新的蛋白结合物及其制备方法

文档序号:1222077阅读:1033来源:国知局
专利名称:新的蛋白结合物及其制备方法
专利说明新的蛋白结合物及其制备方法 发明领域 本发明涉及药理学性质改善的新的蛋白结合物和新的生长激素结合物,它们的制备方法以及所述结合物在治疗中的用途。

背景技术
众所周知,通过向蛋白共价结合基团可修饰该蛋白的性质。该结合通常需要蛋白中的功能基团与结合至该蛋白的化合物的另一功能基团反应。通常将氨基基团,例如N端氨基基团、赖氨酸的ε-氨基基团或半胱氨酸巯基基团与适当的酰化剂和烷化剂联合使用。
通常需要在特异位点结合,因为化学修饰蛋白的生物活性取决于该修饰位点,这被称作区域选择性结合。然而生长因子例如人生长因子(hGH)的区域选择性酰化比较困难,这是由于该蛋白包含九个具有相似反应性的赖氨酸残基,通常形成产物的混合物。很难分离这些混合物的单个组分,因此产率和纯度常常较低。
获得性质修饰基团与蛋白的区域选择性结合的一个策略为在蛋白中生成一个天然蛋白生成氨基酸中不存在的功能基团。该独特的功能基团可为例如醛或酮、炔烃或叠氮化合物。
尤其是蛋白衍生醛常常被用于性质修饰基团与蛋白的结合中。可通过用烷氧基胺(R-O-NH2)处理蛋白衍生醛形成肟,用肼衍生物处理形成腙或用2-巯乙胺处理形成噻唑烷完成结合(例如,参见,Zhang和Tam,Analytical Biochemistry 233,87-93(1996);Zatsepin等,Bioconjugate Chemistry 13,822-830(2002))。这些结合功能基团水解不稳定,以远高于正常肽键的速度被酸或碱处理水解(Shao和Tam,J.Am.Chem.Soc.117,3893-3899(1995))。因此,上述结合物在含水溶液中将慢慢分解,从而限制了它们的应用。
Gaertne等(Bioconjugate Chem.7,38-44(1996))公开了通过在这些蛋白的N端生产醛然后与烷氧基胺官能化PEG反应将聚乙二醇(PEG)与IL-8、G-CFS和IKL-1ra结合的方法。通过用高碘酸盐氧化(如果N端氨基酸残基为丝氨酸或苏氨酸)或金属催化的氧化脱氨作用(如果N端氨基酸不同于丝氨酸)之一生成该醛。
N端丝氨酸延伸的人生长激素(Ser-hGH)以SEQ ID No.66公开于WO 04/007687。该申请涉及例如性质改善的hGH的多亚基形式。
US 20040127417描述了用PEG衍生醛还原烷基化天然生长激素。在所述方法中利用了赖氨酸侧链氨基基团与N端氨基基团微小的碱性差异在酸性条件下与较少质子化的N端氨基基团形成亚胺的速度快于与赖氨酸侧链形成亚胺,从而达到N端氨基酸的区域选择性PEG化。
发明概述 本发明提供根据式(I)的结合肽
其中 prot表示通过从所述肽的氨基基团(-NH2)形式去除(formal removal)一个氢原子(a hydrogen atom)生成的肽衍生原子团(radical)。
R1表示亚芳基或杂亚芳基,任选被C1-6-烷基、卤素、氰基、硝基、羟基、羧基或芳基取代; R2表示化学键或接头,其中所述接头包含选自以下基团及其组合的二基(diradical) -C(=O)-NH-、-NH-、-O-、-S-、-O-P(O)(OH)-O-、-O-C(=O)-NH-、-NH-C(=O)-NH-、-(CH2)1-10-、-O-(CH2)3-NH-C(=O)-、-C(=O)NH(CH2)2-30-、-(CH2)1-30C(=O)NH(CH2)2-30-、-(CH2)0-30C(=O)NH-(CH2CH2O)1-10-(CH2)1-5-C(=O)-、-C(=O)NH-[(CH2CH2O)1-10-(CH2)1-5-C(=O)]1-5NH(CH2)2-30-、-C(=O)-、-(CH2)1-30-NHC(=O)-、-(CH2)1-30C(=O)-、-NHC(=O)NH(CH2)2-30-、-(CH2)1-30-NHC(=O)NH(CH2)2-30-、-(CH2)0-30C(=O)NH(CH2)2-30-NHC(=O)-(CH2)0-30-、-(CH2)0-30C(=O)NH(CH2CH2O)1-30-CH2CH2NHC(=O)-(CH2)0-30-或-NH(CH2)2-30-、
R3表示性质修饰基团; R4表示氢或C1-6-烷基; R5表示-CH2-或-C(=O)-, 或其药学可接受的盐、前药和溶剂合物 本发明提供制备包含性质修饰基团的肽化合物的制备方法,所述方法包含以下步骤 (a)用性质修饰基团衍生苯胺或杂芳胺处理衍生自该肽化合物的醛或酮得到亚胺或半缩醛胺(hemiaminal), (b)用适当的还原剂例如NaCNBH3处理该亚胺或半缩醛胺得到仲胺。
本发明提供式(III)化合物 R3-R2-R1-NH2 (III) 其中R1、R2和R3如上定义。
本发明提供用于治疗的根据本发明的化合物。
本发明提供包含根据本发明的化合物的药物制剂。
本发明提供治疗可从循环生长激素水平增加获益的疾病的方法,该方法包括给予需要的患者治疗有效量的根据本发明的化合物或药物制剂。
本发明提供根据本发明的化合物在生产用于治疗可从循环生长激素水平增加获益的疾病的药物中的用途。
附图简述

图1.与0天相比,切除垂体的Sprague Dawley大鼠在单次皮下给予实施例2化合物之后的体重变化。
发明详述 本发明涉及与母体肽相比药理学性质改善的区域选择性结合的新的肽和新的生长因子(GH)。本公开内容也提供制备这些化合物的方法以及它们治疗疾病的用途。本发明结合物缺乏比肽键更易水解的基团,因此它们的稳定性应与未结合肽的稳定性相似。
根据本发明,肽衍生醛(或“衍生自肽的醛”)可与PEG衍生化苯胺或杂芳胺清洁地(cleanly)偶联。由于与脂肪族胺例如赖氨酸侧链氨基基团或肽或蛋白N端氨基基团相比苯胺和杂芳胺的碱性非常低,而且由于苯胺或杂芳胺衍生亚胺(亚胺双键与芳香体系结合)的高度稳定性,可观察到该肽的醛官能度与苯胺或杂芳胺之间的选择性亚胺形成。还原该亚胺可引起形成稳定的N-烷基亚胺/杂芳胺。
因此,在本发明的一个实施方案中提供了式(I)化合物
其中 prot表示通过从所述肽的氨基基团(-NH2)形式去除一个氢原子生成的肽衍生原子团。
R1表示亚芳基或杂亚芳基,任选被C1-6-烷基、卤素、氰基、硝基、羟基、羧基或芳基取代; R2表示化学键或接头,其中所述接头包含选自以下基团及其组合的二基 -C(=O)-NH-、-NH-、-O-、-S-、-O-P(O)(OH)-O-、-O-C(=O)-NH-、-NH-C(=O)-NH-、-(CH2)1-10-、-O-(CH2)3-NH-C(=O)-、-C(=O)NH(CH2)2-30-、-(CH2)1-30C(=O)NH(CH2)2-30-、-(CH2)0-30C(=O)NH-(CH2CH2O)1-10-(CH2)1-5-C(=O)-、-C(=O)NH-[(CH2CH2O)1-10-(CH2)1-5-C(=O)]1-5NH(CH2)2-30-、-C(=O)-、-(CH2)1-30-NHC(=O)-、-(CH2)1-30C(=O)-、-NHC(=O)NH(CH2)2-30-、-(CH2)1-30-NHC(=O)NH(CH2)2-30-、-(CH2)0-30C(=O)NH(CH2)2-30-NHC(=O)-(CH2)0-30-、-(CH2)0-30C(=O)NH(CH2CH2O)1-30-CH2CH2NHC(=O)-(CH2)0-30- 或-NH(CH2)2-30-、
R3表示性质修饰基团; R4表示氢或C1-6-烷基; R5表示-CH2-或-C(=O)-, 或其药学可接受的盐、前药和溶剂合物 不对称二基可以在两个可能的方向与其它分子片段连接,即,例如二基-C(=O)-NH-表示-C(=O)-NH-和-HN-(C=O)-二者。
所述化合物与对应未结合肽相比具有改善的药理学性质。该类药理学性质的实例包括功能性体内半衰期、免疫原性、肾滤过、蛋白酶保护和白蛋白结合。
术语“肽”意指由肽键连接的两个或多个氨基酸的序列,其中所述氨基酸可为天然或人工氨基酸。该术语涵盖术语多肽和蛋白,其可由两个或多个由共价相互作用(例如半胱氨酸桥)或非共价相互作用结合的多肽组成。应理解的是该术语也包括被PEG或辅基衍生化(例如通过亲脂性基团结合)的肽。
术语“肽衍生醛(或酮)”或“衍生自肽的醛(或酮)”意指醛或酮功能基团与之共价结合的肽或生成了醛或酮功能基团的肽。肽衍生醛或酮的制备为本领域技术人员熟知,任何这些已知方法可用于制备实施本文公开发明所需要的肽衍生醛。
在本文中,术语“烷基”意指直链或支链饱和单价碳氢化合物原子团。术语“烯基”意指对应的二基。“低级烷基”为具有1-6个碳原子的烷基,也可表示为C1-6-烷基。C1-6-烷基基团包括例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、4-甲基戊基、正-己基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基(新戊基)和1,2,2-三甲基丙基。
如本文所使用术语“芳基”意指含有例如6-8个成员原子的单环或多环碳环芳香环原子团或含有12-18个成员原子的芳香环系统原子团。芳基也包括碳环系统部分被氢化的衍生物,其中至少一个环为芳香环。该类部分氢化衍生物的实例包括1,2,3,4-四氢萘基、芴基和1,4-二氢萘基。
如本文所使用术语“杂芳基”意指含有5-7个成员碳原子的单环或多环杂环芳香环原子团或含有7-18个成员碳原子的杂环芳香环系统原子团,包含一个或多个选自氮、氧和硫的杂原子,其中N-氧化物和硫一氧化物和硫二氧化物为可使用的杂芳香取代,例如呋喃基、噻吩基、苯硫基、吡咯基、噁唑基、噻唑基、咪唑基、吡唑基、异噁唑基、噁二唑基、噻二唑基、异噻唑基、1,2,3-三唑基、1,2,4-三唑基、吡喃基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、1,2,3-三嗪基、1,2,4-三嗪基、1,3,5-三嗪基、1,2,3-噁二唑基,1,2,4-噁二唑基、1,2,5-噁二唑基、1,3,4-噁二唑基、1,2,3噁二唑基、1,2,4-噁二唑基、1,2,5-噁二唑基、1,3,4-噁二唑基、四唑基、噻二唑基、吲哚基、异吲哚基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并异噻唑基、苯并噁唑基、苯并异噁唑基、嘌呤基(purinyl)、喹唑啉基、喹嗪基(quinolizinyl)、喹啉基、异喹啉基、喹噁啉基、萘啶基、蝶啶基、咔唑基、氮杂

基(azepinyl)、二氮杂

基、吖啶基等。杂芳基也包括部分被氢化的杂环系统衍生物,只要至少一个包含杂原子的环为芳香环。该部分氢化衍生物的实例包括2,3-二氢苯并呋喃基、吡咯啉基、吲哚满基、噁唑烷基、噁唑啉基和噁氮杂

基。
“芳基”和“杂芳基”的实例包括但不限于苯基、联二苯基、茚基、芴基、菲基、奥基、萘基(1萘基、2-萘基)、蒽基(1-蒽基、2-蒽基、3-蒽基)、噻吩基(2-噻吩基、3-噻吩基)、呋喃基(2-呋喃基、3-呋喃基)、吲哚基、噁二唑基、异噁唑基、噻二唑基、噁三唑基、噻三唑基、喹唑啉、芴基、呫吨基、异茚满基、二苯甲基、吖啶基、噻唑基、吡咯基(1-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基)、吡唑基(1-吡唑基、3-吡唑基、4-吡唑基、5-吡唑基)、咪唑基(1-咪唑基、2-咪唑基、4-咪唑基、5-咪唑基)、三唑基(1,2,3-三唑-1-基、1,2,3-三唑-4-基、1,2,3-三唑-5-基、1,2,4-三唑基-3-基、1,2,4-三唑-5-基)、噁唑基(2-噁唑基、4-噁唑基、5-噁唑基)、异噁唑基(异噁唑-3-基、异噁唑-4-基、异噁唑-5-基)、异噻唑基(异噻唑-3-基、异噻唑基-4-基、异噻唑基-5基)、噻唑基(2-噻唑基、4-噻唑基、5-噻唑基)、吡啶基(2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基)、嘧啶基(2-嘧啶基、4-嘧啶基、5-嘧啶基、6-嘧啶基)、吡嗪基、哒嗪基(3-哒嗪基、4-哒嗪基、5-哒嗪基)、喹啉基(2-喹啉基、3-喹啉基、4-喹啉基、5-喹啉基、6-喹啉基、7-喹啉基、8-喹啉基)、异喹啉基(1-异喹啉基、3-异喹啉基、4-异喹啉基、5-异喹啉基、6-异喹啉基、7-异喹啉基、8-异喹啉基)、苯并[b]呋喃基(2-苯并[b]呋喃基、3-苯并[b]呋喃基、4-苯并[b]呋喃基、5-苯并[b]呋喃基、6-苯并[b]呋喃基、7-苯并[b]呋喃基)、2,3-二氢-苯并[b]呋喃基、(2-(2,3-二氢-苯并[b]呋喃基)、3-(2,3-二氢-苯并[b]呋喃基)、4-(2,3-二氢-苯并[b]呋喃基)、5-(2,3-二氢-苯并[b]呋喃基)、6-(2,3-二氢-苯并[b]呋喃基)、7-(2,3-二氢-苯并[b]呋喃基))、苯并[b]苯硫基(苯并[b]苯硫-2-基、苯并[b]苯硫基-3-基、苯并[b]苯硫基-4-基、苯并[b]苯硫基-5-基、苯并[b]苯硫基-6-基、苯并[b]苯硫基-7-基)、2,3-二氢-苯并[b]苯硫基(2,3-二氢-苯并[b]苯硫-2-基、2,3-二氢-苯并[b]苯硫-3-基、2,3-二氢-苯并[b]苯硫基-4-基、2,3-二氢-苯并[b]苯硫基-5-基、2,3-二氢-苯并[b]苯硫基-6-基、2,3-二氢-苯并[b]苯硫-7-基)、吲哚基(1-吲哚基、2-吲哚基、3-吲哚基、4-吲哚基、5-吲哚基、6-吲哚基、7-吲哚基)、吲唑基(1-吲唑基、3-吲唑基、4-吲唑基、5-吲唑基、6-吲唑基、7-吲唑基)、苯并咪唑基(1-苯并咪唑基、2-苯并咪唑基、4-苯并咪唑基、5-苯并咪唑基、6-苯并咪唑基、7-苯并咪唑基、8-苯并咪唑基)、苯噁唑基(2-苯噁唑基、3-苯噁唑基、4-苯噁唑基、5-苯噁唑基、6-苯噁唑基、7-苯噁唑基)、苯并噻唑基(2-苯并噻唑基、4-苯并噻唑基、5-苯并噻唑基、6-苯并噻唑基、7-苯并噻唑基)、咔唑基(1-咔唑基、2-咔唑基、3-咔唑基、4-咔唑基)、5H-二苯并[b,f]氮

