專利名稱：基于酯的肽前藥的制作方法
基于酯的肽前藥
背景技術(shù)：
基于肽的藥物是作用持續(xù)時間較短并且治療指數(shù)可變的高效藥物。本公開涉及基 于肽的前藥，其中該前藥的衍生物被設計為延緩藥物起效和延長藥物的半衰期。延緩起效 的優(yōu)勢在于，其允許前藥在其活化前全身地分布。因此，前藥的給藥消除了給藥時峰活性所 導致的并發(fā)癥，并且增加了母體藥物的治療指數(shù)。肽及蛋白激動劑的受體識別和隨后加工是許多基于肽和蛋白的藥物降解的主要 途徑。因此，肽藥物與其受體的結(jié)合會導致生物刺激，但是也會通過肽或蛋白的酶促降解而 啟動肽/蛋白誘導的藥效的隨后失活。根據(jù)本公開，能夠基于抑制相應受體識別前藥而制 備前藥來延長肽或蛋白的生物半衰期。本文所公開的前藥最終被化學轉(zhuǎn)化為能夠被受體識別的結(jié)構(gòu)，其中這種化學轉(zhuǎn)化 的速度決定了體內(nèi)生物作用的起效時間和持續(xù)時間。本申請所公開的分子設計取決于不依 賴于另外的化學添加劑或酶的分子內(nèi)化學反應。當脂肪族羥基能夠被容納于活性位點，并 且當化學修飾的衍生物產(chǎn)生活性不好的肽時，前藥化學廣泛應用于基于肽和蛋白的藥物。 描述這一點的具體實例是在絲氨酸蛋白酶家族中的活性位點絲氨酸處可逆的絲氨酸酯的 形成。胰島素是神奇的肽激素。其表現(xiàn)出降低幾乎全部形式的糖尿病中葡萄糖的空前的 能力。不幸的是，胰島素的藥理學不是葡萄糖敏感性的，因此其能夠過度地作用從而導致威 脅生命的低血糖。不一致的藥理學是胰島素療法的標志，從而其非常難以將血糖正?；?不引起低血糖。而且，天然胰島素作用持續(xù)時間短并且要求修飾以使得其適合用于控制基 礎葡萄糖。確立的延緩胰島素起效的方法包括溶解性降低和白蛋白結(jié)合。前藥化學提供了 在從給藥位點清除和高定義濃度下在血漿中平衡后精確地控制胰島素起效和和持續(xù)時間 的機會。詳述了胰島素結(jié)構(gòu)功能關(guān)系的研究的豐富歷史指出了能夠成功應用前藥化學的 氨基酸位置。胰島素是雙鏈異源二聚體，其通過酶促加工以生物合成的方式衍生自低效單 鏈胰島素原前體。人胰島素由通過二硫鍵結(jié)合在一起的兩條肽鏈(“A鏈”(SEQ ID NO 613) 和“B鏈”(SEQ ID NO :614))組成，并且總共具有51個氨基酸。B鏈的C-末端區(qū)和A-鏈 的兩個末端在三維結(jié)構(gòu)中結(jié)合在一起，從而組裝成與胰島素受體高親和力結(jié)合的位點。在 這個活性位點區(qū)域的多個位置處能夠容納羥基的選擇性插入，而不損失效力。這些活性位 點羥基與特異性二肽的化學酯化會明顯地降低活性，并且充當合適的前藥。前胰高血糖素原(pre-proglucagon)是158個氨基酸的前體多肽，其在不同組織 中加工，形成許多不同的胰高血糖素原(proglucagon)衍生的肽，包括胰高血糖素、胰高血 糖素樣肽-I(GLP-I)、胰高血糖素樣肽-2 (GLP-2)和泌酸調(diào)節(jié)肽(OXM)，它們參與各種各 樣的生理功能，不但包括食物攝取的調(diào)節(jié)，而且包括葡萄糖體內(nèi)穩(wěn)態(tài)、胰島素分泌、胃排空 和腸生長。胰高血糖素是29個氨基酸的肽(SEQ ID NO :612)，其對應于前胰高血糖素原 的氨基酸33-61 ；而GLP-I作為37個氨基酸肽而產(chǎn)生，其對應于前胰高血糖素原的氨基酸 72-108。GLP-I (7-36)酰胺(SEQ ID NO 602 ；C 末端為精氨酸酰胺)或 GLP_1(7_37)酸(SEQ
