新的胰高血糖素類似物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及新的胰高血糖素、所述胰高血糖素肽在療法中的用途、包括將所述胰高血糖素肽給予有需要的患者的治療方法和所述胰高血糖素肽在制備藥物中的用途。本發(fā)明的胰高血糖素肽在有關高血糖癥、糖尿病和肥胖癥以及與高血糖癥、糖尿病和肥胖癥有關的各種疾病或病況的治療中具有特殊價值。
【專利說明】新的胰高血糖素類似物 發(fā)明領域
[0001] 本發(fā)明涉及新的胰高血糖素肽類似物、所述肽在療法中的用途、包括將所述肽給 予患者的治療方法和所述肽在制備藥物中的用途。
[0002] 發(fā)明背景 對血糖水平的精確控制對人以及其它哺乳動物都極其重要。十分確定的是胰島素和 胰高血糖素兩種激素對于維持適當?shù)难撬胶苤匾?。胰島素通過葡萄糖的外周攝取增 加和自肝臟的葡萄糖輸出減少來降低血糖水平而作用于肝臟和外周組織，而胰高血糖素通 過糖異生和糖原分解上調來提高血糖水平而主要作用于胰腺和肝臟。另據(jù)報告，胰高血 糖素增加脂解作用，誘導酮癥并降低血漿中的血漿甘油三酯水平[Schade和Eaton，Jcia Diabetologica，\Wn，14，色2~\。
[0003] 胰高血糖素是抵抗低血糖的防御機制的重要部分，給予低劑量的胰高血糖素可防 止胰島素誘導性低血糖或改善從低血糖恢復的能力。還表明胰高血糖素激動作用對脂質代 謝、能量消耗和食物攝取發(fā)揮作用[Habegger等，Nature Reviews Endocrinology 2010， 6,689-697]〇
[0004] 許多患有糖尿病、特別是患有2型糖尿病的人體重超重或肥胖。肥胖癥表示嚴重 的并且甚至是致命的常見病的高風險因素，并且對于大多數(shù)糖尿病患者，非常需要的是對 他們的治療不引起體重增加。
[0005] 公開了不同的基于胰高血糖素的類似物和GLP-1/胰高血糖素受體協(xié)同激動劑的 若干專利申請是本領域已知的，例如專利W02008/086086、W02008/101017、W02007/056362、 W02008/152403和W096/29342。所公開的其它胰高血糖素類似物在天然人胰高血糖素的特 定位置上是聚乙二醇化的（例如W02007/056362)或者是酰化的（例如W096/29342)。用于 防止低血糖的胰高血糖素肽公開于例如專利申請US7314859中。
[0006] 胰高血糖素由于具有約5分鐘的半壽期而在循環(huán)中快速清除，因此在藥物中具有 有限的潛在應用。在需要在延長的時間內保持治療劑的高血液水平的情況下，其高清除率 是不方便的，因為重復給藥將會是必需的。在一些情況下，通過應用合適的藥物組合物來影 響肽的釋放特征是可能的，但這種方法有各種缺點，一般不適用。
[0007] 目前可獲得作為凍干制劑的胰高血糖素，其作用持續(xù)時間短，限于少于1小時，盡 管胰高血糖素水平達到的峰值水平遠高于內源性胰高血糖素的水平。因此需要化學修飾的 胰高血糖素化合物以便以連續(xù)水平遞送，使得達到較長的生物半壽期，即作用特征延長的 修飾胰高血糖素肽。
[0008] 當溶于水溶液中時，胰高血糖素的物理和化學穩(wěn)定性差。胰高血糖素的溶液在 數(shù)小時或數(shù)天內形成凝膠和原纖維，這取決于肽的純度、鹽濃度、pH和溫度（Beaven等， European J. Biochem. 1969，11，37-42)。胰高血糖素含有可產生脫酰氨基化、切割、天 冬酰亞胺形成和異構化的若干不穩(wěn)定的氨基酸或氨基酸序列。另外，人胰高血糖素的溶解 度在3. 5-9. 5的pH范圍內極差。
[0009] 發(fā)明概述 本發(fā)明涉及所述肽在療法中的用途、包括將所述肽給予患者的治療方法和所述肽在制 備用于治療糖尿病、肥胖癥和相關疾病和病況的藥物中的用途。
