蛋白酶抑制剂的长效医药组合物的制作方法

本发明涉及一种蛋白酶抑制剂的新医药组合物，该医药组合物在抑制hiv天冬胺酰蛋白酶的活性中提供长效作用，并被有利地用于开发治疗hiv的新方法。本发明大体而言还关于用于治疗hiv的方法。

背景技术：

人类免疫缺陷病毒(hiv)通过携带cd4受体的免疫系统的特定细胞感染而导致后天免疫缺陷症候群(aids)。hiv反转录病毒在这些细胞(尤其是所谓的t辅助细胞)中再生，并在过程中杀死这些细胞。虽然身体具有再生t辅助细胞到某种程度的能力，但经过多年的hiv传代细胞破坏和免疫系统的反击，病毒最终浮现为战斗的胜利者。t辅助细胞的进行性破坏导致免疫系统衰弱，这接着打开机会性病原体的方便之门。当这种情况发生时，hiv感染者开始出现临床症状。假使任其发展，则hiv感染导致死亡只是几年的事。

为了在受感染的细胞中再生，hiv需要病毒颗粒内携带的三种主要酶。这三种酶，反转录酶、蛋白酶及整合酶因此代表抗病毒治疗的理想标靶。这些酶中，反转录酶一直是医药产业针对的第一种酶。病毒蛋白酶的抑制剂近期已被开发出，而且在1996年才开始被用作aids治疗药物。虽然反转录酶和蛋白酶抑制剂的开发已明显改善hiv感染患者的生存时间和生活质量，但其使用导致不希望的副作用，例如贫血、神经毒性、骨髓抑制及脂质失养。大多数目前可用的抗蛋白酶药物是穿越血脑屏障的能力有限的大分子。

一些没有这些缺点的新化合物已被开发来治疗hiv感染，并对抗抗药性病毒株。以第wo02/064551hiv号公开的pct国际专利申请案第pct/ca02/00190号(stranix等人)公开基于氨基酸衍生物的蛋白酶抑制剂。更具体来说，此专利申请案包括具有天冬胺酰蛋白酶抑制性质的、n-氨基酸取代的l-赖氨酸衍生物(和类似物)。该专利申请案还提供一些具有这种性质的替代化合物。例如，美国专利第6,632,816b1号中公开一种新颖类别的、具有天冬胺酰蛋白酶抑制性质的芳香族衍生物、及该芳香族衍生物在治疗hiv感染中的生物应用。

长效抗反转录病毒药剂目前正被开发用于治疗慢性hiv感染。长效药物可以为面临终生抗反转录病毒治疗的hiv患者提供有吸引力的选择。这些药剂具有更方便且潜在改善患者的依从性的优点。然而，先前没有任何研究提供蛋白酶抑制剂的良好长效医药组合物用于治疗hiv感染。

技术实现要素：

本发明提供一种治疗或预防hiv感染的新方法。在本发明的各种具体实施例中，提供了蛋白酶抑制剂的新长效医药组合物及使用该长效医药组合物治疗hiv感染的方法。

在一方面，本发明提供一种用于治疗或预防hiv感染的长效医药组合物，该组合物包含赖氨酸基天冬胺酰蛋白酶抑制剂或其盐、表面改质剂、及医药上可接受载体的悬浮液；其中该赖氨酸基天冬胺酰蛋白酶抑制剂或其盐具有小于约500nm的平均有效粒径。

在本发明的一些优选具体实施例中，该赖氨酸基天冬胺酰蛋白酶抑制剂或其盐的平均有效粒径优选小于约300nm，更优选约200nm，最优选介于约100nm和约200nm之间。

在另一方面，本发明提供一种用于通过肌肉或皮下注射施用的医药组合物，该组合物包含赖氨酸基天冬胺酰蛋白酶抑制剂或其盐、表面改质剂、及医药上可接受载体的悬浮液；其中该赖氨酸基天冬胺酰蛋白酶抑制剂或其盐具有小于约500nm的平均有效粒径。

