotein (RNP) complexes. In some embodiments, the biologically active agent comprises siRNA, miRNA or ASO. In some embodiments, the biologically active agent comprises a small molecule.

[0146] This invention also provides a method of delivering a biologically active agent to a cell, comprising contacting the cell with a composition disclosed herein. In some embodiments, the cell  is a liver cell, such as a hepatocyte.

[0147] This invention also provides a method of gene editing, comprising contacting a cell with a composition disclosed herein.

[0148] This invention also provides the composition disclosed herein for use in gene editing or DNA cleaving.

[0149] This invention also provides a use of the composition disclosed herein in the manufacture of an agent for gene editing or DNA cleaving; the agent is preferably a medicament.

[0150] This invention also provides a method of cleaving a DNA, comprising contacting a cell with a composition disclosed herein.

[0151] In some embodiments, the method described herein comprises administering the composition to a human. In some embodiments, the method comprises administering the composition to a cell. In some embodiments, the cell is a eukaryotic cell. In some embodiments, the method comprises administering the mRNA formulated in a first LNP composition and a second LNP composition comprising one or more of an mRNA, a gRNA, or a donor. In some embodiments, the method comprises administering the mRNA and the gRNA nucleic acid formulated in a single LNP compositionBrief description of the drawings

[0152] Figure 1A-1C (Fig. 1A-1C) shows the editing efficiency of targeting TTR in mice after administration of various LNPs.

[0153] Figure 2A-2C (Fig. 2A-2C) shows the editing efficiency of targeting TTR in PCH of various LNPs.

[0154] Figure 3A-3C (Fig. 3A-3C) shows the editing efficiency of targeting TTR in NHP after administration of various LNPs.

[0155] Figure 4A-4B (Fig. 4A-4B) shows the circulating ALT, AST level in rats after administration of various LNPs.

[0156] Figure 5A-5B (Fig. 5A-5B) shows the circulating ALT, AST level in rats after administration of various LNPs.

[0157] Figure 6A-6B (Fig. 6A-6B) shows the circulating ALT, AST level in rats after administration of various LNPs.

[0158] Detailed description of the preferred embodiment

[0159] General Definitions

[0160] It is noted that in this disclosure and particularly in the claims and / or paragraphs, terms such as “comprises” , “comprised” , “comprising” and the like can have the meaning attributed to it in U. S. Patent law; e.g., they can mean “includes” , “included” , “including” , and the like; and those terms such as “consisting essentially of” and “consists essentially of” have the meaning ascribed to them in U. S. Patent law.

[0161] As used herein, the term “a” , “an” , “the” , and “said” and similar terms used in the context  of the present disclosure (especially in the context of the claims) are to be construed to cover both the singular and plural unless otherwise indicated herein or clearly contradicted by the context. In addition, it should be noted that the plural form does not necessarily mean that it is plural, and it needs to be understood according to the context in the article.

[0162] The use of "or" or “ / ” is inclusive and means "and / or" unless stated otherwise; or it could be interpreted differently based on the context.

[0163] When "t" or “T” appears in a sequence in this invention as a nucleotide of an RNA sequence, it should be understood as "u" or “U” .

[0164] The term “identity” in the context of two or more nucleic acids or polypeptide sequences refers to two or more sequences or subsequences that are the same or have a specified percentage of amino acid residues or nucleotides that are the same as measured using a BLAST or BLAST 2.0 or FASTA etc. sequence comparison algorithms with default parameters described below.

[0165] The terms “about” , as used herein when referring to a measurable value such as a parameter, an amount, a temporal duration, and the like, are meant to encompass variations of and from the specified value, insofar such variations are appropriate to perform in the disclosed disclosure. It is to be understood that the value to which the modifier “about” refers is itself also specifically, and preferably, disclosed.

[0166] The term “exemplary” is used herein to mean serving as an example, instance, or illustration. Any aspect or design described herein as “exemplary” is not necessarily to be construed as preferred or advantageous over other aspects, embodiments, or designs.

[0167] As used herein, the term "optional" or "optionally" means that the subsequent described event, circumstance or substituent may or may not occur, and that the description includes instances where the event or circumstance occurs and instances where it does not.

[0168] Unless otherwise defined herein, scientific, and technical terms used in connection with the present disclosure shall have the meanings that are commonly understood by those of ordinary skill in the art. The meaning and scope of the terms should be clear; in the event, however of any latent ambiguity, definitions provided herein take precedent over any dictionary or extrinsic definition. Further, unless otherwise required by context, singular terms shall include pluralities and plural terms shall include the singular.

[0169] As used herein, a “nucleic acid” or a “nucleic acid sequence” refers to a polymer or oligomer of pyrimidine and / or purine bases, preferably cytosine, thymine, and uracil, and adenine and guanine, respectively (See Albert L. Lehninger, Principles of Biochemistry, at 793-800 (Worth Pub. 1982) ) . The present technology contemplates any deoxyribonucleotide, ribonucleotide, or peptide nucleic acid component, and any chemical variants thereof, such as methylated, hydroxymethylated, or glycosylated forms of these bases, and the like. The polymers or oligomers may be heterogenous or homogenous in composition and may be isolated from naturally occurring sources or may be artificially or synthetically produced. In addition, the nucleic acids may be DNA or RNA, or a mixture thereof, and may exist permanently or transitionally in single-stranded or double-stranded form, including homoduplex, heteroduplex, and hybrid states. In some embodiments, a nucleic acid or nucleic acid sequence comprises other kinds of nucleic acid structures such as, for instance, a DNA / RNA helix, peptide nucleic acid (PNA) , morpholino  nucleic acid (see, e.g., Braasch and Corey, Biochemistry, 41 (14) : 4503-4510 (2002) ) and U.S. Pat. No. 5,034,506) , locked nucleic acid (LNA; see Wahlestedt et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 97: 5633-5638 (2000) ) , cyclohexenyl nucleic acids (see Wang, J. Am. Chem. Soc., 122: 8595-8602 (2000) ) , and / or a ribozyme. Hence, the term “nucleic acid” or “nucleic acid sequence” may also encompass a chain comprising non-natural nucleotides, modified nucleotides, and / or non-nucleotide building blocks that can exhibit the same function as natural nucleotides (e.g., “nucleotide analogs” ) ; further, the term “nucleic acid sequence” as used herein refers to an oligonucleotide, nucleotide or polynucleotide, and fragments or portions thereof, and to DNA or RNA of genomic or synthetic origin, which may be single or double-stranded, and represent the sense or antisense strand. The terms “nucleic acid, ” “polynucleotide, ” “nucleotide sequence, ” and “oligonucleotide” are used interchangeably. They refer to a polymeric form of nucleotides of any length, either deoxyribonucleotides or ribonucleotides, or analogs thereof.

[0170] It should be noted that the specific embodiments are not intended as an exhaustive description or as a limitation to the broader aspects discussed herein. One aspect described in conjunction with a particular embodiment is not necessarily limited to that embodiment and can be practiced with any other embodiment (s) . Reference throughout this specification to “in some embodiment (s) ” , “in certain embodiment (s) ” , “in some preferred embodiments” , “in some typical embodiment (s) ” , “in typical embodiment (s) ” or similar expressions means that a particular feature, structure or characteristic described in connection with the embodiment is included in at least one embodiment of the present disclosure. Furthermore, a particular features, structures or characteristics may be combined in any suitable manner, as would be apparent to a person skilled in the art from this disclosure, in one or more embodiments. Furthermore, while some embodiments described herein include some but not other features included in other embodiments, combinations of features of different embodiments are meant to be within the scope of the disclosure. For example, in the appended claims, any one of the claimed embodiments can be used in any combination.

[0171] All publications, published patent documents, and patent applications cited herein are hereby incorporated by reference to the same extent as though each individual publication, published patent document, or patent application was specifically and individually indicated as being incorporated by reference.

[0172] Ionizable lipid

[0173] The present invention is based, in part, upon the discovery of novel ionizable or ionizable or amino lipids that provide advantages when used in lipid nanoparticles for the in vivo or in vitro delivery of an active or therapeutic agent such as a nucleic acid into a cell of a mammal.

[0174] "Ionizable lipids" are a key component of lipid nanoparticles (LNPs) used in delivery systems. These lipids are characterized by their ability to undergo ionization, which means they can change their charge state in response to variations in pH. This typically involves the protonation or deprotonation of functional groups such as amines or carboxylic acids present in the lipid structure. Ionizable lipids play a crucial role in the formation and stability of LNPs and are instrumental in facilitating the encapsulation, protection, and cellular uptake of nucleic acids like RNA and DNA. Due to their pH-sensitive properties, ionizable lipids aid in the endosomal escape of cargo molecules, enhancing the efficiency of gene silencing or expression in targeted cells. Consequently, they are vital for the development of LNP-based delivery systems for  applications in gene therapy, vaccines, and other nucleic acid-based interventions.

[0175] In some embodiments, the present invention provides a nucleic acid-lipid nanoparticle composition comprising one or more of the novel ionizable lipids described herein that provide increased activity of the nucleic acid and improve tolerability of the compositions in vivo or in vitro, resulting in a significant increase in the therapeutic index as compared to nucleic acid-lipid nanoparticle compositions previously described.

[0176] In some embodiments, the present invention provides novel ionizable lipids that enable the formulation of improved compositions for the in vitro and in vivo delivery of mRNA and / or other oligonucleotides. In some embodiments, these improved lipid nanoparticle compositions are useful for expression of protein encoded by mRNA. In some other embodiments, the lipid nanoparticles are also useful for delivery of mRNA and plasmids for expression of transgenes. In another embodiments, the lipid nanoparticle compositions are useful for inducing a pharmacological effect resulting from expression of a protein, e.g., increased production of red blood cells through the delivery of a suitable erythropoietin mRNA, or protection against infection through delivery of mRNA encoding for a suitable antigen or antibody.

[0177] The cationic lipids or ionizable lipids described herein are shown in the followings:

[0178] Formula (I) :

[0179] or its N-oxide, a pharmaceutically acceptable salt, isomer or prodrug thereof,

[0180] wherein

[0181] R1 is hydrogen; phenyl; 3-to 7-membered cycloaliphatic; 3-to 7-membered heterocyclyl comprising 1-3 heteroatoms independently selected from nitrogen, oxygen, and sulfur; 5-to 6-membered monocyclic heteroaryl comprising 1-4 heteroatoms independently selected from nitrogen, oxygen, and sulfur; 8-to 10-membered bicyclic heteroaryl comprising 1-4 heteroatoms independently selected from nitrogen, oxygen, and sulfur; -OR’ ; or wherein the phenyl, cycloaliphatic, 3-to 7-membered heterocyclyl, 5-to 6-membered monocyclic heteroaryl, 8-to 10-membered bicyclic heteroaryl are optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of halide, hydroxy, or thiol;

[0182] R’ is selected from hydrogen, C1-C8 alkyl, C2-C8 alkenyl, C2-C8 alkynyl, wherein the C1-C8 alkyl, the C2-C8 alkenyl and the C2-C8 alkynyl are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C6 alkyl, cycloalkyl, aryl, halide, hydroxy, or thiol;

[0183] R2, R3, R4, and R5 are each independently selected from hydrogen, C1-C18 alkyl, C2-C18 alkenyl, C2-C18 alkynyl, -S-C3-13 alkyl, and -CH2-S-C3-13 alkyl; wherein the C1-C18 alkyl, the C2-C18 alkenyl, the C2-C18 alkynyl, and the C3-13 alkyl motif are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C6 alkyl, cycloalkyl, aryl, halide, hydroxy, or thiol;

[0184] R9, R10 and R11 are each independently selected from hydrogen, C1-C5 alkyl, C2-C5 alkenyl, C2-C5 alkynyl, or -C (=O) R8; wherein the C1-C5 alkyl, C2-C5 alkenyl, C2-C5 alkynyl are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C6 alkyl, cycloalkyl, aryl, halide, hydroxy, or thiol;

[0185] R8 is selected from C1-C5 alkyl, C2-C5 alkenyl and C2-C5 alkynyl;

[0186] X1 is selected from a bond, -S-, -O-, -S (O) 2-, -OS (O) 2-, -S (O) 2O-, -OS (O) 2O-, -OS (O) 2N (R12) -, - (R12) NS (O) 2O-, -N (R12) S (O) 2N (R13) -, -C (=O) O-, -OC (=O) -, -OC (=O) O-, -OC (=S) O-, -SC (=O) O-, -OC (=O) S-, -OC (=O) N (R12) -, - (R12) NC (=O) O-, -OC (=S) N (R12) -, - (R12) NC (=S) O-, -SC (=O) N (R12) -, or - (R12) NC (=O) S-;

[0187] R12 and R13 are each independently selected from hydrogen, C1-C5 alkyl, C2-C5 alkenyl, C2-C5 alkynyl, -C (=O) R8; wherein the C1-C5 alkyl, C2-C5 alkenyl, C2-C5 alkynyl are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C6 alkyl, cycloalkyl, aryl, halide, hydroxy, or thiol;

[0188] X2 and X3 are each independently selected from -C (=O) O-, -OC (=O) -, -OC (=S) O-, -SC (=O) O-, -OC (=O) S-, -OC (=O) O-, -C (=O) S-, -SC (=O) -;

[0189] L0 and L1 are each independently selected from a bond, C1-C8 alkylene, C2-C8 alkenylene or C2-C8 alkynylene; wherein C1-C8 alkylene, C2-C8 alkenylene and C2-C8 alkynylene are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of halide, hydroxy, or thiol;

[0190] L2 and L3 are each independently selected from a bond, C1-C18 alkylene, C2-C18 alkenylene, C2-C18 alkynylene, wherein the C1-C18 alkylene, the C2-C18 alkenylene and the C2-C18 alkynylene are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C6 alkyl, cycloalkyl, aryl, halide, hydroxy, or thiol.

[0191] This invention also provides a compound of Formula (II) :

[0192] or its N-oxide, a pharmaceutically acceptable salt, isomer or prodrug thereof,

[0193] wherein R1 is selected from -OR’ ,  wherein R’ is selected from hydrogen or  C1-C8 alkyl;

[0194] R’ is selected from hydrogen or C1-C8 alkyl, wherein the C1-C8 alkyl are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of halide, hydroxy, or thiol;

[0195] R2, R3, R4, and R5 are each independently selected from hydrogen, C5-C18 alkyl, C5-C18 alkenyl, -S- (CH2) 2-10CH3 or - (CH2) 2-S- (CH2) 2-10CH3; wherein the C5-C18 alkyl, C5-C18 alkenyl, -S- (CH2) 2-10CH3 and the - (CH2) 2-S- (CH2) 2-10CH3 are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C6 alkyl, cycloalkyl, aryl, halide, hydroxy, or thiol;

[0196] R9, R10 and R11 are each independently selected from R9, R10 and R11 are independently selected from hydrogen or linear C1 alkyl.

[0197] R8 is selected from C1-C5 alkyl, C2-C5 alkenyl and C2-C5 alkynyl;

[0198] X1 is selected from a bond, -S-or -O-;

[0199] X2 and X3 are each independently selected from -C (=O) O-, -OC (=O) -, -OC (=S) O-, -SC (=O) O-, -OC (=O) S-, -OC (=O) O-, -C (=O) S-, -SC (=O) -;

[0200] L0 and L1 are each independently selected from a bond or C1-C8 alkylene; wherein the C1-C8 alkylene is optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of halide, hydroxy, or thiol;

[0201] L2, L3, L4 and L5 are each independently selected from a bond, C1-C18 alkylene or C2-C18 alkenylene, wherein the C1-C18 alkylene, the C2-C18 alkenylene are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C6 alkyl, cycloalkyl, aryl, halide, hydroxy, or thiol.

[0202] In some certain embodiments, at least one of X2 and X3 is -OC (=O) S-or -SC (=O) O-.

[0203] In some embodiments, R1 is -OR’ , and R’ is selected from hydrogen or C1-C8 alkyl. In some embodiments, the R1 is -OR’ , wherein R’ is hydrogen. In some embodiments, R1 is  R9, R10 and R11 are each independently selected from hydrogen or C1-C5 alkyl. In some embodiments, R1 is R9, R10 and R11 are independently selected from hydrogen or linear C1-C3 alkyl. In some embodiments, R1 is selected from R9, R10 and R11 are independently selected from hydrogen or linear C1 alkyl.

[0204] In some embodiments, L0 is selected from a bond or C1-C8 alkylene. In some embodiments, L0 is a linear C1-C5 alkylene. In some embodiments, the L0 is selected from a linear C4 alkylene, a linear C3 alkylene or a linear C2 alkylene. In some embodiments, L0 is a bond.

[0205] In some embodiments, L1 is selected from a bond or C1-C8 alkylene. In some embodiments, L1 is a linear C1-C5 alkylene. In some embodiments, L1 is selected from a linear C4 alkylene, a linear C3 alkylene or a linear C2 alkylene. In some embodiments, L1 is a bond.

[0206] In some embodiments, L2, L3 are independently selected from a bond or C3-C18 alkylene. In some embodiments, L2, L3 are independently a bond. In some embodiments, L2, L3 are independently C3-C10 alkylene. In some embodiments, L2, L3 are independently C5-C8 alkylene. In some embodiments, L2, L3 are independently C8 alkylene. In some embodiments, L2, L3 are independently C7 alkylene. In some embodiments, L2, L3 are independently C6 alkylene. In some embodiments, L2, L3 are independently C5 alkylene. In some embodiments, L2, L3 are independently C4 alkylene. In some embodiments, L2, L3 are independently C3 alkylene.

[0207] In some embodiments, L4, L5 are independently selected from a bond or C1-C5 alkylene. In some embodiments, L4, L5 are independently a bond. In some embodiments, L4, L5 are independently C1 alkylene, C2 alkylene or C3 alkylene.

[0208] In some embodiments, the X1 is a bond. In some embodiments, X2 and X3 are independently selected from -OC (=O) S-, -SC (=O) O-, -C (=O) O-, -OC (=O) -, or -OC (=O) O-. In some embodiments, X2 and X3 are independently selected from -OC (=O) S-, -SC (=O) O-, -C (=O) O-, -OC (=O) -, or -OC (=O) O-; and at least one of X2 and X3 is selected from -OC (=O) S-or -SC (=O) O-. In some embodiments, X2 and X3 are independently selected from -OC (=O) S-or -SC (=O) O-. In some embodiments, X2 and X3 are independently selected from -OC (=O) S-, -SC (=O) O-, -C (=O) O-, -OC (=O) -, or -OC (=O) O-X3 is selected from -OC (=O) S-or -SC (=O) O-; and X2 is selected from -OC (=O) -or -C (=O) O-. In some embodiments, X2 and X3 are independently selected from -OC (=O) -or -C (=O) O-.

[0209] In some embodiments, R2 and R3 are independently selected from a hydrogen, C5-C12 alkyl, -S- (CH2) 2-10CH3 or - (CH2) 2-S- (CH2) 2-10CH3. In some embodiments, R2 and R3 are independently C10 alkyl, C9 alkyl, C8 alkyl, C7 alkyl, C6 alkyl, C5 alkyl, or C4 alkyl. In some embodiments, R2 and R3 are independently -S- (CH2) 5CH3.

[0210] In some embodiments, R4 and R5 are each independently selected from hydrogen, C5-C12 alkyl, -S- (CH2) 2-10CH3 or - (CH2) 2-S- (CH2) 2-10CH3. In some embodiments, R4 and R5 are independently C10 alkyl, C9 alkyl, C8 alkyl, C7 alkyl, C6 alkyl, C5 alkyl, or C4 alkyl. In some embodiments, R4 and R5 are independently -S- (CH2) 5CH3.

[0211] In some embodiments, R3 and R5 are independently –CH2S- (CH2) 8CH3, –CH2S- (CH2) 7CH3, –CH2S- (CH2) 6CH3, –CH2S- (CH2) 5CH3, –CH2S- (CH2) 4CH3, or –CH2S- (CH2) 3CH3; R2 and R4 are independently -S- (CH2) 8CH3, -S- (CH2) 7CH3, -S- (CH2) 6CH3, -S- (CH2) 5CH3, -S- (CH2) 4CH3, or -S- (CH2) 3CH3.

[0212] This invention also provides a compound of Formula (III)

[0213] or its N-oxide, a pharmaceutically acceptable salt, isomer or prodrug thereof,

[0214] wherein

[0215] R2, R3, R4 and R5 are each independently selected from hydrogen, C1-C12 alkyl, C2-C12 alkenyl, C2-C12 alkynyl or -S- (CH2) 2-10CH3;

[0216] X1 is a bond;

[0217] X2 and X3 are each independently selected from -C (=O) O-, -OC (=O) -, -OC (=S) O-, -SC (=O) O-, -OC (=O) S-, -OC (=O) O-, -C (=O) S-, -SC (=O) -; and at least one of X2 and X3 is selected from -OC (=O) S-or -SC (=O) O-;

[0218] L1 or L0 are independently selected from a bond or C1-C8 alkylene;

[0219] L2 and L3 are independently C3-C10 alkylene;

[0220] L4 and L5 are independently selected from a bond, or C1-3 alkylene.

[0221] This invention also provides a compound of Formula (IV)

[0222] or its N-oxide, a pharmaceutically acceptable salt, isomer or prodrug thereof,

[0223] wherein

[0224] R1 is -OH or

[0225] R2, R3, R4 and R5 are each independently selected from hydrogen, C1-C12 alkyl, C2-C12 alkenyl, C2-C12 alkynyl or -S- (CH2) 2-10CH3;

[0226] R9, R10 and R11 are each independently selected from hydrogen, C1-C5 alkyl or -C (=O) R8;

[0227] R8 is C1-C5 alkyl;

[0228] X2 is selected from -C (=O) O-, -OC (=O) -, or -OC (=O) O-;

[0229] L1 is C1-C8 alkylene;

[0230] L2 and L3 are independently C3-C10 alkylene;

[0231] L4 and L5 are independently selected from a bond, or C1-3 alkylene.

[0232] This invention also provides a compound of Formula (V)

[0233] or its N-oxide, a pharmaceutically acceptable salt, isomer or prodrug thereof,

[0234] wherein

[0235] R1 is -OH or

[0236] R2, R3, R4 and R5 are each independently selected from hydrogen, C1-C12 alkyl, C2-C12 alkenyl, C2-C12 alkynyl or -S- (CH2) 2-10CH3;

[0237] R9, R10 and R11 are each independently selected from hydrogen, C1-C5 alkyl or -C (=O) R8;

[0238] R8 is C1-C5 alkyl;

[0239] X2 is selected from -C (=O) O-, -OC (=O) -, -OC (=O) O-, -SC (=O) O-or -OC (=O) S-;

[0240] L1 is C1-C8 alkylene;

[0241] L2 and L3 are independently C3-C10 alkylene;

[0242] L4 and L5 are independently selected from a bond, or C1-3 alkylene.

