专利名称：非凝血蛋白的糖基多唾液酸化的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于将水溶性聚合物特别是多唾液酸，与含碳水化合物的化合物特别是非凝血蛋白的糖蛋白缀合的材料和方法，以及得到的缀合物。
背景技术：
例如通过聚乙二醇化或多唾液酸化(polysialylation)缀合的多肽药物防止该药物在血液循环中降解，并由此提高其药效学和药代动力学性质(Harris和Chess，Nat Rev Drug Discov. 2003 ；2 :214-21 ；S. Jain, D. Hreczuk-Hirst, P. Laing 禾口 G. Gregoriadis, Drug Delivery Systems and Sciences (药物传递系统和科学)，4 (Nol) :3_9，2004.)。聚乙二醇化方法把乙二醇重复单元(聚乙二醇(PEG))连接到多肽药物上。PEG分子具有大的流体力学体积(为球状蛋白质尺寸的5-10倍)，其水溶性高、高度水合、无毒、无免疫原性并且能够快速从体内清除。分子的聚乙二醇化可导致药物对酶降解的抵抗性提高、体内半衰期延长、给药频率减少、免疫原性降低、物理和热稳定性增加、溶解性增加、液体稳定性增加及聚集性减少。FDA在二十世纪九十年代初批准了第一批聚乙二醇化药物。从那时起，FDA已经批准了几批用于口服、可注射和局部给予的聚乙二醇化药物。已发现唾液酸(也称N-乙酰基神经氨酸)和多唾液酸广泛分布于动物组织内，较少程度地分布于从植物和真菌至酵母和细菌的其它物种内，大部分分布在糖蛋白和神经节苷脂内。本文所使用的缩写“PSA”指术语“多唾液酸”。同样地，本文所使用的缩写“mPSA” 指术语“改性多唾液酸”。PSA由N-乙酰基神经氨酸的聚合物(通常为均聚物)构成。仲氨基一般具有乙酰基，但它可具有乙醇酰基来代替乙酰基。羟基上可能的取代基包括乙酰基、乳酰基、乙基、 硫酸基和磷酸基。N-乙酰基神经氨酸Neu5Ac唾液酸(N-乙酰基神经氨酸)的结构PSA和mPSA通常包括主要由连接有2，8-或2，9-糖苷键或这些键的组合(例如，
交替的2，8-和2，9-糖苷键)的N-乙酰基神经氨酸部分(moiety)构成的线性聚合物。在
特别优选的PSA和mPSA中，糖苷键为α -2，8糖苷键。这类PSA和mPSA方便地衍生于多聚
乙酰神经氨糖酸(colominic acid)，并在本文中被称为“CA”和“mCA”。一般的PSA和mPSA
包含至少2个，优选至少5个，更优选至少10个以及最优选至少20个N-乙酰基神经氨酸部分。因此，它们可包含5-500个N-乙酰基神经氨酸部分，优选10-300个N-乙酰基神经氨酸部分。PSA和CA可以是包含不同糖部分的聚合物。它们可以是共聚物。PSA和CA优选基本上无除N-乙酰基神经氨酸外的糖部分。PSA和CA优选包含至少90%，更优选至少 95%以及最优选至少98%的N-乙酰基神经氨酸部分。在PSA和CA包含除N-乙酰基神经氨酸外的部分(例如在mPSA和mCA中)的情况下，它们优选位于聚合物链的一端或两端。这类“其它”部分可为例如末端N-乙酰基神经氨酸部分经氧化或还原获得的部分。例如，W0-A-0187922描述了这样的mPSA和mCA，其中通过与高碘酸钠反应，非还原末端N-乙酰基神经氨酸单元转化为醛基。另外，WO 2005/016974描述了这样的mPSA和 mCA，其中还原末端N-乙酰基神经氨酸单元经还原而还原性地打开了还原末端N-乙酰基神经氨酸单元上的环，由此形成了邻二醇基，随后经氧化将邻二醇基转化为醛基。在人体和其它有机体内，富含唾液酸的糖蛋白与选择蛋白结合。它们在人类流感感染中起着重要作用。例如，唾液酸可隐藏宿主细胞或细菌表面的甘露糖抗原而躲避甘露糖结合凝集素(marmose-binding lectin)。这防止了补体的激活。唾液酸还隐藏倒数第二