在进一步方面，本发明提供一种长期治疗或预防hiv感染的方法。该方法包含通过一周至一月间肌肉或皮下注射一次来对有需要的个体施用治疗有效量的本发明医药组合物。

在一个或更多个具体实施例中，该悬浮液的剂量为个体体重每公斤约5至约65mg。

在又一方面，本发明提供一种赖氨酸基天冬胺酰蛋白酶抑制剂或其盐、表面改质剂、及医药上可接受载体的悬浮液用于制造药物的用途，该药物为用于通过一周至一月间肌肉或皮下注射一次来治疗或预防hiv感染；其中该赖氨酸基天冬胺酰蛋白酶抑制剂或其盐具有小于约500nm的平均有效粒径。

在一个或更多个具体实施例中，该药物为一个月施用一次。

附图说明

当结合附图一起阅读时将更好地理解前面的概述、以及以下本发明的实施方式。为了说明本发明的目的，在图中图示出目前优选的具体实施例。然而，应当理解的是，本发明并不限于这些具体实施例。

在附图中：

图1图示被以口服形式施用tmb-657的人体体内的tmb-607的pk曲线。

图2图示分别被施用微粒(2470nm)和纳米悬浮液(240nm)形式的tmb-607的大鼠体内的tmb-607的pk曲线。

图3图示分别在皮下(sc)和肌肉(im)注射之后tmb-607在小猎犬体内的血浆水平。

图4图示被施用不同粒径(240nm和113nm)的纳米悬浮液形式的tmb-607的猴子体内的tmb-607的血浆水平。

具体实施方式

本发明首次论证了通过肌肉或皮下注射施用长效医药组合物来预防或治疗hiv感染的新方法。

因此，本发明提供用于治疗或预防hiv感染的长效医药组合物，该组合物包含赖氨酸基天冬胺酰蛋白酶抑制剂或其盐、表面改质剂、及医药上可接受载体的悬浮液；其中该赖氨酸基天冬胺酰蛋白酶抑制剂或其盐具有小于约500nm、优选小于约300nm、更优选约200nm及最优选介于约100nm和约200nm之间的平均有效粒径。

赖氨酸基天冬胺酰蛋白酶抑制剂

ambriliabiopharma公司已经开发出具有hiv-1蛋白酶抑制剂活性的赖氨酸基天冬胺酰蛋白酶抑制剂，如美国专利第6,632,816号所述，将该专利全文并入本文参考。

如美国专利第6,632,816号所公开，化合物具有式i的结构

而且当式i化合物包含胺基、其医药上可接受铵盐，

其中n为3或4，

其中x和y(相同或不同)选自h、1至6个碳原子的直链烷基、3至6个碳原子的支链烷基、3至6个碳原子的环烷基、f、cl、br、i、—cf3、—ocf3、—cn、—no2、—nr4r5、—nhcor4、—or4、—sr4、—coor4、—cor4、及—ch2oh，或x和y一起定义亚烷二氧基，该亚烷二氧基选自式—och2o—的亚甲二氧基及式—och2ch2o—的伸乙二氧基，

其中r1选自1至6个碳原子的直链烷基、3至6个碳原子的支链烷基、在环烷基部分具有3至6个碳原子并且在烷基部分具有1至3个碳原子的环烷烷基，

其中r2选自h、1至6个碳原子的直链烷基、3至6个碳原子的支链烷基、3至6个碳原子的环烷基、及式r2a—co—的基团，r2a选自1至6个碳原子的直链或支链烷基、3至6个碳原子的环烷基、在环烷基部分具有3至6个碳原子并且在烷基部分具有1至3个碳原子的环烷烷基、1至6个碳原子的烷氧基、四氢-3-呋喃氧基、—ch2oh、—cf3、—ch2cf3、—ch2ch2cf3、吡咯啶基、哌啶基、4-吗啉基、ch3o2c—、ch3o2cch2—、乙酰基-och2ch2—、ho2cch2—、3-羟基苯基、4-羟基苯基、4-ch3oc6h4ch2—、ch3nh—、(ch3)2n—、(ch3ch2)2n—、(ch3ch2ch2)2n—、hoch2ch2nh—、ch3och2o—、ch3och2ch2o—、c6h5ch2o—、2-吡咯基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2-吡基、2-喹啉基、3-喹啉基、4-喹啉基、1-异喹啉基、3-异喹啉基、2-喹啉基、下式的苯基

选自以下的吡啶甲基

选自以下的吡啶甲氧基

选自以下的经取代吡啶基

选自以下的基团

其中x′和y′(相同或不同)选自h、1至6个碳原子的直链烷基、3至6个碳原子的支链烷基、3至6个碳原子的环烷基、f、cl、br、i、—cf3、—no2、—nr4r5、—nhcor4、—or4、—sr4、—coor4、—cor4及—ch2oh，

