結(jié)構(gòu)修飾的glp-1類(lèi)似物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及治療性肽領(lǐng)域，具體涉及結(jié)構(gòu)修飾的GLP-I類(lèi)似物及其制備方法，進(jìn) 一步的，涉及結(jié)構(gòu)修飾的艾塞那肽衍生物，本發(fā)明還涉及對(duì)結(jié)構(gòu)修飾的艾塞那肽衍生物的 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 艾塞那肽(又稱(chēng)依西納肽或依克那肽，Exenatide,或Exendin-4,商品名Byetta) 是由39個(gè)氨基酸組成的多肽，其分子量為4186. 6,分子式為C184H282N5tlO6tlS, CAS Registry Number為141758-74-9,氛基酸序列為： His-Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Lys-Gln-Met-Glu-Glu-Glu-Ala-Val-Arg-Leu-Phe-Ile-Glu-Trp-Leu-Lys-Asn-Gly-Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-P r〇-Ser_NH2 ;由 Amylin Pharmaceuticals 和 Eli Lilly 公司(Eli Lillyand Company)生 產(chǎn)并銷(xiāo)售。艾塞那肽已于2005年4月由FDA批準(zhǔn)上市，屬于藥皮下注射制劑，具有促進(jìn)葡 萄糖依賴(lài)的胰島素分泌、恢復(fù)第一時(shí)相胰島素分泌、抑制胰高血糖素的分泌、減慢胃內(nèi)容物 的排空，改善胰腺β細(xì)胞的功能等作用，非常適用于II型糖尿病的治療，例如，用于改善和 控制二甲雙胍和磺酰脲類(lèi)藥物治療不理想的II型糖尿病患者的血糖。
[0003] 艾塞那肽是生長(zhǎng)在美國(guó)西南部幾個(gè)州的蜥蜴希拉毒蜥（Gilamonster)唾液中 激素 exendin-4 的合成形式（18丨〇1.0^111.1990，265，20259-20262;181〇1· Chem. 1992，267，7402-7405)，是一種人胰高血糖素樣肽-I(GLP-I)的類(lèi)似物，其氨基 酸序列與GLP-I的氨基酸序列部分重合，是比較有效的GLP-I受體激動(dòng)劑，由于艾塞那肽 模擬GLP-I的葡萄糖調(diào)節(jié)作用，故又被稱(chēng)為腸促胰島素激動(dòng)劑。與磺酰脲和美格列奈類(lèi) (meglitinides)不同，艾塞那肽僅在葡萄糖存在下提高胰島素的合成和分泌，降低了低血 糖的風(fēng)險(xiǎn)。一些醫(yī)師還將Byetta用于治療胰島素抵抗。
[0004] 盡管如此，由于蛋白質(zhì)/多肽類(lèi)藥物普遍存在體內(nèi)半衰期較短，物理、化學(xué)穩(wěn)定性 較差，易被體內(nèi)各種蛋白酶降解等特性，使得這些藥物通常需要在一天之內(nèi)多次注射，這給 病人帶來(lái)了許多痛苦和諸多不便。上個(gè)世紀(jì)70年代出現(xiàn)的聚乙二醇化技術(shù)被證明是當(dāng)前 蛋白質(zhì)/多肽類(lèi)給藥領(lǐng)域一項(xiàng)較適用的技術(shù)。但單純使用PEG修飾后藥物的活性會(huì)普遍下 降。
