专利名称：胸腺素α1活性片段环肽类似物及其聚乙二醇化衍生物的制作方法
技术领域：
本发明涉及天然或非天然氨基酸取代的胸腺素a I活性片段和环肽类似物，及其聚乙二醇化衍生物，及其制备方法，含他们的药物组合物及其在治疗或者预防与免疫缺陷、免疫功能低下等有关疾病当中的用途。
背景技术：
胸腺素a I (T a I)是一种重要的多肽类免疫调节因子，具有显著的增强免疫功能的作用是一种针对T淋巴细胞的免疫增强剂，能促进T细胞的成熟和分化，并且促使成熟的淋巴细胞分泌多种淋巴因子(如白介素一 2和Y —干扰素等)还能促进白介素一 2受体的生成。Tal由28个氨基酸残基组成，分子量3108，等电点4. 2，N-端为乙酰化结构，其氨基酸序列如下Ac — Ser — Asp — Ala — Ala — Val — Asp — Thr — Ser — Ser — Glu — Ile —Thr — Thr — Lys — Asp — Leu — Lys — Glu — Lys — Lys — Glu — Val — Val — Glu —Glu — Ala — Glu — Asp — OH近年来，T a I的研究主要集中于临床应用，关于其构效关系的研究报道不多。1980年，Wong等合成T a i和desAc_T a I1,通过体外的硫唑嘌呤抑制E-玫瑰花结形成试验显示它们的活性与天然T a i相当，说明T a i的N-端乙酰化与否对其活性无影响。除Frasca等报道TaJA N-端片段1-14能在成年大鼠￠-18月)体内促进IL-2受体表达，增强辅助性T细胞的活性外，其它研究表明T a i的N-端片段基本上无活性，C-端部分片段具有较好的活性。Abiko等用体外的E-玫瑰花结形成试验证实T a i的某些C-端片段具有部分活性=Ta I (100%) ,14-28(9. 83%)，19-28(1.04%)。Felix等用体内的免疫抑制小鼠试验证实N-端片段1-4、4-10、1-10和1-14基本无活性；C-端片段15-28和18-28与T a i活性相当；21-28 (75%), 23-28 (50%)和25-28 (50%)具有部分活性。Ciaredelli等用体外的混合淋巴细胞增殖试验(MLC)证实T a i的C-端20-26、25-27及25-28具有约90%活性。Ho等报道C-端片段13-19与T a i在体外具有相同的促脐带血T淋巴细胞分化成熟的活性，20-25和20-28具有部分活性。Ciaredelli等用体外的硫唑呤抑制E-玫瑰花结形成试验发现C-端17-28区域部分片段有较好的活性。Grottesi等通过圆二色谱(CD)和2D-NMR对T a i在溶液中的构象进行了研究，结果表明Ta工在水溶液中并不形成优势的二级构象，但在疏水环境中能形成一定的二级结构。在40%的三氟乙醇(TFE)水溶液中，Val5和Glu8之间形成￠-转角，Lys17和Glu24之间形成a-螺旋。由于Ta1受体结构还尚未被发现，Grottesi等推测Ta1与淋巴细胞的作用机制可能是T a i首先通过极性氨基酸残基与细胞膜形成静电作用，然后诱导Lys17至Glu24之间序列形成a -螺旋结构并嵌入细胞膜，进而与IL-2受体跨膜区发生静电作用。这一作用模型有助于解释T a i与IL-2在生物活性中的协同作用。病毒性乙型肝炎和丙型肝炎可以导致肝硬化引起肝癌，全球目前有3. 5亿乙型肝炎病毒携带者和I. 5亿丙型肝炎携带者。我国是乙肝大国，有I. 2亿以上的乙型肝炎携带者，有三千万以上的乙型肝炎患者，化学合成的T a工(日达仙)已于1996年首先在中国上市，单独使用或与a-干扰素联合使用治疗慢性乙型肝炎。日达仙在治疗乙型肝炎方面的疗效等同于或好于现有处方药品。