[0243] This invention also provides a compound of Formula (VI)

[0244] or its N-oxide, a pharmaceutically acceptable salt, isomer or prodrug thereof,

[0245] wherein

[0246] R1 is -OH, or

[0247] R2, R3, R4 and R5 are each independently selected from hydrogen, C1-C12 alkyl, C2-C12 alkenyl, C2-C12 alkynyl or -S- (CH2) 2-10CH3;

[0248] R9, R10 and R11 are each independently selected from hydrogen, C1-C5 alkyl or -C (=O) R8;

[0249] R8 is C1-C5 alkyl;

[0250] X1 is a bond;

[0251] L1 is C1-C8 alkylene;

[0252] L2 and L3 are independently C3-C10 alkylene;

[0253] L4 and L5 are independently selected from a bond or C1-3 alkylene.

[0254] In some embodiments, R1 is R9, R10 and R11 are independently selected from hydrogen or linear C1-3 alkyl.

[0255] In some embodiments, L0 is a bond. In some embodiments, L0 is a linear C2 alkylene. In some embodiments, L0 is a linear C4 alkylene. In some embodiments, L0 is a linear C3 alkylene.

[0256] In some embodiments, L1 is a bond. In some embodiments, L1 is a linear C2 alkylene. In some embodiments, L1 is a linear C4 alkylene. In some embodiments, L1 is a linear C3 alkylene.

[0257] In some embodiments, L2, L3 are independently C5-C8 alkylene. In some embodiments, L2, L3 are independently C6 alkylene.

[0258] In some embodiments, L4 and L5 are independently a bond. In some embodiments, L4 and L5 are independently C1 alkylene. In some embodiments, L4 and L5 are independently C2 alkylene.

[0259] This invention also provides a compound of Formula (VII) :

[0260] L0 and L1 are each independently a bond or C1-C5 alkylene, wherein the C1-C5 alkylene is optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group  consisting of halide, hydroxy, or thiol;

[0261] X1 is selected from a bond, -S-or -O-;

[0262] X2, X3 are independently selected from -C (=O) O-, -OC (=O) -, -OC (=O) O-, -OC (=O) S-, or -SC (=O) O-;

[0263] L2 and L3 are each independently selected from a bond, C3-C9 alkylene, wherein the C3-C9 alkylene is optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C3 alkyl, halide, hydroxy, or thiol;

[0264] L4 and L5 are each independently selected from a bond, C1-C5 alkylene, wherein the C1-C5 alkylene is optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C3 alkyl, halide, hydroxy, or thiol;

[0265] R4 is selected from C1-C18 alkyl, C2-C18 alkenyl; wherein the C1-C18 alkyl and the C2-C18 alkenyl are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C3 alkyl, halide, hydroxy, or thiol;

[0266] wherein L6, L7, L10 and L11 are each independently a bond or C6-C9 alkenylene; preferably, wherein L6, L7, L10 and L11 are each independently a bond.

[0267] R2, R3, R5 and R6 are each independently selected from C1-C18 alkyl or C2-C18 alkenyl; wherein the C1-C18 alkyl and the C2-C18 alkenyl are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C3 alkyl, halide, hydroxy, or thiol.

[0268] This invention also provides a compound of Formula (VIII) :

[0269] or its N-oxide, a pharmaceutically acceptable salt, isomer or prodrug thereof,

[0270] wherein

[0271] L0 and L1 are each independently a bond or C1-C5 alkylene;

[0272] X1 is a bond;

[0273] X2, X3 are independently selected from -C (=O) O-, -OC (=O) -, -OC (=O) O-, -OC (=O) S-, or -SC (=O) O-;

[0274] L2 and L3 are each independently C3-C9 alkylene;

[0275] L4 and L5 are each independently C1-C5 alkylene;

[0276] R4 is selected from C1-C18 alkyl, C2-C18 alkenyl;

[0277] L6, L7, L10 and L11 are each independently a bond;

[0278] R2, R3, R5 and R6 are each independently selected from C1-C18 alkyl or C2-C18 alkenyl.

[0279] In some embodiments, L0 is a bond and L1 is C1-C5 alkylene, preferably, L1 is C2, C3 or C4 alkylene.

[0280] In some embodiments, X2, X3 are independently selected from -C (=O) O-, -OC (=O) -or -OC (=O) O-.

[0281] In some embodiments, L2 and L3 are each independently C3-C9 alkylene. In some embodiments, L2 and L3 are each independently C3 alkylene. In some embodiments, L2 and L3 are each independently C4 alkylene. In some embodiments, L2 and L3 are each independently C5 alkylene. In some embodiments, L2 and L3 are each independently C6 alkylene. In some embodiments, L2 and L3 are each independently C7 alkylene. In some embodiments, L2 and L3 are each independently C8 alkylene. In some embodiments, L2 and L3 are each independently C9 alkylene.

[0282] In some embodiments, L4 and L5 are each independently C1-C3 alkylene. In some embodiments, L4 and L5 are each independently C1 alkylene. In some embodiments, L4 and L5 are each independently C2 alkylene. In some embodiments, L4 and L5 are each independently C3 alkylene.

[0283] In some embodiments, R4 is selected from L10 and L11 are each independently a bond; R5 and R6 are each independently selected from C1-C18 alkyl or C2-C18 alkenyl.

[0284] In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each independently selected from C4-C18 alkyl or C4-C18 alkenyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each independently selected from C4-C12 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C4 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C5 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C6 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C7 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C8 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C9 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C10 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C11 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C12 alkyl.

[0285] This invention also provides a compound of Formula (IX) :

[0286] or its N-oxide, a pharmaceutically acceptable salt, isomer or prodrug thereof,

[0287] wherein

[0288] L0 and L1 are each independently a bond or C1-C5 alkylene, wherein the C1-C5 alkylene is optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of halide, hydroxy, or thiol;

[0289] X1 is selected from a bond, -S-or -O-;

[0290] X2, X3 are independently selected from -C (=O) O-, -OC (=O) -, -OC (=O) O-, -OC (=O) S-, or -SC (=O) O-;

[0291] L2 and L3 are each independently selected from a bond, C3-C8 alkylene, wherein the C3-C8 alkylene is optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C3 alkyl, halide, hydroxy, or thiol;

[0292] L4 and L5 are each independently selected from a bond, C1-C5 alkylene, wherein the C1-C5 alkylene is optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C3 alkyl, halide, hydroxy, or thiol;

[0293] R4 is selected from C1-C18 alkyl, C2-C18 alkenyl; wherein the C1-C18 alkyl and the C2-C18 alkenyl are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C3 alkyl, halide, hydroxy, or thiol;

[0294] wherein the L6, L7, L10 and L11 are each independently a bond;

[0295] R2, R3, R5 and R6 are each independently selected from C1-C18 alkyl or C2-C18 alkenyl; wherein the C1-C18 alkyl and the C2-C18 alkenyl are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C3 alkyl, halide, hydroxy, or thiol.

[0296] This invention also provides a compound of Formula (X) :

[0297] or its N-oxide, a pharmaceutically acceptable salt, isomer or prodrug thereof,

[0298] wherein

[0299] L0 and L1 are each independently a bond or C1-C5 alkylene;

[0300] X1 is a bond;

[0301] X2, X3 are independently selected from -C (=O) O-, -OC (=O) -, -OC (=O) O-, -OC (=O) S-, or -SC (=O) O-;

[0302] L2 and L3 are each independently C3-C8 alkylene;

[0303] L4 and L5 are each independently C1-C5 alkylene;

[0304] L6, L7, L10 and L11 are each independently a bond;

[0305] R2, R3, R5 and R6 are each independently selected from C1-C18 alkyl or C2-C18 alkenyl.

[0306] In some embodiments, L0 is a bond and L1 is C1-C5 alkylene.

[0307] In some embodiments, X2, X3 are independently selected from -C (=O) O-, -OC (=O) -or -OC (=O) O-.

[0308] In some embodiments, L2 and L3 are each independently C5-C8 alkylene.

[0309] In some embodiments, L4 and L5 are each independently C1-C3 alkylene.

[0310] In some embodiments, R4 is selected from L10 and L11 are each independently a bond; R5 and R6 are each independently selected from C1-C18 alkyl or C2-C18 alkenyl.

[0311] In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each independently selected from C4-C18 alkyl or C4-C18 alkenyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each independently selected from C4-C12 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C4 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C5 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C6 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C7 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C8 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C9 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C10 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C11 alkyl. In some embodiments, R2, R3, R5 and R6 are each C12 alkyl.

[0312] In the present invention, “alkyl” refers to a univalent saturated hydrocarbon group which is derived from an aliphatic hydrocarbon by the removal of one hydrogen atom, such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, 5-butyl, t-butyl, s-pentyl, isopentyl, 5-pentyl, neopentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, dodecyl, tetradecyl, hexadecyl, eicosyl, tetracosyl, and the like. The alkyl group can be cyclic or acyclic. The alkyl group can be branched or unbranched (e.g., linear) . The alkyl group can also be substituted or unsubstituted. For example, the alkyl group can be substituted with one or more groups including, but not limited to, alkyl, aryl, heteroaryl, cycloalkyl, alkoxy, amino, ether, halide, hydroxy, nitro, silyl, sulfoxo, sulfonate,  carboxylate, or thiol, as described herein.

[0313] In some embodiments, C1-C18 alkyl described herein may comprise C1 alkyl, C2 alkyl, C3 alkyl, C4 alkyl, C5 alkyl, C6 alkyl, C7 alkyl, C8 alkyl, C9 alkyl, C10 alkyl, C11 alkyl, C12 alkyl, C13 alkyl, C14 alkyl, C15 alkyl, C16 alkyl, C17 alkyl, or C18 alkyl. In some embodiments, the alkyl is branched alkyl or unbranched alkyl. The term “alkenyl” , as used herein, refers to an aliphatic group containing at least one carbon-carbon double bond and is intended to include both unsubstituted alkenyls and substituted alkenyls, the latter of which refers to alkenyl moieties having substituents replacing a hydrogen on one or more carbons of the alkenyl group. Such substituents may occur on one or more carbons that are included or not included in one or more double bonds. Moreover, such substituents include all those contemplated for alkyl groups, as discussed below, except where stability is prohibitive. For example, an alkenyl group may be substituted by one or more alkyl, carbocyclyl, aryl, heterocyclyl, or heteroaryl groups is contemplated. Exemplary alkenyl groups include, but are not limited to, vinyl (-CH=CH2-) , allyl (-CH2CH=CH2) , cyclopentenyl (-C5H7) , and 5-hexenyl (-CH2CH2CH2CH2CH=CH2) .

[0314] In some embodiments, C2-C18 alkenyl described herein may comprise C3 alkenyl, C4 alkenyl, C5 alkenyl, C6 alkenyl, C7 alkenyl, C8 alkenyl, C9 alkenyl, C10 alkenyl, C11 alkenyl, C12 alkenyl, C13 alkenyl, C14 alkenyl, C15 alkenyl, C16 alkenyl, C17 alkenyl, or C18 alkenyl. In some embodiments, the alkenyl is branched alkenyl or unbranched alkenyl.

[0315] In some embodiments, C2-C18 alkynyl described herein may comprise C3 alkynyl, C4 alkynyl, C5 alkynyl, C6 alkynyl, C7 alkynyl, C8 alkynyl, C9 alkynyl, C10 alkynyl, C11 alkynyl, C12 alkynyl, C13 alkynyl, C14 alkynyl, C15 alkynyl, C16 alkynyl, C17 alkynyl, or C18 alkynyl. In some embodiments, the alkynyl is branched alkynyl or unbranched alkynyl.

[0316] In the present invention, "alkylene" refers to a divalent group derived from a saturated hydrocarbon by the removal of two hydrogen atoms, which may be branched or unbranched (e.g., linear) . Any of the mentioned monovalent alkyl groups may be converted to an alkylene by abstraction of a second hydrogen atom from the alkyl. Representative alkylenes include motif of C2-4 alkylene or / and C2-3 alkylene. Typical alkylene groups include, but are not limited to -CH2-, -CH (CH3) -, -C (CH3) 2-, -CH2CH2-, -CH2CH (CH3) -, -CH2C (CH3) 2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, and the like. The alkylene group can also be substituted or unsubstituted. For example, the alkylene group can be substituted with one or more groups including, but not limited to, alkyl, aryl, heteroaryl, cycloalkyl, alkoxy, amino, ether, halide, hydroxy, nitro, silyl, sulfoxo, sulfonate, carboxylate, or thiol, as described herein.

[0317] In some embodiments, C1-C18 alkylene described herein may comprise C3 alkylene, C4 alkylene, C5 alkylene, C6 alkylene, C7 alkylene, C8 alkylene, C9 alkylene, C10 alkylene, C11 alkylene, C12 alkylene, C13 alkylene, C14 alkylene, C15 alkylene, C16 alkylene, C17 alkylene, or C18 alkylene.

[0318] In the present invention, the term “alkenylene” includes divalent, straight or branched, unsaturated, acyclic hydrocarbyl groups having at least one carbon-carbon double bond and, in one embodiment, no carbon-carbon triple bonds. Any of the above-mentioned monovalent alkenyl groups may be converted to an alkenylene by abstraction of a second hydrogen atom from the alkenyl. Representative alkenylene include C2-C6 alkenylene.

[0319] In some embodiments, C2-C18 alkenylene described herein may comprise C3 alkenylene,  C4 alkenylene, C5 alkenylene, C6 alkenylene, C7 alkenylene, C8 alkenylene, C9 alkenylene, C10 alkenylene, C11 alkenylene, C12 alkenylene, C13 alkenylene, C14 alkenylene, C15 alkenylene, C16 alkenylene, C17 alkenylene, or C18 alkenylene.

[0320] In some embodiments, C2-C18 alkynylene described herein may comprise C3 alkynylene, C4 alkynylene, C5 alkynylene, C6 alkynylene, C7 alkynylene, C8 alkynylene, C9 alkynylene, C10 alkynylene, C11 alkynylene, C12 alkynylene, C13 alkynylene, C14 alkynylene, C15 alkynylene, C16 alkynylene, C17 alkynylene, or C18 alkynylene.

[0321] In the present invention, the term “Cx-y” , “Cx-Cy” or “Cx” (x or y independently represent integers, such as 1, 2, 3, 4, 5, 67, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18…) , when used in conjunction with a chemical moiety, such as alkyl or alkylene, is meant to include groups that contain from x to y carbons, or x carbons in the chain. And in some embodiments, it may comprise any integer number of carbon atoms between x and y (in some embodiments, for example, C1-8 alkyl may comprise C1 alkyl, C2 alkyl, C3 alkyl, C4 alkyl, C5 alkyl, C6 alkyl, C7 alkyl, or C8 alkyl) . In some embodiments, for example, the term “Cx-y alkyl” (e.g. C1-8 alkyl or C1-18 alkyl) or “Cx-Cy alkyl” (e.g. C1-C8 alkyl or C1-C18 alkyl) herein comprises substituted or unsubstituted saturated hydrocarbon groups, including straight-chain and branched-chain alkyl that contain from x to y carbons in the chain. And for example, C8 alkyl refers to substituted or unsubstituted saturated hydrocarbon groups, including straight-chain and branched-chain alkyl that contain 8 carbons in the chain.

[0322] In some embodiments, -S-C3-13 alkyl described herein may comprise -S-C3 alkyl, -S-C4 alkyl, -S-C5 alkyl, -S-C6 alkyl, -S-C7 alkyl, -S-C8 alkyl, -S-C9 alkyl, -S-C10 alkyl, -S-C11 alkyl, -S-C12 alkyl, or -S-C13 alkyl. In some embodiments, the alkyl is branched alkyl or unbranched alkyl.

[0323] In some embodiments, -CH2-S-C3-13 alkyl described herein may comprise -CH2-S-C3 alkyl, -CH2-S-C4 alkyl, -CH2-S-C5 alkyl, -CH2-S-C6 alkyl, -CH2-S-C7 alkyl, -CH2-S-C8 alkyl, -CH2-S-C9 alkyl, -CH2-S-C10 alkyl, -CH2-S-C11 alkyl, -CH2-S-C12 alkyl, or -CH2-S-C13 alkyl. In some embodiments, the alkyl is branched alkyl or unbranched alkyl.

[0324] In the present invention, the term “alkoxy” refers to any alkyl moiety attached through an oxygen bridge (i.e. a -O-C1-3 alkyl group wherein C1-3 alkyl is as defined herein) . Examples of such groups include, but are not limited to, methoxy, ethoxy, and propoxy.

[0325] In the present invention, the term “cycloalkyl” refers to a saturated monocyclic, bicyclic or tricyclic hydrocarbon ring having the specified number of carbon atoms. For example, C3.7 cycloalkyl refers to a cycloalkyl ring having from 3 to 7 carbon atoms. Cycloalkyl groups may be optionally substituted with one or more substituents. Representative examples of cycloalkyl include, but are not limited to, cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, bicyclo [2.1.1] hexyl, bicyclo [2.2.1] heptyl, adamantyl and the like. In some embodiments, the atom that forming the cycloalkyl can be substituted with an atom other than carbon, e.g., oxygen, nitrogen (e.g. -NH-, -N (alkyl) -, or -N (aryl) -) , sulfur (e.g. -S-, -S (=O) -, or -S (=O) 2-) .

[0326] Composition (s)

[0327] This invention provides a composition comprising the ionizable lipid disclosed herein. The lipid compositions may be provided as particles compositions. The particles may be, e.g.,  microspheres (including unilamellar and multilamellar vesicles, e.g. "liposomes" -lamellar phase lipid bilayers that, in some embodiments, are substantially spherical, and, in more particular embodiments can comprise an aqueous core, e.g., comprising a substantial portion of RNA molecules) , a dispersed phase in an emulsion, micelles or an internal phase in a suspension.

[0328] According to exemplary embodiments, the particles comprises an ionizable lipid (such as compounds as described herein) , cholesterol, neutral lipids (e.g., DSPC) , PEGylated lipid (such as DMG-PEG) ; at various mol: mol ratios.

[0329] In some embodiments, the composition is a lipid nanoparticle (LNP) composition. In some embodiments, the lipid component comprises a non-cationic lipid and a PEGylated lipid. In some embodiments, the non-cationic lipid is a neutral lipid.

[0330] “Neutral lipid (s) ” suitable for use in a lipid composition of the invention include, for example, a variety of neutral, uncharged or zwitterionic lipids. Examples of neutral phospholipids suitable for use in the present invention include, but are not limited to: 5-heptadecylbenzene-1, 3-diol (resorcinol) , dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC) , distearoylphosphatidylcholine (DSPC) , phosphocholine (DOPC) , dimyristoylphosphatidylcholine (DMPC) , phosphatidylcholine (PLPC) , 1, 2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DAPC) , phosphatidylethanolamine (PE) , egg phosphatidylcholine (EPC) , dilauryloylphosphatidylcholine (DLPC) , dimyristoylphosphatidylcholine (DMPC) , l-myristoyl-2-palmitoyl phosphatidylcholine (MPPC) , l-palmitoyl-2-myristoyl phosphatidylcholine (PMPC) , l-palmitoyl-2-stearoyl phosphatidylcholine (PSPC) , l, 2-diarachidoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DBPC) , l-stearoyl-2-palmitoyl phosphatidylcholine (SPPC) , l, 2-dieicosenoyl-sn-glycero -3-phosphocholine (DEPC) , palmitoyloleoyl phosphatidylcholine (POPC) , Iysophosphatidyl choline, dioleoyl phosphatidylethanolamine (DOPE) , dilinoleoylphosphatidylcholine distearoylphophatidylethanolamine (DSPE) , dimyristoyl phosphatidylethanolamine (DMPE) , dipalmitoyl phosphatidylethanolamine (DPPE) , palmitoyloleoyl phosphatidylethanolamine (POPE) , Iysophosphatidylethanolamine and combinations thereof. In one embodiment, the neutral phospholipid is selected from the group consisting of distearoylphosphatidylcholine (DSPC) and dimyristoyl phosphatidyl ethanolamine (DMPE) .

[0331] PEGylated lipid (s) or PEG derivatives used interchangeably herein, refers to lipid molecule (s) that have been covalently attached to one or more chains of polyethylene glycol (PEG) , a process referred to as PEGylation. This modification significantly alters the physicochemical and biological properties of the lipids. The attachment of PEG confers several advantages, including increased solubility, improved stability, reduced immunogenicity, and / or enhanced circulation half-life in vivo.

[0332] In some embodiments, the PEG derivative (s) or PEGylated lipid (s) may be conjugated to one or more additional molecules, such as, a lipid. In some embodiments, the PEGylated lipid (s) is selected from, but not limited to: PEG-DMG, 3-N- (-methoxy poly (ethylene glycol) 2000) carbamoyl-1, 2-dimyrisyl glycerol, PEG-CDMA, 3-N- (-methoxy poly (ethylene glycol ) 2000) carbamoyl-1, 2-dimyristyloxy-propylamine; PEG-CDSA , 3-N (-methoxy poly (ethylene glycol) 2000) carbamoyl-1, 2-distearyloxy-propylamine, DSPE-PEG, PEG-maleimide, DSPE-PEG-maleimide, or combinations thereof. Each possibility represents a separate embodiment of the present invention.

[0333] In some embodiments, the composition further comprising a biologically active agent. In  some embodiments, the biologically active agent comprises a polypeptide, optionally in combination with a nucleic acid. In some embodiments, the biologically active agent comprises a nucleic acid, such as an RNA. In some embodiments, the composition comprising a nucleic acid component. In some representative embodiments, a composition comprising a nucleic acid, such as, for example, siRNA, miRNA, shRNA, anti-sense RNA, and the like. In some embodiments, the nucleic acid component comprises DNA and it can be called a DNA component. In some embodiments, the nucleic acid component comprises RNA. In some embodiments, the component, such as an RNA component may comprise an mRNA, such as an mRNA encoding an RNA-guided DNA-binding agent. In some embodiments, the RNA-guided DNA-binding agent is a Cas nuclease. In certain embodiments, the composition may comprise an mRNA that encodes Cas9, Cpf1, c2c2, cas12i, cas12f, cas12b, cas12c, cas12d, cas12e, cas12g, cas12j, or cas12k. In certain embodiments, the composition may comprise a gRNA. In some compositions comprising an mRNA encoding an RNA-guided DNA-binding agent, the composition further comprises a gRNA nucleic acid, such as a gRNA. In some embodiments, the composition comprises an RNA-guided DNA-binding agent and a gRNA. In some embodiments, the composition comprises a Cas nuclease mRNA and a gRNA. In some embodiments, the composition comprises a Class 2 Cas nuclease mRNA and a gRNA. In some embodiments, the composition comprises a nucleic acid (e.g., expression cassettes) encoding the gRNA described herein.

