用于药物递送的组合物和方法_3

文档序号:9331628阅读:来源:国知局
[0097] Ph-M-Pi (A)
[0098] 其中,
[0099] 各P表示相同或不同的肽或伪肽,其包含氨基酸序列: Al-Met-A2-Arg-Leu-Arg-A3-A4,其中A1和A4独立地表示半胱氨酸或其类似物或其电子等 排体,A2表示脯氨酸或其类似物或其电子等排体,且A3表示甘氨酸或其类似物或其电子等 排体;
[0100] M是分子平台,和
[0101]h和i是彼此独立地选自1、2、3、4或5的整数。
[0102] A1通常表示选自以下的残基:D或L构型的半胱氨酸(Cys,C)或其衍生物,该衍生 物选自2-氨基-3-巯基丙酸和其S-取代的衍生物;S-乙酰基半胱氨酸或2-氨基-3-(乙 酰基硫基)丙酸;硒基半胱氨酸(Sec,U)或2-氨基-3-(硒基)丙酸;半胱氨醇;3-巯基丙 酸(Mpa);或L或D构型的青霉胺(Pen)。在优选的实施方案中,A1为D-Cys、Pen或D-Pen。
[0103]A2优选地表示选自以下的残基:脯氨酸(Pro,P)或吡咯烷-2-羧酸、高脯氨酸 或2-(2_吡咯烷基)乙酸、3-羟基脯氨酸(3Hyp)、4_羟基脯氨酸(4Hyp)、3-甲基脯氨酸、 3, 4-二氢脯氨酸、3, 4-亚甲基脯氨酸、4-氨基脯氨酸、4-氧代脯氨酸、硫代脯氨酸或噻唑 烷-4-羧酸(Thz)、2_氧代噻唑烷-4-羧酸、吲哚-2-羧酸(Idc)、哌可酸(Pip)或哌啶-2-羧 酸、哌啶酸(Nip)或哌啶-3-羧酸、4-氧代哌可酸、4-羟基哌可酸、氨基-1-环己烷羧酸、脯 氨醇。在优选的实施方案中,A2选自Pro、Pip或Thz。
[0104]A3优选地表示选自以下的残基:甘氨酸(Gly,G)或2-氨基乙酸、肌氨酸(Sar) 或N-甲基甘氨酸(MeGly)、N-乙基甘氨酸(EtGly)、烯丙基甘氨酸(allylGly)或2-氨基 戊-4-烯酸、2-环戊基甘氨酸(Cpg)、2-环己基甘氨酸(Chg)、2,2-二丙基甘氨酸(Dpg)、 2-(3-吲哚基)甘氨酸(111(1617)、2-茚满基甘氨酸(181)、2-新戊基甘氨酸(恥丨61 7)、2-辛 基甘氨酸(0ctGly)、2-炔丙基甘氨酸(Pra)或2-氨基戊-4-炔酸、2-苯基甘氨酸(Phg)、 2_(4_氯苯基)甘氨酸、氮杂甘氨酸(AzGly)或甘氨醇或2-氨基乙醇。在优选的实施方案 中,A3选自Gly和Sar。
[0105]A4优选地表示选自以下的残基:D或L构型的半胱氨酸(Cys,C)或其衍生物,该衍 生物选自2-氨基-3-巯基丙酸和其S-取代的衍生物;S-乙酰基半胱氨酸或2-氨基_3_(乙 酰基硫代)丙酸;硒基半胱氨酸(Sec,U)或2-氨基-3-(硒基)丙酸;半胱氨醇;或L或D 构型的青霉胺(Pen)。在优选的实施方案中,A4选自D-Cys、Pen或D-Pen。
[0106] 在本发明优选的一类多聚体试剂中,P代表式(I')的肽或伪肽:
[0107] (D)-Cys-Met-A2-Arg-Leu-Arg-A3-A4 (I')
[0108] 其中A2、A3和A4如上所定义。
[0109] P基团的具体实例为包含SEQIDN0:1-5中任一个的肽。
[0110] 本发明的多聚体试剂可包含2-10个P基团,其可以是相同或不同的。在优选的实 施方案中,所述多聚体试剂是同源多聚体,即,所有的P基团都是相同的。此外,本发明优选 的多聚体试剂是二聚体或三聚体,更优选为二聚体。本发明确实显示,通过使用二聚体形式 的上述LDLR-结合的肽,该结合能力得到改善且RMT性质得到提高。现有技术无法预期该 结果,因为该受体的天然配体是单体。