(5H-二苯并[b,f]氮

-1-基、5H-二苯并[b,f]氮

-2-基、5H-二苯并[b,f]氮

-3-基、5H-二苯并[b,f]氮

-4-基、5H-二苯并[b,f]氮

-5-基)、10,11-二氢-5H-二苯并[b,f]氮

(10,11-二氢-5H-二苯并[b,f]氮

-1-基、10,11-二氢-5H-二苯并[b,f]氮

-2-基、10,11-二氢-5H-二苯并[b,f]氮

-3-基、10,11-二氢-5H-二苯并[b,f]氮

-4-基、10,11-二氢-5H-二苯并[b,f]氮

-5-基)、苯并[1,3]二噁茂(2-苯并[1,3]二噁茂、4-苯并[1,3]二噁茂、5-苯并[1,3]二噁茂、6-苯并[1,3]二噁茂、7-苯并[1,3]二噁茂)和四唑基(5-四唑基、N-四唑基)。
如本文所使用术语“亚芳基”意指衍生自含有例如6-8个成员原子(单环环)或含有12-18个成员原子(多环环)的单环或多环碳环芳香环的二基。“亚芳基”的实例包括但不限于苯-1,4-二基、萘-1,8-二基、1,2-亚苯基、1,3-亚苯基、1,4-亚苯基、1,2-次萘基、1,4-次萘基、4,4′-联苯撑、4,4″-三亚苯基和4,4″′-四亚苯基等,也包括作为“芳基”实例被提及的原子团的对应二基。
如本文所使用“杂亚芳基”意指衍生自含有例如5-18个成员原子包含一个或多个选自氮、氧和硫的杂原子的单环或多环杂环芳香环,其中N-氧化物和硫一氧化物和硫二氧化物为可使用的杂芳香取代。本文使用的“杂亚芳基”的实例为呋喃-2,5-二基、噻吩-2,4-二基、1,3,4-噁二唑-2,5-二基、1,3,4-噻二唑-2,5-二基、1,3-噻唑-2,4-二基、1,3-噻唑-2,5-二基、吡啶-2,4-二基、吡啶-2,3-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,4-二基、喹啉-2,3-二基、2,5-吡啶-二基、1,2,4-吡唑-2,5-二基、咪唑-1,2-二基、噻唑-2,4-二基,(4-苯并咪唑)-4,1′-二基和(3,5-联苯基-1,2,4-噁二唑)-4,4″-二基等,也包括作为“杂芳基”的实例被提及的原子团的对应二基。
术语“接头”意指分子量为14-5000的有机二基。
术语“性质修饰基团(property-modifying group)”意指当与相关肽结合时可改变该肽的一个或多个物理化学或药理学性质的化学基团。这些性质可为溶解度、组织分布和器官分布、亲油性、对各种蛋白酶降解的敏感性、与血浆蛋白例如白蛋白的亲和力、功能性体内半衰期、血浆体内半衰期、平均滞留时间、清除、免疫原性和肾滤过。本领域众所周知数种类型的化学基团具有这些性质修饰作用。
术语“功能性体内半衰期”以其普通意义使用,即肽(例如生长激素)或结合肽(例如生长激素)的50%生物学活性仍然存在于身体/目标器官的时间,或肽(例如生长激素)或肽(例如生长激素)结合物为其初始值50%的时间。作为测定功能性体内半衰期的另一选择,可测定“体内血浆半衰期”,即,在被清除之前50%的肽(例如生长激素)或肽(例如生长激素)结合物的在血浆或血液中循环的时间。测定血浆半衰期通常比测定功能性半衰期更简单并且血浆半衰期的大小通常可以很好地指示功能性体内半衰期的大小。血浆半衰期的替换术语包括血清半衰期、循环半衰期、血清清除率、血浆清除率和清除半衰期。
可根据文献中描述的许多方法进行体内血浆半衰期的测量。体内血浆半衰期的增加可量化为清除(CL)降低或平均滞留时间(MRT)增加。经适当检测法测定的CL降低至小于母体肽CL的70%,例如小于50%,例如小于20%,例如小于10%的本发明的结合肽(例如生长激素)被认为体内血浆半衰期增加。经适当检测法测定的MRT增加至大于母体肽MRT的130%,例如150%,例如200%,例如500%的结合肽(例如生长激素)被认为体内血浆半衰期增加。可使用适当的试验动物通过标准药物代谢动力学研究评价清除率和平均滞留时间。本领域技术人员有能力选择用于给定肽的适当动物。当然,在人体中的检测表示最终检测。适当的试验动物包括正常的Sprague-Dawley雄性大鼠、小鼠和短尾猴。通常小鼠和大鼠为皮下推注注射,而猴子可单次皮下推注或单次静脉剂量注射。注射剂量取决于试验动物。接着以适用于CL和MRT检测的一至五天的一段时间取血样。通过ELISA技术适当地分析血样。
术语化合物的“免疫原性”意指当给予人体时一种化合物诱导有害的免疫应答(不论是体液还是细胞应答,或二者)的能力。在任何人亚群中,可能存在对具体给予的肽表现出敏感性的个体。可使用本领域已知的常规方法通过定量敏感个体中该肽的对应抗体和/或肽应答T细胞测定免疫原性。在一个实施方案中,本发明的结合GH显示出在敏感个体中的免疫原性相对于母体GH对该个体的免疫原性降低至少约10%,优选至少约25%,更优选至少约40%,最优选至少约50%。在另一方面,免疫原性可指相似受试者群中的典型应答,例如临床试验中患者群的典型应答。
如本文所使用术语“蛋白酶保护”或“被蛋白酶保护”意指本发明的结合肽(例如生长激素)比母体肽对血浆肽酶或蛋白酶的抗性更强。已知存在于血浆中的肽酶和蛋白酶参与了循环蛋白和肽的降解,例如循环肽激素,例如生长激素。本发明的结合肽也对存在于某些组织和器官中的蛋白酶(例如存在于肺中的蛋白酶)降解的抗性更强,因此与对应的未结合肽相比该结合肽更适于肺或鼻腔给药。
通过以下降解检测法测定肽对例如二肽氨基肽酶IV(DPPIV)降解的抗性将5nmol肽等分试样与1μL纯化的二肽氨基肽酶IV(对应于5mU酶活)于37℃在100μL 0.1M盐酸三乙胺缓冲液(pH7.4)中温育10-180分钟。通过加入5μL 10%三氟乙酸终止反应,使用HPLC分析分离和定量肽降解产物。一种实施方法为将该混合物进样VydacC18 widepore(30nm孔,5μm颗粒)250×4.6mm柱并用乙腈在0.1%三氟乙酸中的线性阶式梯度(0%乙腈三分钟,0-24%乙腈17分钟,24-48%乙腈1分钟)以1ml/min洗脱,参见Siegel等,Regul.Pept.79,93-102(1999)和Mentlein等,Eur.J.Biochem.214,829-35(1993)。通过220nm(肽键)或280nm(芳香氨基酸)的吸收监测肽和它们的降解产物,通过它们峰面积的积分相对于标准品的积分定量。在可得到小于10%的肽被水解的温育时间估算二肽氨基肽酶IV对肽的水解速率。可以相似方法测定对其它血浆蛋白酶或肽酶的抗性。在一个实施方案中,该肽(例如生长激素)结合物的水解速率小于母体肽的70%,例如小于40%,例如小于10%。
哺乳动物循环血液中最丰富的蛋白组分为血清白蛋白,其正常浓度约3-4.5g/100mL全血。血清白蛋白为约70000道尔顿的血蛋白,其在循环系统中具有数种重要功能。它可作为多种存在于血液的有机分子的运载体,多种代谢产物例如脂肪酸和胆红素的主要运载体,由于其含量丰富,可作为循环血的渗透压调节物质。血清白蛋白的半衰期大于一周,一种增加肽血浆半衰期的方法为将与血清白蛋白结合的基团与肽结合。可如J.Med.Chem,43,1986-1992(2000)(以参考形式并于本文)所述测定白蛋白结合性质。
在一个实施方案中被性质修饰基团修饰的性质为肽化合物的功能性体内半衰期。在另一个实施方案中与不含有性质修饰基团的肽化合物相比所述肽化合物的功能性体内半衰期增加。
与功能性体内半衰期或血浆半衰期联用的术语“增加”用于指在对比条件下测定相对于母体肽该肽(例如生长激素)结合物的相关半衰期统计学显著增加。例如该相关半衰期可能增加至少约25%,例如至少约50%,例如至少约100%、150%、200%、250%或500%。在一个实施方案中,相对于母体GH的半衰期本发明化合呈现半衰期增加至少约5小时,优选至少约24小时,更优选至少约72小时,最优选至少约7天。
在一个实施方案中,被性质修饰基团修饰的性质为该肽化合物体内血浆半衰期。在另一个实施方案中,与不含性质修饰基团的肽化合物相比,该肽的体内血浆半衰期增加。在另一个实施方案中该肽的体内血浆半衰期增加了1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、10小时、1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、11天、12天、13天、14天、15天、16天、17天、18天、19天、20天、21天、22天、23天、24天、25天、26天、27天、28天、29天或30天。
在一个实施方案中,R3表示线性或分支聚合物或寡聚物,任选被酸性或负电荷功能基团(例如,羧基、四唑基、酰基磺酰基基团、膦酰基、硼酸基团、磷酸盐、硫酸盐等)、碱性或阳离子功能基团(例如,氨基基团、铵基、鏻基)或其组合取代;或,R3表示线性或分支C10-C90烷基基团,任选被酸性或负电荷功能基团(例如,羧基、四唑基、酰基磺酰基基团、膦酰基、硼酸基团、磷酸盐、硫酸盐等)、碱性或阳离子功能基团(例如,氨基基团、铵基、鏻基)或其组合取代; 如本文所使用术语“聚合物”意指由结构单位和以共价化学键连接的重复单位组成的大分子。聚合物与其它分子的区别在于许多相同、相似或互补分子亚单位的重复,也被称作这些链中的单体。单体为中等分子量的小分子并通过聚合作用相互连接。除了相同之外,相似的单体可具有不同的化学取代。单体的差异可影响性质,例如溶解度、柔性和强度。聚合物可为有机或无基。用于本发明的聚合物的实例为线性或分支聚乙二醇(PEG)、泊洛沙姆、聚乳酸、聚丙交酯-乙交酯共聚物、羟乙基纤维素聚物、寡糖、肽、蛋白,以及选自纤维素、淀粉、透明质酸、琼脂、羟乙基纤维素、羟乙基淀粉或戊聚糖的线性或支链寡糖或其组合。
如本文所使用术语“寡聚物”意指由结构单位和通过共价化学键连接的重复单位组成的大分子,其由相对较小的已知数量的单体(与聚合物相反,其由未知数量的大分子组成)组成。
在一个实施方案中,R3表示线性或分支聚乙二醇(PEG)、泊洛沙姆、聚乳酸、聚丙交酯-乙交酯共聚物、寡糖、肽、蛋白或其组合,任选被酸性或负电荷功能基团、碱性或阳离子功能基团或其组合取代。
术语“聚乙二醇”、“Peg”或“PEG”(聚(乙二醇))指结构

的多分散或单分散二基,其中n为大于1的整数,其分子量在约100至约1000000Da之间。
术语“mPEG或“mPeg”意指结构

的多分散或单分散二基,其中m为大于1的整数。因此,m为90的mPEG的分子量为3991Da,即约4kDa。同样,平均分子量为20kDa的mPEG的平均m为454。由于生产mPEG的方法,这些分子常常具有分子量分布。这一分布可通过多分散指数描述。
由于m的分布,分子量为20kDa的mPEG也可表示为MeO-(CH2CH2O)400-500,分子量为30kDa的mPEG也可表示为MeO-(CH2CH2O)600-700,分子量为40kDa的mPEG也可表示为MeO-(CH2CH2O)850-950。重mPEG链可能难以制成单链分子,因此它们被制成分支mPEG。值得注意的是分子量为40kDa的mPEG可制成包含各为20kDa的臂的分支mPEG。
如本文所使用术语“多分散指数”如聚合物化学中已知指重均分子量与数均分子量之间的比值(例如参见“Polymer Synthesis andCharacterization”,J.A.Nairn,University of Utah,2003)。多分散指数是一个大于或等于1的数值,可从凝胶渗透色谱数据估算。当多分散指数为1时,产品为单分散性并因此由单一分子量的化合物组成。当多分散指数大于1时,其测量了该聚合物的多分散性,即不同分子量的聚合物分布有多广。
例如在化学式、化合物名称或分子结构中使用“mPEG20000”指其中mPEG为多分散性并且分子量约20kDa的mPEG残基。
多分散指数通常随PEG或mPEG的分子量而加。当指20kDa PEG尤其是20kDa mPEG时,其指多分散性指数低于1.06,例如低于1.05,例如低于1.04,例如低于1.03,例如在1.02和1.03之间的化合物。当指30kDa PEG尤其是30kDa mPEG时,其指多分散性指数低于1.06,例如低于1.05,例如低于1.04,例如低于1.03,例如在1.02和1.03之间的化合物(或事实上为化合物的混合物)。当指40kDa PEG尤其是40kDa mPEG时,其指多分散性指数低于1.06,例如低于1.05,例如低于1.04,例如低于1.03,例如在1.02和1.03之间的化合物(或事实上为化合物的混合物)。
在一个实施方案中,R3表示线性或分支C10-C90烷基基团,任选被酸性或负电荷功能基团(例如,羧基、四唑基、酰基磺酰基基团、膦酰基、硼酸基团、磷酸盐、硫酸盐等)、碱性或阳离子功能基团(例如,氨基基团、铵基、鏻基)或其组合取代。
在式(I)中,Prot指肽单原子团,即具有未成对电子的肽。未成对电子可存在于该肽的任何部分,但主要通过从NH基团去除一个氢原子获得。在一个实施方案中,通过从N端氨基基团形式去除一个氢原子形成该Prot原子团。在一个实施方案中,通过从氨基酸侧链形式去除一个氢原子形成该Prot原子团。在一个实施方案中,通过从赖氨酸侧链的氨基基团形式去除一个氢原子形成该Prot原子团。在一个实施方案中,通过从谷氨酰胺侧链的NH2基团形式去除一个氢原子形成该Prot原子团。在一个实施方案中,通过从天冬酰胺侧链的NH2基团形式去除一个氢原子形成该Prot原子团。可通过本领域的已知方法(例如通过依据本发明的方法)进行该形式去除。
在一个实施方案中,可从式R6-C(=O)-R5-Prot的肽衍生醛或酮获得Prot, 其中 R5如上所述, R6表示氢或被任选取代的α-碳原子。
在一个实施方案中R6表示氢、C1-6-烷基或C1-6-环烷基。
在本文中,术语“环烷基”意指环状饱和单价碳氢原子团。“低级环烷基”为具有三至六个碳原子的环烷基,也表示为C1-6-环烷基。C1-6-环烷基基团包括例如环丙基、环丁基、环戊基和环己基。
在一个实施方案中,Prot表示通过从肽或蛋白的氨基基团(-NH2)形式去除一个氢原子生成的肽衍生原子团,其中所述氨基基团为肽的N端氨基基团、肽的赖氨酸侧链氨基基团或肽的谷氨酰胺或天冬酰胺(CONH2)残基的侧链氨基基团。
在一个实施方案中,Prot表示生长激素衍生原子团。
术语“生长激素”或“GH”意指按照本文检测法I检测显示生长激素活性的蛋白或当与结构式联合使用时表示衍生自该蛋白的原子团。hGH指人生长激素。比检测法(I)中的hGH显示出高于20%,例如高于40%,例如高于60%,例如高于80%的活性的肽被定义为生长激素化合物。
在一个实施方案中,Prot表示人生长激素衍生原子团。在一个实施方案中,Prot为具有SEQ ID No.1所示氨基酸序列的人生长激素(hGH)的原子团。在一个实施方案中,通过从N-端氨基酸去除一个氢原子形成Prot。在一个实施方案中,通过从对应于SEQ ID No.1第40位的谷氨酰胺的侧链氨基羰基(H2N-CO-)形式去除一个氢原子形成Prot原子团。在一个实施方案中,通过从对应于SEQ ID No.1第141位的谷氨酰胺的侧链氨基羰基(H2N-CO-)形式去除一个氢原子形成Prot原子团。
在一个实施方案中,生长激素衍生原子团的生长激素部分为hGH的变异体,其中应理解该变异体为通过用其他天然或非天然氨基酸取代hGH中的一个或更多氨基酸;和/或通过向hGH序列添加一个或多个天然或非天然氨基酸;和/或从hGH序列缺失一个或多个氨基酸残基得到的化合物,其中任何这些步骤之后可任选进行一个或多个氨基酸残基的衍生化,例如通过聚乙二醇化得到二或多-聚乙二醇化生长激素变异体。特别地,这些取代为保守性的因为氨基酸残基被来自相同类别的另一氨基酸残基取代。根据它们的性质可将氨基酸适当分为以下几类碱性氨基酸(例如精氨酸、组氨酸和赖氨酸)、酸性氨基酸(例如谷氨酸和天冬氨酸)、极性氨基酸(例如谷氨酰胺、组氨酸、半胱氨酸和天冬氨酸)、亲水氨基酸(例如亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、甲硫氨酸和缬氨酸)、芳香氨基酸(例如苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸)和小分子氨基酸(例如甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸和苏氨酸)。
在一个实施方案中,与母体肽相比该肽可在N-端被延长约100个氨基酸残基。可通过式Z-XX-Prot描述N端延长氨基酸,其中Z表示丝氨酸或苏氨酸,XX表示1-50个氨基酸的任何序列,Prot表示母体肽。在一个实施方案中,Z表示丝氨酸。在一个实施方案中XX表示直到40,例如多至20,例如多至10,例如多至5,例如1、2、3、4或5个氨基酸残基。在一个实施方案中,与SEQ ID No.1相比该肽为在N-端用多至100个氨基酸残基衍生的hGH。特别地,所述延伸可多至50,例如多至40,例如多至20,例如多至10,例如多至5,例如1、2或3个氨基酸残基。
在一个实施方案中所述肽与SEQ ID No.1的氨基酸序列具有至少80%,例如至少85%,例如至少90%,例如至少95%的同一性。在一个实施方案中,所述同一性与至少20%,例如至少40%,例如至少60%,例如至少80%的如本文检测法I中测定的hGH生长激素活性偶联。
如本领域已知术语“同一性”指通过对比序列测定的两个或多个肽序列之间的关系。在本领域中,“同一性”也指通过两个或多个氨基酸残基的字符串之间的匹配数量所测定的肽之间的序列相关性程度。“同一性”通过具体的数学模型或计算机程序(即“算法”)用空位比对(如果存在的话)测量两个或多个序列之间的相同匹配百分比。可通过已知方法容易地计算相关肽的同一性。该类方法包括但是不限于以下文献描述的方法Computational Molecular Biology,Lesk,A.M编辑,Oxford University Press,New York,1988;BiocomputingInformatics and Genome Projects,Smith,D.W编辑,Academic Press,New York,1993;Computer Analysis of Sequence Data,Part 1,Griffin,A.M和Griffin,H.G.编辑,Humana Press,New Jersey,1994;SequenceAnalysis in Molecular Biology,von Heinje,G.,Academic Press,1987;Sequence Analysis Primer,Gribskov,M.和Devereux,J编辑,M.Stockton Press,New York,1991;以及Carillo等,SIAM J.Applied Math.48,1073(1988)。
测定同一性的优选方法可给出待测序列之间的最大匹配。公用计算机程序描述了测定同一性的方法。测定两个序列之间同一性的优选计算机程序包括GCG程序包,包括GAP(Devereux等,Nucl.Acid.Res.12,387(1984);Genetics Computer Group,University of Wisconsin,Madison,Wis.)、BLASTP、BLASTN和FASTA(Altschul等,J.Mol.Biol.215,403-410(1990))。从国家生物技术信息中心(National Center forBiotechnology Information(NCBI))和其他资源(BLAST Manual,Altschul等,NCB/NLM/NIH Bethesda,Md.20894;Altschul等,上文)可公开使用BLASTX程序。也可使用熟知的Smith Waterman算法测定同一性。
例如,使用计算机算法GAP(Genetics Computer Group,Universityof Wisconsin,Madison,Wis.)将两个需要测定序列同一性百分比的肽比对以最优匹配它们各自的氨基酸(通过算法测定的“匹配跨度”)。将空位开放罚分(其计算为3倍平均对角线;“平均对角线”为所使用对比矩阵的对角线的平均值;“对角线”为具体的对比矩阵分配给每个完全氨基酸匹配的分值或数值)和空位扩展罚分(其通常为空位开放罚分的分数(1/10)倍),以及例如PAM 250或BLOSUM 62这样的对比矩阵与算法结合使用。算法也使用标准的对比矩阵(对于PAM250对比矩阵参见Dayhoff等,Atlas of Protein Sequence and Structure,第5卷,增刊3(1978);对于BLOSUM 62对比矩阵参见Henikoff等,Proc.Natl.Acad.Sci USA89,10915-10919(1992))。
肽序列对比的优选参数包括以下 算法Needleman等,J.Mol.Biol.48,443-453(1970);对比矩阵BLOSUM 62,Henikoff等,PNAS USA 89,10915-10919(1992);空位罚分12,空位长度罚分4,相似性阈值0。
GAP程序可使用上述参数。之前提到的参数为使用GAP算法用于肽比对(没有末端空位罚分)的默认参数。
在一个实施方案中Prot表示抗体衍生原子团。在一个实施方案中Prot表示衍生自抗体片段的原子团。
术语“抗体”指免疫球蛋白分子或其衍生物,其在典型的生理条件下可特异性与抗原结合较长的一段时间,例如至少约30分钟,至少约45分钟,至少约1小时,至少约2小时,至少约4小时,至少约8小时,至少约12小时,约24小时或更长,约48小时或更长,约3、4、5、6、7天或更多天等,或任何其他相关功能确定阶段(例如诱导、促进、增强和/或调节与抗体结合至抗原相关的生理效应)。术语抗体也包括双抗体和单链抗体。
此外,虽然Fv片段的两个结构域VL和VH由不同的基因编码,但是可使用重组方法通过合成接头将它们连接,该接头可使它们生成单肽链,其中VL和VH区配对形成单价分子(被称作单链抗体或单链Fv(scFv),例如参见Bird等,Science 242,423-426(1988)和Huston等,PNAS USA 85,5879-5883(1988))。术语抗体涵盖该类单链抗体除非本文另外标注或明确指出。其他形式的单链抗体例如双抗体也包括在术语抗体之内。
也应当理解的是术语抗体也广泛包括多克隆抗体、单克隆抗体(mAbs)、抗体样多肽,例如嵌合抗体和人源化抗体以及抗体的抗独特型抗体。如此生成的抗体可具有任何同种型。
术语“免疫球蛋白”指一类由两对多肽链组成的结构相关糖蛋白,一对为轻(L)低分子量链,一对为重(H)链,所有四者由二硫键相互连接。免疫球蛋白的结构已详尽研究。参见,例如,FundamentalImmunology Ch.7(Paul,W.,ed.,2nd ed.Raven Press,N.Y.(1989))。简要而言,各重链通常由一个重链可变区(本文缩写为VH)和一个重链恒定区组成。重链恒定区通常由三个结构域组成,CH1、CH2和CH3。各轻链通常由一个轻链可变区(本文缩写为VL)和一个轻链恒定区组成。轻链恒定区通常由一个结构域组成,CL。VH和VL区可进一步细分为高变区(或在结构确定环的序列和/或形式上高度可变的高变区),也被成最互补决定区(CDRs),其间分散更保守的被称坐骨架区(FRs)的区域。各VH和VL通常由三个CDRs和四个FRs组成,按照以下顺序从氨基端向羧基端排列FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4(也可参见Chothia和Lesk,J.Mol.Biol.196,901-917(1987))。
术语“抗体的片段”或“抗体片段”意指抗体的片段,该片段保留了与抗原特异结合的能力。涵盖于术语“抗体”的结合片段的实例包括(i)Fab片段,由VL、VH、CL和CH1结构域组成的单价片段;(ii)F(ab)2和F(ab′)2片段,由两个通过二硫键连接的Fab片段组成的二价片段;(iii)主要由VH和CH1结构域组成的Fd片段;(iv)主要由抗体单臂的VL和VH结构域组成的Fv片段;(v)dAb片段(Ward等,Nature 341,544-546(1989)),其主要由VH结构域组成;以及(vi)分离的互补决定区(CDR)。可通过任何已知技术提供抗体片段,例如酶裂解、肽合成和重组技术。
式I化合物的结构式的实例包括
式(I)化合物的非限制性实例包括