[0334] “Cas nuclease” , as used herein, encompasses Cas cleavases, Cas nickases, and dCas DNA-binding agents. “Guide RNA” , and “gRNA” are used herein interchangeably to refer to a cognate guide nucleic acid for an RNA-guided DNA-binding agent. Guide RNAs can include modified RNAs as described herein. A gRNA may be either a crRNA (also known as CRISPR RNA) , or the combination of a crRNA and a trRNA (also known as tracrRNA) . The crRNA and trRNA may be associated as a single RNA molecule (single guide RNA, sgRNA) or in two separate RNA molecules (dual guide RNA, dgRNA) . “Guide RNA” or “gRNA” refers to each type. The trRNA may be a naturally-occurring sequence, or a trRNA sequence with modifications or variations compared to naturally occurring sequences. In some embodiments, the sgRNA is a “Cas9 sgRNA” capable of mediating RNA-guided DNA cleavage by a Cas9 protein. In some embodiments, the sgRNA is a “Cpf1 sgRNA” capable of mediating RNA-guided DNA cleavage by a Cpf1 protein. In certain embodiments, the gRNA comprises a crRNA and tracrRNA sufficient for forming an active complex with a Cas9 protein and mediating RNA-guided DNA cleavage. In certain embodiments, the gRNA comprises a crRNA sufficient for forming an active complex with a Cpf1 protein and mediating RNA-guided DNA cleavage.

[0335] In certain embodiments, the lipid compositions, such as LNP compositions comprise modified nucleic acids, including modified RNAs. Modified nucleosides or nucleotides can be present in an RNA, for example a gRNA or mRNA. A gRNA or mRNA comprising one or more modified nucleosides or nucleotides, for example, is called a “modified” RNA to describe the presence of one or more non-naturally and / or naturally occurring components or configurations that are used instead of or in addition to the canonical A, G, C, and U residues. In some embodiments, a modified RNA is synthesized with a non-canonical nucleoside or nucleotide, here called “modified. ”

[0336] Modified nucleosides or nucleotides can include one or more of: (i) alteration, e.g., replacement, of one or both of the non-linking phosphate oxygens and / or of one or more of the linking phosphate oxygens in the phosphodiester backbone linkage (an exemplary backbone  modification) ; (ii) alteration, e.g., replacement, of a constituent of the ribose sugar, e.g., of the 2'hydroxyl on the ribose sugar (an exemplary sugar modification) ; (iii) wholesale replacement of the phosphate moiety with “dephospho” linkers (an exemplary backbone modification) ; (iv) modification or replacement of a naturally occurring nucleobase, including with a non-canonical nucleobase (an exemplary base modification) ; (v) replacement or modification of the ribose-phosphate backbone (an exemplary backbone modification) ; (vi) modification of the 3'end or 5'end of the polynucleotide, e.g., removal, modification or replacement of a terminal phosphate group or conjugation of a moiety, cap or linker (such 3'or 5'cap modifications may comprise a sugar and / or backbone modification) ; and (vii) modification or replacement of the sugar (an exemplary sugar modification) . Certain embodiments comprise a 5'end modification to an mRNA, gRNA, or nucleic acid. Certain embodiments comprise a modification to an mRNA, gRNA, or nucleic acid. Certain embodiments comprise a 3'end modification to an mRNA, gRNA, or nucleic acid. A modified RNA can contain 5'end and 3'end modifications. A modified RNA can contain one or more modified residues at non-terminal locations. In certain embodiments, a gRNA includes at least one modified residue. In certain embodiments, an mRNA includes at least one modified residue.

[0337] In some embodiments, the RNA or nucleic acid has undergone a chemical or biological modification to render it more stable. Exemplary modifications to an RNA or nucleic acid include the depletion of a base (e.g., by deletion or by the substitution of one nucleotide for another) or modification of a base, for example, the chemical modification of a base. The phrase “chemical modifications” as used herein, includes modifications which introduce chemistries which differ from those seen in naturally occurring RNA or nucleic acids, for example, covalent modifications such as the introduction of modified nucleotides, (e.g., nucleotide analogs, or the inclusion of pendant groups which are not naturally found in such RNA or nucleic acid molecules) .

[0338] In some embodiments of a backbone modification, the phosphate group of a modified residue can be modified by replacing one or more of the oxygens with a different substituent. Further, the modified residue, e.g., modified residue present in a modified nucleic acid, can include the wholesale replacement of an unmodified phosphate moiety with a modified phosphate group as described herein. In some embodiments, the backbone modification of the phosphate backbone can include alterations that result in either an uncharged linker or a charged linker with unsymmetrical charge distribution.

[0339] Examples of modified phosphate groups include, phosphorothioate, phosphoroselenates, borano phosphates, borano phosphate esters, hydrogen phosphonates, phosphoroamidates, alkyl or aryl phosphonates and phosphotriesters. The phosphorous atom in an unmodified phosphate group is achiral. However, replacement of one of the non-bridging oxygens with one of the above atoms or groups of atoms can render the phosphorous atom chiral. The stereogenic phosphorous atom can possess either the “R” configuration (herein Rp) or the “S” configuration (herein Sp) . The backbone can also be modified by replacement of a bridging oxygen, (i.e., the oxygen that links the phosphate to the nucleoside) , with nitrogen (bridged phosphoroamidates) , sulfur (bridged phosphorothioates) and carbon (bridged methylenephosphonates) . The replacement can occur at either linking oxygen or at both of the linking oxygens. The phosphate group can be replaced by non-phosphorus containing connectors in certain backbone modifications. In some embodiments, the charged phosphate group can be replaced by a neutral moiety. Examples of moieties which can replace the phosphate group can include, without limitation, e.g., methyl phosphonate,  hydroxylamino, siloxane, carbonate, carboxymethyl, carbamate, amide, thioether, ethylene oxide linker, sulfonate, sulfonamide, thioformacetal formacetal, oxime, methyleneimino, methylenemethylimino, methylenehydrazo, methylenedimethylhydrazo and methyleneoxymethylimino.

[0340] In some embodiments, a composition or formulation disclosed herein comprises an mRNA comprising an open reading frame (ORF) encoding an RNA-guided DNA-binding agent, such as a Cas nuclease, or Class 2 Cas nuclease as described herein. In some embodiments, an mRNA comprising an ORF encoding an RNA-guided DNA-binding agent, such as a Cas nuclease or Class 2 Cas nuclease, is provided, used, or administered. An mRNA may comprise one or more of a 5'cap, a 5'untranslated region (UTR) , a 3'UTRs, and a polyadenine tail. The mRNA may comprise a modified open reading frame, for example to encode a nuclear localization sequence or to use alternate codons to encode the protein.

[0341] The mRNA in the disclosed LNP compositions may encode, for example, a secreted hormone, enzyme, receptor, polypeptide, peptide or other protein of interest that is normally secreted. In one embodiment of the invention, the mRNA may optionally have chemical or biological modifications which, for example, improve the stability and / or half-life of such mRNA or which improve or otherwise facilitate protein production.

[0342] In addition, suitable modifications include alterations in one or more nucleotides of a codon such that the codon encodes the same amino acid but is more stable than the codon found in the wild-type version of the mRNA. In some embodiments, the number of C and / or U residues in an mRNA sequence is reduced. In another embodiment, the number of C and / or U residues is reduced by substitution of one codon encoding a particular amino acid for another codon encoding the same or a related amino acid. Contemplated modifications to the mRNA nucleic acids of the present invention also include the incorporation of pseudouridines. The incorporation of pseudouridines into the mRNA nucleic acids of the present invention may enhance stability and translational capacity, as well as diminishing immunogenicity in vivo. Substitutions and modifications to the mRNA of the present invention may be performed by methods readily known to one or ordinary skill in the art.

[0343] The term modification also includes, for example, the incorporation of non-nucleotide linkages or modified nucleotides into the mRNA sequences of the present invention (e.g., modifications to one or both the 3'a nd 5'ends of an mRNA molecule encoding a functional secreted protein or enzyme) . Such modifications include the addition of bases to an mRNA sequence (e.g., the inclusion of a poly A tail or a longer poly A tail) , the alteration of the 3'UTR or the 5'UTR, complexing the mRNA with an agent (e.g., a protein or a complementary nucleic acid molecule) , and inclusion of elements which change the structure of an mRNA molecule (e.g., which form secondary structures) .

[0344] The poly A tail is thought to stabilize natural messengers. Therefore, in one embodiment a long poly A tail can be added to an mRNA molecule thus rendering the mRNA more stable. Poly A tails can be added using a variety of art-recognized techniques. For example, long poly A tails can be added to synthetic or in vitro transcribed mRNA using poly A polymerase. A transcription vector can also encode long poly A tails. In one embodiment, the length of the poly A tail is adjusted to control the stability of a modified mRNA molecule of the invention and, thus, the transcription of protein. For example, since the length of the poly A tail can influence the half-life  of an mRNA molecule, the length of the poly A tail can be adjusted to modify the level of resistance of the mRNA to nucleases and thereby control the time course of protein expression in a cell. In one embodiment, the stabilized mRNA molecules are sufficiently resistant to in vivo degradation (e.g., by nucleases) , such that they may be delivered to the target cell without a transfer vehicle.

[0345] In one embodiment, an mRNA can be modified by the incorporation 3'a nd / or 5'untranslated (UTR) sequences which are not naturally found in the wild-type mRNA. In one embodiment, 3'a nd / or 5'flanking sequence which naturally flanks an mRNA and encodes a second, unrelated protein can be incorporated into the nucleotide sequence of an mRNA molecule encoding a therapeutic or functional protein in order to modify it. For example, 3'or 5's equences from mRNA molecules which are stable can be incorporated into the 3'a nd / or 5'region of a sense mRNA nucleic acid molecule to increase the stability of the sense mRNA molecule.

[0346] The compositions and methods disclosed herein may include a template nucleic acid. The template may be used to alter or insert a nucleic acid sequence at or near a target site for an RNA-guided DNA-binding protein such as a Cas nuclease, e.g., a Class 2 Cas nuclease. In some embodiments, the methods comprise introducing a template to the cell. In some embodiments, a single template may be provided. In other embodiments, two or more templates may be provided such that editing may occur at two or more target sites. For example, different templates may be provided to edit a single gene in a cell, or two different genes in a cell.

[0347] LNP can be prepared using any method that has already been disclosed in prior art. In some embodiments, LNPs are formed by mixing an aqueous RNA solution with an organic solvent-based lipid solution. Suitable solutions or solvents include or may contain: water, PBS, Tris buffer, NaCl, citrate buffer, acetate buffer, ethanol, chloroform, diethylether, cyclohexane, tetrahydrofuran, methanol, isopropanol. For example, the organic solvent may be 100%ethanol. A pharmaceutically acceptable buffer, e.g., for in vivo administration of LNPs, may be used.

[0348] In certain embodiments, a buffer is used to maintain the pH of the composition comprising LNPs at or above pH 6.0, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 or 6.5. In certain embodiments, a buffer is used to maintain the pH of the composition comprising LNPs at or above pH 7.0. In certain embodiments, the composition has a pH ranging from about 7.2 to about 7.7. In additional embodiments, the composition has a pH ranging from about 7.3 to about 7.7 or ranging from about 7.4 to about 7.6. In further embodiments, the composition has a pH of about 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, or 7.7. The pH of a composition may be measured with a micro pH probe.

[0349] In some embodiments, a cryoprotectant is included in the composition. Non-limiting examples of cryoprotectants include sucrose, trehalose, glycerol, DMSO, and ethylene glycol. Exemplary compositions may include up to 10%cryoprotectant, such as, for example, sucrose. In certain embodiments, the composition may comprise tris saline sucrose (TSS) . In certain embodiments, the LNP composition may include about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, or 10%cryoprotectant. In certain embodiments, the LNP composition may include about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, or 10%sucrose.

[0350] In some embodiments, the LNP composition may include a buffer. In some embodiments, the buffer may comprise a phosphate buffer (PBS) , a Tris buffer, a citrate buffer, and mixtures thereof. In certain exemplary embodiments, the buffer comprises NaCl. In certain embodiments, the buffer lacks NaCl. Exemplary amounts of NaCl may range from about 20 mM to about 45 mM. Exemplary amounts of NaCl may range from about 40 mM to about 50 mM. In some embodiments,  the amount of NaCl is about 45 mM. In some embodiments, the buffer is a Tris buffer. Exemplary amounts of Tris may range from about 20 mM to about 60 mM. Exemplary amounts of Tris may range from about 40 mM to about 60 mM. In some embodiments, the amount of Tris is about 50 mM. In some embodiments, the buffer comprises NaCl and Tris. Certain exemplary embodiments of the LNP compositions contain 5%sucrose and 45 mM NaCl in Tris buffer. In some exemplary embodiments, compositions contain sucrose in an amount of about 5%w / v, about 45 mM NaCl, and about 50 mM Tris at pH 7.5. The salt, buffer, and cryoprotectant amounts may be varied such that the osmolality of the overall composition is maintained.

[0351] In some embodiments, the particles (with or without the targeting moiety on the surface particles) have a particle size (diameter) in the range of about 10 to about 500 nm. In some embodiments, the particles have a particle size (diameter) in the range of about 10 to about 350 nm. In some embodiments, the particles have a particle size (diameter) in the range of about 50 to about 250 nm. In some embodiments, the particles have a particle size (diameter) in the range of about 10 to about 200 nm. In some embodiments, the particles have a particle size (diameter) in the range of about 20 to about 200 nm. In some embodiments, the particles have a particle size (diameter) in the range of about 50 to about 200 nm. In some embodiments, the particles have a particle size (diameter) in the range of about 50 to about 100 nm; In some embodiments, the particles have a particle size (diameter) in the range of about 75 to about 200 nm. In some embodiments, the particles have a particle size (diameter) in the range of about 75 to about 100 nm;In some embodiments, the particles have a particle size (diameter) in the range of about 75 to about 150 nm; In some embodiments, the particles have a particle size (diameter) in the range of about 90 to about 200 nm. In some embodiments, the particles have a particle size (diameter) in the range of about 100 to about 200 nm. In some embodiments, the particles have a particle size (diameter) in the range of about 120 to about 200 nm. In some embodiments, the particles have a particle size (diameter) in the range of about 150 to about 200 nm. In some embodiments, the particles have a particle size (diameter) in the range of about 50 to about 150 nm.

[0352] In some embodiments, the particles have an average particle size (diameter) in the range of over about 10 nm. In some embodiments, the particles have an average particle size (diameter) of over about 20 nm. In some embodiments, the particles have an average particle size (diameter) of over about 30 nm. In some embodiments, the particles have an average particle size (diameter) of over about 40 nm. In some embodiments, the particles have an average particle size (diameter) of over about 50 nm. In some embodiments, the particles have an average particle size (diameter) of over about 60 nm. In some embodiments, the particles have an average particle size (diameter) of over about 70 nm. In some embodiments, the particles have an average particle size (diameter) of over about 80 nm. In some embodiments, the particles have an average particle size (diameter) of over about 90 nm. In some embodiments, the particles have an average particle size (diameter) of over about 100 nm. In some embodiments, the particles have an average particle size (diameter) of over about 200 nm. In some embodiments, the particles have an average particle size (diameter) of not more than about 500 nm. In some embodiments, the particles (including the nucleic acid encapsulated within) have an average particle size (diameter) in the range of about 5 to about 200 nm. In some embodiments, the particles (including the nucleic acid encapsulated within) have an average particle size (diameter) in the range of about 50 to about 60 nm. In some embodiments, the particles (including the nucleic acid encapsulated within) have an average particle size (diameter) in the range of about 55 to about 58 nm. In some embodiments, the size is a hydrodynamic diameter.

[0353] In some embodiments, the particles have an average particle size (diameter) in the about 50 nm, 55 nm, 60 nm, 65 nm, 70 nm, 75 nm, 80 nm, 85 nm, 90 nm, 95 nm, 100 nm, 105 nm, 110 nm, 115 nm, 120 nm, 125 nm, 130 nm, 135 nm, 140 nm, 145 nm, 150 nm, 155 nm, 160 nm, 165 nm, 170 nm, 175 nm, 180 nm, 185 nm, 190 nm, 195 nm, or 200 nm.

[0354] According to some embodiments, the lipid phase may comprise about 30 -60 % (mol) ionizable lipids. For example, the ionizable lipid (s) may comprise about 40 -50% (mol) of the lipid phase.

[0355] According to some embodiments, the lipid phase may comprise about 20 -70 % (mol) membrane stabilizing lipids. For example, the membrane stabilizing lipids may comprise about 40 -60 %of the lipid phase. In some embodiments, more than one type of membrane stabilizing lipid may be used in the lipid phase. For example, the membrane stabilizing lipid may include cholesterol (being about 30 -50 % (mol) of the lipid phase) , and a phospholipid (such as, for example, DSPC) , that may be about 5 -15 % (mol) of the lipid phase.

[0356] According to some embodiments, an additional PEG-derivative (conjugated to a lipid) may comprise about 0.5 -10 %of the lipid phase composition.

[0357] In some embodiments, the lipids are suspended in an organic solution, such as, ethanol. In some embodiments, the nucleic acid is in an acetate buffer solution.

[0358] In some embodiments, the nucleic acid may be mixed with the lipid mixture in a microfluidizer mixer to form particles encapsulating / carrying the nucleic acid.

[0359] As used herein, the term “contacting” means establishing a physical connection between two or more entities. For example, contacting a mammalian cell with a nanoparticle composition means that the mammalian cell and a nanoparticle are made to share a physical connection. Methods of contacting cells with external entities both in vivo and ex vivo are well known in the biological arts. For example, contacting a nanoparticle composition and a mammalian cell disposed within a mammal may be performed by varied routes of administration (e.g., intravenous, intramuscular, intradermal, and subcutaneous) and may involve varied amounts of nanoparticle compositions. Moreover, more than one mammalian cell may be contacted by a nanoparticle composition.

[0360] As used herein, the term “delivering” means providing an entity to a destination. For example, delivering a therapeutic and / or prophylactic to a subject may involve administering a nanoparticle composition including the therapeutic and / or prophylactic to the subject (e.g., by an intravenous, intramuscular, intradermal, or subcutaneous route) . Administration of a nanoparticle composition to a mammal or mammalian cell may involve contacting one or more cells with the nanoparticle composition.

[0361] Compositions may also include salts of one or more compounds. Salts may be pharmaceutically acceptable salts. As used herein, “pharmaceutically acceptable salts” refers to derivatives of the disclosed compounds wherein the parent compound is altered by converting an existing acid or base moiety to its salt form (e.g., by reacting a free base group with a suitable organic acid) . Examples of pharmaceutically acceptable salts include, but are not limited to, mineral or organic acid salts of basic residues such as amines; alkali or organic salts of acidic residues such as carboxylic acids; and the like. Representative acid addition salts include acetate,  adipate, alginate, ascorbate, aspartate, benzenesulfonate, benzoate, bisulfate, borate, butyrate, camphorate, camphorsulfonate, citrate, cyclopentanepropionate, digluconate, dodecylsulfate, ethanesulfonate, fumarate, glucoheptonate, glycerophosphate, hemisulfate, heptonate, hexanoate, hydrobromide, hydrochloride, hydroiodide, 2-hydroxy-ethanesulfonate, lactobionate, lactate, laurate, lauryl sulfate, malate, maleate, malonate, methanesulfonate, 2-naphthalenesulfonate, nicotinate, nitrate, oleate, oxalate, palmitate, pamoate, pectinate, persulfate, 3-phenylpropionate, phosphate, picrate, pivalate, propionate, stearate, succinate, sulfate, tartrate, thiocyanate, toluenesulfonate, undecanoate, valerate salts, and the like. Representative alkali or alkaline earth metal salts include sodium, lithium, potassium, calcium, magnesium, and the like, as well as nontoxic ammonium, quaternary ammonium, and amine cations, including, but not limited to ammonium, tetramethylammonium, tetraethylammonium, methylamine, dimethylamine, trimethylamine, triethylamine, ethylamine, and the like. The pharmaceutically acceptable salts of the present disclosure include the conventional non-toxic salts of the parent compound formed, for example, from non-toxic inorganic or organic acids. The pharmaceutically acceptable salts of the present disclosure can be synthesized from the parent compound which contains a basic or acidic moiety by conventional chemical methods. Generally, such salts can be prepared by reacting the free acid or base forms of these compounds with a stoichiometric amount of the appropriate base or acid in water or in an organic solvent, or in a mixture of the two; generally, nonaqueous media like ether, ethyl acetate, ethanol, isopropanol, or acetonitrile are preferred.

[0362] As used herein, the “polydispersity index” or “PDI” is a ratio that describes the homogeneity of the particle size distribution of a system. A small value, e.g., less than 0.3, indicates a narrow particle size distribution. In some embodiments, the polydispersity index may be less than 0.1.

[0363] In some embodiments, the LNPs disclosed herein have a polydispersity index (PDI) that may range from about 0.005 to about 0.75. In some embodiments, the LNP have a PDI that may range from about 0.01 to about 0.5. In some embodiments, the LNP have a PDI that may range from about zero to about 0.4. In some embodiments, the LNP have a PDI that may range from about zero to about 0.35. In some embodiments, the LNP have a PDI that may range from about zero to about 0.35. In some embodiments, the LNP PDI may range from about zero to about 0.3. In some embodiments, the LNP have a PDI that may range from about zero to about 0.25. In some embodiments, the LNP PDI may range from about zero to about 0.2. In some embodiments, the LNP have a PDI that may be less than about 0.02, 0.05, 0.08, 0.1, 0.15, 0.2, or 0.4.

[0364] While the invention is described in conjunction with the illustrated embodiments, it is understood that they are not intended to limit the invention to those embodiments. On the contrary, the invention is intended to cover all alternatives, modifications, and equivalents, including equivalents of specific features, which may be included within the invention as defined by the appended claims.

[0365] Both the foregoing general description and detailed description, as well as the following examples, are exemplary and explanatory only and are not restrictive of the teachings. The section headings used herein are for organizational purposes only and are not to be construed as limiting the desired subject matter in any way. All ranges given in the application encompass the endpoints unless stated otherwise.Examples

[0366] Example 1: Synthesis of the compounds

[0367] Intermediate a

[0368] To a solution of 6-bromohexane-1-thiol (2 g, 10mmol, 1 equiv) in acetonitrile (0.04-0.1 M) was added pyridine (160 mg, 20mmol, 2 equiv) , DMAP (122 mg, 1mmol, 0.1 equiv) , and chlorosulfuric acid-4-nitrophenyl ester (2 g, 10mmol, 1.5 equiv) sequentially at rt. Upon stirring for at least 2 h, decan-1-ol (1.80 g, 10mmol, 1 equiv) was added and the resulting reaction mixture was stirred for an additional 2-24 h at rt. The reaction mixture was extracted into hexanes (20 mL) and washed with water. The resulting water layer was re-extracted with hexanes. The combined hexanes layers were dried over anhydrous Mg2SO4 or Na2SO4, filtered, and concentrated in vacuo. The crude residue was purified using silica gel chromatography (a gradient of EtOAc in hexanes or methanol in DCM) to provide 1.2g of product as a clear oil. MS: 380 m / z [M+H] .