18ID NO 601 ；C末端為甘氨酸)是GLP-I生物強效形式，這在GLP-I受體上表現(xiàn)出基本上等 同的活性。胰高血糖素是用于嚴重低血糖急救治療的拯救生命的藥物。泌酸調(diào)節(jié)肽據(jù)報道具 有抑制食欲和減輕體重的藥理作用。GLP-I樣激動劑的臨床研究證明，這一家族的肽對于 治療II型糖尿病是有效的。另外，其由于其葡萄糖依賴性作用而本質(zhì)上比胰島素療法更安 全，從而消除低血糖風險。結(jié)構(gòu)活性關(guān)系研究證實，這三種肽(胰高血糖素、GLP-I和泌酸 調(diào)節(jié)肽)中每一種的N末端組氨酸對于完全的作用特別重要，并且N-末端延伸的形式嚴重 地降低了生物功效。與這三種肽的治療用途有關(guān)的一個劣勢在于，它們在血漿中極短的半衰期(約2 分鐘)。因此，為了獲得合理的血糖控制，需要連續(xù)給予天然胰高血糖素相關(guān)的類似物肽， 達延長的時間段。短半衰期源自通過二肽基肽酶IV(DPP-IV)的快速降解，該二肽基肽酶 IV在第二和第三個氨基酸之間進行切割。這種切割不但使天然肽失活，而且在胰高血糖素 和GLP-I的情況下，縮短的形式是它們各自受體的功能性拮抗劑。因此，亟需胰高血糖素、 GLP-I和泌酸調(diào)節(jié)肽及相關(guān)肽的較長作用的變體以實現(xiàn)這些藥物作用機制的完全治療潛 力。發(fā)明概述根據(jù)一實施方案，通過使二肽經(jīng)由酯鍵共價連接至生物活性多肽來制備生物活性 多肽的前藥衍生物。在一實施方案中，在干擾生物活性多肽與其相應受體或輔因子相互作 用的能力的位置，將二肽共價結(jié)合至生物活性多肽。隨后在生理條件和不存在酶促活性的 條件下，除去二肽來恢復多肽的完全活性。根據(jù)一實施方案，提供了前藥，其包含通式I的一般結(jié)構(gòu)
權(quán)利要求
前藥，包含通式I的一般結(jié)構(gòu)其中R3選自NH2、氨基酸序列和R4為 OH、NH2或氨基酸序列；R10選自H、C1 C4烷基和(CH2)n(C6 C10芳基)；W為C6 C10芳基或鍵；n為0至3的整數(shù)；R12為 OH、H或R1和R2獨立地選自H、C1 C4烷基、(C1 C4烷基)OH、(C1 C4烷基)SH、(C2 C3烷基)SCH3、(C1 C4烷基)CONH2、(C1 C4烷基)COOH、(C1 C4烷基)NH2、(C1 C4烷基)NHC(NH2+)NH2、(C4 C6)環(huán)烷基、(C0 C4烷基)(C6 C10芳基)R9和CH2(C5 C9雜芳基)；R5為OH或NH2；R9＝C1 C4烷基、NH2或OH；且R7為 O 氨基酸或O，其條件是，當R12為時，R3不是并且進一步的條件是，當R3為NH2或氨基酸序列時，R12為FPA00001233790300011.tif,FPA00001233790300012.tif,FPA00001233790300013.tif,FPA00001233790300021.tif,FPA00001233790300022.tif,FPA00001233790300023.tif
2.如權(quán)利要求1所述的前藥，其中R3為
3.如權(quán)利要求1所述的前藥，其中R3和R4各自代表選自胰高血糖素、GLP-I或胰島素 的生物活性肽的氨基酸序列，并且 R12為
4.如權(quán)利要求2或3所述的前藥，還包含共價結(jié)合至所述前藥氨基酸側(cè)鏈的親水部分。
5.如權(quán)利要求4所述的前藥，其中所述親水部分為聚乙二醇。
6.前藥，包含通式III的一般結(jié)構(gòu)
7.如權(quán)利要求6所述的前藥，其中R1選自CH2(CH3) 2、(C4-C5)環(huán)烷基、CH2 (C6芳基)和 CH2 (C5-C9雜芳基)，并且R2選自(C4-C5)環(huán)烷基、CH2 (C6芳基)和CH2 (C5-C9雜芳基)。
8.如權(quán)利要求6所述的前藥，其中所述生物活性肽選自胰高血糖素、GLP-1，并且所述 修飾的絲氨酸殘基位于相對于各自天然序列的所述胰高血糖素或GLP-I前藥的位置2、5、
9.如權(quán)利要求6所述的前藥，其中所述生物活性肽為胰島素，并且所述修飾的絲氨酸 殘基位于相對于所述天然胰島素A鏈和B鏈序列的所述胰島素前藥的位置A4、A21、B5或 B9處。
