酰化胰高血糖素类似物的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请是申请日为2010年6月24日、申请号为"201080038110. 7"、发明名 称为"酰化胰高血糖素类似物"的中国专利申请的分案申请，原申请是国际申请PCT/ DK2010/000099的中国国家阶段申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及酰化胰高血糖素类似物及其医疗用途，例如在治疗肥胖症和糖尿病中 的用途。
【背景技术】
[0003] 肥胖症和糖尿病是日益加重的全球性健康问题，而且它们与多种疾病相关，特别 是心血管疾病（cardiovascular disease，CVD)、阻塞性睡眠窒息、中风、外周动脉疾病、微 血管并发症和骨关节炎。
[0004] 全球有2. 46亿人患有糖尿病，预计到2025年将会有3. 80亿人患糖尿病。许多人 有其他心血管风险因素，包括高/异常LDL和甘油三酯以及低HDL。
[0005] 在患有糖尿病的人中，心血管疾病导致约50%的死亡，而且与肥胖症和糖尿病相 关的发病率和死亡率突显了对有效治疗选择的医疗需要。
[0006] 前胰高血糖素原（preproglucagon)是158个氨基酸的前体多肽，其在组织中被差 异性加工而形成多种结构上相关的胰高血糖素原（proglucagon)衍生肽，包括胰高血糖素 (glucagon，Glu)、胰高血糖素样肽-I (GLP-I)、胰高血糖素样肽-2 (GLP-2)和胃泌酸调节素 (〇Xynt〇m〇dulin，0XM)。这些分子参与多种生理功能，包括葡萄糖体内平衡、胰岛素分泌、胃 排空和肠生长，以及食物摄取调节。
[0007] 胰高血糖素是29个氨基酸的肽，其对应于前胰高血糖素原的53至81位氨基酸， 并具有序列 His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-Ser-Ar g-Arg-Ala-Gln-Asp-Phe-Val-Gln-Trp-Leu-Met-Asn-Thr。胃泌酸调节素（OXM)是 37 个氨 基酸的肽，其包含胰高血糖素完整的29个氨基酸序列以及八肽羧基端延伸（前胰高血糖 素原的82至89位氨基酸，其序列为Lys-Arg-Asn-Arg-Asn-Asn-Ile-Ala，被称为"中间肽 IQntervening peptide 1)"或IP-I ;因此，人胃泌酸调节素的完整序列为His-Ser-Gln-G Iy-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-Ser-Arg-Arg-Ala-Gln-Asp-Phe-Va I-Gln-Trp-Leu-Met-Asn-Thr-Lys-Arg-Asn-Arg-Asn-Asn-Ile-Ala)。GLP-1 的主要生物活 性片段作为30个氨基酸的C端酰胺化肽而产生，其对应于前胰高血糖素原的98至127位 氨基酸。
[0008] 胰高血糖素帮助维持血液中的葡萄糖水平，这通过结合肝细胞上的胰高血糖素受 体并经由糖原分解使肝释放以糖原形式储存的葡萄糖来实现。随着这些储存的耗尽，胰高 血糖素刺激肝通过糖异生作用合成额外的葡萄糖。这些葡萄糖被释放入血流，防止低血糖 的发生。此外，已证明胰高血糖素增加脂类分解并减轻体重。
[0009] GLP-I通过增加葡萄糖刺激的胰岛素分泌来降低升高的血液葡萄糖水平，并主要 通过减少食物摄取来促进体重减轻。
[0010]胃泌酸调节素响应于食物摄入而释放进血液中，并与食物卡路里含量成比例。胃 泌酸调节素的作用机制还不是很清楚。尤其是不清楚该激素的作用是否只通过胰高血糖素 受体和GLP-I受体介导，还是通过一种或更多种尚未鉴定出的受体介导。
[0011] 已证明另一些肽结合并激活胰高血糖素和GLP-I受体（Hjort等，Journal of Biological Chemistry，269, 30121-30124,1994)，而且抑制体重增加并减少食物摄取（TO 2006/134340 ;W0 2007/100535 ;W0 2008/101017, WO 2008/152403, WO 2009/155257 和 WO 2009/155258)。
[0012] 已证明肽的稳定化为几种药物提供更好的药代动力学特性。尤其已证明添加一个 或更多个聚乙二醇（PEG)或酰基能延长肽（例如，GLP-I和具有短血浆稳定性的其他肽）的 半衰期。