[0111] 在一个具体的实施方案中,在本发明的多聚体试剂中,h是1或2而i是1或2。 在更优选的实施方案中,h=i= 1。
[0112] 分子平台M可以是任意适用于药物或兽医领域的化学交联基团。该基团优选地不 具有生物活性和毒性。该分子平台的大小可由本领域技术人员进行调整。M基团的优选实 例是聚赖氨酸平台或多官能有机化合物,例如三(2-氨基乙基)胺。其他M基团为市售可 得的有机化合物。在一个具体的实施方案中,所述分子平台含有至少两个反应官能团,优选 至少三个,从而偶联至少2个肽和至少一种感兴趣的分子。应当注意,感兴趣的分子可被偶 联至肽或该平台。反应官能团的实例包括,例如,胺、酸、硫醇、叠氮化物、炔烃、羰基化合物 或肼。在优选的实施方案中,所述分子平台是聚赖氨酸基团,优选包含2-10个赖氨酸。具 体的实例是二赖氨酸或含有相同数量的赖氨酸残基作为肽P的聚赖氨酸。所述肽可通过与 该平台的反应能团的共价键直接偶联至该平台,或通过间隔基偶联至该平台,所述间隔基 可由例如甘氨酸或一系列甘氨酸、PEG分子或氨基己酸组成。
[0113] 多聚体试剂的具体且优选的实例是下式分子:
[0114]
[0115] 其中"SEQIDNO:1-5"是指包含选自SEQIDNO: 1-5中任一个序列的肽。应理 解,上述式中的肽可包含如上所定义的式Al-Met-A2-Arg-Leu-Arg-A3_A4的任意序列。
[0116] 本申请所获得的结果表明,本发明的肽和多聚体对LDLR具有增加的亲和力。具 体地,相比于参考化合物,SEQIDN0:1-5的肽表现出极高的亲和力,如表1(实施例II)所 示。此外,本发明令人惊讶地表明,多聚体试剂呈现出增加的受体亲和力和高靶向组织(例 如脑)的能力。更具体地,包含2个如上所定义的HDLR-结合肽的二聚体试剂具有极高地 靶向组织(例如脑)的能力。
[0117] 考虑到小尺寸的肽(上述肽含有8个氨基酸),这些结果更加显著,这构成了其在 工业用途中的另一优势。
[0118] 如上所述,本发明的肽或伪肽或多聚体可包括肽、非肽和/或修饰的肽键。在优选 的实施方案中,所述肽或伪肽包含至少一个拟肽键(peptidomimeticbond),其优选地选自 亚甲基(-CH2_)或亚膦酸根(_P02_)、仲胺(-NH-)或氧基(-0_)、a-氮杂肽、a-烷基肽、 N-烷基肽、膦酰胺酯(phosphonamidate)、缩肽、羟基亚甲基、羟基乙稀、二羟基乙稀、羟基 乙胺、逆反肽(retro-inversopeptide)、亚甲氧基、酮亚甲基(cetomethylene)、酯、次膦酸 酯、次膦酸、膦酰胺和卡巴类似物(carbaanalogue)。
[0119] 此外,在一个具体的实施方案中,本发明的肽或伪肽包含分别被酰化或酰胺化或 酯化所保护的N-端和/或C-端官能团。
[0120] 本发明的肽或伪肽可用本领域技术人员所知的任意技术进行合成(化学、生物或 基因合成等)。它们可按原样保存或在感兴趣的物质或任意可接受的赋形剂存在下进行配 制。
[0121] 对于化学合成,使用了商品仪器,其可掺入天然和非天然氨基酸,例如D对映异构 体和具有不同于天然类似体的疏水性和空间位阻的侧链的残基(所谓的外来,g卩,非编码 氨基酸),或含有一或多个拟肽键的肽序列,所述拟肽键尤其包括亚甲基(-CH2_)或亚膦酸 根(_P〇2_)、仲胺(-NH-)或氧基(-0-)或N-烷基肽。
