專利名稱：藥物運(yùn)送和遞送系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及肽，它們能夠有效結(jié)合血細(xì)胞，通過(guò)在特異靶位點(diǎn)蛋白水解切割和/或活化，可以作為前體藥物和作為藥物遞送系統(tǒng)，以及分別涉及結(jié)合藥物的肽或肽結(jié)合的藥物。
背景技術(shù)：
很多疾病不能治療或不能很好治療，因?yàn)榉翘禺愡f送到目的部位和在其它部位產(chǎn)生不需要的副作用，造成合適的藥物不能以足夠的量有效施用到目的部位。這在癌癥化療中有特別的相關(guān)性。
因此，確保藥物更集中于目的部位的運(yùn)送和遞送系統(tǒng)極其有價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一般目的是提供藥理活性分子或藥理活性基團(tuán)的運(yùn)送和遞送系統(tǒng)，與這種運(yùn)送和遞送系統(tǒng)偶聯(lián)的藥物活性分子或藥物活性基團(tuán)，包含它們的組合物，和它們治療疾病的適合性。
現(xiàn)在，為了實(shí)現(xiàn)這些并且仍是本發(fā)明進(jìn)一步的目的，進(jìn)行描述后將變得更顯而易見，本發(fā)明的藥物運(yùn)送和遞送系統(tǒng)的特征是它是三肽或四肽或其烷基酯，包含蛋白水解酶可切割的氨基酸部分作為藥物或藥物活性部位或藥物活性基團(tuán)運(yùn)送和遞送系統(tǒng)，尤其是非末端蛋白水解酶可切割的氨基酸部分，如任選取代的苯丙氨酰部分。
本發(fā)明的更多方面是-如上定義的三肽或四肽作為藥物的取代基或取代基的一部分的用途，所述藥物尤其是治療關(guān)節(jié)炎、侵入性寄生蟲疾病、瘧疾(瘧疾)、AIDS和腫瘤，尤其是癌癥的藥物，-與藥物或藥物活性部位或藥物活性基團(tuán)連接的本發(fā)明的三肽或四肽，-這種偶聯(lián)的三肽或四肽用于制備治療腫瘤，尤其是癌癥，和關(guān)節(jié)炎、侵入性寄生蟲疾病、瘧疾(瘧疾)和AIDS的藥物中的應(yīng)用，-提高藥物效率和/或降低藥物副作用的方法，其中所述藥物與如上定義的運(yùn)送系統(tǒng)偶聯(lián)或包括在其中，-包含與三肽或四肽偶聯(lián)的藥物或藥理活性部位或藥理活性基團(tuán)的藥物組合物，和-產(chǎn)生包含運(yùn)送和遞送系統(tǒng)的藥物的活性成分的方法，其中藥物或藥理活性部位或藥理活性基團(tuán)與氨基酸偶聯(lián)，使得產(chǎn)生與藥物或藥理活性部位或藥理活性基團(tuán)連接的如上定義的三肽或四肽，條件是藥理活性基團(tuán)不是-N(CH2-CH2-Cl)2。
關(guān)于本發(fā)明，術(shù)語(yǔ)藥物、有效物質(zhì)、活性成分、有效成分或活性物質(zhì)作為同義詞使用。
本發(fā)明也包括系統(tǒng)，其中已知是藥物的物質(zhì)的一部分也是運(yùn)送和遞送系統(tǒng)的一部分。當(dāng)藥物包含自身蛋白水解酶可切割的氨基酸時(shí)，可能是這種情況。因此，如果運(yùn)送和遞送系統(tǒng)負(fù)載了藥物，那么可切割的氨基酸，尤其是藥理活性基團(tuán)或部位取代的苯丙氨酸部分，不僅可以被藥物取代，而且可以是藥物。在這種情況下，如果達(dá)到期望藥物作用僅需要藥物的一部分，運(yùn)送和遞送系統(tǒng)描述為偶聯(lián)或攜帶藥物活性部位或藥物活性基團(tuán)。
由于藥物應(yīng)該在蛋白水解酶活性高的部位變得有效，因此本發(fā)明的肽包括至少一個(gè)作為或攜帶藥物、藥理活性部位或藥理活性基團(tuán)的蛋白水解酶可切割的部位的前提確保藥物活性分子在期望部位有效釋放。
由于本發(fā)明肽的特殊結(jié)構(gòu)，它們能夠快速(幾分鐘內(nèi))并全部結(jié)合血細(xì)胞(大部分是紅細(xì)胞；每單位體積血液含有的紅細(xì)胞比白細(xì)胞多平均1000倍)，使得所述紅細(xì)胞用作藥物負(fù)載肽的載體。因此，紅細(xì)胞用于特異性遞送藥物到達(dá)身體部位，在那里發(fā)生實(shí)質(zhì)性蛋白水解活動(dòng)。這種部位是如具有關(guān)節(jié)炎、腫瘤、侵入性寄生蟲疾病等的部位。在這種部位-由于它們可被蛋白水解酶切割-血細(xì)胞優(yōu)先被卸載。