[0013] 在TO 00/55184A1和TO 00/55119中公开了一系列肽（尤其是GLP-1)的 酰化方法。Madsen 等（J. Med. Chem. 2007, 50,6126-6132)描述 了在第 20 位酰化的 GLP-I (Liraglutide，利拉鲁肽）并提供了关于其稳定性的数据。
[0014] 在 W02007/100535、W008/071972 和 Druce，M R 等，Endocrinology2009,150 (4)， 1712-1721中，也证明通过PEG化和C端酰化来使OXM稳定化能改善选定类似物的药代动力 学特性。
[0015] 最近已证明，胰高血糖素类似物的PEG化对测试化合物的药代动力学特性有显著 作用（W02008/101017)，但也干扰这些化合物的效力。
【发明内容】
[0016] 本发明提供具有下式的化合物：
[0017] R1-Z-R2
[0018] 其中R1是H、C η烷基、乙酰基、甲酰基、苯甲酰基或三氟乙酰基；
[0019] R2是 OH 或 NH2;
[0020] 以及Z是具有式I的肽
[0021] His-X2-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-X12-Tyr-Leu-Asp-X16-X17-Al a-Ala-X20-X21-Phe-Val-X24-Trp-Leu-X27-X28-Ala-X30 ； (I)
[0022] 其中
[0023] X2 选自 Aib 或 Ser;
[0024] X12 选自 Lys、Arg 和 Leu ;
[0025] X16 选自 Arg 和 X;
[0026] X17 选自 Arg 和 X;
[0027] X20 选自 Arg、His 和 X ;
[0028] X21 选自 Asp 和 Glu ;
[0029] X24 选自 Ala 和 X;
[0030] X27 选自 Leu 和 X ;
[0031] X28 选自 Arg 和 X;
[0032] X30是X或不存在；
[0033] 其中 X16、X17、X20、X24、X27、X28 和 X30 中的至少一个是 X ;
[0034] 以及其中每个残基X独立地选自：Glu、Lys、Ser、Cys、Dbu、Dpr和Orn ;
[0035] 其中至少一个残基X的侧链与具有下式的亲脂取代基缀合：
[0036] (i)Z1，其中Z1是与所述X的侧链直接缀合的亲脂部分；或
[0037] (U)Z1Z2,其中Z1是亲脂部分，Z 2是间隔物（spacer)，以及Z1通过Z2与所述X的 侧链缀合；
[0038] 前提是 Z 不是 HSQGTFTSDYSKYLDS-K (十六烷酰基-γ -Glu) -AAHDFVEWLLRA。
[0039] Χ30可以存在或不存在。在Χ30存在的那些实施方案中，可期望它是Lys。
[0040] 在某些实施方案中，任何残基X (尤其是与亲脂取代基缀合的任何残基X)独立地 选自 Lys、Glu 或 Cys。
[0041] 在某些实施方案中，
[0042] X16 选自 Glu、Lys 和 Ser ;
[0043] X17 选自 Lys 和 Cys ;
[0044] X20 选自 Hi s、Lys、Arg 和 Cys ;
[0045] X24 选自 Lys、Glu 和 Ala ;
[0046] X27 选自 Leu 和 Lys ;和 / 或
[0047] X28 选自 Ser、Arg 和 Lys。
[0048] 式I的肽中可存在的具体残基组合包括以下：
[0049] X2 是 Aib 以及 X17 是 Lys ;
[0050] X2 是 Aib 以及 X17 是 Cys ;
[0051] X2 是 Aib 以及 X20 是 Cys ;
[0052] X2 是 Aib 以及 X28 是 Lys ;
[0053] X12 是 Arg 以及 X17 是 Lys ;
[0054] X12 是 Leu 以及 X17 是 Lys ;
[0055] X12 是 Lys 以及 X20 是 Lys ;
[0056] X12 是 Lys 以及 X17 是 Lys ;
[0057] X16 是 Lys 以及 X17 是 Lys ;
[0058] X16 是 Ser 以及 X17 是 Lys ;
[0059] X17 是 Lys 以及 X20 是 Lys ;
[0060] X17 是 Lys 以及 X21 是 Asp ;
[0061] X17 是 Lys 以及 X24 是 Glu ;
[0062] X17 是 Lys 以及 X27 是 Leu ;
