CN102574904A - 赋予了经粘膜吸收性的胃动素样肽化合物 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供维持胃动素的消化道运动刺激活性、且经粘膜给药时赋予了高吸收性的胃动素样肽化合物。本发明人等考虑胃动素在经粘膜吸收部位处的分解途径及胃动素的生理活性的维持而进行了衍生物的设计及合成,确认以天然型胃动素的第21位的氨基酸置换为特征的化合物在经粘膜给药时显示高吸收性,且维持与胃动素同样的活性,从而完成了本发明。
Description
技术领域
本发明涉及对于功能性消化不良、糖尿病性胃轻瘫、胃食管反流症、肠易激综合征、小肠细菌过度生长征、结肠假性梗阻、麻痹性肠梗阻、慢性特发性假性肠梗阻和术后肠梗阻等以消化道功能异常为特征的症状的治疗有用的、具有消化道运动刺激活性及经粘膜给药时的高吸收性的胃动素样肽化合物。
背景技术
胃动素是由肠部平滑肌分离出的由22个氨基酸构成的生理活性肽,其结构在1973年通过猪胃动素的分离而首次明确(非专利文献1、2)。1995年分离、鉴定了人胃动素,并明确了其具有与猪胃动素相同的结构(非专利文献3)。
作为胃动素的生理功能,已知其与消化间期观察到的消化间期移行复合运动(Interdigestive Migrating Complex,以下简称IMC)有关。IMC是将自消化道脱落的上皮或粘膜、分泌液等消化道内容物向消化道下部推送、以实现消化道内的清扫作用的一种生理功能。健康人在消化间期从十二指肠和空肠以约100分钟的间隔分泌胃动素,伴随血浆中胃动素浓度的上升而发生IMC(非专利文献4);对狗、猴或人给药胃动素时会引发IMC(非专利文献5、6、7);通过给药抗胃动素血清可抑制生理性IMC的发生;等,由此可知,通过胃动素的分泌引发IMC而将消化道内的残渣去除,使食物的消化、消化液分泌等消化道功能维持正常(非专利文献8)。
关于IMC的异常与疾病的关联,有如下报道:IMC降低时消化道内残渣在肠道内蓄积,引起肠内细菌的异常增殖,结果因肠内细菌所产生的内毒素而诱发气体过量产生、腹部饱胀、腹泻、腹痛等消化系统症状(非专利文献9)。特别是在功能性消化不良、术后肠梗阻或慢性特发性假性肠梗阻等伴有消化道功能异常的疾病中,有IMC的发生降低或确认不到IMC的报道(非专利文献13)、以及生物体内的内源性胃动素的分泌量的降低或胃动素作用的降低与消化道运动功能的异常、降低相关的报道(非专利文献14)。肠易激综合征是尽管不存在炎症、肿瘤等基础疾病、但由于以结肠为中心的下消化道功能异常而引起腹痛、腹部饱胀感等慢性腹部不适感、便秘、腹泻等排便异常的慢性肠功能障碍。据报道,在至少部分发生肠易激综合征的患者中肠内菌群发生变化,引起菌种的变化或异常增殖等(非专利文献9),认为IMC的发生降低所致的消化道内残渣的肠道内蓄积是肠内菌群变化等的原因之一。
目前针对这些伴有消化道功能异常的疾病的首选药是多巴胺受体拮抗剂、选择性五羟色胺5-HT4激动剂、副交感神经兴奋剂等改善消化道运动功能的内服药。但是,利用这些治疗药的治疗中,虽然有显示出症状的暂时改善的病例,但没有治疗效果的病例也很多,现状是医师及患者对目前的改善消化道运动功能的内服药的满意度较低。因此,迫切希望提供基于新的作用机制的治疗药,通过从外部对伴有消化道功能异常的患者给药胃动素受体激动剂而使消化道功能正常化,可望实现症状的缓解或疾病的治愈。
迄今为止,自红霉素及其相关化合物具有作为胃动素激动剂的活性被报道以来,已实施了以伴有消化道功能异常的患者为对象的低分子胃动素激动剂的临床试验(非专利文献19、20),也存在多种作为口服剂而供于临床试验的胃动素激动剂(非专利文献21、22)。但是,其中多数由于显示出与作为胃动素激动剂的作用无关的副作用(HERG抑制、精子形成障碍、致癌性)、或反复给药导致药效减弱等理由而中断了其作为医药品的开发,目前,尚无作为消化道功能改善药上市的胃动素激动剂。