[0005] -系列不同方法已經(jīng)用于修飾GLP-I類(lèi)似物的結(jié)構(gòu)以便提供體內(nèi)更長(zhǎng)久的作用 持續(xù)時(shí)間。中國(guó)專(zhuān)利CN00804847. 9公開(kāi)了新型exendin激動(dòng)劑制劑及其給藥方法，其中 公開(kāi)了艾塞那肽的化合物結(jié)構(gòu)和其制備方法。中國(guó)專(zhuān)利CN102532303公開(kāi)了使用甲氧基 聚乙二醇?xì)埢c艾塞那肽分子中賴(lài)氨酸殘基的氨基或N末端組氨酸殘基的氨基綴合，合成 聚乙二醇綴合的艾塞那肽的方法；CN200980111088也明確公開(kāi)了脂肪酸-PEG-艾塞那肽 的結(jié)構(gòu)，并且PEG的修飾位點(diǎn)在N端His上；W02005028516和W02012035139也公開(kāi)了脂肪 酸-PEG-艾塞那肽的結(jié)構(gòu)。中國(guó)專(zhuān)利CN101215324B公開(kāi)了一種對(duì)艾塞那肽進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造后 得到的艾塞那肽短肽模擬肽。中國(guó)專(zhuān)利CN101125207報(bào)道了對(duì)Exendin-4進(jìn)行PEG修飾。 W099/43708公開(kāi)了具有連接至C-端氨基酸殘基的親脂性取代物的GLP-I (7-35)和GLP-I (7-36)衍生物。W02013059323A1公開(kāi)了 PEG綴合的艾塞那肽及制備方法。雖然做了這些 多方面的努力，糖尿病群體對(duì)長(zhǎng)效的活性GLP-I類(lèi)似物仍具有巨大的需求。
[0006] GLP-I類(lèi)似物的穩(wěn)定性，包括在體內(nèi)穩(wěn)定性仍是一個(gè)有待著手解決的重大議題。因 此，盡管本領(lǐng)域有進(jìn)展，但目前市場(chǎng)上的Exendin-4以及一些改造 Exendin-4藥物藥效短， 仍然急需開(kāi)發(fā)新的艾塞那肽衍生物，使其在體內(nèi)作用時(shí)間長(zhǎng)，穩(wěn)定性好，降糖效果好，同時(shí) 保持低毒性和較好的活性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)，提供半衰期長(zhǎng)，穩(wěn)定性好，能夠同時(shí)保持較 好降糖效果和低毒性的艾塞那肽衍生物，同時(shí)，本發(fā)明還提供艾塞那肽衍生物的制備方法， 以及這些衍生物在制備治療和/或預(yù)防糖尿病的藥物中的用途。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案： 本發(fā)明提供了具有以下結(jié)構(gòu)的化合物：化合物：D-A-P-L 其中D為GLP-I類(lèi)似物部分； A是具有如下的結(jié)構(gòu)^NR1-X-NR2-,其中，札、R2獨(dú)立的選自H和Cp 6的烷基； X選自： (1) - (CH2)n-,其中η為2~10的整數(shù)； (2) -[(012)1^]1)(012)11-，其中2為0、殿 3或5，11獨(dú)立的選自廣10的整數(shù)，？為0~10的 整數(shù)，其中R3為H或Cp6的烷基； (3) 氨基酸殘基或被一種或多種取代基取代的氨基酸殘基，所述取代基選自H，CV6的烷 基、羰基和-NR 2R3，其中，R2、R3獨(dú)立的選自H和Cp6的烷基； (4) -(CH2)nC(O)Z(CH2)n-,其中Z為0、單鍵或-NR 3, η獨(dú)立的選自f 10的整數(shù)，其中R3 為H或Cp6的烷基；優(yōu)選Z為0或單鍵； 和 (5) (^_1(|的亞烷基，并且，所述亞烷基中的H被一種或多種下列取代基取代，所述取代基 選自：
、C1-C4的直鏈或支鏈烷基、鹵素、NHR 5、CN、羧基、硝基和C1-C4的烷基醇； 其中，R5為H或C1-C4的直鏈或支鏈烷基； P為含有寡聚乙二醇類(lèi)的連接部分，L是親脂性連接部分； 并且，D的末端氨基酸殘基的碳端與A的NR1通過(guò)酰胺鍵連接，A的NR2與P通過(guò)酰胺 鍵連接，P與L通過(guò)酰胺鍵連接。
[0009] 進(jìn)一步的，優(yōu)選所述化合物中P是具有如下結(jié)構(gòu)的部分：
