專利名稱：含硒的改性劑和綴合物的制作方法
含硒的改性劑和綴合物本發(fā)明涉及包含水溶性聚合物的改性劑，其中所述水溶性聚合物包含至少一個(gè) 反應(yīng)活性的硒基團(tuán)，所述反應(yīng)活性的硒基團(tuán)能夠與硫醇反應(yīng)，優(yōu)選地與藥物活性劑的巰基 (thiol)基團(tuán)反應(yīng)，從而形成-Se-S-鍵。此外，本發(fā)明還涉及一種生產(chǎn)所述改性劑的方法以 及所述改性劑在藥物活性劑例如G-CSF的改性中的用途。此外，本發(fā)明還涉及包含水溶性 聚合物和藥物活性劑的綴合物，其中所述水溶性聚合物通過S-Se鍵連接于所述藥物活性 齊U，并且涉及所述綴合物的生產(chǎn)方法及其作為藥劑的用途。最 后，本發(fā)明還涉及包含本發(fā)明 綴合物的藥物組合物。在過去的幾年中，諸如重組蛋白和肽的藥物活性劑的數(shù)量急劇增加。然而許多這 種蛋白和肽因其體內(nèi)半衰期短、具有免疫原性、低蛋白水解抗性或低溶解度而不適合用于 治療。為克服這些缺點(diǎn)，使用了不同的解決方法。其中之一是通過使蛋白或肽結(jié)合水溶性 聚合物尤其是聚乙二醇而對(duì)其進(jìn)行化學(xué)改性。這種稱為聚乙二醇化的方法已被證明對(duì)改善 蛋白性質(zhì)有效。蛋白與PEG鏈的結(jié)合增加了所述蛋白的分子量并延長(zhǎng)了體內(nèi)半衰期。纏繞 所述蛋白的PEG鏈對(duì)所述蛋白具有保護(hù)作用并因此降低了蛋白水解降解和該綴合物的免 疫原性。PEG在最通常的情況下通過賴氨酸殘基的氨基和氨基酸N-末端的氨基與蛋白和 肽結(jié)合。蛋白表面上賴氨酸的數(shù)量通常很多，因此賴氨酸氨基的聚乙二醇化導(dǎo)致形成包含 位置異構(gòu)體和多聚乙二醇化形式的復(fù)雜混合物。半胱氨酸殘基——其出現(xiàn)頻率通常比賴氨酸殘基低——提供了更理想的位點(diǎn)特 異性聚乙二醇化的可能性?？墒褂镁哂胁煌磻?yīng)活性基團(tuán)的PEG試劑進(jìn)行自由巰基殘基 的改性。在本領(lǐng)域中，推薦使用具有巰基或二硫基(disulfide)(受保護(hù)的巰基)反應(yīng)活 性基團(tuán)的PEG試劑。然而，這些PEG試劑與巰基形成二硫鍵，其可在還原性環(huán)境中容易地?cái)?裂。目前有兩種通過形成具有上述缺點(diǎn)的二硫鍵而進(jìn)行蛋白改性的市售PEG試劑。所述試 劑基于PEG-硫醇和PEG-鄰吡啶二硫化物試劑，描述見US2005/0014903 Al。類似地，在EP 1 586 334中提出了一種對(duì)G-CSF的CyslS進(jìn)行聚乙二醇化的方法。然而，該方法生成含 有-S-S-鍵的綴合物，其包括上述缺點(diǎn)。因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供用于改性包含至少一個(gè)巰基基團(tuán)的藥物活性 劑——例如包含至少一個(gè)自由半胱氨酸基團(tuán)的多肽——的有利試劑。優(yōu)選地，所述改性應(yīng) 是可逆的。具體地，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供用于對(duì)包含至少一個(gè)巰基基團(tuán)的藥物活性劑進(jìn) 行改性的改性劑，其中所述反應(yīng)時(shí)間應(yīng)縮短。此外，低過量的改性劑是必需的。此外，應(yīng)實(shí) 現(xiàn)位點(diǎn)特異性聚乙二醇化。本發(fā)明的另一目的是提供一種簡(jiǎn)單可靠的生產(chǎn)包含水溶性聚合物和藥物活性劑 的綴合物的方法，其中所述水溶性聚合物應(yīng)通過所述藥物活性劑的巰基基團(tuán)連接。