10.如權(quán)利要求8所述的前藥，還包含共價連接至相對于各自天然序列的所述胰高血 糖素或GLP-I前藥的位置20、21或24處的氨基酸的親水部分，或者其中向所述前藥的羧基 末端添加另外的氨基酸，其中所述親水部分共價連接至所述另外的氨基酸。
11.如權(quán)利要求9所述的前藥，還包含親水部分，所述親水部分共價連接至所述B鏈的 氨基末端，或者連接至相對于所述天然胰島素B鏈序列的所述B鏈的位置B29處的氨基酸。
12.如權(quán)利要求10或11所述的前藥，其中所述親水部分選自血漿蛋白、聚乙二醇鏈和 免疫球蛋白的Fc部分。
13.胰島素前藥，包含 A鏈；其中所述A鏈包含X5IVX6QCCX7SICSLYQLENYCX8(SEQ ID NO 626)的序列，所述B鏈包含 X13LCGX9X10LVEALX1 iLVCG ERGFX12(SEQ ID NO :628)的序列，并且所述二肽經(jīng)由酯鍵連接至位 于SEQ IDNO :626的位置1、4或21處或者位于SEQ ID NO :628的位置1、5、12或21處的氨基酸；另外，其中X5為甘氨酸或脫氨基-甘氨酸； X6為谷氨酸、絲氨酸或蘇氨酸； X7為蘇氨酸、組氨酸、精氨酸或賴氨酸； X8為天冬酰胺、絲氨酸、蘇氨酸或甘氨酸； X9為絲氨酸或蘇氨酸；X10為天冬氨酸、谷氨酸、高半胱磺酸或半胱磺酸； X11和X12獨立地選自Tyr、苯丙氨酸和4-羥甲基Phe ； X13為組氨酸、絲氨酸或蘇氨酸；R1 和 R2 獨立地選自 H、C1-C3 烷基、CH2CH (CH3) 2、CH(CH3) (CH2CH3)、(C4-C5)環(huán)烷基、 CH2 (C6-C10芳基)和CH2 (C5-C9雜芳基)；并且R5為OH或NH2。
14.如權(quán)利要求13所述的胰島素前藥，其中X6為谷氨酸，X7選自蘇氨酸、組氨酸、精氨 酸和賴氨酸，X8為天冬酰胺，X9為絲氨酸，Xltl選自天冬氨酸、谷氨酸、高半胱磺酸和半胱磺 酸，X11和X12均為酪氨酸，并且X5具有以下結(jié)構(gòu)
15.如權(quán)利要求13所述的胰島素前藥，其中X5為甘氨酸，X7選自蘇氨酸、組氨酸、精氨 酸和賴氨酸，Xltl選自天冬氨酸、谷氨酸、高半胱磺酸和半胱磺酸，X11和X12均為酪氨酸，并且 X6、X8或X9之一具有以下結(jié)構(gòu)
16.如權(quán)利要求13所述的胰島素前藥，其中X5為甘氨酸，X6為谷氨酸，X7選自蘇氨酸、 組氨酸、精氨酸和賴氨酸，X8為天冬酰胺，X9為絲氨酸，X10選自天冬氨酸、谷氨酸、高半胱磺 酸和半胱磺酸，并且X11和X12之一為酪氨酸，另一個具有以下結(jié)構(gòu)
17. GLP-I或胰高血糖素的前藥衍生物，包含以下一般結(jié)構(gòu)的多肽R3-Y-R4其中Y為選自以下結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)
18.如權(quán)利要求17所述的前藥衍生物，其中 R4包含選自以下序列的肽 FTSDVSSYLEGQAAKEFIAffLVKGRG(SEQ ID NO 603)； FTSDVSSYLEGQAAKEFIAffLVKGR-酰胺(SEQ ID NO 604)；基酸;FTSDVSSYLEGQAAKEFIAWLVKGX14PSSGAPPPS-酰胺(SEQID NO 605)，其中 X14 為 Arg 或Gly ；FTSDYSKYLDSRRAQDFVQffLMNT (SEQ ID NO 618)；以及 FTSDYSKYLDSRRAQDFVQWLMNTPSSGAPPPS-酰胺(SEQ IDNO 620)。
19.如權(quán)利要求18所述的前藥衍生物，其中R1選自CH2(CH3) 2、(C4-C5)環(huán)烷基、CH2 (C6 芳基)和CH2 (C5-C6雜芳基)，R2選自(C4-C5)環(huán)烷基、CH2 (C6芳基)，并且R5為OH或NH2。
20.如權(quán)利要求17所述的前藥衍生物，其中所述前藥包含通式III的結(jié)構(gòu)
