本申請(qǐng)要求于2014年5月28日提交、發(fā)明名稱為“PEPTIDE PHARMACEUTICALS FOR INSULIN RESISTANCE”的第62/004,156號(hào)美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的權(quán)益,其通過(guò)引用以全文并入本文。
背景技術(shù):
日益升高的糖尿病患病率是流行病方面的世界性健康危機(jī),這是患者發(fā)病率和死亡率的主要原因及主要經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。肥胖是2型糖尿病的重要風(fēng)險(xiǎn)因素,并且大約90%的2型糖尿病患者超重或肥胖。肥胖癥是全世界一個(gè)快速增長(zhǎng)的問(wèn)題,并且目前在美國(guó)有超過(guò)65%的成人超重(Hedley,A.A.等人(2004)JAMA 291:2847-2850)。人們需要研發(fā)安全且有效的用于肥胖癥和糖尿病的藥物治療。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本文描述了用于治療或預(yù)防與胰島素抵抗相關(guān)的病癥的組合物及方法,所述病癥包括但不限于肥胖癥、綜合征X、代謝綜合征、胰島素抵抗(insulin resistance)、2型糖尿病、高血壓、心臟保護(hù)、動(dòng)脈粥樣硬化、心肌梗死、β細(xì)胞保護(hù)等。在一些實(shí)施方案中,所述方法包括利用肽和/或蛋白質(zhì)進(jìn)行的預(yù)防性和/或治療性處理。肽和/或蛋白質(zhì)藥物在其用于醫(yī)療時(shí)經(jīng)常會(huì)受到若干限制(Nestor,J.J.,Jr.(2007)Comprehensive Medicinal Chemistry II 2:573-601)——作用持續(xù)時(shí)間短、生物利用度低和缺乏受體亞型選擇性。另外,肽和/或蛋白質(zhì)在制劑中不穩(wěn)定,經(jīng)常會(huì)發(fā)生聚集。
本文描述了某些經(jīng)共價(jià)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)(例如,GLP-1、胰高血糖素、有關(guān)類似物等),其允許在施用所述經(jīng)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)時(shí)達(dá)到更長(zhǎng)的作用持續(xù)時(shí)間和/或提高的生物利用度。這類經(jīng)共價(jià)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)適于預(yù)防和/或治療與肥胖癥、代謝綜合征、胰島素抵抗、2型糖尿病、高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化等相關(guān)的病況。
在一些實(shí)施方案中,本文所描述的經(jīng)共價(jià)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)附接至糖苷表面活性劑。在一個(gè)方面,經(jīng)共價(jià)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)附接至糖苷表面活性劑,其中所述肽和/或蛋白質(zhì)附接至所述表面活性劑中的糖苷,并且該糖苷然后附接至疏水性基團(tuán)。在一些實(shí)施方案中,本文還提供了用于通過(guò)引入表面活性劑來(lái)合成經(jīng)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)(例如,經(jīng)修飾的GLP-1,胰高血糖素,泌酸調(diào)節(jié)肽,胰高血糖素、泌酸調(diào)節(jié)肽或GLP-1的類似物等)的試劑及中間體。
在一些實(shí)施方案中,本文提供了包含共價(jià)附接至肽的表面活性劑X的肽產(chǎn)物,該肽包含連接體氨基酸U和至少一個(gè)其它氨基酸:
其中表面活性劑X為式I的基團(tuán):
其中:
R1a在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地為鍵、H、保護(hù)基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1-C30烷基基團(tuán)、糖、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烷氧基芳基基團(tuán)或者經(jīng)取代或未經(jīng)取代的芳烷基基團(tuán);
R1b、R1c和R1d在每次出現(xiàn)時(shí)各自獨(dú)立地為鍵、H、保護(hù)基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1-C30烷基基團(tuán)、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烷氧基芳基基團(tuán)或者經(jīng)取代或未經(jīng)取代的芳烷基基團(tuán);
W1在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地為-CH2-、-CH2-O-、-(C=O)、-(C=O)-O-、-(C=O)-NH-、-(C=S)-、-(C=S)-NH-或-CH2-S-;
W2為-O-、-CH2-或-S-;
R2在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地為鍵接至U的鍵、H、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1-C30烷基基團(tuán)、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烷氧基芳基基團(tuán)或者經(jīng)取代或未經(jīng)取代的芳烷基基團(tuán)、-NH、-S-、-三唑并-、-NH(C=O)-CH2-、-(CH2)m-馬來(lái)酰亞胺-;
n為1、2或3;且
m為1-10的整數(shù);
所述肽選自式II:
aa1-aa2-aa3-aa4-aa5-aa6-aa7-aa8-aa9-aa10-aa11-aa12-aa13-aa14-aa15-aa16-aa17-aa18-aa19-aa20-aa21-aa22-aa23-aa24-aa25-aa26-aa27-aa28-aa29-aa30-aa31-aa32-aa33-aa34-aa35-aa36-aa37-Z 式II(SEQ.ID.NO.1)
其中:
Z為OH、N-R4-His或-NH-R3,
其中
R3為H、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1-C12烷基,或小于10Da的PEG鏈;且
R4為C2-C10?;鶊F(tuán),例如Ac或Bz;
aa1為His、N-R4-His、pGlu-His或N-R3-His;
aa2為Ser、D-Ser、Ala、Gly、Pro、MePro、Aib、Ac4c或Ac5c;
aa3為Gln或Cit;
aa4為Gly或D-Ala;
aa5為Thr或Ser;
aa6為Phe、Trp、2FPhe、MePhe、2FMePhe或Nal2;
aa7為Thr或Ser;
aa8為Ser或Asp;
aa9為Asp或Glu;
aa10為Tyr、Leu、Met、Nal2、Bip、Bip2EtMeO、Glu、Lys或U;
aa11不存在或?yàn)镾er、Asn、Bip或U;
aa12不存在或?yàn)長(zhǎng)ys、Glu、Ser、Arg或U;
aa13不存在或?yàn)門yr、Gln、Cit或U;
aa14不存在或?yàn)長(zhǎng)eu、Met、Nle、Glu、Lys或U;
aa15不存在或?yàn)锳sp、Glu或U;
aa16不存在或?yàn)镾er、Gly、Glu、Ala、Aib、Ac5c、Lys、Arg或U;
aa17不存在或?yàn)锳rg、hArg、Gln、Glu、Cit、Aib、Ac4c、Ac5c、Lys或U;
aa18不存在或?yàn)锳rg、hArg、Ala、Aib、Ac4c、Ac5c或U;
aa19不存在或?yàn)锳la、Val、Aib、Ac4c、Ac5c或U;
aa20不存在或?yàn)镚ln、Lys、Arg、Cit、Glu、Aib、Ac4c、Ac5c或U;
aa21不存在或?yàn)锳sp、Glu、Leu、Aib、Ac4c、Ac5c或U;
aa22不存在或?yàn)镻he、Trp、Nal2、Aib、Ac4c、Ac5c或U
aa23不存在或?yàn)閂al、Ile、Aib、Ac4c、Ac5c或U;
aa24不存在或?yàn)锳la、Gln、Glu、Cit或U;
aa25不存在或?yàn)門rp、Nal2或U;
aa26不存在或?yàn)長(zhǎng)eu或U;
aa27不存在或?yàn)镸et、Val、Leu、Nle、Lys或U;
aa28不存在或?yàn)锳sn、Lys、Glu、Gln、Cit或U;
aa29不存在或?yàn)門hr、Gly、Aib、Ac4c、Ac5c或U;
aa30不存在或?yàn)長(zhǎng)ys、Aib、Ac4c、Ac5c、Arg或U;
aa31不存在或?yàn)锳rg、Aib、Ac4c、Ac5c或U;
aa32不存在或?yàn)锳sn、Aib、Ac4c、Ac5c或U;
aa33不存在或?yàn)锳rg、Aib、Ac4c、Ac5c或U;
aa34不存在或?yàn)锳sn、Aib、Ac4c、Ac5c或U;
aa35不存在或?yàn)锳sn、Aib、Ac4c、Ac5c或U;
aa36不存在或?yàn)镮le、Aib、Ac4c、Ac5C或U;
aa36不存在或?yàn)锳la、Aib、Ac4c、Ac5C或U;
aa37不存在或?yàn)閁;
U為天然或非天然氨基酸,其包含用于共價(jià)附接至表面活性劑X的官能團(tuán);
其中aa1-aa37中的任意兩個(gè)任選地通過(guò)其側(cè)鏈而環(huán)化以形成內(nèi)酰胺連接;且
條件是aa10-aa37中的一個(gè)或至少一個(gè)為共價(jià)附接至X的連接體氨基酸U。
在一些實(shí)施方案中,n為1。在一些實(shí)施方案中,n為2,且第一糖苷通過(guò)第一糖苷的W2與第二糖苷的OR1b、OR1c或OR1d中的任意一個(gè)之間的鍵附接至第二糖苷。在一些實(shí)施方案中,n為3,且第一糖苷通過(guò)第一糖苷的W2與第二糖苷的OR1b、OR1c或OR1d中的任意一個(gè)之間的鍵附接至第二糖苷,且第二糖苷通過(guò)第二糖苷的W2與第三糖苷的OR1b、OR1c或OR1d中的任意一個(gè)之間的鍵附接至第三糖苷。
在一個(gè)實(shí)施方案中,式I-A化合物為其中X具有以下結(jié)構(gòu)的化合物:
其中:
R1a為H、保護(hù)基、糖、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1-C30烷基基團(tuán),或含甾核的部分;
R1b、R1c和R1d在每次出現(xiàn)時(shí)各自獨(dú)立地為H、保護(hù)基或者經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1-C30烷基基團(tuán);
W1在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地為-CH2-、-CH2-O-、-(C=O)、-(C=O)-O-、-(C=O)-NH-、-(C=S)-、-(C=S)-NH-或-CH2-S-;
W2為-O-、-S-;
R2為鍵、-NH-、-S-、-NH(C=O)-CH2-或-(CH2)m-馬來(lái)酰亞胺-;且
m為1-10。
在另一實(shí)施方案中,式I-A化合物為其中X具有以下結(jié)構(gòu)的化合物:
因此,在上述實(shí)施方案中,R2為鍵。
例如,在上述X結(jié)構(gòu)的示例性實(shí)施方案中,W1為-C(=O)NH-,R2為W1與所述肽內(nèi)氨基酸殘基U(例如,存在于所述肽中的賴氨酸殘基側(cè)鏈中的氨基基團(tuán))之間的鍵。
在又一實(shí)施方案中,式I-A化合物為其中X具有以下結(jié)構(gòu)的化合物:
例如,在上述X結(jié)構(gòu)的示例性實(shí)施方案中,W1為-CH2-,并且R2為X上的烷基連接的馬來(lái)酰亞胺官能團(tuán),且R2附接至所述肽內(nèi)氨基酸殘基U的適宜部分(例如,所述肽的半胱氨酸殘基中的巰基與X上的馬來(lái)酰亞胺形成硫醚)。
在再一實(shí)施方案中,式I-A化合物為其中X具有以下結(jié)構(gòu)的化合物:
其中:
R1a為H、保護(hù)基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1-C30烷基基團(tuán),或含甾核的部分;
R1b、R1c和R1d在每次出現(xiàn)時(shí)各自獨(dú)立地為H、保護(hù)基或者經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1-C30烷基基團(tuán);
W1為-(C=O)-NH-;
W2為-O-;
R2為鍵。
在又一實(shí)施方案中,式I-A化合物為其中X具有以下結(jié)構(gòu)的化合物:
其中:
R1a為經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1-C30烷基基團(tuán);
R1b、R1c和R1d為H;
W1為-(C=O)-NH-;
W2為-O-;且
R2為鍵。
在以上及此處所述的一些實(shí)施方案中,R1a為經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1-C30烷基基團(tuán)。
在以上及此處所述的一些實(shí)施方案中,R1a為經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C6-C20烷基基團(tuán)。
在以上及此處所述的一些實(shí)施方案中,R1a為糖。在一些實(shí)施方案中,該糖為半乳糖。在某些實(shí)施方案中,該糖為α-連接的半乳糖。在其它實(shí)施方案中,該糖為α-連接的吡喃半乳糖、β-連接的吡喃半乳糖、α-連接的呋喃半乳糖或β-連接的呋喃半乳糖。
本文還涉及式I-A中的X具有以下結(jié)構(gòu)的備選實(shí)施方案:
例如,在上述X結(jié)構(gòu)的示例性實(shí)施方案中,W1為-S-,R2為C1-C30烷基基團(tuán),W2為S,R1a為W2與所述肽內(nèi)氨基酸殘基U的適宜部分之間的鍵(例如,所述肽的半胱氨酸殘基中的巰基與X形成硫醚)。
在上述X結(jié)構(gòu)的另一示例性實(shí)施方案中,W1為-O-,R2為C1-C30烷基基團(tuán),W2為O,R1a為W2與所述肽內(nèi)氨基酸殘基U的適宜部分之間的鍵(例如,所述肽的絲氨酸或蘇氨酸殘基中的羥基與X形成醚)。
在上述X結(jié)構(gòu)的另一示例性實(shí)施方案中,W2為-O-,R2為C1-C30烷基基團(tuán),W1為CO,R2為連接至所述肽內(nèi)氨基酸殘基U的適宜部分的間隔基氨基酸結(jié)構(gòu),諸如Glum或Lysm(例如,通過(guò)其γCO連接至所述肽中Lys的ε氨基官能團(tuán)的Glu間隔基,或者通過(guò)其αCO連接至所述肽中Lys的ε氨基官能團(tuán)的Lys)。
在一些實(shí)施方案中,U用于共價(jià)附接至X且為二元(dibasic)天然或非天然氨基酸、包含巰基的天然或非天然氨基酸、包含-N3基團(tuán)的非天然氨基酸、包含炔屬基團(tuán)的非天然氨基酸或者包含-NH-C(=O)-CH2-Br或-(CH2)m-馬來(lái)酰亞胺的非天然氨基酸,其中m為1-10。
在所述肽產(chǎn)物的一些實(shí)施方案中,所述表面活性劑為1-烷基糖苷類別表面活性劑。在所述肽產(chǎn)物的一些實(shí)施方案中,所述表面活性劑通過(guò)酰胺鍵附接至所述肽。
在所述肽產(chǎn)物的一些實(shí)施方案中,表面活性劑X包含1-二十烷基β-D-葡糖醛酸、1-十八烷基β-D-葡糖醛酸、1-十六烷基β-D-葡糖醛酸、1-十四烷基β-D-葡糖醛酸、1-十二烷基β-D-葡糖醛酸、1-癸基β-D-葡糖醛酸、1-辛基β-D-葡糖醛酸、1-二十烷基β-D-二葡糖醛酸、1-十八烷基β-D-二葡糖醛酸、1-十六烷基β-D-二葡糖醛酸、1-十四烷基β-D-二葡糖醛酸、1-十二烷基β-D-二葡糖醛酸、1-癸基β-D-二葡糖醛酸、1-辛基β-D-二葡糖醛酸,或官能化的1-二十烷基β-D-葡萄糖、1-十八烷基β-D-葡萄糖、1-十六烷基β-D-葡萄糖、1-十四烷基β-D-葡萄糖、1-十二烷基β-D-葡萄糖、1-癸基β-D-葡萄糖、1-辛基β-D-葡萄糖、1-二十烷基β-D-麥芽糖苷、1-十八烷基β-D-麥芽糖苷、1-十六烷基β-D-麥芽糖苷、1-十四烷基β-D-麥芽糖苷、1-十二烷基β-D-麥芽糖苷、1-癸基β-D-麥芽糖苷、1-辛基β-D-麥芽糖苷、1-二十烷基β-D-蜜二糖苷、1-十八烷基β-D-蜜二糖苷、1-十六烷基β-D-蜜二糖苷、1-十四烷基β-D-蜜二糖苷、1-十二烷基β-D-蜜二糖苷、1-癸基β-D-蜜二糖苷、1-辛基β-D-蜜二糖苷等,以及相應(yīng)的6’或6’,6羧酸,并且所述肽產(chǎn)物通過(guò)在上述基團(tuán)與所述肽上的基團(tuán)(例如,上述基團(tuán)中的-COOH基團(tuán)與所述肽的氨基)之間形成連接來(lái)制備。在一些實(shí)施方案中,表面活性劑X為1-十四烷基β-D-麥芽糖苷、1-十二烷基β-D-麥芽糖苷、1-癸基β-D-麥芽糖苷、1-辛基β-D-麥芽糖苷、1-二十烷基β-D-蜜二糖苷、1-十八烷基β-D-蜜二糖苷、1-十六烷基β-D-蜜二糖苷、1-十四烷基β-D-蜜二糖苷、1-十二烷基β-D-蜜二糖苷、1-癸基β-D-蜜二糖苷或1-辛基β-D-蜜二糖苷,以及相應(yīng)的6’或6’,6羧酸。在一些實(shí)施方案中,表面活性劑X為1-十四烷基β-D-麥芽糖苷、1-二十烷基β-D-蜜二糖苷、1-十八烷基β-D-蜜二糖苷、1-十六烷基β-D-蜜二糖苷、1-十四烷基β-D-蜜二糖苷、1-十二烷基β-D-蜜二糖苷、1-癸基β-D-蜜二糖苷或1-辛基β-D-蜜二糖苷。
在所述肽產(chǎn)物的一些實(shí)施方案中,U為所述肽的末端氨基酸。在所述肽產(chǎn)物的一些實(shí)施方案中,U為所述肽的非末端氨基酸。在所述肽產(chǎn)物的一些實(shí)施方案中,U為天然D-或L-氨基酸。在所述肽產(chǎn)物的一些實(shí)施方案中,U為非天然氨基酸。在所述肽產(chǎn)物的一些實(shí)施方案中,U選自Lys、Cys、Orn或包含用于共價(jià)附接至表面活性劑X的官能團(tuán)的非天然氨基酸。
在所述肽產(chǎn)物的一些實(shí)施方案中,用于將所述肽共價(jià)附接至表面活性劑X的官能團(tuán)為-NH2、-SH、-OH、-N3、鹵代乙?;?、-(CH2)m-馬來(lái)酰亞胺(其中m為1-10)或炔屬基團(tuán)。
在一些實(shí)施方案中,兩個(gè)不同氨基酸殘基的側(cè)鏈官能團(tuán)經(jīng)連接以形成環(huán)狀內(nèi)酰胺。該連接在兩個(gè)如此連接的殘基上以星號(hào)表示。例如,在一些實(shí)施方案中,Lys*側(cè)鏈與Glu*側(cè)鏈形成環(huán)狀內(nèi)酰胺。在一些實(shí)施方案中,這樣的內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)倒置并且由Glu*和Lys*形成。在一些情形下,已知這樣的內(nèi)酰胺連接穩(wěn)定肽中的α螺旋結(jié)構(gòu)(Condon,S.M.等人(2002)Bioorg Med Chem 10:731-736;Murage,E.N.等人(2008)Bioorg Med Chem 16:10106-12);Murage,E.N.等人(2010)J Med Chem 53:6412-20)。在一些實(shí)施方案中,半胱氨酸殘基可通過(guò)形成二硫化物來(lái)連接,以便實(shí)現(xiàn)類似形式的構(gòu)象限制并且有助于形成螺旋結(jié)構(gòu)(Li,Y.等人(2011)Peptides 32:1400-1407)。在一些實(shí)施方案中,兩個(gè)不同氨基酸殘基的側(cè)鏈官能團(tuán)經(jīng)連接以形成通過(guò)側(cè)鏈疊氮化物與炔烴官能團(tuán)之間的“點(diǎn)擊反應(yīng)(click reaction)鏈而生成的雜環(huán),以便實(shí)現(xiàn)類似形式的構(gòu)象限制及穩(wěn)定化的螺旋構(gòu)象(Le Chevalier Isaad A.等人(2009)J Peptide Sci 15:451-4)。在一些實(shí)施方案中,兩個(gè)不同氨基酸殘基的側(cè)鏈官能團(tuán)經(jīng)連接以通過(guò)利用烯烴復(fù)分解反應(yīng)形成C-C雙鍵,并且可通過(guò)還原為C-C單鍵而進(jìn)一步修飾(Verdine,G.L.和Hilinski,G.J.(2011)Meth Enzymol 503:3-33)。
在一些實(shí)施方案中,包含共價(jià)連接的烷基糖苷的肽產(chǎn)物為經(jīng)共價(jià)修飾的胰高血糖素或其類似物。在一些這樣的實(shí)施方案中,肽產(chǎn)物含有共價(jià)連接的1-O-烷基β-D-葡糖醛酸,并且所述肽為胰高血糖素的類似物。
在一些實(shí)施方案中,包含共價(jià)連接的烷基糖苷的肽產(chǎn)物為經(jīng)共價(jià)修飾的GLP-1或其類似物。在一些這樣的實(shí)施方案中,肽產(chǎn)物包含共價(jià)連接的1-O-烷基β-D-葡糖醛酸,并且所述肽為GLP-1的類似物。
在一些實(shí)施方案中,式I-A的肽產(chǎn)物具有式III-A的結(jié)構(gòu):
aa1-aa2-aa3-aa4-aa5-aa6-aa7-aa8-aa9-aa10-aa11-aa12-aa13-aa14-aa15-aa16-aa17-aa18-aa19-aa20-aa21-aa22-aa23-aa24-aa25-aa26-aa27-aa28-aa29-Z 式III-A(SEQ.ID.NO.2)
其中:
Z為OH或–NH-R3,其中R3為H或C1-C12經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烷基,或小于10Da的PEG鏈;
aa1為His、N-Ac-His、pGlu-His或N-R3-His;
aa2為Ser、Ala、Gly、MePro、Aib、Ac4c或Ac5c;
aa3為Gln或Cit;
aa4為Gly或D-Ala;
aa5為Thr或Ser;
aa6為Phe、Trp、2FPhe、MePhe、2FMePhe或Nal2;
aa7為Thr或Ser;
aa8為Ser或Asp;
aa9為Asp或Glu;
aa10為Tyr、Leu、Met、Nal2、Bip、Bip2EtMeO、Glu、Lys或U(X);
aa11不存在或?yàn)镾er、Asn、Bip或U(X);
aa12不存在或?yàn)長(zhǎng)ys、Glu、Ser、Arg或U(X);
aa13不存在或?yàn)門yr、Gln、Cit或U(X);
aa14不存在或?yàn)長(zhǎng)eu、Met、Nle、Glu、Lys或U(X);
aa15不存在或?yàn)锳sp、Glu或U(X);
aa16不存在或?yàn)镾er、Gly、Glu、Ala、Aib、Ac5c、Lys、Arg或U(X);
aa17不存在或?yàn)锳rg、hArg、Gln、Glu、Lys、Cit、Aib、Ac4c、Ac5c或U(X);
aa18不存在或?yàn)锳rg、hArg、Ala、Aib、Ac4c、Ac5c或U(X);
aa19不存在或?yàn)锳la、Val、Aib、Ac4c、Ac5c或U(X);
aa20不存在或?yàn)镚ln、Lys、Arg、Cit、Glu、Aib、Ac4c、Ac5c或U(X);
aa21不存在或?yàn)锳sp、Glu、Leu、Aib、Ac4c、Ac5c或U(X);
aa22不存在或?yàn)镻he、Trp、Nal2、Aib、Ac4c、Ac5c或U(X);
aa23不存在或?yàn)閂al、Ile、Aib、Ac4c、Ac5c或U(X);
aa24不存在或?yàn)锳la、Gln、Glu、Cit或U(X);
aa25不存在或?yàn)門rp、Nal2或U(X);
aa26不存在或?yàn)長(zhǎng)eu或U(X);
aa27不存在或?yàn)镸et、Val、Leu、Nle、Lys或U(X);
aa28不存在或?yàn)锳sn、Lys、Glu、Gln或U(X);
aa29不存在或?yàn)門hr、Gly、Aib、Ac4c、Ac5c或U(X);
其中aa1-aa29中的任意兩個(gè)任選地通過(guò)其側(cè)鏈而環(huán)化以形成內(nèi)酰胺連接;且
條件是aa10、aa11、aa12、aa16、aa17、aa18、aa19、aa20、aa21、aa22、aa23、aa24、aa25、aa26、aa27、aa28或aa29中的一個(gè)或至少一個(gè)為共價(jià)附接至X的天然或非天然氨基酸U。
在一些實(shí)施方案中,式I-A的肽產(chǎn)物具有式III-A的結(jié)構(gòu):
aa1-aa2-aa3-aa4-aa5-aa6-aa7-aa8-aa9-aa10-aa11-aa12-aa13-aa14-aa15-aa16-aa17-aa18-aa19-aa20-aa21-aa22-aa23-aa24-aa25-aa26-aa27-aa28-aa29-Z 式III-A(SEQ.ID.NO.2)
其中:
Z為OH或–NH-R3,其中R3為H或C1-C12經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烷基,或小于10Da的PEG鏈;
aa1為His;
aa2為Aib;
aa3為Gln;
aa4為Gly;
aa5為Thr;
aa6為Phe;
aa7為Thr;
aa8為Ser;
aa9為Asp;
aa10為Tyr、Glu、Lys或U(X);
aa11為Ser;
aa12為L(zhǎng)ys、Glu;
aa13為Tyr;
aa14為L(zhǎng)eu、Glu、Lys;
aa15為Asp;
aa16為Glu、Lys;
aa17為Gln、Glu或U(X);
aa18為Ala;
aa19為Ala;
aa20為Glu、Lys或U(X);
aa21為Glu;
aa22為Phe;
aa23為Ile;
aa24為Gln、Glu或U(X);
aa25為Trp;
aa26為L(zhǎng)eu;
aa27為L(zhǎng)eu;
aa28為Glu或Gln;
aa29為Thr;
其中aa16與aa20,或aa10與aa14,或aa12與aa16,任選地通過(guò)其側(cè)鏈而環(huán)化以形成內(nèi)酰胺連接;且
條件是aa10、aa17、aa20或aa24中的一個(gè)或至少一個(gè)為共價(jià)附接至X的天然或非天然氨基酸U。
在一些實(shí)施方案中,式I-A的肽產(chǎn)物具有式III-B的結(jié)構(gòu):
His1-aa2-aa3-Gly4-Thr5-aa6-Thr7-Ser8-Asp9-aa10-aa11-aa12-aa13-aa14-aa15-aa16-aa17-aa18-aa19-aa20-aa21-aa22-aa23-aa24-aa25-aa26-aa27-aa28-aa29-aa30-Z 式III-B(SEQ.ID.NO.3)
其中:
Z為OH或–NH-R3;
其中R3為H、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1-C12烷基,或小于10Da的PEG鏈;
aa2為Gly、MePro或Aib;
aa3為Gln或Cit;
aa6為Phe、2FPhe、MePhe、2FMePhe或Nal2;
aa10為Tyr、Nal2、Bip、Bip2EtMeO、Glu、Lys或U(X);
aa11不存在或?yàn)镾er、Asn、Bip或U(X);
aa12不存在或?yàn)長(zhǎng)ys、Glu、Ser或U(X);
aa13不存在或?yàn)門yr、Gln、Cit或U(X);
aa14不存在或?yàn)長(zhǎng)eu、Nle、Glu、Lys或U(X);
aa15不存在或?yàn)锳sp、Glu或U(X);
aa16不存在或?yàn)镾er、Gly、Glu、Ala、Aib、Lys、Arg或U(X);
aa17不存在或?yàn)锳rg、hArg、Gln、Glu、Lys、Cit、Aib或U(X);
aa18不存在或?yàn)锳rg、hArg、Ala、Aib、Ac4c、Ac5c或U(X);
aa19不存在或?yàn)锳la、Aib或U(X);
aa20不存在或?yàn)镚ln、Lys、Arg、Cit、Glu、Aib或U(X);
aa21不存在或?yàn)锳sp、Glu、Leu、Aib或U(X);
aa22不存在或?yàn)镻he或U(X)
aa23不存在或?yàn)閂al、Ile、Aib或U(X);
aa24不存在或?yàn)锳la、Glu、Gln或U(X);
aa25不存在或?yàn)門rp或U(X);
aa26不存在或?yàn)長(zhǎng)eu或U(X);
aa27不存在或?yàn)镸et、Val、Leu、Nle、Lys或U(X);
aa28不存在或?yàn)锳sn、Glu、Gln、Cit或U(X);
aa29不存在或?yàn)門hr、Aib或U(X);
aa30不存在或?yàn)锳rg或U(X);
其中aa1-aa23中的任意兩個(gè)任選地通過(guò)其側(cè)鏈而環(huán)化以形成內(nèi)酰胺連接;且
條件是aa10、aa11、aa12、aa16、aa17、aa18、aa19、aa20、aa21、aa22、aa23、aa24或aa28中的一個(gè)或至少一個(gè)為共價(jià)附接至X的天然或非天然氨基酸U。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,U為本文所述的任何連接體氨基酸。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,aa12為賴氨酸。在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,aa14為亮氨酸。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,aa18為附接至X的賴氨酸殘基。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,aa17為高精氨酸(hArg)殘基。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,aa17為甘氨酸殘基。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,aa2為Aib或Ac4c殘基。在一些實(shí)施方案中,aa2為Aib殘基。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,所述肽包含一個(gè)或多個(gè)Aib殘基。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,所述肽在C末端處包含一個(gè)或多個(gè)Aib殘基。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,肽產(chǎn)物在所述表面活性劑的糖與所述肽中的連接體氨基酸之間包含氨基酸間隔基。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,所述肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-aa2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-aa16-aa17-Ala18-Ala19-aa20-Glu21-Phe22-aa23-aa24-Trp25-Leu26-aa27-aa28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.774),其中
aa2為Gly或Aib;
aa16為Glu、Ser、Ala、Lys或Aib;
aa17為Gln、Glu、Lys或U(X);
aa20為L(zhǎng)ys、Glu或Arg;
aa23為Ile或Val;
aa24為Ala、Gln或U(X);
aa27為Met、Val或Leu;
aa28為Asn、Gln或U(X)。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,所述肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-aa2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-aa16-aa17-Ala18-Ala19-Lys20-Glu21-Phe22-Ile23-Gln24-Trp25-Leu26-Leu27-Asn28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.775),其中
aa2為Gly或Aib;
aa16為Glu、Ala、Aib;
aa17為L(zhǎng)ys或U(X);
aa27為L(zhǎng)eu或Val。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,所述肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-aa2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-aa16-aa17-Arg18-Ala19-aa20-Asp21-Phe22-aa23-aa24-Trp25-Leu26-aa27-aa28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.776)其中
aa2為Gly或Aib;
aa16為Glu、Ser、Ala或Aib;
aa17為Arg、hArg或Gln;
aa20為L(zhǎng)ys或U(X);
aa23為Ile或Val;
aa24為Ala、Gln或U(X);
aa27為L(zhǎng)eu或Val;且
aa28為Asn、Gln或U(X)。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,所述肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-aa2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-aa16-aa17-Arg18-Ala19-aa20-Asp21-Phe22-aa23-aa24-Trp25-Leu26-aa27-aa28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.777)其中
aa2為Gly或Aib;
aa16為Glu、Ser、Ala、Aib;
aa17為Arg、hArg或Gln;
aa20為L(zhǎng)ys或U(X);
aa23為Ile或Val;
aa24為Gln、Ala或U(X);
aa27為L(zhǎng)eu或Val;
aa28為Asn、Gln或U(X)。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,所述肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-aa2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-aa16-aa17-Ala18-Ala19-aa20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω-X)24-Trp25-Leu26-aa27-aa28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.778)其中