通常，市售硫醇反應(yīng)活性PEG試劑只可用于堿性條件下，然而堿性條件下通常會(huì) 發(fā)生不想要的副反應(yīng)例如形成由二硫鍵連接的蛋白二聚體和多聚體。因此，本發(fā)明的另一 目的是提供也可用于酸性條件下的巰基反應(yīng)活性PEG試劑，盡管其預(yù)期的反應(yīng)速率與在堿性條件下相比要低。通常，含有表面暴露的半胱氨酸殘基的蛋白可自發(fā)氧化為由二硫鍵連 接的二聚體或多聚體。這一反應(yīng)在酸性條件下較慢，因此使用本發(fā)明改性劑的改性反應(yīng)可 在酸性PH下進(jìn)行是有利的。最后，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供含有本發(fā)明綴合物的藥物組合物。本發(fā)明的目的可出人意料地通過使用含有硒基團(tuán)的，尤其是與巰基基團(tuán)反應(yīng)的硒 基團(tuán)的改性劑實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明的主題為包含水溶性聚合物的改性劑，其中所述水溶性聚合物包含 至少一個(gè)反應(yīng)活性的硒基團(tuán)，所述反應(yīng)活性硒基團(tuán)的能夠與巰基基團(tuán)(-SH)反應(yīng)，從而形 成硒_硫鍵(Se-S-鍵)。所述改性劑包含兩個(gè)必要特征(1)水溶性聚合物；和(2)反應(yīng)活性的硒基團(tuán)。任選地，所述改性劑還包含(3)連接基團(tuán)，其中通常所述連接基團(tuán)將所述水溶性聚合物和所述反應(yīng)活性的硒 基團(tuán)連接起來。關(guān)于特征(1)、(2)和(3)的具體描述如下水溶性聚合物(1)為在25°C下可溶于水的任何聚合物。通常，水溶性聚合物有至 少約40% (重量)可溶于水，更優(yōu)選地至少約55% (重量)可溶于水，仍然更優(yōu)選地約75% (重量)可溶于水，特別優(yōu)選地約90% (重量)可溶于水。最優(yōu)選地，所述水溶性聚合物或 片段有約95% (重量)可溶于水或完全可溶于水，其中全部溶解性數(shù)據(jù)都是指在25°C下。水溶性聚合物(1)可具有不同的幾何形狀，例如直鏈型、支鏈型、二叉型和多臂 型。優(yōu)選具有直鏈結(jié)構(gòu)的水溶性聚合物。所述水溶性聚合物可包括單官能、同基雙官能和 異基雙官能聚合物。所述水溶性聚合物(1)例如聚乙二醇，通常具有300-100000道爾頓(Da)、優(yōu)選 1000-60000道爾頓、更優(yōu)選6000-40000道爾頓、特別優(yōu)選10000-40000道爾頓的平均分子
量。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述聚合物具有20000-40000道爾頓的分子量。一種優(yōu)選的 聚合物具有約20000道爾頓的分子量。合適的水溶性聚合物(1)的實(shí)例為聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、多元醇(例如聚醚 多元醇或聚酯多元醇)、聚環(huán)氧烷例如聚乙二醇(PEG)、纖維素、蔗糖、羥烷基淀粉(HAS)和 羥乙基淀粉(HES)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述水溶性聚合物為羥烷基淀粉(HAS)或特別優(yōu)選羥乙 基淀粉(HES)。在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語“羥烷基淀粉”用于指代被羥烷基團(tuán)取代的淀粉 衍生物。在這種情況下，所述烷基基團(tuán)可被取代。優(yōu)選地，所述羥烷基含有2-10個(gè)碳原子， 更優(yōu)選地含有2-4個(gè)碳原子。因此“羥烷基淀粉”優(yōu)選地包括羥乙基淀粉、羥丙基淀粉和羥 丁基淀粉，其中優(yōu)選羥乙基淀粉和羥丙基淀粉。HAS的一個(gè)或多個(gè)羥烷基團(tuán)含有至少一個(gè) OH-基團(tuán)。表述“羥烷基淀粉”也包括其中烷基基團(tuán)被單取代或多取代的衍生物。在這種情 況下，所述烷基基團(tuán)優(yōu)選地被鹵素尤其是氟，或者被芳基取代，只要HAS仍然是水溶性的即 可。此外，羥烷基的末端羥基可被酯化或醚化。此外，所述羥烷基淀粉的烷基可為直鏈型或 支鏈型。此外，也可用直鏈或支鏈型取代或未取代烯基代替烷基。