另外,已实施了以伴有消化道功能异常的患者为对象、使用天然型胃动素或肽性胃动素激动剂作为肽性化合物的临床试验(非专利文献15、16)。但是,现状是关于利用这些肽化合物进行的临床试验及动物实验,就给药途径而言仅有静脉内给药的报道,难以对患者长期反复给药,从而无法确认治疗效果。
例如,作为胃动素样肽化合物,由バクスタ一公司开发出了阿替莫汀(Atilmotin)(专利文献1),由三和化学开发出了SK-896(专利文献2)。前者是以提高生物体内半衰期为目的而研制的化合物,并在使用被认为是胃动素的主要代谢器官的肾脏(非专利文献17)的匀浆上清的代谢实验中确认到代谢稳定性的提高(专利文献1),血浆中半衰期约为10分钟,是胃动素的约3倍长(非专利文献18)。后者是以提高制造效率为目的而设计的化合物。并且,两者均维持与胃动素同等的消化道运动促进活性。但是,任一种化合物的给药途径均限定于静脉内给药,在这一点上与胃动素同样,存在仅限于医疗机构内的治疗、无法长期使用的问题。因此,现状是:未达到基于胃动素本来所具有的、通过去除消化道内的残渣而使消化道功能维持正常的作用进行制药的程度,因而无法确认其治疗效果。
另外,为提高制造效率,开发出了将胃动素的第13位氨基酸蛋氨酸置换为亮氨酸的肽(专利文献3)。但是,其生物学活性与胃动素同等,给药途径限定于静脉内给药,因此没有解决无法长期使用的问题。
鉴于以上情况,为了开发基于胃动素本来的作用的新型治疗药,期望以能够长期给药的利用非侵入性给药途径的医药品的形式提供肽性胃动素激动剂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平7-70178号公报
专利文献2:日本特公平7-42319号公报
专利文献3:日本特开昭52-46068号公报
非专利文献
非专利文献1:Brown J et al.,Can J Biochem,51,533(1973)
非专利文献2:Schubert H et al.,C an J Biochem,52,7(1974)
非专利文献3:De Clercq et al.,Regui Pept,55,79(1995)
非专利文献4:伊藤,日消誌93,517(1996)
非专利文献5:Nakaya M et al.,Peptides,4,439(1983)
非专利文献6:Yogo K et al.,Dig Dis Sci,52,3112(2007)
非专利文献7:Haans J et al.,Neurogastroenterol Motil,18,637(2006)
非专利文献8:草野等,MB Gastro,1,47(1991)
非专利文献9:Pimentel M et al.,Dig Dis Sci,47,2639(2002)
非专利文献10:Pardo A et al.,Hepatology 31,858(2000)
非专利文献11:Castiglione F et al.,Aliment Pharmacol Ther.18,1107(2003)
非专利文献12:Henry C.Lin,JAMA.292,852(2004)
非专利文献13:Labo G et al.,Gastroenterology,90,20(1986)
非专利文献14:Kusano M et al.,Am J Gastroenterol,92,481(1997)
非专利文献15:Kamerling I et al.,Am J Physiol GastrointestLiver Physiol,284,G776(2003)
非专利文献16:Park M-I et al.,Neurogastroenterol Motil,18,28(2006)