及其药学可接受的盐、前药和溶剂合物,其中GH表示从生长激素例如人生长激素形成的原子团,其中通过从N端氨基基团去除一个氢原子形成GH原子团。可通过高碘酸盐介导氧化Ser-GH(N端被一个丝氨酸被延伸的生长激素)然后将所得醛与4-氨基苯甲酰胺缩合并用NaCNBH3或其他适当的还原剂还原所得亚胺制备这些化合物。
式(I)化合物的非限制性实例包括

及其药学可接受的盐、前药和溶剂合物,其中hGH(40)表示通过从人生长激素(hGH)第140位的谷氨酰胺的侧链氨基羰基(H2N-CO-)形式去除一个氢原子形成的原子团。可通过转谷氨酰胺酶介导的与1,3-二氨基-2-丙醇的转氨基反应,然后通过高碘酸盐介导的氧化至式H-CO-CH2-hGH(40)的醛,接着通过与4-氨基苯甲酰胺的亚胺形成反应并用NaCNBH3或其他适当的还原剂还原所得亚胺制备这些化合物。
式(I)化合物的非限制性实例包括
及其药学可接受的盐、前药和溶剂合物,其中hGH(141)表示从人生长激素(hGH)第141位的谷氨酰胺的侧链氨基羰基(H2N-CO-)形式去除一个氢原子形成的原子团。可通过转谷氨酰胺酶介导的与1,3-二氨基-2-丙醇的转氨基反应,然后通过高碘酸盐介导的氧化至式H-CO-CH2-hGH(141)的醛,接着通过与4-氨基苯甲酰胺的亚胺形成反应并用NaCNBH3或其他适当的还原剂还原所得亚胺制备这些化合物。
本文提到的NaCNBH3为适当还原剂的实例。然而,也可考虑许多其他试剂作为NaCNBH3的替代物作为亚胺转化至仲胺的还原剂。因此,衍生自被氧化的碳水化合物和蛋白的亚胺在含水溶液中被市售甲硼烷(BH3)和吡啶加合物还原(Hashimoto等,J.Biochem.123,468-478(1998);Yoshida和Lee,Carbohydr.Res 251,175-186(1994))。相关试剂为甲硼烷和二甲硫醚、磷化氢、亚磷酸盐、经取代吡啶、咪唑、吡唑、噻唑、硫化物、醚等的加合物。NaCNBH3的其他替代物为催化氢化作用(异种或同种)、NaBH4,(Ehrenfreund-Kleinmann等,Biomaterials 23,1327-1335(2002);Zito和Martinez-Carrion,J.Biol.Chem.255,8645-8649(1980))、NaHB(OAc)3(Drummond等,Proteomics 1,304-310(2001))、NADPH(NADP的还原形式,烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸)或相关二氢吡啶类(Itoh等,Tetrahedron Lett.43,3105-3108(2002))或NaBH4和AcOH的混合物。NADPH也可与适当的酶一起使用,例如谷氨酸脱氢酶(Fisher等,J.Biol.Chem.257,13208-13210(1982))。这些试剂均需要调节溶液的pH以达到与氢形成(水合离子还原)速度相比高速的亚胺还原。因此,有些试剂可在中性或碱性条件下还原亚胺,而其他试剂需要更酸的反应条件。此外,有些试剂需要使用潜溶剂(cosolvents,例如甲酰胺、NMP、乙腈、乙二醇、异丙醇等)以提高所有反应物的稳定性或降低水的浓度并因此降低水合离子还原速度。
如本文所使用,术语“前药”包括可生物水解的酰胺类和可生物水解的酯、乙缩醛、缩醛胺、硫缩醛和腙,也涵盖a)这一前药中可水解的官能度涵盖于根据本发明的化合物中的化合物,以及b)可在某给定功能基团被氧化或还原并得到根据本发明药物的化合物。这些功能基团的实例包括1,4-二氢吡啶、N-烷基羰基-1,4-环己二烯、叔丁基等。
如本文所使用,术语“生物可水解的酯”为药物(这里指本发明的化合物)的酯,其a)不影响母体物质的生物活性但是可赋予该物质有利的体内性质例如作用持续、起效等,或b)不具有生物活性但是在体内易被受试者转化为生物活性成分。其优点为例如增加溶解性或该可生物水解酯从肠道吸收并在血浆中被转化成根据本发明的化合物。本领域已知这些前药的许多实例,包括例如低级烷基酯(例如C1-C4-烷基)、低级酰氧基烷基酯、低级酰氧基环氧基烷基酯、烷氧基酰氧基酯、烷基酰氨基烷基酯和胆碱酯。
如本文所使用,术语“生物可水解酰胺”为药物(这里指本发明的化合物)的酰胺,其a)不影响母体物质的生物活性但是可赋予该物质有利的体内性质例如作用持续、起效等,或b)不具有生物活性但是在体内易被受试者转化为生物活性成分。其优点为例如增加溶解性或该可生物水解酰胺从肠道吸收并在血浆中被转化成根据本发明的化合物。本领域已知这些前药的许多实例,包括例如低级烷基酰胺、α-氨基酸酰胺、烷氧基酰基胺和烷氨基烷基羰基胺。
在本文中,术语“药学可接受的盐”意指对患者无害的盐。这些盐包括药学可接受的酸加成盐、药学可接受的金属盐、铵和烷基化铵盐。酸加成盐包括无机酸和有机酸的盐。适当的无机酸盐的代表性实例包括盐酸、氢溴酸、氢碘酸、磷酸、硫酸、硝酸等。适当有机酸的代表性实例包括甲酸、乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸、丙酸、苯甲酸、肉桂酸、柠檬酸、羟乙酸、乳酸、苹果酸、丙二酸、扁桃酸、草酸、苦味酸、丙酮酸、水杨酸、琥珀、甲磺酸、乙磺酸、酒石酸、抗坏血酸、扑酸、双亚甲基水杨酸、乙二磺酸、葡糖酸、柠康酸、门冬氨酸、硬脂酸、棕榈酸、EDTA、羟乙酸、对氨基苯甲酸、谷氨酸、苯磺酸、对甲苯磺酸等。药学可接受的无机或有机盐的更多实例包括J.Pharm.Sci.66,2(1977)(以参考形式并于本文)中列出的盐。金属盐的实例包括锂、钠、钾、镁盐等。铵和烷基化铵盐的实例包括铵、甲基铵、二甲基铵、三甲基铵、乙基铵、羟基乙基铵、二乙基铵、丁基铵、四甲基铵盐等。
如本文所使用,术语“溶剂合物”由溶质和溶剂以确定的化学计量形成的化合物。溶剂可为例如水、乙醇或乙酸。
在一个实施方案中,本发明涉及提高肽(例如生长激素)药理学性质的方法,该方法包括如下所述制备结合肽。具体而言,提高药理学性质意指增加功能性体内半衰期、血浆体内半衰期、平均滞留时间或如本文其他部分所述的降低清除。
在一个实施方案中,本发明涉及制备式(I)化合物的方法,所述方法包括以下步骤 (a)用性质修饰基团衍生的苯胺或杂芳胺处理衍生自肽化合物的醛或酮得到亚胺或半缩醛胺。
(b)用适当的还原试剂处理该亚胺或半缩醛胺得到仲胺。
在一个实施方案中,被性质修饰基团修饰的性质为与不含所述性质修饰基团的肽相比含有性质修饰基团的肽的功能性体内半衰期。在一个实施方案中,与不含性质修饰基团的肽相比该肽化合物的功能性体内半衰期增加。在进一步的实施方案中,该肽的近似功能性体内半衰期增加了1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、10小时、1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、11天、12天、13天、14天、15天、16天、17天、18天、19天、20天、21天、22天、23天、24天、25天、26天、27天、28天、29天或30天。
可通过数种途径制备肽衍生醛或酮。
在一个实施方案中,通过高碘酸盐介导氧化含有N端丝氨酸或苏氨酸的肽制备肽衍生醛或酮。该肽可为天然肽或通过对大肠杆菌或其他适当细胞的标准遗传修饰产生感兴趣的肽的期望重组变异体制备。或者,可通过酶(例如氨基肽酶)在大量所述氨基酸存在下将一个或多个包含N-端丝氨酸或苏氨酸的氨基酸结合至肽(例如hGH)的N端位置。添加至肽的丝氨酸或苏氨酸不必直接结合至N-端氨基酸残基。可将一个或多个氨基酸残基插入丝氨酸或苏氨酸和起始N端之间。在这一实施方案中,所得含有丝氨酸或苏氨酸的肽可用式Z-XX-Prot描述,例如Z-XX-hGH,其中Z表示丝氨酸或苏氨酸,XX表示1-50个氨基酸的任何序列,Prot表示肽,例如生长激素。在一个实施方案中Z表示丝氨酸。在一个实施方案中XX表示多至40、例如多至20,例如多至10,例如多至5,例如1、2、3、4或5个氨基酸残基。
在一个实施方案中,通过高碘酸盐介导氧化该肽的衍生物制备肽衍生醛或酮,其中利用天冬酰胺或谷氨酰胺的一个或数个可用侧链酰化通式H2N-CH2-CH(R7)-CH2-NH2的胺,其中R7表示OH、SH或或NH2。可通过使用过量所述胺和适当的酶(例如谷氨酰或天冬氨酰转肽酶)处理肽(例如hGH)从而选择性完成酰化作用。
在一个实施方案中通过高碘酸盐介导氧化含有2-氨基乙醇亚结构的肽化合物制备肽衍生醛或酮。
在一个实施方案中通过高碘酸盐介导氧化与1,3-二氨基2-丙醇发生酶催化转氨反应的肽制备肽衍生醛或酮。
在一个实施方案中如文献所述(S.Ito等,J.Med.Chem.24,673-677(1981))通过酪氨酸酶(例如蘑菇酪氨酸酶)将通式HS-R8-C(=O)-R9(其中R8表示有机二基,R9表示氢或有机原子团)的巯基偶联至可用的酪氨酸残基制备肽衍生醛或酮。
在一个实施方案中如文献所述(S.Ito等,J.Med.Chem.24,673-677(1981))通过酪氨酸酶(例如蘑菇酪氨酸酶)将通式HS-R10-CH(R11)-CH2-R12(其中R10表示有机二基,R11和R12相互独立表示OH或NH2)的巯基偶联,接着高碘酸盐-介导氧化所得产物制备肽衍生醛或酮。
在一个实施方案中通过肽的碳端氨基酸与含有酮或醛作为侧链功能基团的非天然α-氨基酸酰胺形成酰胺制备肽衍生醛或酮。这一非天然α-氨基酸酰胺可在酶例如羧肽酶的辅助下与肽偶联。
在一个实施方案中通过用包含之后可被转化成醛或酮的部分的化合物区域选择性烷基化N端氨基基团获得肽衍生醛或酮,通过利用N端氨基基团与赖氨酸侧链氨基基团相比更低的碱性(见US20040127417)。
在一个实施方案中通过水解乙缩醛或半乙缩醛制备肽衍生醛或酮。
在一个实施方案中通过给与生产该肽的基因修饰或未修饰生物体包含醛或酮官能度的非天然氨基酸,其中所述氨基酸被整合入肽,然后分离和纯化非天然氨基酸整合的肽制备肽衍生醛或酮。例如也可通过如文献(Tsao等,J.Am.Chem.Soc.128,4572-4573(2006),及其中引用的文献)所述的突变tRNA合成酶的方法完成。使用这一方法可控制性质修饰基团插入的位点,因为非天然氨基酸可整合至某一密码子,该位点可根据需要选择。在一个实施方案中所述非天然氨基酸为乙酰苯丙氨酸或甲酰苯丙氨酸。在一个实施方案中编码肽的mRNA至包含少一个编码苯丙氨酸的密码子。
肽衍生醛或酮的肽部分可为任何需要与性质修饰基团结合的肽。因此该肽可为具有治疗作用的肽。科学文献和专利文献中有很多具有治疗作用和感兴趣的肽,众所周知该类肽的性质修饰基团可提供治疗利益或其他利益。例如增加功能性体内半衰期与许多肽相关。本领域技术人员非常有能力确定哪些肽可从根据本发明的衍生化获益。因此本发明的方法和化合物并不受限于所选肽的性质。
在一个实施方案中所述肽为生长激素。在一个实施方案中所述肽为人生长激素。在一个实施方案中所述肽为包含SEQ ID No.1所示氨基酸序列的人生长激素(hGH)。在一个实施方案中生长激素衍生原子团的生长激素部分为如本文其他部分描述的hGH变异体。在一个实施方案中所述肽为与本文其他部分描述的母体肽相比在N端被延长了约100个氨基酸的生长激素,例如人生长激素。在一个实施方案中,该肽为生长激素,例如人生长激素,例如具有SEQ ID No.1氨基酸序列的人生长激素,该生长激素的N端被延伸了一个残基,其中这一残基为丝氨酸或苏氨酸。在一个实施方案中该肽与SEQ ID No.1的氨基酸序列具有至少80%,例如至少85%,例如至少90%,例如至少95%的同一性。在一个实施方案中所述同一性与经本文测定法I检测的hGH生长激素活性的至少20%,例如至少40%,例如至少60%,例如至少80%偶联。
在一个实施方案中在对应于SEQ ID No.1中第40位的位置用醛或酮官能度衍生化生长激素肽,在另一个实施方案中,在对应于SEQ IDNo.1中第141位的位置用醛或酮官能度衍生化生长激素肽。可通过使用上述适当的方法得到区域选择性衍生化,例如通过转谷氨酰胺酶介导hGH与1,3-二氨基-2-丙醇偶联,接着高碘酸盐介导氧化已转氨的hGH至对应的醛。在一个实施方案中通过高碘酸盐介导氧化Ser-GH将GH转化至醛。
在一个实施方案中Prot表示抗体衍生原子团。在一个实施方案中Prot表示衍生自抗体片段的原子团。
根据肽的性质可通过许多不同方法制备肽衍生醛或酮的肽部分,例如使用标准蛋白合成技术合成。但是在一个实施方案中在将适当的核酸构建体整合入所述宿主之后该肽在适当的宿主中表达。
如本文所使用术语“核酸构建体”意指cDNA、基因组DNA、合成DNA或RNA来源的任何核酸分子。术语“构建体”意指可为单链或双链的核酸区段,其以编码相关肽的全部或部分核苷酸序列为基础。该构建体可任选包含其他核酸区段。
编码相关肽的本发明核酸构建体可适当为基因组或cDNA来源,例如通过制备基因组或cDNA文库以及根据标准技术(参见J.Sambrook,E.F.Fritsch和T.Maniatus,1989,Molecular Cloning,A LaboratoryManual,2d edition,Cold Spring Harbor,New York)使用合成寡核苷酸探针通过杂交筛选编码该肽的全部或部分DNA序列获得。在一个实施方案中编码所述肽(例如人生长激素)的DNA序列为人源性,即衍生自人基因组DNA或cDNA文库。具体而言,该DNA序列可为人源性,例如来自特定人类器官或细胞类型的cDNA或衍生自人基因组DNA的基因。
也可通过已建立的标准方法合成制备编码该肽的核酸构建体,例如Beaucage和Caruthers,Tetrahedron Letters 22,1859-1869(1981)描述的亚磷酰胺法或者Matthes等,EMBO Journal 3,801-805(1984)描述的方法。根据亚磷酰胺法,将寡核苷酸合成(例如在自动DNA合成仪中)、纯化、退火、连接和克隆至适当载体中。
此外,该核酸构建体可为根据标准技术通过连接合成源、基因组源或cDNA源(适当地)的片段(该片段对应于完整核酸构建体地各部分)制备的合成和基因组混合、合成和cDNA混合或基因组和cDNA源的混合。
也可使用特异引物通过聚合酶链式反应制备该核酸构建体,例如US 4683202或Saiki等,Science 239,487-491(1988)所述。
在一个实施方案中该核酸构建体为DNA构建体,其在下文中被用作核酸构建体的实例。
可将编码感兴趣的肽的DNA构建体插入重组载体。DNA构建体插入的重组载体为可适当进行重组基因操作的任何载体,载体的选择通常取决于其被导入的宿主细胞。因此,该载体可为自主复制载体,即以染色体外整体存在的载体,其复制不依赖于染色体复制,例如质粒。或者,该载体可为导入宿主细胞后被整合入宿主细胞基因组并与其整合入的染色体一起复制的载体。
该载体可为表达载体,其中编码感兴趣的肽的DNA序列与该DNA转录需要的其他区段可操作地连接。一般而言,表达载体衍生自质粒或病毒DNA或包含二者的元件。术语“可操作地连接”指该区段以功能与其预期用途一致地形式排列该区段,例如转录从启动子开始并沿着编码该肽的DNA序列前进。
启动子可为在宿主细胞中显示转录活性的任何DNA序列,其可衍生自编码与宿主细胞同源或异源蛋白的基因。
引导编码肽(例如生长激素)的DNA在不如动物细胞中转录的适当启动子的实例包括SV40启动子(Subramani等,Mol.Cell Biol.1,854-864(1981))、MT-1(金属硫蛋白基因)启动子(Palmiter等,Science222,809-814(1983))或腺病毒2主要晚期启动子。
用于昆虫细胞的适当启动子的实例为多角体蛋白启动子(US4745051;Vasuvedan等,FEBS Lett.311,7-11(1992))、P10启动子(J.M.Vlak等,J.Gen.Virology69,765-776(1988)、苜蓿银纹夜蛾(Autographacalifornica)多角体病毒碱性蛋白启动子(EP 397 485)、杆状病毒早期快反应基因1启动子(US 5155037;US 5162222)或杆状病毒39K延迟早期基因启动子(US 5155037;US 5162222)。
适用于酵母宿主细胞的适当启动子的实例包括来自酵母糖酵解基因(Hitzeman等,J.Biol.Chem.255,12073-12080(1980);Alber和Kawasaki,J.Mol.Appl.Gen.1,419-434(1982))或醇脱氢酶基因(Young等,Genetic Engineering of Microorganisms for Chemicals(Hollaender等编辑)的启动子或TPIl(US 4599311)或ADH2-4c(Russell等,Nature 304,652-654(1983))启动子。
适用于丝状真菌宿主细胞的适当启动子的实例为例如ADH3启动子(McKnight等,The EMBO J.4,2093-2099(1985))或tpiA启动子。其他可用启动子的实例为衍生自编码米曲霉(A.oryzae)TAKA淀粉酶、米赫根毛霉(Rhizomucor miehei)天冬氨酸蛋白酶、黑曲霉(A.niger)中性α-淀粉酶、黑曲霉酸稳定α-淀粉酶、米曲霉碱性蛋白酶米曲霉磷酸丙糖异构酶或构巢曲菌(A.nidulans)乙酰胺酶的基因。优选TAKA淀粉酶和gluA启动子。
用于细菌宿主细胞的适当启动子的实例包括嗜热脂肪芽胞杆菌(Bacillus stearothermophilus)麦芽糖淀粉酶基因、藓样芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)α-淀粉酶基因、解淀粉芽胞杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)BAN淀粉酶基因、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)碱性蛋白酶基因或短小芽胞杆菌(Bacillus pumilus)木糖苷酶基因的启动子或噬菌体λPR or PL启动子或大肠杆菌的lac、trp或tac启动子。
如果需要的话编码肽(例如生长激素)的基因也可与适当终止子可操作地连接,例如人生长激素终止子(Palmiter等,如前引用)或(对于真菌宿主)TPI1(Alber和Kawasaki,如前引用)或ADH3(McKnight等,如前引用)终止子。该载体可进一步包含例如多腺苷酸化信号(例如来自SV40或腺病毒5Eib区)、转录增强子序列(例如SV40增强子)和翻译增强子(例如编码腺病毒VA RNAs者)的元件。
该重组载体可进一步包含可使载体在相关宿主细胞中复制的DNA序列。该类序列的实例(当宿主细胞为哺乳动物细胞时)为SV40的复制起点。
当宿主细胞为酵母细胞时,可使载体复制的适当序列为酵母质粒2μ复制基因和复制起点。
当宿主细胞为细菌细胞时,可使该载体复制的序列为DNA聚合酶III化合物编码序列和复制起点。
该载体也可包含选择标记,例如产物可补足宿主细胞缺陷的基因,例如编码二氢叶酸还原酶(DHFR)的基因或粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)TPI基因(描述于P.R.Russell,Gene 40,125-130(1985),或可赋予药物(例如氨卡青霉素、卡那霉素、四环素、氯霉素、新霉素、潮霉素或甲氨喋呤)抗性的基因。对于丝状真菌,选择标记包括amdS、pyrG、argB、niaD和sC。
可在重组载体中提供分泌信号序列(也被称作引导序列、前原序列(preprosequence)或前序列)将肽引导至宿主的分泌途径。该分泌序列与编码该肽的DNA序列在正确的阅读框中结合。分泌序列通常位于编码肽的DNA序列的5′端。该分泌信号肽序列可为通常与该肽结合者或来自编码另一分泌肽的基因。
对于从酵母细胞的分泌,该分泌信号序列可编码确保将已表达的肽有效引导至细胞分泌途径的任何信号肽。该信号肽可为天然信号肽或其功能部分,或者可为合成肽。已发现的适当信号肽为α-因子信号肽(参见US 4870008)、小鼠唾液淀粉酶信号肽(参见O.Hagenbuchle等,Nature 289,643-646(1981)),经修饰的羧肽酶信号肽(参见L.A.Valls等,Cell 48,887-897(1987)),酵母BAR1信号肽(参见WO 87/02670)或酵母天冬氨酸蛋白酶3(YAP3)信号肽(参见M.Egel-Mitani等,Yeast 6,127-137(1990))。
对于在酵母中的有效分泌,可在信号序列的上游和编码肽的DNA序列下游插入编码引导肽的序列。引导肽的作用为将已表达的肽从内质网引导至高尔基体并进一步至分泌囊泡分泌至培养基(即将肽运出细胞膜或至少穿过细胞膜至酵母细胞的周质空间)。该引导肽可为酵母α-因子引导子(其使用描述于例如US 4546082、EP 16201、EP123294、EP 123544和EP 163529)。或者,该引导肽可为合成引导肽,即非天然存在的引导肽。合成引导肽可按照例如WO 89/02463和WO92/11378所述构建。
对于在丝状真菌中使用,该信号肽可适当衍生自编码曲霉属淀粉酶或葡萄糖淀粉酶的基因、编码米赫根毛霉脂肪酶或蛋白酶或绒毛腐质霉(Humicola lanuginose)脂肪酶的基因。该信号肽优选衍生自编码米曲菌TAKA淀粉酶、黑曲霉中性淀粉酶、黑曲霉酸稳定淀粉酶或黑曲霉葡萄糖淀粉酶的基因。
对于昆虫细胞中的使用,该信号肽可适当衍生自昆虫基因(参见WO 90/05783),例如lepidopteran烟草角蛾(Manduca sexta)脂肪动用激素启动子信号肽(参见US 5,023,328)。