在本發(fā)明的上下文中，羥乙基淀粉(HES)是優(yōu)選的HAS。羥乙基淀粉(HES)是天 然支鏈淀粉(amylopektin)的衍生物，在體內(nèi)被α-淀粉酶降解。本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)描述了 HES-蛋白綴合物的制備(參見例如DE 26 16 086或DE 26 46 854中的HES-血紅蛋白綴 合物)。HES是糖類聚合物支鏈淀粉的取代衍生物，其以最高至95重量％的濃度存在于玉 米淀粉中。HES具有有利的生物學(xué)性質(zhì)并用作血液容量置換劑和在臨床上用于血液稀釋療 法。支鏈淀粉由葡萄糖基團(tuán)構(gòu)成，其中在主鏈中存在α-1，4-糖苷鍵并在支鏈位點(diǎn)上存在 α-1，6_糖苷鍵。這種分子的物理-化學(xué)性質(zhì)主要取決于糖苷鍵的類型。由于有切口的的 α -1,4-糖苷鍵，形成了每個(gè)螺旋具有約6個(gè)葡萄糖單體的螺旋結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的上下文中，羥乙基淀粉可具有l(wèi)_300kDa的平均分子量(重均)，其中更 優(yōu)選5-lOOkDa的平均分子量。羥乙基淀粉還可具有0. 1-0. 8的摩爾取代度，并且對(duì)于羥乙 基，C2 C6取代之間的比例為2-20。在一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述水溶性聚合物為聚環(huán)氧烷，尤其是聚乙二醇 (以下稱為PEG)。本文所用的“PEG”或“聚乙二醇”包含如下兩種結(jié)構(gòu)之一 “-(CH2CH2O) n-〃 或〃 -(CH2CH2O)n-CH2CH2-"。變量"η"為 3-4000，優(yōu)選為 10-3500，更優(yōu)選為 55-2500， 仍然更優(yōu)選80-1500，特別優(yōu)選150-900。如果PEG為支鏈型，那么-(CH2CH2O)n-鏈可被一 個(gè)或多個(gè)支鏈單元中斷。所述PEG殘基可為例如單官能、雙官能或多官能的。當(dāng)PEG為單官能的(其為優(yōu) 選的)時(shí)，所述PEG殘基包含末端加帽的基團(tuán)R，即PEG為R-(CH2CH2O)n-。R可為例如氫、羥 基或C1-C2tl-烷氧基。優(yōu)選地，R為羥基、甲氧基、乙氧基或芐氧基，特別優(yōu)選甲氧基。此外，PEG可為直鏈和支鏈型。如果PEG為支鏈型，那么上述直鏈結(jié)構(gòu)就被支鏈單 元中斷。通常，所述反應(yīng)活性硒基團(tuán)(2)為任何在常規(guī)條件下容易地反應(yīng)或以實(shí)用速率反 應(yīng)的硒基團(tuán)。在本發(fā)明中，所述反應(yīng)活性硒基團(tuán)(2)能夠與巰基基團(tuán)(-SH)反應(yīng)，從而形成 Se-S 鍵。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述反應(yīng)活性硒基團(tuán)(2)包含聯(lián)硒基團(tuán)(-Se-Se-)、亞硫 酸硒基團(tuán)(_SeS03_)、硒醇基團(tuán)(-SeH)或硒酸酯基團(tuán)(_Se_)。