本發(fā)明的三肽或四肽可以是烷基酯。優(yōu)選的烷基是甲基或乙基，更優(yōu)選乙基。
可以用作本發(fā)明的運(yùn)送和遞送系統(tǒng)的優(yōu)選的任選取代的三肽和四肽包含任選取代的Phe或其它可切割氨基酸部分如Arg作為(優(yōu)選不是末端)可切割基團(tuán)?？赡艿娜暮退碾牡倪x擇包括Phe-Phe-Pro，Pro-Phe-Phe，Phe-Phe-Ser， Ser-Phe-Phe，Phe-Phe-Asn，Asn-Phe-Phe，Phe-Gly-Phe-Val(Seq.Id.No.1)，Val-Phe-Gly-Phe(Seq.Id.No.2)，Phe-Arg-Phe-His(Seq. Id.No.3)，His-Phe-Arg-Phe(Seq.Id.No.4)，Phe-Arg-Val，Val-Arg-Phe，或它們的低級(jí)烷基酯。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，三肽或四肽包含在對(duì)位被氟取代的末端Phe。這種優(yōu)選肽是實(shí)施例中所用的Pro-Phe-p-F-Phe。
為了較容易與藥物或藥理活性部位或藥理活性基團(tuán)偶聯(lián)，蛋白水解酶可切割的氨基酸部分被在藥物偶聯(lián)反應(yīng)中足以有效反應(yīng)的取代基取代。這種類型的合適肽，即Pro-m-sarcolysyl-p-氟-Phe是已知的，但是不知其作為運(yùn)送和遞送系統(tǒng)。
優(yōu)選的肽是快速并全部結(jié)合血細(xì)胞的那些肽。這種肽與血細(xì)胞，尤其是紅細(xì)胞(RBC)的快速和全部結(jié)合，和它們的蛋白水解可切割性允許將藥物遞送到血細(xì)胞內(nèi)部，但是也可以遞送到其它細(xì)胞，尤其是蛋白水解酶活性比血細(xì)胞和其它正常組織上發(fā)現(xiàn)的更高的細(xì)胞。
不同分子與血漿的快速結(jié)合和蛋白水解遞送可以起如細(xì)胞-細(xì)胞遞送系統(tǒng)的作用，即因?yàn)?，一旦與血細(xì)胞結(jié)合，相對(duì)弱但是存在的細(xì)胞膜相聯(lián)的蛋白酶確?；钚运幬锏木徛a(chǎn)生，它接著可以首先作用于血液中的鄰近細(xì)胞。
推測(cè)這種作用之下的機(jī)制包括幾個(gè)步驟并可以總結(jié)如下，因此強(qiáng)調(diào)分析該機(jī)制的這種嘗試不以任何方式限制本發(fā)明的范圍第一步是幾分鐘內(nèi)肽與血細(xì)胞表面完全和快速結(jié)合。這種結(jié)合最可能是由于兩個(gè)機(jī)制，根據(jù)肽的類型，可以更優(yōu)選一個(gè)或另一個(gè)1)與蛋白酶的特異性結(jié)合，主要是血細(xì)胞膜上存在的金屬蛋白酶活性部位和2)與細(xì)胞膜的中等非特異性結(jié)合，由于烷基酯殘基，尤其是乙基酯殘基大大增強(qiáng)的分子的疏水性。
對(duì)于第一種結(jié)合機(jī)制，僅存在蛋白酶可切割基團(tuán)就足夠，在此第二種機(jī)制可能受含有疏水部分的特殊氨基酸存在的影響，如Phe，Tyr，Asp，Cys，Glu，Leu，Ileu，Met，Pro，Trp，Val等和酯形式。
隨后催化的蛋白水解反應(yīng)發(fā)生在血細(xì)胞部位并且也發(fā)生在任何其它富含蛋白水解酶的身體部位。由于血細(xì)胞(可以認(rèn)為是蛋白水解活性差的部位)和富含蛋白水解活性的部位的蛋白水解活性的巨大差異，因此血細(xì)胞運(yùn)送分子優(yōu)先遞送到蛋白水解催化作用最活躍的部位。
由于平均循環(huán)時(shí)間是大約12秒，在達(dá)大約15分鐘的時(shí)間窗口內(nèi)，攜帶負(fù)載運(yùn)送系統(tǒng)的藥物的大多數(shù)血細(xì)胞能夠到達(dá)身體的所有器官，可以包括腫瘤。