aa2為Aib或Gly;
aa16和aa20各自單獨(dú)地為L(zhǎng)ys或Glu,并且通過(guò)它們的側(cè)鏈而環(huán)化以形成內(nèi)酰胺連接;
aa17為Arg、hArg或Gln;
aa27為Met、Val、Leu或Nle;
aa28為Asn或Gln;且
烷基為C8-C20直鏈烷基鏈。
在一些實(shí)施方案中,Lys(N-ω-X)24為L(zhǎng)ys(N-ω-1’-烷基β-D-葡糖醛酸基)。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,所述肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-aa2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-aa16-aa17-Ala18-Ala19-Lys20-Glu21-Phe22-Ile23-Ala24-Trp25-Leu26-Leu27-Asn28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.779)其中
aa2為Aib或Gly;
aa16為Glu、Ala或Aib;
aa17為L(zhǎng)ys或Lys(N-ω-X);
且烷基為C8-C20直鏈烷基鏈。
在一些實(shí)施方案中,aa17為L(zhǎng)ys(N-ω-1’-烷基β-D-葡糖醛酸基)。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,所述肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-aa2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-aa16-aa17-Arg18-Ala19-aa20-Asp21-Phe22-aa23-aa24-Trp25-Leu26-aa27-aa28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.780)其中
aa2為Gly或Aib;
aa16為Glu、Ala、Aib;
aa17為Arg、hArg;
aa20為L(zhǎng)ys或Lys(N-ω-X);
aa23為Ile或Val;
aa24為Gln或Ala;
aa27為L(zhǎng)eu或Val;
aa28為Asn或Gln;
且烷基為C8-C20直鏈烷基鏈。
在一些實(shí)施方案中,aa20為L(zhǎng)ys(N-ω-1’-烷基β-D-葡糖醛酸基)。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,所述肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-aa2-Gln3-Gly4-Thr5-aa6-Thr7-Ser8-Asp9-aa10-aa11-Z;(SEQ.ID.NO.781)其中
aa2為Gly、Aib或MePro;
aa6為Phe、2FPhe、MePhe或2FMePhe;
aa10為Tyr、Nal2、Bip、Bip2Et或Bip2EtMeO;
aa11為L(zhǎng)ys或Lys(N-ω-X);
且烷基為C8-C20直鏈烷基鏈。
在一些實(shí)施方案中,aa11為L(zhǎng)ys(N-ω-1’-烷基β-D-葡糖醛酸基)。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,所述肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-U(X)10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-aa16-aa17-Ala18-Ala19-aa20-Glu21-Phe22-Ile23-aa24-Trp25-Leu26-Leu27-aa28-Thr29-Z;(SEQ.ID.NO.1025)
其中:
Z為OH或-NH-R3,
其中R3為H,或者包含小于10Da的PEG鏈,
aa16和aa20各自單獨(dú)地為L(zhǎng)ys或Glu,并且通過(guò)其側(cè)鏈而環(huán)化以形成內(nèi)酰胺連接;
aa17為Glu或Gln;
aa24為Ala、Glu或Gln;
aa28為Asn或Gln。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,所述肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-aa2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu16-U(X)17-Ala18-Ala19-Lys20-Glu21-Phe22-Ile23-Gln24-Trp25-Leu26-Leu27-aa28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.795)
其中
aa2為Gly或Aib;
aa21為Asn或Gln。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,所述肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-aa16-U(X)17-Ala18-Ala19-aa20-Glu21-Phe22-Ile23-aa24-Trp25-Leu26-Leu27-aa28-Thr29-Z;(SEQ.ID.NO.1026)
其中
Z為OH或-NH-R3,
其中R3為H,或者包含小于10Da的PEG鏈,
aa16和aa20各自單獨(dú)地為L(zhǎng)ys或Glu,并且通過(guò)其側(cè)鏈而環(huán)化以形成內(nèi)酰胺連接;
aa24為Ala、Glu或Gln;
aa28為Asn或Gln。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,所述肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-aa10-Ser11-Lys12-Tyr13-aa14-Asp15-Ser16-aa17-Ala18-Ala19-U(X)20-Glu21-Phe22-Ile23-aa24-Trp25-Leu26-Leu27-aa28-Thr29-Z;(SEQ.ID.NO.1027)
其中:
Z為OH或-NH-R3,
其中R3為H,或者包含小于10Da的PEG鏈,
aa10和aa14各自單獨(dú)地為L(zhǎng)ys或Glu,并且通過(guò)其側(cè)鏈而環(huán)化以形成內(nèi)酰胺連接;
aa17為Glu或Gln;
aa24為Ala、Glu或Gln;
aa28為Asn或Gln。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,所述肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-aa12-Tyr13-Gln14-Asp15-aa16-aa17-Ala18-Ala19-U(X)20-Glu21-Phe22-Ile23-aa24-Trp25-Leu26-Leu27-aa28-Thr29-Z;(SEQ.ID.NO.1028)
其中:
Z為OH或-NH-R3,
其中R3為H,或者包含小于10Da的PEG鏈,
aa12和aa16各自單獨(dú)地為L(zhǎng)ys或Glu,并且通過(guò)其側(cè)鏈而環(huán)化以形成內(nèi)酰胺連接;
aa17為Glu或Gln;
aa24為Ala、Glu或Gln;
aa28為Asn或Gln。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,所述肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-aa16-Gln17-Ala18-Ala19-aa20-Glu21-Phe22-Ile23-U(X)24-Trp25-Leu26-Leu27-aa28-Thr29-Z;(SEQ.ID.NO.1029)
其中
Z為OH或-NH-R3,
其中R3為H或小于10Da的PEG鏈,
aa16和aa20各自單獨(dú)地為L(zhǎng)ys或Glu,并且通過(guò)其側(cè)鏈而環(huán)化以形成內(nèi)酰胺連接;
且aa28為Asn或Gln;
X包含由1-烷基β-D-葡糖苷、1-烷基β-D-麥芽糖苷、1-烷基β-D-蜜二糖苷或相應(yīng)的α糖苷等制備的葡糖醛酸基類別部分,并且其中烷基為C8-C20直鏈烷基鏈。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,所述肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω-X)24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-Z;(SEQ.ID.NO.797)
其中
Z為OH或-NH-R3,
aa16和aa20通過(guò)其側(cè)鏈而環(huán)化以形成內(nèi)酰胺連接;
且X包含由1-烷基β-D-葡糖苷、1-烷基β-D-麥芽糖苷、1-烷基β-D-蜜二糖苷或相應(yīng)的α糖苷等制備的葡糖醛酸基類別部分,并且其中烷基為C8-C20直鏈烷基鏈。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,所述肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω(1-十二烷基β-D-葡糖醛酸基))24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.601)
其中
Glu*16和Lys*20通過(guò)其側(cè)鏈而環(huán)化以形成內(nèi)酰胺連接。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,所述肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω(1-十四烷基β-D-葡糖醛酸基))24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.602)
其中
Glu*16和Lys*20通過(guò)其側(cè)鏈而環(huán)化以形成內(nèi)酰胺連接。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,所述肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω(1-十六烷基β-D-葡糖醛酸基))24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.603)
其中
Glu*16和Lys*20通過(guò)其側(cè)鏈而環(huán)化以形成內(nèi)酰胺連接。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,所述肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω(1-十八烷基β-D-葡糖醛酸基))24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.604)
其中
Glu*16和Lys*20通過(guò)其側(cè)鏈而環(huán)化以形成內(nèi)酰胺連接。
在一些實(shí)施方案中,所述肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω(1-辛基β-D-蜜二糖醛酸基))24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.630)
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω(1-十二烷基β-D-蜜二糖醛酸基))24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.631)
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω(1-十四烷基β-D-蜜二糖醛酸基))24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.632)
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω(1-十六烷基β-D-蜜二糖醛酸基))24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.633)
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω(1-十八烷基β-D-蜜二糖醛酸基))24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.634)
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω(1-十六烷基α-D-蜜二糖醛酸基))24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.805)
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Lys(N-ω(1-十四烷基α-D-蜜二糖醛酸基))17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Gln24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.819)
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Lys(N-ω(1-十六烷基α-D-蜜二糖醛酸基))17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Gln24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.820)
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16Lys(N-ω(1-十八烷基α-D-蜜二糖醛酸基))17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Gln24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.821)
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Lys(N-ω(1-十二烷基α-D-蜜二糖醛酸基))17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω(1-十二烷基β-D-葡糖醛酸基))24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.1099)
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Lys(N-ω(1-十四烷基α-D-蜜二糖醛酸基))17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω(1-十四烷基β-D-葡糖醛酸基))24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.1100)
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Lys(N-ω(1-十六烷基α-D-蜜二糖醛酸基))17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω(1-十六烷基β-D-葡糖醛酸基))24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.1101)
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Lys(N-ω(1-(13-羧基-十三烷基氧基)β-D-葡糖醛酸基))17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Gln24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.1102)
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Lys(N-ω(1-(15-羧基-十五烷基氧基)β-D-葡糖醛酸基))17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Gln24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.1103)
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Lys(N-ω(1-(17-羧基-十七烷基氧基)β-D-葡糖醛酸基))17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Gln24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.1104)
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω(1-(13-羧基-十三烷基氧基)β-D-葡糖醛酸基))24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.1105)
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω(1-(15-羧基-十五烷基氧基)β-D-葡糖醛酸基))24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.1106)或
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω(1-(17-羧基-十七烷基氧基)β-D-葡糖醛酸基))24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.1107)。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,aa16和aa20環(huán)化以形成內(nèi)酰胺連接。
對(duì)于式I-A、III-A或III-B,在一些實(shí)施方案中,X包含十二烷基、十四烷基、十六烷基或十八烷基烷基鏈。
在一些實(shí)施方案中,所述肽產(chǎn)物是與GLP1R和/或GLCR結(jié)合的生物活性肽產(chǎn)物。
在具體實(shí)施方案中,上文及此處所述的式I-A、III-A或III-B的肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
其中R1a為如圖1的表1中所述的C1-C20烷基鏈,R’為如圖1的表1、圖2的表2及圖3的表3中所述的肽,式I-A的W2為-O-,且式I-A的W1為-(C=O)NH-且為連接至肽R’的酰胺連接的一部分。在一些這樣的實(shí)施方案中,R1a為C6-C20烷基鏈。在一些這樣的實(shí)施方案中,R1a為C8-C20烷基鏈。在一些這樣的實(shí)施方案中,R1a為C12-C20烷基鏈。在一些這樣的實(shí)施方案中,R1a為C12-C16烷基鏈。
在上述實(shí)施方案中,氨基酸和/或肽R’的氨基部分(例如,氨基酸殘基如賴氨酸或肽R’內(nèi)的賴氨酸殘基的氨基)用來(lái)與以下結(jié)構(gòu)的化合物形成共價(jià)連接:
其中R1a為如上所述以及如圖1的表1、圖2的表2及圖3的表3中所述的C1-C20烷基鏈。
在此類情況下,具有用來(lái)與上述化合物A形成共價(jià)連接的氨基部分的氨基酸殘基(例如,肽R’內(nèi)的賴氨酸)為附接至具有式A結(jié)構(gòu)的表面活性劑X的連接體氨基酸U。因此,作為一個(gè)實(shí)例,圖1的表1、圖2的表2或圖3的表3中的Lys(C12)具有以下結(jié)構(gòu):
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,表面活性劑衍生的X的連接通過(guò)可增加整體結(jié)構(gòu)溶解度的間隔基氨基酸或肽與連接體氨基酸U相連接。此類間隔基氨基酸或氨基酸序列可由通過(guò)以下結(jié)構(gòu)所示的Glu或Lys的氨基基團(tuán)的連接而衍生得到。此處肽序列位于頂部,間隔基位于中間,并且表面活性劑衍生的X作為C12給出,以實(shí)例表示,1-十二烷基β-D-葡糖醛酸:
在本文提供的實(shí)施方案范圍內(nèi)也涵蓋由基于蜜二糖的表面活性劑衍生的式I-A的肽產(chǎn)物。因而,作為一個(gè)實(shí)例,在圖1的表1、圖2的表2、圖3的表3或圖9的表4中的肽包含鍵接至基于蜜二糖醛酸(melibiouronic acid)的表面活性劑X且具有以下所示結(jié)構(gòu)的賴氨酸連接體氨基酸。此類表面活性劑衍生的結(jié)構(gòu)X可為糖苷的異頭(anomeric)位置處的α或β構(gòu)型(此處示出β構(gòu)型):
在本文提供的實(shí)施方案范圍內(nèi)也涵蓋由基于麥芽糖醛酸(maltouronic acid)的表面活性劑通過(guò)在任意一個(gè)或兩個(gè)羧酸官能團(tuán)處結(jié)合衍生的式I-A的肽產(chǎn)物。因而,作為一個(gè)實(shí)例,在圖1的表1、圖2的表2或圖3的表3中的肽包含鍵接至基于麥芽糖醛酸的表面活性劑X且具有以下結(jié)構(gòu)的賴氨酸連接體氨基酸:
應(yīng)理解,在一個(gè)實(shí)施方案中,通過(guò)以下方式制備式I-A化合物:將賴氨酸附接至基團(tuán)X,隨后將另外的氨基酸殘基和/或肽附接至賴氨酸-X化合物以獲得式I-A化合物。應(yīng)理解,本文所述的其它天然或非天然氨基酸也適于附接至表面活性劑X且適于附接另外的氨基酸/肽以獲得式I-A化合物。應(yīng)理解,在另一實(shí)施方案中,通過(guò)以下方式制備式I-A化合物:將全長(zhǎng)或部分長(zhǎng)度的肽附接至基團(tuán)X,隨后任選地附接另外的氨基酸殘基和/或肽以獲得式I-A化合物。
在具體實(shí)施方案中,本文提供了選自圖1的表1、圖2的表2或圖3的表3的化合物中的化合物。
本文還提供藥物組合物,其包含治療有效量的上述肽產(chǎn)物或其可接受的鹽和至少一種藥學(xué)上可接受的載體或賦形劑。
在藥物組合物的一些實(shí)施方案中,載體為水基載體。在藥物組合物的一些實(shí)施方案中,載體為非水基載體。在藥物組合物的一些實(shí)施方案中,該非水基載體為氫氟烷烴樣溶劑,其可包含亞微米無(wú)水α-乳糖或其它賦形劑。
在本文所提供的實(shí)施方案的范圍內(nèi)涵蓋包含帶有親核體的連接體氨基酸U的氨基酸和/或肽與包含帶有離去基團(tuán)或可經(jīng)活化而含有離去基團(tuán)的官能團(tuán)(例如羧酸)或任何其它反應(yīng)基團(tuán)的基團(tuán)X的反應(yīng),由此允許該氨基酸和/或肽通過(guò)連接體氨基酸U共價(jià)連接到表面活性劑X,以提供式I-A的肽產(chǎn)物。
在本文所提供的實(shí)施方案的范圍內(nèi)也涵蓋包含帶有離去基團(tuán)或可經(jīng)活化而含有離去基團(tuán)的官能團(tuán)(例如羧酸)或任何其它反應(yīng)基團(tuán)的連接體氨基酸U的氨基酸和/或肽與包含親核基團(tuán)的基團(tuán)X的反應(yīng),由此允許該氨基酸和/或肽通過(guò)連接體氨基酸U共價(jià)連接到表面活性劑X,以提供式I-A肽產(chǎn)物。
應(yīng)理解,在一個(gè)實(shí)施方案中,通過(guò)以下方式制備式I-A化合物:使連接體氨基酸U與X反應(yīng),隨后將其它殘基添加到U以獲得式I-A的肽產(chǎn)物。應(yīng)理解,在備選實(shí)施方案中,通過(guò)以下方式制備式I-A化合物:使包含連接體氨基酸U的適宜肽與X反應(yīng),隨后任選地將其它殘基添加到U,以獲得式I-A的肽產(chǎn)物。
本文進(jìn)一步提供了合成上述肽產(chǎn)物的方法,其包括以下連續(xù)步驟:
(a)使肽與中間體(即,式IV的化合物)偶合:
其中:
R1a在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地為鍵、H、糖、離去基團(tuán)、保護(hù)基、天然或非天然氨基酸、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1-C30烷基基團(tuán)、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烷氧基芳基基團(tuán)或者經(jīng)取代或未經(jīng)取代的芳烷基基團(tuán);
R1b、R1c和R1d在每次出現(xiàn)時(shí)各自獨(dú)立地為鍵、H、離去基團(tuán)、保護(hù)基、經(jīng)可逆保護(hù)的天然或非天然氨基酸、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1-C30烷基基團(tuán)、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烷氧基芳基基團(tuán)或者經(jīng)取代或未經(jīng)取代的芳烷基基團(tuán);
W1為-CH2-、-CH2-O-、-(C=O)、-(C=O)-O-、-(C=O)-NH-、-(C=S)-、-(C=S)-NH-或-CH2-S-;
W2為-O-、-CH2-或-S-;
R2在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地為鍵接至U的鍵、H、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1-C30烷基基團(tuán)、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烷氧基芳基基團(tuán)或經(jīng)取代或未經(jīng)取代的芳烷基基團(tuán)、-NH-、-S-、-三唑并-、-NH(C=O)-CH2-、-(CH2)m-馬來(lái)酰亞胺-;
n為1、2或3;
m為1-10的整數(shù);
以及
(b)任選地對(duì)步驟(a)的經(jīng)偶合的肽進(jìn)行脫保護(hù)。
在所述方法的一些實(shí)施方案,每一天然或非天然氨基酸在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地為經(jīng)可逆保護(hù)的連接體氨基酸。在所述方法的一些實(shí)施方案中,每一天然或非天然氨基酸在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地針對(duì)游離賴氨酸經(jīng)可逆保護(hù)。
在所述方法的一些實(shí)施方案中,所述肽為如上所述的式II的肽。
在所述方法的一些實(shí)施方案中,
n為1;
W1為-(C=O)-;
R1a為經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1-C30烷基基團(tuán)、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的1-烷氧基芳基基團(tuán)或者經(jīng)取代或未經(jīng)取代的1-芳烷基基團(tuán),
R2為經(jīng)可逆保護(hù)的D-或L-構(gòu)型的賴氨酸。
在所述方法的一些實(shí)施方案中,
n為1;
W1為-(C=O)-;
R1a為經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C8-C30烷基基團(tuán)、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的1-烷氧基芳基基團(tuán)或者經(jīng)取代或未經(jīng)取代的1-芳烷基基團(tuán),
R2為經(jīng)可逆保護(hù)的D-或L-構(gòu)型的賴氨酸。
在所述方法的一些實(shí)施方案中,R1a為辛基、癸基、十二烷基、十四烷基或十六烷基基團(tuán)。
在上文及此處所述的一些實(shí)施方案中,R1a為糖。在一些實(shí)施方案中,該糖為半乳糖。在某些實(shí)施方案中,該糖為α-連接的半乳糖。在其它實(shí)施方案中,該糖為α-連接的吡喃半乳糖、β-連接的吡喃半乳糖、α-連接的呋喃半乳糖或β-連接的呋喃半乳糖。
在所述方法的一些實(shí)施方案中,
n為1;
W1為-(C=O)-NH-或-(C=O)-O-;
R2為經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1-C30烷基疏水性基團(tuán)、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的1-烷氧基芳基基團(tuán)或者經(jīng)取代或未經(jīng)取代的1-芳烷基基團(tuán),
R1a為經(jīng)可逆保護(hù)的D-或L-構(gòu)型的絲氨酸或蘇氨酸。
在所述方法的一些實(shí)施方案中,R2為辛基、癸基、十二烷基、十四烷基或十六烷基基團(tuán)。
在所述方法的一些實(shí)施方案中,
n為1;
m為1-6;
W1為-CH2-;
R1a為經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1-C30烷基疏水性基團(tuán)、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的1-烷氧基芳基基團(tuán)或者經(jīng)取代或未經(jīng)取代的1-芳烷基基團(tuán),
R2為-三唑并-、-NH-、-(CH2)m-馬來(lái)酰亞胺-、NH-(C=O)-CH2-。
在式IV的一些實(shí)施方案中,
n為1;
W1為-(C=O)-O-;
R2為H,
R1a為經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1-C30烷基疏水性基團(tuán)。
在所述方法的一些實(shí)施方案中,W1為-(CH2)O。在所述方法的一些實(shí)施方案中,n為1。在所述方法的一些實(shí)施方案中,n為2,且第一糖苷通過(guò)第一糖苷的W2與第二糖苷的OR1b、OR1c或OR1d中的任意一個(gè)之間的鍵附接至第二糖苷。
在所述方法的一些實(shí)施方案中,n為3,且第一糖苷通過(guò)第一糖苷的W2與第二糖苷的OR1b、OR1c或OR1d中的任意一個(gè)之間的鍵附接至第二糖苷,且第二糖苷通過(guò)第二糖苷的W2與第三糖苷的OR1b、OR1c或OR1d中的任意一個(gè)之間的鍵附接至第三糖苷。
在所述方法的一些實(shí)施方案中,式IV的化合物為經(jīng)可逆保護(hù)的D-或L-構(gòu)型的N-ε-(1’-烷基葡糖醛酸基)-賴氨酸,其中R1a為經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1-C20烷基鏈、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的1-烷氧基芳基基團(tuán)或者經(jīng)取代或未經(jīng)取代的1-芳烷基基團(tuán)。
在所述方法的一些實(shí)施方案中,式IV的化合物為經(jīng)可逆保護(hù)的D-或L-構(gòu)型的N-ε-(1’-十二烷基β-D-葡糖醛酸基)-賴氨酸。
在所述方法的一些實(shí)施方案中,脫保護(hù)包括采用弱酸和或弱堿處理。在所述方法的一些實(shí)施方案中,脫保護(hù)包括采用強(qiáng)酸。
在一些實(shí)施方案中,所述方法進(jìn)一步包括通過(guò)中間體的反相高效液相色譜法或離子交換色譜法對(duì)中間體進(jìn)行層析、脫鹽的步驟。
一種藥物組合物,其包含治療有效量的上文和此處所述的肽產(chǎn)物或其可接受的鹽和至少一種藥學(xué)上可接受的載體或賦形劑。
本文提供了一種治療與胰島素抵抗相關(guān)的病況的方法,其包括向有需要的個(gè)體施用本文所述的任意肽產(chǎn)物或化合物。
本文提供了治療以下疾病的方法:糖尿病、糖尿病視網(wǎng)膜病變、糖尿病神經(jīng)病變、糖尿病腎病、傷口愈合、胰島素抵抗、高血糖癥、超高胰島素血癥、代謝綜合征、糖尿病并發(fā)癥、游離脂肪酸或甘油血液水平升高、高脂血癥、肥胖癥、高甘油三酯血癥、動(dòng)脈粥樣硬化、急性心血管綜合征、梗塞、缺血再灌注或高血壓,該方法包括向有需要的個(gè)體施用治療有效量的上文和此處所述的肽產(chǎn)物。
本文提供了減少體重增加或誘導(dǎo)體重減輕的方法,其包括向有需要的個(gè)體施用治療有效量的上文和此處所述的肽產(chǎn)物。
本文提供了治療以肥胖癥關(guān)聯(lián)性胰島素抵抗或代謝綜合征為特征的哺乳動(dòng)物病況的方法,其包括向有需要的個(gè)體施用誘導(dǎo)體重減輕或胰島素致敏量的上文和此處所述的肽產(chǎn)物。
在一些實(shí)施方案中,待治療的病況為代謝綜合征(綜合征X)。在一些實(shí)施方案中,待治療的病況為糖尿病。在一些實(shí)施方案中,待治療的病況為高脂血癥。在一些實(shí)施方案中,待治療的病況為高血壓。在一些實(shí)施方案中,待治療的病況為血管疾病(包括動(dòng)脈粥樣硬化)或以C反應(yīng)蛋白質(zhì)升高為特征的全身性炎癥。
在所述方法的一些實(shí)施方案中,肽產(chǎn)物的有效施用量為約0.1μg/kg/日到約100.0μg/kg/日或0.01μg/kg/日到約1mg/kg/日或0.1μg/kg/日到約50mg/kg/日。在一些實(shí)施方案中,腸胃外施用肽產(chǎn)物。在一些實(shí)施方案中,皮下施用肽產(chǎn)物。在一些實(shí)施方案中,施用肽產(chǎn)物的方法為鼻吸入。
然而,應(yīng)理解,對(duì)于需要治療的任何特定個(gè)體,具體劑量水平和給藥頻率可有所不同且取決于多種因素,包括所用具體化合物的活性、該化合物的代謝穩(wěn)定性和作用持續(xù)時(shí)間、年齡、體重、總體健康狀況、性別、飲食、給藥方式和時(shí)間、排泄速率、藥物組合、特定病況的嚴(yán)重程度和接受治療的主體。
本文提供了治療代謝綜合征或其組成疾病(component disease)的方法,其包括向有需要的受試者施用治療有效量的上述肽產(chǎn)物。在一些實(shí)施方案中,該代謝綜合征病況已進(jìn)展為糖尿病。
本文還提供了經(jīng)共價(jià)修飾的GLCR和/或GLP1R結(jié)合肽或其類似物,其包含如本文所述的親水性基團(tuán)和共價(jià)附接至該親水性基團(tuán)的疏水性基團(tuán)。在具體實(shí)施方案中,經(jīng)共價(jià)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)產(chǎn)物包含為糖的親水性基團(tuán)和為C1-C20烷基鏈或芳烷基鏈的疏水性基團(tuán)。
在一個(gè)實(shí)施方案中,提供了一種通過(guò)共價(jià)連接到表面活性劑上來(lái)化學(xué)修飾分子以增加或維持組合物或分子的生物作用(例如,受體結(jié)合或酶活性)的方法。在一些實(shí)施方案中,該分子為肽。該方法另外可包括進(jìn)一步的修飾,該修飾包括組合物中的分子共價(jià)附接至諸如聚乙二醇等聚合物。