[0010] 本發(fā)明人出乎意料地發(fā)現(xiàn)胰高血糖素肽的氨基酸3、15和/或16位中的一個或多 個取代和所述胰高血糖素肽的24位與包含3個或更多個帶負電荷的部分的取代基連接導 致穩(wěn)定性改進的胰高血糖素激動劑，其中所述帶負電荷的部分之一是親脂部分的遠端。
[0011] 本發(fā)明提供新的修飾胰高血糖素肽，其在中性pH下溶解度改進，針對凝膠和原纖 維形成的物理穩(wěn)定性改進，化學穩(wěn)定性改進且半壽期延長，同時藥代動力學性質也得到改 進。
[0012] 在第一個實施方案（實施方案1)中，本發(fā)明涉及胰高血糖素肽或其藥學上可接受 的鹽、酰胺、酸或前藥，其包含： ? SEQ ID 1，其中表示Lys，其中存在至少一個下列取代：X3SHis，X15SGlu*X16 為Ala、lie、Phe、Arg、Thr、Val、Leu、Glu、Trp或Tyr且在所述胰高血糖素肽中多達6個另 外的氨基酸取代和 ?包含親脂部分和3個或更多個帶負電荷的部分的取代基，其中所述帶負電荷的部 分之一為所述親脂部分的遠端，且其中取代基在24位的Lys的側鏈氮上連接。
[0013] 在另一個實施方案中，本發(fā)明還提供胰高血糖素肽的酯形式。
[0014] 本發(fā)明還涉及本發(fā)明的化合物在療法中的用途、包含本發(fā)明的化合物的藥物組合 物和本發(fā)明的化合物在制備藥物中的用途。
[0015] 附圖簡述 圖1顯示胰高血糖素類似物對DI0大鼠的體重的作用。給予DI0大鼠每日皮下劑量（4 nmol/kg)的胰高血糖素類似物達3周，并每天測量體重。所有4種胰高血糖素類似物隨時 間推移減輕體重。
[0016] 發(fā)明描述 除了提供在生理pH下在穩(wěn)定的藥物組合物中的這類修飾胰高血糖素肽以外，本發(fā)明 的肽還提供具有延長的作用特征的新的修飾胰高血糖素肽。本發(fā)明涉及新的胰高血糖素類 似物，其溶解度改進、針對凝膠和原纖維形成的物理穩(wěn)定性改進、化學穩(wěn)定性改進并且半壽 期延長。
[0017] 本發(fā)明人出乎意料地發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的化合物針對凝膠和原纖維形成的物理穩(wěn)定性 得到改進、化學穩(wěn)定性改進且半壽期延長，同時在中性pH或略堿性pH下的水溶性也得到改 進。
[0018] 在一個實施方案中，本發(fā)明涉及胰高血糖素肽，其中乂16為Ile、Phe、Arg、Val、Leu、 Glu、Trp 或 Tyr〇
[0019] 本發(fā)明的其它實施方案包括以下： 2.實施方案1的胰高血糖素肽，其中所述胰高血糖素肽在所述胰高血糖素肽中包含 0、1、2、3、4、5或6個另外的氨基酸殘基取代。
[0020] 3.實施方案1的胰高血糖素肽，其中所述胰高血糖素肽在所述胰高血糖素肽中 包含〇個另外的氨基酸殘基取代。
[0021] 4.實施方案1的胰高血糖素肽，其中所述胰高血糖素肽在所述胰高血糖素肽中 包含1個另外的氨基酸殘基取代。
[0022] 5.實施方案1的胰高血糖素肽，其中所述胰高血糖素肽在所述胰高血糖素肽中 包含2個另外的氨基酸殘基取代。
[0023] 6.實施方案1的胰高血糖素肽，其中所述胰高血糖素肽在所述胰高血糖素肽中 包含3個另外的氨基酸殘基取代。
[0024] 7.實施方案1的胰高血糖素肽，其中所述胰高血糖素肽在所述胰高血糖素肽中 包含4個另外的氨基酸殘基取代。
[0025] 8.實施方案1的胰高血糖素肽，其中所述胰高血糖素肽在所述胰高血糖素肽中 包含5個另外的氨基酸殘基取代。
[0026] 9.實施方案1的胰高血糖素肽，其中所述胰高血糖素肽在所述胰高血糖素肽中 包含6個另外的氨基酸殘基取代。