其中r4和r5(相同或不同)选自h、1至6个碳原子的直链烷基、3至6个碳原子的支链烷基、及3至6个碳原子的环烷基，

其中r3选自：式iv的二苯甲基

式v的萘基-1-ch2—基团

式vi的萘基-2-ch2—基团

式vii的联苯甲基

及式viii的蒽基-9-ch2—基团

如美国专利第6,632,816号所述，该化合物的一个特定具体实施例具有式iia：

在式iia的化合物中，一种称为pl-100(在下文中称为tmb-607)的化合物被证实在抑制hiv-1蛋白酶上具有效用和选择性，并具有有利的交叉抗药性曲线，该化合物具有式iib的结构：

在抗病毒研究中证实的是，tmb-607在抑制hiv-1蛋白酶上既有效又有选择性。在对抗63种抗pi株的交叉抗药性研究中还证实的是，tmb-607显现出比任何核准的蛋白酶抑制剂(pis)更低的敏感性降低水平，表示在有经验的患者的治疗中有良好的、对抗现存抗pi病毒的活性的潜力。通过体外增加对抗实验室适应病毒的tmb-607的浓度来进行48周抗药性选择研究。选择在蛋白酶开放读框中的四个突变。定点突变研究表示，在体外单一突变不会导致对tmb-607的明显抗药性。

然而，tmb-607具有不良的溶解度，这对于人类的药物是不适合的。因此，开发了tmb-607的磷酸化前驱药，称为tmb-657(原编码ppl-100)，tmb-657具有改良的溶解度和药物动力学性质。

在本发明中，开发出赖氨酸基天冬胺酰蛋白酶抑制剂或其盐的新医药组合物，具体而言是tmb-607，其在hiv感染的治疗或预防中提供长效作用，可以每周施用一次，甚至每月施用一次。

医药组合物

“医药有效量”是指治疗患者的hiv感染有效的量。本文中还应理解的是，“医药有效量”可以被解释为给予所需治疗效果的量，可以一剂或以任何剂量或途径服用、或单独或与其他治疗剂组合服用。在本发明的情况下，“医药有效量”可以被理解为在hiv(hiv-1和hiv-2以及相关的病毒(例如htlv-ⅰ和htlv-ⅱ、及类人猿免疫缺陷病毒))感染周期(例如复制、再感染、成熟、萌芽等的抑制)上及在任何生物体上具有抑制作用的量，取决于天冬胺酰蛋白酶对它们的生命周期。

此外，本发明提供了医药组合物，其中这些新颖的式i、以及式iia和iib化合物、衍生自l-赖氨酸或l-赖氨酸衍生物(以及其下级同源物(即l-鸟氨酸))被用来抑制天冬胺酰蛋白酶，包括hiv天冬胺酰蛋白酶，从而提供对抗hiv感染的保护。

“hiv蛋白酶”和“hiv天冬胺酰蛋白酶”等词可互换使用并指由人类免疫缺陷病毒类型1或2编码的天冬胺酰蛋白酶。在本发明的优选具体实施例中，这些术语是指人类免疫缺陷病毒类型1天冬胺酰蛋白酶。

“治疗有效量”是指在个体或患者体内有效治疗或预防hiv感染的量。

“医药上可接受的载体”是指可被与本发明的化合物一起施用患者并且不破坏本发明的化合物的药理活性的无毒载体或佐剂。

本发明的化合物包括式i(以及式ii、iia、iib、及iic)化合物的医药上可接受衍生物并作为其适用的医药上可接受盐类。

本文中使用的“医药上可接受衍生物”是指本发明的化合物或任何其他在施用接受者之后能够提供(直接或间接地)本发明的化合物或本发明的化合物的抗病毒活性代谢物或残余物的化合物的任何医药上可接受盐、酯、或这种酯的盐。