在另一實(shí)施方案中,提供了一種通過(guò)將肽鏈共價(jià)附接至至少一個(gè)其中烷基具有1到30個(gè)碳原子的烷基糖苷來(lái)降低或消除肽和/或蛋白質(zhì)藥物的免疫原性的方法。
還提供了一種治療與胰島素抵抗相關(guān)的病況的方法,所述病況包括但不限于肥胖癥、代謝綜合征、2型糖尿病、高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化等,該方法包括向脊椎動(dòng)物施用并遞送包含與至少一個(gè)烷基糖苷共價(jià)連接的肽的藥物組合物,其中該烷基具有1到30個(gè)碳原子、1到20個(gè)碳,或進(jìn)一步在6到16個(gè)碳原子或6到18個(gè)碳的范圍內(nèi),并且其中烷基糖苷與肽的共價(jià)連接增加了該藥物的穩(wěn)定性、生物利用度和/或作用持續(xù)時(shí)間。
本文進(jìn)一步提供了本文所述肽產(chǎn)物(例如,式I-A、式III-A或式III-B的肽產(chǎn)物)在制備用于治療上文和此處所述的任何病況的藥物中的用途。
附圖說(shuō)明
圖1:圖1中的表1描述了通過(guò)本文所述方法制備的化合物。本說(shuō)明書提供SEQ.ID.NO.1-3和SEQ.ID.NO.774-783、785-797和1025-1029的序列。另外,圖1的表1提供如圖1的表1中所示分別具有SEQ.ID.NO.4-129的化合物EU-A300到EU-A425的SEQ.ID編號(hào)。圖1的表1中的化合物和其在圖1的表1中所示的相應(yīng)SEQ.ID.NO.由此并入所提交的說(shuō)明書中。
圖2:圖2中的表2描述了通過(guò)本文所述方法制備的化合物。本說(shuō)明書提供SEQ.ID.NO.1-3和SEQ.ID.NO.774-783、785-797和1025-1029。另外,圖2的表2提供如圖2的表2中所示分別具有SEQ.ID.NO.130-317的化合物EU-A426到EU-A599的SEQ.ID編號(hào)。圖2的表2中的化合物和其在圖2的表2中所示的相應(yīng)SEQ.ID.NO.由此并入所提交的說(shuō)明書中。
圖3:圖3中的表3描述了通過(guò)本文所述方法制備的化合物。本說(shuō)明書提供SEQ.ID.NO.1-3和SEQ.ID.NO.774-783、785-797和1025-1029。另外,圖3的表3提供如圖3的表3中所示分別具有SEQ.ID.NO.318-773、798-806的化合物EU-A700到EU-A1174的SEQ.ID編號(hào)。圖3的表3中的化合物和其在圖3的表3中所示的相應(yīng)SEQ.ID.NO.由此并入所提交的說(shuō)明書中。
圖4:圖4示出了GLP-1受體的胞外域的結(jié)合位點(diǎn)的x-射線晶體結(jié)構(gòu)(Runge,S.等人(2008)J Biol Chem 283:11340-7),并且示出了該受體和配體毒蜥外泌肽-4(exendin-4)的關(guān)鍵疏水性結(jié)合元件(Val19*、Phe22*、Trp25*、Leu26*),本發(fā)明肽上的表面活性劑的疏水性1’-烷基部分模擬并替代所述結(jié)合元件。在這種情形下,星號(hào)表示該殘基位于該配體中。
圖5:圖5示出了在時(shí)間t=0、7hr時(shí),經(jīng)皮下施用列舉量的本發(fā)明測(cè)試化合物(EU-A993和EU-A1023),在db/db小鼠中的體內(nèi)血糖響應(yīng)。
圖6:圖6示出了本發(fā)明一些化合物的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的實(shí)例,以及它們通過(guò)Lys殘基的ε氨基官能團(tuán)(在這種情形下于位置24處)與根據(jù)本發(fā)明一種方法修飾的單糖及雙糖表面活性劑實(shí)例的連接。
圖7:圖7示出了EU-A992的結(jié)構(gòu),這是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)類型的一個(gè)實(shí)例。
圖8:圖8示出了化合物EU-A993、EU-A1023和天然激素GLP-1(7-36)在人血漿中溫育過(guò)程中隨時(shí)間變化的濃度。該數(shù)據(jù)說(shuō)明了對(duì)于本發(fā)明的化合物延長(zhǎng)的半衰期以及針對(duì)蛋白水解的保護(hù)。
圖9:圖9中的表4描述了通過(guò)本文所述方法制備的化合物。圖9的表4提供如圖9的表4中所示分別具有SEQ.ID.NO.807-1024及1030-1098的化合物EU-A1575到EU-A1861的SEQ.ID編號(hào)。圖9的表4中的化合物和其在圖9的表4中所示的相應(yīng)SEQ.ID.NO.由此并入所提交的說(shuō)明書中。
圖10:圖10顯示在用示例性化合物EU-A1024治療的情況下DIO小鼠的體重減輕。
圖11:圖11顯示在用示例性化合物EU-A1024治療的情況下DIO小鼠中如通過(guò)NMR測(cè)量的脂肪量和瘦肉量(lean mass)的變化。
具體實(shí)施方式
本文闡述了某些具有改善的藥物性質(zhì)的經(jīng)共價(jià)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)。本文還提供了使用經(jīng)共價(jià)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)治療與肥胖癥和代謝綜合征相關(guān)的病癥的方法。
在一些實(shí)施方案中,經(jīng)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)包含共價(jià)附接至親水性基團(tuán)“頭”(例如,多元醇(例如,糖))的肽和/或蛋白質(zhì);該親水性基團(tuán)共價(jià)附接至疏水性基團(tuán)“尾”,由此生成表面活性劑。在一些實(shí)施方案中,利用疏水連接的糖苷表面活性劑(例如,烷基糖苷)部分共價(jià)修飾肽或蛋白質(zhì)(例如,胰高血糖素或GLP-1相關(guān)肽等)通過(guò)多種機(jī)制延長(zhǎng)該肽和/或蛋白質(zhì)的作用持續(xù)時(shí)間,所述機(jī)制包括在機(jī)體內(nèi)的給藥部位形成藥物儲(chǔ)庫(kù)(depot)并與疏水性載體蛋白質(zhì)結(jié)合。在一些實(shí)施方案中,向肽和/或蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中引入位阻可防止蛋白酶接近該肽和/或蛋白質(zhì)產(chǎn)物,并且由此防止蛋白水解。在一些實(shí)施方案中,對(duì)如本文所述的肽和/或蛋白質(zhì)的表面活性劑修飾(例如,烷基糖苷類別表面活性劑的共價(jià)附接)增加了跨粘膜屏障的轉(zhuǎn)運(yùn)。因此,對(duì)本文所述的肽和/或蛋白質(zhì)的修飾提供期望的益處,包括但不限于針對(duì)蛋白水解的保護(hù)和從給藥部位的移動(dòng)減緩,從而延長(zhǎng)藥代動(dòng)力學(xué)行為(例如,循環(huán)t1/2延長(zhǎng))并且提高跨粘膜生物利用度。
在一些實(shí)施方案中,通過(guò)序列的截短、限制因素的引入和/或位阻的引入,以有益方式改變經(jīng)改進(jìn)的肽和/或蛋白質(zhì)與其受體的相互作用。本文闡述了允許在經(jīng)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)中引入剛性與位阻二者的新型烷基糖苷試劑。在一些實(shí)施方案中,位阻使本文所述經(jīng)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)具有受體選擇性。在一些實(shí)施方案中,位阻提供針對(duì)蛋白水解的保護(hù)。
蛋白質(zhì)和肽經(jīng)歷眾多可影響效能和安全性的物理及化學(xué)變化。其中有聚集,其包括二聚化、三聚化和形成更高級(jí)的聚集體,諸如淀粉樣蛋白。聚集是基于肽和/或蛋白質(zhì)的治療劑的多種可能有害作用的潛在關(guān)鍵問(wèn)題,這些有害作用包括功效損失、藥代動(dòng)力學(xué)改變、穩(wěn)定性降低或產(chǎn)品貯存期縮短以及誘導(dǎo)不希望的免疫原性。自締合肽的生物利用度和藥代動(dòng)力學(xué)可能受到聚集體大小和皮下部位處非共價(jià)分子間相互作用的易破壞性的影響(Maji,S.K.等人(2008)PLoS Biol 6:e17)。在一些情形下,肽可聚集成以30天或更多天的t1/2解離的皮下儲(chǔ)庫(kù)。這樣的緩慢溶出可產(chǎn)生有利的效果,諸如從單一皮下注射遞送一個(gè)月引起使肽在體內(nèi)表現(xiàn)無(wú)活性的低血液濃度。因此,在一些情形下,疏水性聚集妨礙肽的生物利用度和有效性(Clodfelter,D.K.等人(1998)Pharm Res 15:254-262)。本文所述的經(jīng)修飾的肽產(chǎn)物與表面活性劑連接并且任選地被設(shè)計(jì)成允許根據(jù)需要干擾聚集或增強(qiáng)聚集。
共價(jià)附接至蛋白質(zhì)的天然存在的寡糖常常不具有表面活性劑特性。在一些實(shí)施方案中,本文所述的肽和/或蛋白質(zhì)產(chǎn)物具有共價(jià)附接的糖和附加的疏水性基團(tuán),該基團(tuán)使經(jīng)修飾的肽具有表面活性劑特性,由此允許調(diào)節(jié)表面活性劑修飾的肽的生物利用度、免疫原性和/或藥代動(dòng)力學(xué)行為。
經(jīng)寡糖修飾的蛋白質(zhì)和肽闡述于例如Jensen,K.J.和Brask,J.(2005)Biopolymers 80:747-761中,其中利用酶促方法(Gijsen,H.J.等人(1996)Chem Rev 96:443-474;Sears,P.和Wong,C.H.(1998)Cell Mol Life Sci 54:223-252;Guo,Z.和Shao,N.(2005)Med Res Rev 25:655-678)或化學(xué)方法(Urge,L.等人(1992)Biochem Biophys Res Commun 184:1125-1132;Salvador,L.A.等人(1995)Tetrahedron 51:5643-5656;Kihlberg,J.等人(1997)Methods Enzymol 289:221-245;Gregoriadis,G.等人(2000)Cell Mol Life Sci 57:1964-1969;Chakraborty,T.K.等人(2005)Glycoconj J 22:83-93;Liu,M.等人(2005)Carbohydr Res 340:2111-2122;Payne,R.J.等人(2007)J Am Chem Soc 129:13527-13536;Pedersen,S.L.等人(2010)Chembiochem 11:366-374)并入糖或寡糖結(jié)構(gòu)。肽以及蛋白質(zhì)已經(jīng)通過(guò)糖基化修飾(Filira,F.等人(2003)Org Biomol Chem 1:3059-3063);(Negri,L.等人(1999)J Med Chem 42:400-404);(Negri,L.等人(1998)Br J Pharmacol 124:1516-1522);Rocchi,R.等人(1987)Int J Pept Protein Res 29:250-261;Filira,F.等人(1990)Int J Biol Macromol 12:41-49;Gobbo,M.等人(1992)Int J Pept Protein Res 40:54-61;Urge,L.等人(1992)Biochem Biophys Res Commun 184:1125-1132;Djedaini-Pilard,F.等人(1993)Tetrahedron Lett 34:2457-2460;Drouillat,B.等人(1997)Bioorg Med Chem Lett 7:2247-2250;Lohof,E.等人(2000)Angew Chem Int Ed Engl 39:2761-2764;Gruner,S.A.,等人(2001)Org Lett 3:3723-3725;Pean,C.等人(2001)Biochim Biophys Acta 1541:150-160;Filira,F.等人(2003)Org Biomol Chem 1:3059-3063;Grotenbreg,G.M.等人(2004)J Org Chem 69:7851-7859;Biondi,L.等人(2007)J Pept Sci 13:179-189;Koda,Y.等人(2008)Bioorg Med Chem 16:6286-6296;Yamamoto,T.等人(2009)J Med Chem 52:5164-5175)。
然而,上述嘗試并未描述與肽連接的寡糖附接的附加疏水性基團(tuán)。因此,本文提供經(jīng)修飾的肽和/或蛋白質(zhì),其并入與共價(jià)附接至該肽和/或蛋白質(zhì)的糖和/或寡糖附接的疏水性基團(tuán)并且允許調(diào)節(jié)生物利用度、免疫原性和藥代動(dòng)力學(xué)行為。因此,本文還提供包含寡糖和疏水性基團(tuán)的表面活性劑試劑,其允許共價(jià)修飾肽和/或蛋白質(zhì),例如胰高血糖素和/或GLP-1和/或其類似物。
本文提供了與肽共價(jià)連接的基于糖的表面活性劑用于改善肽和/或蛋白質(zhì)性質(zhì)的用途。在一些實(shí)施方案中,如本文所述的肽和/或蛋白質(zhì)的表面活性劑修飾(例如,烷基糖苷類別表面活性劑的共價(jià)附接)可增加跨粘膜屏障的轉(zhuǎn)運(yùn)。在一些實(shí)施方案中,表面活性劑與肽和/或蛋白質(zhì)產(chǎn)物的共價(jià)附接可減少或防止該肽和/或蛋白質(zhì)的聚集。在一些實(shí)施方案中,經(jīng)共價(jià)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)為經(jīng)共價(jià)修飾的胰高血糖素或GLP-1肽或其類似物,其通過(guò)用烷基糖苷表面活性劑部分共價(jià)修飾而修飾以改善其藥學(xué)及醫(yī)學(xué)性質(zhì)。這些經(jīng)表面活性劑修飾的類似物具有增加的位阻,其可阻礙蛋白水解,減緩攝取并且減緩從機(jī)體內(nèi)的清除。
在某些情形下,表面活性劑在藥物制劑的物理性質(zhì)或性能方面的作用是有益的,但會(huì)刺激皮膚和/或其它組織,尤其刺激粘膜,諸如那些見于鼻、口、眼、陰道、直腸、頰或舌下區(qū)域中的粘膜。另外,在一些情形下,表面活性劑使蛋白質(zhì)變性,由此破壞其生物學(xué)功能。由于表面活性劑在高于臨界膠束濃度(CMC)時(shí)發(fā)揮其作用,因此具有低CMC的表面活性劑是期望的,以便其可以以低濃度或以少量有效地用于藥物制劑中。因此,在一些實(shí)施方案中,適于本文所述肽修飾的表面活性劑(例如,烷基糖苷)在純水中或在水溶液中的CMC小于約1mM。僅舉例而言,烷基糖苷在水中的某些CMC值為:辛基麥芽糖苷19.5mM;癸基麥芽糖苷1.8mM;十二烷基-β-D-麥芽糖苷0.17mM;十三烷基麥芽糖苷0.03mM;十四烷基麥芽糖苷0.01mM;蔗糖十二烷酸酯0.3mM。應(yīng)了解,適宜的表面活性劑可根據(jù)經(jīng)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)而具有更高或更低的CMC。如本文所使用的,“臨界膠束濃度”或“CMC束為溶液中的兩親性組分(烷基糖苷)的濃度,在此濃度下開始在溶液中形成膠束(球形膠束、圓形棒狀物、層狀結(jié)構(gòu)等)。在某些實(shí)施方案中,烷基糖苷十二烷基麥芽糖苷或葡糖苷、十三烷基麥芽糖苷或葡糖苷和十四烷基麥芽糖苷或葡糖苷以及蔗糖十二烷酸酯、蔗糖十三烷酸酯和蔗糖十四烷酸酯具有較低CMC并且適于本文所述的肽和/或蛋白質(zhì)修飾。
胰島素抵抗
與高血糖癥延長(zhǎng)相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)包括微血管并發(fā)癥、感覺(jué)神經(jīng)病變、心肌梗死、中風(fēng)、大血管死亡率和所有原因的死亡率的風(fēng)險(xiǎn)增加。2型糖尿病也與另一遍布全球的疾病——肥胖癥有因果聯(lián)系。2007年全世界在糖尿病的治療和預(yù)防上花費(fèi)至少2320億美元,該金額中的3/4花費(fèi)在工業(yè)化國(guó)家對(duì)于長(zhǎng)期并發(fā)癥的治療和一般護(hù)理,諸如預(yù)防微血管和大血管并發(fā)癥的努力。2007年,估計(jì)糖尿病對(duì)美國(guó)經(jīng)濟(jì)造成的間接損失(因糖尿病所致的失能、勞動(dòng)能力喪失和過(guò)早死亡)為580億美元。
肥胖癥導(dǎo)致胰島素抵抗,即由于胰島素受體數(shù)量減少和這些受體與關(guān)鍵細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)的偶合減少而導(dǎo)致機(jī)體內(nèi)細(xì)胞對(duì)胰島素刺激的反應(yīng)能力降低。肥胖狀態(tài)進(jìn)一步導(dǎo)致“代謝綜合征”,即一系列具有極大醫(yī)療保健后果的疾病(胰島素抵抗、高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化等)。如果足夠早地診斷出胰島素抵抗,則可通過(guò)目的在于減少卡路里攝入及體脂的生活方式干預(yù)以及通過(guò)藥物治療以使血糖控制正?;瘉?lái)預(yù)防或延遲明顯的2型糖尿病。盡管治療指南在早期推薦侵襲性干預(yù),但許多患者未達(dá)到血糖控制目標(biāo)。許多因素導(dǎo)致未成功地控制2型糖尿病,包括可用抗糖尿病藥物的社會(huì)心理和經(jīng)濟(jì)影響以及在功效、便利性和耐受性特性方面的缺點(diǎn)。本文所述的肽和/或蛋白質(zhì)產(chǎn)物經(jīng)設(shè)計(jì)用來(lái)克服這些缺點(diǎn)。
腸降血糖素作用
“腸降血糖素作用”用于描述以下現(xiàn)象:口服遞送的葡萄糖負(fù)荷產(chǎn)生遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于經(jīng)靜脈內(nèi)施用的相同葡萄糖負(fù)荷的胰島素分泌。這種作用由至少兩種由腸道L細(xì)胞分泌的腸降血糖素激素介導(dǎo)。將葡萄糖依賴性促胰島素多肽(GIP)和胰高血糖素樣肽1(GLP-1)鑒別為腸降血糖素,并且認(rèn)為健康個(gè)體可由腸降血糖素作用產(chǎn)生其高達(dá)70%的膳食性胰島素分泌響應(yīng)。
在正常情況下腸降血糖素肽根據(jù)需要響應(yīng)于所攝入的營(yíng)養(yǎng)素而分泌,并且由于二肽基肽酶IV(DPP-4)酶的降解而具有短血漿半衰期。在2型糖尿病患者中,胰腺對(duì)GLP-1的響應(yīng)性受損,但胰島素分泌響應(yīng)可利用藥理學(xué)劑量的人類GLP-1得到恢復(fù)(Kieffer,T.J.等人(1995)Endocrinology 136:3585-3596)。另外,GLP-1促進(jìn)β-細(xì)胞新生和保持(Aaboe,K.等人(2008)Diabetes Obes Metab 10:994-1003)。GLP-1對(duì)諸如心臟功能具有額外的有益作用(Treiman,M.等人(2010)Trends Cardiovasc Med 20:8-12):例如,其改善人類受試者的左心室功能(Sokos,G.G.等人(2006)J Card Fail 12:694-699)。GLP-1也減緩人類的胃排空并且降低食欲(Toft-Nielsen,M.B.等人(1999)Diabetes Care 22:1137-1143)。
用代謝穩(wěn)定且長(zhǎng)效的GLP-1類似物對(duì)糖尿病患者的治療描述于例如Drab,S.R.(2010)Pharmacotherapy 30:609-624中,其具有與使用便利性和副作用如惡心、胰腺炎風(fēng)險(xiǎn)及甲狀腺癌風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)的問(wèn)題。GLP-1類似物提供胰島素分泌的葡萄糖依賴性刺激并且導(dǎo)致低血糖癥風(fēng)險(xiǎn)降低。另外,盡管如下文所述,許多現(xiàn)有的糖尿病治療引起體重增加,但GLP-1類似物誘導(dǎo)飽腹感和輕微的體重減輕。因此,在一些實(shí)施方案中,本文提供了長(zhǎng)效且以低劑量施用的GLP-1類似物,由此降低與現(xiàn)有治療相關(guān)的副作用。
已知許多肽腸激素調(diào)節(jié)食欲(Sanger,G.J.和Lee,K.(2008)Nat Rev Drug Discov 7:241-254)。若干肽源自對(duì)前胰高血糖素原基因產(chǎn)物的組織特異性酶促處理(激素原轉(zhuǎn)化酶;PC):例如胰高血糖素、GLP-l、胰高血糖素樣肽-2(GLP-2)、腸高血糖素和泌酸調(diào)節(jié)肽(OXM)(Drucker,D.J.(2005)Nat Clin Pract Endocrinol Metab 1:22-31;Sinclair,E.M.和Drucker,D.J.(2005)Physiology(Bethesda)20:357-365)。GLP-1、GLP-2、腸高血糖素和OXM由腸中的L細(xì)胞響應(yīng)于進(jìn)食而共分泌?;蛘?,前胰高血糖素原經(jīng)處理(PC2)以在胰島中的α細(xì)胞中產(chǎn)生胰高血糖素。OXM的結(jié)構(gòu)基本上為具有8個(gè)殘基的C末端延伸的胰高血糖素。
除了刺激胰島素生物合成及葡萄糖依賴性胰島素分泌外,GLP-1及其穩(wěn)定模擬物(例如毒蜥外泌肽-4、利拉魯肽)還在動(dòng)物模型(Mack,C.M.等人(2006)Int J Obes(Lond)30:1332-1340;Knudsen,L.B.(2010)Int J Clin Pract 64(Suppl.167):4-11)和2型糖尿病患者(DeFronzo,R.A.等人(2005)Diabetes Care 28:1092-1100;Buse,J.B.等人(2010)Diabetes Care 33:1255-1261)中引起適度的體重減輕。胰高血糖素輸注減少人的食物攝入(Geary,N.等人(1992)Am J Physiol 262:R975-980),而對(duì)脂肪組織進(jìn)行連續(xù)胰高血糖素處理還促進(jìn)脂解(Heckemeyer,C.M.等人.(1983)Endocrinology 113:270-276)和體重減輕(Salter,J.M.等人(1960)Metabolism 9:753-768;Chan,E.K.等人(1984)Exp Mol Pathol 40:320-327)。胰高血糖素對(duì)能量代謝具有廣泛作用(Heppner,K.M.等人(2010)Physiol Behav)。胰高血糖素或類似物可用于腸道暫時(shí)性麻痹的診斷模式。因此,至少兩種來(lái)自前胰高血糖素原蛋白質(zhì)的PC處理的產(chǎn)物與飽腹感和代謝作用相關(guān)聯(lián)。
在嚙齒動(dòng)物中,前胰高血糖素原的第三種產(chǎn)物OXM的腹膜內(nèi)重復(fù)施用與相比于對(duì)照的白色脂肪組織減少和體重減輕相關(guān)(Dakin,C.L.等人(2004)Endocrinology 145:2687-2695)。Oxm在靜脈內(nèi)輸注施用至正常體重人類期間將食物攝入減少19.3%,并且這種作用在輸注后持續(xù)12hr以上(Cohen,M.A.等人(2003)J Clin Endocrinol Metab 88:4696-4701)。對(duì)志愿者治療4周時(shí)間以上導(dǎo)致持續(xù)性飽腹感作用和體重減輕,這反映出體脂的減少(Wynne,K.等人(2005)Diabetes 54:2390-2395)。
OXM在結(jié)構(gòu)上與GLP-1和胰高血糖素同源,并且激活胰高血糖素受體(GCGR)和GLP-1受體(GLP1R)二者,但效能為同名配體的1/10到1/100。另外,對(duì)OXM與GLP1R的相互作用的研究表明,其與GLP-1相比可能對(duì)β抑制蛋白募集具有不同的作用(Jorgensen,R.等人(2007)J Pharmacol Exp Ther 322:148-154),因此用作“偏向”配體。已尋找OXM的獨(dú)特受體多年,但尚未將其闡明并且假定其通過(guò)GLP1R和GCGR途徑起作用。因此,本文提供了對(duì)允許誘導(dǎo)飽腹感、體重減輕、緩解胰島素抵抗和/或延遲前驅(qū)糖尿病進(jìn)展成糖尿病的腸肽進(jìn)行表面活性劑修飾的方法。
GLP-1
鑒于前胰高血糖素原蛋白質(zhì)產(chǎn)物對(duì)上述飽腹感和代謝的復(fù)雜且相互作用的行為,多組研究人員已對(duì)GLP-1和胰高血糖素結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)活性關(guān)系進(jìn)行了研究。整個(gè)序列內(nèi)的殘基均顯示接受替代。例如,廣泛接受在GLP-1的N末端區(qū),尤其在2、3、5、8、11和12處用Ala進(jìn)行替代(Adelhorst,K.等人(1994)J Biol Chem 269:6275-6278)。
已顯示,能夠與GLP1R和GLCR結(jié)合的嵌合類似物可通過(guò)將GLP-1的C末端殘基接枝到胰高血糖素的N末端上來(lái)獲得(Hjorth,S.A.等人(1994)J Biol Chem 269:30121-30124)。3位的殘基(GLP1中的酸性Glu或胰高血糖素或OXM中的中性Gln)降低胰高血糖素(Runge,S.等人(2003)J Biol Chem 278:28005-28010)或OXM(Pocai,A.等人(2009)Diabetes 58:2258-2266)對(duì)GlP1R的親和力。研究了用在3位具有Gln的經(jīng)穩(wěn)定化的GLP-1或胰高血糖素或OXM類似物治療的動(dòng)物代謝譜的影響(Day,J.W.等人(2009)Nat Chem Biol 5:749-757;Druce,M.R.等人(2009)Endocrinology 150:1712-1722;Pocai,A.等人(2009)Diabetes 58:2258-2266)。這些類似物被設(shè)計(jì)成對(duì)GLP1R與GCGR二者具有激動(dòng)作用(Day,J.W.等人US 2010/0190701A1;Patterson,J.T.等人(2011)J Pept Sci 17:659-666;Ribier,D.,美國(guó)專利申請(qǐng)2012/0178670)。
嵌合類似物應(yīng)具有母體激素作用于其受體的預(yù)期作用,因此類似于OXM的作用,OXM明顯地作用于GLP-1R和GLCR二者:葡萄糖依賴性胰島素分泌和飽腹感,加上因胰高血糖素所致的脂解和脂肪燃燒增加。所述類似物顯示引起體重減輕和脂肪燃燒增加的期望作用。這樣的特征在肥胖癥治療上將具有吸引力,但在肥胖癥治療中的主要挑戰(zhàn)是依從性。盡管胰高血糖素和OXM目前已知的分別對(duì)GLP-1R和GLCR二者具有親和力的全長(zhǎng)類似物可導(dǎo)致體重減輕,但這些類似物并未針對(duì)最佳藥物治療方案所必需的高度生物利用度、藥學(xué)性質(zhì)和對(duì)患者的便利遞送進(jìn)行優(yōu)化。因此,本文提供了腸肽(例如,GLP、OXM、胰高血糖素等)的類似物,其具有高度生物利用度和/或長(zhǎng)久的作用,從而改善在諸如肥胖癥和/或糖尿病和/或代謝綜合征等病況的治療中的治療結(jié)果。
用OXM樣分子對(duì)代謝綜合征和糖尿病的優(yōu)化治療的其它因素涉及治療持續(xù)時(shí)間和胰高血糖素作用量。例如,用激活GLP-1和胰高血糖素受體的類似物(OXM藥理學(xué)特征)進(jìn)行連續(xù)治療可導(dǎo)致極大且快速的脂肪量損失(Day,J.W.等人(2009)Nat Chem Biol 5:749-757),但其也可引起瘦肌肉量損失(Kosinski,J.R.等人(2012)Obesity(Silver Spring):doi:10.1038/oby.2012.67),這對(duì)該類別中的藥物是不利的。例如,在Kosinski,J.R.等人的研究文章中,從Alzet微型泵連續(xù)施用天然激素Oxm達(dá)14天,并且導(dǎo)致脂肪量降低30%,而且引起瘦肉量(肌肉)降低7%。
已知胰高血糖素作用刺激糖原分解、脂解和脂肪燃燒增加,但對(duì)肌肉也可具有分解代謝作用。利用聯(lián)合GLP-1與胰高血糖素作用的藥劑(OXM特征)的成功治療將需要利用合理量的胰高血糖素作用(脂肪燃燒)以最佳方式引起飽腹感和GLP-1類似物的增強(qiáng)的葡萄糖依賴性胰島素分泌。另外,間歇性使用此類藥劑將通過(guò)脂肪量的損失和瘦肉量的最小損失來(lái)提供適度的連續(xù)體重減輕的所需臨床特征。本文提供了具有GLP-1與OXM作用的所需組合以及可調(diào)節(jié)的藥代動(dòng)力學(xué)/藥效學(xué)特征的分子,以允許在療法中的最佳應(yīng)用(例如在代謝綜合征、糖尿病、肥胖癥等中)。
在一個(gè)實(shí)施方案中,式I-A、III-A和III-B化合物被設(shè)計(jì)成提供胰高血糖素樣活性或GLP-1樣活性。在又一實(shí)施方案中,式I-A、III-A和III-B化合物提供可調(diào)節(jié)的活性。例如,在一種情形下,本文所述的肽產(chǎn)物(例如,圖1的表1、圖2的表2及圖3的表3中的化合物)針對(duì)胰高血糖素與GLP-1二者的受體的EC50小于約500nM,優(yōu)選小于約50nM,更優(yōu)選小于約20nM。在另一情形下,本文所述的肽產(chǎn)物(例如,圖1的表1、圖2的表2及圖3的表3中的化合物)對(duì)GLP-1受體更強(qiáng)效(例如,EC50小于10nM,優(yōu)選小于5nM,更優(yōu)選為約1nM),并且對(duì)胰高血糖素受體的效能更低(例如,EC50小于50nM,優(yōu)選小于約20nM,更優(yōu)選為約5nM)。生物活性的這種可調(diào)節(jié)性允許一定程度地保留合理量的胰高血糖素作用,由此允許發(fā)生脂肪燃燒,同時(shí)還保持增強(qiáng)的葡萄糖依賴性胰島素分泌的有益作用。OXM在結(jié)構(gòu)上與GLP-1和胰高血糖素同源,并且激活胰高血糖素受體(GCGR)和GLP-1受體(GLP1R)二者。因此,在一些實(shí)施方案中,式I-A、式III-A和式III-B化合物提供可調(diào)節(jié)的OXM樣生物活性。在一些具體實(shí)施方案中,本文所述的肽產(chǎn)物包含具有GLP-1的氨基酸殘基1-17的肽和/或其類似物(例如,包含如本文所述的經(jīng)修飾的非天然氨基酸替代、如本文所述的環(huán)化內(nèi)酰胺連接、如本文所述的表面活性劑修飾或其組合的類似物)。在另外一些實(shí)施方案中,本文所述的肽產(chǎn)物包含具有GLP-1的氨基酸殘基1-16的肽和/或其類似物(例如,包含如本文所述的經(jīng)修飾的非天然氨基酸替代、如本文所述的環(huán)化內(nèi)酰胺連接、如本文所述的表面活性劑修飾或其組合的類似物)。在另外的實(shí)施方案中,本文所述的肽產(chǎn)物包含具有GLP-1的氨基酸殘基1-18的肽和/或其類似物(例如,包含如本文所述的經(jīng)修飾的非天然氨基酸替代、如本文所述的環(huán)化內(nèi)酰胺連接、如本文所述的表面活性劑修飾或其組合的類似物)。另外,本文所述的肽產(chǎn)物包含一個(gè)或多個(gè)殘基(例如,Aib、Ac4C),該殘基提供經(jīng)設(shè)計(jì)的式I-A、式III-A及式III-B化合物和圖1的表1、圖2的表2及圖3的表3中的化合物的螺旋穩(wěn)定。
據(jù)信,胰高血糖素亞家族的配體以與許多B類受體(促胰液素類別、G蛋白質(zhì)偶合受體(GPCR))所共有的雙結(jié)構(gòu)域模式與其受體結(jié)合。對(duì)于GLP-1來(lái)說(shuō),認(rèn)為存在與跨膜螺旋頂部結(jié)合的從殘基1到約殘基16的N末端區(qū)(近膜區(qū))和與受體的細(xì)胞外大N末端延伸(ECD)結(jié)合的從殘基17到殘基31的螺旋C末端區(qū)。這些配體的結(jié)合集中于以下事實(shí):這些肽配體的N末端截短類似物仍然可以保持僅對(duì)受體的經(jīng)分離ECD區(qū)的顯著結(jié)合親和力和選擇性。因此,已表明,N末端區(qū)負(fù)責(zé)受體活化,而C末端區(qū)負(fù)責(zé)結(jié)合。最近已顯示,GLP-1的短N(yùn)末端類似物可以既為強(qiáng)效結(jié)合劑又為受體激活劑(Mapelli,C.等人(2009)J Med Chem 52:7788-7799;Haque,T.S.等人(2010)Peptides 31:950-955;Haque,T.S.等人(2010)Peptides 31:1353-1360)。
另外,利用在GLP1R的N末端區(qū)中結(jié)合的GLP-1模擬物毒蜥外泌肽-4(Byetta)的截短拮抗劑類似物對(duì)該區(qū)的x射線晶體結(jié)構(gòu)的研究(Runge,S.等人(2008)J Biol Chem 283:11340-7)顯示ECD中的關(guān)鍵配體結(jié)合區(qū)具有高度疏水性(圖3)。毒蜥外泌肽-4除Glu15以外的序列作為兩親性螺旋與這個(gè)極疏水區(qū)(Val19*、Phe22*、Trp25*、Leu26*)相互作用,其中在這種情形下星號(hào)表示其為配體中的殘基。在一個(gè)實(shí)施方案中,GLP-1或胰高血糖素的截短的N末端片段被修飾為與GLCR結(jié)合并且共價(jià)連接到表面活性劑。表面活性劑的疏水性1’-烷基部分模擬并且替代天然激素配體的C末端區(qū)并且增加肽效能、功效和作用持續(xù)時(shí)間。另外,此類類似物因其尺寸較小而具有主要優(yōu)點(diǎn),這降低了其復(fù)雜性、合成成本和對(duì)蛋白水解的敏感性。另外,較小的肽更容易通過(guò)鼻粘膜或腸上皮細(xì)胞屏障吸收。
低血糖癥是可能威脅生命的低血糖病況并且越來(lái)越常見,因?yàn)樵诟嗷颊咧胁捎猛ㄟ^(guò)強(qiáng)化胰島素治療對(duì)血糖升高進(jìn)行更具侵襲性的治療。當(dāng)血糖水平降至太低而不能向腦和肌肉提供對(duì)于機(jī)體活動(dòng)而言足夠的能量時(shí),可見低血糖癥??刹捎靡雀哐撬貋?lái)治療此病況,并且通過(guò)刺激肝臟分解糖原以生成葡萄糖并使血糖水平朝正常值上升來(lái)達(dá)到此目的??刹捎帽3旨せ頖LCR的能力的胰高血糖素類似物來(lái)實(shí)現(xiàn)這種對(duì)血糖水平的期望作用。
激活GLP1R的GLP-1類似物刺激胰腺產(chǎn)生胰島素且在血糖水平升高的情況下釋放胰島素。如使用諸如艾塞那肽(exenatide)等現(xiàn)有產(chǎn)品所看到的,這種作用導(dǎo)致血糖水平的有效控制及正常化。另外,此類產(chǎn)品似乎導(dǎo)致食欲降低并且減緩胃中的食物移動(dòng)。因此,其可通過(guò)多種機(jī)制有效地治療糖尿病。結(jié)合了激活GLCR和GLP1R二者的胰高血糖素與GLP-1的作用的類似物可通過(guò)協(xié)調(diào)作用以抑制食欲、以葡萄糖依賴性方式釋放胰島素、有助于防止低血糖癥并且加速脂肪燃燒,從而在糖尿病治療中提供益處。