日达仙对于许多其它疾病(如丙型肝炎、非小细胞肺癌、黑色素瘤和艾滋病等)都有一定的疗效。另外，日达仙还可作为疫苗辅助药，来加强流感疫苗和乙型肝炎疫苗的免疫效果。目前，日达仙正在美国进行治疗HCV的3期临床试验和治疗肝癌的2期临床试验，治疗HBV的3期临床试验正在日本进行，治疗恶性黑色素瘤的2期临床试验正在欧洲进行。由此可见，研究T a I及其类似物，寻找更高效的免疫增强剂和抗病毒药具有良好的前景。目前临床使用的TaI (日达仙)为化学合成品，价格昂贵、用药剂量大、周期长，因此进行构效关系研究发现更好的类似物有较好的应用前景。与其它肽类药物一样，T a I具有诸如半衰期短、在体内易被降解等缺点，因此设计活性高、抗体内降解的Ta I类似物具有十分重要的意义。
发明内容
本发明人及其所在实验室研究现已发现Ta I及其衍生物具有良好的预防或治疗免疫缺陷、免疫功能低下有关疾病的生物活性，它们与聚乙二醇形成的衍生物在能够保持 活性的同时，延长了如下(I )、( IV)、( vn)、(wo组的化合物在体内代谢的半衰期，从而降低了如下(I )、( IV)、( vn)、(珊)组的化合物的用量并且延长了其在体内作用时间。具体的，本发明涉及如下所示的Ta I活性片段衍生物及其立体异构体。本发明的一个方面涉及如下所述的四肽至十一肽衍生物及其立体异构体，其为(I)组的化合物Xj-Yj-Yg-X2Xj-Xg-Yj-Yg-X3X1-X2-X3-Y1-Y2-X4X1-X2-Y1-Y2-X3-X4X1-X2-X3-Y1-Y2-X4-X5X1-X2-Y1-Y2-X3-X4-Y3X1-X2-X3-Y1-Y2-X4-X5-Y3X1-X2-Y1-Y2-X3-X4-Y3-X5X1-X2-X3-Y1-Y2-X4-X5-Y3-X6
X1-X2-Y1-Y2-X3-X4-Y3-X5-Y4X1-X2-X3-Y1-Y2-X4-X5-Y3-X6-Y4X1-X2-X3-X4-Y1-Y2-X5X1-X2-X3-X4-X5-Y1-Y2-X6
X1-X2-X3-X4-X5-X6-Y1-Y2-X7X1-X2-Y1-Y2-X4-X5-X6-Y3-Y4-X7X1-X2-X3-Y1-Y2-X4-X5-X6-Y3-Y4-X7 ( I )
其中，XpHXpXpXeA独立地为L-或D-型的天然或非天然的碱性、酸性或芳香性氨基酸及其衍生物，所述碱性氨基酸选自Arg、Lys、Glu、Cys、His、Trp、Mob、Nal、Pya、Phe (X)、和Phg (X)，其中X为氢、卤素、硝基、羧基、或Cl - C4烷基任选的单取代或者二取代，取代基选自 H、4-F、3-F、2-F、4-C1、2-C1、4-Br、2-Br、3-Br、2、5-2C1、4_F、3-C1、3_N02 ；酸性氨基酸选自Asp、Glu、His、Tyr、Trp、Mob、Nal、Pya、和Phg (X)，其中X为氢、卤素、硝基、羧基、或Cl - C4烷基任选的单取代或者二取代，取代基选自H、4-F、3-F、2-F、4-C1、2-C1、4-Br、2-Br、3-Br、2、5-2C1、4-F、3-C1、3_N02 ；Y1, Y2、Y3、Y4独立的为L-或D-型的天然或非天然中性、亲脂性或者芳香性氨基酸及其衍生物，选自 Gly、Ala、3 -Ala、GABA、Val、Leu、lie、Pro、His、Tyr、Trp、Mob、Nal、Pya、Phe (X)、Phg (X)，其中X为氢、卤素、硝基、羧基、或Cl 一 C4烷基任选的单取代或者二取代，取代基选自 H、4-F、3-F、2-F、4-C1、2-C1、4-Br、2-Br、3-Br、2、5-2C1、4_F、3-C1、3_N02。