21.如權(quán)利要求20所述的前藥衍生物，其中R5為0H。
22.如權(quán)利要求20或21所述的前藥衍生物，其中R1選自CH2(CH3)2、CH2CH(CH3)2^ CH(CH3) (CH2CH3)，并且 R2 選自(C4-C5)環(huán)烷基、CH2 (C6 芳基)和 CH2 (C5-C6)雜芳基)。
23.如權(quán)利要求20或21所述的前藥衍生物，其中R1選自(C4-C5)環(huán)烷基、CH2(C6芳基) 和CH2 (C5-C6雜芳基)，并且R2選自(C4-C5)環(huán)烷基、CH2 (C6芳基)和CH2 (C5-C6)雜芳基)。
24.如權(quán)利要求20所述的前藥衍生物，其中R1選自CH2(CH3) 2、CH2CH(CH3)2和CH(CH3) (CH2CH3)，R2選自H和C1-C3烷基，并且R5為NH2。
25.如權(quán)利要求20所述的前藥衍生物，其中R1選自CH2(CH3) 2、(C4-C5)環(huán)烷基、CH2 (C6 芳基)和CH2 (C5-C6雜芳基)，并且R2選自(C4-C5)環(huán)烷基、CH2 (C6芳基)。
26.如權(quán)利要求20所述的前藥衍生物，還包含親水部分，所述親水部分共價結(jié)合至相 對于GLP-I或胰高血糖素肽的天然序列的所述前藥衍生物的位置20、21或24處的氨基酸 殘基；或者其中向所述前藥的羧基末端添加另外的氨基酸，其中所述親水部分共價連接至 所述另外的氨基酸。
27.如權(quán)利要求26所述的前藥衍生物，其中所述親水部分為聚乙二醇。
28.如權(quán)利要求27所述的前藥衍生物，其中所述聚乙二醇的分子量為至少約40，000道爾頓。
29.如權(quán)利要求26所述的前藥衍生物，其中所述親水部分為血漿蛋白或免疫球蛋白的 Fc部分。
30.如權(quán)利要求17所述的前藥衍生物，具有以下結(jié)構(gòu)
31.如權(quán)利要求30所述的前藥衍生物，其中R5為0H。
32.如權(quán)利要求30或31所述的前藥衍生物，其中R1選自CH2(CH3)2、CH2CH(CH3)2^ CH(CH3) (CH2CH3)，并且 R2 選自(C4-C5)環(huán)烷基、CH2 (C6 芳基)和 CH2 (C5-C6)雜芳基)。
33.如權(quán)利要求30或31所述的前藥衍生物，其中R1選自(C4-C5)環(huán)烷基、CH2(C6芳基) 和CH2 (C5-C6雜芳基)，并且R2選自(C4-C5)環(huán)烷基、CH2 (C6芳基)和CH2 (C5-C6)雜芳基)。
34.如權(quán)利要求30所述的前藥衍生物，其中R1選自CH2(CH3) 2、CH2CH(CH3)2和CH(CH3) (CH2CH3)，R2選自H和C1-C3烷基，并且R5為NH2。
35.如權(quán)利要求30所述的前藥衍生物，其中R1選自CH2(CH3)2和CH2(C6芳基)，R2為 CH2 (C6芳基)，并且R5為OH0
36.如權(quán)利要求30所述的前藥衍生物，其中R1為CH2(CH3)2, R2為H或CH2 (C6芳基)，并 且R5為NH2。
37.藥物組合物，包含權(quán)利要求1所述的前藥和藥用可接受的載體。
38.治療糖尿病的方法，所述方法包括給予有效量的包含權(quán)利要求2或3所述的前藥的 藥物組合物。
39.抑制食欲、減少體重增加或誘導體重減輕的方法，所述方法包括給予有效量的權(quán)利 要求2或3所述的前藥。
40.生物活性肽前藥，包含SEQID NO 622或SEQ ID NO 623的序列；禾口以下通式的二肽
41.如權(quán)利要求40所述的生物活性肽前藥，其中R1選自CH2(CH3)2、(C4-C5)環(huán)烷基、 CH2 (C6芳基)和CH2 (C5-C6雜芳基)，并且R2選自(C4-C5)環(huán)烷基、CH2 (C6-C10芳基。