更優(yōu)選地，所述反應(yīng)活性烯基 (2)包含聯(lián)硒基團(tuán)(-Se-Se-)或亞硫酸硒基團(tuán)(_SeS03_)。任選地，本發(fā)明的改性劑還包含連接基團(tuán)(3)。本文所用的術(shù)語“連接基團(tuán)”是指 任選地用于連接相互連接的基團(tuán)，優(yōu)選地用于連接所述水溶性聚合物和所述反應(yīng)活性硒基 團(tuán)的原子或原子集合。本發(fā)明的連接基團(tuán)優(yōu)選地為水解穩(wěn)定的。通常，所述連接基團(tuán)包含由1-10個(gè)橋接原子、優(yōu)選2-6個(gè)橋接原子形成的橋，其中 所述橋接原子任選地可包含側(cè)鏈，例如烷基或烷氧基殘基。合適的連接基團(tuán)的實(shí)例為-CH2-、-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-CH2-、-0-ch2-, -ch2-o-, -o-ch2-ch2-, -ch2-o-ch2-, -ch2-ch2-o-, -o-ch2-ch2-ch2-, -ch2-o-ch2-ch2-, -ch2-ch2-o-ch2-, -ch2-ch2-ch2-o-, -o-ch2-ch2-ch2-ch2-, -ch2-o-ch2-ch2-ch2-, -ch2-ch2-o-ch2-ch 2_、-ch2-ch2-ch2-o-ch2-、-ch2-ch2-ch2-ch2-o-、-co-nh-ch2-ch2-ch2-ch2-、-ch2-co-nh-ch2-ch 2-ch2-, -co-nh-ch2-, -co-nh-ch2-ch2-, -ch2-co-nh-ch2-, -ch2-ch2-co-nh-, -co-nh-ch2-ch2-ch 2-> -ch2-co-nh-ch2-ch2-, -ch2-ch2-co-nh-ch2-, -ch2-ch2-ch2-co-nh-, -ch2-ch2-co-nh-ch2-c
h2-、-ch2-ch2-ch2-co-nh-ch2-、-ch2-ch2-ch2-co-nh-ch2-ch2-、-ch2-ch2-ch2-ch2-co-nh-、-co-o-CH2-、-CH2-CO-O-CH2-、-CH2-CH2-CO-O-CH2-、-CO-O-CH2-CH2-、-O-CO-NH-CH2-CH2-、-NH-CH2-、
-朋-ch2-ch2-、-ch2-nh-ch2-、-ch2-ch2-朋-ch2-、-co-ch2-、-co-ch2-ch2、^
-CO-CH2-、-CH2-CH2-CO-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CO-、-NH-CO-CH2-、-CH2-NH-CO-CH2-、-CH2-CH2-NH-CO-CH2-, -NH-CO-CH2-CH2-, -CH2-NH-CO-CH2-CH2、-CH2-CH2-NH-CO-CH2-CH2、-CO-NH-CH2-、-C0-NH -CH2-CH2-, -O-CO-NH-CH2-以及兩個(gè)或多個(gè)任意上述基團(tuán)的結(jié)合。優(yōu)選地，所述連接基團(tuán)為-CO-NH-CHR-CH2-，其中R為氫、羧基或C1-C6烷基，特別優(yōu) 選地，R為氫或羧基。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的主題為具有如式I或II所述結(jié)構(gòu)的改性劑，
權(quán)利要求
一種包含水溶性聚合物的改性劑，其中所述水溶性聚合物包含至少一個(gè)反應(yīng)活性硒基團(tuán)，所述反應(yīng)活性硒基團(tuán)能夠與硫醇基團(tuán)反應(yīng)從而形成 Se S 鍵。