本领域技术人员熟知将编码相关肽的DNA序列分别与启动子和任选终止子和/或分泌信号序列连接以及将它们插入包含复制必要信息的适当载体中的方法(参见例如,Sambrook等,如上引用)。
DNA构建体和重组载体被导入的宿主细胞为能够生产被编码肽的任何细胞,包括细菌、酵母、真菌和更高级的真核细胞。
培养时可生产GH的细菌宿主细胞实例为革兰氏阳性细菌,例如以下菌株枯草芽孢杆菌(B.subtilis)、苔藓杆菌(B.licheniformis)、缓慢芽孢杆菌(B.lentus)、短小芽胞杆菌(B.brevis)、嗜热脂肪芽孢杆菌(B.stearothermophilus)、嗜碱性芽孢杆菌(B.alkalophilus)、淀粉液化芽孢杆菌(B.amyloliquefaciens)、凝结芽孢杆菌(B.coagulans)、环状芽孢杆菌(B.circulans)、灿烂芽孢杆菌(B.lautus),巨大芽胞杆菌(B.megatherium)或苏云金芽孢杆菌(B.thuringiensis),或链霉菌菌株例如变青链霉菌(S.lividans)或鼠链霉菌(S.Murinus),或革兰氏阴性细菌例如大肠埃希杆菌。可以本身已知的方式通过原生质体转化或通过使用感受态细胞(参见Sambroo等,如上文)进行细菌转化。
当在细菌例如大肠杆菌中表达肽时,该肽可滞留在细胞质中,通常为不溶性颗粒(称作包涵体)或通过细菌分泌序列引导至周质空间。在前一种情况下,将细胞裂解回收颗粒并变性,之后通过稀释变性剂使肽重新折叠。在后一种情况下,通过破碎细胞(例如超声或渗透压休克)、释放周质空间内容物和回收肽从周质空间回收肽。
适当的哺乳动物细胞系实例为COS(ATCC CRL 1650)、BHK(ATCC CRL 1632、ATCC CCL 10)、CHL(ATCC CCL39)或CHO(ATCC CCL 61)细胞系。转染哺乳动物细胞和表达导入细胞的DNA序列的方法描述于例如Kaufman和Sharp,J.Mol.Biol.159,601-621(1982);Southern和Berg,J.Mol.Appl.Genet.1,327-341(1982);Loyter等,PNAS USA 79,422-426(1982);Wigler等,Cell 14,725(1978);Corsaro和Pearson,Somatic Cell Genetics 7,603(1981),Graham和van der Eb,Virology 52,456(1973);以及Neumann等,EMBO J.1,841-845(1982)。
适当的酵母细胞实例包括酵母菌属或裂殖酵母属,尤其是酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)或克鲁维酵母(Saccharomyces kluyveri)株的细胞。用异源DNA转化酵母细胞并从其生产异源肽的方法描述于例如US 4599311、US 4931373、US 4870008、5037743和US 4845075,均以参考形式并于本文。通过选择标记测定的表型筛选已转化细胞,通常为药物抗性或在缺乏特定营养素例如亮氨酸的条件下生长。用于酵母中的适当载体为US 4931373公开的POT1载体。编码本发明肽的DNA序列之前可以存在信号序列和任选引导序列,例如如上所述。适当的酵母细胞的其他实例为克鲁维酵母属菌株,例如乳酸克鲁维酵母(K.lactis),汉森氏酵母属菌株,例如多形汉森酵母(H.polymorpha),或毕赤酵母属菌株,例如巴斯德毕赤酵母(P.pastoris)(参见Gleeson等,J.Gen.Microbiol.132,3459-3465(1986);US 4882279)。
其他真菌细胞的实例为丝状真菌细胞,例如曲霉属、链孢霉属、镰孢菌属或木霉属,尤其是米曲霉、构巢曲霉或黑曲霉。使用曲霉属表达肽描述于例如EP 272 277和EP 230 023。可根据Malardier等,Gene78,147-156(1989)所述进行尖镰孢菌(F.oxysporum)转化。
当使用丝状真菌作为宿主细胞时,可用DNA构建体转化,适当将DNA构建体整合入宿主染色体得到重组宿主细胞。这一整合通常认为是有利的,因为这样DNA序列更可能在细胞中稳定存在。可根据常规方法例如同源或异源重组将DNA构建体整合入宿主染色体。
可如US 4745051、US 4879236、US 5155037、5162222、EP 397485所述进行昆虫细胞转化并从其生产异源肽,均以参考形式并于本文。用作宿主的昆虫细胞系可适当为鳞翅目细胞系,例如草地夜蛾(Spodoptera frugiperda)细胞或粉纹夜蛾(Trichoplusia ni)细胞(参见US 5077214)。培养条件可如WO 89/01029或WO 89/01028或任何之前提及的参考文献所述。
接着在适当的培养基中在允许相关肽表达的条件下培养上述转化或转染细胞,之后从培养物中回收所得肽。
用于培养细胞的培养基可为适于宿主细胞生长的任何培养基,例如包含适当添加剂的基本培养基或复合培养基。可从商业供应厂商购买适当的培养基或根据已发表的配方制备(例如美国典型菌种保藏中心的产品目录)。然后通过常规方法从培养基中回收细胞,包括通过离心或过滤从培养基中分离宿主细胞,用盐(例如硫酸铵)沉淀上清或滤液中的蛋白组分、通过各种色谱方法纯化,例如离子交换色谱法、凝胶色谱法、亲和色谱法等,取决于相关的具体肽。
如果需要的话可通过其他方法衍生化结合肽,例如使用根据本发明的方法获得的生长激素。这一附加衍生反应可在本发明方法的步骤之前、之中或之后进行。本领域技术人员可确定该附加衍生化反应的时间。除了根据本文将结合的一个或多个位点,所使用的肽也可以在一个或多个其他位点与性质修饰基团结合。
在一个实施方案中,性质修饰基团衍生苯胺或杂芳胺为式 R3-R2-R1-NH2 (III) 其中R1、R2和R3如上定义。
在一个实施方案中R2表示化学键、-C(=O)-、-C(=O)-NH-或
在一个实施方案中被性质修饰基团修饰的性质为肽化合物的功能性体内半衰期。在具体的实施方案中,与不含性质修饰基团的肽化合物相比该肽化合物的功能性体内半衰期增加。
在一个实施方案中,肽的近似功能性体内半衰期增加了1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、10小时、1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、11天、12天、13天、14天、15天、16天、17天、18天、19天、20天、21天、22天、23天、24天、25天、26天、27天、28天、29天或30天。
在一个实施方案中被性质修饰基团修饰的性质为肽化合物的体内血浆半衰期。在另一个实施方案中与不含性质修饰基团的肽化合物相比该肽的体内血浆半衰期增加。在进一步的实施方案中,该肽的体内血浆半衰期增加了1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、10小时、1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、11天、12天、13天、14天、15天、16天、17天、18天、19天、20天、21天、22天、23天、24天、25天、26天、27天、28天、29天或30天。
在一个实施方案中R3表示线性或分支聚合物或寡聚物,任选被酸性或负电荷功能基团(例如,羧基基团、四唑基基团、酰基磺酰基基团、膦酰基基团、硼酸基团、磷酸盐、硫酸盐等)、碱性或阳离子功能基团(例如,氨基基团、铵基、鏻基)或其组合取代;或,R3表示线性或分支C10-C90烷基基团,任选被酸性或负电荷功能基团(例如,羧基、四唑基基团、酰基磺酰基基团、膦酰基基团、硼酸基团、磷酸盐、硫酸盐等)、碱性或阳离子功能基团(例如,氨基基团、铵基、鏻基)或其组合取代; 在一个实施方案中R3表示线性或分支C10-C90烷基基团,任选被酸性或负电荷功能基团(例如,羧基、四唑基基团、酰基磺酰基基团、膦酰基基团、硼酸基团、磷酸盐、硫酸盐等)、碱性或阳离子功能基团(例如,氨基基团、铵基、鏻基)或其组合取代。
在一个实施方案中,可从式R6-C(=O)-R5-Prot的肽衍生醛或酮获得Prot, 其中 Prot如上所述, R5为-CH2-或-C(=O)-,以及 R6表示氢或被任选取代的α-碳原子。
在一个实施方案中R5表示-CH2-。在一个实施方案中R5表示-C(=O)-。在一个实施方案中R6表示氢、C1-6-烷基、C1-6-环烷基。在一个实施方案中R6表示氢、甲基、乙基、丙基、环丙基、环丁基、环戊基或环己基。在一个实施方案中R6表示氢或甲基。
本发明提供式(III)化合物 R3-R2-R1-NH2 (III) 其中R1、R2和R3如上定义。
在一个实施方案中被性质修饰基团修饰的性质为肽化合物的功能性体内半衰期。在进一步的实施方案中,与不含性质-修饰基团的肽化合物相比该肽化合物的功能性体内半衰期增加。
在一个实施方案中被性质修饰基团修饰的性质为肽化合物的体内血浆半衰期。在另进一步的实施方案中与不含性质修饰基团的肽化合物相比该肽的体内血浆半衰期增加。在进一步的实施方案中,该肽的体内血浆半衰期增加了1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、10小时、1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、11天、12天、13天、14天、15天、16天、17天、18天、19天、20天、21天、22天、23天、24天、25天、26天、27天、28天、29天或30天。
在一个实施方案中R3表示线性或分支聚合物或寡聚物,任选被酸性或负电荷功能基团(例如,羧基基团、四唑基基团、酰基磺酰基基团、膦酰基、硼酸基团、磷酸盐、硫酸盐等)、碱性或阳离子功能基团(例如,氨基基团、铵基、鏻基)或其组合取代;或R3表示线性或分支C10-C90烷基基团,任选被酸性或负电荷功能基团(例如,羧基基团、四唑基基团、酰基磺酰基基团、膦酰基、硼酸基团、磷酸盐、硫酸盐等)、碱性或阳离子功能基团(例如,氨基基团、铵基、鏻基)或其组合取代; 在一个实施方案中R3表示线性或分支C10-C90烷基基团,任选被酸性或负电荷功能基团(例如,羧基基团、四唑基基团、酰基磺酰基基团、膦酰基、硼酸基团、磷酸盐、硫酸盐等)、碱性或阳离子功能基团(例如,氨基基团、铵基、鏻基)或其组合取代。
在一个实施方案中本发明提供了使用根据式(III)的化合物制备与未结合肽相比药理学性质提高的结合肽。在进一步的实施方案中通过使用本发明的方法进行该结合。
在一个实施方案中所述生长激素为人生长激素。
在一个实施方案中所述生长激素包含SEQ ID No.1的氨基酸序列。
在一个实施方案中该肽与SEQ ID No.1的氨基酸序列具有至少80%,例如至少85%,例如至少90%,例如至少95%的同一性。在一个实施方案中所述同一性与经本文测定法I检测的hGH生长激素活性的至少20%,例如至少40%,例如至少60%,例如至少80%偶联。
在一个实施方案中所述被提高的药理学性质为肽的功能性体内半衰期增强。
式(I)化合物(其中Prot表示生长激素并具有生长激素活性)可如此用于治疗可从循环生长激素量的增加获益的疾病或病症。
因此本发明提供包含本发明结合生长激素的药物组合物。在一个实施方案中该结合生长激素的浓度对应于10-15mg生长激素/毫升至200mg生长激素/毫升,例如对应于10-10mg生长激素/毫升至5mg生长激素/毫升。在一个实施方案中本发明的药物组合物的pH为2.0-10.0。该组合物可进一步包含缓冲系统、防腐剂、张力调节剂、螯合剂、稳定剂和表面活性剂。在本发明的一个实施方案中,该药物组合物为含水组合物,即包含水的组合物。该组合物通常为溶液或混悬液。在进一步的实施方案中,该药物组合物为含水溶液。术语“含水溶液”意指包含至少50%w/w水的组合物,术语“含水混悬液”意指包含至少50%w/w水的混悬液。
在一个实施方案中所述药物组合物为冻干组合物,使用前医生或患者向其中加入溶剂和/或稀释剂。
在一个实施方案中所述药物组合物为不需提前溶解就可使用的干燥组合物(例如冻干或喷雾干燥)。
在一个实施方案中所述药物组合物包含本发明生长激素结合物的含水溶液和缓冲液,其中所述生长激素结合物的浓度为0.1-100mg生长激素/ml或以上,其中所述组合物的pH为2.0-10.0。
在一个实施方案中所述药物组合物的pH选自2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8.0、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9.0、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8、9.9和10.0之一。
在本发明的一个实施方案中所述缓冲物质选自醋酸钠、碳酸钠、柠檬酸盐、双甘氨肽、组氨酸、甘氨酸、赖氨酸、精氨酸、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸钠和三(羟甲基)氨基甲烷、N,N-二(羟乙基)甘氨酸、三(羟甲基)甲基甘氨酸(tricine)、苹果酸、琥珀酸、马来酸、酒石酸、天冬氨酸、或其混合物。这些具体缓冲物质之一均可构成本发明另一种实施方案。
在一个实施方案中,该组合物可进一步包含药学可接受的防腐剂。在进一步的实施方案中,该防腐剂选自苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丙酯、2-苯氧乙醇、对羟基苯甲酸丁酯、2-苯基乙醇、苯甲醇、三氯叔丁醇和硫柳汞、溴硝丙二醇、苯甲酸、咪脲、氯己啶、甲醋吡喃酮钠、氯甲酚、尼泊金乙酯、氯化苄乙氧、氯酚醚(3p-氯苯氧基丙烷-1,2-二醇)或其混合物。在一个实施方案中,该防腐剂的浓度为0.1mg/ml-20mg/ml。在一个实施方案中,该防腐剂的浓度为0.1mg/ml-5mg/ml。在一个实施方案中,该防腐剂的浓度为5mg/ml-10mg/ml。在一个实施方案中,该防腐剂的浓度为10mg/ml-20mg/ml。这些具体防腐剂之一均可构成本发明另一种实施方案。技术人员熟知在药用组合物中使用防腐剂。为方便起见可参考RemingtonThe Science and Practice of Pharmacy,第20版,2000. 在一个实施方案中药用组合物进一步包含等渗剂。在本发明的进一步实施方案中该等渗剂选自盐(例如氯化钠)、糖或糖醇、氨基酸(例如L-甘氨酸、L-组氨酸、精氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、天冬氨酸、色氨酸、苏氨酸)、醛糖醇(例如甘油(丙三醇)、1,2-丙二醇(丙二醇)、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇)聚乙烯二醇(例如PEG400)或其混合物。可使用任何糖,例如单、双或多糖,或水溶性葡聚糖,包括例如果糖、葡萄糖、甘露糖、山梨糖、木糖、麦芽糖、乳糖、蔗糖、海藻糖、葡聚糖、芽霉菌糖、糊精、环糊精、可溶性淀粉、羟乙基淀粉和羧甲基纤维素钠。在一个实施方案中,该糖添加剂为蔗糖。糖醇定义为具有至少一个-OH基团的C4-8-碳氢化合物,包括例如甘露醇、山梨醇、纤维醇、卫矛醇、木糖醇和阿拉伯糖醇。在一个实施方案中该醇添加剂为甘露醇。上述糖或糖醇可单独或混合使用。用量没有固定限制只要该糖或糖醇在液体制剂中可溶并不会不利作用于使用本发明方法得到的稳定作用。在一个实施方案中该糖或糖醇的浓度为1mg/ml和150mg/ml之间。在一个实施方案中该等渗剂的浓度为1mg/ml和50mg/ml之间。在一个实施方案中该等渗剂的浓度为1mg/ml和7mg/ml之间。在一个实施方案中该等渗剂的浓度为8mg/ml和24mg/ml之间。在一个实施方案中该等渗剂的浓度为25mg/ml和50mg/ml之间。这些具体等渗剂之一均可构成本发明另一种实施方案。技术人员熟知在药用组合物中使用等渗剂。为方便起见可参考Remington The Science andPractice of Pharmacy,第20版,2000。
在一个实施方案中该药用组合物可进一步包含螯合剂。在进一步的实施方案中该螯合剂选自乙二胺四乙酸(EDTA)、柠檬酸和天冬氨酸的盐及其混合物。在一个实施方案中该螯合剂的浓度为0.1mg/ml-5mg/ml。在一个实施方案中该螯合剂的浓度为0.1mg/ml-2mg/ml。在一个实施方案中该螯合剂的浓度为2mg/ml-5mg/ml。这些具体螯合剂之一均可构成本发明另一种实施方案。技术人员熟知在药用组合物中使用螯合剂。为方便起见可参考RemingtonThe Science and Practice ofPharmacy,第20版,2000。
在一个实施方案中该药用组合物进一步包含稳定剂。技术人员熟知在药用组合物中使用稳定剂。为方便起见可参考RemingtonTheScience and Practice of Pharmacy,第20版,2000。
在本发明的药用组合物中可进一步包含足以降低在组合物的贮存中肽的团聚体形成的一定量的试剂。术语“团聚体形成”意指可导致寡聚物形成的肽分子之间的物理相互作用,其仍然可溶或从溶液中沉淀出的可见大团聚体。术语“贮存中”意指液体药用组合物或制备的组合物并不是立即给予受试者。而是在制备之后以液体形式或在冷冻状态下或之后溶解成液体形式的干燥形式或使其适于给予受试者的形式包装贮存。术语“干燥形式”意指液体药用组合物或组合物被冷冻干燥(即低压冻干;参见,例如,Williams和Polli J.Parenteral Sci.Technol.38,48-59(1984))、喷雾干燥(参见Masters(1991),Spray-DryingHandbook(第5版;Longman Scientific and Technical,Essez,U.K.),第491-676页;Broadhead等,Drug Devel.Ind.Pharm.18,1169-1206(1992);和Mumenthaler等.Pharm.Res.11,12-20(1994))或风干(Carpenter和Crowe Cryobiology 25,459-470(1988);以及RoserBiopharm.4,47-53(1991))。在一个实施方案中,所述试剂为氨基酸碱。术语“氨基酸碱”意指一种氨基酸或氨基酸组合,其中任何给定氨基酸以其游离碱形式或其盐形式存在。当使用氨基酸组合物时,所有的氨基酸均以它们游离碱形式存在,均以它们的盐形式存在或一些以它们的游离碱形式存在而其它以它们的盐形式存在。在一个实施方案中用于本发明的氨基酸为携载带电荷侧链者,例如精氨酸、赖氨酸、天冬氨酸和谷氨酸。具体氨基酸(甲硫氨酸、组氨酸、精氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、天冬氨酸、色氨酸、苏氨酸及其混合物)的任何立体异构体(即L或D异构体或其混合物)或这些立体异构体的混合物或甘氨酸或有机碱例如但不限于咪唑可存在于本发明的药用组合物中只要具体氨基酸或有机碱以其游离碱形式或其盐形式存在。在一个实施方案中使用了所述氨基酸的L-立体异构体。在一个实施方案中使用了L-立体异构体。本发明的组合物也可与这些氨基酸的类似物一起制剂。术语“氨基酸类似物”意指可带来降低本发明组合物液体制剂的贮存中肽团聚体形成这一期望作用的天然氨基酸的衍生物。适当的精氨酸类似物包括例如氨基胍、丁硫氨酸和适当的半胱氨酸类似物包括S-甲基-L半胱氨酸。与其它氨基酸一样,氨基酸类似物以它们的游离碱形式或其盐形式包含于该组合物中。在本发明的一个实施方案中以足以防止或延缓肽团聚的浓度使用氨基酸或氨基酸类似物。
在一个实施方案中当作为治疗剂的肽为包含至少一个对该类氧化敏感的甲硫氨酸残基时该药用组合物进一步包含甲硫氨酸(或其它含硫氨基酸或氨基酸类似物)以抑制甲硫氨酸残基至蛋氨酸亚砜的氧化。术语“抑制”意指在一段时间内甲硫氨酸被氧化种类的最低积累。抑制甲硫氨酸氧化使得该肽以其适当分子形式的滞留增强。可使用甲硫氨酸的任何立体异构体(L或D异构体)及其任意组合。加入量应为足以抑制甲硫氨酸残基氧化的量这样蛋氨酸亚砜的为监管部门可接受的量。通常,这意味着该组合物包含不多于约10%至约30%的蛋氨酸亚砜。一般可通过加入甲硫氨酸完成,这样加入的甲硫氨酸和甲硫氨酸残基的比为约1∶1至约1000∶1之间,例如10∶1至约100∶1。
在一个实施方案中该药用组合物进一步包含选自高分子量聚合物或低分子量化合物的稳定剂。在一个实施方案中该稳定剂选自聚乙二醇(例如PEG3350)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素或其衍生物(例如HPC、HPC-SL、HPC-L和HPMC)、环糊精、含硫物质例如二羟基丙硫醇、巯基乙酸和2-甲基巯乙胺和不同的盐(例如氯化钠)。这些具体稳定剂之一均可构成本发明另一种实施方案。
本发明的药用组合物也可包含其它稳定剂,其可进一步增强其中治疗活性肽的稳定性。稳定剂包括但不限于甲硫氨酸和EDTA(其保护肽免受甲硫氨酸氧化)以及非离子表面活性剂(其保护肽在冻融或机械剪切下不发生团聚)。
在一个实施方案中该药用组合物进一步包含表面活性剂。在一个实施方案中该表面活性剂选自去污剂、乙氧基化蓖麻油、聚葡糖酸酯化甘油酯、乙酰单酸甘油乙酯(polyglycolyzed glycerides)、山梨醇脂肪酸酯、聚氧丙烯-聚聚氧乙烯嵌段聚合物(例如泊洛沙姆,例如