42.如權(quán)利要求40所述的生物活性肽前藥，其中位置2、5、7、8或11處的氨基酸為絲氨 酸殘基，并且所述二肽經(jīng)由與所述絲氨酸側(cè)鏈形成的酯鍵連接。
43.如權(quán)利要求40所述的生物活性肽前藥，還包含羧基末端延伸肽，其中所述延伸肽 包含 GPSSGAPPPS (SEQ ID NO 624)的序列。
44.如權(quán)利要求43所述的生物活性肽前藥，還包含親水部分，所述親水部分共價結(jié)合 至位置20、21、24處的氨基酸殘基，或者結(jié)合至添加到SEQ ID NO :624的羧基末端的單個氨 基酸。
45.如權(quán)利要求44所述的生物活性肽前藥，其中所述親水部分為聚乙二醇鏈。
46.如權(quán)利要求45所述的生物活性肽前藥，其中2條或更多條聚乙烯鏈共價連接至選 自20、21、24的位置處的2個或更多個氨基酸殘基，或者連接至所述添加到SEQ ID NO 624 的羧基末端的單個氨基酸。
47.如權(quán)利要求44或46所述的生物活性肽前藥，其中所述添加所述到SEQID NO 624 的羧基末端的所述單個氨基酸為半胱氨酸。
48.如權(quán)利要求1所述的前藥，其中R3或R4為生物活性肽的氨基酸序列。
49.如權(quán)利要求48所述的前藥，其中R3為所述生物活性肽的氨基酸序列，所述氨基酸 序列位于生物活性肽的包含以下結(jié)構(gòu)的側(cè)鏈的氨基酸的N-末端
50.如權(quán)利要求1所述的前藥，其中當R3為
51.如權(quán)利要求6、7和48-50中任一權(quán)利要求所述的前藥，其中所述生物活性肽選自胰 高血糖素超家族肽、骨鈣蛋白、胰島素以及前述之一的類似物、衍生物或偶聯(lián)物。
52.如權(quán)利要求51所述的前藥，其中所述胰高血糖素超家族肽選自生長激素釋放激素 (GHRH ；SEQ ID NO :657)、血管活性腸肽(VIP ;SEQ ID NO :658)、垂體腺苷酸環(huán)化酶激活多肽 27 (PACAP-27 ；SEQ IDNO 659)、肽組氨酸甲硫氨酸(PHM ；SEQ ID NO 660)、促胰液素(SEQID NO 661)、胰高血糖素相關(guān)的類似物肽以及前述之一的類似物、衍生物或偶聯(lián)物。
53.如權(quán)利要求52所述的前藥，其中所述胰高血糖素相關(guān)的類似物肽選自胰高血糖素 (SEQ ID NO :612)、泌酸調(diào)節(jié)肽(SEQ ID NO :665)、毒蜥外泌肽-4 (SEQ ID NO :662)、胰高血 糖素樣肽-I(GLP-I)(作為SEQ ID NO :601提供的氨基酸7-37)、胰高血糖素樣肽-2 (GLP-2) (SEQ ID N0:663)、GIP(SEQ ID NO 664)以及前述之一的類似物、衍生物或偶聯(lián)物。
54.如權(quán)利要求53所述的前藥，其中所述胰高血糖素相關(guān)的類似物肽包含與天然胰高 血糖素(SEQ ID N0:612)至少50%相同的氨基酸序列，所述氨基酸序列保留對應于SEQ ID NO :612的氨基酸12-29的氨基酸的α -螺旋構(gòu)象。
55.如權(quán)利要求53或54所述的前藥，其中所述胰高血糖素相關(guān)的類似物肽包含以下氨 基酸序列Xl-X2-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-Ser-Arg-Arg-Ala -Gln-Asp-Phe-Val-Gln-Trp-Leu-Met-Z (SEQ ID NO :739)，并且具有對其的 1 至 3 個氨基酸 修飾，其中Xl和/或X2為非天然(相對于SEQ ID NO 612)氨基酸，所述非天然氨基酸減少 所述胰高血糖素相關(guān)的類似物肽對二肽基肽酶IV(DPP-IV)切割的易感性，其中Z選自-C00H、-Asn-C00H、Asn-Thr-COOH和Y-C00H，其中Y為1至2個氨基酸，并且其中(1)內(nèi)酰胺橋連接位置i處的氨基酸的側(cè)鏈與位置i+4處的氨基酸的側(cè)鏈，其中 i為12、16、20或24，或者(2)由α，α - 二取代的氨基酸取代1、2、3個或全部所述胰高血 糖素相關(guān)的類似物肽的位置16、20、21和24處的氨基酸；并且其中所述胰高血糖素相關(guān)的類似物肽表現(xiàn)出胰高血糖素激動劑活性。