[0369] Intermediate b

[0370] To a solution of 6-bromohexane-1-thiol (2 g, 10mmol, 1 equiv) in acetonitrile (0.04-0.1 M) was added pyridine (160 mg, 20mmol, 2 equiv) , DMAP (122 mg, 1mmol, 0.1 equiv) , and chlorosulfuric acid-4-nitrophenyl ester (2.1 g, 10mmol, 1.5 equiv) sequentially at rt. Upon stirring for at least 2 h, heptadecan-9-ol (2.42 g, 10mmol, 1 equiv) was added and the resulting reaction mixture was stirred for an additional 2-24 h at rt. The reaction mixture was extracted into hexanes (20 mL) and washed with water. The resulting water layer was re-extracted with hexanes. The combined hexanes layers were dried over anhydrous Mg2SO4 or Na2SO4, filtered, and concentrated in vacuo. The crude residue was purified using silica gel chromatography (a gradient of EtOAc in hexanes or methanol in DCM) to provide 1.5g of product as a clear oil. MS: 480.6 m / z [M+H] .

[0371] Intermediate c

[0372] To a solution of 6-bromohexane-1-thiol (2 g, 10mmol, 1 equiv) in acetonitrile (0.04-0.1 M) was added pyridine (160 mg, 20mmol, 2 equiv) , DMAP (122 mg, 1mmol, 0.1 equiv) , and chlorosulfuric acid-4-nitrophenyl ester (2.1 g, 10mmol, 1.5 equiv) sequentially at rt. Upon stirring for at least 2 h, 2-heptyldecan-1-ol (2.56 g, 10mmol, 1 equiv) was added and the resulting reaction mixture was stirred for an additional 2-24 h at rt. The reaction mixture was extracted into hexanes (20 mL) and washed with water. The resulting water layer was re-extracted with hexanes. The combined hexanes layers were dried over anhydrous Mg2SO4 or Na2SO4, filtered, and concentrated in vacuo. The crude residue was purified using silica gel chromatography (a gradient of EtOAc in hexanes or methanol in DCM) to provide 2.2g of product as a clear oil. MS: 466.6 m / z [M+H] .

[0373] Intermediate d

[0374] To a solution of 6-bromohexan-1-ol (2.32g, 10mmol, 1.0 equiv) and 3, 3-bis (hexylthio) propanoic acid (3.06 g, 10 mmol, 1.0 equiv) in DCM (20ml) was added DMAP (122mg, 1mmol, 0.1 equiv) , DIPEA (3.9g, 30mmol, 3 equiv) , and EDC HCl (1.91g, 10mmol, 1.0 equiv) at rt. The reaction mixture was stirred at rt for at least 5 h, concentrated in vacuo, and directly purified using silica gel chromatography (a gradient of EtOAc in hexanes) to provide 4.1 g of the product as a clear oil. MS: 470.6 m / z [M+H] .

[0375] Intermediate e

[0376] To a solution of 6-bromohexan-1-ol (2.32g, 10mmol, 1.0 equiv) and 2-hexyldecanoic acid (3.06 g, 10 mmol, 1.0 equiv) in DCM (20ml) was added DMAP (122mg, 1mmol, 0.1 equiv) , DIPEA (3.9g, 30mmol, 3 equiv) , and EDC HCl (1.91g, 10mmol, 1.0 equiv) at rt. The reaction mixture was stirred at rt for at least 5 h, concentrated in vacuo, and directly purified using silica gel chromatography (a gradient of EtOAc in hexanes) to provide 4.1 g of the product as a clear oil. MS: 420.6 m / z [M+H] .

[0377] Intermediate f

[0378] To a solution of 6-bromohexane-1-thiol (2 g, 10mmol, 1 equiv) in acetonitrile (0.04-0.1 M) was added pyridine (160 mg, 20mmol, 2 equiv) , DMAP (122 mg, 1mmol, 0.1 equiv) , and chlorosulfuric acid-4-nitrophenyl ester (2.1 g, 10mmol, 1.5 equiv) sequentially at rt. Upon stirring for at least 2 h, (E) -dec-2-en-1-ol (1.56 g, 10mmol, 1 equiv) was added and the resulting reaction mixture was stirred for an additional 2-24 h at rt. The reaction mixture was extracted into hexanes (20 mL) and washed with water. The resulting water layer was re-extracted with hexanes. The  combined hexanes layers were dried over anhydrous Mg2SO4 or Na2SO4, filtered, and concentrated in vacuo. The crude residue was purified using silica gel chromatography (a gradient of EtOAc in hexanes or methanol in DCM) to provide 2.6g of product as a clear oil. MS: 380.6 m / z [M+H] .

[0379] Intermediate g

[0380] It was synthesized in 51%yield using the method employed for intermediate a. MS: 353.11 m / z [M+H] .

[0381] Intermediate h

[0382] It was synthesized in 45%yield using the method employed for intermediate a. MS: 367.11 m / z [M+H] .

[0383] Intermediate i

[0384] It was synthesized in 47%yield using the method employed for intermediate a. MS: 381.11 m / z [M+H] .

[0385] Intermediate j

[0386] It was synthesized in 38%yield using the method employed for intermediate a. MS: 367.11 m / z [M+H] .

[0387] Intermediate k

[0388] It was synthesized in 44%yield using the method employed for intermediate a. MS: 397.12m / z [M+H] .

[0389] Intermediate l

[0390] It was synthesized in 33%yield using the method employed for intermediate a. MS: 395.12m / z [M+H] .

[0391] Intermediate m

[0392] It was synthesized in 46%yield using the method employed for intermediate a. MS: 379.11 m / z [M+H] .

[0393] Intermediate n

[0394] It was synthesized in 51%yield using the method employed for intermediate a. MS: 507.28 m / z [M+H] .

[0395] Intermediate o

[0396] It was synthesized in 40%yield using the method employed for intermediate a. MS: 479.25 m / z [M+H] .

[0397] Intermediate p

[0398] It was synthesized in 42%yield using the method employed for intermediate a. MS: 465.23 m / z [M+H] .

[0399] Intermediate q

[0400] It was synthesized in 39%yield using the method employed for intermediate e. MS: 405.23 m / z [M+H] .

[0401] Intermediate r

[0402] It was synthesized in 55%yield using the method employed for intermediate d. MS: 437.22 m / z [M+H] .

[0403] Intermediate s

[0404] It was synthesized in 32%yield using the method employed for intermediate a. MS: 437.20 m / z [M+H] .

[0405] Compound: YZL408

[0406] To a solution of intermediate a (960 mg, 2mmol, 2 equiv) in acetonitrile (10ml) was added 2-aminoethan-1-ol (61 mg, 1mmol, 1 equiv) and K2CO3 (411 mg, 3mmol, 3 equiv) at 80℃. Upon stirring for at least 12 h, The reaction mixture was extracted into hexanes (20 mL) and washed with water. The resulting water layer was re-extracted with hexanes. The combined hexanes layers were dried over anhydrous Mg2SO4 or Na2SO4, filtered, and concentrated in vacuo. The crude residue was purified using silica gel chromatography (a gradient of EtOAc in hexanes or methanol in DCM) to provide 210 mg of the desired product as a clear oil, 1H NMR (400 MHz, Chloroform- d) δ 3.58 (td, J = 7.3, 5.1 Hz, 2H) , 2.85 (t, J = 7.9 Hz, 8H) , 2.55 (t, J = 7.2 Hz, 2H) , 2.42 (t, J = 5.0 Hz, 4H) , 1.94 (p, J = 7.9 Hz, 8H) , 1.50 (tt, J = 7.6, 5.1 Hz, 4H) , 1.38 –1.14 (m, 37H) , 0.96 –0.80 (m, 6H) . MS: 695 m / z [M+H] .

[0407] Compound: YZL410

[0408] It was synthesized in 35%yield from intermediate b using the method employed for Compound 1, 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.73 –4.44 (m, 1H) , 3.58 (td, J = 7.2, 5.0 Hz, 1H) , 2.85 (t, J = 7.9 Hz, 2H) , 2.55 (t, J = 7.2 Hz, 1H) , 2.49 –2.38 (m, 2H) , 2.26 (ddt, J = 13.2, 11.4, 2.6 Hz, 0H) , 2.10 –1.60 (m, 5H) , 1.60 –1.03 (m, 23H) , 0.89 (t, J = 7.4 Hz, 6H) . MS: 858.70 m / z [M+H] .

[0409] Compound: YZL412

[0410] It was synthesized in 38%yield from intermediate b and a using the method employed for Compound 1, 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ4.78 (tt, J = 10.8, 1.5 Hz, 1H) , 4.23 (t, J =4.6 Hz, 2H) , 3.58 (td, J = 7.2, 5.0 Hz, 2H) , 2.85 (t, J = 7.8 Hz, 4H) , 2.55 (t, J = 7.2 Hz, 2H) , 2.49 –2.37 (m, 4H) , 1.94 (p, J = 7.9 Hz, 4H) , 1.89 –1.68 (m, 7H) , 1.61 (td, J = 11.7, 5.8 Hz, 1H) , 1.57 –1.39 (m, 8H) , 1.39 –0.94 (m, 31H) , 0.89 (t, J = 7.7 Hz, 9H) . MS: 746.55 m / z [M+H] .

[0411] Compound: YZL413

[0412] It was synthesized in 28%yield from intermediate c using the method employed for Compound 1, 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.16 –4.07 (m, 2H) , 4.00 –3.89 (m, 2H) , 3.85 –3.70 (m, 2H) , 3.41 (tt, J = 12.5, 3.4 Hz, 2H) , 3.30 –3.15 (m, 2H) , 2.99 (tdd, J = 12.1, 9.9, 2.8 Hz, 2H) , 2.49 –2.38 (m, 1H) , 2.36 –2.20 (m, 5H) , 2.23 –1.98 (m, 2H) , 1.96 –1.78 (m, 3H) , 1.78 (td, J = 6.5, 6.0, 2.7 Hz, 3H) , 1.78 –1.49 (m, 11H) , 1.52 –1.31 (m, 9H) , 1.31 –1.13 (m, 27H) , 1.12 –0.93 (m, 5H) , 0.89 (t, J = 7.9 Hz, 13H) . MS: 859 m / z [M+H] .

[0413] Compound: YZL424

[0414] It was synthesized in 37%yield from intermediate s and d using the method employed for Compound 1, 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.49 (t, J = 7.0 Hz, 1H) , 4.23 (t, J = 7.5 Hz, 2H) , 4.15 (t, J = 7.5 Hz, 2H) , 3.56 –3.42 (m, 3H) , 3.19 (td, J = 12.2, 1.3 Hz, 1H) , 2.95 (d, J = 6.9 Hz, 2H) , 2.85 (t, J = 8.0 Hz, 2H) , 2.71 (dtd, J = 48.9, 12.1, 4.5 Hz, 2H) , 2.42 (t, J = 7.5 Hz, 6H) , 2.17 (d, J = 12.5 Hz, 1H) , 1.94 (p, J = 8.0 Hz, 2H) , 1.79 –1.61 (m, 8H) , 1.62 –1.48 (m, 6H) , 1.46 (dd, J = 15.6, 7.8 Hz, 6H) , 1.45 –1.08 (m, 23H) , 0.89 (t, J = 7.9 Hz, 9H) . MS: 751 m / z [M+H] .

[0415] Compound: YZL427

[0416] It was synthesized in 51%yield from intermediate b and e using the method employed for Compound 1, 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.34 (ddd, J = 11.4, 9.1, 2.0 Hz, 1H) , 4.14 –3.99 (m, 2H) , 3.98 –3.87 (m, 1H) , 3.53 (ddt, J = 10.8, 5.4, 2.4 Hz, 2H) , 2.94 (td, J = 12.3, 3.2 Hz, 4H) , 2.42 (qd, J = 12.6, 2.3 Hz, 1H) , 2.34 –2.22 (m, 2H) , 2.16 –1.95 (m, 2H) , 1.96 –1.66 (m, 9H) , 1.63 –1.50 (m, 8H) , 1.49 –1.09 (m, 54H) , 1.00 –0.78 (m, 16H) . MS: 841 m / z [M+H] .

[0417] Compound: YZL400

[0418] It was synthesized in 44%yield from intermediate e and f using the method employed for Compound 1, 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 6.98 –6.80 (m, 1H) , 5.67 (t, J = 4.9 Hz, 1H) , 5.55 (dt, J = 15.0, 6.1 Hz, 1H) , 4.15 (t, J = 4.6 Hz, 2H) , 3.46 (q, J = 4.7 Hz, 2H) , 2.85 (t, J = 7.9 Hz, 2H) , 2.47 –2.36 (m, 8H) , 2.28 (dtt, J = 7.1, 4.8, 2.5 Hz, 1H) , 2.07 (qd, J = 7.6, 6.9, 1.0 Hz, 2H) , 1.94 (tt, J = 7.9, 5.4 Hz, 2H) , 1.80 –1.71 (m, 3H) , 1.72 –1.59 (m, 6H) , 1.63 –1.54 (m, 3H) ,  1.56 –1.42 (m, 8H) , 1.46 –1.27 (m, 11H) , 1.30 –1.15 (m, 11H) , 1.09 –0.85 (m, 11H) . MS: 741 m / z [M+H] .

[0419] Compound: YZL409

[0420] It was synthesized in 38%yield from intermediate f using the method employed for Compound 1, 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 5.71 –5.57 (m, 4H) , 4.86 –4.80 (m, 4H) , 3.58 (td, J = 7.3, 5.1 Hz, 2H) , 2.85 (t, J = 7.9 Hz, 4H) , 2.55 (t, J = 7.2 Hz, 2H) , 2.42 (s, 2H) , 2.07 (td, J = 7.8, 5.2 Hz, 4H) , 1.94 (p, J = 7.9 Hz, 4H) , 1.54 –1.45 (m, 4H) , 1.40 –1.21 (m, 31H) , 0.93 –0.84 (m, 6H) . MS: 658.45 m / z [M+H] .

[0421] Compound: YZL411

[0422] It was synthesized in 39%yield from intermediate b using the method employed for Compound 1, 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.72 –4.62 (m, 2H) , 3.58 (td, J = 7.1, 5.0 Hz, 2H) , 2.85 (t, J = 7.9 Hz, 4H) , 2.55 (t, J = 7.1 Hz, 2H) , 2.42 (t, J = 6.9 Hz, 4H) , 2.39 –2.21 (m, 2H) , 2.11 –2.01 (m, 1H) , 1.94 (p, J = 7.8 Hz, 4H) , 1.81 (tdd, J = 12.2, 8.8, 3.1 Hz, 1H) , 1.70 –1.38 (m, 16H) , 1.38 –1.19 (m, 25H) , 1.14 (dddt, J = 14.5, 10.0, 6.6, 2.2 Hz, 3H) , 0.99 (dddd, J = 17.9, 13.2, 11.5, 8.8 Hz, 2H) , 0.89 (t, J = 7.9 Hz, 12H) . MS: 858.70 m / z [M+H] .

[0423] Compound: YZL414

[0424] It was synthesized in 21%yield from intermediate k using the method employed for Compound 1, 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 3.58 (td, J = 7.3, 5.1 Hz, 2H) , 2.85 (t, J = 7.9 Hz, 8H) , 2.55 (t, J = 7.2 Hz, 2H) , 2.42 (t, J = 5.0 Hz, 4H) , 1.94 (p, J = 7.9 Hz, 8H) , 1.50 (tt, J =7.6, 5.1 Hz, 4H) , 1.38 –1.21 (m, 23H) , 0.93 –0.85 (m, 6H) . MS: 694.43 m / z [M+H] .

[0425] Compound: YZL415

[0426] It was synthesized in 22%yield from intermediate i using the method employed for Compound 1, 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.23 (t, J = 7.4 Hz, 4H) , 3.58 (td, J = 7.3, 5.1 Hz, 2H) , 2.85 (t, J = 8.0 Hz, 4H) , 2.55 (t, J = 7.2 Hz, 2H) , 2.42 (s, 2H) , 2.42 (dd, J = 12.3, 2.5 Hz, 2H) , 1.94 (p, J = 8.0 Hz, 4H) , 1.74 (p, J = 7.6 Hz, 4H) , 1.48 (dq, J = 15.7, 7.7 Hz, 8H) , 1.38 –1.21 (m, 19H) , 0.96 –0.82 (m, 6H) . MS: 662.48m / z [M+H] .

[0427] Compound: YZL416

[0428] It was synthesized in 27%yield from intermediate l using the method employed for Compound 1, 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 5.74 (dt, J = 15.2, 6.1 Hz, 2H) , 5.59 (dt, J =15.0, 6.0 Hz, 1H) , 5.50 (dt, J = 15.2, 6.1 Hz, 1H) , 3.62 –3.51 (m, 6H) , 2.85 (t, J = 7.9 Hz, 4H) , 2.55 (t, J = 7.2 Hz, 2H) , 2.42 (dd, J = 12.2, 2.4 Hz, 2H) , 2.11 –2.03 (m, 4H) , 1.94 (p, J = 7.9 Hz, 4H) , 1.54 –1.45 (m, 4H) , 1.40 –1.22 (m, 31H) , 0.93 –0.84 (m, 6H) . MS: 690.40m / z [M+H] .

[0429] Compound: YZL417

[0430] It was synthesized in 32%yield from intermediate m using the method employed for Compound 1, 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 5.79 –5.69 (m, 2H) , 5.59 –5.44 (m, 2H) , 4.23 (t, J = 7.4 Hz, 4H) , 3.62 –3.51 (m, 6H) , 2.55 (t, J = 7.2 Hz, 2H) , 2.44 –2.35 (m, 4H) , 2.06 (dd, J = 6.8, 5.5 Hz, 3H) , 1.74 (t, J = 7.5 Hz, 3H) , 1.55 –1.42 (m, 8H) , 1.40 –1.22 (m, 15H) , 0.94 –0.84 (m, 6H) . MS: 658.45m / z [M+H] .

[0431] Compound: YZL425

[0432] It was synthesized in 24%yield from intermediate i and d using the method employed for  Compound 1, 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.46 (t, J = 7.1 Hz, 1H) , 4.23 (t, J = 7.5 Hz, 2H) , 4.15 (t, J = 7.5 Hz, 2H) , 3.46 (td, J = 7.4, 5.0 Hz, 2H) , 3.29 (dtd, J = 18.1, 12.5, 1.9 Hz, 2H) , 3.04 (ddd, J = 12.3, 3.7, 2.3 Hz, 1H) , 2.95 (d, J = 7.0 Hz, 2H) , 2.85 (t, J = 8.0 Hz, 2H) , 2.42 (t, J =7.5 Hz, 6H) , 2.01 –1.89 (m, 3H) , 1.72 (dp, J = 22.1, 7.6 Hz, 7H) , 1.62 –1.42 (m, 13H) , 1.43 –1.10 (m, 21H) , 0.89 (t, J = 7.8 Hz, 9H) . MS: 750.51m / z [M+H] .

[0433] Compound: YZL426

[0434] It was synthesized in 25%yield from intermediate i and e using the method employed for Compound 1, 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.29 (td, J = 11.9, 3.5 Hz, 1H) , 4.13 –4.00 (m, 2H) , 3.89 (td, J = 12.2, 2.6 Hz, 1H) , 3.54 (tdd, J = 7.7, 5.9, 2.2 Hz, 2H) , 3.46 –3.36 (m, 2H) , 2.74 –2.65 (m, 2H) , 2.38 (ddd, J = 7.7, 4.3, 2.0 Hz, 2H) , 2.09 –1.99 (m, 3H) , 1.94 –1.45 (m, 12H) , 1.44 –1.24 (m, 39H) , 1.26 –1.18 (m, 5H) , 1.16 –1.01 (m, 1H) , 0.94 –0.80 (m, 9H) . MS: 728.61m / z [M+H] .

[0435] Compound: YZL430

[0436] It was synthesized in 52%yield from intermediate f and b using the method employed for Compound 1. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 5.69 –5.55 (m, 2H) , 4.83 (d, J = 5.0 Hz, 2H) , 4.46 –4.23 (m, 1H) , 3.46 (td, J = 7.4, 5.0 Hz, 2H) , 2.85 (t, J = 7.9 Hz, 4H) , 2.46 –2.39 (m, 6H) , 2.27 (ddtd, J = 17.8, 13.8, 6.5, 5.8, 1.6 Hz, 2H) , 2.07 (td, J = 7.7, 5.0 Hz, 2H) , 1.94 (p, J = 7.9 Hz, 4H) , 1.78 –1.47 (m, 15H) , 1.46 –1.07 (m, 32H) , 0.89 (t, J = 7.9 Hz, 9H) , 0.84 –0.74 (m, 1H) . MS: 786.60m / z [M+H] .

[0437] Compound: YZL431

[0438] It was synthesized in 49%yield from intermediate c using the method employed for Compound 1. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.21 (dd, J = 12.4, 7.0 Hz, 2H) , 3.96 (dd, J =12.4, 7.0 Hz, 2H) , 3.46 (td, J = 7.0, 5.4 Hz, 2H) , 2.85 (t, J = 7.1 Hz, 4H) , 2.42 (t, J = 7.1 Hz, 6H) , 1.92 (dp, J = 24.7, 7.0 Hz, 6H) , 1.73 –1.63 (m, 3H) , 1.61 –1.52 (m, 2H) , 1.51 –1.40 (m, 6H) ,  1.37 –1.14 (m, 49H) , 0.94 (q, J = 7.1 Hz, 4H) , 0.91 –0.85 (m, 12H) . MS: 886.73m / z [M+H] .

[0439] Compound: YZL432

[0440] It was synthesized in 51%yield from intermediate b using the method employed for Compound 1. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.47 (p, J = 7.0 Hz, 4H) , 3.46 (td, J = 7.1, 5.0 Hz, 4H) , 2.85 (t, J = 7.1 Hz, 8H) , 2.42 (t, J = 7.1 Hz, 12H) , 1.94 (p, J = 7.1 Hz, 8H) , 1.78 –1.65 (m, 14H) , 1.53 (dp, J = 34.5, 7.2 Hz, 12H) , 1.42 –1.17 (m, 105H) , 0.94 –0.85 (m, 12H) . MS: 886.73m / z [M+H] .

[0441] Compound: YZL433

[0442] It was synthesized in 42%yield from intermediate b and j using the method employed for Compound 1. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.59 –4.43 (m, 1H) , 4.23 (t, J = 7.5 Hz, 2H) , 3.46 (td, J = 7.4, 5.0 Hz, 2H) , 2.85 (t, J = 7.9 Hz, 4H) , 2.46 –2.39 (m, 6H) , 2.01 –1.79 (m, 6H) , 1.79 –1.37 (m, 21H) , 1.36 –1.08 (m, 27H) , 1.00 –0.85 (m, 10H) . MS: 774.60m / z [M+H] .

[0443] Compound: YZL439

[0444] It was synthesized in 40%yield from intermediate e using the method employed for Compound 1. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 5.71 –5.58 (m, 4H) , 4.83 (d, J = 5.2 Hz, 4H) , 3.57 (td, J = 7.5, 5.1 Hz, 2H) , 2.85 (t, J = 7.8 Hz, 6H) , 2.42 (dd, J = 12.3, 1.8 Hz, 2H) , 2.11 –2.03 (m, 4H) , 1.94 (p, J = 7.9 Hz, 4H) , 1.77 (p, J = 7.6 Hz, 2H) , 1.53 –1.45 (m, 4H) , 1.40 –1.21 (m, 21H) , 0.93 –0.84 (m, 6H) . MS: 672.46m / z [M+H] .