2.權(quán)利要求1的改性劑，其中所述反應(yīng)活性硒基團(tuán)包含聯(lián)硒基團(tuán)(-Se-Se-)、亞硫酸硒 基團(tuán)(_SeS03_)、硒醇基團(tuán)或硒酸酯(selenoate)基團(tuán)。
3.權(quán)利要求1或2的改性劑，具有如式I或II所示的結(jié)構(gòu)，
4.權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)的改性劑，具有如式III或IV所示的結(jié)構(gòu)， OR
5.生產(chǎn)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)的改性劑的方法，包括如下步驟 (i)提供式V的化合物
6.權(quán)利要求5的方法，其中在步驟(i)中提供式VI的化合物
7.權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)的改性劑用于使水溶性聚合物結(jié)合至多肽的半胱氨酸殘基上、 尤其是用于使多肽的半胱氨酸殘基聚乙二醇化的用途。
8.權(quán)利要求8的用途，其中G-CSF的Cys18被聚乙二醇化，尤其是單聚乙二醇化。
9.包含水溶性聚合物和含有硫醇基團(tuán)的藥物活性劑的綴合物，其中所述水溶性聚合物 經(jīng)S-Se鍵連接于所述藥物活性劑。
10.權(quán)利要求9的綴合物，具有式VII的結(jié)構(gòu)
11.權(quán)利要求9或10的綴合物，具有式VIII的結(jié)構(gòu)
12.權(quán)利要求11的綴合物，其中所述聚乙二醇?xì)埢禺惖亟Y(jié)合在所述G-CSF的CyslS上。
13.權(quán)利要求9-12任一項(xiàng)的綴合物作為藥劑的用途。
14.權(quán)利要求9-12任一項(xiàng)的綴合物用于治療嗜中性白血球減少癥。
15.權(quán)利要求14的綴合物，其中所述治療是在接受骨髓抑制性抗癌藥物的非髓系惡性 血液病患者中進(jìn)行的。
16.用于制備權(quán)利要求9-12任一項(xiàng)的綴合物的方法，包括如下步驟 (i)提供含有至少一個(gè)自由硫醇基團(tuán)的藥物活性劑，和( )使所述藥物活性劑與權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)的改性劑反應(yīng)。
17.藥物組合物，包括(a)權(quán)利要求9-12任一項(xiàng)的綴合物，和(b)一種或多種可藥用的賦形劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及包含水溶性聚合物的改性劑，其中所述水溶性聚合物包含至少一種反應(yīng)活性硒基團(tuán)，所述反應(yīng)活性硒基團(tuán)能夠與硫醇基團(tuán)反應(yīng)從而形成-Se-S-鍵。此外，本發(fā)明還涉及生產(chǎn)所述改性劑的方法以及所述改性劑在藥物活性劑例如G-CSF的改性中的用途。此外，本發(fā)明還涉及包含水溶性聚合物和藥物活性劑的綴合物，其中所述水溶性聚合物經(jīng)S-Se鍵結(jié)合于試劑，并且涉及所述綴合物的生產(chǎn)方法及其作為藥劑的應(yīng)用。最后，本發(fā)明還涉及包含本發(fā)明綴合物的藥物組合物。
文檔編號(hào)C07C391/00GK101965199SQ200980106478
公開日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2009年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月27日
發(fā)明者G·安布羅奇克, M·昆斯特爾, V·加博克坡爾卡, V·蒙納特 申請(qǐng)人:力奇制藥公司