非专利文献17:Jenssen TG et al.,Scand J Gastroenterol,19,717(1984)
非专利文献18:Peeters TL et al.,Neurogastroenterol Motil,18,1(2006)
非专利文献19:Janssens J et al.,N Engl J Med,322,1028(1990)
非专利文献20:Stacher G et al.,Gut,34,166(1993)
非专利文献21:Choi MG et al.,J Pharmacol Exp Ther,285,37(1998)
非专利文献22:Netzer P et al.,Aliment Pharmacol Ther,16,1481(2002)
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于提供维持天然型胃动素的消化道运动刺激活性、且经粘膜给药时赋予了高吸收性的胃动素样肽化合物。
用于解决问题的方案
为了解决这样的课题,本发明人等首先推测在非侵入性经粘膜给药时胃动素可能被分解,并使用肺匀浆上清进行了胃动素的分解实验。结果表明,胃动素被分解,通过鉴定其分解产物,推测胃动素的分解途径是C末端在二羧基肽酶的作用下被分解。
基于这些结果,本发明人等将第21位的甘氨酸置换为脯氨酸,由此抑制了C末端在二羧基肽酶的作用下的分解,能够得到经粘膜给药时显示高吸收性的胃动素样肽化合物,从而完成了本发明。另外,明确了N末端的苯丙氨酸被分解,由此表明,将N末端的第一个氨基酸与第二个氨基酸之间的酰胺键设定为后述的非肽键-psi[CH2NH]-键还有助于进一步提高代谢稳定性。
(i)具体而言,本发明表明,通过制作兼具与天然型胃动素同等的消化道运动刺激活性和经粘膜给药时的高吸收性的肽化合物,能够解决上述课题,所述肽化合物是以第21位的氨基酸置换成脯氨酸为特征的、包含下式(1)所示序列的化合物或其药学上可允许的盐。
X1 Val X2 Ile Phe Thr Tyr Gly X3 Leu Gln Arg X4 Gln GluLys Glu Arg X5 Lys Pro Gln(式1)(序列ID号:2)
[式中,各氨基酸间的键除X1-Val间的键以外全部为酰胺键;
X1为芳香族氨基酸或杂芳香族氨基酸;
X1-Val间的键为酰胺键或下式2所示的键;
X2为脯氨酸或肌氨酸;
X3为谷氨酸或天冬氨酸;
X4为蛋氨酸或亮氨酸;
X5为天冬酰胺或脯氨酸]
此外,本发明还包括以下的发明。
(ii)根据(i)所述的化合物或其药学上可允许的盐,其中,(式1)的X1为苯丙氨酸(Phe)、酪氨酸(Tyr)和色氨酸(Trp)等α-氨基酸、以及β-高苯基甘氨酸(Phg(C#CH2))、乙酰基萘基丙氨酸(Ac-Nal)。
(iii)根据(ii)所述的化合物或其药学上可允许的盐,其中,(式1)的X1为苯丙氨酸或β-高苯基甘氨酸。
(iv)由选自由序列ID号:3至15组成的组中的序列所示的化合物或其药学上可允许的盐。
(v)由序列ID号:4所示的化合物或其药学上可允许的盐。
(vi)由序列ID号:6所示的化合物或其药学上可允许的盐。
(vii)由序列ID号:8所示的化合物或其药学上可允许的盐。
(viii)一种伴有消化道功能异常的疾病的治疗用医药组合物,其含有(i)~(vii)中任一项所述的肽化合物或其药学上可允许的盐。
(ix)根据(viii)所述的医药组合物,其中,伴有消化道功能异常的疾病伴有消化道运动活性的基础水平的降低。
(x)根据(viii)所述的医药组合物,其中,伴有消化道功能异常的疾病为功能性消化不良、糖尿病性胃轻瘫、胃食管反流症、肠易激综合征、小肠细菌过度生长征、结肠假性梗阻、麻痹性肠梗阻、慢性特发性假性肠梗阻或术后肠梗阻。
(xi)根据(viii)~(x)中任一项所述的医药组合物,其中,医药组合物为经粘膜给药用医药组合物。