56.如權(quán)利要求53或54所述的前藥，其中所述胰高血糖素相關(guān)的類似物肽包含SEQID NO 612的氨基酸序列和選自以下修飾的至少一個氨基酸修飾由帶電荷的氨基酸取代位置28處的Asn ；由選自LyS、Arg、HiS、ASp、GlU、半胱磺酸和高半胱磺酸的帶電荷的氨基酸取代位置28 處的Asn ；由Asn、Asp或Glu在位置28處的取代； 由Asp在位置28處的取代； 由Glu在位置28處的取代； 由帶電荷的氨基酸取代位置29處的Thr ；由選自LyS、Arg、HiS、ASp、GlU、半胱磺酸和高半胱磺酸的帶電荷的氨基酸取代位置29 處的Thr ；由Asp、Glu或Lys在位置29處的取代 由Glu在位置29處的取代； 位置29后1-3個帶電荷的氨基酸的插入； 位置29后Glu或Lys的插入； 位置29后Gly-Lys或Lys-Lys的插入； 或上述的其組合；以及選自A組或B組的至少一個氨基酸修飾，或其組合；其中A組為選自由Glu取代位置15處的Asp和由Thr或AIB取代位置16處的Ser的 氨基酸修飾；并且其中B組為選自以下修飾的氨基酸修飾由非天然氨基酸取代位置1處的His，所述非天然氨基酸減少了所述胰高血糖素肽對 二肽基肽酶IV(DPP-IV)切割的易感性；由非天然氨基酸取代位置2處的Ser，所述非天然氨基酸減少了所述胰高血糖素肽對 二肽基肽酶IV(DPP-IV)切割的易感性； 由Phe或Val取代位置10處的Tyr ； 由Arg取代位置12處的Lys ； 由Ala或AIB取代位置20處的Gln ； 由Glu取代位置21處的Asp ； 由Ala或AIB取代位置24處的Gln ； 由Leu或Nle取代位置27處的Met ； 位置27-29處的氨基酸缺失； 位置28-29處的氨基酸缺失； 位置29處的氨基酸缺失； 或上述的組合；并且其中所述胰高血糖素相關(guān)的類似物肽表現(xiàn)出胰高血糖素激動劑活性。
57.如權(quán)利要求53或54所述的前藥，其中所述胰高血糖素相關(guān)的類似物肽包含SEQ ID NO 612的氨基酸序列，并且具有以下修飾(a)位置1處的氨基酸修飾，其賦予GIP激動劑活性；(b)(1)位置i與i+4處的氨基酸的側(cè)鏈之間，或者位置j與j+3的氨基酸的側(cè)鏈之間 的內(nèi)酰胺橋，其中i為12、13、16、17、20或24，并且其中j為17 ；或者(2)由α，α - 二取代 的氨基酸取代所述胰高血糖素相關(guān)的類似物肽的位置16、20、21和24處的1、2、3個或全部氨基酸；(c)位置27、28和29的1、2個或全部處的氨基酸修飾；(d)1-6個其他氨基酸修飾，其中所述胰高血糖素相關(guān)的類似物肽對GIP受體激活的EC50為約IOnM或更小。
58.如權(quán)利要求53或54所述的前藥，其中所述胰高血糖素相關(guān)的類似物肽包含SEQID NO 55的序列或SEQ ID NO 55的類似物，其中所述類似物與SEQ ID NO 55的不同在于選 自位置 1、2、3、5、7、10、11、13、14、17、18、19、21、24、27、28 和 29 的 1 至 3 個氨基酸修飾，并 且所述高血糖素相關(guān)的類似物肽表現(xiàn)出至少20%的天然GLP-I對所述GLP-I受體的活性。
59.如權(quán)利要求53或54所述的前藥，其中所述胰高血糖素相關(guān)的類似物肽包含與SEQ ID NO 612的不同在于不超過10個氨基酸修飾的氨基酸序列，所述氨基酸修飾包含由AIB 在位置16、20、21和/或24處的一個或多個氨基酸取代，以及提供對二肽基肽酶IV切割的 減少的易感性的位置1和/或2處的氨基酸修飾，其中所述胰高血糖素相關(guān)的類似物肽表 現(xiàn)出至少20%的天然GLP-I對所述GLP-I受體的活性。