个半乳糖残基，由此防止糖蛋白被肝实质细胞上的半乳糖受体快速清除。
权利要求
1.一种将水溶性聚合物与氧化的碳水化合物部分缀合的方法，所述氧化的碳水化合物部分为(1)非凝血蛋白的糖蛋白的氧化的碳水化合物部分，( 神经节苷脂的氧化的碳水化合物部分，或C3)包含碳水化合物基团的药物传递系统的氧化的碳水化合物部分，所述方法包括在能够缀合的条件下使所述氧化的碳水化合物部分与所述水溶性聚合物接触，其中所述水溶性聚合物包含氨氧基，以及在所述氧化的碳水化合物部分和所述水溶性聚合物的氨氧基之间形成肟键，或其中所述水溶性聚合物包含酰胼基，以及在所述氧化的碳水化合物部分与所述水溶性聚合物的酰胼基之间形成腙键。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述水溶性聚合物为聚乙二醇(PEG)、羟乙基纤维素(HEC)、糊精或聚噁唑啉。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述水溶性聚合物为多唾液酸(PSA)或改性 PSA (mPSA)。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述PSA或mPSA为多聚乙酰神经氨糖酸或改性多聚乙酰神经氨糖酸。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其中所述PSA或mPSA包含2-500个唾液酸单元。
6.根据上述任一权利要求所述的方法，其中所述神经节苷脂包括糖链上连接有一个或多个唾液酸的鞘糖脂(神经酰胺和寡糖)。
7.根据上述任一权利要求所述的方法，其中所述神经节苷脂包括连接葡萄糖的神经酰胺、连接第一半乳糖的神经酰胺、连接N-乙酰半乳糖胺的神经酰胺以及连接第二半乳糖的神经酰胺。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述药物传递系统包括大分子药物传递系统例如抗体或拟糖蛋白，或合成聚合物例如聚(羟丙基甲基丙烯酰胺)、聚赖氨酸和聚合的氰基丙烯酸烷基酯。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述药物传递系统包括微粒药物传递系统，例如(i)纳米球或微球，其包含可生物降解的材料例如白蛋白，或包含半生物可降解的材料例如右旋糖苷和氰基丙烯酸烷基酯聚合物，(ii)由非离子型表面活性剂形成的小囊，或(iii)脂质体。
10.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述糖蛋白选自细胞因子例如白细胞间介素、α-干扰素、β-干扰素以及Y-干扰素、集落刺激因子包括粒细胞集落刺激因子、成纤维细胞生长因子、血小板源性生长因子、磷脂酶激活蛋白(PUP)、胰岛素、植物蛋白例如凝集素和蓖麻毒素、肿瘤坏死因子及相关等位基因、可溶型肿瘤坏死因子受体、白细胞介素受体和可溶型白细胞介素受体、生长因子、组织生长因子、转化生长因子例如TGFa或 TGF^以及表皮生长因子、激素、生长调节素、色素激素、下丘脑释放因子、抗利尿激素、催乳素、绒膜促性腺激素、促卵泡激素、促甲状腺素、组织型纤溶酶原激活剂、免疫球蛋白例如 IgG, IgE, IgM, IgA以及IgD、单克隆抗体、促红细胞生成素(EPO)、非凝血蛋白的血液因子、 半乳糖苷酶、α-半乳糖苷酶、β-半乳糖苷酶、DNA酶、胎球蛋白、它们的片段，以及包含任何上述蛋白或其片段的融合蛋白。
11.根据上述任一权利要求所述的方法，其包括通过用高碘酸钠(NaIO4)与(1)、(2)或 (3)温育来氧化所述碳水化合物部分。