預(yù)計(jì)此類治療高血糖癥(包括胰島素依賴性或非胰島素依賴性的糖尿病、I型糖尿病、II型糖尿病或妊娠期糖尿病)的方法可用于減少糖尿病的并發(fā)癥,包括腎病、視網(wǎng)膜病變和血管病。在心血管疾病中的應(yīng)用涵蓋微血管以及大血管疾病(Davidson,M.H.,(2011)Am J Cardiol 108[suppl]:33B-41B;Gejl,M.等人(2012)J Clin Endocrinol Metab 97:doi:10.1210/jc.2011-3456),并且包括對(duì)心肌梗死的治療。預(yù)計(jì)此類降低食欲或促進(jìn)體重減輕的方法可用于減輕體重、預(yù)防體重增加或治療各種原因的肥胖癥(包括藥物誘發(fā)的肥胖癥),并且減少與肥胖癥相關(guān)的并發(fā)癥,包括血管疾病(冠狀動(dòng)脈疾病、中風(fēng)、外周血管病、缺血再灌注等)、高血壓、II型糖尿病的發(fā)作、高脂血癥和肌骨骼病。
如本文所使用的,術(shù)語(yǔ)胰高血糖素或GLP-1類似物包括其所有藥學(xué)上可接受的鹽或其酯。
肽及其類似物
在一個(gè)方面,經(jīng)共價(jià)修飾且適用于本文所述方法的肽為胰高血糖素和/或相關(guān)激素GLP-1的截短類似物,包括但不限于:
胰高血糖素:
His1-Ser2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Ser16-Arg17-Arg18-Ala19-Gln20-Asp21-Phe22-Val23-Gln24-Trp25-Leu26-Met27-Asn28-Thr29(SEQ.ID.NO.782)
泌酸調(diào)節(jié)肽:
His1-Ser2-Gln3-Gly4-Thr5Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Ser16-Arg17-Arg18-Ala19-Gln20-Asp21-Phe22-Val23-Gln24-Trp25-Leu26-Met27-Asn28-Thr29-Lys30-Arg31-Asn32-Arg33-Asn34-Asn35-Ile36-Ala37(SEQ.ID.NO.783)
GLP-1(采用胰高血糖素編號(hào)):
His1-Ala2-Glu3-Gly4-Thr5Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Val10-Ser11-Ser12-Tyr13-Leu14-Glu15-Gly16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys20-Glu21-Phe22-Ile23-Ala24-Trp25-Leu26-Val27-Lys28-Gly29-Arg30(SEQ.ID.NO.1)。
在一些實(shí)施方案中,本文所述的肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
aa1-aa2-aa3-aa4-aa5-aa6-aa7-aa8-aa9-aa10-aa11-aa12-aa13-aa14-aa15-aa16-aa17-aa18-aa19-aa20-aa21-aa22-aa23-aa24-aa25-aa26-aa27-aa28-aa29-aa30-aa31-aa32-aa33-aa34-aa35-aa36-aa37-Z式II(SEQ.ID.NO.1)
其中:
Z為OH、N-R4-His或-NH-R3,其中R3為H、C1-C12經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烷基,或小于10Da的PEG鏈;并且R4為C2-C10?;鶊F(tuán),例如Ac或Bz;
aa1為His、N-R4-His、pGlu-His或N-R3-His;
aa2為Ser、D-Ser、Ala、Gly、Pro、MePro、Aib、Ac4c或Ac5c;
aa3為Gln或Cit;
aa4為Gly或D-Ala;
aa5為Thr或Ser;
aa6為Phe、Trp、2FPhe、MePhe、2FMePhe或Nal2;
aa7為Thr或Ser;
aa8為Ser或Asp;
aa9為Asp或Glu;
aa10為Tyr、Leu、Met、Nal2、Bip、Bip2EtMeO或U;
aa11不存在或?yàn)镾er、Asn、Bip或U;
aa12不存在或?yàn)長(zhǎng)ys、Glu、Ser、Arg或U;
aa13不存在或?yàn)門yr、Gln、Cit或U;
aa14不存在或?yàn)長(zhǎng)eu、Met、Nle或U;
aa15不存在或?yàn)锳sp、Glu或U;
aa16不存在或?yàn)镾er、Gly、Glu、Ala、Aib、Ac5c、Lys、Arg或U;
aa17不存在或?yàn)锳rg、hArg、Gln、Glu、Cit、Aib、Ac4c、Ac5c、Lys或U;
aa18不存在或?yàn)锳rg、hArg、Ala、Aib、Ac4c、Ac5c或U;
aa19不存在或?yàn)锳la、Val、Aib、Ac4c、Ac5c或U;
aa20不存在或?yàn)镚ln、Lys、Arg、Cit、Glu、Aib、Ac4c、Ac5c或U;
aa21不存在或?yàn)锳sp、Glu、Leu、Aib、Ac4c、Ac5c或U;
aa22不存在或?yàn)镻he、Trp、Nal2、Aib、Ac4c、Ac5c或U
aa23不存在或?yàn)閂al、Ile、Aib、Ac4c、Ac5c或U;
aa24不存在或?yàn)锳la、Gln、Glu、Cit或U;
aa25不存在或?yàn)門rp、Nal2或U;
aa26不存在或?yàn)長(zhǎng)eu或U;
aa27不存在或?yàn)镸et、Val、Leu、Nle、Lys或U;
aa28不存在或?yàn)锳sn、Lys、Gln、Cit或U;
aa29不存在或?yàn)門hr、Gly、Aib、Ac4c、Ac5c或U;
aa30不存在或?yàn)長(zhǎng)ys、Aib、Ac4c、Ac5c、Arg或U;
aa31不存在或?yàn)锳rg、Aib、Ac4c、Ac5c或U;
aa32不存在或?yàn)锳sn、Aib、Ac4c、Ac5c或U;
aa33不存在或?yàn)锳rg、Aib、Ac4c、Ac5c或U;
aa34不存在或?yàn)锳sn、Aib、Ac4c、Ac5c或U;
aa35不存在或?yàn)锳sn、Aib、Ac4c、Ac5c或U;
aa36不存在或?yàn)镮le、Aib、Ac4c、Ac5C或U;
aa36不存在或?yàn)锳la、Aib、Ac4c、Ac5C或U;
aa37不存在或?yàn)閁;
U為包含用于共價(jià)附接至表面活性劑X的官能團(tuán)的天然或非天然氨基酸;
其中aa1-aa37中的任意兩個(gè)任選地通過(guò)其側(cè)鏈而環(huán)化以形成內(nèi)酰胺連接;且
條件是aa10-aa37中的一個(gè)或至少一個(gè)為共價(jià)連接至X的連接體氨基酸U。
在具體實(shí)施方案中,連接氨基酸U為二氨基酸,如Lys或Orn,X為連接到U的來(lái)自1-烷基糖苷類的經(jīng)修飾的表面活性劑,且Z為OH或-NH-R2,其中R3為H或C1-C12;或小于10Da的PEG鏈。
在一些實(shí)施方案中,式I-A的肽產(chǎn)物具有式III-A的結(jié)構(gòu):
aa1-aa2-aa3-aa4-aa5-aa6-aa7-aa8-aa9-aa10-aa11-aa12-aa13-aa14-aa15-aa16-aa17-aa18-aa19-aa20-aa21-aa22-aa23-aa24-aa25-aa26-aa27-aa28-aa29-Z 式III-A(SEQ.ID.NO.2)
其中:
Z為OH或-NH-R3,其中R3為H或C1-C12經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烷基;或小于10Da的PEG鏈;
aa1為His、N-Ac-His、pGlu-His或N-R3-His;
aa2為Ser、Ala、Gly、MePro、Aib、Ac4c或Ac5c;
aa3為Gln或Cit;
aa4為Gly或D-Ala;
aa5為Thr或Ser;
aa6為Phe、Trp、2FPhe、MePhe、2FMePhe或Nal2;
aa7為Thr或Ser;
aa8為Ser或Asp;
aa9為Asp或Glu;
aa10為Tyr、Leu、Met、Nal2、Bip、Bip2EtMeO或U(X);
aa11不存在或?yàn)镾er、Asn、Bip或U(X);
aa12不存在或?yàn)長(zhǎng)ys、Glu、Ser、Arg或U(X);
aa13不存在或?yàn)門yr、Gln、Cit或U(X);
aa14不存在或?yàn)長(zhǎng)eu、Met、Nle或U(X);
aa15不存在或?yàn)锳sp、Glu或U(X);
aa16不存在或?yàn)镾er、Gly、Glu、Ala、Aib、Ac5c、Lys、Arg或U(X);
aa17不存在或?yàn)锳rg、hArg、Gln、Glu、Lys、Cit、Aib、Ac4c、Ac5c或U(X);
aa18不存在或?yàn)锳rg、hArg、Ala、Aib、Ac4c、Ac5c或U(X);
aa19不存在或?yàn)锳la、Val、Aib、Ac4c、Ac5c或U(X);
aa20不存在或?yàn)镚ln、Lys、Arg、Cit、Glu、Aib、Ac4c、Ac5c或U(X);
aa21不存在或?yàn)锳sp、Glu、Leu、Aib、Ac4c、Ac5c或U(X);
aa22不存在或?yàn)镻he、Trp、Nal2、Aib、Ac4c、Ac5c或U(X);
aa23不存在或?yàn)閂al、Ile、Aib、Ac4c、Ac5c或U(X);
aa24不存在或?yàn)锳la、Gln、Glu、Cit或U(X);
aa25不存在或?yàn)門rp、Nal2或U(X);
aa26不存在或?yàn)長(zhǎng)eu或U(X);
aa27不存在或?yàn)镸et、Val、Leu、Nle、Lys或U(X);
aa28不存在或?yàn)锳sn、Lys、Gln或U(X);
aa29不存在或?yàn)門hr、Gly、Aib、Ac4c、Ac5c或U(X);
其中aa1-aa29中的任意兩個(gè)任選地通過(guò)其側(cè)鏈而環(huán)化以形成內(nèi)酰胺連接;且
條件是aa10、aa11、aa12、aa16、aa17、aa18、aa19、aa20、aa21、aa22、aa23、aa24、aa25、aa26、aa27、aa28或aa29中的一個(gè)或至少一個(gè)為共價(jià)附接至X的天然或非天然氨基酸U。
在一些實(shí)施方案中,式I-A的肽產(chǎn)物具有式III-A的結(jié)構(gòu):
aa1-aa2-aa3-aa4-aa5-aa6-aa7-aa8-aa9-aa10-aa11-aa12-aa13-aa14-aa15-aa16-aa17-aa18-aa19-aa20-aa21-aa22-aa23-aa24-aa25-aa26-aa27-aa28-aa29-Z 式III-A(SEQ.ID.NO.2)
其中:
Z為OH或-NH-R3,其中R3為H或C1-C12經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烷基,或小于10Da的PEG鏈;
aa1為His;
aa2為Aib;
aa3為Gln;
aa4為Gly;
aa5為Thr;
aa6為Phe;
aa7為Thr;
aa8為Ser;
aa9為Asp;
aa10為Tyr、Glu、Lys或U(X);
aa11為Ser;
aa12為L(zhǎng)ys或Glu;
aa13為Tyr;
aa14為L(zhǎng)eu、Glu或Lys;
aa15為Asp;
aa16為Glu或Lys;
aa17為Gln、Glu或U(X);
aa18為Ala;
aa19為Ala;
aa20為L(zhǎng)ys、Glu或U(X);
aa21為Glu;
aa22為Phe;
aa23為Ile;
aa24為Gln、Glu或U(X);
aa25為Trp;
aa26為L(zhǎng)eu;
aa27為L(zhǎng)eu;
aa28為Glu或Gln;
aa29為Thr;
其中aa16與aa20,或aa10與aa14,或aa12與aa16,任選地通過(guò)其側(cè)鏈而環(huán)化以形成內(nèi)酰胺連接;且
條件是aa10、aa17、aa20或aa24中的一個(gè)或至少一個(gè)為共價(jià)附接至X的天然或非天然氨基酸U。
在一些實(shí)施方案中,本文所述的肽產(chǎn)物具有式III-B的結(jié)構(gòu):
His1-aa2-aa3-Gly4-Thr5-aa6-Thr7-Ser8-Asp9-aa10-aa11-aa12-aa13-aa14-aa15-aa16-aa17-aa18-aa19-aa20-aa21-aa22-aa23-aa24-aa25-aa26-aa27-aa28-aa29-aa30-Z 式III-B(SEQ.ID.NO.3)
其中:
Z為OH或-NH-R3,其中R3為H或經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1-C12烷基;或小于10Da的PEG鏈;
aa2為Gly、MePro或Aib;
aa3為Gln或Cit;
aa6為Phe、2FPhe、MePhe、2FMePhe或Nal2;
aa10為Tyr、Nal2、Bip、Bip2EtMeO或U(X);
aa11不存在或?yàn)镾er、Asn、Bip或U(X);
aa12不存在或?yàn)長(zhǎng)ys、Glu、Ser或U(X);
aa13不存在或?yàn)門yr、Gln、Cit或U(X);
aa14不存在或?yàn)長(zhǎng)eu、Nle或U(X);
aa15不存在或?yàn)锳sp、Glu或U(X);
aa16不存在或?yàn)镾er、Gly、Glu、Ala、Aib、Lys、Arg或U(X);
aa17不存在或?yàn)锳rg、hArg、Gln、Glu、Lys、Cit、Aib或U(X);
aa18不存在或?yàn)锳rg、hArg、Ala、Aib、Ac4c、Ac5c或U(X);
aa19不存在或?yàn)锳la、Aib或U(X);
aa20不存在或?yàn)镚ln、Lys、Arg、Cit、Glu、Aib或U(X);
aa21不存在或?yàn)锳sp、Glu、Leu、Aib或U(X);
aa22不存在或?yàn)镻he或U(X)
aa23不存在或?yàn)閂al、Ile、Aib或U(X);
aa24不存在或?yàn)锳la、Gln或U(X);
aa25不存在或?yàn)門rp或U(X);
aa26不存在或?yàn)長(zhǎng)eu或U(X);
aa27不存在或?yàn)镸et、Val、Leu、Nle、Lys或U(X);
aa28不存在或?yàn)锳sn、Gln、Cit或U(X);
aa29不存在或?yàn)門hr、Aib或U(X);
aa30不存在或?yàn)锳rg或U(X);
其中aa1-aa23中的任意兩個(gè)任選地通過(guò)其側(cè)鏈而環(huán)化以形成內(nèi)酰胺連接;且
條件是aa10、aa11、aa12、aa16、aa17、aa18、aa19、aa20、aa21、aa22、aa23、aa24或aa28中的一個(gè)或至少一個(gè)為共價(jià)附接至X的天然或非天然氨基酸U。
在式III-A和式III-B的一些具體實(shí)施方案中,X具有以下結(jié)構(gòu):
其中:
R1a為經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1-C30烷基基團(tuán);
R1b、R1c和R1d為H;
W1為-(C=O)-NH-;
W2為-O-;且
R2為鍵。
在一些上述實(shí)施方案中,R1a為C1-C20烷基基團(tuán)、C8-C20烷基基團(tuán)、C12-18烷基基團(tuán)或C14-C18烷基基團(tuán)。
在式III-B的一些實(shí)施方案中,U為本文所述的任何連接體氨基酸。圖1中的表1、圖2中的表2及圖3中的表3示出了與如本文所述的表面活性劑共價(jià)連接的肽的某些實(shí)例。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,該肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-aa2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu16-U(X)17-Ala18-Ala19-Lys20-Glu21-Phe22-Ile23-Gln24-Trp25-Leu26-Leu27-aa28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.795)
其中:
aa2為Gly或Aib;
aa28為Asn或Gln。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,該肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-aa16-Gln17-Ala18-Ala19-aa20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω-X)24-Trp25-Leu26-Leu27-aa28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.796)
其中:
aa16和aa20各自單獨(dú)地為L(zhǎng)ys或Glu,并且通過(guò)其側(cè)鏈而環(huán)化以形成內(nèi)酰胺連接;且
aa28為Asn或Gln;
X包含由1-烷基β-D-葡糖苷、1-烷基β-D-麥芽糖苷、1-烷基β-D-蜜二糖苷或相應(yīng)的α糖苷等制備的葡糖醛酸基類別部分,并且其中烷基為C8-C20直鏈烷基鏈。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,該肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω-X)24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.797)
其中:
aa16和aa20通過(guò)其側(cè)鏈而環(huán)化以形成內(nèi)酰胺連接;
并且X包含由1-烷基β-D-葡糖苷、1-烷基β-D-麥芽糖苷、1-烷基β-D-蜜二糖苷或相應(yīng)的α糖苷等制備的葡糖醛酸基類別部分,并且其中烷基為C8-C20直鏈烷基鏈。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,該肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω(1-十二烷基β-D-葡糖醛酸基))24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.601)
其中:
Glu*16和Lys*20通過(guò)其側(cè)鏈而環(huán)化以形成內(nèi)酰胺連接。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,該肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω(1-十四烷基β-D-葡糖醛酸基))24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.602)
其中:
Lys*16和Lys*20通過(guò)其側(cè)鏈而環(huán)化以形成內(nèi)酰胺連接。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,該肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω(1-十六烷基β-D-葡糖醛酸基))24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.603)
其中:
Glu*16和Lys*20通過(guò)其側(cè)鏈而環(huán)化以形成內(nèi)酰胺連接。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,該肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω(1-十八烷基β-D-葡糖醛酸基))24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.604)
其中:
Glu*16和Lys*20通過(guò)其側(cè)鏈而環(huán)化以形成內(nèi)酰胺連接。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,該肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω(1-辛基β-D-蜜二糖醛酸基))24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.630)。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,該肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω(1-十二烷基β-D-蜜二糖醛酸基))24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.631)。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,該肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω(1-十四烷基β-D-蜜二糖醛酸基))24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.632)。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,該肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω(1-十六烷基β-D-蜜二糖醛酸基))24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.633)。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,該肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω(1-十八烷基β-D-蜜二糖醛酸基))24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.634)。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,該肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω(1-十六烷基α-D-蜜二糖醛酸基))24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.805)。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,該肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Lys(N-ω(1-十四烷基α-D-蜜二糖醛酸基))17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Gln24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.819)。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,該肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Lys(N-ω(1-十六烷基α-D-蜜二糖醛酸基))17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Gln24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.820)。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,該肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,該肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16Lys(N-ω(1-十八烷基α-D-蜜二糖醛酸基))17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Gln24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.821)。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,該肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Lys(N-ω(1-十二烷基α-D-蜜二糖醛酸基))17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω(1-十二烷基β-D-葡糖醛酸基))24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.1099)。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,該肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Lys(N-ω(1-十四烷基α-D-蜜二糖醛酸基))17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω(1-十四烷基β-D-葡糖醛酸基))24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.1100)。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,該肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Lys(N-ω(1-十六烷基α-D-蜜二糖醛酸基))17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω(1-十六烷基β-D-葡糖醛酸基))24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.1101)。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,該肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Lys(N-ω(1-(13-羧基-十三烷基氧基)β-D-葡糖醛酸基))17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Gln24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.1102)。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,該肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Lys(N-ω(1-(15-羧基-十五烷基氧基)β-D-葡糖醛酸基))17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Gln24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.1103)。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,該肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Lys(N-ω(1-(17-羧基-十七烷基氧基)β-D-葡糖醛酸基))17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Gln24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.1104)。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,該肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω(1-(13-羧基-十三烷基氧基)β-D-葡糖醛酸基))24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.1105)。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,該肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω(1-(15-羧基-十五烷基氧基)β-D-葡糖醛酸基))24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.1106)。
在式I-A、III-A或III-B的一些實(shí)施方案中,該肽產(chǎn)物具有以下結(jié)構(gòu):
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu*16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys*20-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ω(1-(17-羧基-十七烷基氧基)β-D-葡糖醛酸基))24-Trp25-Leu26-Leu27-Gln28-Thr29-NH2;(SEQ.ID.NO.1107)。
本文所提出的實(shí)施方案范圍內(nèi)涵蓋式I-A、式III-A或式III-B的肽產(chǎn)物,其中該肽產(chǎn)物包含一個(gè)或多于一個(gè)表面活性劑基團(tuán)(例如,具有式I結(jié)構(gòu)的基團(tuán)X)。在一個(gè)實(shí)施方案中,式I-A、式III-A或式III-B的肽產(chǎn)物包含一個(gè)表面活性劑基團(tuán)。在另一實(shí)施方案中,式I-A、式III-A或式III-B的肽產(chǎn)物包含兩個(gè)表面活性劑基團(tuán)。在再一實(shí)施方案中,式I-A、式III-A或式III-B的肽產(chǎn)物包含三個(gè)表面活性劑基團(tuán)。
本文認(rèn)識(shí)到SEQ.ID.NO.1的某些部分對(duì)于治療與胰島素抵抗相關(guān)的病況和/或心血管病況的重要性。因此,本文提供了一種治療有需要的個(gè)體的糖尿病的方法,其包括向有需要的個(gè)體施用治療有效量的包含SEQ.ID.NO.1的氨基酸殘基aa1-aa17的胰高血糖素類似物。
在又一實(shí)施方案中,本文提供了一種治療有需要的個(gè)體的糖尿病的方法,其包括向有需要的個(gè)體施用治療有效量的包含SEQ.ID.NO.1的氨基酸殘基aa1-aa18的胰高血糖素類似物。
在另一實(shí)施方案中,本文提供了一種治療有需要的個(gè)體的糖尿病的方法,其包括向有需要的個(gè)體施用治療有效量的包含SEQ.ID.NO.1的氨基酸殘基aa1-aa19的胰高血糖素類似物。
在另一實(shí)施方案中,本文提供了一種治療有需要的個(gè)體的糖尿病的方法,其包括向有需要的個(gè)體施用治療有效量的包含SEQ.ID.NO.1的氨基酸殘基aa1-aa20的胰高血糖素類似物。
在另一實(shí)施方案中,以上描述的所述胰高血糖素類似物的施用引起體重減輕。
本文認(rèn)識(shí)到SEQ.ID.NO.1的某些部分對(duì)于治療與胰島素抵抗相關(guān)的病況和/或心血管病況的重要性。因此,本文提供了一種治療有需要的個(gè)體的糖尿病的方法,其包括向有需要的個(gè)體施用治療有效量的包含SEQ.ID.NO.1的氨基酸殘基aa1-aa17的胰高血糖素類似物。
在又一實(shí)施方案中,本文提供了一種治療有需要的個(gè)體的糖尿病的方法,其包括向有需要的個(gè)體施用治療有效量的包含SEQ.ID.NO.1的氨基酸殘基aa1-aa18的胰高血糖素類似物。
在另一實(shí)施方案中,本文提供了一種治療有需要的個(gè)體的糖尿病的方法,其包括向有需要的個(gè)體施用治療有效量的包含SEQ.ID.NO.1的氨基酸殘基aa1-aa19的胰高血糖素類似物。
在另一實(shí)施方案中,本文提供了一種治療有需要的個(gè)體的糖尿病的方法,其包括向有需要的個(gè)體施用治療有效量的包含SEQ.ID.NO.1的氨基酸殘基aa1-aa20的胰高血糖素類似物。
在另一實(shí)施方案中,以上描述的所述胰高血糖素類似物的施用引起體重減輕。
在任何上述實(shí)施方案中,所述胰高血糖素類似物經(jīng)式I的表面活性劑X修飾:
其中:
R1a在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地為鍵、H、糖、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1-C30烷基基團(tuán)、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烷氧基芳基基團(tuán)、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的芳烷基基團(tuán),或含甾核的部分;
R1b、R1c和R1d在每次出現(xiàn)時(shí)各自獨(dú)立地為鍵、H、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1-C30烷基基團(tuán)、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烷氧基芳基基團(tuán)或者經(jīng)取代或未經(jīng)取代的芳烷基基團(tuán);
W1在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地為-CH2-、-CH2-O-、-(C=O)、-(C=O)-O-、-(C=O)-NH-、-(C=S)-、-(C=S)-NH-或-CH2-S-;
W2為-O-、-CH2-或-S-;
R2在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地為鍵接到U的鍵、H、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1-C30烷基基團(tuán)、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烷氧基芳基基團(tuán)或者經(jīng)取代或未經(jīng)取代的芳烷基基團(tuán)、-NH-、-S-、-三唑并-、-NH(C=O)-CH2-、-(CH2)m-馬來(lái)酰亞胺-;
n為1、2或3;且
m為1-10的整數(shù)。
在具體實(shí)施方案中,所述胰高血糖素類似物經(jīng)具有以下結(jié)構(gòu)的表面活性劑X修飾:
其中:
R1a為經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1-C30烷基基團(tuán);
R1b、R1c和R1d為H;
W1為-(C=O)-NH-;
W2為-O-;且
R2為鍵。
在一些上述實(shí)施方案中,R1a為C1-C20烷基基團(tuán)、C8-C20烷基基團(tuán)、C12-C18烷基基團(tuán)或C14-C18烷基基團(tuán)。
