專利名稱：非凝血蛋白的糖基多唾液酸化的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于將水溶性聚合物特別是多唾液酸，與含碳水化合物的化合物特別是非凝血蛋白的糖蛋白綴合的材料和方法，以及得到的綴合物。
背景技術(shù)：
例如通過聚乙二醇化或多唾液酸化(polysialylation)綴合的多肽藥物防止該藥物在血液循環(huán)中降解，并由此提高其藥效學(xué)和藥代動力學(xué)性質(zhì)(Harris和Chess，Nat Rev Drug Discov. 2003 ；2 :214-21 ；S. Jain, D. Hreczuk-Hirst, P. Laing 禾口 G. Gregoriadis, Drug Delivery Systems and Sciences (藥物傳遞系統(tǒng)和科學(xué))，4 (Nol) :3_9，2004.)。聚乙二醇化方法把乙二醇重復(fù)單元(聚乙二醇(PEG))連接到多肽藥物上。PEG分子具有大的流體力學(xué)體積(為球狀蛋白質(zhì)尺寸的5-10倍)，其水溶性高、高度水合、無毒、無免疫原性并且能夠快速從體內(nèi)清除。分子的聚乙二醇化可導(dǎo)致藥物對酶降解的抵抗性提高、體內(nèi)半衰期延長、給藥頻率減少、免疫原性降低、物理和熱穩(wěn)定性增加、溶解性增加、液體穩(wěn)定性增加及聚集性減少。FDA在二十世紀(jì)九十年代初批準(zhǔn)了第一批聚乙二醇化藥物。從那時起，F(xiàn)DA已經(jīng)批準(zhǔn)了幾批用于口服、可注射和局部給予的聚乙二醇化藥物。已發(fā)現(xiàn)唾液酸(也稱N-乙?；窠?jīng)氨酸)和多唾液酸廣泛分布于動物組織內(nèi)，較少程度地分布于從植物和真菌至酵母和細(xì)菌的其它物種內(nèi)，大部分分布在糖蛋白和神經(jīng)節(jié)苷脂內(nèi)。本文所使用的縮寫“PSA”指術(shù)語“多唾液酸”。同樣地，本文所使用的縮寫“mPSA” 指術(shù)語“改性多唾液酸”。PSA由N-乙?；窠?jīng)氨酸的聚合物(通常為均聚物)構(gòu)成。仲氨基一般具有乙酰基，但它可具有乙醇酰基來代替乙?；?。羥基上可能的取代基包括乙酰基、乳?；⒁一?、 硫酸基和磷酸基。N-乙?；窠?jīng)氨酸Neu5Ac唾液酸(N-乙酰基神經(jīng)氨酸)的結(jié)構(gòu)PSA和mPSA通常包括主要由連接有2，8-或2，9-糖苷鍵或這些鍵的組合(例如，
交替的2，8-和2，9-糖苷鍵)的N-乙酰基神經(jīng)氨酸部分(moiety)構(gòu)成的線性聚合物。在
特別優(yōu)選的PSA和mPSA中，糖苷鍵為α -2，8糖苷鍵。這類PSA和mPSA方便地衍生于多聚
乙酰神經(jīng)氨糖酸(colominic acid)，并在本文中被稱為“CA”和“mCA”。一般的PSA和mPSA
包含至少2個，優(yōu)選至少5個，更優(yōu)選至少10個以及最優(yōu)選至少20個N-乙?；窠?jīng)氨酸部分。因此，它們可包含5-500個N-乙?；窠?jīng)氨酸部分，優(yōu)選10-300個N-乙?；窠?jīng)氨酸部分。PSA和CA可以是包含不同糖部分的聚合物。它們可以是共聚物。PSA和CA優(yōu)選基本上無除N-乙?；窠?jīng)氨酸外的糖部分。PSA和CA優(yōu)選包含至少90%，更優(yōu)選至少 95%以及最優(yōu)選至少98%的N-乙?；窠?jīng)氨酸部分。在PSA和CA包含除N-乙?；窠?jīng)氨酸外的部分(例如在mPSA和mCA中)的情況下，它們優(yōu)選位于聚合物鏈的一端或兩端。這類“其它”部分可為例如末端N-乙?；窠?jīng)氨酸部分經(jīng)氧化或還原獲得的部分。例如，W0-A-0187922描述了這樣的mPSA和mCA，其中通過與高碘酸鈉反應(yīng)，非還原末端N-乙?；窠?jīng)氨酸單元轉(zhuǎn)化為醛基。另外，WO 2005/016974描述了這樣的mPSA和 mCA，其中還原末端N-乙?；窠?jīng)氨酸單元經(jīng)還原而還原性地打開了還原末端N-乙酰基神經(jīng)氨酸單元上的環(huán)，由此形成了鄰二醇基，隨后經(jīng)氧化將鄰二醇基轉(zhuǎn)化為醛基。在人體和其它有機(jī)體內(nèi)，富含唾液酸的糖蛋白與選擇蛋白結(jié)合。它們在人類流感感染中起著重要作用。例如，唾液酸可隱藏宿主細(xì)胞或細(xì)菌表面的甘露糖抗原而躲避甘露糖結(jié)合凝集素(marmose-binding lectin)。這防止了補(bǔ)體的激活。唾液酸還隱藏倒數(shù)第二