[0027] 10.實施方案1-2和4-9中任一個的胰高血糖素肽，其中所述另外的氨基酸取代 可位于所述膜商血糖素膚的下列氣基酸位置
[0028] 11.實施方案10的胰高血糖素肽，其中所述另外的氨基酸取代可位于所述胰高 血糖素肽的下列氨基酸位置：X1Q、χ 12、χ17、χ2。、χ21、χ27、χ 28和/或χ29。
[0029] 12.實施方案11的胰高血糖素肽，其中所述另外的氨基酸取代可位于所述胰高 血糖素肽的下列氨基酸位置：χ 12、X17、X2(l、x21、x27和/或x 28。
[0030] 13.實施方案12的胰高血糖素肽，其中所述另外的氨基酸取代可位于所述胰高 血糖素肽的x 1Q、χ12、χ27和/或χ28位。
[0031] 14.實施方案13的胰高血糖素肽，其中所述另外的氨基酸取代可位于所述胰高 血糖素肽的χ 12、χ27和/或χ28位。
[0032] 15.實施方案11的胰高血糖素肽，其中所述另外的氨基酸取代可位于所述胰高 血糖素肽的x 1Q、χ12、χ27和/或χ29位。
[0033] 16.實施方案15的胰高血糖素肽，其中所述另外的氨基酸取代可位于所述胰高 血糖素肽的X 12、X27和/或X29位。
[0034] 17.實施方案10-16中任一個的胰高血糖素肽，其中所述另外的氨基酸取代可選 自所述胰高血糖素肽的下列位置： X9表示Glu ; X1(l 表示 Val ; X12 表示 Arg ; X17 表不 Lys ; ^2〇 表Ly s ； X21 表示 Glu ; X27 表不 Met (0)、Val、Leu、lie、Ala 或 Glu ; X28 表不 Ser、Thr、Ala、Gin、Val、Leu、lie、Arg、Lys、His、Asp、Gly 或 Glu ; X29 表不 Ser、Gin、Ala、Val、Leu、lie、Pro、Arg、Lys、His、Asp 或 Glu 和 X3Q不存在或表示Pro。
[0035] 18.實施方案17的胰高血糖素肽，其中所述另外的氨基酸取代可選自所述胰高 血糖素肽的下列位置：X 12 為 Arg,X17 為 Lys,X2(l 為 Lys,X21 為 Glu,X27 為 Leu,X28 為 Ser、Ile 或 Thr〇
[0036] 19.實施方案17的胰高血糖素肽，其中所述另外的氨基酸取代可選自所述胰高 血糖素肽的下列位置：X 1Q為Val, X21為Glu, X27為Leu, X28為Ser。
[0037] 20.實施方案17的胰高血糖素肽，其中X9表示Glu。
[0038] 21.實施方案19的胰高血糖素肽，其中X1(l表示Val。
[0039] 22.實施方案18的胰高血糖素肽，其中X12表示Arg。
[0040] 23.前述實施方案中任一個的胰高血糖素肽，其中X16表示Ala。
[0041] 24.前述實施方案中任一個的胰高血糖素肽，其中X16表示lie。
[0042] 25.前述實施方案中任一個的胰高血糖素肽，其中X16表示Phe。
[0043] 26前述實施方案中任一個的胰高血糖素肽，其中X16表示Arg。
[0044] 27.前述實施方案中任一個的胰高血糖素肽，其中X16表示Thr。
[0045] 28.前述實施方案中任一個的胰高血糖素肽，其中X16表示Val。
[0046] 29.前述實施方案中任一個的胰高血糖素肽，其中X16表示Leu。
[0047] 30.前述實施方案中任一個的胰高血糖素肽，其中X16表示Glu。
[0048] 31.前述實施方案中任一個的胰高血糖素肽，其中X16表示Trp。
[0049] 32.前述實施方案中任一個的胰高血糖素肽，其中X16表示Tyr。
[0050] 33.實施方案23-32中任一個的胰高血糖素肽，其中X17表示Lys。
[0051] 34.實施方案33的胰高血糖素肽，其中X2Q表示Lys。
[0052] 35.實施方案34的胰高血糖素肽，其中X21表示Glu。