[0122] 在合成过程中,有可能引入各种化学修饰,例如,将脂质(或磷脂)衍生物或脂质 体或纳米颗粒的组成置于N端或C端位置或置于侧链上,使能够将本发明的肽或伪肽并入 类脂膜,例如由一或多个磷脂层或磷脂双层组成的脂质体的类脂膜,或纳米颗粒的类脂膜。
[0123] 本发明的肽或其蛋白部分,还可获自编码所述肽或其蛋白部分的核酸序列。本发 明还涉及核酸分子,其包含编码例如上文所定义的肽的核酸序列或由所述核酸序列所组 成。更具体地,本发明涉及核酸分子,其包含至少一个编码通式(I)的肽的序列。这些核酸 序列可以是DNA或RNA,并且可以与对照序列组合,和/或插入到生物表达载体中。
[0124] 所用的生物表达载体是根据其转染的宿主进行选择的。它可以是,例如,质粒、粘 粒、病毒等。本发明尤其涉及这些可用于在宿主细胞中产生本发明肽或其蛋白部分的核酸 和生物表达载体。这些生物表达载体可用本领域技术人员熟知的分子生物学和基因工程技 术进行制备且所述肽可用本领域技术人员熟知的分子生物学和基因工程技术产生或表达 于宿主。
[0125] 本发明的另一方面涉及例如上文所定义的肽或伪肽或多聚体作为在运输/输送 感兴趣的治疗分子,或成像或诊断剂,或任何其他分子的载体中的用途。
[0126] 本发明还涉及例如上文所定义的肽或伪肽或多聚体在制备能够穿过表达LDLR的 健康或病理的组织的细胞膜,且尤其是穿过生理屏障BBB/BSCB和BRB的药物中的用途。
[0127] 本发明还涉及使得或改善分子穿过表达LDLR的健康或病理(例如,癌细胞)的组 织(例如肝、肾上腺或肠)的细胞膜,尤其是穿过生理屏障BBB/BSCB和BRB的方法,其包括 将分子偶联至本发明的肽或伪肽或多聚体。
[0128] 本发明还涉及具有下式(II)的接合化合物:
[0129] PxDy(II)
[0130] 其中P表示肽或伪肽,其包含SEQIDNO: 1-5中任一个的氨基酸序列,D表示活性 物质或感兴趣的物质,且x和y是1至5的整数。在一个具体的实施方案中,x和y等于1、 x大于y或y大于x。
[0131] 本发明还涉及下式(III)的接合化合物:
[0132] VxSzDy(III)
[0133] 其中V表示本发明的肽或伪肽或多聚体,S表示间隔基,D表示活性物质或感兴趣 的物质,x是1至5的整数和y和z是1至10的整数。在一个具体的实施方案中,x=z= y= 1 或x=z>y或y=z>x或z>x>y。
[0134] 活性物质或感兴趣物质可以是感兴趣的任意制药分子,尤其是治疗、诊断或医学 成像试剂,或分子探针。它具体地可以是感兴趣的任何生物学化学个体,例如化学小分子 (抗生素、抗病毒剂、免疫调节剂、抗肿瘤药、抗炎药等)、肽或多肽(例如神经肽、激素)、蛋 白(酶,尤其是溶酶体、激素、细胞因子、载脂蛋白、生长因子、抗原、抗体或抗体的一部分)、 核酸(核糖核酸、siRNA、miRNA或人、病毒、动物、真核生物或原核生物的脱氧核糖核酸、植 物或合成来源等等,其大小范围可以为从单一寡核苷酸的大小至基因组或基因组片段的大 小)、病毒基因组或质粒、核酶、标记物或示踪物。通常,"感兴趣的物质"可以是任意药物活 性成分,无论是化学、生物化学、天然或合成的化合物。表述"化学小分子"是指最大分子量 为1000道尔顿的感兴趣的药学分子,通常为300道尔顿至700道尔顿。
[0135] 在本发明的接合化合物中,考虑到化学性质、位阻和所连接的活性物质和肽或伪 肽的数目,不同部分之间的偶联可通过任意可接受的结合方式进行。因此,偶联可在生理 介质或在细胞内通过一或多个裂解或未裂解的共价键、离子键、氢键、疏水键或范德华键实 现。此外,若需要经由S,D可在以下位点与V或P偶联:在各种反应基团(尤其是V的一或 多个N末端和/或C末端)和/或在由构成V的天然或非天然氨基酸侧链所化学引入或携 带的一或多个反应基团。