(xii)根据(xi)所述的医药组合物,其中,经粘膜给药为经肺给药或经鼻给药。
(xiii)根据(xii)所述的医药组合物,其中,经粘膜给药为经鼻给药。
(xiv)一种治疗方法,其用于治疗功能性消化不良、糖尿病性胃轻瘫、胃食管反流症、肠易激综合征、小肠细菌过度生长征、结肠假性梗阻、麻痹性肠梗阻、慢性特发性假性肠梗阻和术后肠梗阻等以消化道运动活性的基础水平的降低为特征的症状,该方法包括对个体给药(viii)所述的医药组合物的步骤。
发明的效果
本发明的新型胃动素样肽化合物具有胃动素样的消化道运动刺激活性,且经粘膜给药时显示出高吸收效率。因此,本发明的化合物能够用于治疗伴有消化道功能异常的疾病(例如,以消化道功能运动活性的基础水平的降低为特征的症状)。作为伴有消化道功能异常的疾病,可列举功能性消化不良、糖尿病性胃轻瘫、胃食管反流症、肠易激综合征、小肠细菌过度生长征、结肠假性梗阻、麻痹性肠梗阻、慢性特发性假性肠梗阻和术后肠梗阻等症状。另外,经粘膜给药的吸收效率比天然型胃动素更高,能够以更低的给药量达到对患者的治疗有效的血浆中浓度。
附图说明
图1是表示将天然型胃动素、化合物4及化合物6静脉内给药时的消化间期IMC引发活性的图表。
图2是表示对大鼠静脉内给药天然型胃动素后的血浆中浓度随时间变化的图表。
图3是表示天然型胃动素、化合物2(MT114)及化合物6(MT140)的经肺给药后的血浆中浓度随时间变化的图表。
图4是表示对猴静脉内给药天然型胃动素及化合物2(MT114)后的血浆中浓度随时间变化的图表。
图5是表示对猴经鼻给药天然型胃动素及化合物2(MT114)后的血浆中浓度随时间变化的图表。
具体实施方式
已知天然型胃动素的N末端部分对于活性表达是必需的,并且天然型胃动素从第6位苏氨酸附近开始到C末端侧在溶液中形成α螺旋结构[Andersson A.& Maler L.,J.Biomol.NMR,24,103-112(2002)],而在活性中心外的α螺旋结构中导入了突变的衍生物中受体活化能力降低[Miller P et al.,Peptide s,16,11-18(1995)]。根据这些文献所述的发现,本发明人等推定α螺旋结构有助于N末端活性中心的稳定化。即认为,通过存在α螺旋结构,N末端的活性中心结构得到保护。
因此,在阻断胃动素的分解途径等的结构改变时,选择对于伴随α螺旋结构的不稳定化而发生的活性降低没有影响的部位。
由于胃动素的N末端第1位的氨基酸(称为X1)是受体活化所必需的,因此期望防止其分解。为了赋予对分解酶的耐性,延长从N末端氨基到X1-Val间的肽键的距离、或者将X1-Val间的肽键置换成非酰胺键,这对于耐分解性的获得是很有用的。
另外,X2在天然型胃动素中为脯氨酸,规定了化合物的立体结构,因此,存在通过提高自由度而能够控制受体活化能力的可能性。X3在天然型胃动素中为谷氨酸,在第6位苏氨酸与侧链间形成氢键,认为其有助于形成从第6位到C末端侧的α螺旋结构[Andersson A.& Maler L.,J.Biomol.NMR,24,103-112(2002)]。已知将X3置换成丙氨酸或D型谷氨酸的情况下,受体活化能力大大降低[Miller P.et al.,Peptides,16,11-18(1995);Peeters T.L.,et al.,Peptides,13,1103-1107(1992)],因此,X3优选从L型酸性氨基酸中选择。X4在天然型胃动素中为蛋氨酸,通过侧链的氧化会使受体活化能力降低。因此,优选置换成侧链的大小与蛋氨酸大致相等的亮氨酸。
在二羧基肽酶的作用下胃动素从C末端侧开始被分解。将天然型胃动素的C末端侧的氨基酸置换成脯氨酸时,可固定肽键的二面角,通过配位于二羧基肽酶的底物结合位点或活性中心时的空间位阻而获得耐分解性。