個半乳糖殘基，由此防止糖蛋白被肝實質(zhì)細(xì)胞上的半乳糖受體快速清除。
權(quán)利要求
1.一種將水溶性聚合物與氧化的碳水化合物部分綴合的方法，所述氧化的碳水化合物部分為(1)非凝血蛋白的糖蛋白的氧化的碳水化合物部分，( 神經(jīng)節(jié)苷脂的氧化的碳水化合物部分，或C3)包含碳水化合物基團(tuán)的藥物傳遞系統(tǒng)的氧化的碳水化合物部分，所述方法包括在能夠綴合的條件下使所述氧化的碳水化合物部分與所述水溶性聚合物接觸，其中所述水溶性聚合物包含氨氧基，以及在所述氧化的碳水化合物部分和所述水溶性聚合物的氨氧基之間形成肟鍵，或其中所述水溶性聚合物包含酰胼基，以及在所述氧化的碳水化合物部分與所述水溶性聚合物的酰胼基之間形成腙鍵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述水溶性聚合物為聚乙二醇(PEG)、羥乙基纖維素(HEC)、糊精或聚噁唑啉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述水溶性聚合物為多唾液酸(PSA)或改性 PSA (mPSA)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述PSA或mPSA為多聚乙酰神經(jīng)氨糖酸或改性多聚乙酰神經(jīng)氨糖酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其中所述PSA或mPSA包含2-500個唾液酸單元。
6.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述神經(jīng)節(jié)苷脂包括糖鏈上連接有一個或多個唾液酸的鞘糖脂(神經(jīng)酰胺和寡糖)。
7.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述神經(jīng)節(jié)苷脂包括連接葡萄糖的神經(jīng)酰胺、連接第一半乳糖的神經(jīng)酰胺、連接N-乙酰半乳糖胺的神經(jīng)酰胺以及連接第二半乳糖的神經(jīng)酰胺。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，其中所述藥物傳遞系統(tǒng)包括大分子藥物傳遞系統(tǒng)例如抗體或擬糖蛋白，或合成聚合物例如聚(羥丙基甲基丙烯酰胺)、聚賴氨酸和聚合的氰基丙烯酸烷基酯。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，其中所述藥物傳遞系統(tǒng)包括微粒藥物傳遞系統(tǒng)，例如(i)納米球或微球，其包含可生物降解的材料例如白蛋白，或包含半生物可降解的材料例如右旋糖苷和氰基丙烯酸烷基酯聚合物，(ii)由非離子型表面活性劑形成的小囊，或(iii)脂質(zhì)體。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，其中所述糖蛋白選自細(xì)胞因子例如白細(xì)胞間介素、α-干擾素、β-干擾素以及Y-干擾素、集落刺激因子包括粒細(xì)胞集落刺激因子、成纖維細(xì)胞生長因子、血小板源性生長因子、磷脂酶激活蛋白(PUP)、胰島素、植物蛋白例如凝集素和蓖麻毒素、腫瘤壞死因子及相關(guān)等位基因、可溶型腫瘤壞死因子受體、白細(xì)胞介素受體和可溶型白細(xì)胞介素受體、生長因子、組織生長因子、轉(zhuǎn)化生長因子例如TGFa或 TGF^以及表皮生長因子、激素、生長調(diào)節(jié)素、色素激素、下丘腦釋放因子、抗利尿激素、催乳素、絨膜促性腺激素、促卵泡激素、促甲狀腺素、組織型纖溶酶原激活劑、免疫球蛋白例如 IgG, IgE, IgM, IgA以及IgD、單克隆抗體、促紅細(xì)胞生成素(EPO)、非凝血蛋白的血液因子、 半乳糖苷酶、α-半乳糖苷酶、β-半乳糖苷酶、DNA酶、胎球蛋白、它們的片段，以及包含任何上述蛋白或其片段的融合蛋白。
11.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其包括通過用高碘酸鈉(NaIO4)與(1)、(2)或 (3)溫育來氧化所述碳水化合物部分。
12.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其包括氧化所述水溶性聚合物以在所述水溶性聚合物的末端單元上形成醛基，并使所述氧化的水溶性聚合物與氨氧連接劑或酰胼連接劑反應(yīng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其包括用NaIO4氧化所述水溶性聚合物。