[0136] 偶联可在肽或伪肽的任意位点进行,其中官能团(例如-oh、-sh、-co2h、-nh2、_so3h 、-^43、-从^、-?0211、马来酰亚胺酯或琥珀酰亚胺酯)是天然存在的或已被引入。因此, 感兴趣的治疗分子或诊断(或医学成像)试剂或任何其他分子(例如分子探针)可通过共 价键,在N末端或C末端或在这个肽序列的天然或非天然氨基酸侧链所携带的反应基团上 连接(偶联)至该肽或伪肽载体。
[0137] 类似地,偶联可在活性物质或感兴趣物质(感兴趣的治疗分子、诊断或医学成像 剂、任意其他分子,例如分子探针)的任意位点进行,其中,例如官能团(例如-〇h、-sh、-co2 11、-见12、-50311、-^43、-从^、-?0211、马来酰亚胺或琥珀酰亚胺酯)是天然存在的或已被引 入。
[0138] 这种偶联化学还适用于将肽或药物偶联至上述分子平台。
[0139] 优选地,该相互作用是足够稳固的,使得所述肽在到达作用位点前无法脱离该活 性物质。出于这一原因,本发明优选的偶联是共价偶联,但也可使用非共价偶联。可将感兴 趣的物质在以下位点直接偶联至肽(直接连接合成):在一个末端(N端或C端)或在该序 列的一种组成性氨基酸的侧链,或在所引入的任意官能团的多聚体。还可将感兴趣的物质 在以下位点通过连接基团或间隔基偶联:在所述肽的一个末端,或在所述序列的一个组成 性氨基酸的侧链(图1)。需要或不需要间隔基的共价化学偶联方式包括那些选自含有烷 基、芳基、PEG或肽基团的双或多官能剂经酯、醛或烷基酸或芳基酸、酸酐、巯基或羧基、衍生 自溴化氰或氯化氰、羰二咪唑、琥珀酰亚胺酯、磺酸卤化物、马来酰亚胺、叠氮化物、异硫氰 酸酯、炔烃的基团的共价化学偶联。
[0140] 在这一方面,本发明还涉及制备例如上文所定义的接合化合物的方法,其特征在 于,该方法包括以下步骤:肽或伪肽或多聚体和物质D的偶联,若需要经由S,优选通过化 学、生物化学或酶促途径,或通过基因工程。
[0141] 本发明还涉及药物组合物,其特征在于,其包含至少一种例如上文所定义的接合 化合物和一种或多种药学上可接受的赋形剂。
[0142] 本发明还涉及诊断性组合物,其特征在于,其包含组成例如上文所定义的接合化 合物的诊断或医学成像剂。
[0143] 所述缀合物可以任意药学上可接受的盐的形式使用。表述"药学上可接受的盐"是 指,例如且非限制性地为药学上可接受的碱或酸加成盐、水合物、酯、溶剂合物、前体、代谢 物或立体异构体、所述载体或载有至少一种感兴趣物质的缀合物。
[0144] 表述"药学上可接受的盐"是指无毒的盐,其通常可通过将游离碱与合适的有机 或无机酸反应进行制备。这些盐保留了游离碱的生物学效应和性质。这些盐的代表性实 例包括水溶性和水不溶性盐,例如乙酸盐、N-甲基葡糖胺铵盐、氨芪磺酸盐(4, 4-二氨基 芪-2, 2' -二磺酸盐)、苯磺酸盐、苯甲酸盐、碳酸氢盐、硫酸氢盐、酒石酸氢盐、硼酸盐、氢 溴酸盐、溴化物、丁酸盐(buryrates)、樟脑磺酸盐、碳酸盐、盐酸盐、氯化物、柠檬酸盐、克 拉维酸盐、二氯水合物、二磷酸盐、依地酸盐、依地酸钙、乙二磺酸盐、丙酸酯十二烷基硫酸 盐、乙磺酸盐、延胡索酸盐、葡庚糖酸盐、葡糖酸盐、谷氨酸盐、羟乙酰基对氨苯基砷酸盐 (glycolylarsanylates)、六氟磷酸盐、己基间苯二酸酸盐(hexylresorcinates)、哈胺、轻 基萘甲酸盐、碘化物、异硫代硫酸盐、乳酸盐、乳糖酸盐、月桂酸盐、苹果酸盐、马来酸盐、扁 