所述L具有如下結(jié)構(gòu)：
，其中，m是廣20的整數(shù)；1^是6~20的整數(shù)；波浪線(xiàn)表示連接位點(diǎn)；進(jìn)一步 的優(yōu)選，m為2或5。
[0010] 進(jìn)一步的，所述A是具有如下的結(jié)構(gòu)^NR1-X-NR2-, 所述的X為-(CH2)n-，其中，所述的-(CH2)n-表示亞烷基結(jié)構(gòu)；所述的化合物D-A-P-L 具有如下結(jié)構(gòu)：
其中，RpR2獨(dú)立的選自H和CV6的烷基，優(yōu)選RpR2均為H ;優(yōu)選η為2飛的整數(shù)，更進(jìn) 一步的優(yōu)選η為2或4 ;m為1~20的整數(shù)，k是6~20的整數(shù)。
[0011] 另一方面，所述A是具有如下的結(jié)構(gòu)^NR1-X-NR2-, 所述的X為-[(CH2) nZ]p (CH2) n-，所述的化合物D-A-P-L優(yōu)選具有如下的結(jié)構(gòu)：
，優(yōu)選Z為0或 NR3, η獨(dú)立的選自f 10的整數(shù)，p為(TlO的整數(shù)，優(yōu)選p為2飛的整數(shù)，m為廣20的整數(shù)， k是6~20的整數(shù)；其中R3為H或Cp6的烷基，優(yōu)選R3為H ;更進(jìn)一步的，優(yōu)選Z為0或NH， 并且η為2或4, p為3。
[0012] 另一方面，所述A是具有如下的結(jié)構(gòu)^NR1-X-NR2-,所述的X為氨基酸殘基或被 一種或多種取代基取代的氨基酸殘基，并且所述氨基酸殘基可被任意取代基取代，條件是， 所述取代基有利于將NHR 1和NHR2連接到氨基酸骨架上；優(yōu)選所述取代基選自H，Cp6的亞 烷基、C=0、NH和亞烷基氨基及其結(jié)合；所述氨基酸殘基為天然的氨基酸或非天然氨基酸殘 基；舉例說(shuō)明的，以谷氨酸殘基為例，并且谷氨酸殘基被NH、C^ 6的亞烷基及C=O取代，并且 通過(guò)這些取代基將NHR1和NHR2連接到氨基酸殘基骨架上，得到具有如下結(jié)構(gòu)的A :
,其中波浪形" "表示連接位點(diǎn)； \ 另一方面，所述A是具有如下的結(jié)構(gòu)：-NR1-X-NR2-，所述的X為-(CH2) nC (0) Z (CH2) n-， 優(yōu)選Z為0或-單鍵，η獨(dú)立的選自f 10的整數(shù)，其中R3選自H和CV6的烷基；進(jìn)一步的優(yōu) 選 X 具有以下結(jié)構(gòu)：-CH2CH2-C (0) -CH2CH2-或-CH2CH2-C (0) -NH-CH2CH2-;優(yōu)選 A 具有如下結(jié) 構(gòu)-NR1-CH2CH2-C (0) -CH2CH2-NR2-或-NR1-CH 2CH2-C (0) -NH-CH2CH2-NR2-; 優(yōu)選所述D-A-P-L具有如下結(jié)構(gòu)的化合物：
其中，優(yōu)選Z為0或單鍵，RpR2S H0
[0013] 另一方面，所述A是具有如下的結(jié)構(gòu)^NR1-X-NR2-,所述的X為CV ltl的亞烷基，優(yōu)選 所述亞烷基中的H被一種或多種下列取代基取代，所述取代基選自
、C1-C4的 直鏈或支鏈烷基、NHR5、羧基和C1-C4的烷基醇；其中，R 5為H或C1-C4的直鏈或支鏈烷基；進(jìn) 一步優(yōu)選所述取代基為
并且，R5為H ;優(yōu)選A具有如下結(jié)構(gòu)：
[0014] 更進(jìn)一步的，所述化合物D-A-P-L具有如下結(jié)構(gòu)：