聚羟亚烃188和407、Triton X-100)、聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯和聚氧乙烯衍生物例如烷基化和烷氧基化衍生物(吐温,例如吐温-20、吐温-40、吐温-80和Brij-35)、甘油一酯或其乙氧基化衍生物、甘油二酯或其聚氧乙烯衍生物、醇类、甘油、外源凝集素和磷脂(例如磷脂酰丝氨酸、磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇、双磷脂酰甘油和鞘磷脂)、磷脂衍生物(例如二棕榈酰磷脂酸)和溶血磷脂(例如棕榈酰基溶血磷脂酰基-L-丝氨酸和乙醇胺、胆碱、丝氨酸或苏氨酸的1-酰基-sn-甘油-3磷脂)以及溶血磷脂酰基和磷酸卵磷酯烷基、烷氧基(烷基酯)、烷氧(烷基醚)衍生物,例如溶血磷脂胆碱、二棕榈酰磷脂酰胆碱的十二酰和十四酰衍生物,极性头部基团的修饰,即胆碱、乙醇胺、磷脂酸、丝氨酸、苏氨酸、甘油、肌醇,带正电荷的DODAC、DOTMA、DCP、BISHOP、溶血磷脂酰丝氨酸和溶血磷脂酰苏氨酸、甘油磷脂(例如脑磷脂)、甘油糖脂(例如吡喃半乳糖苷),神经鞘氨糖脂(例如神经酰胺、神经节苷脂)、十二烷基磷酸胆碱、母鸡蛋溶血卵磷脂、夫西地酸衍生物(例如牛磺二氢甾酸霉素钠等)、长链脂肪酸及其盐(例如油酸和辛酸)、酰基肉毒碱和衍生物、赖氨酸的Nα-酰化衍生物、精氨酸或组氨酸,或赖氨酸或精氨酸的侧链酰化衍生物,含有赖氨酸、精氨酸或组氨酸任何组合的二肽的Nα-酰化衍生物,中性或酸性氨基酸,含有一个中性氨基酸和两个带电荷氨基酸的任何组合的三肽的Nα-酰化衍生物、DDS(多库酯钠,CAS编号[577-11-7],多库酯钙,CAS编号[128-49-4]、多库酯钾,CAS编号[7491-09-0]),SDS(十二烷基硫酸钠或月桂基硫酸钠)、辛酸钠、胆酸或其衍生物,胆汁酸及其盐,甘氨酸和牛磺酸结合物,熊脱氧胆酸,牛胆酸钠,去氧胆酸钠,胆酸钠,甘胆酸钠,N-十六烷基-N,N-二甲基-3-铵基-1-丙磺酸盐,阳离子表面活性剂(季铵碱)(例如溴化十六烷基三甲铵、氯化十六烷基嘧啶),非离子表面活性剂(例如十二烷基β-D-吡喃葡萄糖苷)、泊洛沙胺(poloxamines)(例如Tetronic’s),它们是向乙二胺顺序添加环氧丙烷和环氧乙烷的四官能团嵌段聚合物,或该表面活性剂可选自咪唑啉衍生物及其混合物。这些具体表面活性剂之一均可构成本发明另一种实施方案。
技术人员熟知在药用组合物中使用表面活性剂。为方便起见可参考RemingtonThe Science and Practice of Pharmacy,第20版,2000。
本发明的药用组合物中也可能存在其它成分。这些其它成分包括润湿剂、乳化剂、抗氧化剂、填充剂、张力调节剂、螯合剂、金属离子、油性溶剂、蛋白(例如人血清白蛋白、明胶或其它蛋白)和两性离子(例如甜菜碱、牛磺酸、精氨酸、甘氨酸、赖氨酸和组氨酸这样的氨基酸)。当然,这些其它成分不应反作用于本发明药用组合物的整体稳定性。
可在数个位点将包含根据本发明的生长激素结合物的药用组合物给予需要该治疗的患者,这些位点例如局部位点,例如皮肤和粘膜位点,避免吸收的位点,例如动脉、静脉和心脏给药,涉及吸收的位点,例如皮肤,皮下、肌肉内或腹部给药)。
根据本发明的药用组合物的给药可通过数种给药途径给药至需要该治疗的患者,例如经舌、舌下、颊部、口、口腔、胃和肠,鼻、肺的(例如通过细支气管和肺泡或其组合)、表皮、皮肤、经皮肤、阴道、直肠、眼睛(例如通过结膜)、输尿管和肠胃外。
本发明的药用组合物可以数种剂型给药,例如溶液、混悬剂、乳剂、微乳剂、多层乳剂、泡沫、硬明胶胶囊和软明胶胶囊、栓剂、直肠用胶囊、滴剂、凝胶、喷雾剂、粉末、气雾剂、吸入剂、滴眼剂、眼用软膏、眼用洗剂、引导栓剂、引导环、引导软膏、注射剂、原位转化溶液(例如原位形成凝胶、原位硬化(setting)、原位沉淀、原位结晶)输液剂和埋植剂。
本发明药用组合物也可进一步通过例如共价、疏水和静电相互作用与药物载体、给药系统和高级给药系统复合或结合以进一步增强GH结合物稳定性、增加生物利用度、增加溶解度、降低副作用、达到本领域技术人员熟知的时间治疗法并增强患者的顺应性或其任意组合。载体、给药系统和高级给药系统的实例包括但不限于聚合物(例如纤维素和衍生物)、多糖(例如葡聚糖和衍生物,淀粉和衍生物)、聚(乙烯醇)、丙烯酸酯和异丁烯酸酯聚合物、聚乳酸和聚乙醇酸及其共聚物,聚乙二醇,载体蛋白(例如白蛋白),凝胶(例如热凝胶系统,例如本领域技术人员熟知的嵌段共聚物)、胶束、脂质体、微球、纳米颗粒、液晶及其分散系,L2相及其分散系(脂-水系统相行为领域的技术人员熟知)聚合胶束、多层乳剂,自乳化,自微乳化,环糊精及其衍生物和树枝体(dendrimers)。
本发明的药用组合物可用于例如使用定量吸入器、干粉吸入装置和喷雾器用于肺部给药GH结合物的固体、半固体、粉末和溶液的组合物,这些装置均为本领域技术人员熟知。
本发明药用组合物也可特定地用于控释、缓释、延长释放、延缓释放和慢释给药系统的组合物中。更具体而言(但不具有限制性)组合物可用于肠胃外控释和缓释系统(两个系统均可成倍降低给药次数)的组合物中,均为本领域技术人员熟知。甚至更优选用于皮下给药的控释和缓释系统。可用的控释系统和组合物为水凝胶、油脂性凝胶、液晶、聚合胶束、微球和纳米颗粒,不限制本发明范围。
生产可用于本发明组合物的控释系统的方法包括但不限于结晶、缩合、共结晶、沉淀、共沉淀、乳化、分散、高压均一化作用、胶囊化、喷雾干燥、微胶囊化、凝聚作用、相分离、溶剂蒸发以产生微球、挤压成形和超临界流体方法。通用参考见Handbook of PharmaceuticalControlled Release(Wise,D.L编辑,Marcel Dekker,New York,2000)和Drug and the Pharmaceutical Sciences第99卷Protein Composition andDelivery(MacNally,E.J.,ed.Marcel Dekker,New York,2000)。
可通过皮下、肌肉内、腹膜内或使用注射器任选笔样注射器静脉内注射进行肠胃外给药。或者,可通过输注泵方式肠胃外给药。另一个选择为以鼻或肺部喷雾剂的形式给予GH结合物的溶液或混悬液的组合物。作为又另一个选择,该包含本发明GH结合物的药用组合物也可适用于经皮给药,例如通过无针注射或贴剂,任选电离子透入贴剂或经粘膜例如面颊给药。
术语“稳定化组合物”指物理稳定性增强、化学稳定性增强或物理和化学稳定性增强的组合物。
如本文所使用术语肽组合物的“物理稳定性”指由于将肽暴露于热-机械应力和/或与失稳界面和表面(例如疏水表面和界面)相互作用导致肽形成生物非活性和/或不溶的肽团聚体的趋势。可将装入适当容器(例如药筒或小瓶(vial))中的组合物在不同温度暴露于机械/物理应力(例如搅拌)下不同的时间通过目测检查和/或混浊度检测评价含水肽组合物的物理稳定性。在黑暗背景的强聚焦灯光下进行组合物的目测检查。通过将混浊度分级的目测评分特性研究组合物的混浊度,例如0-3的范围(无混浊度组合物的目测分数为0,在日光下显示出目测混浊度的组分对应于目测分数3)。就肽聚集而言当其在日光下显示目测混浊度时该组合物被分类为物理不稳定。或者可通过技术人员熟知的简单混浊度测量法评价该组合物的混浊度。也可通过使用光谱试剂或肽构象状态的探针评价含水肽组合物的物理稳定性。该探针优选为优先与肽的非活性构象异构体结合的小分子。肽结构的小分子光谱探针的一个实例为硫磺素T。硫磺素T为广泛用于检测淀粉样纤维的荧光染料。在纤维以及其它肽构型存在时,硫磺素T当与纤维肽形式结合时引起约450nm处的最大激发光并增强约482nm处的散射光。非结合硫磺素T在这些波长处基本是无荧光的。
其它小分子也可用作肽结构从天然向非天然状态变化的探针。例如优选与被暴露的肽疏水区域结合的“疏水区域”探针。通常该疏水区域埋藏在肽天然状态的三级结构中,但是当肽开始展开或变形时暴露。这些小分子光谱探针的实例为芳香、疏水染料,例如蒽、吖啶、二氮菲等。其它光谱探针为金属-氨基酸化合物,例如疏水氨基酸例如苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸和缬氨酸等的钴金属化合物。
如本文所使用术语肽的“化学稳定性”指所述肽抗拒涉及导致形成与天然肽结构相比生物效能更低和/或免疫原性增强的化学降解产物的肽结构中共价键断裂或新共价键形成的能力。根据天然肽的类型和性质以及该肽暴露的环境可形成各种化学降解产物。当与适当的基团结合时,本发明肽与对应的未结合肽相比化学稳定性显著增强。
大多数肽易于脱酰胺,在这一过程中谷氨酰胺或天冬酰胺残基的侧链酰胺基团被水解形成游离羧酸。其它降解途径涉及形成高分子量转化产物,其中两个或多个肽分子之间通过转氨作用和/或二硫化物相互作用互相共价结合导致共价结合二聚体、寡聚体和多聚体降解产物的形成(Stability of Protein Pharmaceuticals,Ahern.T.J. & Manning M.C.,Plenum Press,New York 1992)。氧化(例如甲硫氨酸残基)可认为是化学降解的另一变异体。可通过测定暴露于不同的环境条件(例如升高温度常常可加速降解产物的形成)之后的各时间点化学降解产物的量评价该肽的化学稳定性。通常通过使用各种色谱技术(例如SEC-HPLC和/或RP-HPLC)根据分子大小和/或电荷分离降解产物测定各降解产物的量。
因此如上所述,“稳定组合物”指物理稳定性增强、化学稳定性增强或物理和化学稳定性增强的组合物。通常组合物在使用和贮存(与建议的使用和贮存条件一致)期间直至失效必须是稳定的。
在一个实施方案中所述药用组合物包含在大于6周的使用和大于3年的贮存期间稳定的生长激素结合物。
在一个实施方案中大于4周的使用和大于3年的贮存。
在一个实施方案中所述药用组合物包含在大于4周的使用和大于2年的贮存期间稳定的生长激素结合物。
在一个实施方案中所述药用组合物包含在大于2周的使用和大于2年的贮存期间稳定的生长激素结合物。
如本文所述,式(I)化合物,其中Prot表示生长激素并且发挥生长激素活性(或包含该化合物的药用组合物),可如此用于治疗可从循环生长激素量的增加获益的疾病或症状。
因此,本发明提供了用于治疗的本发明的化合物。
本发明还提供了治疗可从循环生长激素水平增加获益的疾病、症状或病症的方法,该方法包括给予需要该治疗的患者治疗有效量的本发明化合物。
本发明也提供了治疗以下疾病的方法 生长激素缺陷(GHD);特纳综合征;帕-魏二氏综合征(PWS);努南综合征;唐氏综合征;慢性肾脏疾病、青少年类风湿性关节炎、囊性纤维化、接受HAART治疗的儿童HIV感染(HIV/HALS儿童);小于胎龄矮小儿童(SGA);极低出生体重(VLBW)除SGA外的身材矮小儿童;骨骼发育异常;季肋发育不全;软骨发育不全;特发性身材矮小(ISS);成人GHD;长骨(例如胫骨、腓骨、股骨、肱骨、桡骨、尺骨、锁骨、matacarpea、matatarsea和指骨(digit))骨折;海绵状骨(例如scull、手的基部和脚的基部)骨折;进行了例如手、膝盖或肩部腱韧带手术的患者;患有进行牵引成骨(distraction oteogenesis)的患者;髋或骨盘(discus)替换、弯月面修复、脊柱融合或假体(膝盖、髋、肩、肘、腕或颚)固定后的患者;向其中固定了骨缝合材料(例如钉子(nail)、螺栓和金属板)的患者;骨折不连接或愈合不良的患者;骨切除术(例如从胫骨或第1个趾骨)后的患者;移植物植入后的患者;由于创伤或关节炎引起的关节软骨退化;患有特纳综合征病人的骨质疏松;男性骨质疏松;慢性透析的成人患者(APCD);;APCD中与心血管疾病相关的营养不良;APCD中恶病质逆转;APCD中的癌症;APCD中的慢性阻塞性肺病;APCD中的HIV;患有APCD的老年人;APCD中的慢性肝病,APCD中的疲劳综合症;Crohn’s病;肝功能受损;HIV感染的男性;短肠综合征;向心性肥胖;HIV相关脂肪营养不良综合征(HALS);男性不育;大型择期手术、酒精/药物脱毒或神经创伤后的患者;衰老;虚弱老人;骨关节炎;创伤性损坏软骨;勃起机能障碍;纤维肌痛;记忆障碍;抑郁症;外伤性脑损伤;外伤性脊髓损伤;蛛网膜下腔出血;极低出生体重;代谢综合症;糖皮质激素肌病;或儿童由于糖皮质激素治疗引起的身材矮小。该方法包括给予需要治疗的患者治疗有效量的根据式(I)的化合物。
术语“疗法”和“治疗”意指目的在于对抗症状、疾病或病症的对患者的管理和照顾。该术语包括对患者患有的具体症状的全面治疗,例如给予活性化合物减缓症状或并发症,延缓疾病、病症或症状的进程,减轻或减缓症状和并发症和/或治疗或消除疾病、病症或症状以及预防症状,其中预防应理解为目的在于对抗疾病、症状或病症的对患者的管理和照顾并包括给予活性化合物预防症状或并发症出现。被治疗的患者优选为哺乳动物,尤其是人类,但是也包括动物,例如狗、猫、牛、羊和猪。
术语化合物的“治疗有效量”意指足以治疗、减轻或部分停止具体疾病的临床表现和并发症的量。足够达到这一目的的量被定义为“治疗有效量”。用于各目的的有效量取决于例如疾病或损伤的严重程度以及受试者的体重、性别、年龄和基本状况。应理解的是可使用常规试验通过构建数值矩阵并检测矩阵中不同的点确定适当的剂量,这些均为受过培训的医生或兽医的普通技能。
在一个实施方案中通过肠胃外给药给予本发明化合物。典型的肠胃外剂量在10-9mg/kg-约100mg/kg体重/给药的范围内。典型的给药剂量在约0.0000001-约10mg/kg体重/给药的范围内。确切剂量取决于例如适应症、药剂、频率和给药方式,被治疗患者的性别、年龄和基本状况,被治疗疾病或症状的性质和严重成度,治疗的预期作用和对本领域技术人员而言显而易见的其它因素。
典型的给药频率为每日两次、每日一次、每两日一次、每周两次、每周一次或甚至更长的给药间隔。由于本发明结合肽的半衰期延长,给药间隔长(例如每周两次、每周一次或更长的给药间隔)的给药方案为本发明的具体实施方案。
在一个实施方案中所述给药以每两天或更长的间隔进行。
在一个实施方案中所述给药以每周一次或更长的间隔进行。
在一个实施方案中所述给药以每月一次或更长的间隔进行。
在一个实施方案中所述症状、疾病或病症选自AIDS患者消瘦、由于垂体肿瘤引起的GH缺乏、由于GH缺乏引起的儿童发育不全、肾衰竭、特纳综合征和帕-魏二氏综合征。
在一个实施方案中,本发明提供加速肌肉组织、神经组织或伤口愈合、加速或改善受损组织血液流动或降低受损组织感染几率的方法,该方法包括给予需要该治疗的患者有效量的治疗有效量式(I)化合物。
本发明也提供本发明化合物在生产用于治疗可从循环生长激素水平增加获益的症状、疾病或病症的药物中的用途。
在一个实施方案中,所述症状、疾病或病症选自生长激素缺陷(GHD);特纳综合征;帕-魏二氏综合征(PWS);努南综合征;唐氏综合征;慢性肾脏疾病、青少年类风湿性关节炎、囊性纤维化、接受HAART治疗的儿童HIV-感染(HIV/HALS儿童);小于胎龄矮小儿童(SGA);极低出生体重(VLBW)除SGA外的身材矮小儿童;骨骼发育异常;季肋发育不全;软骨发育不全;特发性身材矮小(ISS);成人GHD;长骨(例如胫骨、腓骨、股骨、肱骨、桡骨、尺骨、锁骨、matacarpea、matatarsea和指骨)骨折;海绵状骨(例如scull、手的基部和脚的基部)骨折;进行了例如手、膝盖或肩部腱韧带手术的患者;进行牵引成骨的患者;髋或骨盘替换、弯月面修复、脊柱融合或假体(膝盖、髋、肩、肘、腕或颚)固定后的患者;向其中固定了骨缝合材料(例如钉子、螺栓和金属板)的患者;骨折不连接或愈合不良的患者;骨切除术(例如从胫骨或第1个趾骨)后的患者;移植物植入后的患者;由于创伤或关节炎引起的关节软骨退化;患有特纳综合征病人的骨质疏松;男性骨质疏松;慢性透析的成人患者(APCD);APCD中与心血管疾病相关的营养不良;APCD中恶病质逆转;APCD中的癌症;APCD中的慢性阻塞性肺病;APCD中的HIV;患有APCD的老年人;APCD中的慢性肝病,APCD中的疲劳综合症;Crohn’s病;肝功能受损;HIV感染的男性;短肠综合征;向心性肥胖;HIV相关脂肪营养不良综合征(HALS);男性不育;大型择期手术、酒精/药物脱毒或神经创伤后的患者;衰老;虚弱老人;骨关节炎;创伤性损坏软骨;勃起机能障碍;纤维肌痛;记忆障碍;抑郁症;外伤性脑损伤;外伤性脊髓损伤;蛛网膜下腔出血;极低出生体重;代谢综合症;糖皮质激素肌病;或儿童由于糖皮质激素治疗引起的身材矮小。
在一个实施方案中所述疾病选自AIDS患者消瘦、由于垂体肿瘤引起的GH缺乏、由于GH缺乏引起的儿童发育不全、肾衰竭、特纳综合征和帕-魏二氏综合征。
许多疾病都使用多于一种药物治疗,或同时给药或依次给药。因此与一个或多个在所述疾病治疗中常用的治疗活性化合物一起使用式(I)化合物治疗一个或多个上述疾病属于本发明范畴。以此类推,与一个或多个在所述疾病治疗中常用的治疗活性化合物一起使用式(I)化合物生产所述疾病的药物也属于本发明范畴。
以下为本发明实施方案列举 实施方案1根据式(I)的结合肽
其中 Prot表示通过从所述肽的氨基基团(-NH2)形式去除一个氢原子生成的肽衍生原子团。
R1表示亚芳基或杂亚芳基,任选被C1-6-烷基、卤素、氰基、硝基、羟基、羧基或芳基取代; R2表示化学键或接头,其中所述接头包含选自以下基团及其组合的二基 -C(=O)-NH-、-NH-、-O-、-S-、-O-P(O)(OH)-O-、-O-C(=O)-NH-、-NH-C(=O)-NH-、-(CH2)1-10-、-O-(CH2)3-NH-C(=O)-、-C(=O)NH(CH2)2-30-、-(CH2)1-30C(=O)NH(CH2)2-30-、-(CH2)0-30C(=O)NH-(CH2CH2O)1-10-(CH2)1-5-C(=O)-、-C(=O)NH-[(CH2CH2O)1-10-(CH2)1-5-C(=O)]1-5NH(CH2)2-30-、-C(=O)-、-(CH2)1-30-NHC(=O)-、-(CH2)1-30C(=O)-、-NHC(=O)NH(CH2)2-30-、-(CH2)1-30-NHC(=O)NH(CH2)2-30-、-(CH2)0-30C(=O)NH(CH2)2-30-NHC(=O)-(CH2)0-30-、-(CH2)0-30C(=O)NH(CH2CH2O)1-30-CH2CH2NHC(=O)-(CH2)0-30- 或-NH(CH2)2-30-、
R3表示性质修饰基团; R4表示氢或C1-6-烷基; R5表示-CH2-或-C(=O)-, 或其药学可接受的盐、前药和溶剂合物 实施方案2根据实施方案1的化合物,其中R1表示亚芳基或杂亚芳基,任选被C1-6-烷基、氢、氰基、硝基、羟基、羧基或C5-22-芳基取代。
实施方案3根据实施方案2的化合物,其中R1表示亚芳基或杂亚芳基,任选被C1-6-烷基、氢、氰基、硝基、羟基、羧基或C6-18-芳基取代。
实施方案4根据实施方案3的化合物,其中R1表示亚芳基或杂亚芳基,任选被C1-6-烷基、氢、氰基、硝基、羟基、羧基或C4-16-芳基取代。
实施方案5根据实施方案4的化合物,其中R1表示亚芳基或杂亚芳基,任选被C1-6-烷基、氢、氰基、硝基、羟基、羧基或C6-8-芳基取代。
实施方案6根据实施方案1-5中任一项的化合物,其中R1表示C5-22-亚芳基,任选如上所述被取代。
实施方案7根据实施方案6的化合物,其中R1表示C6-18-亚芳基,任选如上所述被取代。
实施方案8根据实施方案7的化合物,其中R1表示C6-14-亚芳基,任选如上所述被取代。
实施方案9根据实施方案1-5中任一项的化合物,其中R1表示C5-22-杂亚芳基,任选如上所述被取代。
实施方案10根据实施方案9的化合物,其中R1表示C6-18-杂亚芳基,任选如上所述被取代。
实施方案11根据实施方案10的化合物,其中R1表示C6-14-杂亚芳基,任选如上所述被取代。
实施方案12根据实施方案1-5中任一项的化合物,其中R1表示C6-8-亚芳基、C12-18-亚芳基或C5-18-杂亚芳基,任选如上所述被取代。
实施方案13根据实施方案12的化合物,其中R1表示亚苯基或亚吡啶基(pyridylene group)。
实施方案14根据实施方案13的化合物,其中R1表示1,4-亚苯基。
实施方案15根据实施方案1-14中任一项的化合物,其中R2表示化学键、-C(=O)-、-C(=O)-NH-或
实施方案16根据实施方案15的化合物,其中R2表示-C(=O)-NH-。
实施方案17根据实施方案1-16中任一项的化合物,其中被性质修饰基团修饰的性质为肽化合物的功能性体内半衰期。
实施方案18根据实施方案17的化合物,其中与不含性质修饰基团的肽相比该肽化合物的功能性体内半衰期增加。
实施方案19根据实施方案18的方法,其中所述肽的今次体内血浆半衰期增加了1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、10小时、1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、11天、12天、13天、14天、15天、16天、17天、18天、19天、20天、21天、22天、23天、24天、25天、26天、27天、28天、29天或30天。
实施方案20根据实施方案1-19任一项的化合物,其中R3表示线性或分支聚合物或寡聚物,任选被酸性或负电荷功能基团、碱性或阳离子功能基团或其组合取代;或R3表示线性或分支C10-C90烷基基团,任选被酸性或负电荷功能基团、碱性或阳离子功能基团或其组合取代。
实施方案21根据实施方案20的化合物,其中R3表示线性或分支聚乙二醇(PEG)、泊洛沙姆、聚乳酸、聚丙交酯-乙交酯共聚物、寡糖、肽、蛋白或其组合,任选被酸性或负电荷功能基团、碱性或阳离子功能基团或其组合取代。
实施方案22根据实施方案21的化合物,其中R3表示选自纤维素、淀粉、透明质酸、琼脂、羟乙基纤维素、羟乙基淀粉或戊聚糖或其组合的线性或支链寡糖,任选被酸性或负电荷功能基团、碱性或阳离子功能基团或其组合取代。
实施方案23根据实施方案21的化合物,其中R3表示分子量为5-60kDa的直链或分支聚乙二醇。
实施方案24根据实施方案20的化合物,其中R3表示线性或分支C10-C90烷基基团,任选被酸性或负电荷功能基团、碱性或阳离子功能基团或其组合取代。
实施方案25根据实施方案24的化合物,其中R3表示CH3-(CH2)10-30-、(5-四唑基)-(CH2)10-30-或HO2C-(CH2)10-30-。
实施方案26根据实施方案20的化合物,其中R3选自