另一方面,由于胃动素的α螺旋结构对于受体活化能力很重要,因此所要限定的是置换成难以形成α螺旋结构的脯氨酸的置换部位。从以上的观点出发,想到X5和/或第21位的脯氨酸置换。
从这样的观点出发,本发明人等设计、合成了衍生物,并进行了使用肺匀浆上清的分解实验和使用摘除肠道的收缩实验。并且确认:将天然型胃动素的第21位的甘氨酸置换成脯氨酸的一系列的本发明的胃动素样肽化合物,在体内的经粘膜给药实验中显示出比天然型胃动素更高的吸收性,且维持与天然型胃动素同样的IMC引发活性,从而完成了本发明。
本发明的肽化合物是以第21位的氨基酸置换成脯氨酸为特征的、包含以下通式(1)所示的序列的化合物或其药学上可允许的盐,其具有同时具备与天然型胃动素同样的消化道运动刺激活性和经粘膜给药时的高吸收性的特征。
X1 Val X2 Ile Phe Thr Tyr Gly X3 Leu Gln Arg X4 Gln GluLys Glu Arg X5 Lys Pro Gln(式1)(序列ID号:2)
[式中,各氨基酸间的键除X1-Val间的键以外全部为酰胺键;
X1-Val间的键为酰胺键或下式2所示的键;
X1为芳香族氨基酸或杂芳香族氨基酸;
X2为脯氨酸或肌氨酸;
X3为谷氨酸或天冬氨酸;
X4为蛋氨酸或亮氨酸;
X5为天冬酰胺或脯氨酸]
上述式1中,X1为芳香族氨基酸或杂芳香族氨基酸。这些芳香族氨基酸或杂芳香族氨基酸是指内部含有芳香环的氨基酸中的任一种,例如,包括苯丙氨酸(Phe)、酪氨酸(Tyr)和色氨酸(Trp)等α-氨基酸、以及β-高苯基甘氨酸(Phg(C#CH2))、乙酰基萘基丙氨酸(Ac-Nal)等。本发明中,可更优选列举苯丙氨酸、β-高苯基甘氨酸(Phg(C#CH2))、乙酰基萘基丙氨酸(Ac-Nal)作为X1位氨基酸的例子。
上述式1中,作为X1使用的氨基酸可为L型氨基酸,也可为D型氨基酸。现有技术中,关于胃动素的第一个氨基酸,迄今为止已经制作出将L型氨基酸置换成D型氨基酸的突变体(Miller P.et al.,Peptides,16,11-18(1995)),并且显现出其活性得到维持。
上述式1中,X2为脯氨酸(Pro)或肌氨酸(Sar,也称为N-甲基甘氨酸、MeGly);X3为谷氨酸(Glu)或天冬氨酸(Asp);X4为蛋氨酸(Met)或亮氨酸(Leu);X5为天冬酰胺(Asn)或脯氨酸(Pro)。这些作为X1~X5而示出的氨基酸可以任意组合使用。
上述式1的肽化合物中,第一个氨基酸(X1)与第二个氨基酸(Val)之间的键为酰胺键或下式2所示的键。
式2的键是也被称为-psi[CH2NH]-键的键。不论构成X1的氨基酸的种类,X1-Val间的键均可为酰胺键或-psi[CH2NH]-键中的任一种键。
本发明的上述式1的化合物中,包括例如以下序列所示的化合物或其医药上可允许的盐:
Phe Val Pro Ile Phe Thr Tyr Gly Glu Leu Gln Arg Met GlnGlu Lys Glu Arg Asn Lys Pro Gln(序列ID号:3);
Phe Val Pro Ile Phe Thr Tyr Gly Glu Leu Gln Arg Leu GlnGlu Lys Glu Arg Asn Lys Pro Gln(序列ID号:4);
Phe Val Pro Ile Phe Thr Tyr Gly Asp Leu Gln Arg Leu GlnGlu Lys Glu Arg Pro Lys Pro Gln(序列ID号:5);
Phg(C#CH2)Val Pro Ile Phe Thr Tyr Gly Glu Leu Gln ArgLeu Gln Glu Lys Glu Arg Pro Lys Pro Gln(序列ID号:6);