14.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其包括使所述氧化的碳水化合物部分在含有選自苯胺和苯胺衍生物的親核催化劑的緩沖液中與水溶性聚合物接觸。
15.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述水溶性聚合物包含氨氧基，以及在所述氧化的碳水化合物部分和所述水溶性聚合物的氨氧基之間形成肟鍵。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述氨氧基通過使經(jīng)氧化的水溶性聚合物與氨氧連接劑反應(yīng)形成，以及所述氨氧連接劑為3-氧-戊烷-1，5- 二氧胺或3，6，9-三氧-十一烷-1，11-二氧胺。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項所述的方法，其中所述水溶性聚合物包含酰胼基，以及在所述氧化的碳水化合物部分和所述水溶性聚合物的酰胼基之間形成腙鍵。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述酰胼基通過使經(jīng)氧化的水溶性聚合物與酰胼連接劑反應(yīng)而形成。
19.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其還包括通過在還原性化合物存在下進(jìn)行溫育來還原所述綴合的(1)、( 或(3)中的肟鍵或腙鍵。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述還原性化合物為氰基硼氫化鈉(NaCNBH3) 或抗壞血酸(維生素C)。
21.可通過上述任一權(quán)利要求所述的方法得到的綴合糖蛋白、神經(jīng)節(jié)苷脂或藥物傳遞系統(tǒng)。
22.—種非凝血蛋白的綴合糖蛋白、神經(jīng)節(jié)苷脂或藥物傳遞系統(tǒng)，其包括(a)所述糖蛋白、神經(jīng)節(jié)苷脂或藥物傳遞系統(tǒng)；以及(b)與(a)中的糖蛋白、神經(jīng)節(jié)苷脂或藥物傳遞系統(tǒng)結(jié)合的至少一種氨氧-水溶性聚合物，其中所述氨氧-水溶性聚合物通過一個或多個碳水化合物部分連接到所述糖蛋白、神經(jīng)節(jié)苷脂或藥物傳遞系統(tǒng)上。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的綴合糖蛋白，其中所述水溶性聚合物為PSA或mPSA。
24.一種非凝血蛋白的綴合糖蛋白、神經(jīng)節(jié)苷脂或藥物傳遞系統(tǒng)，其包括(a)所述糖蛋白、神經(jīng)節(jié)苷脂或藥物傳遞系統(tǒng)；以及(b)與(a)中的所述糖蛋白、神經(jīng)節(jié)苷脂或藥物傳遞系統(tǒng)結(jié)合的至少一種酰胼-水溶性聚合物，其中所述酰胼-水溶性聚合物通過一個或多個碳水化合物部分連接到所述糖蛋白、神經(jīng)節(jié)苷脂或藥物傳遞系統(tǒng)。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的綴合糖蛋白，其中所述水溶性聚合物為PSA或mPSA。
全文摘要
本發(fā)明公開了水溶性聚合物特別是多唾液酸(PSA)或改性PSA(mPSA)，通過使氧化的碳水化合物部分與水溶性聚合物接觸，綴合到非凝血蛋白的糖蛋白的氧化的碳水化合物部分，或綴合至神經(jīng)節(jié)苷脂，或綴合至藥物傳遞系統(tǒng)，其中所述水溶性聚合物包含氨氧基以及在氧化的碳水化合物部分和水溶性聚合物上的氨氧基之間形成肟鍵，或其中所述水溶性聚合物包含酰肼基以及在氧化的碳水化合物部分和水溶性聚合物的酰肼基之間形成腙鍵。由此得到氨氧-水溶性聚合物或酰肼-水溶性聚合物例如PSA和mPSA的綴合物，其中PSA和mPSA通過碳水化合物部分連接。
文檔編號A61K47/48GK102573920SQ201080042343
公開日2012年7月11日 申請日期2010年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月27日
發(fā)明者A·德維偉迪, G·格利戈里亞迪斯, H·羅頓斯坦納, J·思科曼, P·圖利克, S·杰因, S·海德, S·納什 申請人:利普森技術(shù)有限公司, 巴克斯特醫(yī)療保健股份有限公司, 巴克斯特國際公司