[0063] X17 是 Lys 以及 X27 是 Lys ;
[0064] X17 是 Lys 以及 X28 是 Ser ;
[0065] X17 是 Lys 以及 X28 是 Arg ;
[0066] X20 是 Lys 以及 X27 是 Leu ;
[0067] X21 是 Asp 以及 X27 是 Leu ;
[0068] X2 是 Aib，X12 是 Lys 以及 X16 是 Ser ;
[0069] X12 是 Lys，X17 是 Lys 以及 X16 是 Ser ;
[0070] X12 是 Arg，X17 是 Lys 以及 X16 是 Glu ;
[0071] X16 是 Glu，X17 是 Lys 以及 X20 是 Lys ;
[0072] X16 是 Ser，X21 是 Asp 以及 X24 是 Glu ;
[0073] X17 是 Lys，X24 是 Glu 以及 X28 是 Arg ;
[0074] X17 是 Lys，X24 是 Glu 以及 X28 是 Lys ;
[0075] X17 是 Lys，X27 是 Leu 以及 X28 是 Ser ;
[0076] X17 是 Lys，X27 是 Leu 以及 X28 是 Arg;
[0077] X20 是 Lys，X24 是 Glu 以及 X27 是 Leu ;
[0078] X20 是 Lys，X27 是 Leu 以及 X28 是 Ser ;
[0079] X20 是 Lys，X27 是 Leu 以及 X28 是 Arg;
[0080] X16 是 Ser，X20 是 His，X24 是 Glu 以及 X27 是 Leu ;
[0081] X17 是 Lys，X20 是 His，X24 是 Glu 以及 X28 是 Ser ;
[0082] X17 是 Lys，X20 是 Lys，X24 是 Glu 以及 X27 是 Leu ;或
[0083] X17 是 Cys，X20 是 Lys，X24 是 Glu 以及 X27 是 Leu。
[0084] 理想的是式I的肽仅含有一个这样类型的氨基酸，即其通过添加亲脂取代基而衍 生化。例如，所述肽可含有仅一个Lys残基、仅一个Cys残基或仅一个Glu残基以提供给待 与该残基缀合的亲脂取代基。
[0085] 本发明的化合物可在式I的肽序列内带有一个或更多个分子内桥。每个这样的桥 在式I的两个氨基酸残基的侧链之间形成，所述两个氨基酸残基一般被线性氨基酸序列中 的3个氨基酸所分隔开（即，在氨基酸A和氨基酸A+4之间形成）。
[0086] 更具体地说，所述桥可在残基对16和20、17和21、20和24或者24和28的侧链 之间形成。两个侧链可通过离子相互作用或通过共价键彼此连接。因此，这些残基对可包 含相反电荷的侧链，以通过离子相互作用形成盐桥。例如，一个残基可为Glu或Asp，而另一 个可为Lys或Arg。Lys与Glu以及Lys与Asp的配对也能反应形成内酰胺环。
[0087] 合适的16和20位残基对的例子包括：
[0088] X16 是 Glu 以及 X20 是 Lys ;
[0089] X16 是 Glu 以及 X20 是 Arg ;
[0090] X16 是 Lys 以及 X20 是 Glu ;和
[0091] X16 是 Arg 以及 X20 是 Glu。
[0092] 合适的17和21位残基对的例子包括：
[0093] X17 是 Arg 以及 X21 是 Glu ;
[0094] X17 是 Lys 以及 X21 是 Glu ;
[0095] X17 是 Arg 以及 X21 是 Asp ;和
[0096] X17 是 Lys 以及 X21 是 Asp。
[0097] 合适的20和24位残基对的例子包括：
[0098] X20 是 Glu 以及 X24 是 Lys ;
[0099] X20 是 Glu 以及 X24 是 Arg ;
[0100] X20 是 Lys 以及 X24 是 Glu ;和
[0101] X20 是 Arg 以及 X24 是 Glu。
[0102] 合适的24和28位残基对的例子包括：
[0103] X24 是 Glu 以及 X28 是 Lys ;
[0104] X24 是 Glu 以及 X28 是 Arg ;
[0105] X24 是 Lys 以及 X28 是 Glu ;和
[0106] X24 是 Arg 以及 X28 是 Glu。
[0107] Lys和Glu的配对（例如，形成内酰胺环）可以是特别期望的，尤其是在24和28 位之间。