实施方案27根据实施方案20的化合物,其中R3选自Me-(CH2)12-、Me-(CH2)14-、Me-(CH2)16-、Me-(CH2)18-、(5-四唑基)-(CH2)12-、(5-四唑基)-(CH2)13-、(5-四唑基)-(CH2)14-、(5-四唑基)-(CH2)15-、(5-四唑基)-(CH2)16-、(5-四唑基)-(CH2)17-、(5-四唑基)-(CH2)18-、HO2C-(CH2)14-、HO2C-(CH2)15-、HO2C-(CH2)16-、HO2C-(CH2)17-、HO2C-(CH2)18-、(5-四唑基)2CH-(CH2)14-、
实施方案28根据实施方案1-27中任一项的化合物,其中R4表示氢。
实施方案29根据实施方案1-27中任一项的化合物,其中R4表示C1-6-烷基。
实施方案30根据实施方案1-29中任一项的化合物,其中R5表示-CH2-。
实施方案31根据实施方案1-29中任一项的化合物,其中R5表示-C(=O)-。
实施方案32根据实施方案1具有选自以下结构式的化合物
或其药学可接受的盐、前药或溶剂合物。
实施方案33根据实施方案1-32中任一项的化合物,其中Prot可从式R6-C(=O)-R5-Prot肽衍生醛或酮获得, 其中 R5如上所述,及 R6表示氢或被任选取代的α-碳原子。
实施方案34根据实施方案33的化合物,其中R6表示氢、C1-6-烷基或C1-6-环烷基。
实施方案35根据实施方案34的化合物,其中R6表示氢、甲基、乙基、丙基、环丙基、环丁基、环戊基或环己基。
实施方案36根据实施方案35的化合物,其中R6表示氢或甲基。
实施方案37根据实施方案1-36中任一项的化合物,其中Prot表示通过从肽或蛋白的氨基基团(-NH2)形式去除一个氢原子生成的肽衍生原子团,其中所述氨基基团为肽的N端氨基基团、肽的赖氨酸侧链氨基基团或肽的谷氨酰胺或天冬酰胺(CONH2)残基的侧链氨基基团。
实施方案38根据实施方案37的化合物,其中Prot表示从N端氨基基团形式去除一个氢原子形成的肽原子团。
实施方案39根据实施方案37的化合物,其中Prot表示从肽赖氨酸残基的侧链氨基基团形式去除一个氢原子形成的肽原子团。
实施方案40根据实施方案37的化合物,其中Prot表示从肽精氨酸残基的侧链氨基基团形式去除一个氢原子形成的肽原子团。
实施方案41根据实施方案1-40中任一项的化合物,其中Prot表示生长激素衍生原子团。
实施方案42根据实施方案41的化合物,其中Prot表示与SEQID No.1氨基酸序列具有至少80%同一性的生长激素衍生原子团。
实施方案43根据实施方案42的化合物,其中Prot表示与SEQ IDNo.1氨基酸序列具有至少85%同一性的长激素衍生原子团。
实施方案44根据实施方案43的化合物,其中Prot表示与SEQ IDNo.1氨基酸序列具有至少90%同一性的长激素衍生原子团。
实施方案45根据实施方案44的化合物,其中Prot表示与SEQ IDNo.1氨基酸序列具有至少95%同一性的长激素衍生原子团。
实施方案46根据实施方案41的化合物,其中Prot表示人生长激素衍生原子团。
实施方案47根据权利要求46的化合物,其中Prot表示包含SEQID No.1氨基酸序列的人生长激素衍生原子团。
实施方案48根据实施方案40的化合物,其中Prot表示生长激素衍生原子团。
实施方案49根据实施方案48的化合物,其中Prot表示含有与SEQ ID No.1氨基酸序列具有至少80%同一性的氨基酸序列的生长激素衍生原子团。
实施方案50根据权利要求49的化合物,其中Prot表示含有与SEQ ID No.1氨基酸序列具有至少85%同一性的氨基酸序列的生长激素衍生原子团。
实施方案51根据实施方案50的化合物,其中Prot表示含有与SEQ ID No.1氨基酸序列具有至少90%同一性的氨基酸序列的生长激素衍生原子团。
实施方案52根据实施方案51的化合物,其中Prot表示含有与SEQ ID No.1氨基酸序列具有至少95%同一性的氨基酸序列的生长激素衍生原子团。
实施方案53根据实施方案48,其中Prot表示人生长激素衍生原子团。
实施方案54根据实施方案53的化合物,其中Prot表示包含SEQID No.1氨基酸序列的人生长激素衍生原子团。
实施方案55根据实施方案48-54中任一项的化合物,其中Prot原子团表示通过从对应于SEQ ID No.1中第40位的谷氨酰胺的侧链氨基羰基(H2N-CO-)形式去除一个氢原子形成的肽原子团。
实施方案56根据实施方案48-54中任一项的化合物,其中Prot原子团表示通过从对应于SEQ ID No.1中第141位的谷氨酰胺的侧链氨基羰基(H2N-CO-)形式去除一个氢原子形成的肽原子团。
实施方案57根据实施方案41-56中任一项的化合物,其中所述肽具有至少20%测定法(I)中hGH活性的活性。
实施方案58根据实施方案41-56中任一项的化合物,其中所述肽具有至少40%测定法(I)中hGH活性的活性。
实施方案59根据实施方案41-56中任一项的化合物,其中所述肽具有至少60%测定法(I)中hGH活性的活性。
实施方案60根据实施方案41-56中任一项的化合物,其中所述肽具有至少80%测定法(I)中hGH活性的活性。
实施方案61根据实施方案1,其中所述肽为