60.如權(quán)利要求53或54所述的前藥，其中所述胰高血糖素相關(guān)的類似物肽包含SEQID NO 942的序列，或其含氧衍生物，其中所述胰高血糖素相關(guān)的類似物肽表現(xiàn)出胰高血糖素 拮抗劑活性。
61.如權(quán)利要求53或54所述的前藥，其中所述胰高血糖素相關(guān)的類似物肽包含被如下修飾的天然胰高血糖素的氨基酸序列從SEQID NO 612的N-末端缺失2至5個氨基酸殘基，以及SEQ ID NO 612的位置9處的天冬氨酸殘基由谷氨酸、高谷氨酸、β -高谷氨酸、半胱氨酸磺酸衍生物或具有以下結(jié)構(gòu)的半胱氨酸的烷基羧酸衍生物取代
62.如權(quán)利要求53或54所述的前藥，其中所述胰高血糖素相關(guān)的類似物肽包含A-B-C 的一般結(jié)構(gòu)，其中A選自 ⑴苯乳酸(PLA)；(ii)PLA的含氧衍生物；(iii)2至6個氨基酸的肽，其中所述肽的2個連續(xù)氨基酸經(jīng)由酯鍵或醚鍵連接；B代表SEQ ID N0:612的氨基酸i-26，其中i為3、4、5、6或7，其任選地包含選自以下 修飾的一個或多個氨基酸修飾(iv)位置9(根據(jù)SEQ ID NO 612的氨基酸編號)處的Asp由Glu、Cys的磺酸衍生物、 高谷氨酸、β-高谷氨酸或者具有以下結(jié)構(gòu)的半胱氨酸的烷基羧酸衍生物取代
63.如權(quán)利要求53或54所述的前藥，其中所述胰高血糖素相關(guān)的類似物肽包含SEQID NO 1051的序列或其含氧衍生物，其中SEQID NO 1051的位置4與7、位置7與11、位置11 與15、位置15與19或者位置19與23處的氨基酸經(jīng)由內(nèi)酰胺橋連接，并且其中所述胰高血 糖素相關(guān)的類似物肽表現(xiàn)出胰高血糖素拮抗劑活性和GLP-I激動劑活性。
64.如權(quán)利要求53或54所述的前藥，其中所述胰高血糖素相關(guān)的類似物肽包含這樣 的肽，其包含⑴分子內(nèi)橋或α，α-二取代的氨基酸或位置16 (根據(jù)SEQ ID NO :612的 編號)處的酸性氨基酸，或者上述的組合，(2)代替C-末端羧酸的C-末端酰胺或酯，和(3) A-B-C的一般結(jié)構(gòu)，其中A選自⑴ PLA;(ii)PLA的含氧衍生物；和(iii)2至6個氨基酸的肽，其中所述肽的2個連續(xù)氨基酸經(jīng)由酯鍵或醚鍵連接； 其中B代表SEQ ID N0:612的氨基酸p-26，其中ρ為3、4、5、6或7，其任選地包含選自以下修飾的一個或多個氨基酸修飾(iv)位置9(根據(jù)SEQ ID NO 612的氨基酸編號)處的Asp由Glu、Cys的磺酸衍生物、 高谷氨酸、β-高谷氨酸或者具有以下結(jié)構(gòu)的半胱氨酸的烷基羧酸衍生物取代
65.如權(quán)利要求55或57所述的前藥，其中由α，α-二取代的氨基酸取代所述胰高血糖素相關(guān)的類似物肽的位置16、20、21和24處的1、2、3個或全部氨基酸。
66.如權(quán)利要求56所述的前藥，其中所述胰高血糖素相關(guān)的類似物肽包含由AIB取代 位置16、20或24處的氨基酸的取代，位置27-29處、28和29處或者29處的氨基酸的缺失， 或者上述的組合。
67.如權(quán)利要求60所述的前藥，其中所述胰高血糖素相關(guān)的類似物肽為SEQID NO 942的含氧衍生物。
68.如權(quán)利要求61所述的前藥，其中所述胰高血糖素相關(guān)的類似物肽包含這樣的取 代，即SEQ ID NO 612的位置9處的Asp由β -高谷氨酸或具有以下結(jié)構(gòu)的半胱氨酸的烷 基羧酸衍生物取代