12.根据上述任一权利要求所述的方法，其包括氧化所述水溶性聚合物以在所述水溶性聚合物的末端单元上形成醛基，并使所述氧化的水溶性聚合物与氨氧连接剂或酰胼连接剂反应。
13.根据权利要求12所述的方法，其包括用NaIO4氧化所述水溶性聚合物。
14.根据上述任一权利要求所述的方法，其包括使所述氧化的碳水化合物部分在含有选自苯胺和苯胺衍生物的亲核催化剂的缓冲液中与水溶性聚合物接触。
15.根据上述任一权利要求所述的方法，其中所述水溶性聚合物包含氨氧基，以及在所述氧化的碳水化合物部分和所述水溶性聚合物的氨氧基之间形成肟键。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述氨氧基通过使经氧化的水溶性聚合物与氨氧连接剂反应形成，以及所述氨氧连接剂为3-氧-戊烷-1，5- 二氧胺或3，6，9-三氧-十一烷-1，11-二氧胺。
17.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中所述水溶性聚合物包含酰胼基，以及在所述氧化的碳水化合物部分和所述水溶性聚合物的酰胼基之间形成腙键。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述酰胼基通过使经氧化的水溶性聚合物与酰胼连接剂反应而形成。
19.根据上述任一权利要求所述的方法，其还包括通过在还原性化合物存在下进行温育来还原所述缀合的(1)、( 或(3)中的肟键或腙键。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述还原性化合物为氰基硼氢化钠(NaCNBH3) 或抗坏血酸(维生素C)。
21.可通过上述任一权利要求所述的方法得到的缀合糖蛋白、神经节苷脂或药物传递系统。
22.—种非凝血蛋白的缀合糖蛋白、神经节苷脂或药物传递系统，其包括(a)所述糖蛋白、神经节苷脂或药物传递系统；以及(b)与(a)中的糖蛋白、神经节苷脂或药物传递系统结合的至少一种氨氧-水溶性聚合物，其中所述氨氧-水溶性聚合物通过一个或多个碳水化合物部分连接到所述糖蛋白、神经节苷脂或药物传递系统上。
23.根据权利要求22所述的缀合糖蛋白，其中所述水溶性聚合物为PSA或mPSA。
24.一种非凝血蛋白的缀合糖蛋白、神经节苷脂或药物传递系统，其包括(a)所述糖蛋白、神经节苷脂或药物传递系统；以及(b)与(a)中的所述糖蛋白、神经节苷脂或药物传递系统结合的至少一种酰胼-水溶性聚合物，其中所述酰胼-水溶性聚合物通过一个或多个碳水化合物部分连接到所述糖蛋白、神经节苷脂或药物传递系统。
25.根据权利要求M所述的缀合糖蛋白，其中所述水溶性聚合物为PSA或mPSA。
全文摘要
本发明公开了水溶性聚合物特别是多唾液酸(PSA)或改性PSA(mPSA)，通过使氧化的碳水化合物部分与水溶性聚合物接触，缀合到非凝血蛋白的糖蛋白的氧化的碳水化合物部分，或缀合至神经节苷脂，或缀合至药物传递系统，其中所述水溶性聚合物包含氨氧基以及在氧化的碳水化合物部分和水溶性聚合物上的氨氧基之间形成肟键，或其中所述水溶性聚合物包含酰肼基以及在氧化的碳水化合物部分和水溶性聚合物的酰肼基之间形成腙键。由此得到氨氧-水溶性聚合物或酰肼-水溶性聚合物例如PSA和mPSA的缀合物，其中PSA和mPSA通过碳水化合物部分连接。
文档编号A61K47/48GK102573920SQ201080042343
公开日2012年7月11日 申请日期2010年7月26日 优先权日2009年7月27日
发明者A·德维伟迪, G·格利戈里亚迪斯, H·罗顿斯坦纳, J·思科曼, P·图利克, S·杰因, S·海德, S·纳什 申请人:利普森技术有限公司, 巴克斯特医疗保健股份有限公司, 巴克斯特国际公司