[0015] 本發(fā)明所述D為GLP-I類(lèi)似物部分； 進(jìn)一步的 GLP-I 類(lèi)似物優(yōu)選：GLP-I (7-35)、GLP-I (7-36)、GLP-I (7-37)、GLP-I (7-38)、 GLP-I (7-39)、GLP-I (7-40)、GLP-I (7-41)、GLP-I (7-42)、GLP-I (7-43)、GLP-I (7-44)、 GLP-I (7-45)、GLP-I (7-45)或其類(lèi)似物；更進(jìn)一步的優(yōu)選所述的GLP-I類(lèi)似物為包含以下 氨基酸序列的肽： aa7-aa8-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-aal6-Ser-aal8-aal9-aa2〇-Glu-aa22-aa2 3-Ala-aa25-aa26-aa27-Phe-Ile-aa30-Trp-Leu-aa33-aa34-aa35-aa36-aa37-aa38_aa39-aa4〇-aa41-aa42-aa43-aa44-aa45_aa46 ; 其中437是1-!1&、〇-財(cái)8、2-氨基組氨酸、0-組氨酸或〇-甲基組氨酸； aa8是Ala、Gly、Val、Leu、Ile、Lys、Aib、l_氨基環(huán)丙基羧酸、1-氨基環(huán)丁基羧酸、1-氨 基環(huán)戊基羧酸或1-氨基環(huán)庚基羧酸；aal6是Val或Leu ;aal8是Ser、Lys或Arg ;aal9是 Tyr 或 Gln ;aa20 是 Leu 或 Met ;aa22 是 Gly、Glu 或 Aib ;aa23 是 Gln、Glu、Lys 或 Arg ;aa25 是 Ala 或 Val ;aa26 是 Lys、Glu 或 Arg ;aa27 是 Glu 或 Leu ;aa30 是 Ala、Glu 或 Arg ;aa33 是 Val 或 Lys ;aa34 為 Lys、Asn、Glu 或 Arg ;aa35 是 Gly 或 Aib ;aa36 是 Lys、Gly 或 Arg ; aa37是Gly、Ala、Glu、Pro、Lys、氨基或不存在；aa38是Lys、Ser、氨基或不存在；aa39是 Ser、Lys、氨基或不存在；aa40是Gly、氨基或不存在；aa41是Ala、氨基或不存在；aa42是 Pro氨基或不存在；aa43是Pro氨基或不存在；aa44是Pro氨基或不存在；aa45是Ser、氨 基或不存在；aa46是氨基或不存在，并且，當(dāng)aa37、aa38、aa39、aa40 aa41、aa42、aa43、aa44 或aa45不存在時(shí)，相應(yīng)的其后的氨基酸也不存在。
[0016] 更進(jìn)一步的優(yōu)選所述GLP-I類(lèi)似物為Exendin-3、Exendin_4或其衍生物；最優(yōu)選 GLP-I 類(lèi)似物為 Exendin-4。
[0017] 其中Exendin-4是具有如下氨基酸序列的肽： His-Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Lys-Gln-Met-Glu-Glu-Glu-Ala- Val-Arg-Leu-Phe-Ile-Glu-Trp-Leu-Lys-Asn-Gly-Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-P r〇-Ser-NH2 ； Exendin-3是具有如下氨基酸序列的肽： His-Ser-Asp-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Lys-Gln-Met-Glu-Glu-Glu-Ala-
其中Ex具有如下結(jié)構(gòu)：
表示與具有下式結(jié)構(gòu)的化合物等同：
[0019] 另一方面，本發(fā)明還提供了一種藥物組合物，包含本發(fā)明所提供的化合物 D-A-P-L，以及任選的藥學(xué)可接受的載體。
[0020] "藥物組合物"意指一種或多種活性成分和任選的一種或多種惰性成分以及任何 產(chǎn)品，所述的產(chǎn)品為直接或間接得自任何兩種或更多種成分的組