在一些實(shí)施方案中,R2在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地為鍵、H、離去基團(tuán)、保護(hù)基或經(jīng)可逆保護(hù)的天然或非天然氨基酸。在一些實(shí)施方案中,R2在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地為鍵。在一些實(shí)施方案中,R2在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地為H。在一些實(shí)施方案中,R2在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地為離去基團(tuán)。在一些實(shí)施方案中,R2在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地為保護(hù)基。在一些實(shí)施方案中,R2在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地為經(jīng)可逆保護(hù)的天然或非天然氨基酸。在一些實(shí)施方案中,R2在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地為C1-C30烷基基團(tuán)。在一些實(shí)施方案中,R2在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地為經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烷氧基芳基基團(tuán)。在一些實(shí)施方案中,R2在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地為經(jīng)取代或未經(jīng)取代的芳烷基基團(tuán)。在一些實(shí)施方案中,R2在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地為-NH-。在一些實(shí)施方案中,R2在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地為-S-。在一些實(shí)施方案中,R2在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地為-三唑并-。在一些實(shí)施方案中,R2在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地為-NH(C=O)-CH2-。R2在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地為-(CH2)m-馬來(lái)酰亞胺-。
在以上及本文描述的一些實(shí)施方案中,R1a為糖。在一些實(shí)施方案中,R1a為半乳糖。在某些實(shí)施方案中,該糖為α-連接的半乳糖。在其它實(shí)施方案中,該糖為α-連接的吡喃半乳糖、β-連接的吡喃半乳糖、α-連接的呋喃半乳糖或β-連接的呋喃半乳糖。
如本文所使用的,術(shù)語(yǔ)糖尿病包括1型和2型糖尿病。因此,在一些實(shí)施方案中,本文所述的方法包括向罹患1型糖尿病的個(gè)體施用本文所述的任何化合物,包括式II、III-A和/或III-B化合物和/或圖1的表1、圖2的表2及圖3的表3中所述的化合物。在一些其它實(shí)施方案中,本文所述的方法包括向罹患2型糖尿病的個(gè)體施用本文所述的任何化合物,包括式II、III-A和/或III-B化合物和/或圖1的表2、圖2的表2及圖3的表3中所述的化合物。
本文還提供了一種治療有需要的個(gè)體的心血管疾病的方法,其包括向有需要的個(gè)體施用治療有效量的包含SEQ.ID.NO.1的氨基酸殘基aa1-aa17的胰高血糖素類似物。
本文還提供了一種治療有需要的個(gè)體的心血管疾病的方法,其包括向有需要的個(gè)體施用治療有效量的包含SEQ.ID.NO.1的氨基酸殘基aa1-aa18的胰高血糖素類似物。
本文還提供了一種治療有需要的個(gè)體的心血管疾病的方法,其包括向有需要的個(gè)體施用治療有效量的包含SEQ.ID.NO.1的氨基酸殘基aa1-aa19的胰高血糖素類似物。
本文還提供了一種治療有需要的個(gè)體的心血管疾病的方法,其包括向有需要的個(gè)體施用治療有效量的包含SEQ.ID.NO.1的氨基酸殘基aa1-aa20的胰高血糖素類似物。
在上述實(shí)施方案的一些情況下,當(dāng)心血管疾病與缺血性事件相關(guān)時(shí)施用所述胰高血糖素類似物。
本文還提供了一種治療有需要的個(gè)體的心血管疾病的方法,其包括向有需要的個(gè)體施用治療有效量的包含SEQ.ID.NO.1的氨基酸殘基aa1-aa17的胰高血糖素類似物。
本文還提供了一種治療有需要的個(gè)體的心血管疾病的方法,其包括向有需要的個(gè)體施用治療有效量的包含SEQ.ID.NO.1的氨基酸殘基aa1-aa18的胰高血糖素類似物。
本文還提供了一種治療有需要的個(gè)體的心血管疾病的方法,其包括向有需要的個(gè)體施用治療有效量的包含SEQ.ID.NO.1的氨基酸殘基aa1-aa19的胰高血糖素類似物。
本文還提供了一種治療有需要的個(gè)體的心血管疾病的方法,其包括向有需要的個(gè)體施用治療有效量的包含SEQ.ID.NO.1的氨基酸殘基aa1-aa20的胰高血糖素類似物。
在上述實(shí)施方案的一些情況下,當(dāng)心血管疾病與缺血性事件相關(guān)時(shí)施用所述胰高血糖素類似物。
在任何上述實(shí)施方案中,所述胰高血糖素類似物經(jīng)式I的表面活性劑X修飾:
其中:
R1a在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地為鍵、H、糖、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1-C30烷基基團(tuán)、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烷氧基芳基基團(tuán)、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的芳烷基基團(tuán),或含甾核的部分;
R1b、R1c和R1d在每次出現(xiàn)時(shí)各自獨(dú)立地為鍵、H、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1-C30烷基基團(tuán)、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烷氧基芳基基團(tuán)或者經(jīng)取代或未經(jīng)取代的芳烷基基團(tuán);
W1在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地為-CH2-、-CH2-O-、-(C=O)、-(C=O)-O-、-(C=O)-NH-、-(C=S)-、-(C=S)-NH-或-CH2-S-;
W2為-O-、-CH2-或-S-;
R2在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地為鍵接到U的鍵、H、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1-C30烷基基團(tuán)、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烷氧基芳基基團(tuán)或者經(jīng)取代或未經(jīng)取代的芳烷基基團(tuán)、-NH、-S-、-三唑并-、-NH(C=O)-CH2-、-(CH2)m-馬來(lái)酰亞胺-;
n為1、2或3;且
m為1-10。
在具體實(shí)施方案中,所述胰高血糖素類似物經(jīng)具有以下結(jié)構(gòu)的表面活性劑X修飾:
其中:
R1a為經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1-C30烷基基團(tuán);
R1b、R1c和R1d為H;
W1為-(C=O)-NH-;
W2為-O-;且
R2為鍵。
在一些上述實(shí)施方案中,R1a為C1-C20烷基基團(tuán)、C8-C20烷基基團(tuán)、C12-C18烷基基團(tuán)或C14-C18烷基基團(tuán)。
在以上本文描述的一些實(shí)施方案中,R1a為糖。在一些實(shí)施方案中,R1a為半乳糖。在某些實(shí)施方案中,該糖為α-連接的半乳糖。在其它實(shí)施方案中,該糖為α-連接的吡喃半乳糖、β-連接的吡喃半乳糖、α-連接的呋喃半乳糖或β-連接的呋喃半乳糖。
可任選地將氨基或羧基末端處的修飾引入所述肽(例如,胰高血糖素或GLP-1)中(Nestor,J.J.,Jr.(2009)Current Medicinal Chemistry 16:4399-4418)。例如,所述肽可在N末端上截短或酰化以產(chǎn)生表現(xiàn)出低功效、部分激動(dòng)劑及拮抗劑活性的肽類似物,如對(duì)于一些肽所看到的(Gourlet,P.等人(1998)Eur J Pharmacol 354:105-111,Gozes,I.和Furman,S.(2003)Curr Pharm Des 9:483-494,其內(nèi)容通過(guò)引用并入本文)。例如,bPTH的前6個(gè)殘基的缺失產(chǎn)生拮抗性類似物(Mahaffey,J.E.等人(1979)J Biol Chem 254:6496-6498;Goldman,M.E.等人(1988)Endocrinology 123:2597-2599),并且對(duì)本文所述肽進(jìn)行的類似操作生成強(qiáng)效的拮抗性類似物。當(dāng)經(jīng)本文所述的修飾如長(zhǎng)鏈烷基糖苷取代時(shí),對(duì)肽的N末端的其它修飾,諸如缺失或并入諸如D-Phe的D-氨基酸,也可產(chǎn)生強(qiáng)效且長(zhǎng)效的激動(dòng)劑或拮抗劑。此類激動(dòng)劑和拮抗劑還具有商業(yè)實(shí)用性并且在本文所述的預(yù)期實(shí)施方案的范圍內(nèi)。
在本文所述的實(shí)施方案的范圍內(nèi)還涵蓋共價(jià)附接至肽類似物的表面活性劑,其中天然肽通過(guò)以下方式進(jìn)行修飾:乙?;Ⅴ;⒕垡叶蓟?、ADP-核糖基化、酰胺化、脂質(zhì)或脂質(zhì)衍生物的共價(jià)附接、磷脂酰肌醇的共價(jià)附接、交聯(lián)、環(huán)化、二硫鍵形成、脫甲基化、共價(jià)交聯(lián)的形成、半胱氨酸的形成、焦谷氨酸的形成、甲?;ⅵ?羧化、糖基化、GPI錨形成、羥基化、碘化、甲基化、豆蔻酰化、氧化、蛋白水解處理、磷酸化、異戊烯化、外消旋化、糖基化、脂質(zhì)連接、硫酸化、谷氨酸殘基的γ-羧化、羥基化和ADP-核糖基化、硒化(selenoylation)、硫酸化、轉(zhuǎn)移RNA介導(dǎo)的氨基酸向蛋白質(zhì)的添加(例如精氨?;?和泛素化。例如,參見(Nestor,J.J.,Jr.(2007)Comprehensive Medicinal Chemistry II 2:573-601;Nestor,J.J.,Jr.(2009)Current Medicinal Chemistry 16:4399-4418;Creighton,T.E.(1993,Wold,F.(1983)Posttranslational Covalent Modification of Proteins 1-12;Seifter,S.和Englard,S.(1990)Methods Enzymol 182:626-646;Rattan,S.I.等人(1992)Ann N Y Acad Sci 663:48-62)。在本文所述的實(shí)施方案的范圍內(nèi)還涵蓋支鏈肽或具有或不具有分支的環(huán)肽。環(huán)肽、支鏈肽和具有分支的環(huán)肽由翻譯后自然過(guò)程產(chǎn)生,并且也通過(guò)適宜的合成方法制得。在一些實(shí)施方案中,任何本文所述的肽產(chǎn)物包含隨后共價(jià)附接至烷基-糖苷表面活性劑部分的上述肽類似物。
在本文所提出的實(shí)施方案的范圍內(nèi)還涵蓋在適宜位置經(jīng)取代的肽鏈,該取代是通過(guò)用具有飽和或不飽和烷基鏈的脂肪酸(諸如辛酸、癸酸、十二酸、十四酸、十六酸、十八酸、3-苯基丙酸等)在連接體氨基酸上例如在Lys的ε-位處進(jìn)行?;?,而對(duì)本文所請(qǐng)求保護(hù)的類似物的取代(Zhang,L.和Bulaj,G.(2012)Curr Med Chem 19:1602-1618)。類似地,這樣的?;蛇B接至間隔基如γ-連接的谷氨酸,或者連接到進(jìn)一步連接至“微PEG”鏈如9-氨基-4,7-二氧雜壬酸的γ-連接的谷氨酸上(DiMarchi,R.D.和Ward,B.P(2012)美國(guó)專利申請(qǐng)US2012/0238493)。這類類似物的非限制性說(shuō)明性實(shí)例為:
His1-Gly2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu16-Lys(N-ε-十二烷?;?17-Ala18-Ala19-Lys20-Glu21-Phe22-Ile23-Ala24-Trp25-Leu26-Leu27-Asn28-Thr29-NH2,(SEQ.ID.NO.785)
His1-Gly2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu16-Lys(N-ε-十六烷?;?17-Ala18-Ala19-Lys20-Glu21-Phe22-Ile23-Ala24-Trp25-Leu26-Leu27-Asn28-Thr29-NH2,(SEQ.ID.NO.786)
His1-Gly2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-Glu16-Lys(N-ε-十八烷?;?17-Ala18-Ala19-Lys20-Glu21-Phe22-Ile23-Ala24-Trp25-Leu26-Leu27-Asn28-Thr29-NH2,(SEQ.ID.NO.787)
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-環(huán)(Glu16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys20)-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ε-十六烷?;?24-Trp25-Leu26-Leu27-Asn28-Thr29-NH2,(SEQ.ID.NO.788)
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-環(huán)(Glu16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys20)-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ε(N-α-十八烷?;?-γ-谷氨?;?24-Trp25-Leu26-Leu27-Asn28-Thr29-NH2,(SEQ.ID.NO.789)
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-環(huán)(Glu16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys20)-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ε(N-α-十六烷?;?-γ-谷氨酰基)24-Trp25-Leu26-Leu27-Asn28-Thr29-NH2,(SEQ.ID.NO.790)
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-環(huán)(Glu16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys20)-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ε-(N-α-十八烷?;?N9-γ-谷氨?;?9-氨基-4,7-二氧雜壬酰基))))24-Trp25-Leu26-Leu27-Asn28-Thr29-NH2,(SEQ.ID.NO.791)
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-環(huán)(Glu16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys20)-Glu21-Phe22-Ile23-Lys(N-ε(N-α-十六烷酰基(N9-γ谷氨?;?9-氨基-4,7-二氧雜壬酰基))))24-Trp25-Leu26-Leu27-Asn28-Thr29-NH2,(SEQ.ID.NO.792),等等。
在進(jìn)一步的實(shí)施方案中,肽鏈任選地在適宜位置經(jīng)取代,該取代通過(guò)在連接體氨基酸(例如Cys的巰基)上與間隔基和疏水性部分(諸如甾核,例如膽固醇部分)反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在一些此類實(shí)施方案中,經(jīng)修飾的肽進(jìn)一步包含一條或多條PEG鏈。此類分子的非限制性實(shí)例為:
His1-Aib2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-環(huán)(Glu16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys20)-Glu21-Phe22-Ile23-Cys(S-(3-(PEG4-氨基乙基乙酰胺-膽固醇))24-Trp25-Leu26-Leu27-Asn28-Thr29-NH2,(SEQ.ID.NO.793)
His1-Gly2-Gln3-Gly4-Thr5-Phe6-Thr7-Ser8-Asp9-Tyr10-Ser11-Lys12-Tyr13-Leu14-Asp15-環(huán)(Glu16-Gln17-Ala18-Ala19-Lys20)-Glu21-Phe22-Ile23-Cys(S-(3-(PEG4-氨基乙基乙酰胺-膽固醇))24-Trp25-Leu26-Leu27-Asn28-Thr29-NH2,(SEQ.ID.NO.794),等等。
除20種標(biāo)準(zhǔn)氨基酸以外,如上所述,還存在本領(lǐng)域已知并且可并入本文所述化合物中的大量“非標(biāo)準(zhǔn)氨基酸”或非天然氨基酸。其它非標(biāo)準(zhǔn)氨基酸經(jīng)反應(yīng)性側(cè)鏈修飾以供綴合(Gauthier,M.A.和Klok,H.A.(2008)Chem Commun(Camb)2591-2611;de Graaf,A.J.等人(2009)Bioconjug Chem 20:1281-1295)。在一種方法中,演化的tRNA/tRNA合成酶對(duì)在表達(dá)質(zhì)粒中由琥珀抑制基因密碼子編碼(Deiters,A等人(2004).Bio-org.Med.Chem.Lett.14,5743-5)。例如,將對(duì)疊氮基苯丙氨酸并入肽中,然后與官能化的表面活性劑或具有乙炔部分的PEG聚合物在促進(jìn)被稱作“Huisgen[3+2]環(huán)加成”的有機(jī)反應(yīng)的還原劑和銅離子的存在下進(jìn)行反應(yīng)。利用含有乙炔修飾的烷基糖苷或PEG修飾的糖苷的本文所述試劑的類似反應(yīng)次序?qū)a(chǎn)生聚乙二醇化的肽或烷基糖苷修飾的肽。對(duì)于小于約50個(gè)殘基的肽而言,采用標(biāo)準(zhǔn)固相合成在鏈中的期望位置并入所述反應(yīng)性氨基酸殘基。此類經(jīng)表面活性劑修飾的肽和/或蛋白質(zhì)提供與通過(guò)單獨(dú)并入PEG所修飾的肽不同的藥理學(xué)和醫(yī)學(xué)性質(zhì)譜。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解,肽類似物的許多變換(permutation)是可行的,并且條件是氨基酸序列具有所并入的表面活性劑部分,將具有本文所述經(jīng)表面活性劑修飾的肽產(chǎn)物的期望屬性。
某些定義
如說(shuō)明書中所使用的,“一個(gè)”意指一個(gè)或多個(gè)。如權(quán)利要求書中所使用的,當(dāng)與詞語(yǔ)“包含”一起使用時(shí),詞語(yǔ)“一個(gè)”意指一個(gè)或多個(gè)。如本文所使用的,“另一”意指至少第二個(gè)或更多個(gè)。
如本文所使用的,各種常見氨基酸的單字母和三字母縮寫如Pure Appl.Chem.31,639-645(1972)和40,277-290(1974)中所推薦的并且符合37CFR FR合4)0酸(55FR 18245,1990年5月1日)。除非另外指定為D-或DL,否則縮寫代表L-氨基酸。某些天然和非天然氨基酸是非手性的,例如,甘氨酸、Cα-二乙基甘氨酸(Deg)、α-氨基-異丁酸(Aib)、1-氨基環(huán)丁烷-1-甲酸(Ac4c)、1-氨基環(huán)戊烷-1-甲酸(Ac5c)、1-氨基環(huán)己烷-1-甲酸(Ac6c)。谷氨酰胺的類似物包括瓜氨酸(Cit)。所有肽序列均在左側(cè)顯示N末端氨基酸而在右側(cè)顯示C末端氨基酸。C-α-甲基脯氨酸(MePro)可用來(lái)限制肽連接,C-α-甲基苯丙氨酸(MePhe)、2-氟苯丙氨酸(2FPhe)、C-α-甲基-2-氟苯丙氨酸(2FMePhe)和C-α-甲基賴氨酸(MeLys)亦可如此。另外的非天然芳香族氨基酸如2-萘基丙氨酸(Nal2)、聯(lián)苯基丙氨酸(Bip)、2-乙基-4’-甲氧基聯(lián)苯基丙氨酸(Bip2EtMeO)可被取代,并且可導(dǎo)致效能增加。
“烷基”基團(tuán)是指脂肪族烴基團(tuán)。提及烷基基團(tuán)包括“飽和烷基”和/或“不飽和烷基”。無(wú)論飽和還是不飽和,烷基基團(tuán)均包括支鏈、直鏈或環(huán)狀基團(tuán)?!敖?jīng)取代的”烷基被一個(gè)或多個(gè)另外的基團(tuán)取代。在某些實(shí)施方案中,一個(gè)或多個(gè)另外的基團(tuán)單獨(dú)且獨(dú)立地選自酰胺、酯、烷基、環(huán)烷基、雜烷基、芳基、雜芳基、雜脂環(huán)基、羥基、烷氧基、芳氧基、烷基硫代、芳基硫代、烷基亞砜、芳基亞砜、酯、烷基砜、芳基砜、氰基、鹵素、烷?;?alkoyl)、烷酰基氧代、異氰酸基、硫氰酸基、異硫氰酸基、硝基、鹵代烷基、鹵代烷氧基、氟烷基、氨基、烷基-氨基、二烷基-氨基、酰胺基、氧代、疏水性天然產(chǎn)物(如甾族)、芳烷基鏈(包括烷氧基芳基)、含有?;糠值耐榛湹?。在一些實(shí)施方案中,烷基連接至肽中的殘基(例如,Tyr或Dmt)的Nα位。這一類被稱為N-烷基并且包含直鏈或支鏈的C1-C10烷基基團(tuán)或芳基取代的烷基基團(tuán),諸如芐基、苯乙基等。在一些實(shí)施方案中,烷基部分為與糖部分處于糖苷鍵連接(通常連接至例如葡萄糖的1位)的1-烷基基團(tuán)。這樣的1-烷基基團(tuán)為C1-C30烷基。
“芳基”基團(tuán)是指其中形成環(huán)的每個(gè)原子均為碳原子的芳環(huán)。本文所述的芳基環(huán)包括具有5個(gè)、6個(gè)、7個(gè)、8個(gè)、9個(gè)或超過(guò)9個(gè)碳原子的環(huán)。芳基基團(tuán)任選地被選自鹵素、烷基、?;?、烷氧基、烷基硫代、磺?;?、二烷基-氨基、羧基酯、氰基等的取代基取代。芳基基團(tuán)的實(shí)例包括但不限于苯基和萘基。
術(shù)語(yǔ)“酰基”是指C1-C20?;湣4随溈砂辨溨咀彐?、支鏈脂肪族鏈、含環(huán)烷基部分的鏈、諸如甾族化合物的疏水性天然產(chǎn)物、芳烷基鏈或含?;糠值耐榛?。
術(shù)語(yǔ)“甾核”是指如下所示包含4個(gè)被指定為A、B、C和D的稠環(huán)的排列的甾族化合物核心:
含甾核的部分的實(shí)例包括但不限于膽固醇等。
如本文所使用的,“治療組合物”可包含具有水性或有機(jī)載體或賦形劑的混合物,并且可例如與常用于片劑、丸劑、膠囊、凍干物、栓劑、溶液、乳液、懸浮液或其它適用形式的藥學(xué)上可接受的無(wú)毒性載體復(fù)合。除上文所公開的那些外,載體還可包括藻酸鹽、膠原、葡萄糖、乳糖、甘露糖、阿拉伯膠(gum acacia)、明膠、甘露醇、淀粉糊、三硅酸鎂、滑石、玉米淀粉、角蛋白、膠體二氧化硅、馬鈴薯淀粉、尿素、中等鏈長(zhǎng)的甘油三酯、葡聚糖及其它適用于制造固體、半固體或液體形式的制劑的載體。另外,可使用輔助的穩(wěn)定劑、增稠劑或著色劑,例如穩(wěn)定干燥劑,如丙酮糖(triulose)。
如本文所使用的,“藥學(xué)上可接受的載體”或“治療有效的載體”是水性或非水性的(固體)的,例如醇性或油性的,或其混合物,并且可含有表面活性劑、軟化劑、潤(rùn)滑劑、穩(wěn)定劑、染料、香料、防腐劑、用于調(diào)節(jié)pH的酸或堿、溶劑、乳化劑、膠凝劑、保濕劑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)濕劑、延時(shí)釋放劑、濕潤(rùn)劑或通常包含在特定形式的藥物組合物中的其它組分。藥學(xué)上可接受的載體在本領(lǐng)域眾所周知,并且包括例如水溶液如水或生理緩沖鹽水,或其它溶劑或媒介物,如二醇、甘油和油(如橄欖油)或可注射的有機(jī)酯。藥學(xué)上可接受的載體可含有用來(lái)例如穩(wěn)定或增加特定抑制劑吸收的生理上可接受的化合物,例如,碳水化合物(諸如葡萄糖、蔗糖或葡聚糖)、抗氧化劑(諸如抗壞血酸或谷胱甘肽)、螯合劑、低分子量蛋白質(zhì)或其它穩(wěn)定劑或賦形劑。
如本文所使用的,肽產(chǎn)物的“胰島素復(fù)敏”量是使有需要的個(gè)體的機(jī)體對(duì)內(nèi)源性或外源性施用的胰島素的響應(yīng)增加(通常同時(shí)減輕體重)的量,如通過(guò)例如口服葡萄糖激發(fā)試驗(yàn)或正常血糖鉗試驗(yàn)(euglycemic clamp test)所證明的。
藥物組合物根據(jù)需要還可含有其它藥學(xué)上可接受的輔助性物質(zhì)以接近生理?xiàng)l件,這樣的“物質(zhì)”包括但不限于pH調(diào)節(jié)劑和緩沖劑、張力調(diào)節(jié)劑等,例如,乙酸鈉、乳酸鈉、氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣等。另外,所述肽或其變體的懸浮液可包含在存儲(chǔ)時(shí)保護(hù)脂質(zhì)免受自由基和脂質(zhì)過(guò)氧化損害的脂質(zhì)保護(hù)劑。親脂性自由基猝滅劑如α-生育酚和水溶性鐵特異性螯合劑如鐵草胺(ferrioxamine)是合適的。
如本文所使用的,“表面活性劑”是調(diào)節(jié)水的界面張力的表面活性試劑。通常,表面活性劑在分子中具有一個(gè)親脂性基團(tuán)或區(qū)域和一個(gè)親水性基團(tuán)或區(qū)域。寬泛地說(shuō),該基團(tuán)包括皂、去污劑、乳化劑、分散劑和潤(rùn)濕劑以及若干組防腐劑。更具體來(lái)說(shuō),表面活性劑包括硬脂基三乙醇胺、月桂基硫酸鈉、?;悄懰徕c、月桂基氨基丙酸、卵磷脂、苯扎氯銨(benzalkoniumchloride)、芐索氯銨(benzethoniumchloride)和單硬脂酸甘油酯;以及親水性聚合物,諸如聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇(PEG)、羧甲基纖維素鈉、甲基纖維素、羥甲基纖維素、羥乙基纖維素和羥丙基纖維或烷基糖苷。在一些實(shí)施方案中,表面活性劑是非離子型表面活性劑(例如,烷基糖苷表面活性劑)。在一些實(shí)施方案中,表面活性劑是離子型表面活性劑。
如本文所使用的,“烷基糖苷”是指如本領(lǐng)域已知的,通過(guò)連接與任何疏水性烷基接合的任何糖。可根據(jù)糖部分的期望疏水性和親水性來(lái)選擇具有任何所需大小的疏水性烷基。一方面,烷基鏈的范圍為1到30個(gè)碳原子;或6到16個(gè)碳原子。
如本文所使用的,“糖”包括呈直鏈或環(huán)形式的單糖、寡糖或多糖。寡糖為具有兩個(gè)或更多個(gè)單糖殘基的糖。許多可能適合以官能化形式使用的糖的一些實(shí)例包括葡萄糖、半乳糖、麥芽糖、麥芽三糖、麥芽四糖、蔗糖、海藻糖等。
如本文所使用的,“蔗糖酯”為脂肪酸的蔗糖酯。因?yàn)檎崽侵杏锌捎糜诜磻?yīng)的8個(gè)羥基基團(tuán)和可與蔗糖反應(yīng)的、從乙酸酯到更大脂肪的許多脂肪酸基團(tuán),所以蔗糖酯可呈現(xiàn)許多形式。這種靈活性意味著可根據(jù)所用脂肪酸部分來(lái)調(diào)整許多產(chǎn)物和官能團(tuán)。蔗糖酯具有食品及非食品用途,尤其是作為表面活性劑和乳化劑,并且在藥物、化妝品、去污劑和食物添加劑中的應(yīng)用越來(lái)越多。它們是生物可降解、無(wú)毒且對(duì)皮膚溫和的。
如本文所使用的,“適宜的”烷基糖苷意指無(wú)毒且非離子的烷基糖苷。在一些情形下,當(dāng)通過(guò)眼、鼻、鼻淚、舌下、頰部(buccal)、吸入途徑或通過(guò)注射途徑(諸如皮下、肌內(nèi)或靜脈內(nèi)途徑)將適宜的烷基糖苷與化合物一起施用時(shí),該適宜的烷基糖苷降低該化合物的免疫原性或聚集并且增加其生物利用度。
“連接體氨基酸”是包含用于與官能化表面活性劑共價(jià)連接的反應(yīng)性官能團(tuán)的任何天然或非天然氨基酸(de Graaf,A.J.等人(2009)Bioconjug Chem 20:1281-1295)。舉例而言,在一些實(shí)施方案中,連接體氨基酸為具有反應(yīng)性官能團(tuán)-NH2的Lys或Orn;或具有反應(yīng)性官能團(tuán)-SH的Cys;或具有反應(yīng)性官能團(tuán)-C(=O)-OH的Asp或Glu。舉例而言,在另外一些實(shí)施方案中,連接體氨基酸為具有用于與適當(dāng)官能化的表面活性劑形成共價(jià)連接的反應(yīng)性官能團(tuán)如-OH、-N3、鹵代乙?;蛉矊倩鶊F(tuán)的任何氨基酸。
如本文所使用的,“官能化的表面活性劑”為包含適于與連接體氨基酸共價(jià)連接的反應(yīng)性基團(tuán)的表面活性劑。舉例而言,在一些實(shí)施方案中,官能化的表面活性劑包含羧酸基團(tuán)(例如,在單糖的6-位)作為適于與連接體氨基酸共價(jià)連接的反應(yīng)性基團(tuán)。舉例而言,在一些實(shí)施方案中,官能化的表面活性劑例如在單糖的6-位(如方案6中所示)包含允許與適宜連接體氨基酸共價(jià)連接的-NH2基團(tuán)、-N3基團(tuán)、炔屬基團(tuán)、鹵代乙?;?O-NH2基團(tuán)或-(CH2-)m-馬來(lái)酰亞胺基團(tuán)。在一些實(shí)施方案中,官能化的表面活性劑為如本文所述的式II化合物。任選地,在一些具體實(shí)施方案中,官能化的表面活性劑包含共價(jià)附接的連接體氨基酸;隨后通過(guò)將一個(gè)或多個(gè)氨基酸依序添加到連接體氨基酸而形成表面活性劑修飾的肽。
如本文所使用的,術(shù)語(yǔ)“肽”為包含兩個(gè)或更多個(gè)氨基酸的任何肽。術(shù)語(yǔ)肽包括多肽、短肽(例如,包含2-14個(gè)氨基酸的肽)、中等長(zhǎng)度肽(15-50)或長(zhǎng)鏈肽(例如,蛋白質(zhì))。術(shù)語(yǔ)肽、多肽、中等長(zhǎng)度肽和蛋白質(zhì)可在本文中可互換使用。如本文所使用的,術(shù)語(yǔ)“肽”應(yīng)理解為意指由通過(guò)肽鍵連接的氨基酸殘基、其相關(guān)的天然存在的結(jié)構(gòu)變體以及合成的非天然存在的類似物組成的聚合物、其相關(guān)的天然存在的結(jié)構(gòu)變體和合成的非天然存在的類似物。例如可采用自動(dòng)化肽合成儀進(jìn)行合成肽的合成。
肽可含有除20種基團(tuán)編碼的氨基酸以外的氨基酸?!半摹卑ㄍㄟ^(guò)自然過(guò)程如加工和其它翻譯后修飾以及通過(guò)化學(xué)修飾技術(shù)修飾的那些。此類修飾于基礎(chǔ)教材和更詳細(xì)的專著中充分描述,并且為本領(lǐng)域技術(shù)人員所周知。應(yīng)了解,在一些實(shí)施方案中,相同類型的修飾以相同或不同程度存在于給定肽的若干位點(diǎn)。此外,在一些實(shí)施方案中,給定肽含有超過(guò)一種類型的修飾。修飾發(fā)生于肽中的任何位置,包括肽骨架、氨基酸側(cè)鏈以及氨基或羧基末端。
術(shù)語(yǔ)肽包括包含天然和非天然氨基酸或天然氨基酸的類似物的肽或蛋白質(zhì)。如本文所使用的,肽和/或蛋白質(zhì)“類似物”包含基于天然氨基酸的非天然氨基酸,如酪氨酸類似物,包括對(duì)位取代的酪氨酸、鄰位取代的酪氨酸和間位取代的酪氨酸,其中酪氨酸上的取代基包括乙酰基基團(tuán)、芐?;鶊F(tuán)、氨基基團(tuán)、肼、羥胺、巰基基團(tuán)、羧基基團(tuán)、甲基基團(tuán)、異丙基基團(tuán)、C2-C20直鏈或支鏈烴、飽和或不飽和烴、O-甲基基團(tuán)、聚醚基團(tuán)、鹵素、硝基基團(tuán)等。Tyr類似物的實(shí)例包括2,4-二甲基-酪氨酸(Dmt)、2,4-二乙基-酪氨酸、O-4-烯丙基-酪氨酸、4-丙基-酪氨酸、Cα-甲基-酪氨酸等。賴氨酸類似物的實(shí)例包括鳥氨酸(Orn)、高賴氨酸、Cα-甲基-賴氨酸(CMeLys)等。苯丙氨酸類似物的實(shí)例包括但不限于間位取代的苯丙氨酸,其中取代基包括甲氧基基團(tuán)、C1-C20烷基基團(tuán)(例如甲基基團(tuán))、烯丙基基團(tuán)、乙?;鶊F(tuán)等。具體實(shí)例包括但不限于2,4,6-三甲基-L-苯丙氨酸(Tmt)、O-甲基-酪氨酸、3-(2-萘基)丙氨酸(Nal(2))、3-(1-萘基)丙氨酸(Nal(1))、3-甲基-苯丙氨酸、1,2,3,4-四氫異喹啉-3-甲酸(Tic)、氟化苯丙氨酸、異丙基-苯丙氨酸、對(duì)疊氮基-苯丙氨酸、對(duì)?;?苯丙氨酸、對(duì)芐?;?苯丙氨酸、對(duì)碘-苯丙氨酸、對(duì)溴苯丙氨酸、對(duì)氨基-苯丙氨酸和異丙基-苯丙氨酸等。在肽類似物設(shè)計(jì)中使用的其它非標(biāo)準(zhǔn)或非天然氨基酸包括但不限于C-α-二取代的氨基酸,諸如Aib、Cα-二乙基甘氨酸(Deg)、氨基環(huán)戊烷-1-甲酸(Ac5c)等。此類氨基酸常常產(chǎn)生經(jīng)常偏向α螺旋結(jié)構(gòu)的受限結(jié)構(gòu)(Kaul,R.和Balaram,P.(1999)Bioorg Med Chem 7:105-117)。此類可用于類似物設(shè)計(jì)的非天然氨基酸的其它實(shí)例為高精氨酸(Har)等。在某些情形下,還原的酰胺鍵的取代導(dǎo)致針對(duì)酶促破壞的保護(hù)的改善或改變受體結(jié)合。舉例而言,在殘基之間具有還原的酰胺鍵的Tic-Phe二肽單元(指定為Tic-Ψ[CH2-NH]-Ψ-Phe)的并入會(huì)減少酶促降解。因此,在本文所述的實(shí)施方案范圍內(nèi)還涵蓋與上述包含經(jīng)修飾的氨基酸的肽和/或肽類似物共價(jià)附接的表面活性劑。某些非天然氨基酸如下所示。
如本文所使用的,術(shù)語(yǔ)“變體”應(yīng)理解為意指不同于參考肽但保留基本性質(zhì)的肽。典型肽變體的氨基酸序列與另一參考肽不同。一般來(lái)說(shuō),差異是有限的,從而使得參考肽與變體的序列在總體上極為類似并且在許多區(qū)域中是相同的。變體和參考肽的氨基酸序列可能因任意組合的一個(gè)或多個(gè)取代、添加、缺失而不同。經(jīng)取代或插入的氨基酸殘基可以是或可以不是由遺傳密碼編碼的。非天然存在的肽變體可通過(guò)誘變技術(shù)、通過(guò)直接合成以及通過(guò)其它適宜的重組方法制得。
方法
在一些實(shí)施方案中,本文提供了預(yù)防和/或治療與胰島素敏感性降低相關(guān)的病況的方法,其包括向有需要的個(gè)體施用治療有效量的本文所述的經(jīng)表面活性劑修飾的肽和/或蛋白質(zhì)產(chǎn)物(例如,式I-A、III-A或III-B的肽產(chǎn)物)。在一些實(shí)施方案中,特征在于胰島素敏感性降低的病況包括但不限于代謝綜合征、肥胖癥相關(guān)的胰島素抵抗、高血壓、與高C反應(yīng)蛋白相關(guān)的全身性炎癥、糖尿病等。