[0445] Compound: YZL440

[0446] It was synthesized in 39%yield from intermediate e and n using the method employed for Compound 1. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 5.87 (ddd, J = 15.2, 6.8, 5.6 Hz, 1H) , 5.67 (dt, J = 14.9, 5.9 Hz, 1H) , 4.83 (dd, J = 6.1, 1.2 Hz, 2H) , 4.43 (ddt, J = 10.4, 8.2, 2.0 Hz, 1H) , 3.57 (q, J = 4.8 Hz, 2H) , 2.85 (t, J = 7.8 Hz, 6H) , 2.48 –2.40 (m, 4H) , 2.31 (qt, J = 12.5, 2.2 Hz, 1H) , 2.11 –2.02 (m, 2H) , 2.01 –1.89 (m, 7H) , 1.88 –1.79 (m, 1H) , 1.77 –1.67 (m, 3H) , 1.67 –1.45 (m, 11H) , 1.45 –1.20 (m, 24H) , 1.12 (dddt, J = 18.0, 15.3, 12.6, 2.4 Hz, 3H) , 0.89 (t, J = 7.9 Hz, 10H) . MS: 800.62m / z [M+H] .

[0447] Compound: YZL441

[0448] It was synthesized in 29%yield from intermediate j using the method employed for Compound 1. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.23 (t, J = 7.5 Hz, 8H) , 3.57 (td, J = 7.5, 5.1 Hz, 4H) , 2.85 (t, J = 7.8 Hz, 12H) , 2.49 –2.37 (m, 8H) , 1.94 (p, J = 7.8 Hz, 8H) , 1.76 (dp, J = 15.3, 7.6 Hz, 12H) , 1.48 (dq, J = 15.7, 7.7 Hz, 16H) , 1.37 –1.22 (m, 58H) , 0.89 (s, 6H) . MS: 648.46m / z [M+H] .

[0449] Compound: YZL442

[0450] It was synthesized in 45%yield from intermediate j and n using the method employed for Compound 1. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.56 (td, J = 10.9, 2.3 Hz, 1H) , 4.23 (t, J = 7.5 Hz, 2H) , 3.57 (td, J = 7.5, 5.0 Hz, 2H) , 2.85 (t, J = 7.9 Hz, 6H) , 2.42 (dd, J = 12.3, 2.5 Hz, 2H) , 2.29 –2.13 (m, 2H) , 1.94 (p, J = 7.8 Hz, 4H) , 1.82 –1.66 (m, 6H) , 1.65 –1.43 (m, 11H) , 1.43 –1.24 (m, 27H) , 1.24 –1.07 (m, 3H) , 0.89 (t, J = 7.8 Hz, 9H) , 0.87 –0.77 (m, 1H) . MS: 787.62m / z [M+H] .

[0451] Compound: YZL443

[0452] It was synthesized in 48%yield from intermediate k using the method employed for Compound 1. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.23 (t, J = 4.6 Hz, 8H) , 3.57 (td, J = 7.5, 5.1 Hz, 4H) , 2.89 –2.81 (m, 12H) , 2.42 (s, 4H) , 2.42 (dd, J = 12.7, 2.3 Hz, 4H) , 1.98 –1.89 (m, 7H) , 1.82 –1.70 (m, 12H) , 1.55 –1.42 (m, 16H) , 1.38 –1.20 (m, 40H) , 0.93 –0.85 (m, 6H) . MS: 676.49m / z [M+H] .

[0453] Compound: YZL444

[0454] It was synthesized in 41%yield from intermediate n using the method employed for Compound 1. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.47 (p, J = 7.0 Hz, 2H) , 3.57 (td, J = 7.1, 5.1 Hz, 2H) , 2.85 (t, J = 7.1 Hz, 6H) , 2.42 (t, J = 7.1 Hz, 4H) , 1.94 (p, J = 7.1 Hz, 4H) , 1.80 –1.67 (m, 7H) , 1.50 (p, J = 7.1 Hz, 4H) , 1.42 –1.20 (m, 60H) , 0.94 –0.81 (m, 12H) . MS: 928.77m / z [M+H] .

[0455] Compound: YZL445

[0456] It was synthesized in 29%yield from intermediate c using the method employed for Compound 1. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.32 –4.20 (m, 2H) , 3.86 (tdd, J = 12.0, 5.5, 3.6 Hz, 1H) , 3.80 –3.62 (m, 3H) , 3.47 (td, J = 12.4, 3.3 Hz, 1H) , 3.40 –3.28 (m, 1H) , 3.22 (td, J = 12.5, 3.2 Hz, 1H) , 3.09 –2.94 (m, 2H) , 2.89 (dt, J = 12.4, 3.1 Hz, 1H) , 2.78 (td, J = 12.3, 2.6 Hz, 1H) , 2.15 –1.97 (m, 2H) , 1.96 –1.79 (m, 4H) , 1.79 –1.43 (m, 15H) , 1.43 –1.10 (m, 20H) , 1.10 –0.91 (m, 3H) , 0.89 (t, J = 7.9 Hz, 15H) . MS: 872.71m / z [M+H] .

[0457] Compound: YZL446

[0458] It was synthesized in 25%yield from intermediate k and n using the method employed for Compound 1. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.39 (td, J = 10.4, 3.0 Hz, 1H) , 4.23 (t, J = 4.2 Hz, 2H) , 3.57 (td, J = 7.5, 5.1 Hz, 2H) , 2.94 –2.78 (m, 6H) , 2.42 (t, J = 5.4 Hz, 4H) , 1.94 (tt, J = 7.7, 5.3 Hz, 5H) , 1.89 –1.70 (m, 8H) , 1.68 –1.19 (m, 36H) , 1.18 –1.03 (m, 3H) , 0.89 (t, J =7.9 Hz, 9H) . MS: 802.63m / z [M+H] .

[0459] Compound: YZL447

[0460] It was synthesized in 45%yield from intermediate i and e using the method employed for Compound 1. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.30 (td, J = 12.0, 3.6 Hz, 1H) , 4.20 –3.96 (m, 2H) , 3.90 (td, J = 12.2, 2.5 Hz, 1H) , 3.61 –3.32 (m, 4H) , 2.70 (dtd, J = 15.1, 12.3, 2.7 Hz, 2H) , 2.43 (td, J = 12.3, 2.8 Hz, 1H) , 2.31 (td, J = 12.3, 3.0 Hz, 1H) , 2.15 –1.50 (m, 15H) , 1.47 –1.16 (m, 38H) , 1.09 (dtd, J = 12.8, 10.6, 2.3 Hz, 1H) , 0.99 –0.78 (m, 10H) . MS: 714.60m / z [M+H] .

[0461] Compound: YZL448

[0462] It was synthesized in 23%yield from intermediate p and e using the method employed for Compound 1. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.44 (ddd, J = 11.3, 9.1, 2.1 Hz, 1H) , 4.27 (ddd, J = 12.5, 10.2, 4.4 Hz, 1H) , 3.94 –3.73 (m, 1H) , 3.61 –3.45 (m, 3H) , 3.40 (td, J = 12.5, 3.3 Hz, 1H) , 2.77 –2.62 (m, 2H) , 2.44 (td, J = 12.2, 3.2 Hz, 1H) , 2.29 (td, J = 12.2, 3.0 Hz, 1H) , 2.18 –2.08 (m, 3H) , 2.07 –1.95 (m, 2H) , 1.94 –1.55 (m, 13H) , 1.54 –0.99 (m, 30H) , 0.89 (t, J = 7.7 Hz, 12H) . MS: 798.63m / z [M+H] .

[0463] Compound: YZL449

[0464] It was synthesized in 29%yield from intermediate d and o using the method employed for Compound 1. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.50 (td, J = 12.1, 3.7 Hz, 1H) , 4.25 (t, J = 7.0 Hz, 1H) , 4.17 (dd, J = 12.3, 7.0 Hz, 1H) , 4.04 (tdd, J = 12.4, 5.5, 2.8 Hz, 1H) , 3.96 –3.87 (m, 1H) , 3.80 (td, J = 12.5, 4.0 Hz, 1H) , 3.68 –3.41 (m, 3H) , 3.40 –3.14 (m, 3H) , 2.98 (td, J =12.6, 2.0 Hz, 1H) , 2.82 –2.65 (m, 2H) , 2.63 (dt, J = 12.4, 3.1 Hz, 1H) , 2.53 (td, J = 12.1, 3.7 Hz, 1H) , 2.28 (tdd, J = 12.5, 8.1, 2.3 Hz, 2H) , 2.22 –1.95 (m, 6H) , 1.95 –1.64 (m, 9H) , 1.64 –0.97 (m, 23H) , 0.89 (t, J = 7.8 Hz, 12H) . MS: 862.64m / z [M+H] .

[0465] Compound: YZL450

[0466] It was synthesized in 27%yield from intermediate b and o using the method employed for Compound 1. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.49 (tt, J = 11.5, 2.5 Hz, 1H) , 4.22 (dd, J = 12.2, 6.9 Hz, 1H) , 3.80 (dd, J = 12.5, 6.9 Hz, 1H) , 3.68 (td, J = 12.3, 3.5 Hz, 1H) , 3.61 –3.44 (m, 3H) , 3.24 (td, J = 12.5, 3.5 Hz, 1H) , 3.11 (tt, J = 12.6, 2.7 Hz, 2H) , 2.75 (dtd, J = 31.6, 12.5, 2.6 Hz, 2H) , 2.30 –2.00 (m, 4H) , 1.99 –1.04 (m, 52H) , 0.99 (dddd, J = 20.1, 12.9, 6.4, 3.4 Hz, 2H) , 0.89 (t, J = 7.9 Hz, 12H) . MS: 872.71m / z [M+H] .

[0467] Compound: YZL452

[0468] It was synthesized in 28%yield from intermediate o and q using the method employed for Compound 1. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.59 (td, J = 12.0, 2.8 Hz, 1H) , 4.24 (ddd, J = 12.7, 5.7, 2.1 Hz, 1H) , 3.92 –3.78 (m, 2H) , 3.53 (td, J = 12.5, 3.3 Hz, 1H) , 3.41 (dtd, J = 17.3, 12.4, 3.2 Hz, 3H) , 3.05 –2.80 (m, 3H) , 2.37 (q, J = 6.9 Hz, 1H) , 2.19 (ddt, J = 13.0, 6.9, 3.4 Hz, 1H) , 2.08 (dt, J = 12.4, 3.2 Hz, 1H) , 2.01 (td, J = 12.4, 2.5 Hz, 2H) , 1.96 –1.71 (m, 8H) , 1.71 –0.95 (m, 41H) , 0.89 (td, J = 7.9, 4.9 Hz, 13H) . MS: 798.69m / z [M+H] .

[0469] Compound: YZL453

[0470] It was synthesized in 19%yield from intermediate b and q using the method employed for Compound 1. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.37 (ddd, J = 11.6, 9.9, 2.0 Hz, 1H) , 4.15 –3.97 (m, 2H) , 3.60 –3.31 (m, 4H) , 2.69 (tt, J = 12.2, 2.6 Hz, 2H) , 2.46 –2.15 (m, 4H) , 2.13 –2.00 (m, 3H) , 1.95 –1.03 (m, 62H) , 0.97 –0.71 (m, 15H) . MS: 798.69m / z [M+H] .

[0471] Compound: YZL455

[0472] It was synthesized in 15%yield from intermediate r and i using the method employed for Compound 1. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 5.45 (t, J = 6.2 Hz, 1H) , 4.23 (t, J = 7.4 Hz, 2H) , 4.15 (t, J = 7.5 Hz, 2H) , 3.55 (dd, J = 7.1, 5.0 Hz, 2H) , 3.44 –3.23 (m, 3H) , 3.02 –2.92 (m, 1H) , 2.85 (t, J = 7.3 Hz, 4H) , 2.55 (d, J = 6.0 Hz, 2H) , 2.42 (t, J = 7.6 Hz, 4H) , 1.94 –1.65 (m, 7H) , 1.62 –1.10 (m, 45H) , 0.98 –0.77 (m, 9H) . MS: 732.57m / z [M+H] .

[0473] Compound YZL500

[0474] It was synthesized in 23%yield using the similar method employed for Compound YZL449. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.73 (t, J = 5.8 Hz, 2H) , 4.23 (t, J = 7.5 Hz, 4H) , 4.15 (t, J = 7.4 Hz, 4H) , 3.57 (td, J = 7.5, 5.0 Hz, 4H) , 3.19 –3.00 (m, 8H) , 2.85 (t, J = 7.9 Hz, 8H) , 2.42 (t, J = 7.5 Hz, 8H) , 2.35 (t, J = 8.3 Hz, 4H) , 2.05 –1.89 (m, 10H) , 1.76 (dp, J = 15.2, 7.6 Hz, 12H) , 1.65 –1.56 (m, 2H) , 1.48 (dq, J = 15.6, 7.7 Hz, 24H) , 1.37 –1.21 (m, 47H) , 1.11 (dddt, J = 26.4, 19.4, 13.3, 3.1 Hz, 4H) , 0.89 (dt, J = 11.3, 2.1 Hz, 9H) . LCMS: m / z =732.6 [M+H] +.

[0475] Compound: YZL456

[0476] It was synthesized in 43%yield from intermediate i and q using the method employed for Compound 1. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.51 (dt, J = 12.4, 2.8 Hz, 1H) , 4.25 (dt, J =12.4, 2.9 Hz, 1H) , 4.03 –3.91 (m, 1H) , 3.77 (tdd, J = 12.1, 5.5, 3.6 Hz, 1H) , 3.69 (dt, J = 12.2, 3.1 Hz, 1H) , 3.51 (t, J = 12.1 Hz, 1H) , 3.41 (tdd, J = 12.2, 5.6, 3.1 Hz, 1H) , 3.23 (td, J = 12.3, 3.2 Hz, 1H) , 3.02 (td, J = 12.4, 1.6 Hz, 1H) , 2.84 (dd, J = 12.4, 2.9 Hz, 1H) , 2.67 –2.58 (m, 1H) , 2.56 –2.33 (m, 4H) , 2.22 (p, J = 7.0 Hz, 1H) , 2.07 –1.03 (m, 42H) , 1.04 –0.94 (m, 1H) , 0.89 (td, J = 7.9, 4.9 Hz, 9H) . MS: 700.58m / z [M+H] .

[0477] Compound: YZL457

[0478] It was synthesized in 28%yield from intermediate a using the method employed for Compound 1. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.31 –4.18 (m, 1H) , 3.57 (td, J = 7.5, 5.0 Hz, 0H) , 2.98 –2.78 (m, 1H) , 2.59 –2.37 (m, 1H) , 1.94 (p, J = 7.9 Hz, 1H) , 1.88 –1.67 (m, 2H) , 1.48 (dq, J = 15.7, 7.6 Hz, 2H) , 1.38 –1.15 (m, 8H) , 0.98 –0.78 (m, 1H) . MS: 676.49m / z [M+H] .

[0479] Compound: YZL458

[0480] It was synthesized in 20%yield from intermediate h and q using the method employed for Compound 1. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.24 (td, J = 12.3, 5.9 Hz, 2H) , 3.96 (dt, J = 12.5, 2.5 Hz, 1H) , 3.71 (ddd, J = 12.4, 8.8, 5.2 Hz, 1H) , 3.61 –3.44 (m, 2H) , 3.42 –3.33 (m, 2H) , 2.84 (dtd, J = 22.2, 12.1, 2.7 Hz, 2H) , 2.65 (td, J = 12.3, 3.8 Hz, 1H) , 2.17 (td, J = 12.3, 2.6 Hz, 1H) , 2.08 (p, J = 7.0 Hz, 1H) , 2.02 –1.72 (m, 8H) , 1.72 –1.52 (m, 5H) , 1.52 –1.09 (m, 29H) , 1.08 –0.94 (m, 1H) , 0.89 (td, J = 7.8, 4.7 Hz, 9H) . MS: 686.57m / z [M+H] .

[0481] Compound: YZL459

[0482] It was synthesized in 41%yield from intermediate f and q using the method employed for Compound 1. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 5.77 –5.53 (m, 2H) , 4.92 (dd, J = 12.4, 5.5 Hz, 1H) , 4.60 –4.52 (m, 1H) , 4.50 –4.37 (m, 1H) , 3.81 –3.68 (m, 1H) , 3.60 –3.45 (m, 3H) , 3.32 (td, J = 12.5, 3.7 Hz, 1H) , 2.84 –2.57 (m, 2H) , 2.49 –2.10 (m, 5H) , 2.10 –1.92 (m, 3H) , 1.92 –1.01 (m, 42H) , 0.89 (td, J = 7.9, 4.5 Hz, 9H) . MS: 698.571m / z [M+H] .

[0483] Compound: YZL460

[0484] It was synthesized in 43%yield from intermediate g and q using the method employed for Compound 1. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.31 –4.16 (m, 1H) , 4.13 –4.00 (m, 2H) , 3.89 (td, J = 12.2, 2.3 Hz, 1H) , 3.52 (dt, J = 9.6, 5.5 Hz, 2H) , 3.48 –3.32 (m, 2H) , 2.70 (ddd, J =13.6, 11.0, 2.7 Hz, 2H) , 2.43 –2.32 (m, 2H) , 2.17 –1.99 (m, 3H) , 1.90 –1.54 (m, 11H) , 1.54 –1.44 (m, 1H) , 1.43 –1.17 (m, 37H) , 1.11 (tt, J = 12.8, 2.6 Hz, 1H) , 0.89 (td, J = 8.0, 4.6 Hz, 9H) . MS: 672.55m / z [M+H] .

[0485] Compound: YZL501

[0486] It was synthesized in 19%yield from intermediate n and q using the method employed for Compound 1. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.60 (td, J = 12.1, 3.2 Hz, 1H) , 4.37 (ddd, J = 11.5, 9.7, 2.0 Hz, 1H) , 3.60 –3.40 (m, 4H) , 3.35 (ddd, J = 12.4, 9.2, 6.5 Hz, 1H) , 3.01 –2.88 (m, 3H) , 2.36 –2.16 (m, 2H) , 2.13 –2.03 (m, 1H) , 1.96 –1.76 (m, 6H) , 1.77 –1.07 (m, 59H) , 0.89 (td, J = 8.0, 4.5 Hz, 12H) , 0.84 –0.72 (m, 2H) . MS: 826.72m / z [M+H] .

[0487] Intermediate a’ :

[0488] To a solution of 4, 4-dimethoxybutanenitrile (15.0 g, 116mmol, 1.0 eq. ) in hexane-1-thiol (41.2g, 349mmol, 3.0eq) was added py-TsOH (1.46 g, 5.81 mmol, 0.05eq. ) The mixture was stirred at 110 ℃ for 24 hours. The crude product was column chromatography on silica gel eluted with (PE : EA =50: 1→40 : 1→20 : 1) 4, 4-bis (hexylthio) butanenitrile (13g , yield 37.1%) as yellow oil. MS: 302 m / z [M+H] .

[0489] Intermediate b’ :

[0490] A solution of Intermediate a’ (13 g, 43.19 mmol, 1.0 eq. ) in EtOH: H2O=1: 1 (120 mL) was added KOH (7.3 g, 129.57 mmol, 3 eq ) at room temperature. The mixture was stirred at rt for 16 hours. The reaction mixture was added EA (30ml) and H2O. Then extract with EA (300ml*3) . Dried concentrated to crude product which was further purified by com-flash (EA in PE=0-10%) to afford product b’ (8 g, yield: 57.9 %) as yellow oil. TLC (PE: EA=30: 1, Rf=0.7, KMnO4 ) . MS: 321.3 m / z [M+H] .

[0491] Intermediate c’ :

[0492] A solution of 4, 4-bis (hexylthio) butanoic acid (3 g, 9.4mmol, 1.0 eq. ) in DCM (50 mL) was added hexane-1, 6-diol (1.4 g, 14mmol, 1.5 eq. ) , DCC (2.3 g, 11.3mmol, 1.2 eq) and DMAP (1.5 g, 12.2mmol, 1.3eq) . The mixture was stirred at rt for 16 hours. The mixture was concentrated in vacuum to give the residue, which was purified by silica column chromatography (PE: EA =10: 1) to give the title compound 5-hydroxypentyl 4, 4-bis (hexylthio) butanoate (1.8 g, yield: 47 %) as yellow oil. TLC (PE: EA=5: 1, Rf=0.5, KMnO4 ) . MS: 421.2 m / z [M+H] .

[0493] Intermediate d’ :

[0494] To a solution of 5-hydroxypentyl 4, 4-bis (hexylthio) butanoate (1.8 g, 4.4 mmol, 1.0 eq. ) in DCM (50 mL) was added Ms2O (1.1 g, 6.6mmol, 1.5 eq. ) , Et3N (1.1 g, 13.2 mmol, 3.0 eq. ) the mixture was stirred at rt for 16 hours. The mixture was concentrated in vacuum to give the residue, which was purified by silica column chromatography (PE: EA =10: 1) to give the title compound 5- ( (methylsulfonyl) oxy) pentyl 4, 4-bis (hexylthio) butanoate (1.4 g, yield: 79.7 %) as yellow oil. TLC (PE: EA=5: 1, Rf=0.5, KMnO4) . MS: 499.3 m / z [M+H] .

[0495] Intermediate e’ :

[0496] It was prepared from dodecanoic acid using similar methods of the synthesis of intermediate d’ to provide 3.3 g of the desired product as a clear oil. MS: 485.2 m / z [M+H] .

[0497] Intermediate f’ :

[0498] It was prepared from dodecanoic acid using similar methods of the synthesis of intermediate d’ to provide 3.8 g of the desired product as a clear oil. MS: 453.2 m / z [M+H] .

[0499] Intermediate g’ :

[0500] To a mixture of 2-hexyldecanoic acid (1.8 g, 10 mmol, 1 equiv) and 6-bromohexan-1-ol (2.56 g, 10 mmol, 1 equiv) in DCM (20 ml) was added EDCI (1.91 g, 10 mmol, 1 equiv) DMAP (122mg, 1 mmol, 0.1 equiv) and DIEA (2.02 g, 20mmol, 2 equiv) at rt. The reaction mixture was stirred for at least 18 h. The reaction mixture was directly purified using silica gel chromatography (gradient of EtOAc in hexanes) to provide 3.4 g of the desired product as a clear oil. MS: 419.2 m / z [M+H] .

[0501] Intermediate h’ :

[0502] It was prepared from dodecanoic acid using similar methods of the synthesis of intermediate g to provide 3.8 g of the desired product as a clear oil. MS: 405.2 m / z [M+H] .

[0503] Intermediate i’ :

[0504] A solution of 6-bromohexan-1-ol (2.6 g, 14.51mmol, 1.0 eq. ) in ACN (50mL) was added octane-1-thiol (4.2g, 29.02mmol, 2.0 eq. ) , Pyridine (2.3 g, 29.02mmol, 2.0 eq) and DMAP (531 mg, 4.35mmol, 0.3 eq) . The mixture was stirred at 85℃ for 16 hours. The mixture was concentrated in vacuum to give the residue, which was purified by silica column chromatography (PE: EA =10: 1) to give the title compound ZL24-2 (0.2g, yield: 3.85%) as yellow oil. MS: 352.11 [M+H] .