[0108] 显然的是，参与分子内桥的残基不能同时被亲脂取代基衍生化。因此，当残基X参 与分子内桥时，至少一个另外的残基X与亲脂取代基缀合。
[0109] 不希望受到任何具体理论的约束，认为这种分子内桥稳定分子的α螺旋结构，并 从而提尚对GLP-I受体（以及可能的膜尚血糖素受体）的效力和/或选择性。
[0110] 所述化合物可具有式：
[0111] R1-Z-R2
[0112] 其中R1是H、C η烷基、乙酰基、甲酰基、苯甲酰基或三氟乙酰基；
[0113] R2是 OH 或 NH2;
[0114] 以及Z是具有式IIa的肽
[0115] His-Aib-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Xl2-Tyr-Leu-Asp-X16-X17-A la-Ala-X20-X21-Phe-Val-X24-Trp-Leu-Leu-X28-Ala ； (IIa)
[0116] 其中
[0117] X12 选自 Lys、Arg 和 Leu ;
[0118] X16 选自 Sei^PX;
[0119] X17 是 X;
[0120] X20 选自 His 和 X;
[0121] X21 选自 Asp 和 Glu ;
[0122] X24 选自 Ala 和 Glu ;
[0123] X28 选自 Ser、Lys 和 Arg ;
[0124] 以及其中每个残基X独立地选自Glu、Lys和Cys ;
[0125] 其中至少一个残基X的侧链与具有下式的亲脂取代基缀合：
[0126] (i)Z1，其中Z1是与所述X的侦U链直接缀合的亲脂部分；或
[0127] (ii) Z1Z2,其中Z1是亲脂部分，Z 2是间隔物，以及Z 1通过Z 2与所述X的侧链缀合。
[0128] 或者，所述化合物可具有式：
[0129] R1-Z-R2
[0130] 其中R1是ICh烷基、乙酰基、甲酰基、苯甲酰基或三氟乙酰基；
[0131] R2是 OH 或 NH2;
[0132] 以及Z是具有式IIb的肽
[0133] His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-X12-Tyr-Leu-Asp-X16-X17-A la-Ala-X20-X21-Phe-Val-X24-Trp-Leu-Leu-X28-Ala ； (IIb)
[0134] 其中
[0135] X12 选自 Lys、Arg 和 Leu ;
[0136] X16 选自 Ser 和 X;
[0137] X17 是 X;
[0138] X20 选自 His 和 X;
[0139] X21 选自 Asp 和 Glu ;
[0140] X24 选自 Ala 和 Glu ;
[0141] X28 选自 Ser、Lys 和 Arg ;
[0142] 以及其中每个残基X独立地选自Glu、Lys和Cys ;
[0143] 其中至少一个残基X的侧链与具有下式的亲脂取代基缀合：
[0144] (i)Z1，其中Z1是与所述X的侧链直接缀合的亲脂部分；或
[0145] (ii) Z1Z2,其中Z1是亲脂部分，Z 2是间隔物，以及Z 1通过Z 2与所述X的侧链缀合。
[0146] 前提是 Z 不是 HSQGTFTSDYSKYLDS-K (十六烷酰基-γ -Glu) -AAHDFVEWLLRA。
[0147] 所述化合物可具有式：
[0148] R1-Z-R2
[0149] 其中R1是ICh烷基、乙酰基、甲酰基、苯甲酰基或三氟乙酰基；
[0150] R2是 OH 或 NH2;
[0151] 以及Z是具有式IIIa的肽
[0152] His-Aib-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Xl2-Tyr-Leu-Asp-Ser-X17-A la-Ala-X20-X21-Phe-Val-X24-Trp-Leu-Leu-X28-Ala ； (Ilia)
[0153] 其中
[0154] X12 选自 Lys 和 Arg ;
[0155] X17 是 X;
[0156] X20 选自 His 和 X;
[0157] X21 选自 Asp 和 Glu ;
[0158] X24 选自 Ala 和 Glu ;
[0159] X28 选自 Ser、Lys 和 Arg ;
[0160] 以及其中每个残基X独立地选自Glu、Lys和Cys ;
[0161] 其中至少一个残基X的侧链与具有下式的亲脂取代基缀合：
[0162] (i)Z1，其中Z1是与所述X的侦U链直接缀合的亲脂部分；或