69.如權(quán)利要求62所述的前藥，其中至少以下情況之一是真實的 A為PLA的含氧衍生物或2-6個氨基酸的二肽，其中所述肽的2個連續(xù)氨基酸經(jīng)由酯鍵 或醚鍵連接；B包含選自以下修飾的一個或多個氨基酸修飾(i)位置9 (根據(jù)SEQ ID NO 612的氨基酸編號)處的Asp由β -高谷氨酸或具有以 下結(jié)構(gòu)的半胱氨酸的烷基羧酸衍生物取代
70.如權(quán)利要求63所述的前藥，其中所述胰高血糖素相關(guān)的類似物肽為所述胰高血 糖素相關(guān)的類似物肽的含氧衍生物，所述含氧衍生物包含經(jīng)由內(nèi)酰胺橋連接的SEQ ID NO 1051的序列。
71.如權(quán)利要求64所述的前藥，其中至少以下情況之一是真實的所述胰高血糖素相關(guān)的類似物肽包含α，α-二取代的氨基酸； A為PLA的含氧衍生物或2-6個氨基酸的二肽，其中所述肽的2個連續(xù)氨基酸經(jīng)由酯鍵 或醚鍵連接；B包含選自以下修飾的一個或多個氨基酸修飾(i)位置9(根據(jù)SEQ ID NO :612的氨基酸編號)處的Asp由β-高谷氨酸或具有以下結(jié)構(gòu)的半胱氨酸的烷基羧酸衍生物取代
72.無菌藥物組合物，包含權(quán)利要求48-73中任一權(quán)利要求所述的前藥，以及藥用可接 受的載體。
73.治療高血糖或糖尿病的方法，所述方法包括給予有效量的權(quán)利要求72所述的藥物 組合物。
74.抑制食欲、減少體重增加或誘導體重減輕的方法，所述方法包括給予有效量的權(quán)利 要求72所述的藥物組合物。
75.使有需要的患者的腸道暫時麻痹的方法，所述方法包括給予有效量的權(quán)利要求72 所述的藥物組合物。
76.治療或預防有需要的患者的低血糖的方法，所述方法包括給予有效量的權(quán)利要求 72所述的藥物組合物。
77.如權(quán)利要求73-76中任一權(quán)利要求所述的方法，還包括給予第二治療劑。
78.如權(quán)利要求77所述的方法，其中所述第二治療劑為胰高血糖素相關(guān)的類似物肽或 第二前藥。
79.復合物，包括一般結(jié)構(gòu)A-B-Q；其中Q為生物活性肽、多肽或蛋白；A為氨基酸或羥基酸；B為氨基酸；并且A-B為通過在B與Q的羥基之間形成的酯鍵連接至Q的二肽，其中在 生理條件的標準PBS溶液中，從Q切割A-B的化學切割半衰期(t1/2)為至少約1小時至約1 周。
80.如權(quán)利要求79所述的復合物，其中A、B或?qū)-B連接的Q的氨基為非編碼的氨基酸。
81.如權(quán)利要求79或80所述的復合物，其中貯庫聚合物連接至A或B的側(cè)鏈。
82.如權(quán)利要求81所述的復合物，其中所述貯庫聚合物選自聚乙二醇、葡聚糖、聚乳 酸、聚乙醇酸以及乳酸與乙醇酸的共聚物。
83.如權(quán)利要求81所述的復合物，其中所述貯庫聚合物的分子量為約20，000道爾頓至 約120,000道爾頓。
84.如權(quán)利要求81所述的復合物，其中所述貯庫聚合物是分子量為40，000道爾頓至 80, 000道爾頓的聚乙二醇。
85.如權(quán)利要求81所述的復合物，其中所述貯庫聚合物經(jīng)由與共價結(jié)合的C16或C18 酰基或烷基的連接，連接至所述A或B的側(cè)鏈。
全文摘要
本發(fā)明提供了生物活性多肽的前藥制劑，其中該生物活性多肽被通過酯鍵的二肽與該生物活性多肽的連接所修飾。在本文某些實施方案中公開的前藥延長的半衰期為至少1.5小時(例如，至少10小時)，更通常大于20小時且小于70小時，并且在生理條件下通過由化學不穩(wěn)定性驅(qū)動的非酶促反應轉(zhuǎn)化為活性形式。
文檔編號A61K38/00GK101983066SQ200980112047
公開日2011年3月2日 申請日期2009年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月30日
發(fā)明者理查德·D·戴瑪爾基, 阿爾納波·德 申請人:印第安那大學科技研究公司