[0505] Intermediate j’

[0506] To a solution of tetradecan-7-ol (2.7 g, 18.7mmol, 1.0 eq. 214) in DCM was added Pyridine (2.9 g, 37.4 mmol, 2 eq) and 4-nitrophenyl carbonochloridate (7.5 g, 37.4 mmol, 2.0 eq. ) , 5-bromopentane-1-thiol (6.8 g, 37.4mmol, 2.0 eq. 182) . The mixture was stirred at rt for 16 hours. The mixture was concentrated in vacuum to give the residue, which was purified by silica column chromatography (PE: EA =10: 1) to give intermediate j (2 g, yield: 38.5%) as yellow oil. MS: 422.19 m / z [M+H] .

[0507] Intermediate k’

[0508] It was synthesized in 32%yield using the method employed for intermediate j. MS: 479.25 m / z [M+H] .

[0509] Compound YZL473:

[0510] A solution of intermediate d’ (1.4 g, 2.8mmol, 2.2 eq. ) in ACN (30 mL) was added 3-aminopropan-1-ol (96 mg, 1.27 mmol, 1.0 eq) , K2CO3 (1.1 g, 8.4 mmol, 3.0 eq) , KI (465 mg, 2.8mmol, 1.0 eq) at room temperature. The mixture was stirred at 85℃ for 16 hours. The mixture was filtered and concentrated in vacuum, and was purified by which was purified by silica column chromatography (DCM: MeOH =10: 1) to give the residue ( (3-hydroxypropyl) azanediyl) bis (hexane-6, 1-diyl) bis (4, 4-bis (hexylthio) butanoate) (312 mg, yield: 15.0%) as yellow oil. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.07 (td, J = 7.1, 3.9 Hz, 4H) , 3.89 –3.39 (m, 4H) , 2.66 (dd, J = 12.4, 7.0 Hz, 5H) , 2.56 (ddd, J = 30.6, 12.4, 6.9 Hz, 9H) , 2.11 (m, 4H) , 1.78–1.61 (m, 2H) , 1.57 (ddd, J = 20.2, 13.4, 6.5 Hz, 19H) , 1.46-1.23 (m, J = 14.5, 7.3 Hz, 34H) , 0.94 –0.84 (m, 12H) . MS: 880.6 m / z [M+H] .

[0511] Compound YZL474:

[0512] It was synthesized in 19%yield using the similar method employed for Compound YZL473.

[0513] 1H NMR (500 MHz, Chloroform-d) δ 4.15 (t, J = 7.5 Hz, 4H) , 4.05 –3.92 (m, 2H) , 3.57 (td, J =7.5, 5.0 Hz, 2H) , 3.40 (dtd, J = 17.0, 12.4, 3.0 Hz, 2H) , 3.32 –3.13 (m, 3H) , 2.85 (t, J = 7.6 Hz, 2H) , 2.67 (dtd, J = 19.0, 12.5, 1.6 Hz, 2H) , 2.55 –2.45 (m, 1H) , 2.38 –2.32 (m, 6H) , 2.16 –2.03 (m, 2H) , 1.86 –1.77 (m, 2H) , 1.77 –1.70 (m, 6H) , 1.67 –1.46 (m, 10H) , 1.46 –1.37 (m, 8H) , 1.37 –1.31 (m, 8H) , 1.31 –1.25 (m, 6H) , 1.25 –1.07 (m, 6H) , 0.89 (t, J = 7.9 Hz, 12H) . LCMS: m / z =852.6 [M+H] +.

[0514] Compound YZL475

[0515] It was synthesized in 39%yield using the similar method employed for Compound YZL473.

[0516] 1H NMR (500 MHz, Chloroform-d) δ 4.15 (t, J = 7.4 Hz, 4H) , 3.90 (t, J = 3.4 Hz, 1H) , 3.64 –3.51 (m, 5H) , 3.38 –3.24 (m, 2H) , 3.07 (td, J = 12.3, 1.6 Hz, 1H) , 2.93 (td, J = 12.4, 1.9 Hz, 1H) , 2.89 –2.79 (m, 3H) , 2.49 –2.32 (m, 13H) , 2.26 –2.07 (m, 2H) , 2.05 –1.94 (m, 1H) , 1.85 –1.79 (m, 2H) , 1.79 –1.68 (m, 9H) , 1.68 –1.60 (m, 4H) , 1.60 –1.40 (m, 15H) , 1.40 –1.30 (m, 4H) , 1.30 –1.27 (m, 9H) , 1.27 –1.19 (m, 5H) , 1.10 (dddd, J = 20.8, 15.7, 11.8, 5.2 Hz, 4H) , 1.00 (qt, J = 13.0, 2.4 Hz, 1H) , 0.89 (t, J = 7.9 Hz, 12H) . LCMS: m / z =908.6 [M+H] +

[0517] Compound YZL476

[0518] It was synthesized in 28%yield using the similar method employed for Compound YZL473.

[0519] 1H NMR (500 MHz, Chloroform-d) δ 4.15 (t, J = 7.1 Hz, 4H) , 3.57 (td, J = 7.1, 5.0 Hz, 2H) , 3.52 –3.44 (m, 2H) , 2.85 (t, J = 7.1 Hz, 2H) , 2.77 (t, J = 7.0 Hz, 4H) , 2.65 (t, J = 7.1 Hz, 4H) , 2.45 –2.39 (m, 5H) , 2.39 –2.31 (m, 7H) , 1.82 –1.58 (m, 16H) , 1.49 (dp, J = 14.4, 7.1 Hz, 8H) , 1.37 –1.22 (m, 37H) , 0.93 –0.85 (m, 12H) . LCMS: m / z =936.7 [M+H] +

[0520] Compound YZL418:

[0521] It was prepared from intermediate e’a nd 3-aminopropan-1-ol using similar methods of the synthesis of compound YZL473 to provide YZL418 (220mg, 44%) as pale yellow oil. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.45 (t, J = 7.6 Hz, 1H) , 4.26 (t, J = 7.0 Hz, 1H) , 4.15 (t, J = 7.5 Hz, 4H) , 3.57 –3.40 (m, 5H) , 3.33 (td, J = 12.3, 1.6 Hz, 1H) , 3.21 –3.03 (m, 3H) , 2.98 –2.87 (m, 5H) , 2.74 (td, J = 12.3, 1.5 Hz, 1H) , 2.42 (t, J = 7.5 Hz, 6H) , 2.36 –2.23 (m, 1H) , 1.82 –1.63 (m, 9H) , 1.64 –1.11 (m, 37H) , 0.89 (t, J = 7.8 Hz, 12H) . MS: 866.5 m / z [M+H] .

[0522] Compound YZL419:

[0523] It was prepared from intermediate e’ (2 eq) and 2-aminoethan-1-ol (1 eq) using similar methods of the synthesis of compound YZL473 to provide YZL419 (282mg, 45%) as pale yellow oil. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.45 (t, J = 7.6 Hz, 1H) , 4.27 (t, J = 6.9 Hz, 1H) , 4.15 (t, J = 7.5 Hz, 4H) , 3.62 –3.40 (m, 4H) , 3.23 –3.03 (m, 3H) , 2.98 –2.86 (m, 5H) , 2.75 (td, J = 12.3, 1.6 Hz, 1H) , 2.55 (t, J = 7.2 Hz, 2H) , 2.42 (t, J = 7.6 Hz, 4H) , 2.35 –2.23 (m, 1H) , 1.74 (p, J = 7.6 Hz, 7H) , 1.62 –1.53 (m, 2H) , 1.49 (dp, J = 15.5, 7.6 Hz, 12H) , 1.43 –1.35 (m, 2H) , 1.38 –1.21 (m, 15H) , 1.24 –1.11 (m, 2H) , 0.89 (t, J = 7.8 Hz, 12H) . MS: 838.4m / z [M+H] .

[0524] Compound YZL422:

[0525] It was prepared from intermediate e’ , f’a nd 3-aminopropan-1-ol using similar methods of the synthesis of compound YZL473 to provide compound YZL422 (420mg, 45%) as pale yellow oil. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 5.50 (t, J = 4.0 Hz, 1H) , 4.40 (t, J = 6.9 Hz, 1H) , 4.15 (t, J = 7.5 Hz, 5H) , 3.46 (td, J = 7.4, 5.0 Hz, 2H) , 3.38 –3.30 (m, 1H) , 3.20 –2.99 (m, 6H) , 2.98 –2.87 (m, 4H) , 2.72 (td, J = 12.3, 3.4 Hz, 1H) , 2.55 (d, J = 3.8 Hz, 2H) , 2.42 (t, J = 7.5 Hz, 7H) , 1.84 –1.61 (m, 11H) , 1.64 –1.46 (m, 11H) , 1.49 –1.33 (m, 7H) , 1.37 –1.09 (m, 19H) , 0.89 (t, J = 7.8 Hz, 12H) . MS: 834.6 m / z [M+H] .

[0526] Compound YZL423:

[0527] It was prepared from intermediate e’ , g’a nd 2-aminoethan-1-ol using similar methods of the synthesis of compound YZL473 to provide compound YZL423 (320mg, 41%) as pale yellow oil. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.53 –4.41 (m, 2H) , 4.30 (dtd, J = 25.5, 12.3, 2.4 Hz, 2H) , 3.99 (dtd, J = 31.0, 11.9, 3.9 Hz, 2H) , 3.33 –3.21 (m, 2H) , 3.11 –2.86 (m, 6H) , 2.54 –2.34 (m, 2H) , 2.17 –2.02 (m, 2H) , 2.01 –1.82 (m, 6H) , 1.85 –1.70 (m, 3H) , 1.69 (dddd, J = 14.5, 9.1, 4.4, 2.3 Hz, 3H) , 1.66 –1.33 (m, 14H) , 1.36 –1.24 (m, 9H) , 1.28 –1.18 (m, 6H) , 1.22 –1.03 (m, 6H) , 0.89 (t, J = 7.8 Hz, 12H) . MS: 816.6 m / z [M+H] .

[0528] Compound YZL428:

[0529] It was prepared from intermediate d’a nd 2-aminoethan-1-ol using similar methods of the synthesis of compound YZL473 to provide compound YZL428 (220mg, 21%) as pale yellow oil. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.15 (s, 2H) , 4.15 (dd, J = 12.3, 2.6 Hz, 2H) , 3.78 (q, J =6.5, 5.6 Hz, 2H) , 3.58 (td, J = 7.1, 5.0 Hz, 2H) , 3.34 –2.98 (m, 7H) , 2.64 –2.52 (m, 3H) , 2.46 –2.35 (m, 7H) , 2.35 (q, J = 4.9, 4.3 Hz, 5H) , 1.93 –1.61 (m, 9H) , 1.64 –1.47 (m, 7H) , 1.49 –1.42 (m, 4H) , 1.45 –1.31 (m, 2H) , 1.29 (tdd, J = 16.1, 8.3, 3.1 Hz, 8H) , 1.26 –1.05 (m, 5H) , 0.89 (t, J = 7.9 Hz, 12H) . MS: 866.6 m / z [M+H] .

[0530] Compound YZL429:

[0531] It was prepared from intermediate d’a nd 4-aminobutan-1-ol using similar methods of the synthesis of compound YZL473 to provide compound YZL429 (120mg, 21%) as pale yellow oil. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.15 (t, J = 4.6 Hz, 4H) , 4.11 –3.94 (m, 3H) , 3.77 (td, J =12.6, 2.0 Hz, 1H) , 3.49 –3.38 (m, 3H) , 3.37 –3.29 (m, 2H) , 3.10 –2.98 (m, 2H) , 2.54 (dd, J =12.6, 5.8 Hz, 1H) , 2.46 –2.31 (m, 14H) , 2.29 –2.06 (m, 3H) , 2.00 –1.78 (m, 4H) , 1.82 –1.55 (m, 11H) , 1.58 –1.38 (m, 15H) , 1.30 (dtdd, J = 16.5, 8.8, 6.3, 2.7 Hz, 11H) , 0.89 (t, J = 7.9 Hz, 12H) . MS: 894.6 m / z [M+H] .

[0532] Compound YZL434:

[0533] It was prepared from intermediate e’ , f’a nd 3-aminopropan-1-ol using similar methods of the synthesis of compound YZL422 to provide compound YZL434 (410mg, 45%) as pale yellow oil. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 5.42 (t, J = 4.9 Hz, 1H) , 4.43 (t, J = 7.0 Hz, 1H) , 4.15 (t, J = 7.5 Hz, 4H) , 3.57 (td, J = 7.5, 5.0 Hz, 2H) , 3.32 –3.13 (m, 4H) , 3.09 –2.99 (m, 1H) , 2.95 (d, J = 7.0 Hz, 2H) , 2.90 –2.77 (m, 4H) , 2.67 (s, 0H) , 2.63 (d, J = 3.5 Hz, 1H) , 2.55 (d, J =4.9 Hz, 2H) , 2.42 (t, J = 7.6 Hz, 4H) , 1.88 –1.74 (m, 4H) , 1.75 (d, J = 7.5 Hz, 4H) , 1.75 –1.54 (m, 4H) , 1.49 (dp, J = 15.6, 7.8 Hz, 12H) , 1.43 –1.00 (m, 19H) , 0.89 (t, J = 7.8 Hz, 12H) . MS: 820.6 m / z [M+H] .

[0534] Compound YZL451:

[0535] It was prepared from intermediate d’ , h’a nd 3-aminopropan-1-ol using similar methods  of the synthesis of compound YZL422 to provide compound YZL451 (550mg, 55%) as pale yellow oil. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.44 –4.35 (m, 2H) , 4.17 –4.00 (m, 2H) , 3.90 –3.75 (m, 2H) , 3.46 –3.36 (m, 2H) , 3.12 –3.03 (m, 2H) , 3.06 –2.79 (m, 4H) , 2.78 –2.68 (m, 2H) , 2.29 –2.16 (m, 2H) , 2.14 –2.03 (m, 2H) , 2.00 –1.70 (m, 6H) , 1.73 –1.52 (m, 7H) , 1.56 –1.33 (m, 12H) , 1.37 –1.27 (m, 2H) , 1.30 –1.16 (m, 4H) , 1.19 –0.99 (m, 2H) , 0.89 (td, J = 7.9, 5.0 Hz, 12H) . MS: 788.6 m / z [M+H] .

[0536] Compound YZL424:

[0537] It was prepared from intermediate d’ , j’a nd 4-aminobutan-1-ol using similar methods of the synthesis of compound YZL422 to provide compound YZL424 (285mg, 35%) as pale yellow oil. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.57 (t, J = 7.0 Hz, 1H) , 4.33 (td, J = 9.1, 3.7 Hz, 1H) , 4.14 –3.96 (m, 2H) , 3.58 –3.34 (m, 4H) , 3.28 –3.13 (m, 2H) , 3.12 –3.02 (m, 2H) , 2.76 –2.61 (m, 3H) , 2.49 –2.32 (m, 3H) , 2.08 –1.99 (m, 2H) , 1.90 –1.48 (m, 16H) , 1.44 –1.16 (m, 46H) , 1.16 –0.98 (m, 2H) , 0.95 –0.82 (m, 12H) . MS: 834.6 m / z [M+H] .

[0538] Compound YZL425:

[0539] It was prepared from intermediate d’ , i’a nd 4-aminobutan-1-ol using similar methods of the synthesis of compound ZL22 to provide compound ZL25 (360mg, 52%) as pale yellow oil. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.57 (t, J = 7.0 Hz, 1H) , 4.23 (t, J = 7.5 Hz, 2H) , 4.15 (t, J = 7.5 Hz, 2H) , 3.46 (td, J = 7.4, 5.0 Hz, 2H) , 3.24 (td, J = 12.4, 2.9 Hz, 1H) , 3.07 (ddd, J = 10.8, 4.4, 1.4 Hz, 2H) , 2.95 (d, J = 7.0 Hz, 2H) , 2.85 (t, J = 8.0 Hz, 2H) , 2.49 –2.39 (m, 7H) , 1.94 (p, J = 8.0 Hz, 2H) , 1.89 –1.79 (m, 1H) , 1.78 –1.62 (m, 6H) , 1.52 (ddp, J = 38.5, 15.6, 7.5 Hz, 12H) , 1.42 –1.15 (m, 26H) , 0.98 –0.78 (m, 9H) . MS: 750.5 m / z [M+H] .

[0540] Compound YZL449:

[0541] It was synthesized in 29%yield from intermediate d’a nd k’ using the similar method  employed for Compound YZL422. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.50 (td, J = 12.1, 3.7 Hz, 1H) , 4.25 (t, J = 7.0 Hz, 1H) , 4.17 (dd, J = 12.3, 7.0 Hz, 1H) , 4.04 (tdd, J = 12.4, 5.5, 2.8 Hz, 1H) , 3.96 –3.87 (m, 1H) , 3.80 (td, J = 12.5, 4.0 Hz, 1H) , 3.68 –3.41 (m, 3H) , 3.40 –3.14 (m, 3H) , 2.98 (td, J = 12.6, 2.0 Hz, 1H) , 2.82 –2.65 (m, 2H) , 2.63 (dt, J = 12.4, 3.1 Hz, 1H) , 2.53 (td, J =12.1, 3.7 Hz, 1H) , 2.28 (tdd, J = 12.5, 8.1, 2.3 Hz, 2H) , 2.22 –1.95 (m, 6H) , 1.95 –1.64 (m, 9H) , 1.64 –0.97 (m, 23H) , 0.89 (t, J = 7.8 Hz, 12H) . MS: 862.64m / z [M+H] .

[0542] Compound YZL489:

[0543] It was synthesized in 21%yield using the similar method employed for Compound YZL449.

[0544] 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.45 (t, J = 7.0 Hz, 1H) , 4.23 (t, J = 7.4 Hz, 2H) , 4.15 (t, J = 7.4 Hz, 2H) , 3.57 (td, J = 7.5, 5.1 Hz, 2H) , 3.36 –3.27 (m, 1H) , 3.21 (td, J = 12.5, 1.4 Hz, 1H) , 3.04 –2.92 (m, 3H) , 2.85 (t, J = 7.8 Hz, 4H) , 2.64 (td, J = 12.5, 3.6 Hz, 1H) , 2.42 (t, J =7.4 Hz, 4H) , 1.99 –1.85 (m, 3H) , 1.76 (dp, J = 15.2, 7.6 Hz, 7H) , 1.66 –1.40 (m, 16H) , 1.38 (p, J = 2.8 Hz, 2H) , 1.37 –1.26 (m, 18H) , 1.26 –1.16 (m, 4H) , 1.16 –1.02 (m, 4H) , 0.89 (t, J = 7.9 Hz, 9H) . LCMS: m / z =778.5 [M+H] +.

[0545] Compound YZL490:

[0546] It was synthesized in 33%yield using the similar method employed for Compound YZL449.

[0547] LCMS: m / z =764.5 [M+H] +.

[0548] 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.23 (t, J = 7.4 Hz, 2H) , 4.15 (t, J = 7.4 Hz, 2H) ,  3.91 (t, J = 5.9 Hz, 1H) , 3.57 (td, J = 7.6, 4.9 Hz, 2H) , 3.44 (tt, J = 12.0, 2.8 Hz, 2H) , 2.85 (t, J =7.7 Hz, 4H) , 2.54 (d, J = 1.8 Hz, 1H) , 2.40 –2.31 (m, 4H) , 2.12 –2.00 (m, 1H) , 1.99 –1.82 (m, 4H) , 1.82 –1.69 (m, 7H) , 1.63 –1.39 (m, 14H) , 1.39 –1.21 (m, 22H) , 1.21 –1.03 (m, 4H) , 0.89 (t, J = 6.0 Hz, 9H) .

[0549] Compound YZL493

[0550] It was synthesized in 22%yield using the similar method employed for Compound YZL449.

[0551] 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.35 (t, J = 6.9 Hz, 1H) , 4.23 (t, J = 7.5 Hz, 2H) , 4.15 (t, J = 4.6 Hz, 2H) , 3.68 –3.54 (m, 3H) , 3.07 (td, J = 12.4, 3.7 Hz, 1H) , 2.98 –2.91 (m, 2H) , 2.91 –2.81 (m, 5H) , 2.56 (td, J = 12.5, 2.7 Hz, 1H) , 2.42 (t, J = 5.3 Hz, 4H) , 1.94 (tt, J = 7.6, 5.6 Hz, 2H) , 1.86 –1.78 (m, 2H) , 1.78 –1.70 (m, 6H) , 1.70 –1.60 (m, 2H) , 1.60 –1.52 (m, 5H) , 1.52 –1.46 (m, 7H) , 1.46 –1.39 (m, 3H) , 1.39 –1.34 (m, 3H) , 1.34 –1.30 (m, 6H) , 1.30 –1.18 (m, 15H) , 1.00 (qt, J = 12.8, 2.7 Hz, 1H) , 0.89 (t, J = 7.9 Hz, 9H) . LCMS: m / z =778.5 [M+H] +.

[0552] Compound YZL494

[0553] It was synthesized in 38%yield using the similar method employed for Compound YZL449.

[0554] 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.23 (t, J = 7.5 Hz, 2H) , 4.15 (t, J = 7.5 Hz, 2H) , 3.87 –3.81 (m, 1H) , 3.61 –3.51 (m, 3H) , 3.17 (td, J = 12.4, 1.4 Hz, 1H) , 2.96 –2.81 (m, 5H) , 2.65 (td, J = 11.9, 4.7 Hz, 1H) , 2.45 –2.31 (m, 8H) , 2.18 (qdd, J = 12.4, 4.5, 2.1 Hz, 1H) , 1.94 (p, J =8.0 Hz, 2H) , 1.76 (dp, J = 15.3, 7.6 Hz, 7H) , 1.65 –1.48 (m, 8H) , 1.48 –1.39 (m, 4H) , 1.39 –1.33 (m, 5H) , 1.29 (dddd, J = 19.6, 8.8, 5.1, 3.4 Hz, 20H) , 1.23 –1.10 (m, 3H) , 0.89 (t, J = 6.0 Hz, 9H) . LCMS: m / z =779.6 [M+H] +.

[0555] Compound YZL497

[0556] It was synthesized in 19%yield using the similar method employed for Compound  YZL449.