或其药学可接受的盐、前药或溶剂合物。
实施方案62根据实施方案1-40中任一项的化合物,其中Prot表示抗体衍生原子团。
实施方案63根据实施方案1-40中任一项的化合物,其中Prot表示衍生自抗体片段的原子团。
实施方案64制备包含性质修饰基团的肽化合物的方法,所述方法包括以下步骤 (a)用性质修饰基团衍生苯胺或杂芳胺处理衍生自该肽化合物的醛或酮得到亚胺或半缩醛胺, (b)用适当的还原剂,例如NaCNBH3处理该亚胺或半缩醛胺得到仲胺。
实施方案65根据实施方案64的方法,其中与不含所述性质修饰基团的肽化合物性比被包含性质修饰基团的肽化合物被性质修饰基团修饰的性质为该肽化合物的功能性体内半衰期。
实施方案66根据实施方案65的方法,其中与不含性质修饰基团的肽化合物相比该肽化合物的功能性体内半衰期增加。
实施方案67根据实施方案66的方法,其中所述肽的近似功能性体内半衰期增加了1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、10小时、1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、11天、12天、13天、14天、15天、16天、17天、18天、19天、20天、21天、22天、23天、24天、25天、26天、27天、28天、29天或30天。
实施方案68根据实施方案64-67中任一项的方法,其中包含性质修饰基团的肽化合物为根据实施方案1-63中任一项的化合物。
实施方案69根据实施方案64-68中任一项的方法,其中通过高碘酸盐-介导氧化包含2-氨基乙醇亚结构的肽化合物制备肽衍生醛或酮。
实施方案70根据实施方案64-68中任一项的方法,其中通过水解乙缩醛或半乙缩醛制备肽衍生醛或酮。
实施方案71根据实施方案64-68中任一项的方法,其中通过高碘酸盐-介导氧化含有丝氨酸或苏氨酸作为N端氨基酸的肽制备肽衍生醛。
实施方案72根据实施方案64-68中任一项的方法,其中通过高碘酸盐-介导氧化与1,3-二氨基-2-丙醇发生酶转氨基反应的肽制备肽衍生化醛。
实施方案73根据实施方案64-68中任一项的方法,通过给与生产所述肽的基因修饰或未修饰动物包含甘油醛或酮官能度的非天然氨基酸,其中所述氨基酸被整合入肽,然后分离和纯化非天然氨基酸整合入的肽制备肽衍生醛或酮。
实施方案74根据实施方案73的方法,其中所述非天然氨基酸为乙酰苯丙氨酸或甲酰苯丙氨酸。
实施方案75根据实施方案73或实施方案74的方法,其中编码所述肽的mRNA包含至少一个编码苯丙氨酸的密码子。
实施方案76根据实施方案64-75中任一项的方法,其中所述性质修饰基团衍生苯胺或杂芳胺为式 R3-R2-R1-NH2 (III) 其中R1、R2和R3如实施方案1所定义。
实施方案77根据实施方案76的方法,其中R1表示亚芳基或杂亚芳基,任选被C1-6-烷基、氢、氰基、硝基、羟基、羧基或C5-22-芳基取代。
实施方案78根据实施方案77的方法,其中R1表示亚芳基或杂亚芳基,任选被C1-6-烷基、氢、氰基、硝基、羟基、羧基或C6-18-芳基取代。
实施方案79根据实施方案78的方法,其中R1表示亚芳基或杂亚芳基,任选被C1-6-烷基、氢、氰基、硝基、羟基、羧基或C4-16-芳基取代。
实施方案80根据实施方案79的方法,其中R1表示亚芳基或杂亚芳基,任选被C1-6-烷基、氢、氰基、硝基、羟基、羧基或C6-8-芳基取代。
实施方案81根据实施方案76-80中任一项的方法,其中R1表示C5-22-亚芳基,任选如上所述被取代。
实施方案82根据实施方案81的方法,其中R1表示C6-18-亚芳基,任选如上所述被取代。
实施方案83根据实施方案82的方法,其中R1表示C6-14-亚芳基,任选如上所述被取代。
实施方案84根据实施方案76-80中任一项的方法,其中R1表示C5-22-杂亚芳基,任选如上所述被取代。
实施方案85根据实施方案84的方法,其中R1表示C6-18-杂亚芳基,任选如上所述被取代。
实施方案86根据实施方案85的方法,其中R1表示C6-14-杂亚芳基,任选如上所述被取代。
实施方案87根据实施方案76-80中任一项的方法,其中R1表示C6-8-亚芳基、C12-18-亚芳基或C5-18-杂亚芳基,任选如上所述被取代。
实施方案88根据实施方案87的方法,其中R1表示亚苯基或亚吡啶基。
实施方案89根据实施方案88的方法,其中R1表示1,4-亚苯基。
实施方案90根据实施方案76-89中任一项的方法,其中R2表示化学键、-C(=O)-NH-或
实施方案91根据实施方案90的方法,其中R2表示-C(=O)-NH-。
实施方案92根据实施方案76-91中任一项的方法,其中 R3表示线性或支链聚合物或寡聚物,任选被酸性或负电荷功能基团取代;或 R3表示线性或支链C10-C90烷基基团,任选被酸性或负电荷功能基团取代。
实施方案93根据实施方案92的方法,其中R3表示线性或分支聚乙二醇(PEG)、泊洛沙姆、聚乳酸、聚丙交酯-乙交酯共聚物、寡糖、肽、蛋白或其组合。
实施方案94根据实施方案93的方法,其中R3表示选自纤维素、淀粉、透明质酸、琼脂、羟乙基纤维素、羟乙基淀粉、戊聚糖或其组合的线性或分支寡聚糖。
实施方案95根据实施方案93的方法,其中R3表示分子量为5-60kDa的线性或分支聚乙二醇。
实施方案96根据实施方案92的方法,其中R3表示CH3-(CH2)10-30-、(5-四唑基)-(CH2)10-30-或HO2C-(CH2)10-30-。
实施方案97根据实施方案92的方法,其中R3选自

实施方案98根据实施方案92的方法,其中R3选自Me-(CH2)12-、Me-(CH2)14-、Me-(CH2)16-、Me-(CH2)18-、(5-四唑基)-(CH2)12-、(5-四唑基)-(CH2)13-、(5-四唑基)-(CH2)14-、(5-四唑基)-(CH2)15-、(5-四唑基)-(CH2)16-、(5-四唑基)-(CH2)17-、(5-四唑基)-(CH2)18-、HO2C-(CH2)14-、HO2C-(CH2)15-、HO2C-(CH2)16-、HO2C-(CH2)17-、HO2C-(CH2)18、(5-四唑基)2CH-(CH2)14-、
实施方案99根据实施方案76的方法,其中性质修饰基团衍生苯胺或杂芳胺选自

实施方案100根据实施方案64-99中任一项的方法,其中所述肽衍生醛或酮为式 R6-C(=O)-R5-Prot, 其中 Prot如实施方案1所述, R5为-CH2-或-C(=O)-,以及 R6表示氢或被任选取代的α-碳原子。
实施方案101根据实施方案100的方法,其中R5表示-CH2-。
实施方案102根据实施方案100的方法,其中R5表示-C(=O)-。
实施方案103根据实施方案100-102中任一项的方法,其中R6表示氢、C1-6-烷基或C1-6-环烷基。
实施方案104根据实施方案103的方法,其中R6表示氢、甲基、乙基、丙基、环丙基、环丁基、环戊基或环己基。
实施方案105根据实施方案104的方法,其中R6表示氢或甲基。
实施方案106根据实施方案64-105中任一项的方法,其中所述肽为生长激素。
实施方案107根据实施方案106的方法,其中Prot表示含有与SEQ ID No.1氨基酸序列具有至少80%同一性的氨基酸序列的生长激素衍生原子团。
实施方案108根据实施方案107的方法,其中Prot表示含有与SEQ ID No.1氨基酸序列具有至少85%同一性的氨基酸序列的生长激素衍生原子团。
实施方案109根据实施方案108的方法,其中Prot表示含有与SEQ ID No.1氨基酸序列具有至少90%同一性的氨基酸序列的生长激素衍生原子团。
实施方案110根据实施方案109的方法,其中Prot表示含有与SEQ ID No.1氨基酸序列具有至少95%同一性的氨基酸序列的生长激素衍生原子团。
实施方案111根据实施方案106-110中任一项的方法,其中所述肽具有至少20%,例如至少40%,例如至少60%,例如至少80%的如本文测定法I测定的hGH的生长激素活性。
实施方案112根据实施方案106,其中所述生长激素为人生长激素。
实施方案113根据实施方案106,其中所述生长激素为包含SEQID No.1氨基酸序列的生长激素。
实施方案114根据实施方案106-113中任一项的方法,其中性质修饰基团在对应于SEQ ID No.1中第40位的位置与肽结合。
实施方案115根据实施方案106-113中任一项的方法,其中性质修饰基团在对应于SEQ ID No.1中第141位的位置与肽结合。
实施方案116式(III)化合物 R3-R2-R1-NH2 (III) 其中R1、R2和R3如实施方案1定义。
实施方案117根据实施方案116的化合物,其中R1表示亚芳基或杂亚芳基,任选被C1-6-烷基、卤素、氰基、硝基、羟基、羧基或C5-22-芳基取代。
实施方案118根据实施方案117的化合物,其中R1表示亚芳基或杂亚芳基,任选被C1-6-烷基、卤素、氰基、硝基、羟基、羧基或C6-18-芳基取代。
实施方案119根据实施方案118的化合物,其中R1表示亚芳基或杂亚芳基,任选被C1-6-烷基、卤素、氰基、硝基、羟基、羧基或C4-16-芳基取代。
实施方案120根据实施方案119的化合物,其中R1表示亚芳基或杂亚芳基,任选被C1-6-烷基、卤素、氰基、硝基、羟基、羧基或C6-8-芳基取代。
实施方案121根据实施方案116-120中任一项的化合物,其中R1表示C5-22-亚芳基,任选如上所述被取代。
实施方案122根据实施方案121的化合物,其中R1表示C6-18-亚芳基,任选如上所述被取代。
实施方案123根据实施方案122的化合物,其中R1表示C6-14-亚芳基,任选如上所述被取代。
实施方案124根据实施方案116-120中任一项的化合物,其中R1表示C5-22-杂亚芳基,任选如上所述被取代。
实施方案125根据实施方案124的化合物,其中R1表示C6-18-杂亚芳基,任选如上所述被取代。
实施方案126根据实施方案125的化合物,其中R1表示C6-14-杂亚芳基,任选如上所述被取代。
实施方案127根据实施方案116-120中任一项的化合物,其中R1表示C6-8-亚芳基、C12-18-亚芳基和C5-18-杂亚芳基,任选如上所述被取代。
实施方案128根据实施方案127的化合物,其中R1表示亚苯基或亚吡啶基。
实施方案129根据实施方案128的化合物,其中R1表示1,4-亚苯基。
实施方案130根据实施方案116-129中任一项的化合物,其中R2表示化学键、-C(=O)-、-C(=O)-NH-或
实施方案131根据实施方案130的化合物,其中R2表示-C(=O)-NH-。
实施方案132根据实施方案116-131中任一项的方法,其中被性质修饰基团修饰的性质为该肽化合物的功能性体内半衰期。
实施方案133根据实施方案132的化合物,其中与不含性质修饰基团的肽化合物相比所述肽化合物的功能性体内半衰期增加。
实施方案134根据实施方案133的方法,其中所述肽的近似功能性体内半衰期增加了1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、10小时、1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、11天、12天、13天、14天、15天、16天、17天、18天、19天、20天、21天、22天、23天、24天、25天、26天、27天、28天、29天或30天。
实施方案135根据实施方案116-134中任一项的化合物,其中 R3表示表示线性或分支聚合物或寡聚物,任选被酸性或负电荷功能基团、碱性或阳离子功能基团或其组合取代;或 R3表示线性或分支C10-C90烷基基团,任选被酸性或负电荷功能基团、碱性或阳离子功能基团或其组合取代。
实施方案136根据实施方案135的化合物,其中R3表示线性或分支聚乙二醇(PEG)、泊洛沙姆、聚乳酸、聚丙交酯-乙交酯共聚物、寡糖、肽、蛋白或其组合,任选被酸性或负电荷功能基团、碱性或阳离子功能基团或其组合取代。
实施方案137根据实施方案136的化合物,其中R3表示选自纤维素、淀粉、透明质酸、琼脂、羟乙基纤维素、羟乙基淀粉或戊聚糖或其组合的线性或支链寡糖,任选被酸性或负电荷功能基团、碱性或阳离子功能基团或其组合取代。
实施方案138根据实施方案136的化合物,其中R3表示分子量为5-60kDa的直链或分支聚乙二醇。
实施方案139根据实施方案116-135中任一项的化合物,其中R3表示CH3-(CH2)10-30-、(5-四唑基)-(CH2)10-30-或HO2C-(CH2)10-30-。
实施方案140根据实施方案135的化合物,其中R3选自
实施方案141根据实施方案116-135中任一项的化合物,其中R3选自 Me-(CH2)12-、Me-(CH2)14-、Me-(CH2)16-、Me-(CH2)18-、(5-四唑基)-(CH2)12-、(5-四唑基)-(CH2)13-、(5-四唑基)-(CH2)14-、(5-四唑基)-(CH2)15-、(5-四唑基)-(CH2)16-、(5-四唑基)-(CH2)17-、(5-四唑基)-(CH2)18-、HO2C-(CH2)14-、HO2C-(CH2)15-、HO2C-(CH2)16-、HO2C-(CH2)17-、HO2C-(CH2)18-、(5-四唑基)2CH-(CH2)14-、
实施方案142根据实施方案116的化合物选自
实施方案143根据实施方案116-142中任一项的化合物在制备与未结合母体肽相比药理学性质提高的结合肽中的用途。
实施方案144根据实施方案143的用途,其中所述结合肽为结合抗体或抗体片段。
实施方案145根据实施方案143的用途,其中所述结合肽为结合生长激素。
实施方案146根据实施方案145的用途,其中所述结合肽为结合人生长激素。
实施方案147根据实施方案143-146中任一项的用途,其中所述提高的药理学性质为功能性体内半衰期增加。
实施方案148根据147的用途,其中所述肽的近似功能性体内半衰期增加了1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、10小时、1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、11天、12天、13天、14天、15天、16天、17天、18天、19天、20天、21天、22天、23天、24天、25天、26天、27天、28天、29天或30天。
实施方案149根据实施方案41-61中任一项用于治疗。
实施方案150包含根据实施方案41-61中任一项的药物制剂。
实施方案151一种治疗可从循环生长激素水平增加获益的疾病的方法,该方法包括给予需要该治疗的患者治疗有效量的根据实施方案41-61中任一项的化合物或根据实施方案150的药物制剂。
实施方案152根据实施方案151的方法,其中所述给药为每隔一天或更长的间隔进行。
实施方案153根据实施方案152的方法,其中所述给药为每周一次或更长的间隔进行。
实施方案154根据实施方案153的方法,其中所述给药为每月一次或更长的间隔进行。
实施方案155根据实施方案151-154中任一项的方法,其中所述疾病选自AIDS患者消瘦、由于垂体肿瘤引起的GH-缺乏、由于GH-缺乏引起的儿童发育不全、肾衰竭、特纳综合征和帕-魏二氏综合征。
实施方案156根据实施方案41-61中任一项的化合物在生产用于治疗可从循环生长激素水平增加获益的疾病的药物中的用途。
实施方案157根据实施方案156的用途,其中所述疾病选自AIDS患者消瘦、由于垂体肿瘤引起的GH缺乏、由于GH缺乏引起的儿童发育不全、肾衰竭、特纳综合征和帕-魏二氏综合征。
所有本文引用的参考文献包括出版物、专利申请和专利均以参考形式并于本文,与明确和单独指明各参考文献并于本文并以其完整内容列于本文并的程度相同, 本文使用的所有标题和小标题仅为方便起见,不应以任何形式限制本发明。
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实施例 使用以下缩写 Boc 叔丁氧羟基 Bt 1-苯并三唑基 DBU 1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一-7-烯 DCM 二氯甲烷,氯化亚甲 DIPEA 二异丙基乙胺 DMF N,N-二甲基酰胺 DMSO 二甲基亚砜 EDAC 盐酸N-乙基-N’-(3-二甲胺基丙基)碳化二亚胺 Fmoc 9-芴甲氧羰基 HBTU 2-(1H-苯并三唑-1-基-)-1,1,3,3四甲基脲六氟磷酸酯 HOBt N-羟基苯并三唑,1-羟基苯并三唑 NMP N-甲基吡咯烷酮 HPLC 高压液相色谱法 r.t. 室温 Su 琥珀酰亚胺基 TFA 三氟乙酸 TSTU O-(1-琥珀酰亚胺基)-N,N,N′,N′-四甲基脲六氟磷酸酯 在Bruker 300MHz和400MHz仪器上记录质谱。在Perkin Elmer仪器(API 100)上进行HPLC-MS。
使用Merck-Hitachi(HibarTM RT 250-4,LichrosorbTM RP 18,5.0μm,4.0×250mm,梯度洗脱,30分钟内20%至80%乙腈水溶液,1.0ml/min,于254nm处检测)和Waters(SymmetryTM,C18,3.5μm,3.0×150mm,梯度洗脱,15分钟内5%至90%乙腈水溶液,1.0ml/min,于214nm处检测)的HPLC系统。
通用方法(A) 可如下所示制备本发明的式(I)化合物
将肽衍生醛在适当溶剂(例如水和任选偶极溶剂)中的溶液加入性质修饰基团衍生苯胺或杂芳胺与乙酸、水和任选偶极溶剂(例如NMP或DMF)的混合溶液。将所得混合物放置一段时间,例如1至70小时之间,加入NaCNBH4的含水溶液(任选通过加入乙酸酸化)。将所得混合物摇匀或在室温下放置1-60小时。加入缓冲液(pH≥7),然后通过标准纯化方法得到式(I)化合物。术语“偶极溶剂”指电解常数大于6.0的溶剂。
实施例1 用mPeg(40k)在N端(第1位)聚乙二醇化的人生长激素 (A)制备Ser-hGH 在pNNC13(Zbasic2mt-D4K-hGH)基础上构建Ser-hGH类似物表达质粒,其表达与Zbasic结构域融合的野生型hGH。
MVDNKFNKERRRARREIRHLPNLNREQRRAPIRSLRDDP SQSANLLAEAKKLNRAQAPKYRGGSDDDDKSFPTIPLSRLFD NAMLRAHRLHQLAFDTYQEFEEAYIPKEQKYSFLQNPQTSLC FSESIPTPSNREETQQKSNLELLRISLLLIQSWLEPVQFLRSVFA NSLVYGASDSNVYDLLKDLEEGIQTLMGRLEDGSPRTGQIFK QTYSKFDTNSHNDDALLKNYGLLYCFRKDMDKVETFLRIVQ CRSVEGSCGF 通过来自Stratagene的QuikChange