依据本发明，本发明的化合物的医药上可接受盐包括衍生自医药上可接受的无机和有机酸和碱的那些盐。这种酸盐的实例包括：乙酸盐、己二酸盐、藻酸盐、天冬胺酸盐、苯甲酸盐、苯磺酸盐、硫酸氢盐、丁酸盐、柠檬酸盐、樟脑酸盐、樟脑磺酸盐、环戊烷丙酸盐、二葡糖酸盐、十二烷基硫酸氢盐、十二烷基硫酸盐、乙磺酸盐、甲酸盐、反丁烯二酸盐、葡庚糖酸盐、甘油磷酸盐、乙醇酸盐、半硫酸盐、庚酸盐、己酸盐、盐酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、2-羟基乙磺酸盐、乳酸盐、顺丁烯二酸盐、丙二酸盐、甲磺酸盐、2-萘基磺酸盐、烟碱酸盐、硝酸盐、草酸盐、双羟萘酸盐、果胶酸盐、过氯酸盐、过硫酸盐、3-苯基丙酸盐、磷酸盐、苦味酸盐、特戊酸盐、丙酸盐、水杨酸盐、琥珀酸盐、硫酸盐、酒石酸盐、硫氰酸盐、甲苯磺酸盐、及十一酸盐。

关于碳原子数，提及1至6个碳原子的范围在本文中应被理解为并入每个和每一个别的碳原子数以及子范围，像是例如1个碳原子、3个碳原子、4至6个碳原子等等。

依据本发明，制备长效医药组合物可以通过任何常用和熟知的方法混合粒径适合的赖氨酸基天冬胺酰蛋白酶抑制剂或其盐与适合的表面改质剂、及一种或更多种适合的医药上可接受载体来制备。

在本发明中，表面改质剂选自泊洛沙姆(poloxamers)、α-生育酚聚乙二醇琥珀酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯、及磷脂。优选地，该表面改质剂选自泊洛沙姆188、泊洛沙姆407、d-α-生育酚聚乙二醇1000琥珀酸酯(简称tpgs或维生素etpgs)、tween80、及二硬脂酰磷脂酰乙醇胺-聚(乙二醇)(dspe-peg)，上述由表1所示的实例支持。

治疗和预防方法

依据本发明，本文公开的长效医药组合物被用于治疗及/或预防个体体内的hiv感染、以及预防hiv传染。

hiv感染的“治疗”是指有效抑制hiv感染以便推迟发作、减缓进展、减少病毒载量、及/或缓解由hiv感染所引起的症状。

hiv感染的“预防”意指推迟hiv感染的发作、及/或降低或消除hiv感染的发生率或可能性。

hiv传播的“预防”意指降低或消除hiv被从一个个体传递到另一个个体(例如在怀孕、阵痛或分娩、或母乳喂养期间从hiv阳性的妇女到子女；或从hiv阳性的个体到hiv阴性的伙伴)的发生率或可能性。

“个体”或“患者”是指任何灵长类个体，包括人类和非人类个体(例如恒河猴个体)。

为了治疗及/或预防hiv感染，将治疗量的本文所公开医药组合物施用至有需要的个体。

“治疗有效量”意指致使hiv感染受到抑制以便治疗及/或预防hiv感染所需的剂量。抗体的剂量取决于疾病的状态及其他临床因素，例如个体的体重和状况、个体对治疗的反应。治疗上有效的且无害的精确剂量可以由所属技术领域中具有通常知识者决定。在本发明的一个具体实施例中，对成年人肌肉或皮下施用的长效医药组合物的适当剂量是在每周一次、或甚至每月一次、每kg的个体体重约5至约65mg的范围中。

依据本发明的医药组合物的长效作用

依据本发明，实例中证实的是，tmb-607(赖氨酸基天冬胺酰蛋白酶抑制剂的一个实例)、表面改质剂、及医药上可接受载体的悬浮液可提供长效作用，其中赖氨酸基天冬胺酰蛋白酶抑制剂或其盐具有小于约500nm的平均有效粒径。如实施例3证明的，与在使用微粒(2470nm)形式的tmb-607处理的组中的那些相比，在通过皮下施用使用纳米悬浮液(247nm)形式的tmb-607处理的组中tmb-607的血浆水平保持超过14天，参见图2。表示纳米尺寸的tmb-607可以使血浆水平高于蛋白质结合调整的ec50延长14天，但tmb-607微粒则不能。

实施例4还证实的是，以单次肌肉或皮下注射纳米悬浮液形式的tmb-607处理后的动物延长了tmb-607的血浆水平，参见图3。此外，实施例5证明的是，214nm的粒径和113nm的粒径都可以延长血浆水平，而且尺寸较小的tmb-607(113nm)具有较高的血浆水平和较长的作用时间。