本文還提供了治療胰島素抵抗的方法,其包括向有需要的個(gè)體施用治療有效量的本文所述的經(jīng)表面活性劑修飾的肽和/或蛋白質(zhì)產(chǎn)物(例如,式I-A、III-A或III-B的肽產(chǎn)物)。在一些實(shí)施方案中,該胰島素抵抗與代謝綜合征(綜合征X)和/或糖尿病相關(guān)。
本文進(jìn)一步提供了刺激機(jī)體對(duì)胰島素的復(fù)敏的方法,其包括向有需要的個(gè)體施用治療有效量的本文所述的經(jīng)表面活性劑修飾的肽和/或蛋白質(zhì)產(chǎn)物(例如式I-A、III-A或III-B的肽產(chǎn)物)。
在更進(jìn)一步的實(shí)施方案中,本文提供了通過(guò)體重減輕來(lái)增加胰島素敏感性的方法,其包括向有需要的個(gè)體施用治療有效量的本文所述的經(jīng)表面活性劑修飾的肽和/或蛋白質(zhì)產(chǎn)物(例如式I-A、III-A或III-B以及圖1的表1、圖2的表2及圖3的表3中的肽產(chǎn)物)。
本文還提供了治療糖尿病或前驅(qū)糖尿病的方法,其包括向有需要的個(gè)體施用治療有效量的上文和本文以及圖1的表1、圖2的表2及圖3的表3中所述的肽產(chǎn)物。
本文提供了治療或延遲選自以下的病況進(jìn)展或發(fā)作的方法:糖尿病、糖尿病視網(wǎng)膜病變、糖尿病神經(jīng)病變、糖尿病腎病、胰島素抵抗、高血糖癥、超高胰島素血癥、代謝綜合征、糖尿病并發(fā)癥、游離脂肪酸或甘油血液水平升高、高脂血癥、肥胖癥、高甘油三酯血癥、動(dòng)脈粥樣硬化、急性心血管綜合征、梗塞、缺血再灌注高血壓,該方法包括向有需要的個(gè)體施用治療有效量的本文和圖1的表1、圖2的表2及圖3的表3中所述的肽產(chǎn)物。在另一實(shí)施方案中,本文提供了治療傷口愈合延遲的方法,其包括向有需要的個(gè)體施用治療有效量的本文和圖1的表1、圖2的表2及圖3的表3中所述的肽產(chǎn)物。
在一個(gè)實(shí)施方案中,所述待治療的病況為糖尿病。在一個(gè)實(shí)施方案中,所述待治療的病況為胰島素抵抗。在一個(gè)實(shí)施方案中,所述待治療的病況為代謝綜合征。在一個(gè)實(shí)施方案中,所述肽的所述有效量為約0.1μg/kg/天到約100.0μg/kg/天。
在一個(gè)實(shí)施方案中,給藥方法為腸胃外給藥。在一個(gè)實(shí)施方案中,給藥方法為經(jīng)口給藥。在一個(gè)實(shí)施方案中,給藥方法為皮下給藥。在一個(gè)實(shí)施方案中,給藥方法為鼻吸入。
本文進(jìn)一步提供了一種減少體重增加或誘導(dǎo)體重減輕的方法,其包括向有需要的個(gè)體施用治療有效量的本文和圖1的表1、圖2的表2及圖3的表3中所述的肽產(chǎn)物。在一些實(shí)施方案中,體重增加與代謝綜合征相關(guān)。
本文提供了一種治療低血糖癥的方法,其包括向有需要的個(gè)體施用治療有效量的本文和圖1的表1、圖2的表2及圖3的表3中所述的肽產(chǎn)物。
本文還提供了治療糖尿病的方法,其包括向有需要的個(gè)體施用治療有效量的本文和圖1的表1、圖2的表2及圖3的表3中所述的肽產(chǎn)物和至少一種附加治療劑;其中所述治療劑選自抗糖尿病劑、抗肥胖劑、飽腹劑、抗炎劑、抗高血壓劑、抗動(dòng)脈粥樣硬化劑和降脂劑。
在上述方法的一些實(shí)施方案中,共價(jià)附接至表面活性劑的肽和/或蛋白質(zhì)為胰高血糖素或GLP-1肽或其類似物。在一些實(shí)施方案中,預(yù)防性地施用經(jīng)表面活性劑修飾的肽和/或蛋白質(zhì)(例如,式I-A、III-A或III-B的肽產(chǎn)物),并且其延遲與胰島素抵抗相關(guān)的任何病況的發(fā)生,該病況包括但不限于代謝綜合征、高血壓、糖尿病、2型糖尿病、妊娠期糖尿病、高脂血癥、動(dòng)脈粥樣硬化、全身性炎癥等。在一些實(shí)施方案中,治療性地施用經(jīng)表面活性劑修飾的肽和/或蛋白質(zhì)(例如,式I-A、III-A或III-B的肽產(chǎn)物),并且其延遲與代謝綜合征、高血壓、糖尿病、2型糖尿病、妊娠期糖尿病、高脂血癥、動(dòng)脈粥樣硬化、全身性炎癥等相關(guān)的任何病況的進(jìn)展。在一些實(shí)施方案中,預(yù)防性地并且/或者治療性地施用經(jīng)表面活性劑修飾的肽和/或蛋白質(zhì)(例如,式I-A、III-A或III-B的肽產(chǎn)物),并且其延遲胰島素抵抗向糖尿病的進(jìn)展。在一些實(shí)施方案中,預(yù)防性地并且/或者治療性地施用經(jīng)表面活性劑修飾的肽和/或蛋白質(zhì)(例如,式I-A、III-A或III-B的肽產(chǎn)物),并且其減少或停止胰島素抵抗的進(jìn)一步損失,由此穩(wěn)定病情。
在一些實(shí)施方案中,腸胃外施用經(jīng)表面活性劑修飾的肽和/或蛋白質(zhì)(例如,式I-A、III-A或III-B的肽產(chǎn)物)。在一些實(shí)施方案中,皮下施用經(jīng)表面活性劑修飾的肽和/或蛋白質(zhì)(例如,式I-A、III-A或III-B的肽產(chǎn)物)。在一些實(shí)施方案中,通過(guò)鼻吸入施用經(jīng)表面活性劑修飾的肽和/或蛋白質(zhì)(例如,式I-A、III-A或III-B的肽產(chǎn)物)。
在上述方法的一些實(shí)施方案中,與包含目前已知的治療劑(例如,艾塞那肽、二甲雙胍(metformin)等)的藥物相比,經(jīng)表面活性劑修飾的肽和/或蛋白質(zhì)(例如,式I-A、III-A或III-B的肽產(chǎn)物)具有更長(zhǎng)的作用持續(xù)時(shí)間。
聯(lián)合療法
在上述方法的一些實(shí)施方案中,經(jīng)表面活性劑修飾的肽和/或蛋白質(zhì)(例如,式I-A、III-A或III-B的肽產(chǎn)物)與代謝綜合征的其它治療方法聯(lián)合施用,該代謝綜合征選自抗糖尿病劑、抗肥胖劑、抗高血壓劑、抗動(dòng)脈粥樣硬化劑和降脂劑。舉例而言,適于與本文所述經(jīng)表面活性劑修飾的肽和/或蛋白質(zhì)產(chǎn)物聯(lián)合施用的有效抗糖尿病劑包括雙胍、磺酰脲、葡糖苷酶抑制劑、PPARγ激動(dòng)劑、PPAR P/γ雙重激動(dòng)劑、aP2抑制劑、DPP4抑制劑、胰島素敏化劑、GLP-1類似物、胰島素和氯茴苯酸(meglitinide)。另外的實(shí)例包括二甲雙胍、格列本脲(glyburide)、格列美脲(glimepiride)、格列嘧啶(glipyride)、格列吡嗪(glipizide)、氯磺丙脲(chlorpropamide)、格列齊特(gliclazide)、阿卡波糖(carbose)、米格列醇(miglitol)、吡格列酮(pioglitazone)、曲格列酮(troglitazone)、羅格列酮(rosiglitazone)、莫格列他(muraglitazar)、胰島素、Gl-262570、伊沙列酮(isaglitazone)、JTT-501、NN-2344、L895 645、YM-440、R-119702、A19677、瑞格列奈(repaglinide)、那格列奈(nateglinide)、KAD 1129、AR-HO 39242、GW-40 I 5 44、KRP2 I 7、AC2993、LY3 I 5902、NVP-DPP-728A以及沙格列汀(saxagliptin)。
在上述方法的一些實(shí)施方案中,經(jīng)表面活性劑修飾的肽和/或蛋白質(zhì)(例如,式I-A、III-A或III-B的肽產(chǎn)物)與選自有效抗肥胖劑的代謝綜合征的其它治療方法聯(lián)合施用。舉例而言,適于與本文所述的肽產(chǎn)物一起施用的有效抗肥胖劑包括β3腎上腺素能激動(dòng)劑、脂肪酶抑制劑、5-羥色胺(和多巴胺)再攝取抑制劑、甲狀腺受體β化合物、CB-1拮抗劑、NPY-Y2和NPY-Y4受體激動(dòng)劑和厭食劑。這些類別的具體成員包括奧利司他(orlistat)、AfL-962、A1967l、L750355、CP331648、西布曲明(sibutramine)、托吡酯(topiramate)、阿索開(axokine)、右旋安非他命(dexamphetamine)、芬特明(phentermine)、苯丙醇胺(phenylpropanolamine)、利莫那班(rimonabant)(SR1 4I7164)和馬吲哚(mazindol)。
在上述方法的一些實(shí)施方案中,經(jīng)表面活性劑修飾的肽和/或蛋白質(zhì)(例如,式I-A、III-A或III-B的肽產(chǎn)物)與選自有效降脂劑的代謝綜合征的其它治療方法聯(lián)合施用。舉例而言,適于與本文所述的肽產(chǎn)物一起施用的有效降脂劑包括選自下組的藥劑:MTP抑制劑、膽固醇酯轉(zhuǎn)移蛋白、HMG CoA還原酶抑制劑、角鯊烯合成酶抑制劑、纖維酸衍生物、LDL受體活性上調(diào)節(jié)劑、脂氧合酶抑制劑以及ACAT抑制劑。來(lái)自這些類別的具體實(shí)例包括普伐他汀(pravastatin)、洛伐他汀(lovastatin)、辛伐他汀(simvastatin)、阿托伐他汀(atorvastatin)、西立伐他汀(cerivastatin)、氟伐他汀(fluvastatin)、尼伐他汀(nisvastatin)、維沙他汀(visastatin)、非諾貝特(fenofibrate)、吉非貝齊(gemfibrozil)、氯貝丁酯(clofibrate)、阿伐麥布(avasimibe)、TS-962、MD-700、CP-52941 4和LY295 427。
在上述方法的一些實(shí)施方案中,經(jīng)表面活性劑修飾的肽和/或蛋白質(zhì)(例如,式I-A、III-A或III-B的肽產(chǎn)物)與已知在動(dòng)物模型和人類中表現(xiàn)出促飽腹感作用的肽激素及其類似物聯(lián)合施用。在本文所提出的實(shí)施方案范圍內(nèi)涵蓋了用于治療肥胖癥的本文所述肽產(chǎn)物與長(zhǎng)效飽腹劑的組合。此類肽飽腹劑的實(shí)例包括GLP-1、胰腺多肽(PP)、膽囊收縮素(CCK)、肽YY(PYY)、淀粉不溶素、降鈣素、OXM、神經(jīng)肽Y(NPY)及其類似物(Bloom,S.R.等人(2008)Mol Interv 8:82-98;Field,B.C.,等人(2009)Br J Clin Pharmacol 68:830-843)。
在本文所提出的實(shí)施方案范圍內(nèi)還涵蓋用于治療肥胖癥的方法,其包括將本文所述的肽產(chǎn)物與肽激素聯(lián)合施用,該肽激素包括但不限于瘦素、生長(zhǎng)素釋放肽(ghrelin)和CART(可卡因和安非他命調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)錄物)類似物和拮抗劑。
機(jī)體內(nèi)的其它肽產(chǎn)物與脂肪細(xì)胞或肥胖狀態(tài)(脂肪因子)有關(guān),并且已知具有促炎作用(Gonzalez-Periz,A.和Claria,J.(2010)Scientific World Journal 10:832-856)。當(dāng)與本文所述的肽產(chǎn)物聯(lián)合使用時(shí),這類藥劑將具有附加的有利作用。與本文所述的肽產(chǎn)物聯(lián)合使用時(shí)提供有益作用的藥劑的實(shí)例包括以下藥劑的類似物和拮抗劑:脂連蛋白、趨化素(chemerin)、內(nèi)臟脂肪素(visfatin)、新脂肪素(nesfatin)、網(wǎng)膜素(omentin)、抵抗素(resistin)、TNFα、IL-6和肥胖抑制素(obestatin)。
中間體
在一個(gè)實(shí)施方案中,本文提供了包含表面活性劑部分和能夠與天然或非天然氨基酸上的反應(yīng)性官能團(tuán)形成鍵的反應(yīng)性官能團(tuán)的中間體和/或試劑。這些中間體和/或試劑允許改善用于人類和動(dòng)物疾病的肽和/或蛋白質(zhì)的生物利用度和藥物、藥代動(dòng)力學(xué)和/或藥效學(xué)行為。此類中間體和/或試劑通過(guò)氨基酸側(cè)鏈上的官能團(tuán)(例如Lys的ε氨基官能團(tuán)上、Cys的巰基)或在肽和/或蛋白質(zhì)靶標(biāo)的氨基或羧基末端處的共價(jià)附接允許合成本文所述的肽產(chǎn)物。在具體實(shí)施方案中,非離子型表面活性劑部分為具有O-烷基糖苷取代的單糖或二糖,所述糖苷連接具有α或β構(gòu)型。在具體實(shí)施方案中,O-烷基鏈來(lái)自C1-C20或C6-C16烷基鏈。
在另一實(shí)施方案中,本文提供了包含具有模擬O-烷基糖苷連接的某些烷基糖苷連接的非離子型表面活性劑部分和能夠與天然或非天然氨基酸上的反應(yīng)性官能團(tuán)形成鍵的反應(yīng)性官能團(tuán)的中間體和/或試劑。此類中間體和/或試劑含有S-連接的烷基鏈或N-連接的烷基鏈,并且相比于O-連接的烷基糖苷連接的產(chǎn)物具有改變的化學(xué)和/或酶促穩(wěn)定性。
在一些實(shí)施方案中,本文所提供的中間體和/或試劑為這樣的化合物,其中親水性基團(tuán)為經(jīng)修飾的葡萄糖、半乳糖、麥芽糖、葡糖醛酸、二葡糖醛酸等。在一些實(shí)施方案中,親水性基團(tuán)為葡萄糖、麥芽糖、葡糖醛酸或二葡糖醛酸,并且疏水性基團(tuán)為C1-C20烷基鏈或芳烷基鏈。在一些實(shí)施方案中,與疏水性基團(tuán)的糖苷連接在糖上的異頭中心處為α構(gòu)型,且在一些實(shí)施方案中,該連接為β構(gòu)型。
在一些實(shí)施方案中,親水性基團(tuán)為葡萄糖、麥芽糖、葡糖醛酸或二葡糖醛酸,并且疏水性基團(tuán)為C1-C20烷基或芳烷基鏈。
在一些實(shí)施方案中,本文所提供的中間體和/或試劑包含含有反應(yīng)性官能團(tuán)的表面活性劑,該反應(yīng)性官能團(tuán)為羧酸基團(tuán)、氨基基團(tuán)、疊氮基、醛基、馬來(lái)酰亞胺基、巰基、羥基氨基基團(tuán)、炔基團(tuán)等。
在一些實(shí)施方案中,所述中間體和/或試劑為其中一個(gè)羥基官能團(tuán)被修改成羧酸或氨基官能團(tuán)的O-連接的烷基糖苷。在一些實(shí)施方案中,該試劑為α或β構(gòu)型的1-O-烷基葡糖醛酸并且烷基鏈的長(zhǎng)度為C1到C20。在一些這樣的實(shí)施方案中,烷基基團(tuán)的長(zhǎng)度為C6到C16。
在一些實(shí)施方案中,該試劑包含α或β構(gòu)型的1-O-烷基二葡糖醛酸,并且烷基鏈的長(zhǎng)度為C1到C20。在一些這樣的實(shí)施方案中,烷基基團(tuán)的長(zhǎng)度為C6到C16。
在一些實(shí)施方案中,該試劑為其中一個(gè)羥基官能團(tuán)被修改成羧酸或氨基官能團(tuán)的α或β構(gòu)型的S-連接的烷基糖苷。
在一些實(shí)施方案中,該試劑為其中一個(gè)羥基官能團(tuán)被修改成羧酸或氨基官能團(tuán)的α或β構(gòu)型的N-連接的烷基糖苷。
在又一實(shí)施方案中,本文提供了含有共價(jià)連接的烷基糖苷的肽和/或蛋白質(zhì)產(chǎn)物,其具有用于人類和動(dòng)物疾病可接受的性質(zhì)。方案1列舉了示例性的非離子型表面活性劑,其可經(jīng)修飾而產(chǎn)生可用于合成本文所述的經(jīng)表面活性劑修飾的肽產(chǎn)物的試劑和/或中間體。
方案1.市售烷基糖苷類別的非離子型表面活性劑的實(shí)例
在一些實(shí)施方案中,本文所述的經(jīng)共價(jià)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)將表面活性劑部分并入到肽結(jié)構(gòu)中。在具體實(shí)施方案中,本文所述的經(jīng)共價(jià)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)并入烷基、任選經(jīng)取代的烷基、烷氧基芳基或芳烷基糖苷類別的非離子型表面活性劑。烷基糖苷是重要的商品并且廣泛地用于食品、服務(wù)和清潔行業(yè)。因此,其以商業(yè)上顯著的規(guī)模的生產(chǎn)已成為廣泛研究的主題。酶促方法與化學(xué)方法均可以極低成本實(shí)現(xiàn)其生產(chǎn)(Park,D.W.等人(2000)Biotechnology Letters 22:951-956)。利用酸催化糖苷化或Koenigs-Knorr偶合得到1-烷基糖苷的熟知途徑的其它實(shí)例在Milkereit,G.等人(2004)ChemPhysLipids 127:47-63;Vill,V.等人(2000)ChemPhysLipids 104,75–9;Helferich,B.等人(1956)Chem.Ber.89,314–315以及其中的參考文獻(xiàn)中闡述。在任選經(jīng)取代的醇的情況下,官能團(tuán)保護(hù)(優(yōu)選酸不穩(wěn)定的,諸如叔丁基或?qū)籽趸S基,例如作為酯)通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法予以安置(參見Greene,T.和Wuts,P.G.M.(1999)Protective Groups in Organic Synthesis,John Wiley&Sons,Inc.及其中的參考文獻(xiàn))。例如,通過(guò)利用N,N-二甲基甲酰胺二叔丁基縮醛或類似試劑形成叔丁酯對(duì)16-羥基十六酸的保護(hù)提供16-羥基十六酸叔丁酯,用于所需乙酰溴糖(acetobromsugar)的糖基化,其由汞鹽或銀鹽催化。
這些烷基糖苷以及任選經(jīng)取代的烷基糖苷可經(jīng)進(jìn)一步修飾以生成用于合成本文所述經(jīng)共價(jià)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)的中間體。因此,已知當(dāng)在氧的存在下采用未經(jīng)保護(hù)的材料和鉑黑催化劑時(shí),1-十二烷基β-D-葡糖苷優(yōu)先在6位氧化而以高產(chǎn)率獲得相應(yīng)葡糖醛酸類似物(vanBekkum,H.(1990)Carbohydrates as Organic Raw Materials 289-310)??墒褂猛榛咸擒?位的伯醇氧化的其它化學(xué)選擇性方法。例如,采用催化量的2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基氧基(TEMPO)與化學(xué)計(jì)量量的有機(jī)氧化劑[雙(乙酰氧基)碘]苯(BAIB)(De Mico,A.等人(1997)J Org Chem 1997:6974-6977)通過(guò)伯羥基的氧化得到突出產(chǎn)量的核苷-5’-羧酸(Epp,J.B.和Widlanski,T.S.(1999)J Org Chem 64:293-295)。甚至當(dāng)其它仲羥基未經(jīng)保護(hù)時(shí),此氧化對(duì)伯羥基仍具有化學(xué)選擇性(Codee,J.D.等人(2005)J Am Chem Soc 127:3767-3773)。以類似方式,通過(guò)在水中采用KBr和次氯酸鈉作為化學(xué)計(jì)量氧化劑(Milkereit,G.等人(2004)Chem Phys Lipids 127:47-63),利用TEMPO氧化,將1-十二烷基β-D-吡喃葡糖苷、1-十四烷基β-D-吡喃葡糖苷、1-十六烷基β-D-吡喃葡糖苷、1-十八烷基β-D-吡喃葡糖苷和1-二十烷基β-D-吡喃葡糖苷氧化成相應(yīng)的糖醛酸(1-十二烷基β-D-葡糖醛酸、1-十四烷基β-D-葡糖醛酸、1-十六烷基β-D-葡糖醛酸、1-十八烷基β-D-葡糖醛酸、1-二十烷基β-D-葡糖醛酸)。實(shí)施例中給出了采用(二乙酰氧基碘)苯(DAIB,也稱為BAIB)的溫和氧化程序。這些葡糖醛酸中間體中的某些可以商購(gòu)獲得(例如辛基b-D-葡糖醛酸;Carbosynth,MO 07928),并且如所示的,通過(guò)常規(guī)方法制備寬范圍的中間體(Schamann,M.和Schafer,H.J.(2003)Eur J Org Chem 351-358;Van den Bos,L.J.等人(2007)Eur J Org Chem 3963-3976),或經(jīng)請(qǐng)求后從商業(yè)來(lái)源獲得。作為實(shí)例,方案2說(shuō)明了某些用于制備本文所述中間體和/或試劑的、包含-COOH基團(tuán)作為反應(yīng)性官能團(tuán)的官能化表面活性劑中間體。
方案2.烷基二葡糖醛酸和葡糖醛酸類別試劑的實(shí)例。
類似地,芳烷基糖苷(包括烷氧基芳基)可構(gòu)成緊密相關(guān)的非離子型表面活性劑試劑的基礎(chǔ)。例如,通過(guò)在三氟化硼醚合物的存在下使4-烷基氧基苯酚與五-O-乙酰基β-D-葡萄糖反應(yīng)來(lái)容易地合成4-烷氧基苯基β-D-吡喃葡糖苷。如上文及實(shí)施例中所述利用在甲醇/水中的三甲胺的后續(xù)脫乙?;约斑x擇性氧化獲得適于形成本文所述的試劑和肽的烷氧基芳基葡糖醛酸試劑(Smits,E.等人(1996)J Chem Soc,Perkin Trans I 2873-2877;Smits,E.等人(1997)Liquid Crystals 23:481-488)。
方案3.芳烷基或烷氧基芳基表面活性劑部分的示例性成員。
葡糖醛酸類別中間體被標(biāo)準(zhǔn)偶合劑容易地激活以供連接到氨基酸側(cè)鏈,例如Lys側(cè)鏈。因此,F(xiàn)moc-Lys-O-TMS(三甲基硅烷基=TMS)可在偶合劑的存在下與辛基β-D-葡糖醛酸反應(yīng),并且O-TMS保護(hù)基然后可通過(guò)水性處理進(jìn)行水解以獲得Fmoc-Lys(1-辛基β-D-葡羅酰胺),如方案4中所示。當(dāng)需要在分子的N末端區(qū)附近并入表面活性劑部分時(shí),可采用標(biāo)準(zhǔn)偶合方案將此試劑并入到肽的固相合成中。仲羥基基團(tuán)可因Lys氨基官能團(tuán)的反應(yīng)性高得多而保持未被保護(hù),或其可通過(guò)全乙?;玫奖Wo(hù)。如果采用乙?;Wo(hù)的形式,可通過(guò)用MeOH/NaOMe或通過(guò)MeOH/Et3N處理以高產(chǎn)率去除乙?;Wo(hù)基。方案4示出了本文所述試劑的制備。
方案4.試劑的制備實(shí)例。
在一些實(shí)施方案中,用于制備本文所述的生物活性肽產(chǎn)物的試劑和/或中間體包含用于并入到合成肽產(chǎn)物中的經(jīng)表面活性劑修飾的連接體氨基酸家族。因此在一個(gè)實(shí)施方案中,以線性方式合成本文所述的肽產(chǎn)物,其中官能化的表面活性劑通過(guò)連接體氨基酸側(cè)鏈上的官能團(tuán)(例如,賴氨酸殘基的氨基)附接到經(jīng)可逆保護(hù)的連接體氨基酸,以獲得可并入到生長(zhǎng)肽鏈中的專有試劑(如方案4中所示),并且隨后通過(guò)將其它氨基酸附接至半胱氨酸殘基來(lái)合成剩余的肽。適于合成本文所述的經(jīng)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)的保護(hù)基描述于例如T.W.Green,P.G.M.Wuts,Protective Groups in Organic Synthesis,Wiley-Interscience,New York,1999,503-507,736-739中,其公開內(nèi)容通過(guò)引用并入本文。
在另一實(shí)施方案中,通過(guò)經(jīng)肽鏈中的連接體氨基酸上的適宜官能團(tuán)將官能化的表面活性劑共價(jià)附接至全長(zhǎng)肽來(lái)合成本文所述的肽產(chǎn)物。
或者,可在肽的固相合成進(jìn)程期間將官能化的表面活性劑添加到已脫保護(hù)的連接體氨基酸側(cè)鏈。作為實(shí)例,可在肽的固相合成期間將烷基葡糖醛酸基團(tuán)直接添加到連接體氨基酸側(cè)鏈(例如,脫保護(hù)的Lys側(cè)鏈)。例如,采用Fmoc-Lys(Alloc)-OH作為亞單位提供當(dāng)肽仍在樹脂上時(shí)可去除的正交保護(hù)。因此,利用Pd/硫巴比妥(thiobarbital)、Pd/1,3-二甲基巴比妥酸(DMBA)或其它Alloc脫保護(hù)方案對(duì)Lys側(cè)鏈的脫保護(hù),允許暴露氨基以供與?;Wo(hù)的或未保護(hù)的1-辛基β-D-葡糖醛酸單元偶合或者用于側(cè)鏈內(nèi)酰胺形成。然后,用低%的CF3CO2H(TFA)裂解混合物進(jìn)行的最終脫保護(hù)將得到所需產(chǎn)物。盡管糖苷連接對(duì)強(qiáng)酸不穩(wěn)定,但此處和他人的經(jīng)驗(yàn)是其對(duì)低%的TFA裂解條件相對(duì)穩(wěn)定?;蛘撸衫锰荗H官能團(tuán)上的?;Wo(hù)(例如乙酰基,Ac;芐?;?,Bz)或三烷基硅烷基保護(hù)來(lái)增加對(duì)糖苷連接的保護(hù)。隨后用堿(NH2NH2/MeOH;NH3/MeOH、NaOMe/MeOH)進(jìn)行的脫保護(hù)獲得所需的脫保護(hù)產(chǎn)物。方案4示出了本文所述的試劑。方案5示出了本文所述肽中間體的非限制性實(shí)例。盡管該實(shí)例示出了在肽的N末端具有表面活性劑連接的肽,但本文所述的方法適于合成在肽的中間區(qū)、C末端區(qū)或肽內(nèi)的任何位置具有與表面活性劑的連接的肽中間體。
方案5.肽中間體的說(shuō)明性實(shí)例。
如以下方案6中所示,通過(guò)對(duì)6位官能團(tuán)的修飾得到與氨基酸側(cè)鏈官能團(tuán)的不同方式的連接來(lái)生成其它試劑。因此,氨基取代可用于連接到Asp或Glu側(cè)鏈。疊氮基或炔烴取代可用于連接到含有Huisgen 3+2環(huán)加成的互補(bǔ)受體的非天然氨基酸(Gauthier,M.A.和Klok,H.A.(2008)Chem Commun(Camb)2591-2611)。氨氧基或醛官能團(tuán)可分別用于連接到醛(即肟連接)或氨基官能團(tuán)(即還原烷基化)。馬來(lái)酰亞胺或-NH-(C=O)-CH2-Br官能團(tuán)可與Cys或另一SH官能團(tuán)化學(xué)選擇性地結(jié)合。當(dāng)與本文所述的試劑一起使用時(shí),這些類型的連接策略是有利的。官能團(tuán)的相互轉(zhuǎn)化在有機(jī)合成中廣泛實(shí)施,并且可得到用來(lái)實(shí)現(xiàn)本文所列出的每一官能團(tuán)修飾的多種途徑的綜合列表(Larock,R.C.(1999))“Comprehensive Organic Transformations”,VCH Publishers,New York。
因此,例如,通過(guò)用疊氮陰離子進(jìn)行活化和置換——諸如在碳水化合物化學(xué)中使用的反應(yīng)(例如通過(guò)甲苯磺酰化和隨后的NaN3),將辛基1-β-D-葡糖苷的6位上的伯羥基轉(zhuǎn)化成疊氮基。通過(guò)用吡啶中的硫羥乙酸還原(Elofsson,M.等人(1997)Tetrahedron 53:369-390)或通過(guò)類似的氨基基團(tuán)生成方法(Stangier,P.等人(1994)Liquid Crystals 17:589-595),將相應(yīng)的疊氮基還原成氨基官能團(tuán)。最好在三乙酰氧基形式上進(jìn)行獲得乙炔、氨氧基和醛部分的方法,該三乙酰氧基是由市售葡糖苷通過(guò)用Ac2O處理、之后對(duì)伯胺進(jìn)行溫和水解而獲得的??蓪⒋?-羥基形式選擇性地氧化成醛,或活化為甲苯磺酸鹽或三氟甲磺酸鹽,并且由NH2OH或乙炔化鈉置換。馬來(lái)酰亞胺連接可通過(guò)如所示的碳連接,或優(yōu)選地通過(guò)O或酰胺連接,再次通過(guò)經(jīng)活化的羥基的置換或葡糖醛酸衍生物與氨基連接的馬來(lái)酰亞胺試劑的偶合(本領(lǐng)域公知的)來(lái)實(shí)現(xiàn)。其它官能團(tuán)相互轉(zhuǎn)化是藥物化學(xué)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員熟知的,并且在本文所述實(shí)施方案的范圍內(nèi)。
在本文所述合成方法的范圍內(nèi)還涵蓋糖和疏水鏈通過(guò)α糖苷連接共價(jià)附接的表面活性劑。實(shí)現(xiàn)主要為α-連接的糖苷的合成途徑是本領(lǐng)域眾所周知的,并且通常始于全乙?;乔也捎盟嵝源呋?例如SnCl4、BF3或HCl)來(lái)實(shí)現(xiàn)α-糖基化(Cudic,M.和Burstein,G.D.(2008)Methods Mol Biol 494:187-208;Vill,V.等人(2000)Chem Phys Lipids 104:75-91,其公開內(nèi)容通過(guò)引用并入本文)。二糖糖苷存在類似的合成途徑(von Minden,H.M.等人(2000)Chem Phys Lipids 106:157-179,其公開內(nèi)容通過(guò)引用并入本文)。然后如上所述進(jìn)行官能團(tuán)相互轉(zhuǎn)化以產(chǎn)生用于生成相應(yīng)的α-連接試劑的6-羧酸等。
方案6列舉了可用于合成本文所述經(jīng)共價(jià)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)的某些化合物及試劑。采用以單字母氨基酸縮寫的標(biāo)準(zhǔn)命名。
方案6.其它試劑實(shí)例。
許多烷基糖苷可通過(guò)如例如(Rosevear,P.等人(1980)Biochemistry 19:4108-4115,Li,Y.T.等人(1991)J Biol Chem 266:10723-10726)或Koeltzow和Urfer,J.Am.Oil Chem.Soc.,61:1651-1655(1984),第3,219,656號(hào)美國(guó)專利和第3,839,318號(hào)美國(guó)專利)中所述的已知程序來(lái)合成,或如例如(Li,Y.T.等人(1991)J Biol Chem 266:10723-10726;Gopalan,V.等人(1992)J Biol Chem 267:9629-9638)中所述以酶促方式合成??刹捎萌阴;咸烟菍?duì)Fmoc-Ser-OH進(jìn)行與天然氨基酸如Ser的O-烷基連接,以獲得Nα-Fmoc-4-O-(2,3,4,6-四-O-乙?;?β-D-吡喃葡萄糖基)-L-絲氨酸。此材料于伯碳原子(6位)上選擇性地脫保護(hù),并且如上所述用TEMPO/BAIB選擇性氧化,以獲得相應(yīng)的6-羧基官能團(tuán),該6-羧基官能團(tuán)可偶合到親脂性胺以生成新類別的非離子型表面活性劑及試劑(方案7)。
方案7.非離子型表面活性劑試劑的備選實(shí)例。
疏水性烷基與親水性糖之間的連接可包括糖苷連接、硫代糖苷連接、酰胺連接(Carbohydrates as Organic Raw Materials,F.W.Lichtenthaler編著,VCH Publishers,New York,1991)、脲基連接(奧地利專利386,414(1988);Chem.Abstr.110:137536p(1989);參見Gruber,H.和Greber,G.,“Reactive Sucrose Derivatives”in Carbohydrates as Organic Raw Materials,pp.95-116)或酯連接(Sugar Esters:Preparation and Application,J.C.Colbert編著,(Noyes Data Corp.,New Jersey),(1974))以及其它可能。
可從中選擇可用烷基糖苷以對(duì)試劑進(jìn)行修飾或配制本文所述的產(chǎn)物的實(shí)例包括:烷基糖苷,諸如辛基-、壬基-、癸基-、十一烷基-、十二烷基-、十三烷基-、十四烷基、十五烷基-、十六烷基-、十七烷基-及十八烷基-D-麥芽糖苷、-蜜二糖苷、-葡糖苷或-蔗糖苷(即,蔗糖酯)(根據(jù)以下所述來(lái)合成:Koeltzow和Urfer;Anatrace Inc.,Maumee,Ohio;Calbiochem,San Diego,Calif.;Fluka Chemie,Switzerland);烷基硫代麥芽糖苷,諸如庚基-、辛基-、十二烷基-、十三烷基-及十四烷基-β-D-硫代麥芽糖苷(根據(jù)以下所述來(lái)合成:Defaye,J.和Pederson,C.,“Hydrogen Fluoride,Solvent and Reagent for Carbohydrate Conversion Technology”in Carbohydrates as Organic Raw Materials,247-265(F.W.Lichtenthaler編著)VCH Publishers,New York(1991);Ferenci,T.,J.Bacteriol,144:7-11(1980));烷基硫基葡糖苷,諸如1-十二烷基-或1-辛基-硫代α-或β-D-吡喃葡糖苷(Anatrace,Inc.,Maumee,Ohio;參見Saito,S.和Tsuchiya,T.Chem.Pharm.Bull.33:503-508(1985));烷基硫代蔗糖(根據(jù)例如以下所述來(lái)合成:Binder,T.P.和Robyt,J.F.,Carbohydr.Res.140:9-20(1985));烷基麥芽三糖苷(根據(jù)Koeltzow和Urfer所述合成);蔗糖氨基-烷基醚的長(zhǎng)鏈脂肪族碳酸酰胺(根據(jù)以下所述來(lái)合成:奧地利專利382,381(1987);Chem.Abstr.,108:114719(1988)以及Gruber和Greber,pp.95-116);通過(guò)酰胺鍵與烷基鏈連接的帕拉金糖(palatinose)和異麥芽胺(isomaltamine)的衍生物(根據(jù)以下所述來(lái)合成:Kunz,M.,“Sucrose-based Hydrophilic Building Blocks as Intermediates for the Synthesis of Surfactants and Polymers”in Carbohydrates as Organic Raw Materials,127-153);通過(guò)脲與烷基鏈連接的異麥芽胺的衍生物(根據(jù)Kunz所述合成);蔗糖氨基-烷基醚的長(zhǎng)鏈脂肪族碳酸酰脲(根據(jù)Gruber和Greber,pp.95-116所述合成);以及蔗糖氨基-烷基醚的長(zhǎng)鏈脂肪族碳酸酰胺(根據(jù)以下所述來(lái)合成:奧地利專利382,381(1987);Chem.Abstr.,108:114719(1988)以及Gruber和Greber,pp.95-116)。
可經(jīng)進(jìn)一步修飾以并入用于連接到肽的反應(yīng)性官能團(tuán)的一些優(yōu)選糖苷包括通過(guò)糖苷鍵或酯鍵與6、8、10、12、14或16個(gè)碳原子的烷基鏈連接的糖——麥芽糖、蔗糖、葡萄糖和半乳糖,例如,己基-、辛基-、癸基-、十二烷基-、十四烷基-及十六烷基-麥芽糖苷、-蜜二糖苷、-蔗糖苷、-葡糖苷及-半乳糖苷。在機(jī)體中,這些糖苷降解成無(wú)毒的醇或脂肪酸以及寡糖或糖。上述實(shí)例用于說(shuō)明將在本文所請(qǐng)求保護(hù)的方法中使用的烷基糖苷的類型,然而這并非窮盡性的列舉。
一般來(lái)說(shuō),這些表面活性劑(例如,烷基糖苷)任選地經(jīng)設(shè)計(jì)或選擇以改變肽的生物性質(zhì),諸如用以調(diào)節(jié)生物利用度、半衰期、受體選擇性、毒性、生物分布、溶解性、穩(wěn)定性(例如熱、水解、氧化穩(wěn)定性、酶促降解抗性等)、便于純化和加工、結(jié)構(gòu)性質(zhì)、光譜性質(zhì)、化學(xué)和/或光化學(xué)性質(zhì)、催化活性、氧化還原電位、與其它分子反應(yīng)的能力(例如,共價(jià)地或非共價(jià)地),等等。