[0557] 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.34 (t, J = 7.1 Hz, 1H) , 4.23 (t, J = 7.6 Hz, 2H) , 4.15 (t, J = 7.5 Hz, 2H) , 3.61 –3.45 (m, 3H) , 3.27 (td, J = 12.2, 1.3 Hz, 1H) , 2.95 (d, J = 7.0 Hz, 2H) , 2.85 (t, J = 7.7 Hz, 4H) , 2.74 (td, J = 12.3, 4.3 Hz, 1H) , 2.60 (td, J = 12.2, 4.6 Hz, 1H) , 2.45 –2.39 (m, 4H) , 2.17 –2.05 (m, 1H) , 1.94 (p, J = 7.9 Hz, 2H) , 1.76 (dp, J = 15.3, 7.6 Hz, 7H) , 1.68 –1.54 (m, 3H) , 1.54 –1.48 (m, 7H) , 1.47 (d, J = 1.9 Hz, 3H) , 1.44 (dt, J = 10.8, 2.1 Hz, 4H) , 1.42 –1.32 (m, 6H) , 1.32 –1.22 (m, 19H) , 1.22 –1.07 (m, 3H) , 0.89 (t, J = 7.9 Hz, 9H) . LCMS: m / z =778.5 [M+H] +.

[0558] Compound YZL498

[0559] It was synthesized in 39%yield using the similar method employed for Compound YZL449.

[0560] 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.23 (t, J = 7.5 Hz, 2H) , 4.15 (t, J = 7.5 Hz, 2H) , 3.92 (t, J = 6.7 Hz, 1H) , 3.57 (td, J = 7.6, 4.9 Hz, 2H) , 3.48 –3.39 (m, 1H) , 3.01 (td, J = 12.4, 1.4 Hz, 1H) , 2.85 (t, J = 7.8 Hz, 4H) , 2.74 –2.64 (m, 1H) , 2.55 (td, J = 12.1, 4.6 Hz, 1H) , 2.46 –2.32 (m, 8H) , 2.22 –2.07 (m, 1H) , 1.94 (p, J = 7.9 Hz, 2H) , 1.76 (dp, J = 15.3, 7.7 Hz, 6H) , 1.64 –1.53 (m, 1H) , 1.57 –1.38 (m, 15H) , 1.38 –1.26 (m, 20H) , 1.26 –1.15 (m, 8H) , 1.11 (dddd, J = 21.7, 12.8, 6.4, 3.9 Hz, 2H) , 0.89 (t, J = 7.9 Hz, 9H) . LCMS: m / z =792.6 [M+H] +.

[0561] Compound YZL479:

[0562] It was synthesized in 42%yield using the similar method employed for Compound YZL449.

[0563] YZL 479;

[0564] 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.18 –4.11 (m, 4H) , 3.57 (td, J = 7.1, 5.5 Hz, 2H) ,  2.92 –2.82 (m, 4H) , 2.76 –2.59 (m, 4H) , 2.52 –2.32 (m, 14H) , 2.26 (dt, J = 16.8, 6.9 Hz, 4H) , 1.82 –1.58 (m, 17H) , 1.49 (dp, J = 14.3, 7.1 Hz, 8H) , 1.37 –1.23 (m, 32H) , 0.94 –0.84 (m, 12H) . LCMS: m / z =926.7 [M+H] +.

[0565] Compound YZL480

[0566] It was synthesized in 33%yield using the similar method employed for Compound YZL449.

[0567] 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.18 –4.11 (m, 4H) , 3.57 (td, J = 7.1, 5.5 Hz, 2H) , 2.92 –2.82 (m, 4H) , 2.76 –2.59 (m, 4H) , 2.52 –2.32 (m, 14H) , 2.26 (dt, J = 16.8, 6.9 Hz, 4H) , 1.82 –1.58 (m, 18H) , 1.49 (dp, J = 14.4, 7.1 Hz, 8H) , 1.37 –1.22 (m, 37H) , 0.94 –0.84 (m, 12H) . LCMS: m / z =964.7 [M+H] +.

[0568] Compound YZL491

[0569] It was synthesized in 19%yield using the similar method employed for Compound YZL449.

[0570] 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.44 (td, J = 12.1, 2.8 Hz, 1H) , 4.25 –4.10 (m, 1H) , 3.96 –3.81 (m, 1H) , 3.63 –3.33 (m, 6H) , 3.33 –3.19 (m, 3H) , 3.03 –2.78 (m, 4H) , 2.72 –2.59 (m, 2H) , 2.53 –2.42 (m, 2H) , 2.06 –1.91 (m, 2H) , 1.88 –1.80 (m, 2H) , 1.80 –1.68 (m, 5H) , 1.68 –1.64 (m, 3H) , 1.64 –1.61 (m, 2H) , 1.61 –1.46 (m, 4H) , 1.46 –1.43 (m, 1H) , 1.43 –1.00 (m, 35H) , 0.89 (t, J = 7.9 Hz, 9H) . LCMS: m / z =964.5 [M+H] +.

[0571] Compound YZL495

[0572] It was synthesized in 25%yield using the similar method employed for Compound YZL449.

[0573] 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.53 (td, J = 12.0, 3.8 Hz, 1H) , 4.24 (ddt, J = 12.1, 8.8, 3.5 Hz, 1H) , 3.89 (td, J = 12.5, 2.5 Hz, 1H) , 3.62 –3.45 (m, 4H) , 3.22 (dtd, J = 37.4, 12.6, 2.4 Hz, 2H) , 3.03 –2.94 (m, 2H) , 2.83 (dd, J = 12.4, 7.0 Hz, 1H) , 2.75 –2.62 (m, 3H) , 2.62 –2.41 (m, 4H) , 2.26 (td, J = 12.4, 3.6 Hz, 1H) , 2.09 –1.98 (m, 3H) , 1.98 –1.78 (m, 2H) , 1.78 –1.69 (m, 2H) , 1.69 –1.54 (m, 5H) , 1.54 –1.08 (m, 39H) , 0.89 (t, J = 7.9 Hz, 9H) . LCMS: m / z =764.5 [M+H] +.

[0574] Compound YZL499

[0575] It was synthesized in 26%yield using the similar method employed for Compound YZL449.

[0576] 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 5.04 (ddt, J = 12.3, 10.3, 2.5 Hz, 1H) , 4.50 –4.32 (m, 1H) , 4.09 –3.96 (m, 1H) , 3.92 –3.78 (m, 1H) , 3.57 –3.44 (m, 3H) , 3.43 –3.14 (m, 4H) , 3.02 (dd, J = 12.3, 7.0 Hz, 1H) , 2.85 –2.73 (m, 3H) , 2.70 –2.56 (m, 2H) , 2.46 –2.22 (m, 3H) , 2.10 –1.99 (m, 3H) , 1.99 –1.86 (m, 2H) , 1.86 –0.95 (m, 44H) , 0.89 (t, J = 7.9 Hz, 9H) . LCMS: m / z =764.5 [M+H] +.

[0577] Compound YZL 701

[0578] It was synthesized in 39%yield using the similar method employed for Compound YZL449.

[0579] 1H NMR (500 MHz, Chloroform-d) δ 4.15 (td, J = 7.1, 3.9 Hz, 4H) , 3.50 –3.39 (m, 4H) , 2.88 (dd, J = 12.4, 7.0 Hz, 2H) , 2.66 (ddd, J = 30.6, 12.4, 6.9 Hz, 4H) , 2.52 –2.32 (m, 18H) , 1.78 –1.61 (m, 15H) , 1.57 (ddd, J = 20.2, 13.4, 6.5 Hz, 1H) , 1.46 (dd, J = 14.5, 7.3 Hz, 5H) , 1.37 –1.22 (m, 38H) , 0.94 –0.84 (m, 12H) . MS: 951.6 m / z [M+H] +.

[0580] Compound YZL 702

[0581] It was synthesized in 44%yield using the similar method employed for Compound YZL449.

[0582] 1H NMR (500 MHz, Chloroform-d) δ 4.18 –4.11 (m, 4H) , 3.46 (td, J = 7.0, 5.4 Hz, 2H) , 2.88 (dd, J = 12.1, 6.8 Hz, 2H) , 2.76 –2.59 (m, 4H) , 2.52 –2.32 (m, 16H) , 2.26 (dt, J = 16.8, 6.9 Hz, 4H) , 1.79 –1.42 (m, 30H) , 1.37 –1.24 (m, 28H) , 0.94 –0.84 (m, 12H) . MS: 923.5 m / z [M+H] +.

[0583] Compound YZL 703

[0584] It was synthesized in 45%yield using the similar method employed for Compound YZL449.

[0585] 1H NMR (500 MHz, Chloroform-d) δ 4.16 –3.96 (m, 4H) , 3.53 (dq, J = 10.4, 5.3 Hz, 2H) , 3.11 (dd, J = 12.3, 7.0 Hz, 1H) , 3.05 –2.91 (m, 5H) , 2.83 –2.68 (m, 3H) , 2.62 (td, J = 12.5, 3.1 Hz, 1H) , 2.57 –2.43 (m, 3H) , 2.29 –2.18 (m, 2H) , 2.14 –2.05 (m, 1H) , 1.93 –1.79 (m, 4H) , 1.78 –1.67 (m, 1H) , 1.63 –1.46 (m, 4H) , 1.38 (tdd, J = 11.2, 6.2, 2.9 Hz, 5H) , 1.27 (tdd, J = 9.9, 7.0, 3.7 Hz, 19H) , 0.95 –0.79 (m, 9H) . MS: 789.3 m / z [M+H] +.

[0586] Compound YZL 704

[0587] It was synthesized in 25%yield using the similar method employed for Compound YZL449.

[0588] 1H NMR (500 MHz, Chloroform-d) δ 4.15 (td, J = 7.1, 3.9 Hz, 4H) , 3.57 (td, J = 7.1, 5.5 Hz, 2H) , 3.44 (p, J = 7.0 Hz, 2H) , 2.92 –2.82 (m, 4H) , 2.66 (ddd, J = 30.6, 12.4, 6.9 Hz, 4H) , 2.52 –2.32 (m, 15H) , 1.82 –1.65 (m, 9H) , 1.68 –1.58 (m, 8H) , 1.49 (dp, J = 14.3, 7.1 Hz, 9H) , 1.37 – 1.22 (m, 38H) , 0.94 –0.84 (m, 12H) . MS: 937.6 m / z [M+H] +.

[0589] Compound YZL 705

[0590] It was synthesized in 37%yield using the similar method employed for Compound YZL449.

[0591] 1H NMR (500 MHz, Chloroform-d) δ 4.15 (td, J = 7.1, 3.9 Hz, 4H) , 3.58 (td, J = 7.1, 5.6 Hz, 2H) , 3.44 (p, J = 7.0 Hz, 2H) , 2.88 (dd, J = 12.4, 7.0 Hz, 2H) , 2.66 (ddd, J = 30.6, 12.4, 7.0 Hz, 4H) , 2.55 (t, J = 7.1 Hz, 2H) , 2.47 –2.32 (m, 14H) , 1.79 –1.69 (m, 4H) , 1.70 –1.58 (m, 9H) , 1.49 (dp, J = 14.3, 7.1 Hz, 8H) , 1.37 –1.22 (m, 38H) , 0.94 –0.84 (m, 12H) . MS: 922.6 m / z [M+H] +.

[0592] Example 2:

[0593] Materials and Methods:

[0594] 1. Nanoparticle Formulation

[0595] LNPs were formulated by mixing an aqueous phase containing nucleic acid with an ethanol phase containing lipids and excipients using a microfluidic chip device as previously described (Chen D, et al. (2012) Rapid discovery of potent siRNA-containing lipid nanoparticles enabled by controlled microfluidic formulation. J Am Chem Soc 134 (16) : 6948–6951) . Specifically, the ethanol phase contained a mixture of an ionizable lipid, 1, 2-Dioctadecanoyl-sn-glycero-3-phophocholine (DSPC) , cholesterol, and 1, 2-dimyristoyl-rac-glycero-3-methoxypolyethylene glycol-2000 (DMG-PEG2000) . The molar ratio of ionizable lipid / DSPC / Chol / DMG-PEG2000 was 50 / 10 / 38.5 / 1.5. The ethanol phase was prepared by solubilizing a mixture. The aqueous phase was prepared in 25 mM citrate buffer with RNA. The resulting LNPs were dialyzed against buffer contained 50 mM Tris, 45 mM NaCl, 5% (w / v) sucrose, pH 7.5 (TSS) in a 30,000 MWCO cassette at room temperature for 2 hours and then extruded through a 0.22μm sterile filter. The final LNP was stored at -80 ℃ until further use. ALC-0315 and LP01 are commercial lipids that exhibit favorable performance characteristics.

[0596] 2. LNP characterization

[0597] LNP particle diameter and polydispersity were measured using dynamic light scattering (DLS) . Dynamic Light Scattering ( "DLS" ) is used to determine the average particle size and polydispersity index ( "PDI" ) of LNP samples. Average particle size and polydispersity are measured by dynamic light scattering (DLS) using a Malvern Zetasizer DLS instrument. Dilute LNP samples in 1x PBS at volumetric ratios of 1: 99 prior to testing. Measure the mean hydrodynamic diameter of each sample by reporting average particle size along with PDI. Zeta potential of the LNP is also measured by Malvern Zetasizer. Samples are diluted at volumetric ratios of 1: 19 in 10 mM NaCl prior to measurement.

[0598] A fluorescence-based assay ( ThermoFisher Scientific) is used to determine  the encapsulation efficiency (EE (%) ) , which is calculated as (Total RNA -Free RNA)  / Total RNA. LNP samples are diluted with 1x TE buffer containing 1%Triton-X 100 to a proper concentration to determine total RNA or 1x TE buffer to determine free RNA. Standard curves are prepared by utilizing the starting RNA solution used to make the formulations according to the manufacturer's instructions) .  stain is then added to each of the standards and samples and allowed stain to incubate for approximately 5 minutes at room temperature, in the absence of light. A Tecan INFINITE 200 PRO is used to read the samples with excitation and emission wavelength at 480 nm, 520 nm respectively. Total RNA and free RNA are calculated from the appropriate standard curves after subtracting the fluorescence value of the reagent blank from that of each of the samples.

[0599] Typically, when preparing LNPs, encapsulation was >80%, particle size was <150 nm, and PDI was < 0.2.

[0600] The values for average particle size, polydispersity, and %EE are reported in Table 1-3, for various LNP compositions.

[0601] Table 1: Summary of LNP Formulation Data for mice

[0602] Table 2: Summary of LNP Formulation Data for PCH and NHP

[0603] Table 3: Summary of LNP Formulation Data for rats

[0604] Table 4: The sgRNA in this invention

[0605] Table 5: The Cas9-coding DNA sequences and the corresponding RNA

[0606] The mRNA used in the examples is N1-methyl-pseudouridine modified of the uracil. The ALC-0315 and LP01 in different LNPs come from distinct batches.

[0607] 3. In vitro LNP delivery

[0608] The primary cynomolgus liver hepatocytes (TPCS, CCH-100CYS-PQ) were cultured under the manufacturer’s protocol. Cells were seeded in 96-well plates at a density of 30,000 cells per well. After 24 hours, cells were treated with LNPs with 6.25 nM. After 72 hours transfection, cells were washed with PBS and genomic DNA was extracting using QuickExtract DNA Extraction Solution (Epicentre, QE09050) following the manufacturer's recommended protocol.

[0609] LNPs were formulated with in vitro transcribed Cas9 mRNA (SEQ ID NO. 5) and chemically modified sgRNA (targeting NHP TTR) (SEQ ID NO. 1) as described in Example 2. Details for these formulations are provided in Table 2, including average particle size, polydispersity, and encapsulation efficiency. As shown in Fig. 2A-2C, in vitro editing was observed for each formulation. LNP formulations comprising Lipid YZL410 (LNP018) , YZL411 (LNP019) , YZL412 (LNP020) , YZL413 (LNP021) , YZL414 (LNP022) , YZL415 (LNP023) , YZL416 (LNP024) , YZL417 (LNP025) , YZL424 (LNP026) , YZL425 (LNP027) , YZL426 (LNP028) , YZL427 (LNP029) , YZL430 (LNP030) , YZL431 (LNP031) , YZL432 (LNP032) , YZL433 (LNP033) , YZL439 (LNP034) , YZL449 (LNP035) , YZL450 (LNP036) , YZL452 (LNP037) , YZL453 (LNP038) , YZL455 (LNP039) , YZL456 (LNP040) , YZL457 (LNP041) , YZL457 (LNP041) , YZL458 (LNP042) , YZL459 (LNP043) , YZL460 (LNP044) , YZL418 (LNP107) , YZL419 (LNP108) , YZL422 (LNP109) , YZL423 (LNP110) , YZL428 (LNP111) , YZL429 (LNP112) , YZL474 (LNP201) , YZL475 (LNP202) , YZL476 (LNP203) , YZL479 (LNP204) , YZL480 (LNP205) , YZL497 (LNP206) , YZL498 (LNP207) , YZL499 (LNP208) , YZL500 (LNP209) , YZL489 (LNP210) , YZL490 (LNP211) and YZL501 (LNP212) successfully delivered Cas9 mRNA and edited TTR.

[0610] These results demonstrated delivery of CRISPR / Cas9 cargo to a cynomolgus liver hepatocytes using LNPs with new lipids is promising in vitro.

[0611] 4. Animal experiments

[0612] All mice were purchased from Charles River Labs. For in vivo nanoparticle screens, 6- week-old female BALB / C mice were injected intravenously via the tail vein with LNPs at a dose of 0.3 mg / kg. At 168 hours post-dose, all animals were euthanized for necropsy. Assessment of clinical signs, body weight, organ weights and histopathology were performed. Liver was cut into small slices, and genomic DNA was extracting using TIANamp Genomic DNA kit following the manufacturer's recommended protocol.

[0613] LNPs were formulated with in vitro transcribed Cas9 mRNA (SEQ ID NO. 5) and chemically modified sgRNA (targeting mouse TTR) (SEQ ID NO. 2) as described in Example 2. Details for these formulations are provided in Table 1, including average particle size, polydispersity, and encapsulation efficiency. The animals were euthanized 7 days following the dose in each group. As shown in Fig. 1A-1C, in vivo editing (approximately 50%editing -68%editing) was observed in the livers of animals that received LNPs targeting TTR for each formulation. LNP formulations comprising lipid YZL410 (LNP001) , YZL411 (LNP002) , YZL412 (LNP003) , YZL413 (LNP004) , YZL414 (LNP005) , YZL415 (LNP006) , YZL416 (LNP007) , YZL417 (LNP008) , YZL424 (LNP009) , YZL425 (LNP010) , YZL426 (LNP011) , YZL427 (LNP012) , YZL430 (LNP013) , YZL431 (LNP014) , YZL432 (LNP015) , YZL433 (LNP016) , YZL418 (LNP101) , YZL419 (LNP102) , YZL422 (LNP103) , YZL423 (LNP104) , YZL428 (LNP105) , YZL429 (LNP106) , YZL479 (LNP214) and YZL480 (LNP215) successfully delivered Cas9 mRNA to liver and edited TTR.

[0614] These results indicate that these LNPs using new lipids have great delivery efficiency of CRISPR / Cas9 cargo in vivo, even saturated editing effect at very low doses.

[0615] LNPs were formulated with in vitro transcribed Cas9 mRNA (SEQ ID NO. 5) and chemically modified sgRNA (targeting NHP TTR) (SEQ ID NO. 1) as described in Example 2. Details for these formulations are provided in Table 2, including average particle size, polydispersity, and encapsulation efficiency. Likewise, LNPs targeted NHP TTR demonstrated robust and sustainable reduction of cynomolgus monkey serum TTR protein from in vivo non-human primary (NHP) studies (data not shown) . For in vivo screens, cynomolgus monkeys were injected intravenously via the vein with LNPs at a dose of 2 mg / kg. For in vivo editing, liver tissue was collected at 14 days and 28 days post-dose through biopsy with the guidance of ultrasound. Liver was cut into small slices, and genomic DNA was extracting using TIANamp Genomic DNA kit following the manufacturer's recommended protocol. And Blood was collected and the serum was isolated as indicated every 7 days post-dose. As shown in Fig. 3A-3C, in vivo editing was observed in the livers of animals that received LNPs targeting TTR for each formulation. LNP formulations comprising Lipid YZL410 (LNP018) , YZL411 (LNP019) , YZL412 (LNP020) , YZL413 (LNP021) , YZL414 (LNP022) , YZL415 (LNP023) , YZL416 (LNP024) , YZL417 (LNP025) , YZL424 (LNP026) , YZL425 (LNP027) , YZL426 (LNP028) , YZL427 (LNP029) , YZL430 (LNP030) , YZL431 (LNP031) , YZL432 (LNP032) , YZL433 (LNP033) , YZL439 (LNP034) , YZL449 (LNP035) , YZL450 (LNP036) , YZL452 (LNP037) , YZL453 (LNP038) , YZL455 (LNP039) , YZL456 (LNP040) , YZL457 (LNP041) , YZL457 (LNP041) , YZL458 (LNP042) , YZL459 (LNP043) , YZL460 (LNP044) , YZL418 (LNP107) , YZL419 (LNP108) , YZL423 (LNP109) , YZL428 (LNP111) , YZL429 (LNP112) , YZL479 (LNP217) and YZL480 (LNP218) successfully delivered Cas9 mRNA to liver and edited TTR. Even the delivery efficiency of individual samples is promising, more than 40%.

[0616] These results indicate that these LNPs using new lipids have great delivery efficiency of CRISPR / Cas9 cargo in NHP.

[0617] LNPs were formulated with in vitro transcribed Cas9 mRNA (SEQ ID NO. 5) and chemically modified sgRNA (targeting rat TTR) (SEQ ID NO. 3) as described in Example 2. Details for these formulations are provided in Table 3, including average particle size, polydispersity, and encapsulation efficiency. All rats were purchased from Charles River Labs. Female Sprague-Dawley rats ranging from 6–8 weeks of age were used. LNP was dosed at 2.5 mg / kg in a dose volume of 7 mL / kg body weight injected intravenously via the tail vein. At 18 hours and 168 hours post-dose, aspartate aminotransferase (AST) , alanine aminotransferase (ALT) and other blood biochemical items were assessed in blood plasma using the Cobas c701 analyser (Roche GmbH, Mannheim, Germany) . At 168 hours post-dose, all animals were euthanized for necropsy. Assessment of clinical signs, body weight, organ weights and histopathology were performed. As shown in Fig. 4A and 4B, Fig. 5A and 5B, Fig 6A and 6B, ALT and AST were detected in the serum of animals that received LNPs targeting TTR for each formulation. AST and ALT activity was significantly increased in LNP-treated mice, when compared to negative control animals (TSS) . But at 18 hours post-dose, ALT and AST were lower in LNP046, LNP047, LNP048, LNP049, LNP050 and LNP051 treated animals when compared to LNP045-treated rats, which LNP045 was the positive control using the commercial lipid ALC-0315. And LNP113 also had lower ALT and AST than LNP114 at 18 hours post-dose. The ALT and AST levels of these LNP215 and LNP216 were relatively low. ALT and AST returned to normal 7 days later. This data show that the lipid YZL412, YZL425, YZL427, YZL449, YZL452, YZL453, YZL428, YZL479 and YZL480 had lower liver acute toxicity than ALC-0315, and the acute liver damage was manageable and could be repaired 7 days later.

[0618] These results indicate that LNPs using new lipid showed better safety compared to previous lipid.