桃酸盐、甲磺酸盐、甲基溴化物、甲基硝酸盐、甲基硫酸盐、粘酸盐、萘磺酸盐、硝酸盐、3-羟 基-2-萘甲酸盐、油酸盐、草酸盐、棕榈酸盐、双羟萘酸盐(1,1-亚甲基-双-2-羟基-3-萘 甲酸酯或emboate)、泛酸盐、磷酸、苦味酸盐、聚半乳糖醛酸盐、丙酸盐、对甲苯磺酸盐、水杨 酸盐、硬脂酸盐、碱式醋酸盐、琥珀酸盐、硫酸盐、磺基水杨酸盐、舒拉酸盐(suramates)、鞣 酸盐、酒石酸盐、8-氯茶碱盐、甲苯磺酸盐、三乙基碘、三氟乙酸盐和戊酸盐。
[0145] 本发明的组合物有利地包含药学上可接受的载体或赋形剂。所述药学上可接受 的载体可根据各个给药方式选出通常所用的载体。根据所设定的给药方式,所述化合物可 以是固体、半固体或液体形式。对于固体组合物,例如片剂、丸剂、粉剂,或分散的或包含在 明胶胶囊中的颗粒剂,所述活性物质可与以下组合:a)稀释剂,例如乳糖、葡萄糖、蔗糖、甘 露醇、山梨醇、纤维素和/或甘氨酸;b)润滑剂,例如二氧化硅、滑石、硬脂酸、其镁盐或钙盐 和/或聚乙二醇;c)粘合剂,例如硅酸镁和硅酸铝、淀粉糊、明胶、黄蓍胶、甲基纤维素、羧甲 基纤维素钠和/或聚乙烯吡咯烷酮;d)崩解剂,例如淀粉、琼脂、海藻酸或其钠盐,或泡腾合 剂;和/或d)吸收剂、染料、调味剂和甜味剂。所述赋形剂可以是,例如,甘露醇、乳糖、淀粉、 硬脂酸镁、糖精钠、滑石、纤维素、葡萄糖、蔗糖、碳酸镁和药物制品的类似物。对于半固体组 合物,例如栓剂,所述赋形剂可以是,例如,乳液或油状混悬液或基于聚烷二醇,例如聚丙二 醇。液体组合物,尤其是注射物或包含在软胶囊中的那些,可通过以下进行制备,例如,将活 性物质溶解、分散等于药学纯的溶剂中,例如水、生理盐水溶液、葡萄糖水溶液、甘油、乙醇、 油及其类似物。
[0146] 可将本发明组合物或缀合物通过任意合适的途径进行给药,且非限制性地,例如, 胃肠外给药途径,例如,胃肠外给药可皮下、静脉、肌内途径注射的剂型;口服途径(或经 口),例如,口服给药包衣或未包衣片剂、明胶胶囊、粉剂、丹剂、混悬液或口服溶液剂型(该 口服给药形式可以是立即释放剂型或缓释剂型或延长释放剂型);直肠途径,例如,直肠给 药栓剂剂型;局部途径,尤其是经皮途径,例如,局部给药贴剂、香膏剂或凝胶剂型;鼻内途 径,例如,鼻内给药气雾剂和喷雾剂剂型;经舌途径;或眼内途径。
[0147] 该药物组合物通常包含有效量的本发明肽或伪肽或缀合物。本文所述的"治疗有 效量"是指对于给定病症和给药方案,能提供治疗效果的剂量。通常,施用平均剂量的活性 物质以明显改善与疾病或病理状态有关的一些症状。例如,在治疗脑癌或其他组织癌症、 CNS病症、损伤或障碍时,降低、预防、延迟、消除或停止所述疾病或障碍的一个病因或症状 的活性物质的剂量是治疗有效的。
[0148] "治疗有效量"的活性物质不一定会治愈疾病或障碍,但是能提供对这一疾病或障 碍的治疗,使延迟、阻止或预防其表征,或减退其症状,或修改其症状或例如使症状没那么 严重,或加速患者恢复。
[0149] 应理解,个人的"治疗有效量"尤其取决于各种因素,包括活性物质的活性/效力、 给药时间、给药途径、其消除速率及其代谢、药物组合/相互作用和以预防或治疗为主所治 疗的疾病(或障碍)的严重性,以及患者的年龄、体重、总体健康状况、性别和/或饮食。
[0150] 依据所偶联的物质,本发明的缀合物和组合物可用于治疗、预防、诊断或成像各种 病症,尤其是影响CNS或眼的病症、感染性病症或癌症、炎性
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