由于催化藥物產(chǎn)生的血細(xì)胞的半衰期已經(jīng)確定為至少大約20分鐘，因此可以利用足夠的與血細(xì)胞結(jié)合的藥物進(jìn)行催化并蓄積在靶區(qū)域。
在上面定義的靶區(qū)域中，可以發(fā)現(xiàn)高濃度梯度的可溶和/或膜結(jié)合的蛋白水解酶。這些酶的性質(zhì)和它們的量確保被運(yùn)送分子的釋放。
通過(guò)蛋白水解酶的這種類型的遞送在大多數(shù)正常器官中不發(fā)生或僅發(fā)生很低程度，因?yàn)樗鼈兊牡鞍酌副磉_(dá)低。
本發(fā)明肽的一個(gè)非常適合的應(yīng)用實(shí)例是癌癥治療。在這個(gè)特殊領(lǐng)域，一方面腫瘤通常增加血管數(shù)量和扣押紅細(xì)胞，另一方面蛋白水解酶在促進(jìn)侵襲和隨后癌細(xì)胞擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移中起著關(guān)鍵作用，使得很多腫瘤細(xì)胞確實(shí)非常顯著地過(guò)度表達(dá)和釋放這種蛋白水解酶，尤其是屬于金屬蛋白酶家族的那些。這些事實(shí)促進(jìn)本發(fā)明肽運(yùn)送到期望的活性部位和將藥物遞送到所述部位。
為此，近來(lái)策略集中于設(shè)計(jì)這種酶的特異抑制劑來(lái)預(yù)防或延遲侵犯和轉(zhuǎn)移擴(kuò)散。這些抑制劑現(xiàn)在處于臨床開發(fā)的各個(gè)階段。通過(guò)本發(fā)明的運(yùn)送和遞送系統(tǒng)，如這種抑制劑，現(xiàn)在可以容易并優(yōu)先運(yùn)送到目的部位，使得最危險(xiǎn)的多數(shù)產(chǎn)生蛋白水解酶的腫瘤優(yōu)先被供給藥物，因此可以減少給藥的總量，并且血流中游離藥物的存在可以降低，使得循環(huán)中幾乎沒(méi)有游離藥物。
然而，通過(guò)本發(fā)明的運(yùn)送和遞送系統(tǒng)，具有其它作用機(jī)制的癌癥藥物也可以供給靶部位，或其它類型藥物如抗關(guān)節(jié)炎藥物、抗炎藥物等。
本發(fā)明運(yùn)送和遞送系統(tǒng)的另一種應(yīng)用是靶向血細(xì)胞本身。用于本發(fā)明的運(yùn)送和傳遞系統(tǒng)的運(yùn)送機(jī)制可以用于強(qiáng)烈增加任何藥物與血細(xì)胞的結(jié)合。因此，本發(fā)明的運(yùn)送和遞送系統(tǒng)也適合于治療其中目標(biāo)是血液的很多更多疾病。這種疾病是如瘧疾(瘧疾)和AIDS。
因此，本發(fā)明的更多方面包括本發(fā)明的三肽或四肽作為藥物的取代基或取代基的一部分的用途，所述藥物尤其是治療關(guān)節(jié)炎、侵入性寄生蟲疾病、瘧疾(瘧疾)、AIDS和腫瘤尤其是癌癥的藥物，以及藥物或藥理活性部位或藥理活性基團(tuán)偶聯(lián)的本發(fā)明的三肽和四肽作為藥物的用途和在藥物組合物中的用途。
本發(fā)明的實(shí)施方式現(xiàn)在用抗癌劑的兩個(gè)實(shí)例進(jìn)一步描述本發(fā)明，在相關(guān)技術(shù)中描述為具有完全不同的作用機(jī)制第1個(gè)例子式(I)的PSF＝脯氨酰-m-sarcolysyl-p-氟-苯丙氨酸式(I) 這個(gè)具體的取代的三肽在苯丙氨酸氮芥部分含有烷基化基團(tuán)。推測(cè)所述烷基化基團(tuán)是這種取代的苯丙氨酸部分的藥理活性部分或-換句話說(shuō)-藥物負(fù)載在苯丙氨酸部分上。盡管現(xiàn)在優(yōu)選乙基酯(R′＝乙基)，但是R′也可以是其它烷基，如甲基或H。
在紅細(xì)胞存在下不同催化機(jī)制產(chǎn)生一個(gè)主要代謝物，即m-L-苯丙氨酸氮芥，和在癌細(xì)胞存在下，產(chǎn)生4個(gè)代謝物，在這種實(shí)施例的人黑素瘤細(xì)胞中。用HPLC和質(zhì)譜分析儀鑒定這些代謝物是m-L-苯丙氨酸氮芥，脯氨酰-m-L-苯丙氨酸氮芥，氟苯丙氨酸和脯氨酰-m-sarcolysyl-p-氟苯丙氨酸。