[0053] 36.實施方案35的胰高血糖素肽，其中X27表示Met(0)、Met(02)、Val、Leu、Ile、 Ala 或 Glu〇
[0054] 37.實施方案36的胰高血糖素肽，其中X27表示Leu或Glu。
[0055] 38.實施方案36的胰高血糖素肽，其中X27表示Leu。
[0056] 39.實施方案36的胰高血糖素肽，其中X27表示Glu。
[0057] 40實施方案33-39中任一個的胰高血糖素肽，其中X28表示Ser、Thr、Ala、Gin、 Val、Leu、lie、Arg、Lys、His、Asp、Gly 或 Glu〇
[0058] 41.實施方案40的胰高血糖素肽，其中X28表示Ser、Thr、Gly或lie。
[0059] 42.實施方案40的胰高血糖素肽，其中X28表示Ser、Thr或lie。
[0060] 43.實施方案40的胰高血糖素肽，其中X28表示Ser。
[0061] 44.實施方案40的胰高血糖素肽，其中X28表示Thr。
[0062] 45.實施方案40的胰高血糖素肽，其中X28表示Gly。
[0063] 46.實施方案40的胰高血糖素肽，其中X28表示lie。
[0064] 47.實施方案40-46中任一個的胰高血糖素肽，其中X29表示Ser、Gin、Ala、Val、 Leu、lie、Pro、Arg、Lys、His、Asp 或 Glu〇
[0065] 48.實施方案47的胰高血糖素肽，其中X29表示Val、Leu或lie。
[0066] 49.實施方案47-48中任一個的胰高血糖素肽，其中X29表示Val。
[0067] 50.實施方案47-48中任一個的胰高血糖素肽，其中X29表示Leu。
[0068] 51.實施方案47-48中任一個的胰高血糖素肽，其中X29表示lie。
[0069] 52.實施方案47-51中任一個的胰高血糖素肽，其中X3Q不存在或表示Pro。
[0070] 53.實施方案52的胰高血糖素肽，其中X3(l不存在。
[0071] 54.前述實施方案中任一個的胰高血糖素肽，其中所述取代基具有下式II : ZrZ2-Z3-Z4 [II] 其中， Zi表不式Ila或lib之一的結構；
【權利要求】
1. 一種胰高血糖素肽或其藥學上可接受的鹽、酯、酰胺、酸或前藥，其包含： ? SEQ ID 1，其中X24SLyS且其中存在下列取代的至少一個：X3SHis，X 15SGlu* X16為Ala、lie、Phe、Arg、Thr、Val、Leu、Glu、Trp或Tyr，和在所述胰高血糖素肽中多達6 個另外的氨基酸取代，和 ?包含3個或更多個帶負電荷的部分的取代基，其中所述帶負電荷的部分之一為親脂 部分的遠端，且其中取代基在24位的Lys的側鏈氮上連接。
2. 權利要求1的胰高血糖素肽，其中X16為Ile、Phe、Arg、Val、Leu、Glu、Trp或Tyr。
3. 權利要求1-2的胰高血糖素肽，其中所述另外的氨基酸取代可選自所述胰高血糖素 肽的下列位置： X10 為 Val， X12 為 Arg, X17 為 Lys， X20 為 Lys, X21 為 Glu， X27 為 Leu， X28 為 Ser、lie、Gly 或 Thr，和 x29 為 Val、Leu 或 lie。
4. 權利要求1-3中任一項的胰高血糖素肽，其中所述取代基具有下式II : ZrZ2-Z3-Z4 [II] 其中， Zi表不式Ila或lib之一的結構；
其中η在式Ila中為6-20， 式Ila和lib中的符號*表示與Z2的氮的連接點； 如果Z2不存在，則Zi在符號*處與Z3的氮連接，并且如果Z2和Z 3不存在，則Zi在符號 *處與Z4的氮連接； Z2不存在或表示式lid、lie、Ilf、Ilg、Ilh、Ili、II j或Ilk之一的結構；