XL定向突变试剂盒在成熟hGH的第一个氨基酸Phe之前插入另外的Ser,使用下列引物对 5’端pNNC13 Ser-F 5’-GGATCAGACGACGACGACAAAagcTTCCCAACCATTCCCTTATCC-3’ 和 3’端pNNC13 Ser-R 5’-GGATAAGGGAATGGTTGGGAAgctTTTGTCGTCGTCGTCTGATCC-3’. 用pET11a-Zbasic2mt-D4K-Ser-hGH转化E.coli BL21(DE3)。将单菌落接种至含有100μg/ml Amp的100ml LB培养基中并于37℃培养。当OD600达到0.6时,将细胞培养温度降低至30℃,用1mM IPTG于30℃诱导细胞4小时。通过3000g离心15分钟(Eppendorf离心机5810R)收集细胞。将细胞沉淀重悬至细胞裂解缓冲液(25mM Na2HPO4、25mM NaH2PO4、pH 7.5、mM EDTA、0.1%Triton X-100),于30kpsi(Constant Cell Disruption Systems)通过细胞破碎法破碎细胞。10000g离心30分钟使溶菌产物澄清。保留上清用于纯化,丢弃沉淀。
使用逐步梯度洗脱液(缓冲液A25mM Na2HPO4、25mMNaH2PO4、pH 7;缓冲液B25mM Na2HPO4、25mM NaH2PO4、pH 7、1M NaCl)在SP-Sepharose上纯化Zbasic2mt-D4K-Ser-hGH。接着使用肠肽酶裂解蛋白释放Ser-hGH。在Butyl Sepharose 4FF柱上进一步纯化Ser-hGH以将产物与Zbasic2mt-D4K结构域和肠肽酶分离(缓冲液A100mM Hepes、pH 7.5;缓冲液B100mM Hepes、pH 7.5、2M NaCl,使用线性梯度)。交换Ser-hGH终产物的缓冲液并从50mM NH4HCO3,pH7.8中低压冻干。
(B)4-(Boc-氨基)苯甲酰mPeg(40k)
向mPeg(40k)-胺(GL2-400PA,NOF Corporation;5.0g,0.125mmol)的DCM(40ml)溶液中加入4-Boc-氨基苯甲酸(0.31g,1.31mmol)、水合HOBt(0.25g,1.63mmol)、EDAC(0.44g,2.30mmol)并最后加入DIPEA(2.0ml)。在室温下搅拌70小时后加入氨甲基聚苯乙烯(5g;约1mmol/g)。搅拌3小时后将该混合物过滤,用DCM洗涤聚苯乙烯,将合并滤液浓缩,通过加入Et2O沉淀产物。用DCM溶解、Et2O沉淀并过滤,重复两次。将固体溶解于DCM中,加入酸性离子交换树脂(Amberlyst 15;10g,用DCM+MeOH冲洗)。将该混合物搅拌0.5小时,过滤,通过Et2O沉淀从滤液中分离产物。减压干燥得到5g标题化合物。
(C)4-氨基苯甲酰mPeg(40k)
向4-(Boc-氨基)苯甲酰mPeg(40k)(100mg,2.5μmol)中加入DCM(10ml)和TFA(10ml)。0.5小时后浓缩该混合物,将残渣与EtOH共蒸发两次。真空干燥过夜后用DCM将该残渣转移至更小的小瓶中,浓缩并溶于水(0.66ml)+AcOH(0.66ml)中。该溶液用于经氧化Ser-hGH的聚乙二醇化。
(D)氧化Ser-hGH至乙二醛基(glyoxalyl)-hGH
制备下列溶液 缓冲液A三乙醇胺(270mg,1.8mmol),3-甲硫基丙醇(580mg,5.46mmol),水(40ml). 缓冲液B3-甲硫基丙醇(1.2g)+水(80ml). 高碘酸盐NaIO4(48.1mg,0.225mmol)+水(1.0ml). 将SerhGH(50mg,2.3μmol)溶解至缓冲液A(5.0ml)中,加入高碘酸盐溶液(0.5ml)。在室温下放置20分钟后将该混合物转移至透析袋中(Amicon;截留5000)并用缓冲液B透析四次。用缓冲液B将残渣稀释至0.6ml并加入NMP(0.6ml)。
(E)用4-氨基苯甲酰mPeg(40k)还原氨化(reductive aminaion)经氧化的Ser-hGH
制备好经氧化Ser-hGH在水和NMP中的溶液后立即将其加入4-氨基苯甲酰mPeg(40k)溶液中。室温下缓慢旋转所得混合物。1小时后加入NaCNBH3(100μl 20mg NaCNBH3和15μl AcOH在0.5ml水中的溶液)。将该混合物室温下放置于暗处。42小时后将该混合物分步加入三乙醇胺(2g)和水(4ml)的混合物中。色谱仪纯化得到标题化合物。
实施例2 用mPeg(40k)在第141位聚乙二醇化的人生长激素 (A)hGH与1,3-二氨基-2-丙醇的转氨基反应
将hGH(200mg,9μmol)溶解至磷酸盐缓冲液(50mM,pH 8.0,14ml)中。将所得溶液与1,3-二氨基丙-2-醇(378mg,4mmol)的磷酸盐缓冲液(50mM,1ml,pH 8.0)溶液混合并用稀盐酸将pH调至8.0。加入转谷氨酰胺酶(TGase,18mg,~40U)溶解于磷酸盐缓冲液(50mM,pH 8.0,1ml)的溶液并通过加入磷酸盐缓冲液(50mM,pH 8.0)将体积调至20ml,这使得1,3-二氨基丙-2-醇的浓度为0.2M。将所得溶液于37℃温育4小时。
将温度降低至室温并加入N-乙基马来酰胺至终浓度为1mM。1小时后用10体积的tris缓冲液(50mM,pH 8.5)稀释该混合物。
将该溶液上样至用洗脱液A(50mM tris,pH 8.5)预平衡的MonoQ10/100GL柱(Amersham Biosciences目录编号17-5167-01)。以流速2.5ml/min,洗脱液B(50mM tris,0.2M NaCl,pH 8.5)在洗脱液A中0%至100%的梯度洗脱63分钟。基于280nm处的UV吸收收集组分并对所选组分进行Maldi-Tof分析。合并根据Maldi-Tof质谱分析法与最大峰对应并具有期望分子量的组分。经方法A中的CE测定和WO2005070468所述肽图谱实验测定,该合并组分中包含比例为60∶40的hGH和Nε141-(2-羟基-3-氨基丙基)hGH的混合物 (B)氧化与1,3-二氨基-2-丙醇发生转氨反应的hGH
制备以下溶液 缓冲液B3-甲硫基丙醇(1.2g+水(80ml). 高碘酸盐NaIO4(48.1mg,0.225mmol)+水(1.0ml). 向与1,3-二氨基-2-丙醇发生转氨反应的hGH(55mg(2.5μmol)已转氨+45mg未修饰hGH)的三乙醇胺-缓冲液(4.7ml)的溶液中加入3-甲硫基丙醇(70μl),然后加入高碘酸盐溶液(0.55ml)。20分钟后用缓冲液B稀释该混合物并用缓冲液B透析4次。用缓冲液B稀释该残渣至0.6ml并平均分配至两个小瓶中。
(C)用4-氨基苯甲酰mPeg(40k)还原氨化已被氧化和转氨的hGH
向4-(Boc-氨基)苯甲酰mPeg(40k)(75mg,1.88μmol)中加入DCM(10ml)和TFA(10ml)。30分钟后浓缩该混合物并将残渣与EtOH共蒸发两次。真空干燥过夜后将残渣再溶解于水(0.5ml)和AcOH(0.5ml,8.3mmol)的混合物中。
用NMP(0.3ml)稀释一小瓶已被氧化和转氨的hGH(见(B))的内容物并加入PEG溶液。一小时后加入NaCNBH3-溶液(0.05ml NaCNBH3(22mg,0.35mmol;Mwt62.8g/mol)溶解于水(0.5ml;c=700mM)和AcOH(0.015ml)的溶液;该溶液在使用前配制)。66小时后通过加入三乙醇胺(1.7g,11.4mmol)和水(2ml)的混合物中和该混合物,通过色谱法纯化产物;得到9mg标题化合物。
药理学方法 测定法(I)BAF-3GHR测定法检测生长激素活性 BAF-3细胞(衍生自骨髓的鼠原B淋巴样细胞系)本来为IL-3依赖型生长和存活。IL-3激活JAK-2和STAT,它们是GH刺激时活化的相同介体(mediator)。在转染人生长激素受体后该细胞系被转化成生长激素依赖型细胞系。这一克隆可用于评价不同生长激素试样对BAF-3GHR存活的作用。
在饥饿培养基(不含生长激素的培养基)中于37℃,5%CO2培养BAF-3GHR细胞24小时。
用饥饿培养基洗涤和重悬这些细胞并接种至平板。向细胞中加入不同浓度的10μl生长激素化合物或人生长激素或对照,于37℃,5%CO2培养平板。
向各孔中加入AlamarBlue

并将细胞继续温育4小时。AlamarBlue

为氧化还原指示剂,其可被细胞代谢固有的反应还原并因此可间接测定有活力的细胞数量。
最后在荧光读板仪上检测细胞的代谢活性。样品的吸光度解释为未被生长激素化合物或对照刺激的细胞的百分比,从浓度-效应曲线可计算活性(刺激50%细胞的化合物的量)。
实施例描述的化合物的数据见表1 表1
检测体外稳定性的测定法 将本发明化合物在各种缓冲液中的溶液于20-40℃温育1-30天。用HPLC和质谱分析法分析样品以测定降解的程度和类型对缓冲液、温度和时间的函数。
在切除垂体的Sprague Dawley大鼠中的体内剂量-效应研究 在切除垂体的雄性Sprague Dawley大鼠中研究实施例2化合物的体内剂量-效应关系。切除垂体的Sprague Dawley大鼠是大家熟知的并被作为生长激素缺陷的动物模型,其中当手术去除垂体腺后不再产生生长激素。这也导致胰岛素样生长激素-1(IGF-1)的低循环水平,这是人类生长激素缺陷的另一重要临床特征。
在体重为90-100g的4周雄性大鼠中进行垂体切除。手术后3-4周体重为100-110g时,将这些动物用于该研究。手术后3-4周体重增长大于10%的大鼠不能用于该研究。
将六十只切除垂体的Sprague Dawley大鼠随即分配至六个剂量组中,每组10只动物。一组仅给予溶剂并作为对照组。剩余五组在颈部皮下单次给药分别接受1、5、15、50和150nmol的实施例2化合物。之后一周内每天在早晨8-10点测量体重。该数据以体重增加相对于7天的给药天数(0天)表示并列于表1。
权利要求
1.根据式(I)的结合肽,或其药学可接受的盐、前药和溶剂合物
其中
Prot表示通过从所述肽的氨基基团(-NH2)形式去除一个氢原子生成的肽衍生原子团;
R1表示亚芳基或杂亚芳基,任选被C1-6-烷基、卤素、氰基、硝基、羟基、羧基或芳基取代;
R2表示化学键或接头,其中所述接头包含选自以下基团及其组合的二基
-C(=O)-NH-、-NH-、-O-、-S-、-O-P(O)(OH)-O-、-O-C(=O)-NH-、-NH-C(=O)-NH-、-(CH2)1-10-、-O-(CH2)3-NH-C(=O)-、-C(=O)NH(CH2)2-30-、-(CH2)1-30C(=O)NH(CH2)2-30-、-(CH2)0-30C(=O)NH-(CH2CH2O)1-10-(CH2)1-5-C(=O)-、-C(=O)NH-[(CH2CH2O)1-10-(CH2)1-5-C(=O)]1-5NH(CH2)2-30-、-C(=O)-、-(CH2)1-30-NHC(=O)-、-(CH2)1-30C(=O)-、-NHC(=O)NH(CH2)2-30-、-(CH2)1-30-NHC(=O)NH(CH2)2-30-、-(CH2)0-30C(=O)NH(CH2)2-30-NHC(=O)-(CH2)0-30-、-(CH2)0-30C(=O)NH(CH2CH2O)1-30-CH2CH2NHC(=O)-(CH2)0-30-或-NH(CH2)2-30-,
R3表示性质修饰基团;
R4表示氢或C1-6-烷基;
R5表示-CH2-或-C(=O)-。
2.权利要求1的化合物,其中R1表示C6-8-亚芳基、C12-18-亚芳基或C5-18-杂亚芳基,任选如权利要求1所述被取代。
3.权利要求1或2的化合物,其中R2表示化学键、
-C(=O)-、-C(=O)-NH-或
4.权利要求1-3中任一项的化合物,其中R3表示线性或分支聚乙二醇(PEG)、泊洛沙姆、聚乳酸、聚丙交酯-乙交酯共聚物、寡糖、肽、蛋白或其组合,任选被酸性或负电荷功能基团、碱性或阳离子功能基团或它们的组合取代。
5.权利要求4的化合物,其中R3表示分子量为5-60kDa的线性或分支聚乙二醇。
6.权利要求1-5中任一项的化合物,其中Prot从式
R6-C(=O)-R5-Prot的肽衍生醛或酮获得,其中
R5如权利要求1所述,
R6表示氢或被任选取代的α-碳原子。
7.权利要求6的化合物,其中R6表示氢、C1-6烷基或C1-6环烷基。
8.权利要求1-7中任一项的化合物,其中Prot表示通过从肽或蛋白的氨基基团(-NH2)形式去除一个氢原子生成的肽衍生原子团,其中所述氨基基团为肽的N端氨基基团、肽的赖氨酸残基侧链氨基基团或肽的谷氨酰胺或天冬酰胺(CONH2)残基的侧链氨基基团。
9.权利要求1-8中任一项的化合物,其中Prot表示生长激素衍生原子团。
10.制备包含性质修饰基团的肽化合物的方法,所述方法包括以下步骤
(a)用性质修饰基团衍生的苯胺或杂芳胺处理衍生自该肽化合物的醛或酮得到亚胺或半缩醛胺,
(b)用适当的还原剂例如NaCNBH3处理该亚胺或半缩醛胺得到仲胺。
11.权利要求10的方法,其中通过高碘酸盐介导氧化含有2-氨基乙醇亚结构的肽化合物制备所述肽衍生醛或酮。
12.权利要求10或11的方法,其中通过高碘酸盐介导氧化与1,3-二氨基-2-丙醇发生酶促转氨反应的肽制备所述肽衍生醛。
13.权利要求10-12中任一项的方法,其中所述性质修饰基团衍生的苯胺或杂芳胺为式
R3-R2-R1-NH2
(III)
其中R1、R2和R3如上定义。
14.权利要求10-12中任一项的方法,其中所述肽衍生醛或酮为式R6-C(=O)-R5-Prot,其中Prot、R5和R6如上定义。
15.式(III)化合物
R3-R2-R1-H2
(III)
其中R1、R2和R3如上定义。
16.权利要求15的化合物在制备与未结合的母体肽相比药理学性质提高的结合肽中的用途。
17.权利要求9的化合物,其用于治疗。
18.一种药物制剂,其包含权利要求9的化合物。
19.治疗可从循环生长激素水平增加获益的疾病的方法,该方法包括给予治疗有效量的权利要求9的化合物。
20.权利要求9的化合物在生产用于治疗可从循环生长激素水平增加获益的疾病的药物中的用途。
全文摘要
用含有性质修饰基团的苯胺或杂芳胺还原氨化肽衍生醛提供新的水解稳定的适用于治疗的蛋白结合物。
文档编号A61K47/48GK101495155SQ200780028704
公开日2009年7月29日 申请日期2007年7月5日 优先权日2006年7月7日
发明者F·Z·多沃尔德 申请人:诺沃-诺迪斯克保健股份有限公司
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