第2個(gè)例子式(II)的PFPP-ADM＝脯氨酰-阿霉素-連接的-苯丙氨酰-p-氟-苯丙氨酰式(II) 阿霉素(阿霉素，ADM)部分與含N基團(tuán)偶聯(lián)，該基團(tuán)通過(guò)其氨基被至少一個(gè)烴鏈取代了不是末端的苯丙氨酸，使得形成-NR1-R-NR2-連接基團(tuán)，其中R是亞烷基如CH2-CH2-，和R1和R2彼此獨(dú)立表示H、甲基或乙基，或R1和R2一起形成亞烷基，如-CH2-CH2-。三肽可以表現(xiàn)為酸(R3＝H)或烷基酯(R3優(yōu)選CH3-，CH3-CH2-)。
在紅細(xì)胞存在下，不能測(cè)定到HPLC可檢測(cè)到的代謝物，而在人黑素瘤細(xì)胞存在下，可以產(chǎn)生一個(gè)主要的單獨(dú)代謝物。根據(jù)至今可利用結(jié)構(gòu)，這個(gè)代謝物最可能是與一個(gè)Phe部分連接的ADM。這是對(duì)含20μg/ml ADM衍生物以及(與僅5×106個(gè)黑色素瘤細(xì)胞相比)5×109個(gè)RBC的1ml血液進(jìn)行的。
結(jié)果對(duì)于負(fù)載藥物遞送系統(tǒng)進(jìn)行一系列實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生下面總結(jié)的類似結(jié)果-負(fù)載藥物的運(yùn)送和遞送系統(tǒng)與血細(xì)胞(主要是紅細(xì)胞)的極快結(jié)合。
-紅細(xì)胞膜上的緩慢蛋白水解催化作用主要是由于金屬蛋白酶。
-在腫瘤細(xì)胞膜上和通過(guò)腫瘤散發(fā)的蛋白水解酶(也在腫瘤載體內(nèi))的快得多和更有效的蛋白水解催化作用。
-在腫瘤部位而不是血液中的蛋白水解競(jìng)爭(zhēng)大大利于代謝物產(chǎn)生。
-這種蛋白水解催化作用產(chǎn)生了大量的活性代謝物。
-將預(yù)先負(fù)載了負(fù)載藥物的運(yùn)送和遞送系統(tǒng)的RBC(RBC和負(fù)載藥物的運(yùn)送和遞送系統(tǒng)之間接觸10分鐘后)添加到黑素瘤細(xì)胞中導(dǎo)致從RBC顯著產(chǎn)生上述活性代謝物。
盡管目前顯示和描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，但是應(yīng)清楚理解本發(fā)明不限于此，而是可以在下列權(quán)利要求范圍內(nèi)不同地做各種具體實(shí)現(xiàn)和實(shí)踐。
序列表<110>Ghanem，Ghanem EliasMehlem，F(xiàn)rancesco<120>藥物運(yùn)送和遞送系統(tǒng)<130>06006PC<150>EP 02013916.8<151>2002-06-24<150>EP 02017756.4<151>2002-08-09<160>4<170>PatentIn version 3.1<210>1<211>4<212>PRT<213>人工序列<220>
<223>人工肽<400>1Phe Gly Phe Val1<210>2<211>4<212>PRT<213>人工序列<220>
<223>人工肽<400>2Val Phe Gly Phe1<210>3<211>4<212>PRT<213>人工序列<220>
<223>人工肽<400>3Phe Arg Phe His1<210>4<211>4<212>PRT
<213>人工序列<220>
<223>人工肽<400>4His Phe Arg Phe權(quán)利要求
1.三肽或四肽或其烷基酯，包含蛋白水解酶可切割的氨基酸部分作為藥物或藥理活性部位或藥理活性基團(tuán)運(yùn)送和遞送系統(tǒng)。
2.權(quán)利要求1的三肽或四肽，其為烷基酯，該烷基是甲基或乙基，優(yōu)選乙基。
3.權(quán)利要求1或2的三肽或四肽，其中蛋白水解酶可切割的氨基酸部分不是末端部分。
4.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的三肽或四肽，包含不是末端的任選取代的苯丙氨酰部分。