[0619] 5. PCR Amplification

[0620] All samples were amplified and prepared for sequencing using a two-step, nested PCR. More specifically, 1 μL of primers (5 μM for Final Reverse / Forward) were added to 5 μL of Kapa HiFi 2X master mix (Roche) , and 4 μL template DNA / water. This first PCR reaction was run for 20 cycles. The second PCR, to add Nextera XT chemistry, indices, and i5 / i7 adapter regions was ran for 5–10 cycles and used the product from ‘PCR 1’a s template. Dual-indexed samples were run on a 2%agarose gel to ensure that PCR reaction occurred before being pooled and gel purified.

[0621] 6. Transthyretin (TTR) ELISA analysis used in animal studies

[0622] Blood was collected and the serum was isolated as indicated. The total NHP TTR serum levels were determined using a human Prealbumin (Transthyretin) ELISA Kit (Abcam, Cat. ab231920) according to manufacture protocol. Briefly, sera were serial diluted with kit sample diluent to a final dilution of 300,000-fold. 100 μL of the prepared standard curve or diluted serum samples were added to the ELISA plate, incubated for 30 minutes at room temperature then washed 3 times with provided wash buffer. 100 μL of detection antibody was then added to each well and incubated for 20 minutes at room temperature followed by 3 washes. 100 μL of substrate is added then incubated for 10 minutes at room temperature before the addition of 100 μL stop solution. The absorbance of the contents was measured on the INFINITE 200 PRO plate reader with analysis using SoftmaxPro version 7.0 software. Serum TTR levels were quantitated off the standard curve using 4 parameters logistic fit and expressed as μg / mL of serum.

[0623] 7. Deep Sequencing

[0624] PCR samples were purified by AMPure XP beads. Final library QC was conducted using the Agilent Bioanalyzer 2100. Illumina deep sequencing was conducted on an Illumina MiniSeqTM. Primers were designed based on Nextera XT adapter sequences.

[0625] 8. Data Analysis

[0626] Sequencing results were processed using a custom python-based tool to extract raw barcode counts for each tissue. These raw counts were then normalized with an R script prior to further analysis. Correlation analyses were run assuming a Gaussian distribution in order to obtain Pearson correlation coefficients. R2 values (0-1) were computed by squaring Pearson correlation coefficients.

Claims

1.A compound of Formula (I)  or its N-oxide, a pharmaceutically acceptable salt, isomer or prodrug thereof,whereinR1 is hydrogen; phenyl; 3-to 7-membered cycloaliphatic; 3-to 7-membered heterocyclyl comprising 1-3 heteroatoms independently selected from nitrogen, oxygen, and sulfur; 5-to 6-membered monocyclic heteroaryl comprising 1-4 heteroatoms independently selected from nitrogen, oxygen, and sulfur; 8-to 10-membered bicyclic heteroaryl comprising 1-4 heteroatoms independently selected from nitrogen, oxygen, and sulfur; -OR’; or wherein the phenyl, cycloaliphatic, 3-to 7-membered heterocyclyl, 5-to 6-membered monocyclic heteroaryl, 8-to 10-membered bicyclic heteroaryl are optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of halide, hydroxy, or thiol;R’ is selected from hydrogen, C1-C8 alkyl, C2-C8 alkenyl, C2-C8 alkynyl, wherein the C1-C8 alkyl, the C2-C8 alkenyl and the C2-C8 alkynyl are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C6 alkyl, cycloalkyl, aryl, halide, hydroxy, or thiol;R2, R3, R4, and R5 are each independently selected from hydrogen, C1-C18 alkyl, C2-C18 alkenyl, C2-C18 alkynyl, -S-C3-13 alkyl, and -CH2-S-C3-13 alkyl; wherein the C1-C18 alkyl, the C2-C18 alkenyl, the C2-C18 alkynyl, and the C3-13 alkyl motif are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C6 alkyl, cycloalkyl, aryl, halide, hydroxy, or thiol;R9, R10 and R11 are each independently selected from a hydrogen, C1-C5 alkyl, C2-C5 alkenyl, C2-C5 alkynyl, or -C (=O) R8; wherein the C1-C5 alkyl, C2-C5 alkenyl, C2-C5 alkynyl are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C6 alkyl, cycloalkyl, aryl, halide, hydroxy, or thiol;R8 is selected from C1-C5 alkyl, C2-C5 alkenyl and C2-C5 alkynyl;X1 is selected from a bond, -S-, -O-, -S (O) 2-, -OS (O) 2-, -S (O) 2O-, -OS (O) 2O-, -OS (O) 2N (R12) -, - (R12) NS (O) 2O-, -N (R12) S (O) 2N (R13) -, -C (=O) O-, -OC (=O) -, -OC (=O) O-, -OC (=S) O-, -SC (=O) O-, -OC (=O) S-, -OC (=O) N (R12) -, - (R12) NC (=O) O-, -OC (=S) N (R12) -, - (R12) NC (=S) O-, -SC (=O) N (R12) -, or - (R12) NC (=O) S-;R12 and R13 are each independently selected from hydrogen, C1-C5 alkyl, C2-C5 alkenyl, C2-C5 alkynyl, -C (=O) R8; wherein the C1-C5 alkyl, C2-C5 alkenyl, C2-C5 alkynyl are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C6 alkyl, cycloalkyl, aryl, halide, hydroxy, or thiol;X2 and X3 are each independently selected from -C (=O) O-, -OC (=O) -, -OC (=S) O-, -SC (=O) O-, -OC (=O) S-, -OC (=O) O-, -C (=O) S-, -SC (=O) -;L0 and L1 are each independently selected from a bond, C1-C8 alkylene, C2-C8 alkenylene or C2-C8 alkynylene; wherein C1-C8 alkylene, C2-C8 alkenylene and C2-C8 alkynylene are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of halide, hydroxy, or thiol;L2 and L3 are each independently selected from a bond, C1-C18 alkylene, C2-C18 alkenylene, C2-C18 alkynylene, wherein the C1-C18 alkylene, the C2-C18 alkenylene and the C2-C18 alkynylene are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C6 alkyl, cycloalkyl, aryl, halide, hydroxy, or thiol.2.A compound of Formula (II) : or its N-oxide, a pharmaceutically acceptable salt, isomer or prodrug thereof,wherein R1 is selected from -OR’, wherein R’ is selected from hydrogen or C1-C8 alkyl;R’ is selected from hydrogen or C1-C8 alkyl, wherein the C1-C8 alkyl are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of halide, hydroxy, or thiol;R2, R3, R4, and R5 are each independently selected from hydrogen, C5-C18 alkyl, C5-C18 alkenyl, -S-C3-13 alkyl, and -CH2-S-C3-13 alkyl; wherein the C5-C18 alkyl, C5-C18 alkenyl and C3-C13 alkyl motif are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C6 alkyl, cycloalkyl, aryl, halide, hydroxy, or thiol;R9, R10 and R11 are each independently selected from R9, R10 and R11 are independently selected from hydrogen or linear C1 alkyl.R8 is selected from C1-C5 alkyl, C2-C5 alkenyl and C2-C5 alkynyl;X1 is selected from a bond, -S-or -O-;X2 and X3 are each independently selected from -C (=O) O-, -OC (=O) -, -OC (=S) O-, -SC (=O) O-, -OC (=O) S-, -OC (=O) O-, -C (=O) S-, -SC (=O) -;L0 and L1 are each independently selected from a bond or C1-C8 alkylene; wherein the C1-C8 alkylene is optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of halide, hydroxy, or thiol;L2, L3, L4 and L5 are each independently selected from a bond, C1-C18 alkylene or C2-C18 alkenylene, wherein the C1-C18 alkylene, the C2-C18 alkenylene are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C6 alkyl, cycloalkyl, aryl, halide, hydroxy, or thiol.3.The compound of claim 1 or 2, where in at least one of X2 and X3 is -OC (=O) S-or -SC (=O) O-.4.The compound of any one of claims 1-3, wherein R1 is -OR’, wherein R’ is selected from hydrogen or C1-C8 alkyl.5.The compound of any one of claims 1-4, wherein R1 is -OR’, wherein R’ is hydrogen.6.The compound of any one of the preceding claims, wherein R1 is  R9, R10 and R11 are each independently selected from hydrogen or C1-C5 alkyl.7.The compound of any one of the preceding claims, wherein R1 is  R9, R10 and R11 are independently selected from hydrogen or linear C1-C3 alkyl.8.The compound of any one of the preceding claims, wherein R1 is selected from  R9, R10 and R11 are independently selected from hydrogen or linear C1 alkyl.9.The compound of any one of the preceding claims, wherein L0 is selected from a bond or C1-C8 alkylene.10.The compound of any one of the preceding claims, wherein L0 is a linear C1-C5 alkylene.11.The compound of any one of the preceding claims, wherein L0 is selected from a linear C4 alkylene, a linear C3 alkylene or a linear C2 alkylene.12.The compound of any one of the preceding claims, wherein L0 is a bond.13.The compound of any one of the preceding claims, wherein L1 is selected from a bond or C1-C8 alkylene.14.The compound of any one of the preceding claims, wherein L1 is a linear C1-C5 alkylene.15.The compound of any one of the preceding claims, wherein L1 is selected from a linear C4 alkylene, a linear C3 alkylene or a linear C2 alkylene.16.The compound of any one of the preceding claims, wherein L1 is a bond.17.The compound of any one of the preceding claims, wherein L2, L3 are independently selected from a bond or C3-C18 alkylene.18.The compound of any one of the preceding claims, wherein L2, L3 are independently a bond.19.The compound of any one of the preceding claims, wherein L2, L3 are independently C3-C10 alkylene.20.The compound of any one of the preceding claims, wherein L2, L3 are independently C5-C8 alkylene.21.The compound of any one of the preceding claims, wherein L2, L3 are independently C7 alkylene.22.The compound of any one of the preceding claims, wherein L2, L3 are independently C6 alkylene.23.The compound of any one of the preceding claims, wherein L4, L5 are independently selected from a bond or C1-C5 alkylene.24.The compound of any one of the preceding claims, wherein L4, L5 are independently a bond.25.The compound of any one of the preceding claims, wherein L4, L5 are independently C1 alkylene, C2 alkylene or C3 alkylene.26.The compound of any one of the preceding claims, wherein X1 is a bond.27.The compound of any one of the preceding claims, wherein X2 and X3 are independently selected from -OC (=O) S-, -SC (=O) O-, -C (=O) O-, -OC (=O) -, or -OC (=O) O-; and at least one of X2 and X3 is selected from -OC (=O) S-or -SC (=O) O-.28.The compound of any one of the preceding claims, wherein X2 and X3 are independently selected from -OC (=O) S-or -SC (=O) O-.29.The compound of any one of the preceding claims, wherein X3 is selected from -OC (=O) S-or -SC (=O) O-; and X2 is selected from -OC (=O) -or -C (=O) O-.30.The compound of any one of the preceding claims, wherein R2 and R3 are independently selected from hydrogen, C5-C12 alkyl, -S-C3-13 alkyl, or -CH2-S-C3-13 alkyl.31.The compound of any one of the preceding claims, wherein R2 and R3 are independently C10 alkyl, C9 alkyl, C8 alkyl, C7 alkyl, C6 alkyl, C5 alkyl, or C4 alkyl.32.The compound of any one of the preceding claims, wherein R4 and R5 are each independently selected from hydrogen, C5-C12 alkyl.33.The compound of any one of the preceding claims, wherein R4 and R5 are independently C10  alkyl, C9 alkyl, C8 alkyl, C7 alkyl, C6 alkyl, C5 alkyl, or C4 alkyl.34.The compound of any one of the preceding claims, wherein R2, R3, R4 and R5 are unbranched.35.The compound of any one of the preceding claims, wherein R4 and R5 are independently -S-C3-13 alkyl; optionally, R4 and R5 are independently -S- (CH2) 5CH3.36.The compound of any one of the preceding claims, wherein R2 and R3 are independently -S-C3-13 alkyl; optionally, R4 and R5 are independently -S- (CH2) 5CH3.37.The compound of any one of the preceding claims, wherein R3 and R5 are independently -CH2-S-C3-13 alkyl; optionally, R3 and R5 are independently -CH2S- (CH2) 8CH3, -CH2-S- (CH2) 7CH3, -CH2-S- (CH2) 6CH3, -CH2S- (CH2) 5CH3, -CH2S- (CH2) 4CH3, or -CH2S- (CH2) 3CH3.38.The compound of any one of the preceding claims, wherein R2 and R4 are independently -S-C3-13 alkyl; optionally, R2 and R4 are independently -S- (CH2) 8CH3, -S- (CH2) 7CH3, -S- (CH2) 6CH3, -S- (CH2) 5CH3, -S- (CH2) 4CH3, or -S- (CH2) 3CH3.39.A compound of Formula (III) or its N-oxide, a pharmaceutically acceptable salt, isomer or prodrug thereof,whereinR2, R3, R4 and R5 are each independently selected from hydrogen, C1-C12 alkyl, C2-C12 alkenyl, C2-C12 alkynyl or -S- (CH2) 2-10CH3;X1 is a bond;X2 and X3 are each independently selected from -C (=O) O-, -OC (=O) -, -OC (=S) O-, -SC (=O) O-, -OC (=O) S-, -OC (=O) O-, -C (=O) S-, -SC (=O) -; and at least one of X2 and X3 is selected from -OC (=O) S-or -SC (=O) O-;L1 or L0 are independently selected from a bond or C1-C8 alkylene;L2 and L3 are independently C3-C10 alkylene;L4 and L5 are independently selected from a bond, or C1-3 alkylene.40.A compound of Formula (IV) or its N-oxide, a pharmaceutically acceptable salt, isomer or prodrug thereof,whereinR1 is -OH or R2, R3, R4 and R5 are each independently selected from hydrogen, C1-C12 alkyl, C2-C12 alkenyl, C2-C12 alkynyl or -S- (CH2) 2-10CH3;R9, R10 and R11 are each independently selected from hydrogen, C1-C5 alkyl or -C (=O) R8;R8 is C1-C5 alkyl;X2 is selected from -C (=O) O-, -OC (=O) -, or -OC (=O) O-;L1 is C1-C8 alkylene;L2 and L3 are independently C3-C10 alkylene;L4 and L5 are independently selected from a bond, or C1-3 alkylene.41.A compound of Formula (V)  or its N-oxide, a pharmaceutically acceptable salt, isomer or prodrug thereof,whereinR1 is -OH or R2, R3, R4 and R5 are each independently selected from hydrogen, C1-C12 alkyl, C2-C12 alkenyl, C2-C12 alkynyl or -S- (CH2) 2-10CH3;R9, R10 and R11 are each independently selected from hydrogen, C1-C5 alkyl or -C (=O) R8;R8 is C1-C5 alkyl;X2 is selected from -C (=O) O-, -OC (=O) -, -OC (=O) O-, -SC (=O) O-or -OC (=O) S-;L1 is C1-C8 alkylene;L2 and L3 are independently C3-C10 alkylene;L4 and L5 are independently selected from a bond, or C1-3 alkylene.42.A compound of Formula (VI)  or its N-oxide, a pharmaceutically acceptable salt, isomer or prodrug thereof,whereinR1 is -OH, or R2, R3, R4 and R5 are each independently selected from hydrogen, C1-C12 alkyl, C2-C12 alkenyl, C2-C12 alkynyl or -S- (CH2) 2-10CH3;R9, R10 and R11 are each independently selected from hydrogen, C1-C5 alkyl or -C (=O) R8;R8 is C1-C5 alkyl;X1 is a bond;L1 is C1-C8 alkylene;L2 and L3 are independently C3-C10 alkylene;L4 and L5 are independently selected from a bond or C1-3 alkylene.43.The compound of any one of the preceding claims 39-42, wherein the R1 is  R9, R10 and R11 are independently selected from hydrogen or linear C1-3 alkyl.44.The compound of any one of the preceding claims 39-43, wherein L0 is a bond.45.The compound of any one of the preceding claims 39-43, wherein L0 is a linear C2 alkylene.46.The compound of any one of the preceding claims 39-43, wherein L0 is a linear C4 alkylene.47.The compound of any one of the preceding claims 39-43, wherein L0 is a linear C3 alkylene.48.The compound of any one of the preceding claims 39-47, wherein L1 is a bond.49.The compound of any one of the preceding claims 39-47, wherein L1 is a linear C2 alkylene.50.The compound of any one of the preceding claims 39-47, wherein L1 is a linear C4 alkylene.51.The compound of any one of the preceding claims 39-47, wherein L1 is a linear C3 alkylene.52.The compound of any one of the preceding claims 39-51, wherein L2, L3 are independently C5-C8 alkylene.53.The compound of any one of the preceding claims 39-51, wherein L2, L3 are independently C6 alkylene.54.The compound of any one of the preceding claims 39-53, wherein L4 and L5 are independently a bond.55.The compound of any one of the preceding claims 39-53, wherein L4 and L5 are independently C1 alkylene.56.The compound of any one of the preceding claims 39-53, wherein L4 and L5 are independently C2 alkylene.57.A compound of Formula (VII) : L0 and L1 are each independently a bond or C1-C5 alkylene, wherein the C1-C5 alkylene is optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of halide, hydroxy, or thiol;X1 is selected from a bond, -S-or -O-;X2, X3 are independently selected from -C (=O) O-, -OC (=O) -, -OC (=O) O-, -OC (=O) S-, or -SC (=O) O-;L2 and L3 are each independently selected from a bond, C3-C9 alkylene, wherein the C3-C9 alkylene is optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C3 alkyl, halide, hydroxy, or thiol;L4 and L5 are each independently selected from a bond, C1-C5 alkylene, wherein the C1-C5 alkylene is optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C3 alkyl, halide, hydroxy, or thiol;R4 is selected from C1-C18 alkyl, C2-C18 alkenyl; wherein the C1-C18 alkyl and the C2-C18 alkenyl are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C3 alkyl, halide, hydroxy, or thiol;wherein the L6, L7, L10 and L11 are each independently a bond;R2, R3, R5 and R6 are each independently selected from C1-C18 alkyl or C2-C18 alkenyl; wherein the C1-C18 alkyl and the C2-C18 alkenyl are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C3 alkyl, halide, hydroxy, or thiol.58.A compound of Formula (VIII) : or its N-oxide, a pharmaceutically acceptable salt, isomer or prodrug thereof,whereinL0 and L1 are each independently a bond or C1-C5 alkylene;X1 is a bond;X2, X3 are independently selected from -C (=O) O-, -OC (=O) -, -OC (=O) O-, -OC (=O) S-, or -SC (=O) O-;L2 and L3 are each independently C3-C9 alkylene;L4 and L5 are each independently C1-C5 alkylene;R4 is selected from C1-C18 alkyl, or C2-C18 alkenyl;L6, L7, L10 and L11 are each independently a bond;R2, R3, R5 and R6 are each independently selected from C1-C18 alkyl or C2-C18 alkenyl.59.The compound of claim 57 or 58, wherein L0 is a bond and L1 is C1-C5 alkylene.60.The compound of any one of the claims 57-59, wherein X2, X3 are independently selected from -C (=O) O-, -OC (=O) -or -OC (=O) O-.61.The compound of any one of the claims 57-60, wherein L2 and L3 are each independently C4-C8 alkylene.62.The compound of any one of the claims 57-61, wherein L4 and L5 are each independently C1-C3 alkylene.63.The compound of any one of the claims 57-62, wherein R4 is selected from L10 and L11 are each independently a bond; R5 and R6 are each independently selected from C1-C18 alkyl or C2-C18 alkenyl.64.A compound of Formula (IX) : or its N-oxide, a pharmaceutically acceptable salt, isomer or prodrug thereof,whereinL0 and L1 are each independently a bond or C1-C5 alkylene, wherein the C1-C5 alkylene is optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of halide, hydroxy, or thiol;X1 is selected from a bond, -S-or -O-;X2, X3 are independently selected from -C (=O) O-, -OC (=O) -, -OC (=O) O-, -OC (=O) S-, or -SC (=O) O-;L2 and L3 are each independently selected from a bond, C3-C8 alkylene, wherein the C3-C8 alkylene is optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C3 alkyl, halide, hydroxy, or thiol;L4 and L5 are each independently selected from a bond, C1-C5 alkylene, wherein the C1-C5 alkylene is optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C3 alkyl, halide, hydroxy, or thiol;R4 is selected from C1-C18 alkyl, C2-C18 alkenyl; wherein the C1-C18 alkyl and the C2-C18 alkenyl are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C3 alkyl, halide, hydroxy, or thiol;wherein the L6, L7, L10 and L11 are each independently a bond;R2, R3, R5 and R6 are each independently selected from C1-C18 alkyl or C2-C18 alkenyl; wherein the C1-C18 alkyl and the C2-C18 alkenyl are each optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of C1-C3 alkyl, halide, hydroxy, or thiol.65.A compound of Formula (X) : or its N-oxide, a pharmaceutically acceptable salt, isomer or prodrug thereof,whereinL0 and L1 are each independently a bond or C1-C5 alkylene;X1 is a bond;X2, X3 are independently selected from -C (=O) O-, -OC (=O) -, -OC (=O) O-, -OC (=O) S-, or -SC (=O) O-;L2 and L3 are each independently C3-C8 alkylene;L4 and L5 are each independently C1-C5 alkylene;L6, L7, L10 and L11 are each independently a bond;R2, R3, R5 and R6 are each independently selected from C1-C18 alkyl or C2-C18 alkenyl.66.The compound of claim 64 or 65, wherein L0 is a bond and L1 is C1-C5 alkylene.67.The compound of any one of the claims 64-66, wherein X2, X3 are independently selected from -C (=O) O-, -OC (=O) -or -OC (=O) O-.68.The compound of any one of the claims 64-67, wherein L2 and L3 are each independently C5-C8 alkylene.69.The compound of any one of the claims 64-68, wherein L4 and L5 are each independently C1-C3 alkylene.70.The compound of any one of the claims 64-69, wherein R4 is selected from  L10 and L11 are each independently a bond; R5 and R6 are each independently selected from C1-C18 alkyl or C2-C18 alkenyl.71.The compound of any one of the proceeding claims, wherein the compound is selected from: 72.A composition comprising the compound of any one of the preceding claims in a lipid component, preferably, the composition is an LNP composition.73.The composition of claim 72, wherein the lipid component comprises a non-cationic lipid and a PEGylated lipid.74.The composition of claim 72 or 73, wherein the composition further comprises a biologically active agent.75.The composition of claim 74, wherein the biologically active agent comprises a nucleic acid.76.The composition of claim 75, wherein the nucleic acid comprises a sequence encoding a Cas nuclease.77.The composition of claim 75 or 76, wherein the nucleic acid comprises a gRNA.78.The composition of any one of claims 75-77, wherein the nucleic acid comprises a Cas nuclease mRNA and a gRNA.79.A method of delivering a biologically active agent to a cell, comprising contacting the cell with a composition of any one of claims 72-78.80.The method of claim 79, wherein the cell is a liver cell, such as a hepatocyte.81.A method of gene editing, comprising contacting a cell with a composition of any one of claims 72-78.82.A method of cleaving a DNA, comprising contacting a cell with a composition of any one of claims 72-78.

Images