实施例

实施例1tmb-607纳米悬浮液的制备

为了通过湿球磨制程制备纳米悬浮液，将tmb-607加入药物与聚合物之比(d/p比，以重量/重量计)为1：1至7：1的聚合物水溶液中。然后将悬浮液混合物倒入deltavita15-300(dv-15，美国宾州exton的netzschpremier科技公司)中，deltavita15-300在研磨室中部分填充有0.1-3mm的zro2研磨珠。以各种速度研磨悬浮液混合物并持续约6小时至7天，直到平均粒径达到次微米的范围。当湿球磨制程完成时，通过注射用水调整纳米化悬浮液混合物的药物浓度。在浓度调整之后，加入张力剂来将悬浮液混合物的渗透重量摩尔浓度调整到300mosm/kg。用于可注射悬浮液dp的tmb-607的最终浓度在20mg/ml-400mg/ml的范围中。通过动态光散射设备(zetasizernanos,malvern)分析各种制剂的粒径为约100nm-500nm。将所得tmb-607的纳米悬浮液制剂总结于下表1。

表1tmb-607纳米悬浮液的成分、浓度及粒径

实施例2口服形式tmb-657的药物动力学研究

以剂量300、600及1200mg进行口服制剂tmb-657首次在人类的单剂量递增研究。六位个体接受单剂量的tmb-657。在使用单剂量递增的tmb-657的患者体内得到tmb-607与其蛋白质结合调整的抗病毒活性(ec50＝23ng/ml)相关的临床药物动力学曲线。如图1所示，口服tmb-657单剂量可以将tmb-607血浆水平保持高于有效水平(蛋白质结合ec50，23ng/ml)持续24小时。[kazmierski，抗病毒药物：从通过临床试验的基本发现(antiviraldrugs:frombasicdiscoverythroughclinicaltrials)，第2章第19页，johnwiley&sons公司，2011年。]

实施例3微粒和纳米悬浮液形式的tmb-607的药物动力学研究

这些研究证明，纳米化tmb-607的可注射制剂在延长时段的期间(超过1个月)产生稳定的血浆水平。在大鼠的研究中，将微粒(2470nm)和纳米悬浮液(240nm)形式的tmb-607分别以16.7和23.5mg/kg的剂量皮下施用。将结果图示于图2，表示纳米尺寸的tmb-607可以使血浆水平高于蛋白质结合调整的ec50延长14天，但tmb-607微粒则不能。此外，在初始时段在使用微粒形式的tmb-607处理的组中观察到引人注目的高cmax，此举将对人体导致明显的副作用。与此相反，纳米悬浮液形式的tmb-607在研究期间呈现持续的释放曲线。

实施例3肌肉注射与皮下注射之间的比较

进行狗的研究以在单次肌肉或皮下注射纳米悬浮液之后比较tmb-607的药物动力学。每个治疗组均由剂量60mg/kg的3只雄性小猎犬组成。这项研究中使用的粒径为约150nm，并监测tmb-607的血浆水平持续6周。如图3所示，在经由两种给药途径(皮下和肌肉施用)使用60mg/kg的tmb-607处理的狗之间没有在auc0-t值中观察到明显的差异，同时肌肉给药路径的cmax值高于皮下给药路径的cmax值。

实施例5使用不同粒径的纳米悬浮液施用的猴子体内的tmb-607血浆水平

在猴子的药物动力学研究中，将214nm和113nm的不同粒径的tmb-607纳米悬浮液分别注入猴子体内。每个治疗组均由剂量60mg/kg的3只猴子组成。图5图示监测4周的tmb-607血浆水平。比较不同粒径的tmb-607以60mg/kg施用，减小tmb-607纳米悬浮液的粒径时auc0-t和t1/2均大致增加。将结果图示于图4，表示尺寸较小的tmb-607颗粒具有较高的血浆水平和较长的作用时间。

结论

本发明提供赖氨酸基天冬胺酰蛋白酶抑制剂或其盐、表面改质剂、及医药上可接受载体的悬浮液；其中该赖氨酸基天冬胺酰蛋白酶抑制剂或其盐具有小于约500nm的平均有效粒径，该悬浮液可被开发为用于治疗或预防hiv感染的长效医药组合物。