表面活性劑
術(shù)語(yǔ)“表面活性劑”來(lái)自短語(yǔ)“表面活性試劑”的縮寫。在藥物應(yīng)用中,表面活性劑可用于液體藥物制中,其中其用于許多目的,用作乳化劑、增溶劑和潤(rùn)濕劑。乳化劑穩(wěn)定親脂性或部分親脂性物質(zhì)的水溶液。增溶劑增加藥物組合物中組分的溶解度,從而提高可達(dá)到的濃度。潤(rùn)濕劑為這樣的化學(xué)添加劑:其降低流體的表面張力,從而誘導(dǎo)該流體在其所施加的表面上容易地?cái)U(kuò)散,由此使流體均勻“潤(rùn)濕”該表面。潤(rùn)濕劑為液體制劑提供了實(shí)現(xiàn)與藥物制劑所接觸的粘膜或其它表面區(qū)域密切接觸的方式。因此,表面活性劑可以是用于穩(wěn)定本文所述的肽產(chǎn)物制劑以及用于改變肽自身性質(zhì)的有用添加劑。
在具體實(shí)施方案中,可以經(jīng)合成方式獲得的烷基糖苷(例如,烷基糖苷十二烷基、十三烷基和十四烷基麥芽糖苷、-蜜二糖苷或-葡糖苷)以及蔗糖十二烷酸酯、十三烷酸酯及十四烷酸酯適于共價(jià)附接至如本文所述的肽。類似地,相應(yīng)的烷基硫代糖苷是可以經(jīng)合成方式獲得的穩(wěn)定的表面活性劑,其對(duì)于制劑開發(fā)而言是可接受的。
可通過(guò)對(duì)表面活性劑(例如,烷基糖苷)的疏水區(qū)或親水區(qū)進(jìn)行適當(dāng)修飾來(lái)實(shí)現(xiàn)多種物理和表面活性劑性質(zhì)。例如,對(duì)十二烷基麥芽糖苷(DM)與十二烷基葡糖苷(DG)的雙層活性的比較研究發(fā)現(xiàn),盡管具有相同長(zhǎng)度的疏水性尾,但DM的雙層活性為DG的3倍以上(Lopez,O.等人(2002)Colloid Polym Sci 280:352-357)。在此特定情形下,極性區(qū)的本質(zhì)(二糖對(duì)單糖)影響表面活性劑的表現(xiàn)。在連接到肽的表面活性劑(例如本文所述的肽產(chǎn)物)的情況下,肽區(qū)也可有助于整個(gè)分子的疏水或親水特性。因此,對(duì)物理和表面活性劑性質(zhì)的調(diào)節(jié)可用來(lái)實(shí)現(xiàn)適于個(gè)別肽靶標(biāo)的特定物理和藥學(xué)性質(zhì)。
PEG修飾
在一些實(shí)施方案中,本文所述的經(jīng)表面活性劑修飾的肽產(chǎn)物經(jīng)進(jìn)一步修飾以并入一個(gè)或多個(gè)PEG部分(Veronese,F.M.和Mero,A.(2008)BioDrugs 22:315-329)。在一些情形下,大PEG鏈的并入防止了該肽在腎臟腎小球中過(guò)濾到在該處形成的稀尿液中(Nestor,J.J.,Jr.(2009)Current Medicinal Chemistry 16:4399-4418,Caliceti,P.和Veronese,F.M.(2003)Adv Drug Deliv Rev 55:1261-1277)。在一些實(shí)施方案中,任選的PEG親水鏈允許平衡已通過(guò)并入較長(zhǎng)鏈烷基糖苷部分賦予疏水性的肽或蛋白質(zhì)的溶解性及物理性質(zhì)。
蛋白質(zhì)的聚乙二醇化也可能具有潛在的負(fù)面作用。因此,聚乙二醇化可引起一些蛋白質(zhì)的生物活性的實(shí)質(zhì)性損失,并且這可能涉及特定類別的受體的配體。在這樣的情形下,可逆聚乙二醇化可能有利的(Peleg-Shulman,T.等人(2004)J Med Chem 47:4897-4904,Greenwald,R.B.等人(2003)Adv Drug Deliv Rev 55:217-250,Roberts,M.J.和Harris,J.M.(1998)J Pharm Sci 87:1440-1445)。
另外,增加的分子質(zhì)量可防止透過(guò)除腎小球膜屏障以外的生理屏障。例如,已表明高分子量形式的聚乙二醇化可防止透過(guò)到一些組織并且由此降低治療功效。另外,高分子量可防止穿過(guò)粘膜屏障的攝取(經(jīng)鼻、頰部、陰道、口服、直腸、肺遞送)。然而,延遲的攝取對(duì)于將穩(wěn)定分子施用至肺可能極為有利,從而顯著延長(zhǎng)作用的持續(xù)時(shí)間。本文所述的肽和/或蛋白質(zhì)產(chǎn)物具有增加的透粘膜生物利用度,并且這將允許較長(zhǎng)鏈的PEG修飾與表面活性劑修飾結(jié)合使用,在鼻內(nèi)或其它透粘膜途徑后實(shí)現(xiàn)商業(yè)上有意義的生物利用度。
在一些實(shí)施方案中,長(zhǎng)鏈PEG聚合物和短鏈PEG聚合物適于修飾本文所述的蛋白質(zhì)和肽。通過(guò)吸入施用針對(duì)糖尿病的治療是藥物遞送的新方法,并且肺具有高度滲透性屏障(例如Exubera)。對(duì)于此應(yīng)用來(lái)說(shuō),延遲透過(guò)肺屏障,聚乙二醇化的優(yōu)選形式在C10到C400(約250到10,000Da)的較低分子量范圍內(nèi)。因此,盡管通過(guò)PEG實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)的主要途徑是實(shí)現(xiàn)高于腎小球過(guò)濾截止值的“有效分子量”(大于68kDa),但使用較短鏈可能是延長(zhǎng)在肺中的駐留以用于治療肺病和其它呼吸性病況的途徑。因此,約500到3000Da的PEG鏈具有的大小足以延緩進(jìn)入外周循環(huán)中,但不足以使其具有極長(zhǎng)的循環(huán)時(shí)間。在一些實(shí)施方案中,應(yīng)用聚乙二醇化以增加本文所述的經(jīng)共價(jià)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)對(duì)肺組織的局部功效,并且降低全身性副作用的可能性。在一些這樣的實(shí)施方案中,在約750到約1500Da范圍內(nèi)的PEG鏈統(tǒng)稱為“PEG1K”。
另外,其它聚合物可與本文所述的化合物結(jié)合使用以便優(yōu)化其物理性質(zhì)。例如,聚(2-乙基2-噁唑啉)綴合物具有可變疏水性和足以延長(zhǎng)作用持續(xù)時(shí)間的大小(Mero,A.等人(2008)J Control Release 125:87-95)。此類聚合物與糖的連接提供了一類適用于修飾本文所述的肽和/或蛋白質(zhì)的表面活性劑。
對(duì)聚乙二醇鏈經(jīng)進(jìn)行官能化以允許其綴合到肽和/或蛋白質(zhì)鏈上的反應(yīng)性基團(tuán)。典型的官能團(tuán)允許通過(guò)聚乙二醇鏈上相應(yīng)的羧基、氨基或馬來(lái)酰胺基(等)與肽上的氨基、羧基或巰基基團(tuán)反應(yīng)。在一實(shí)施方案中,PEG包含C10-C3000鏈。在另一實(shí)施方案中,PEG具有高于40,000道爾頓的分子量。在再一實(shí)施方案中,PEG具有低于10,000道爾頓的分子量。作為蛋白質(zhì)修飾的PEG為本領(lǐng)域眾所周知的,并且其用途描述于例如第4,640,835號(hào)、第4,496,689號(hào)、第4,301,144號(hào)、第4,670,417號(hào)、第4,791,192號(hào)和第4,179,337號(hào)美國(guó)專利中。
將非傳統(tǒng)類型的PEG鏈修飾成在本質(zhì)上呈兩親性。也就是說(shuō),其具有親水性PEG結(jié)構(gòu)和其它疏水性組分,但PEG結(jié)構(gòu)經(jīng)修飾而含有疏水區(qū)如脂肪酸酯。例如參見(Miller,M.A.等人(2006)Bioconjug Chem 17:267-274);Ekwuribe等人US 6,309,633;Ekwuribe等人US 6,815,530;Ekwuribe等人US 6,835,802)。盡管這些與蛋白質(zhì)的兩親性PEG綴合物最初是為了增加口服生物利用度而開發(fā)的,但其在此作用上相對(duì)無(wú)效。然而,此類兩親性PEG與兩親性肽的綴合物的使用將得到在肺中顯著延長(zhǎng)的駐留,以延長(zhǎng)這些藥物的有益生物活性。優(yōu)選的PEG鏈在500到3000Da的分子量范圍內(nèi)。上述參考文獻(xiàn)中給出了合成這些綴合物的方法的詳細(xì)說(shuō)明,所述參考文獻(xiàn)的全部?jī)?nèi)容并入本文中。
PEG實(shí)體本身不具有將與靶分子如肽相附接的官能團(tuán)。因此,為了形成PEG附接,必須首先對(duì)PEG實(shí)體進(jìn)行官能化,然后利用官能化的附接將PEG實(shí)體附接至靶分子如肽(Greenwald,R.B.等人(2003)Adv Drug Deliv Rev 55:217-250;Veronese,F.M.和Pasut,G.(2005)Drug Discov Today 10:1451-1458;Roberts,M.J.等人(2002)Adv Drug Deliv Rev 54:459-476)。在一個(gè)實(shí)施方案中,位點(diǎn)特異性聚乙二醇化可通過(guò)肽分子上的Cys取代來(lái)實(shí)現(xiàn)。靶肽可通過(guò)如本文所述的固相合成、重組方式或其它方式合成。
因此,在一些實(shí)施方案中,本文所述的肽產(chǎn)物包含經(jīng)烷基糖苷修飾的Lys或其它反應(yīng)性殘基,以及在至少一個(gè)Cys殘基、Lys殘基或該分子中其它地方的其它反應(yīng)性氨基酸殘基上的特異性聚乙二醇化。
在另一實(shí)施方案中,Lys或具有親核側(cè)鏈的其它殘基可用于并入PEG殘基。這可以通過(guò)采用與PEG-羧基或PEG-碳酸酯鏈的酰胺連接或氨基甲酸酯連接來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如如所述參見(Veronese,F.M.和Pasut,G.(2005)Drug Discov Today 10:1451-1458)。一種備選方法是通過(guò)附接含SH的殘基如巰基乙酰基、巰基丙酰基(CO-CH2-CH2-CH2-SH)等來(lái)修飾Lys側(cè)鏈氨基官能團(tuán)。或者,PEG鏈可在合成進(jìn)程中于C末端處作為酰胺并入。用于附接PEG鏈的其它方法則利用與His和Trp的側(cè)鏈的反應(yīng)。修飾肽鏈以允許附接PEG鏈的其它類似方法為本領(lǐng)域已知的,并且通過(guò)引用并入本文(Roberts,M.J.等人(2002)Adv Drug Deliv Rev 54:459-476)。
制劑
在一個(gè)實(shí)施方案中,在制劑中提供如本文所公開的經(jīng)共價(jià)修飾的肽或蛋白質(zhì),該制劑進(jìn)一步減少、防止或減輕組合物中的肽和/或蛋白質(zhì)締合或聚集,例如,減少肽和/或蛋白質(zhì)自締合或自聚集,或在施用于受試者時(shí)減少與其它肽或蛋白質(zhì)的締合或聚集。
高蛋白質(zhì)濃度的自締合在治療性制劑中是有問(wèn)題的。例如,自締合增加濃縮單克隆抗體在水溶液中的粘度。自聚集將濃縮胰島素制劑滅活。這些尤其以高蛋白質(zhì)濃度自締合的蛋白質(zhì)相互作用減少、調(diào)節(jié)或消除許多治療劑的生物活性(Clodfelter,D.K.等人(1998)Pharm Res 15:254-262)。以高濃度配制以供通過(guò)注射或其它方式遞送的治療性蛋白質(zhì)可因這些蛋白質(zhì)相互作用而在物理上不穩(wěn)定或變得不溶。
肽和蛋白質(zhì)制劑制備中的一個(gè)重要挑戰(zhàn)是研發(fā)可制造且穩(wěn)定的劑型。對(duì)于加工和處理至關(guān)重要的物理穩(wěn)定性性質(zhì)常常表征不佳且難以預(yù)測(cè)。遇到多種物理不穩(wěn)定現(xiàn)象,諸如締合、聚集、結(jié)晶和沉淀,如通過(guò)蛋白質(zhì)相互作用和溶解性性質(zhì)所確定的。這會(huì)產(chǎn)生明顯的制造、穩(wěn)定性、分析和遞送難題。在許多臨床情況下需要開發(fā)需要高劑量(mg/kg數(shù)量級(jí))的肽和蛋白質(zhì)藥物制劑。例如,采用皮下途徑時(shí),約<1.5mL為可允許的施用量。這可能需要>100mg/mL的蛋白質(zhì)濃度來(lái)實(shí)現(xiàn)充分的給藥。在研發(fā)單克隆抗體的高濃度凍干制劑時(shí)存在類似考慮因素。一般來(lái)說(shuō),較高蛋白質(zhì)濃度允許使用較小的注射量,這對(duì)于患者舒適性、便利性和依從性極其重要。本文所述的經(jīng)表面活性劑修飾的化合物被設(shè)計(jì)成將此類聚集事件減至最少,并且可通過(guò)使用少量如本文所述的表面活性劑而更加有利。
由于注射對(duì)于許多人來(lái)說(shuō)是不適的給藥方式,因此已在尋找肽治療劑的其它給藥方式。某些肽和蛋白質(zhì)治療劑可通過(guò)例如鼻內(nèi)、頰部、口服、陰道、吸入或其它透粘膜給藥來(lái)施用。實(shí)例為作為商用鼻噴霧制劑施用的那法瑞林(nafarelin)及降鈣素。本文所述的經(jīng)共價(jià)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)被設(shè)計(jì)成促進(jìn)這樣的透粘膜給藥,并且此類制劑可通過(guò)使用少量如本文所述的表面活性劑而更加有利。
典型的制劑參數(shù)包括最佳溶液pH、緩沖液和穩(wěn)定賦形劑的選擇。另外,凍干餅的重建對(duì)于凍干制劑或粉狀制劑非常重要。另一個(gè)重要的問(wèn)題包括自締合后蛋白質(zhì)制劑粘度的變化。粘度的變化可顯著地改變例如用于鼻內(nèi)、肺部或口腔噴霧劑的噴霧(氣霧劑)遞送的遞送性質(zhì)。此外,增加的粘度可使得通過(guò)注射器或靜脈管線進(jìn)行的注射遞送更加困難或無(wú)法進(jìn)行。
已報(bào)道了穩(wěn)定和維持肽的完整性和生理活性的許多嘗試。一些嘗試已產(chǎn)生針對(duì)熱變性及聚集的穩(wěn)定化,尤其對(duì)于胰島素泵系統(tǒng)來(lái)說(shuō)。描述了聚合物表面活性劑(Thurow,H.和Geisen,K.(1984)Diabetologia 27:212-218;Chawla,A.S.等人(1985)Diabetes 34:420-424)。相信通過(guò)這些化合物對(duì)胰島素的穩(wěn)定化具有立體性質(zhì)。所用的其它體系有糖(Arakawa,T.和Timasheff,S.N.(1982)Biochemistry 21:6536-6544)、滲透調(diào)節(jié)物(osmolyte)如氨基酸(Arakawa,T.和Timasheff,S.N.(1985)Biophys J 47:411-414)和水結(jié)構(gòu)破壞劑如脲(Sato,S.等人(1983)J Pharm Sci 72:228-232)。這些化合物通過(guò)調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)或肽的分子內(nèi)疏水性相互作用來(lái)發(fā)揮其作用。
各種肽、肽或蛋白質(zhì)在本文中闡述,并且可經(jīng)任何本文所述的共價(jià)結(jié)合的表面活性劑試劑進(jìn)行修飾。有利地,本文所述的肽修飾包括含有親水性(例如糖)和疏水性(例如烷基鏈)基團(tuán)的表面活性劑的共價(jià)附接,由此允許該肽在生理?xiàng)l件下的穩(wěn)定化。在一些實(shí)施方案中,包含親水性基團(tuán)和疏水性基團(tuán)的部分(例如糖苷表面活性劑)與本文所述的肽和/或蛋白質(zhì)的共價(jià)連接導(dǎo)致不需要修飾該肽和/或蛋白質(zhì)的氨基酸序列來(lái)增強(qiáng)穩(wěn)定性(例如,減少聚集)。
在一些實(shí)施方案中,該制劑包含至少一種含有經(jīng)本文所述的表面活性劑衍生試劑修飾的肽的藥物,并且在制劑中,另外可與表面活性劑締合,其中該表面活性劑進(jìn)一步包括例如糖、烷基糖苷或其它賦形劑,并且可以由選自如下組的形式予以施用:滴劑、噴霧劑、氣霧劑、凍干物、噴霧干燥產(chǎn)物、注射劑以及持續(xù)釋放形式。噴霧劑和氣霧劑可通過(guò)采用適宜的分配器來(lái)實(shí)現(xiàn),并且可通過(guò)鼻內(nèi)、透頰、吸入或其它透粘膜途徑施用。凍干物可含有其它化合物,如甘露醇、糖、亞微米無(wú)水α-乳糖、明膠、生物相容性凝膠或聚合物。持續(xù)釋放形式可為眼部插入物、易蝕性微粒、可水解聚合物、溶脹性粘膜粘著顆粒、pH敏感性微粒、納米顆粒/乳膠體系、離子交換樹脂和其它聚合凝膠和植入物(Ocusert,Alza Corp.,California;Joshi,A.,S.Ping和K.J.Himmelstein,專利申請(qǐng)WO91/19481)。顯著的口服生物利用度也可實(shí)現(xiàn)。
本文所述的肽和蛋白質(zhì)修飾可減少并且在一些情況下可消除對(duì)有機(jī)溶劑的需要。已利用海藻糖、乳糖和甘露醇以及其它糖來(lái)防止聚集。通過(guò)用海藻糖以300:1到500:1(賦形劑:蛋白質(zhì))范圍內(nèi)的摩爾比或更高摩爾比進(jìn)行配制而將抗IgE人源化單克隆抗體的聚集降到最少。然而,粉末過(guò)粘并且不適于氣霧劑給藥,或者在存儲(chǔ)期間表現(xiàn)出不利的蛋白質(zhì)糖化(Andya,J.D.等人(1999)Pharm Res 16:350-358)。所發(fā)現(xiàn)的每一種添加劑作為治療劑的添加劑都具有局限性,包括異生物質(zhì)代謝、刺激或毒性或高成本。對(duì)于與本文所述經(jīng)共價(jià)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)一起使用所預(yù)期的是這樣的賦形劑,其為有效、無(wú)刺激且無(wú)毒的,由于其包含天然糖、脂肪酸或長(zhǎng)鏈醇而無(wú)需異生物質(zhì)代謝,并且其還可用來(lái)將水溶液中的聚集降到最少,或通過(guò)水性體液如血漿或唾液的生理水性重建而在原位發(fā)生干燥肽和/或蛋白質(zhì)制劑的水性重建后將聚集降到最少。
其它制劑組分尤其可包括緩沖液和生理鹽、無(wú)毒蛋白酶抑制劑如抑肽酶和大豆胰蛋白酶抑制劑、α-1-抗胰蛋白酶以及蛋白酶滅活單克隆抗體。緩沖液可包括有機(jī)物,諸如乙酸鹽、檸檬酸鹽、葡糖酸鹽、富馬酸鹽、蘋果酸鹽、聚賴氨酸、聚谷氨酸鹽、殼聚糖、硫酸葡聚糖等;或無(wú)機(jī)物,諸如磷酸鹽及硫酸鹽。這類制劑另外可含有低濃度的抑菌劑,如芐醇等。
適于鼻內(nèi)給藥的制劑還包含本文所述經(jīng)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)產(chǎn)物在可接受的蒸發(fā)溶劑如氫氟烷烴中的溶液或懸浮液。此類制劑適于由計(jì)量劑量吸入器(MDI)施用,并且具有不離開給藥部位、低刺激及無(wú)須滅菌的優(yōu)點(diǎn)。這類制劑還可含有可接受的賦形劑或填充劑,如亞微米無(wú)水α-乳糖。
在再一方面,本文所述的經(jīng)共價(jià)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)表現(xiàn)出延長(zhǎng)的貯藏期。如本文所使用的,措辭“貯藏期”被寬泛地描述為產(chǎn)品可存儲(chǔ)且未變得無(wú)法使用或消費(fèi)的時(shí)長(zhǎng)。本文所述組合物的“貯藏期”還可表示對(duì)應(yīng)于組合物質(zhì)量的可容忍損失的時(shí)長(zhǎng)。如本文所使用的組合物貯藏期有別于失效期;“貯藏期”涉及本文所述組合物的質(zhì)量,而“失效期”更多地涉及組合物的制造和測(cè)試要求。例如,已超過(guò)其“失效期”的組合物可能仍然安全且有效,但制造商不再確保其最佳質(zhì)量。
給藥
本文所述的經(jīng)共價(jià)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)可以在許多疾病狀態(tài)中提供有益治療效果的任何量進(jìn)行施用。在一些實(shí)施方案中,本文所述的經(jīng)共價(jià)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)可用于治療炎癥。在一實(shí)施方案中,本文所提出的化合物在術(shù)后或慢性疼痛的調(diào)節(jié)中提供有益活性。在一實(shí)施方案中,將肽以高于或低于調(diào)節(jié)疼痛的其它治療形式的濃度施用于患者。在再一實(shí)施方案中,將肽與其它化合物一起施用以產(chǎn)生協(xié)同治療效果。
代表性遞送方案包括口服、透粘膜給藥、腸胃外(包括皮下、腹膜內(nèi)、肌內(nèi)和靜脈內(nèi)注射)、直腸、頰部(包括舌下)、透皮、吸入、經(jīng)眼和透粘膜(包括鼻內(nèi))給藥方式。一種有吸收力且廣泛使用的肽遞送方法采用控制釋放可注射制劑的皮下注射。在一些實(shí)施方案中,本文所述的經(jīng)共價(jià)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)可用于皮下、鼻內(nèi)和吸入給藥。此外,根據(jù)所治療的病況,全身地或局部地施用這些治療組合物。配制和給藥技術(shù)可見于“Remington's Pharmaceutical Sciences”(Mack Publishing Co,Easton Pa.)的最新版本。
確切劑量和組成以及最合理遞送方案的選擇將尤其受到所選肽的藥理學(xué)性質(zhì)、所治療病況的性質(zhì)和嚴(yán)重程度以及接受者的身體狀況和精神敏度的影響。另外,給藥途徑將導(dǎo)致所吸收物質(zhì)的量不同。通過(guò)不同途徑施用肽的生物利用度尤其多變,其中觀察到小于1%到接近100%的量。通常,除靜脈內(nèi)、腹膜內(nèi)或皮下注射以外的途徑的生物利用度為50%或更低。
一般來(lái)說(shuō),通過(guò)皮下注射,以約0.1μg/kg體重/天到1000μg/kg體重/天或約0.1μg/kg體重/天到約100μg/kg體重/天的量施用本文所述的經(jīng)共價(jià)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)或其鹽。對(duì)于50kg人類女性受試者來(lái)說(shuō),活性成分通過(guò)皮下注射的日劑量為約5μg到約5000μg或約5μg到約5000μg。根據(jù)給藥途徑、化合物效能、藥代動(dòng)力學(xué)譜和所觀察到的適用生物利用度,將需要不同劑量。通過(guò)吸入,日劑量為1000μg到約20,000μg,每日兩次。在其它哺乳動(dòng)物如馬、狗和牛中,可能需要更高劑量。此劑量可根據(jù)需要以常規(guī)藥物組合物形式通過(guò)單次給藥、通過(guò)多次施用或通過(guò)控制釋放來(lái)遞送,以實(shí)現(xiàn)最有效的結(jié)果。
藥學(xué)上可接受的鹽保持親本肽的所需生物活性而無(wú)毒副作用。此類鹽的實(shí)例為(a)以無(wú)機(jī)酸形成的酸加成鹽,該無(wú)機(jī)酸例如是鹽酸、氫溴酸、硫酸、磷酸、硝酸等;和以有機(jī)酸形成的鹽,該有機(jī)酸例如是乙酸、三氟乙酸、酒石酸、琥珀酸、馬來(lái)酸、富馬酸、葡糖酸、檸檬酸、蘋果酸、抗壞血酸、苯甲酸、鞣酸、雙羥萘酸、海藻酸、聚谷氨酸、萘磺酸、萘二磺酸、聚半乳糖醛酸等;(b)以多價(jià)金屬陽(yáng)離子形成的堿加成鹽或絡(luò)合物,該多價(jià)金屬陽(yáng)離子例如是鋅、鈣、鉍、鋇、鎂、鋁、銅、鈷、鎳、鎘等;或利用由N,N’-二芐基乙二胺或乙二胺形成的有機(jī)陽(yáng)離子形成的堿加成鹽或絡(luò)合物;或(c)(a)與(b)的組合,例如,鞣酸鋅鹽等。
在一些實(shí)施方案中,還涵蓋藥物組合物,其包含本文所述的經(jīng)共價(jià)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)或其藥學(xué)上可接受的鹽作為活性成分,該活性成分與藥學(xué)上可接受的無(wú)毒載體混合。如上文所提及的,這類組合物可經(jīng)制備用于腸胃外(皮下、肌內(nèi)或靜脈內(nèi))給藥,尤其以液體溶液或懸浮液的形式;用于口服或頰部給藥,尤其以片劑或膠囊的形式;用于鼻內(nèi)給藥,尤其以粉末、滴鼻劑、蒸發(fā)溶液或氣霧劑的形式;用于吸入,尤其以具有經(jīng)寬泛定義的賦形劑的液體溶液或干粉的形式;以及用于直腸或透皮給藥。
所述組合物可以方便地以單位劑型施用,并且可通過(guò)藥物領(lǐng)域眾所周知(例如,如Remington's Pharmaceutical Sciences,第17版,Mack Publishing Company,Easton,Pa.,(1985)所述)的任何方法制備,該文獻(xiàn)通過(guò)引用并入本文。用于腸胃外給藥的制劑可含有無(wú)菌水或鹽水、亞烷基二醇如丙二醇、聚亞烷基二醇如聚乙二醇、糖、植物來(lái)源的油、氫化萘、血清白蛋白納米顆粒(如AbraxaneTM,American Pharmaceutical Partners,Inc.Schaumburg IL中使用的)等作為賦形劑。對(duì)于口服給藥來(lái)說(shuō),制劑可通過(guò)添加膽汁鹽或酰基肉堿來(lái)增強(qiáng)。用于鼻給藥的制劑可以是固體或在蒸發(fā)溶劑如氫氟碳化合物中的溶液,并且可含有用于穩(wěn)定的賦形劑,例如,糖、表面活性劑、亞微米無(wú)水α-乳糖或葡聚糖,或者可以是以滴鼻劑或計(jì)量噴霧劑形式使用的水性或油性溶液。對(duì)于頰部給藥來(lái)說(shuō),典型的賦形劑包括糖、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、預(yù)膠化淀粉等。
當(dāng)配制用于鼻給藥時(shí),可進(jìn)一步通過(guò)約0.1重量%至15重量%、約0.5重量%至4重量%范圍內(nèi)或約2重量%的量的表面活性劑來(lái)增強(qiáng)跨鼻粘膜的吸收,該表面活性劑例如是甘膽酸、膽酸、牛磺膽酸、乙基膽酸(ethocholicacid)、脫氧膽酸、鵝脫氧膽酸、脫氫膽酸、甘氨脫氧膽酸、環(huán)糊精等。據(jù)報(bào)道表現(xiàn)出較高功效且刺激減小的另一類別的吸收促進(jìn)劑為烷基麥芽糖苷類別,諸如十四烷基麥芽糖苷(Arnold,J.J.等人(2004)J Pharm Sci 93:2205-2213;Ahsan,F.等人(2001)Pharm Res 18:1742-1746)和其中的參考文獻(xiàn),全部通過(guò)引用并入本文。
當(dāng)配制用于通過(guò)吸入遞送時(shí),許多制劑具有優(yōu)點(diǎn)?;钚噪奈降饺菀追稚⒌墓腆w如二酮哌嗪(例如Technosphere顆粒;Pfutzner,A.和Forst,T.(2005)Expert Opin Drug Deliv 2:1097-1106)或類似結(jié)構(gòu)得到使治療劑在開始時(shí)迅速攝取的制劑。含有活性肽和賦形劑的凍干粉末,尤其是玻璃質(zhì)顆粒,可用于以良好生物利用度遞送到肺,例如,參見(由Pfizer和Aventis Pharmaceuticals Inc.制造的吸入胰島素)。描述了通過(guò)吸入遞送肽的其它系統(tǒng)(Mandal,T.K.,Am.J.Health Syst.Pharm.62:1359-64(2005))。
經(jīng)延長(zhǎng)的時(shí)間(例如,1周到1年的時(shí)間)將本文所述的經(jīng)共價(jià)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)遞送到受試者可通過(guò)在所需釋放時(shí)期內(nèi)單次施用含有足夠活性成分的控制釋放系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。各種控制釋放系統(tǒng),如單片或貯器型微膠囊、儲(chǔ)庫(kù)式植入物、聚合水凝膠、滲透泵、囊泡、膠束、脂質(zhì)體、透皮貼片、離子電滲裝置以及替代可注射劑型,可用于此目的。也已開發(fā)用于每周兩次或每周一次給藥的控制釋放賦形劑,例如,受保護(hù)的接枝共聚物系統(tǒng)(Castillo,G.M.等人(2012)Pharm Res29:306-18)可用于疏水肽或經(jīng)疏水修飾的肽,諸如本發(fā)明的那些。在活性成分的所需遞送部位的定位是一些控制釋放裝置的附加特征,這可證明對(duì)于某些病癥的治療是有益的。
控制釋放制劑的一種形式含有分散或封裝在緩慢降解的無(wú)毒非抗原聚合物如共聚(乳酸/羥基乙酸)中的肽或其鹽,如Kent、Lewis、Sanders和Tice的第4,675,189號(hào)美國(guó)專利中的開拓性研究所述,其通過(guò)引用并入本文?;衔锘蚱潲}還可配制成膽固醇或其它脂質(zhì)基質(zhì)丸劑或硅橡膠(silastomer)基質(zhì)植入物。其它緩慢釋放儲(chǔ)庫(kù)式植入物或可注射制劑對(duì)于技術(shù)人員將是顯而易見的。例如,參見Sustained and Controlled Release Drug Delivery Systems,J.R.Robinson編著,Marcel Dekker,Inc.,New York,1978,和R.W.Baker,Controlled Release of Biologically Active Agents,John Wiley&Sons,New York,1987。
控制釋放制劑的另一種形式包含生物可降解聚合物如共聚(乳酸/羥基乙酸))或乳酸和PEG的嵌段共聚物的溶液,該生物可降解聚合物是生物可接受的溶劑,該制劑經(jīng)皮下或肌內(nèi)注射以實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)庫(kù)式制劑?;旌媳疚乃龅碾呐c這樣的聚合制劑適于實(shí)現(xiàn)極長(zhǎng)作用持續(xù)時(shí)間的制劑。
如本文所使用的,“治療有效量”可與“有效量”互換用于本文目的,并且由本領(lǐng)域已知的考慮因素來(lái)確定。所述量必須在罹患疾病的受治療受試者中有效地實(shí)現(xiàn)所需的藥物介導(dǎo)作用。治療有效量還包括但不限于由本領(lǐng)域技術(shù)人員選擇的合理量度,例如,提高的存活率,更快速的恢復(fù),或癥狀的減輕、改善或消除,或其它可接受的生物標(biāo)記物或替代標(biāo)記物。
然而,應(yīng)理解,對(duì)于需要治療的任何特定受試者,具體劑量水平和給藥頻率可有所不同并且取決于多種因素,包括所用具體化合物的活性、該化合物的代謝穩(wěn)定性和作用持續(xù)時(shí)間、年齡、體重、總體狀況、性別、飲食、給藥方式和時(shí)間、排泄速率、藥物組合、具體病況的嚴(yán)重程度以及接受治療的主體。
給藥方法包括本文所述組合物的所有方面,所述組合物包括但不限于以下組合物:其降低或消除肽和/或蛋白質(zhì)藥物的免疫原性,無(wú)刺激性,具有抗細(xì)菌或抗真菌活性,具有增加的藥物穩(wěn)定性或生物利用度,降低該藥物的生物利用度變化,避免首過(guò)肝清除,并且降低或消除任何不良反應(yīng)。如本文所使用的,術(shù)語(yǔ)“免疫原性”為特定物質(zhì)或組合物或藥劑誘發(fā)免疫應(yīng)答的能力。本文所述經(jīng)共價(jià)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)的免疫原性通過(guò)本領(lǐng)域已知的方法來(lái)確認(rèn)。
本說(shuō)明書中所提及的所有出版物和專利申請(qǐng)都通過(guò)引用并入本文,其并入程度如同明確地且單獨(dú)地指出每一獨(dú)立的出版物或?qū)@暾?qǐng)都通過(guò)引用并入于此。
本文所述的經(jīng)共價(jià)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)以及用于其合成的試劑在以下實(shí)施例中更具體地闡述,這些實(shí)施例僅為說(shuō)明性的,因?yàn)槠渲械脑S多修改和改變對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的。
實(shí)施例
實(shí)施例1:試劑-N-α-Fmoc,N-ε-(1-辛基β-D-葡糖苷酸-6-基)-L-賴氨酸
在烘干的250mL Erlenmeyer燒瓶中放置1-辛基β-D-葡糖醛酸(Carbosynth Ltd.,3.06g,10mmol)、50mL無(wú)水DMF以及無(wú)水1-羥基苯并三唑(1.62g,12mmol)。在攪拌的同時(shí)添加N,N’-二環(huán)己基碳二亞胺(2.48g,12mmol)在50mL DMF中的冷卻(4℃)溶液,并且使反應(yīng)進(jìn)行5min。在燒結(jié)玻璃漏斗上過(guò)濾N,N’-二環(huán)己基脲的豐富白色沉淀物,并且將濾液添加到N-α-Fmoc-L-賴氨酸(3.68g,10mmol)在25ml無(wú)水DMF中的溶液中。使反應(yīng)進(jìn)行25min,同時(shí)升溫到室溫,或直至茚三酮顏色極淡。將反應(yīng)混合物過(guò)濾,汽提至干,并且通過(guò)在MeOH中溶解并用Et2O緩慢稀釋到濁點(diǎn)而從MeOH/Et2O中結(jié)晶,之后冷藏??赏ㄟ^(guò)硅膠色譜法采用從EtOAc到EtOAc/EtOH/AcOH的溶劑梯度實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步純化。
以類似方式但代以N-α-Boc-L-賴氨酸,獲得N-α-Boc-,N-ε-(1-辛基β-D-葡糖苷酸-6-基)-L-賴氨酸,其適于N末端并入及切割為游離N末端。以類似方式但代以N-α-Ac-L-賴氨酸,獲得N-α-Ac,N-ε-(1-辛基β-D-葡糖苷酸-6-基)-L-賴氨酸,其適于在具有封閉的N末端的肽的N末端并入。以類似方式但代以適量的N-α-Fmoc-L-鳥氨酸,獲得N-α-Fmoc,N-δ-(1-辛基β-D-葡糖苷酸-6-基)-L-鳥氨酸。以類似方式但代以其它N-單保護(hù)的二氨基酸,獲得相應(yīng)的試劑?;蛘撸谂己掀陂g使用短時(shí)Me3Si酯保護(hù)基并且不預(yù)先激活1-辛基β-D-葡糖醛酸,提供形成所述試劑的簡(jiǎn)易途徑。通過(guò)Fmoc-Lys-OH與等摩爾量的N,O-雙(三甲基硅烷基)乙酰胺在二氯甲烷(CH2Cl2)中的反應(yīng)產(chǎn)生短時(shí)Me3Si酯。有機(jī)層含有呈存在于CH2Cl2中的溶液形式的所需試劑,該試劑準(zhǔn)備用于與如上文所述的1-烷基葡糖苷酸進(jìn)行偶合。用NaHSO4水溶液洗滌經(jīng)過(guò)濾的反應(yīng)混合物以水解該Me3Si酯,經(jīng)MgSO4干燥并且去除溶劑。
類似地,但采用全乙?;蛉S酰基1-辛基β-D-葡糖醛酸,獲得Ac或Bz保護(hù)形式的試劑(例如2,3,4-三乙?;?-辛基β-D-葡糖醛酸等,通過(guò)用Ac2O處理而形成)。這類試劑在從樹脂上進(jìn)行酸切期間具有增加的穩(wěn)定性并且當(dāng)在脫保護(hù)期間檢測(cè)到不穩(wěn)定性時(shí)使用,參見(Kihlberg,J.等人(1997)Methods Enzymol 289:221-245)和其中的參考文獻(xiàn)。如上文所述,通過(guò)使用MeOH/NH3、MeOH/NaOMe、MeOH/NH2NH2,在切割后通過(guò)堿催化的酯交換進(jìn)行這類產(chǎn)物的最終脫保護(hù)。
實(shí)施例2:合成的肽類似物
一般來(lái)說(shuō),肽合成方法涉及將受保護(hù)的氨基酸依序添加至生長(zhǎng)的肽鏈。通常,保護(hù)第一個(gè)氨基酸的氨基或羧基基團(tuán)和任何反應(yīng)性側(cè)鏈基團(tuán)。然后將這種受保護(hù)的氨基酸附接到惰性固體支持體上或在溶液中使用,并且在適于形成酰胺連接的條件下添加該序列中也經(jīng)適當(dāng)保護(hù)的下一氨基酸。在所有所需氨基酸都已按適當(dāng)順序連接后,去除保護(hù)基和任何固體支持體以提供粗肽。將該肽脫鹽并且以色譜方式純化。