本发明的另一个方面涉及如下所述的四肽至十一肽衍生物及其立体异构体，其中上述(I)组中的化合物中任意位点的氨基经过PEG修饰，成为如下的(II)组所示的化合物，其中所述氨基包括N —端氨基和氨基酸侧链氨基[PE G-X-(CH2)mCO-NH] Z-X1-Y1-Y2-X2[PE G-X-(CH2)mCO-NH] Z-X1-X2-Y1-Y2-X3[PE G-X-(CH2)mCO-NH] Z-X1-X2-X3-Y1-Y2-X4[PE G-X-(CH2)mCO-NH] Z-X1-X2-Y1-Y2-X3-X4[PE G-X-(CH2)mCO-NH] Z-X1-X2-X3-Y1-Y2-X4-X5[PEG-X- (CH2) MC0_NH] Z-X1-X2-Y1-Y2-X3-X4-Y3[PEG-X- (CH2) MC0_NH] Z-X1-X2-X3-Y1-Y2-X4-X5-Y3[PEG-X- (CH2) MC0_NH] Z-X1-X2-YrY2-X3-X4-Y3-X5[PEG-X- (CH2) MC0_NH] Z-X1-X2-X3-Y1-Y2-X4-X5-Y3-X6[PEG-X- (CH2) mC0-NH] Z-X1-X2-YrY2-X3-X4-Y3-X5-Y4
[PEG-X- (CH2) mC0-NH] Z-X1-X2-X3-Y1-Y2-X4-X5-Y3-X6-Y4[PEG-X- (CH2) MC0_NH] Z-X1-X2-X3-X4-Y1-Y2-X5[PEG-X- (CH2) MC0_NH] Z-X1-X2-X3-X4-X5-YrY2-X6[PEG-X- (CH2) MC0_NH] Z-X1-X2-X3-X4-X5-X6-Y1-Y2-X7[PEG-X- (CH2) MC0_NH] Z-X1-X2-YrY2-X4-X5-X6-Y3-Y4-X7[PEG-X-(CH2)mCO-NH] Z-X1-X2-X3-Y1-Y2-X4-X5-X6-YS-YfX7 ( II )其中PEG 表示R0(CH2CH2O)n — CH2CH2, R=H 或 C 和 CH3,其中 n = 5 — 1000 ；X =0、NH 或 NHC0;m = 0-6 ;Z=1_3、X” X2、X3、X4、X5、X6、X7，Y1, Y2, Y3, Y4 的定义如上述所示。本发明的又一个方面涉及如下所述的四肽至十一肽衍生物及其立体异构体，其中(I)组化合物的任意位点的羧基经PEG共价修饰为如下所示的(III)组的化合物,其中所述羧基包括C 一端羧基，天冬氨酸和谷氨酸侧链羧基[PEG-X-CO] Z-X1-Y1-Y2-X2
[PEG-X-CO] Z-X1-X2-Y1-Y2-X3[PEG-X-CO] Z-X1-X2-X3-Y1-Y2-X4[PEG-X-CO] Z-X1-X2-Y1-Y2-X3-X4[PEG-X-CO] Z-X1-X2-X3-Y1-Y2-X4-X5[PEG-X-CO] Z-X1-X2-Y1-Y2-X3-X4-Y3[PEG-X-CO] Z-X1-X2-X3-Y1-Y2-X4-X5-Y3[PEG-X-CO] Z-X1-X2-Y1-Y2-X3-X4-Y3-X5[PEG-X-CO] z_Xj -Xg-X3-Y1 -Yg-X4-X5-Y3-X6 [PEG-X-CO] Z-X1-X2-Y1-Y2-X3-X4-Y3-X5-Y4[PEG-X-CO] z_X1_X2_X3_Y1_Y2_X4_X5_Y3_X6_Y4[PEG-X-CO] Z-X1-X2-X3-X4-Y1-Y2-X5