其中各個氨基酸部分獨立地具有立體化學結構Z或j; 其中z2通過標為*的碳原子與標為*的z3的氮連接； 如果Z3不存在，則z2通過標為*的碳原子與標為*的z4的氮連接，并且如果z 3和z4 不存在，則z2通過標為*的碳與胰高血糖素肽24位處Lys的ε氮連接； Ζ3不存在或表示式Ilm、ΙΙη、11〇或lip之一的結構；
Ζ3通過具有符號*的Ζ3的碳與具有符號*的Ζ4的氮連接，如果Ζ 4不存在，則Ζ3通過具 有符號*的碳與胰高血糖素肽24位處Lys的ε氮連接； Ζ4不存在或表示式lid、lie、Ilf、Ilg、Ilh、Ili、IIj或Ilk之一的結構；其中各個氨 基酸部分獨立地為Z或久其中Z4通過具有符號*的碳與胰高血糖素肽24位處Lys的ε 氮連接， 條件是Ζ2或Ζ4的任一個或Ζ2和Ζ4兩個存在于所述取代基中。
5.權利要求1-3中任一項的胰高血糖素肽，其中所述取代基表示式Ilia、Illb、IIIc、 nid、nie、nif、nig、nih、nii、nij、nik、nil、nim、nin、nio、nip、IIIq、nir、 Ills、lilt、IIIu、IIIv、IIIw、IIIx 或 Illy 之一的結構：

6.權利要求5的胰高血糖素肽，其中所述取代基表示式Ilia、IIIp或lilt之一的結 構：
7. 前述權利要求中任一項的胰高血糖素肽，選自：Chem. 1、Chem. 2、Chem. 3、Chem. 4、 Chem. 5、Chem. 6、Chem. 7、Chem. 8、Chem. 9、Chem. 10、Chem. 11、Chem. 12、Chem. 13、Chem. 14、 Chem. 15、Chem. 16、Chem. 17、Chem. 18、Chem. 19、Chem. 20、Chem. 21、Chem. 22、Chem. 23、 Chem. 24λ Chem. 25Λ Chem. 26Λ Chem. 27Λ Chem. 28Λ Chem. 29 Λ Chem. 30Λ Chem. 31Λ Chem. 32Λ Chem. 33、Chem. 34、Chem. 35、Chem. 36、Chem. 37、Chem. 38、Chem. 39、Chem. 40、Chem. 41、 Chem. 42、Chem. 43、Chem. 44、Chem. 45、Chem. 46、Chem. 47、Chem. 48、Chem. 49、Chem. 50、 Chem. 51、Chem. 52、Chem. 53、Chem. 54、Chem. 55、Chem. 56、Chem. 57、Chem. 58、Chem. 59、 Chem. 60、Chem. 61、Chem. 62、Chem. 63、Chem. 64、Chem. 65、Chem. 66、Chem. 67、Chem. 68、 Chem. 69、Chem. 70、Chem. 71、Chem. 72、Chem. 73、Chem. 74、Chem. 75、Chem. 76、Chem. 77、 Chem. 78λ Chem. 79Λ Chem. 80Λ Chem. 8K Chem. 82Λ Chem. 83Λ Chem. 84Λ Chem. 85Λ Chem. 86Λ Chem. 87λ Chem. 88Λ Chem. 89Λ Chem. 90Λ Chem. 91Λ Chem. 92Λ Chem. 93Λ Chem. 94Λ Chem. 95 Λ Chem. 96 和 Chem. 97。
8. 前述權利要求中任一項的胰高血糖素肽，其中所述胰高血糖素肽與GLP-l化合物、 胰島素化合物或毒蜥外泌肽-4組合。
9. 權利要求8的胰高血糖素肽，其中所述GLP-1化合物選自化合物G1和G3 : N- ε 26- ((S) -4-羧基-4-十六烷?；被?丁?；Arg34] GLP-1- (7-37):