5.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的三肽或四肽，選自下組取代或未取代的Phe-Phe-Pro，Pro-Phe-Phe，Phe-Phe-Ser，Ser-Phe-Phe，Phe-Phe-Asn，Asn-Phe-Phe，Phe-Gly-Phe-Val(Seq.Id.No.1)，Val-Phe-Gly-Phe(Seq.Id.No.2)，Phe-Arg-Phe-His(Seq.Id.No.3)，His-Phe-Arg-Phe(Seq.Id.No.4)，Phe-Arg-Val，Val-Arg-Phe，在此優(yōu)選Pro-Phe-Phe。
6.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的三肽或四肽，其中末端Phe在對(duì)位被氟取代，尤其是肽Pro-Phe-p-F-Phe。
7.三肽或四肽，其中蛋白水解酶可切割的氨基酸部分被在藥物偶聯(lián)反應(yīng)中足以有效反應(yīng)的取代基取代，條件是所述取代基不是在Pro-Phe-p-F-Phe的非末端Phe間位上的-N(CH2-CH2-Cl)2。
8.權(quán)利要求7的三肽或四肽，其中蛋白水解酶可切割的氨基酸部分是或包括Phe。
9.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求定義的三肽或四肽作為藥物的取代基或取代基的一部分的用途，所述藥物尤其是治療關(guān)節(jié)炎、侵入性寄生蟲疾病、瘧疾(瘧疾)、艾滋病和腫瘤，特別是癌癥的藥物。
10.權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)定義的三肽或四肽，其與藥物或藥理活性部位或藥理活性基團(tuán)連接，條件是它不是脯氨酰-m-sarcolysyl-p-氟-苯丙氨酸。
11.權(quán)利要求10的三肽或四肽，其中藥物是阿霉素。
12.權(quán)利要求10或11的三肽或四肽在制備治療癌癥的藥物中的用途。
13.權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)定義的三肽或四肽的用途，其與藥物或藥物活性部位或藥物活性基團(tuán)連接用于制備治療關(guān)節(jié)炎、非癌性腫瘤、侵入性寄生蟲疾病、瘧疾(瘧疾)和艾滋病的藥物。
14.提高藥物效用和/或降低藥物副作用的方法，其中所述藥物與權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)的運(yùn)送系統(tǒng)偶聯(lián)或包括在其中。
15.權(quán)利要求10或11的藥物用于制備藥物的用途。
16.包含權(quán)利要求10或11的三肽或四肽的藥物組合物。
17.一種產(chǎn)生包括運(yùn)送和遞送系統(tǒng)的藥物的活性成分的方法，其中藥物或藥理活性部位或藥理活性基團(tuán)與氨基酸偶聯(lián)，使得產(chǎn)生與藥物或藥理活性部位或藥理活性基團(tuán)連接的權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)定義的三肽或四肽，條件是藥理活性基團(tuán)不是-N(CH2-CH2-Cl)2。
全文摘要
本發(fā)明描述的是三肽或四肽，其包含蛋白水解酶可切割的氨基酸部分作為藥物或藥物活性部位或藥物活性基團(tuán)由血細(xì)胞結(jié)合和運(yùn)送的遞送系統(tǒng)，并且本發(fā)明涉及偶聯(lián)運(yùn)送和遞送系統(tǒng)的藥物。這種運(yùn)送和遞送系統(tǒng)特別有利于治療導(dǎo)致蛋白水解酶活性增加的疾病，如癌癥、關(guān)節(jié)炎，或與血細(xì)胞相關(guān)的疾病。
文檔編號(hào)A61P31/18GK1668336SQ03817290
公開日2005年9月14日 申請(qǐng)日期2003年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月24日
發(fā)明者加尼姆·埃利亞斯·加尼姆, 弗朗西斯科·梅勒姆 申請(qǐng)人:加尼姆·埃利亞斯·加尼姆, 弗朗西斯科·梅勒姆