[0163] (ii) Z1Z2,其中Z1是亲脂部分，Z 2是间隔物，以及Z 1通过Z 2与所述X的侧链缀合。
[0164] 或者，所述化合物可具有式：
[0165] R1-Z-R2
[0166] 其中R1是H、C η烷基、乙酰基、甲酰基、苯甲酰基或三氟乙酰基；
[0167] R2是 OH 或 NH2;
[0168] 以及Z是具有式IIIb的肽
[0169] His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-X12-Tyr-Leu-Asp-Ser-X17-A la-Ala-X20-X2I-Phe-
[0170] Val-X24-Trp-Leu-Leu-X28-Ala ； (IIIb)
[0171] 其中
[0172] X12 选自 Lys 或 Arg;
[0173] X17 是 X;
[0174] X20 选自 His 和 X;
[0175] X21 选自 Asp 和 Glu ;
[0176] X24 选自 Ala 和 Glu ;
[0177] X28 选自 Ser、Lys 和 Arg ;
[0178] 以及其中每个残基X独立地选自Glu、Lys和Cys ;
[0179] 其中至少一个残基X的侧链与具有下式的亲脂取代基缀合：
[0180] (i)Z1，其中Z1是与所述X的侦U链直接缀合的亲脂部分；或
[0181] (ii) Z1Z2,其中Z1是亲脂部分，Z 2是间隔物，以及Z 1通过Z 2与所述X的侧链缀合。
[0182] 前提是 Z 不是 HSQGTFTSDYSKYLDS-K (十六烷酰基-γ -Glu) -AAHDFVEWLLRA。
[0183] 所述化合物可具有式：
[0184] R1-Z-R2
[0185] 其中R1是H、C η烷基、乙酰基、甲酰基、苯甲酰基或三氟乙酰基；
[0186] R2是 OH 或 NH2;
[0187] 以及Z是具有式IVa的肽
[0188] His-Aib-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Xl2-Tyr-Leu-Asp-Ser-X17-A Ia-Ala-His-X21-Phe-Val-X24-Trp-Leu-Leu-X28-Ala ； (IVa)
[0189] 其中
[0190] X12 选自 Lys 和 Arg ;
[0191] X17 是 X;
[0192] X21 选自 Asp 和 Glu ;
[0193] X24 选自 Ala 和 Glu ;
[0194] X28 选自 Ser、Lys 和 Arg ;
[0195] 其中 X 选自 Glu、Lys 和 Cys ;
[0196] 以及其中X的侧链与具有下式的亲脂取代基缀合：
[0197] (i)Z1，其中Z1是与所述X的侦U链直接缀合的亲脂部分；或
[0198] (ii) Z1Z2,其中Z1是亲脂部分，Z 2是间隔物，以及Z 1通过Z 2与所述X的侧链缀合。
[0199] 或者，所述化合物可具有式：
[0200] R1-Z-R2
[0201] 其中R1是ICh烷基、乙酰基、甲酰基、苯甲酰基或三氟乙酰基；
[0202] R2是 OH 或 NH2;
[0203] 以及Z是具有式IVb的肽
[0204] His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-X12-Tyr-Leu-Asp-Ser-X17-A Ia-Ala-His-X21-Phe-Val-X24-Trp-Leu-Leu-X28-Ala ； (IVb)
[0205] 其中
[0206] X12 选自 Lys 和 Arg ;
[0207] X17 是 X ;
[0208] X21 选自 Asp 和 Glu ;
[0209] X24 选自 Ala 和 Glu ;
[0210] X28 选自 Ser、Lys 和 Arg ;
[0211] 其中 X 选自 Glu、Lys 和 Cys ;
[0212] 以及其中X的侧链与具有下式的亲脂取代基缀合：
[0213] (i)Z1，其中Z1是与所述X的侧链直接缀合的亲脂部分；或
[0214] (ii) Z1Z2,其中Z1是亲脂部分，Z 2是间隔物，以及Z 1通过Z 2与所述X的侧链缀合。
[0215] 前提是 Z 不是 HSQGTFTSDYSKYLDS-K (十六烷酰基-γ -Glu) -AAHDFVEWLLRA。
[0216] 或者，所述化合物可具有式：
[0217] R1-Z-R2
[0218] 其中R1是H、C η烷基、乙酰基、