(化合物G1);和 N- ε 26- [2- (2- {2- [2- (2- {2- [ (S) -4-羧基-4- (17-羧基十七烷?；被┒□? 基氨基]乙氧基}乙氧基）乙?；被鵠乙氧基}乙氧基）乙酰基][Aib8，Arg34] GLP-l-(7-37)：
(化合物G3)。
10. 權利要求8的胰高血糖素肽，其中所述胰島素化合物是化合物G5 : Ν ε B29-十7K燒-醜基 _ Y _Glu- (desB30)人膜島素
(化合物G5)。
11. 權利要求8的胰高血糖素肽，其中所述胰高血糖素肽與毒蜥外泌肽-4組合。
12. -種藥物組合物，其包含權利要求1-11中任一項的胰高血糖素肽。
13. 權利要求12的藥物組合物，其還包含一種或多種其它的治療活性化合物或物質。
14. 權利要求12-13中任一項的藥物組合物，其還包含GLP-1化合物。
15. 權利要求14的藥物組合物，其中所述GLP-1化合物選自化合物G1和G3 : N- ε 26- ((S) -4-羧基-4-十六烷?；被?丁?；Arg34] GLP-1- (7-37):
(化合物G1);和 N- ε 26- [2- (2- {2- [2- (2- {2- [ (S) -4-羧基-4- (17-羧基十七烷?；被┒□?基氨基]乙氧基}乙氧基）乙酰基氨基]乙氧基}乙氧基）乙?；鵠[Aib8，Arg34] GLP-1-(7-37)：
(化合物G3)。
16. 權利要求13的藥物組合物，其還包含胰島素化合物。
17. 權利要求16的藥物組合物，其中所述所述胰島素化合物是化合物G5 : Ν ε B29-十7K燒-醜基 _ Y _Glu- (desB30)人膜島素
(化合物G5)。
18. 權利要求12-17中任一項的藥物組合物，其適于胃腸外給予。
19. 用于療法的權利要求1-11中任一項的胰高血糖素肽。
20. 權利要求1-11中任一項的胰高血糖素肽用于制備藥物的用途。
21. 權利要求1-11中任一項的胰高血糖素肽用于制備治療或預防高血糖癥、2型糖尿 病、葡萄糖耐量減低、1型糖尿病和肥胖癥的藥物的用途。
22. 權利要求1-11中任一項的胰高血糖素肽用于制備減少食物攝取的藥物的用途。
23. 權利要求1-11中任一項的胰高血糖素肽用于制備減輕體重的藥物的用途。
24. 權利要求1-11中任一項的胰高血糖素肽用于制備治療肥胖癥或預防體重超重的 藥物的用途。
25. 權利要求1-11中任一項的胰高血糖素肽用于制備治療肥胖癥的藥物的用途。
26. 權利要求1-11中任一項的胰高血糖素肽用于制備用于以下方面的藥物的用途：延 遲或防止2型糖尿病的疾病進展、治療肥胖癥或預防體重超重、減少食物攝取、增加能量消 耗、減輕體重、延遲從葡萄糖耐量減低（IGT)到2型糖尿病的進展；延遲從2型糖尿病到需 要胰島素的糖尿病的進展；調節(jié)食欲；引起飽滿感；防止成功減輕體重后體重反彈；治療與 體重超重或肥胖癥有關的疾病或狀態(tài)；治療貪食癥；治療暴食癥；治療動脈粥樣硬化、高血 壓、2型糖尿病、IGT、血脂異常、冠心病、肝脂肪變性、治療β -阻斷劑中毒、用于抑制胃腸道 蠕動，所述抑制可用于與采用X射線、CT掃描和NMR掃描等技術進行的胃腸道檢查結合。
27. 權利要求1-11中任一項的胰高血糖素肽用于制備治療或預防以下疾病的藥物的 用途：低血糖、胰島素誘導性低血糖、反應性低血糖、糖尿病性低血糖、非糖尿病性低血糖、 空腹低血糖、藥物誘發(fā)性低血糖、胃旁路術誘發(fā)性低血糖、妊娠期低血糖、酒精誘發(fā)性低血 糖、胰島素瘤和Von Girkes病。
【文檔編號】C07K14/605GK104093735SQ201280057736
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2012年9月21日 優(yōu)先權日:2011年9月23日
【發(fā)明者】J.F.勞, T.克魯塞, H.托格森, U.森斯富斯, P.K.尼伊森 申請人:諾沃—諾迪斯克有限公司