制備具有不到約50個(gè)氨基酸的生理活性截短肽類似物的優(yōu)選方法涉及固相肽合成。在此方法中,用酸敏感性或堿敏感性基團(tuán)保護(hù)α-氨基(Nα)官能團(tuán)及任何反應(yīng)性側(cè)鏈。保護(hù)基應(yīng)當(dāng)對(duì)肽連接形成條件穩(wěn)定,同時(shí)易于去除而不會(huì)影響現(xiàn)有肽鏈。適宜的α-氨基保護(hù)基包括但不限于叔丁氧羰基(Boc)、芐氧羰基(Cbz)、鄰氯芐氧羰基、聯(lián)苯基異丙氧羰基、叔戊氧羰基(Amoc)、異冰片基氧基羰基、α,α-二甲基-3,5-二甲氧基芐氧基-羰基、鄰硝基苯基硫基、2-氰基-叔丁氧羰基、9-芴基-甲氧羰基(Fmoc)等,優(yōu)選Boc或更優(yōu)選Fmoc。適宜的側(cè)鏈保護(hù)基包括但不限于:乙?;⑵S基(Bzl)、芐氧基甲基(Bom)、Boc、叔丁基、鄰溴芐氧基羰基、叔丁基、叔丁基二甲基硅烷基、2-氯芐基(Cl-z)、2,6-二氯芐基、環(huán)己基、環(huán)戊基、異丙基、新戊?;⑺臍溥拎?2-基、甲苯磺?;?Tos)、2,2,4,6,7-五甲基二氫苯并呋喃-5-磺?;?Pbf)、三甲基硅烷基和三苯甲基。用于合成化合物的優(yōu)選Nα-保護(hù)基為Fmoc基團(tuán)。優(yōu)選的側(cè)鏈保護(hù)基對(duì)于Glu、Tyr、Thr、Asp和Ser為O-叔丁基基團(tuán);對(duì)于Lys和Trp側(cè)鏈為Boc基團(tuán);對(duì)于Arg為Pbf基團(tuán);對(duì)于Asn、Gln和His為Trt基團(tuán)。對(duì)于Lys殘基的選擇性修飾來(lái)說(shuō),優(yōu)選用保護(hù)基進(jìn)行正交保護(hù),該保護(hù)基不被裂解基于Fmoc或叔丁基的保護(hù)基的試劑去除。用于修飾Lys側(cè)鏈的優(yōu)選實(shí)例包括但不限于被肼去除而不被哌啶去除的那些;例如1-(4,4-二甲基-2,6-二氧代環(huán)己-1-亞基)-3-甲基丁基(ivDde)或1-(4,4-二甲基-2,6-二氧代環(huán)己-1-亞基)乙基(Dde)和烯丙氧羰基(Alloc)。
在期望形成側(cè)鏈內(nèi)酰胺的情況下優(yōu)選Fmoc-Lys(ivDde)或Fmoc-Lys(Dde)保護(hù)基方案(Houston,M.E.,Jr.等人(1995)J Pept Sci 1:274-282;Murage,E.N.等人(2010)J Med Chem),因?yàn)樵诖饲闆r下,可并入Fmoc-Glu(O-烯丙基)和Fmoc-Lys(Alloc),并且用其提供短時(shí)保護(hù),然后脫保護(hù)用于形成內(nèi)酰胺,同時(shí)保留Lys(Dde)保護(hù)基以供隨后去除并且與官能化的表面活性劑進(jìn)行反應(yīng)。采用本領(lǐng)域熟知的標(biāo)準(zhǔn)方案,通過(guò)用N,N'-二異丙基碳二亞胺(DIC)/1-羥基苯并三唑(HOBt)或六氟磷酸2-(1H-苯并三唑-1-基)-1,1,3,3-四甲基銨(HBTU)/N,N-二異丙基乙胺(DIEA)激活羧基側(cè)鏈官能團(tuán)來(lái)去除基于烯丙基的保護(hù)之后,獲得在酸性和堿性殘基(例如Glu和Lys)之間的側(cè)鏈內(nèi)酰胺。
在固相合成中,首先將C末端氨基酸附接到適宜的樹脂支持體上。適宜的樹脂支持體是那些對(duì)逐步縮合和脫保護(hù)反應(yīng)的試劑及反應(yīng)條件為惰性以及不溶于所用介質(zhì)的材料。市售樹脂的實(shí)例包括經(jīng)反應(yīng)性基團(tuán)修飾的苯乙烯/二乙烯基苯樹脂,例如,氯甲基化的共聚(苯乙烯-二乙烯基苯)、羥基甲基化的共聚(苯乙烯-二乙烯基苯)等。芐基化、羥甲基化的苯基乙酰胺基甲基(PAM)樹脂和羥甲基苯氧基乙酰胺基甲基(HMPA)優(yōu)選用于制備肽C-末端酸。當(dāng)化合物的C末端為酰胺時(shí),優(yōu)選的樹脂為對(duì)甲基二苯甲基氨基-共聚(苯乙烯-二乙烯基-苯)樹脂、基于2,4-二甲氧基二苯甲基氨基的樹脂(“Rink酰胺”)等。用于合成較大肽的特別優(yōu)選的支持體為含有接枝到其它聚合基質(zhì)上的PEG序列的市售樹脂,諸如Rink酰胺-PEG和PAL-PEG-PS樹脂(AppliedBiosystems)或使用Fmoc方案設(shè)計(jì)用于肽酰胺合成的類似樹脂。因此,在某些情況下期望具有與PEG鏈的酰胺連接。在這些情況下,方便地將N-Fmoc-氨基-PEG-羧酸連接到上述酰胺形成樹脂(例如Rink酰胺樹脂等)。該鏈的第一個(gè)氨基酸可作為N-Fmoc-氨基酸偶合到PEG鏈的氨基官能團(tuán)。最終的脫保護(hù)將獲得所需的肽-NH-PEG-CO-NH2產(chǎn)物。
與PAM或HMPA樹脂的附接可通過(guò)以下反應(yīng)實(shí)現(xiàn):Nα保護(hù)的氨基酸(例如Boc-氨基酸)作為其在乙醇、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)等中的銨、銫、三乙銨、1,5-二氮雜二環(huán)-[5.4.0]十一-5-烯、四甲基銨或類似鹽,優(yōu)選在DMF中的銫鹽,與樹脂在升高溫度(例如在約40℃與60℃之間,優(yōu)選約50℃)下反應(yīng)約12小時(shí)到72小時(shí),優(yōu)選約48小時(shí)。這在酸裂解后或在酰胺氨解后將最終獲得肽酸產(chǎn)物。
可借助于例如在約10℃與50℃之間、優(yōu)選25℃的溫度下在諸如CH2Cl2或DMF、優(yōu)選CH2Cl2的溶劑中由(DIC)/(HOBt)介導(dǎo)的持續(xù)約2小時(shí)到約24小時(shí)、優(yōu)選約2小時(shí)的偶合,將Nα-Boc-氨基酸附接到二苯甲基胺樹脂上。
對(duì)于基于Boc的方案,受保護(hù)的氨基酸的連續(xù)偶合可通過(guò)本領(lǐng)域眾所周知的方法,通常在自動(dòng)化肽合成儀中進(jìn)行。在用三乙胺、DIEA、N-甲基嗎啉(NMM)、可力丁(collidine)或類似堿中和后,以接近約1.5到2.5倍摩爾過(guò)量引入每一受保護(hù)的氨基酸,并且在惰性非水性極性溶劑如CH2Cl2、DMF、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺(DMA)或其混合物中、優(yōu)選在二氯甲烷中在環(huán)境溫度下進(jìn)行偶合。對(duì)于基于Fmoc的方案,脫保護(hù)不使用酸,但通常將堿、優(yōu)選DIEA或NMM引入偶合混合物中。通常在DMF、NMP、DMA或混合溶劑、優(yōu)選DMF中進(jìn)行偶合。代表性偶合劑為N,N’-二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)、N,N’-二異丙基-碳二亞胺(DIC)或其它碳二亞胺,其為單獨(dú)的或者存在HOBt、O-?;?、苯并三唑-1-基-氧基三(吡咯烷子基)鏻六氟磷酸鹽(PyBop)、N-羥基琥珀酰亞胺、其它N-羥基酰亞胺或肟?;蛘?,可采用受保護(hù)的氨基酸活性酯(例如對(duì)硝基苯基、五氟苯基等)或?qū)ΨQ酸酐。優(yōu)選的偶合劑屬于銨/脲陽(yáng)離子(由供應(yīng)商使用的替代命名)類別,例如HBTU、O-(7-氮雜苯并三唑-1-基)-1,1,3,3-四甲基脲鎓六氟磷酸鹽(HATU)、2-(6-氯-1H-苯并三唑-1-基)-1,1,3,3-四甲基銨六氟磷酸鹽(HCTU)等。
附接至Fmoc-PAL-PEG-PS樹脂的優(yōu)選方法可如下實(shí)現(xiàn):用DMF中的20%哌啶對(duì)樹脂連接體進(jìn)行脫保護(hù),之后在微波輔助的肽合成儀中采用DMF中的HBTU:二異丙基乙胺(DIEA)(1:2),利用5min、75°最大偶合循環(huán),進(jìn)行N-α-Fmoc保護(hù)的氨基酸(約5倍摩爾過(guò)量的N-α-Fmoc-氨基酸)的反應(yīng)。
本說(shuō)明書中的某些類似物于C末端處含有離散的PEG連接體(dPEG)。此類連接體為具有氨基末端和羧基末端的聚乙烯短鏈。因此,它們實(shí)質(zhì)上為非天然氨基酸,并且進(jìn)行類似于其它氨基酸的處理用于合成。例如,F(xiàn)moc-胺基氧基-dPEG4-酸從Quanta Biodesign(#10213)商購(gòu),并且其以類似上述用于N-Fmoc或N-Boc氨基酸的方式在合成的第一步中附接至Rink或HMPA樹脂。采用標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)酸條件的脫保護(hù)提供了具有相應(yīng)酸或酰胺C-末端的相應(yīng)短dPEG C-末端修飾的肽。
對(duì)于在微波輔助的肽合成儀中的這種基于Fmoc的方案,在持續(xù)30sec然后持續(xù)3min且將最大溫度設(shè)定于75℃的雙重脫保護(hù)方案中,用在含有0.1M 1-羥基苯并三唑(HOBt)的DMF中的20%哌啶去除N-α-Fmoc氨基酸保護(hù)基。將HOBt添加到脫保護(hù)溶液中以減少天冬酰亞胺形成。下一氨基酸的偶合然后采用5倍摩爾過(guò)量,以5min、75°最大雙重偶合循環(huán),采用HBTU:DIEA(1:2)。
在固相合成結(jié)束時(shí),從樹脂上移除完全保護(hù)的肽。當(dāng)與樹脂支持體的連接為芐酯類型時(shí),可在約-10℃與50℃之間、優(yōu)選約25℃的溫度下經(jīng)約12小時(shí)與24小時(shí)之間、優(yōu)選約18小時(shí),借助于用烷基胺或氟烷基胺進(jìn)行氨解(對(duì)于具有烷基酰胺C-末端的肽)或通過(guò)用例如氨/甲醇或氨/乙醇進(jìn)行氨解(對(duì)于具有未經(jīng)取代的酰胺C-末端的肽)來(lái)實(shí)現(xiàn)切割。具有羥基C-末端的肽可通過(guò)HF或其它強(qiáng)酸性脫保護(hù)方案或通過(guò)皂化來(lái)切割?;蛘?,可通過(guò)例如用甲醇進(jìn)行酯交換、之后進(jìn)行氨解或皂化從樹脂移除該肽。受保護(hù)的肽可通過(guò)硅膠或反相HPLC來(lái)純化。
側(cè)鏈保護(hù)基可通過(guò)以下方式從肽上去除:在茴香醚或其它碳鎓離子清除劑的存在下,用例如無(wú)水液體氟化氫處理氨解產(chǎn)物,用氟化氫/吡啶復(fù)合物處理,用三(三氫乙?;?硼和三氟乙酸處理,用氫和碳載鈀或聚乙烯吡咯烷酮還原,或用在液氨中的鈉還原,優(yōu)選在約-10℃與+10℃之間、優(yōu)選約0℃的溫度下用液體氟化氫和茴香醚處理約15分鐘至2小時(shí)、優(yōu)選約1.5小時(shí)。
對(duì)于二苯甲基胺型樹脂上的肽來(lái)說(shuō),樹脂裂解和脫保護(hù)步驟可合并在利用如上文所述的液體氟化氫和茴香醚或優(yōu)選地通過(guò)使用更溫和的裂解混合物的單一步驟中。例如,對(duì)于PAL-PEG-PS樹脂來(lái)說(shuō),優(yōu)選的方法是通過(guò)在微波輔助的肽合成儀中采用雙重脫保護(hù)方案,其采用一種本領(lǐng)域已知的溫和裂解混合物,諸如TFA/水/三異丙基硅烷/3,6-二氧雜-1,8-辛烷二硫醇(DODT)(92.5/2.5/2.5/2.5),其中每次在38℃下進(jìn)行18min。含烷基糖苷的材料的裂解已顯示采用TFA/水比率在9/1到19/1范圍內(nèi)的方案具有烷基糖苷連接的殘留。典型的混合物為94%TFA:2%EDT:2%H2O:2%TIS。通常使完全脫保護(hù)的產(chǎn)物沉淀并且用冷(-70℃到4℃)Et2O洗滌,溶解于去離子水中并凍干。
可將肽溶液脫鹽(例如用BioRad離子交換樹脂)并且通過(guò)一系列采用以下類型中任一種或全部的色譜步驟純化所述肽:在乙酸鹽形式的弱堿性樹脂上的離子交換;在未衍生化的共聚(苯乙烯-二乙烯基苯)(例如XAD)上的疏水性吸附色譜法;硅膠吸附色譜法;在羧甲基纖維素上的離子交換色譜法;在例如G-25上的分配色譜法;逆流分布;超臨界流體色譜法;或在辛基-或十八烷基硅烷基二氧化硅(ODS)鍵合相柱填充物上的HPLC、尤其是反相HPLC。
本文還提供了制備本文所述經(jīng)共價(jià)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)及其藥學(xué)上可接受的鹽的方法,該方法包括在適宜的樹脂支持體上依序縮合受保護(hù)的氨基酸,去除保護(hù)基和樹脂支持體,并且純化產(chǎn)物,以提供本文所述經(jīng)共價(jià)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)的生理活性截短同源物和類似物的類似物。在一些實(shí)施方案中,本文所述的經(jīng)共價(jià)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)并入如上所述的烷基糖苷修飾。
另一方面涉及制備本文所述經(jīng)共價(jià)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)及其藥學(xué)上可接受的鹽的方法,該方法包括使用基于微波輔助的固相合成的方法或標(biāo)準(zhǔn)肽合成方案,在適宜的樹脂支持體上依序縮合受保護(hù)的氨基酸,去除保護(hù)基和樹脂載體,并且純化產(chǎn)物,以提供如上所述的生理活性肽的類似物。
實(shí)施例3.糖醛酸的一般氧化方法
向1-十二烷基β-D-吡喃葡糖苷(Carbosynth)[2.0g,5.74mmol]在20mL乙腈和20mL去離子水中的溶液中添加(二乙酰氧基碘)苯(Fluka)[4.4g,13.7mmol]和TEMPO(SigmaAldrich)[0.180g,1.15mmol]。在室溫下將所得混合物攪拌20h。隨后對(duì)反應(yīng)進(jìn)行質(zhì)譜分析(例如LCQ ESI),并且到結(jié)束時(shí),用水稀釋反應(yīng)混合物并將其凍干至干,得到1.52g(粗產(chǎn)率為73.1%)呈白色粉末的粗產(chǎn)物1-十二烷基β-D-葡糖醛酸,其不經(jīng)進(jìn)一步純化即直接用于固相合成。此產(chǎn)物以前是利用NaOCl作為氧化劑通過(guò)替代方法制備的,如說(shuō)明書中所述,并且也已經(jīng)用于較長(zhǎng)烷基基團(tuán)。對(duì)于較長(zhǎng)烷基基團(tuán),采用1,4-二雜環(huán)己烷代替乙腈并且使溫度升高至30℃。以類似方式制備用來(lái)制備本文所述產(chǎn)物和試劑的所需烷基糖糖醛酸。
以同樣方式但采用例如相應(yīng)的1-辛基、1-癸基、1-十一烷基、1-十四烷基、1-十六烷基和1-十八烷基糖苷(購(gòu)自Anatrace,Maumee,OH)制備用來(lái)制備本文所述產(chǎn)物和試劑的所需1-烷基糖糖醛酸。以同樣方式但采用例如相應(yīng)的1-辛基、1-癸基、1-十一烷基、1-十四烷基、1-十六烷基和1-十八烷基β-D-蜜二糖苷或β-D-麥芽糖苷(購(gòu)自Anatrace,Maumee,OH)制備用來(lái)制備本文所述產(chǎn)物和試劑的所需1-烷基二糖糖醛酸。
實(shí)施例4:C-末端酰胺類似物(EU-A387)的制備.
通過(guò)依序添加如實(shí)施例1中所述的N-α-Fmoc保護(hù)的氨基酸來(lái)制備Fmoc-His-Aib-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Bip-Ser-Lys-Tyr-Leu-Glu-Ser-Lys(Alloc)-Rink酰胺樹脂樣品,并且通過(guò)在黑暗中在室溫下與DMF/CH2Cl2(1:1)中的Pd(PPh3)4(0.5當(dāng)量)和DMBA(20當(dāng)量)溫育過(guò)夜在Lys-N-ε位上脫保護(hù)。在用DMF/CH2Cl2洗滌后,通過(guò)采用DIC/HOBt用在DMF/CH2Cl2中的1’-十二烷基β-D-葡糖醛酸將Lys側(cè)鏈?;?。通過(guò)茚三酮檢測(cè)偶合的完成并且用CH2Cl2充分洗滌產(chǎn)物。
通過(guò)在室溫下用裂解混合物(94%TFA;2%EDT;2%H2O;2%TIS)處理240min時(shí)長(zhǎng)對(duì)產(chǎn)物樹脂進(jìn)行最終脫保護(hù)并且從樹脂上切下。用Et2O處理該混合物以沉淀產(chǎn)物并且用Et2O充分洗滌,在真空中干燥后獲得粗制標(biāo)題肽產(chǎn)物。
分兩批通過(guò)反相(C18)HPLC進(jìn)行純化。在4.1×25cm HPLC柱上以15mL/min的流速加載粗肽(15%有機(jī)改性劑;乙酸緩沖劑)并且用15-45%緩沖液B梯度在50℃下在60min內(nèi)洗脫。將產(chǎn)物級(jí)分凍干,獲得標(biāo)題產(chǎn)物肽,其具有通過(guò)分析型HPLC(18.6min;0.1%TFA中的30-60%CH3CN)/質(zhì)譜法(M+1峰=2382.14)測(cè)得的98.03%純度。以類似方式制備本發(fā)明的其它類似物,其特征如下所述。
以類似方式但使用試劑1’-甲基β-D-葡糖醛酸和1’-辛基β-D-葡糖醛酸(Carbosynth)制備標(biāo)題化合物的相應(yīng)1-甲基和1-辛基類似物。利用如上所述制備的相應(yīng)單糖和二糖糖醛酸制備相應(yīng)的1-癸基、1-十二烷基、1-十四烷基、1-十六烷基、1-十八烷基、1-二十烷基和更大的類似物。或者,可通過(guò)首先純化脫保護(hù)或部分脫保護(hù)的肽、之后用所需糖醛酸試劑進(jìn)行?;瘉?lái)制備1-烷基葡糖醛酸基或其它糖醛酸酰化類似物。
實(shí)施例5:肽C-末端酸類似物的制備。
通過(guò)依序添加如實(shí)施例1中所述的N-α-Fmoc保護(hù)的氨基酸來(lái)制備Boc-His(Trt)-Aib-Gln(Trt)-Gly-Thr(tBu)-Phe-Thr(tBu)-Ser(tBu)-Asp(OtBu)-Tyr(tBu)-Ser(tBu)-Lys(Boc)-Tyr(tBu)-Leu-Asp(OtBu)-Glu(O-烯丙基)-Gln(Trt)-Ala-Ala-Lys(Alloc)-Glu(O-tBu)-Phe-Ile-Lys(Dde)-Trp(Boc)-Leu-Leu-Gln(Trt)-Thr(tBu)-HMPA樹脂(從Fmoc-Thr(tBu)-HMPA樹脂開始,取代0.45mmol/g)樣品。位于Glu和Lys上的基于烯丙基的側(cè)鏈通過(guò)在黑暗中在室溫下與DMF/CH2Cl2(1:1)中的Pd(PPh3)4(0.5當(dāng)量)和DMBA(20當(dāng)量)溫育過(guò)夜來(lái)脫保護(hù)。用在DMF中的0.5%DIEA(兩次)、在DMF中的0.5%二乙基二硫代氨基甲酸鈉(兩次)以及DMF/CH2Cl2洗滌該樹脂直至獲得淺黃色樹脂。通過(guò)將Glu和Lys用在DMF中的DIC/HOBT(5當(dāng)量)偶合而形成側(cè)鏈內(nèi)酰胺連接。用茚三酮檢查反應(yīng)的完成度,并且必要時(shí)進(jìn)行再偶合。在用DMF/CH2Cl2洗滌后,通過(guò)與DMF(10當(dāng)量)中的5%水合肼溫育兩次而將Lys側(cè)鏈脫保護(hù),每次15min。在用DMF/CH2Cl2洗滌后,通過(guò)采用DIC/HOBt使脫保護(hù)的Lys殘基的側(cè)鏈氨基基團(tuán)與在DMF/CH2Cl2中的1’-十四烷基β-D-蜜二糖醛酸反應(yīng)。通過(guò)茚三酮檢查偶合的完成度,并且用CH2Cl2充分洗滌產(chǎn)物。通過(guò)茚三酮檢測(cè)到的任何未完成的偶合將重新進(jìn)行。一般而言,由2mmol合成獲得10-12g肽產(chǎn)物樹脂。
通過(guò)在室溫下用裂解混合物(94%TFA;2%EDT;2%H2O;2%TIS)處理240min時(shí)長(zhǎng)對(duì)產(chǎn)物樹脂進(jìn)行最終脫保護(hù)并且從樹脂上切下。用Et2O處理該混合物以沉淀產(chǎn)物并且用Et2O充分洗滌,在真空中干燥后獲得粗制標(biāo)題肽產(chǎn)物。一般而言,獲得5g到8g粗產(chǎn)物肽。
分兩批通過(guò)反相(C18)HPLC進(jìn)行純化。在4.1×25cm HPLC柱上以15mL/min的流速加載粗肽(1-1.5g)(15%有機(jī)改性劑;0.1%TFA緩沖液)并且用35-55%緩沖劑B梯度在室溫下在70min內(nèi)洗脫。對(duì)不太純的級(jí)分進(jìn)行再純化以得到純度>70%的級(jí)分。將產(chǎn)物級(jí)分凍干,獲得EU-A1077,其具有通過(guò)分析型HPLC(10.3min;0.1%TFA中的45-75%CH3CN)/質(zhì)譜法(1317.67,+3電荷;1976.13,+2電荷;分子量3950.44)測(cè)得的98.7%純度。以類似方式制備本發(fā)明的其它類似物,其特征如下所述。
以類似方式但使用試劑1’-甲基β-D-葡糖醛酸和1’-辛基β-D-葡糖醛酸(Carbosynth)制備標(biāo)題化合物的相應(yīng)1-甲基和1-辛基類似物。以同樣方式但使用相應(yīng)的1-辛基、1-癸基、1-十一烷基、1-十四烷基、1-十六烷基和1-十八烷基β-D-葡糖醛酸(如上文所述制備的)制備本發(fā)明的產(chǎn)物。以同樣方式但使用相應(yīng)的1-辛基、1-癸基、1-十一烷基、1-十四烷基、1-十六烷基和1-十八烷基β-D-蜜二糖醛酸或β-D-麥芽糖醛酸(如上文所述制備的)制備本文所述的產(chǎn)物及試劑?;蛘撸赏ㄟ^(guò)首先純化脫保護(hù)或部分脫保護(hù)的肽、之后通過(guò)所需糖醛酸試劑進(jìn)行?;瘉?lái)制備1-烷基葡糖醛酸基或其它糖醛酸酰化類似物?;蛘撸琀MPA樹脂結(jié)合的中間體的氨解將產(chǎn)生相應(yīng)的酰胺C-末端。
使用下表中給出的洗脫液梯度通過(guò)HPLC/質(zhì)譜法以正離子模式進(jìn)行分析及表征。
在0.1%TFA中的HPLC梯度
[a.]35%到65%CH3CN經(jīng)30min。
[b.]30%到60%CH3CN經(jīng)20min。
[c.]35%到65%CH3CN經(jīng)20min。
[d.]25%到55%CH3CN經(jīng)20min。
[e.]40%到70%CH3CN經(jīng)20min。
[f.]45%到75%CH3CN經(jīng)20min。
在Phenomenex Luna C18 5微米,250×4.6mm上進(jìn)行HPLC。
如上所述合成及分析的其它化合物為:
在0.1%TFA中的HPLC梯度
[a]35至65%CH3CN經(jīng)30min.
[b]30至60%CH3CN經(jīng)20min.
[c]35至65%CH3CN經(jīng)20min.
[d]25至55%CH3CN經(jīng)20min.
[e]40至70%CH3CN經(jīng)20min.
[f]45至75%CH3CN經(jīng)20min.
[g]50至80%CH3CN經(jīng)20min.
[h]10至40%CH3CN經(jīng)20min.
[i]30至90%CH3CN經(jīng)20min.
[j]10至90%CH3CN經(jīng)20min.
[k]30至95%CH3CN經(jīng)20min.
[l]30至60%CH3CN經(jīng)30min
[m]20至100%CH3CN經(jīng)20min
[n]20至80%CH3CN經(jīng)20min
[o]30至50%CH3CN經(jīng)20min
在Phenomenex Luna C18 5微米250×4.6mm分析柱上進(jìn)行HPLC。
實(shí)施例6:化合物的細(xì)胞試驗(yàn)。
以約1mg的量精確地稱量化合物并且在標(biāo)準(zhǔn)細(xì)胞試驗(yàn)(Cerep SA)中進(jìn)行分析。讀出值是以激動(dòng)劑或拮抗劑模式用測(cè)試化合物處理的細(xì)胞中生成的cAMP的量。所用的試驗(yàn)是胰高血糖素(人類,克隆到CHO細(xì)胞中)和GLP-1(鼠細(xì)胞系)細(xì)胞試驗(yàn)中的cAMP水平的刺激。所述試驗(yàn)描述于Chicchi,G.G.等人(1997)J Biol Chem 272:7765-7769以及Runge,S.等人(2003)Br J Pharmacol 138:787-794中。
對(duì)于化合物EU-A391,GLCR細(xì)胞響應(yīng)沒(méi)有變化并且GLP1R細(xì)胞響應(yīng)急劇上升,EC50為420nM。
n.c.表示EC50不可計(jì)算
§表示超激動(dòng)劑
利用標(biāo)準(zhǔn)細(xì)胞試驗(yàn)(DiscoveRx,LeadHunter試驗(yàn))采用cAMP刺激或抑制蛋白激活的讀出值進(jìn)行另外一系列細(xì)胞試驗(yàn)。以約1mg的量精確地稱量化合物并且移至DiscoveRx以稀釋并分析。所用試驗(yàn)針對(duì)細(xì)胞試驗(yàn)中的胰高血糖素(人類,克隆到CHO細(xì)胞中)和GLP-1(人類,克隆到CHO細(xì)胞中)受體。
實(shí)施例7:化合物的體內(nèi)試驗(yàn)-db/db小鼠
用于本研究的60只雌性db/db B6BKS(D)Leprdb/J(品系000697)小鼠在到達(dá)時(shí)大約為8至9周齡(Jackson Laboratory,Bar Harbor,Maine)。小鼠按體重隨機(jī)分組,并且兩個(gè)治療組的各8只雌性小鼠各自以100nmol/kg或300nmol/kg的劑量水平施用測(cè)試品,EU-A994、EU-A995或EU-A1026。一組8只雌性小鼠作為媒介物(vehicle)對(duì)照,并且接受該媒介物:在生理鹽水中的0.2%BSA,pH 7.4。另一組8只雌性小鼠以50nmol/kg的劑量水平接受陽(yáng)性對(duì)照品:利拉魯肽。在研究過(guò)程中,在第一天于大約第0小時(shí)、第7小時(shí)和第24小時(shí),以6mL/kg的劑量體積通過(guò)皮下注射施用測(cè)試品、媒介物及陽(yáng)性對(duì)照品。
在小鼠到達(dá)時(shí),在隨機(jī)分組之前,以及從第一天到第五天每天進(jìn)行臨床觀察。在小鼠到達(dá)時(shí),在隨機(jī)分組之前,以及從第一天到第五天進(jìn)行體重測(cè)量并記錄。從第一天到第五天每天進(jìn)行食物消耗測(cè)量并記錄。在測(cè)試前(第-3天)以及在第一天第一次給藥后的0、1、2、4、8、10、24、48、72和96小時(shí)采集用于葡萄糖分析的血樣。在研究結(jié)束時(shí),對(duì)所有動(dòng)物施以安樂(lè)死并丟棄尸體,不再進(jìn)一步評(píng)價(jià)。
對(duì)于利拉魯肽和高劑量EU-A994和高劑量EU-A1026在第2天及第3天以及對(duì)于低劑量EU-A1026在第3天及第4天注意到相對(duì)于媒介物的顯著的體重變化。在食物消耗分析中,利拉魯肽處理的動(dòng)物第1天和第2天、高劑量EU-A994在第1天、低劑量EU-A995在第1天和第2天顯著不同于媒介物,高劑量EU-A994第1天、和低及高劑量EU-A1026在第2天顯著不同于利拉魯肽。第10小時(shí)針對(duì)利拉魯肽的葡萄糖水平及第10小時(shí)和第24小時(shí)針對(duì)高劑量EU-A994的葡萄糖水平明顯不同于媒介物。在第10個(gè)小時(shí)的低劑量EU-A995和EU-A1026明顯不同于利拉魯肽(圖5)。在相同的方式中,所述系列中的其它類似物測(cè)試血糖、體重以及食物消耗方面的效果。
實(shí)施例8:化合物的體內(nèi)試驗(yàn)-DIO小鼠
從JAX實(shí)驗(yàn)室接收五十(50)只6周齡飲食誘導(dǎo)性肥胖(DIO)C57BL/6J雄性小鼠。對(duì)小鼠進(jìn)行耳切以供標(biāo)識(shí),并且以每籠5只小鼠的密度分別圈養(yǎng)在具有HEPA過(guò)濾空氣的正壓通風(fēng)的聚碳酸酯籠中。利用人工熒光照明將動(dòng)物室完全照亮,使用受控的12h光/暗循環(huán)。動(dòng)物室中的正常溫度和相對(duì)濕度范圍分別為22±4℃和50±15%。任意提供酸化至pH 2.8到3.1的過(guò)濾自來(lái)水和高脂肪飲食(Research Diets D12492;60千卡%)。
在2周適應(yīng)后,將50只小鼠隨機(jī)分組(n=10)如下。組1.媒介物處理;組2.低劑量EU-A994;組3.高劑量EU-A594;組4.低劑量EU-A1024;組5.高劑量EU-A1024。在第1天(0、7hr)、第3天、第6天、第9天、第12天、第15天、第18天、第21天、第24天通過(guò)皮下向小鼠給藥。每日記錄體重和籠側(cè)觀察值。每周記錄食物和水?dāng)z入。在第1天(給藥前)和第26天,對(duì)小鼠進(jìn)行NMR測(cè)量以測(cè)定全身脂肪和瘦肉組成。在第26天,使小鼠禁食過(guò)夜以供口服葡萄糖耐量測(cè)試。次日,通過(guò)尾切收集第一份血樣(t=0)。然后向小鼠施用1.0g/kg濃注葡萄糖。在施用葡萄糖后0min、15min、30min、60min、90min及120min通過(guò)尾切獲得血樣,并且立即使用血糖儀測(cè)定血漿葡萄糖。
處死及組織收集:在第28天處死小鼠。將末梢血處理成血清/血漿,并且對(duì)等份進(jìn)行葡萄糖、胰島素和脂質(zhì)分布的分析。通過(guò)NMR測(cè)定身體組成。示例性化合物EU-A1024顯示OGTT中的葡萄糖波動(dòng)減小、基礎(chǔ)胰島素分泌減少、葡萄糖依賴性胰島素分泌增強(qiáng)、體重增加減少(圖10)、脂肪量降低但對(duì)瘦肉量的影響最小(圖11)。
實(shí)施例9:血漿蛋白酶穩(wěn)定性
生物分析方法開發(fā)概述I.所用儀器:API-4000質(zhì)譜儀(API-4000Mass Spectrometer),ESI正,MRM掃描;Shimadzu HPLC/CTC自動(dòng)進(jìn)樣器,其具有ACE C8柱(2.1x50mm,5μm),流動(dòng)相A:于水中的0.1%甲酸、5mM NH4OAc,流動(dòng)相B:在CH3CN中的0.1%甲酸,注射10μL樣品,II.標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)控(QC)樣品制備:i.在DMSO/CH3CN(1/1)中制備1mg/mL儲(chǔ)備溶液,ii.用儲(chǔ)備溶液在50%CH3CN中制備標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。工作溶液的濃度為20ng/mL、50ng/mL、100ng/mL、200ng/mL、500ng/mL、1000ng/mL、2000ng/mL、5000ng/mL、10000ng/mL和20000ng/mL,iii.將10μL工作溶液加入90μL空白血漿中并且對(duì)其進(jìn)行渦旋,iv.加入300μL內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)溶液(維拉帕米,在100%CH3CN中20ng/mL),渦旋并且離心,v.將上清液移入HPLC注入板中以供加載至HPLC柱上,vi.標(biāo)準(zhǔn)樣品為2ng/mL、5ng/mL、10ng/mL、20ng/mL、50ng/mL、100ng/mL、200ng/mL、500ng/mL、1000ng/mL和2000ng/mL。QC樣品為5(LQC)ng/mL、50(MQC)ng/mL和500(HQC)ng/mL。對(duì)于血漿穩(wěn)定性研究,在人血漿中制備了EU-A993、EU-A1023和人GLP-1(7-36,Bachem)的樣品(比定量極限高的大約6-20ng/mL或類似濃度),并且在30攝氏度下溫育過(guò)程中的時(shí)間點(diǎn)t=0、0.5、1、2、4、8小時(shí)進(jìn)行取樣。用上述內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)溶液(100%CH3CN)處理樣品以沉淀蛋白質(zhì),并且將上清液加至HPLC注入板中以將其加載至HPLC柱上以便通過(guò)質(zhì)譜法進(jìn)行定量。化合物信號(hào)(量)對(duì)時(shí)間的曲線圖顯示GlP-1(7-36)迅速減少,而用于本發(fā)明化合物的人血漿中的完整化合物的量在8小時(shí)內(nèi)基本上無(wú)變化(參見圖8)。
實(shí)施例10:化合物的使用
本文所述的經(jīng)共價(jià)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)可用于預(yù)防和治療多種與肥胖癥、代謝綜合征、心血管疾病和糖尿病相關(guān)的疾病。可采用經(jīng)適當(dāng)標(biāo)記的表面活性劑修飾的肽作為診斷探針。
代表性遞送方案包括口服、腸胃外(包括皮下、肌內(nèi)和靜脈內(nèi)注射)、直腸、頰部(包括舌下)、透皮、吸入、經(jīng)眼及鼻內(nèi)。有吸收力且廣泛使用的遞送肽的方法需要皮下注射控制釋放可注射制劑。施用本文所述的經(jīng)共價(jià)修飾的肽和/或蛋白質(zhì)的其它給藥途徑為皮下、鼻內(nèi)和吸入給藥。
實(shí)施例11.治療胰島素抵抗的藥物用途
通過(guò)從本領(lǐng)域所用的標(biāo)準(zhǔn)噴霧器經(jīng)鼻內(nèi)施用(200μL)在生理鹽水中的藥劑溶液來(lái)用EU-A596治療具有胰島素或代謝綜合征跡象的人類患者,該溶液含有0.5mg/mL到10mg/mL的該藥劑并且含有標(biāo)準(zhǔn)賦形劑如芐醇。必要時(shí)重復(fù)該治療用于減輕諸如肥胖癥、血糖升高等癥狀。以類似方式,根據(jù)需要通過(guò)計(jì)量劑量吸入器(MDI)經(jīng)鼻內(nèi)施用EU-A596和所選賦形劑在含有諸如氫氟烷烴的蒸發(fā)溶劑中的溶液以減輕胰島素抵抗。采用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)測(cè)定治療的效果,包括測(cè)量血糖水平、身體質(zhì)量指數(shù)和/或體重和/或測(cè)量腰臀比。
以類似方式,測(cè)試通過(guò)透頰、陰道內(nèi)、吸入、皮下、靜脈內(nèi)、眼內(nèi)或口服途徑施用的調(diào)節(jié)量以測(cè)定GLP1R和/或GLCR對(duì)機(jī)體內(nèi)細(xì)胞的刺激水平并且確定治療效果。
序列
本說(shuō)明書提供SEQ.ID.NO.1-3和SEQ.ID.NO.774-783、785-797和1025-1029的序列。另外,圖1的表1提供如圖1的表1中所示分別具有SEQ.ID.NO.4-129的化合物EU-A300到EU-A425的SEQ.ID編號(hào)。圖1的表1中的化合物和其在圖1的表1中所示的相應(yīng)SEQ.ID.NO.由此并入所提交的說(shuō)明書中。另外,圖2的表2提供如圖2的表2中所示分別具有SEQ.ID.NO.130-317的化合物EU-A426到EU-A599的SEQ.ID編號(hào)。圖2的表2中的化合物和其在圖2的表2中所示的相應(yīng)SEQ.ID.NO.由此并入所提交的說(shuō)明書中。另外,圖3的表3提供如圖3的表3中所示分別具有SEQ.ID.NO.318-773、798-806的化合物EU-A700到EU-A1174的SEQ.ID編號(hào)。圖3的表3中的化合物和其在圖3的表3中所示的相應(yīng)SEQ.ID.NO.由此并入所提交的說(shuō)明書中。另外,圖9的表4提供如圖9的表4中所示分別具有SEQ.ID.NO.807-1024和1030-1107的化合物EU-A1575到EU-A1870的SEQ.ID編號(hào)。圖9的表4中的化合物和其在圖9的表4中所示的相應(yīng)SEQ.ID.NO.由此并入所提交的說(shuō)明書中。