[PEG-X-CO] z_X1_X2_X3_X4_X5_Y1_Y2_X6[PEG-X-CO] z_Xj -Xg-X3-X4-X5-Xg-Y1 _Y2_X7[PEG-X-CO] Z-X1-X2-Y1-Y2-X4-X5-X6-Y3-Y4-X7[PEG-X-CO] Z-X1-X2-X3-Y1-Y2-X4-X5-X6-YS-YfX7 (III)其中X1' X2、Y1,Y2a3>X4, X5、X6、X7, Y1J2' Y3、Y4 的定义如前述所示，X=O 或 NH，Z =I — 3。本发明的又一个方面涉及如下所述的四肽至十一肽衍生物及其立体异构体，其中在(I)组化合物所示肽序列中任意位置，包括N端和C端以及肽片段中引入半胱氨酸，形成如下所示的(IV)组的化合物Cy S-X1-Y1-Yg-X2Cys-XfX2-Y1-Y2-X3Cys-X1-X2-X3-Y1-Y2-X4Cys-X1-X2-Y1-Y2-X3-X4Cys-X1-X2-X3-Y1-Y2-X4-X5Cys-X1-X2-Y1-Y2-X3-X4-Y3Cy s—X1—X2—X3—Y1—Y2—X4—Xg-Y3Cys-X1-X2-Y1-Y2-X3-X4-Y3-X5Cys_X「X2_X3_Y「Y2_X4_X5_Y3_X6Cys-X1-X2-Y1-Y2-X3-X4-Y3-X5-Y4Cys_X「X2_X3_Y「Y2_X4_X5_Y3_X6_Y4Cys-X1-X2-X3-X4-Y1-Y2-X5Cys-X1-X2-X3-X4-X5-Y1-Y2-X6Cys-X1-X2-X3-X4-X5-X6-Y1-Y2-X7
Cys-X1-X2-Y1-Y2-X4-X5-X6-Y3-Y4-X7Cys-X1-X2-X3-Y1-Y2-X4-X5-X6-Y3-Y4-X7 (IV)本发明的又一个方面涉及如下所述的四肽至十一肽衍生物及其立体异构体，其进一步将所述(IV)组的化合物经选自PEG-MAL、PEG-VS和PEG-IODS的方法修饰后形成如下所示的(V)组的化合物，其中PEG可以为链状、星状、环状、多臂型结构
PEG-M-Cys-X1-Y1-Y2-X2PEG-M-Cys-X1-X2-Y1-Y2-X3PEG-M-Cys-X1-X2-X3-Y1-Y2-X4PEG-M-Cys-X1-X2-Y1-Y2-X3-X4PEG-M-Cy s_X1_X2_X3_Y1_Y2_X4_X5PEG-M-Cys-X1-X2-Y1-Y2-X3-X4-Y3PEG-M-Cy s_X1_X2_X3_Y1_Y2_X4_X5_Y3
PEG-M-Cy s_X1_X2_Y1_Y2_X3_X4_Y3_X5PEG-M-Cy s_X1_X2_X3_Y1_Y2_X4_X5_Y3_X6PEG-M-Cy s_X1_X2_Y1_Y2_X3_X4_Y3_X5_Y4PEG-M-Cy s—X1-X2-X3-Y1-Y2-X4-X5-Y3-X6-Y4PEG-M-Cy S-X1-X2-X3-X4-Y1-Y2-X5PEG-M-Cy s_X1_X2_X3_X4_X5_Y1_Y2_X6PEG-M-Cy s_X1_X2_X3_X4_X5_X6_Y1_Y2_X7PEG-M-Cy s_X1_X2_Y1_Y2_X4_X5_X6_Y3_Y4_X7PEG-M-Cys-X1-X2-X3-Y1-Y2-X4-X5-X6-Y3-Y4-X7 (V)，其中
权利要求
1.肽衍生物及其立体异构体，其为以下结构的化合物 环(CL KEVVE)o
2.选自权利要求I所述的肽衍生物及其立体异构体的任一化合物及其任意组合用于制备治疗和/或预防免疫缺陷、免疫功能低下相关疾病的药物的用途。
3.选自权利要求I所述的肽衍生物及其立体异构体的任一化合物及其任意组合用于制备保健品及化妆品的用途。
全文摘要
本发明涉及一类含有天然或者非天然氨基酸取代的胸腺素α1活性片段的环肽类衍生物，其制备方法，含他们的药物组合物，及它们在治疗或预防免疫缺陷、免疫功能低下等相关疾病的药物。
文档编号A61K8/64GK102746385SQ20121024119
公开日2012年10月24日 申请日期2004年12月1日 优先权日2004年12月1日
发明者刘克良, 吴萍, 梁远军, 王良友, 蒋志龙, 许笑宇, 韩寒 申请人:中国人民解放军军事医学科学院毒物药物研究所