Phg(C#CH2)Val Sar Ile Phe Thr Tyr Gly Glu Leu Gln ArgLeu Gln Glu Lys Glu Arg Pro Lys Pro Gln(序列ID号:7);
Phe Val Pro Ile Phe Thr Tyr Gly Glu Leu Gln Arg Met GlnGlu Lys Glu Arg Asn Lys Pro Gln(序列ID号:8);
Phe Val Pro Ile Phe Thr Tyr Gly Glu Leu Gln Arg Leu GlnGlu Lys Glu Arg Asn Lys Pro Gln(序列ID号:9);
Phe Val Pro Ile Phe Thr Tyr Gly Glu Leu Gln Arg Met GlnGlu Lys Glu Arg Pro Lys Pro Gln(序列ID号:10);
Phe Val Pro Ile Phe Thr Tyr Gly Glu Leu Gln Arg Leu GlnGlu Lys Glu Arg Pro Lys Pro Gln(序列ID号:11);
Phg(C#CH2)Val Sar Ile Phe Thr Tyr Gly Glu Leu Gln ArgMet Gln Glu Lys Glu Arg Pro Lys Pro Gln(序列ID号:12);
Ac-Nal Val Pro Ile Phe Thr Tyr Gly Glu Leu Gln Arg MetGln Glu Lys Glu Arg Asn Lys Pro Gln(序列ID号:13);
Phe Val Pro Ile Phe Thr Tyr Gly Asp Leu Gln Arg Leu GlnGlu Lys Glu Arg Pro Lys Pro Gln(序列ID号:14);
Phe Val Pro Ile Phe Thr Tyr Gly Asp Leu Gln Arg Met GlnGlu Lys Glu Arg Pro Lys Pro Gln(序列ID号:15)。
本发明的化合物可以利用常规方法获得。例如,可以利用化学合成、在仅由L型天然氨基酸构成的肽的情况下的重组DNA技术或者将它们组合来制造。
肽的化学合成法已经建立了各种方法,本发明的化合物也可以利用公知的方法容易地制造。例如,可以利用经典的肽合成法或固相法。具体而言,通过液相法和/或固相法将带有保护基的氨基酸缩合,使肽链延长,并根据需要用哌嗪等碱切断N末端保护基后,用酸去除全部保护基、树脂,对所得的粗产物利用凝胶过滤、超滤、透析、SDS-PAGE、各种层析等分离纯化方法进行纯化,由此也能够得到本发明的肽。例如,可以通过“生化学実験講座1タンパク質の化学”第4卷的第2章、第3章(东京化学同人)、或“続医薬品の開発14ペプチド合成”(广川书店)等成书中记载的方法进行制造。
本发明的化合物中,具有(式2)所示的-psi[CH2NH]-键作为氨基酸间的键的化合物,也可以通过化学合成而得到。例如,合成(式1)中X1-Val间的键为-psi[CH2NH]-键的化合物时,利用上述方法使肽链延长到自C末端起第2位的氨基酸(式1中为Val)后,用化学方法切断第2位氨基酸的α氨基的保护基,然后,通过利用氰基三氢硼酸钠/1%乙酸的还原烷基化反应导入Boc或Fmoc-氨基酸醛,与上述同样地利用酸进行脱树脂、脱保护而得到粗产物,并利用凝胶过滤、超滤、透析、SDS-PAGE、各种层析等分离纯化方法进行纯化,由此得到目标肽类似物。
对于仅由L型天然氨基酸构成的肽,可利用重组DNA技术进行制造。具体而言,可以对用含有编码本发明肽的序列的DNA的表达载体转化后的宿主细胞进行培养,从该培养物中采集目标肽。
作为用于重组基因的载体,可列举例如大肠杆菌载体(pBR322、pUC18、pUC19等)、枯草杆菌载体(pUB110、pTP5、pC194等)、酵母载体(YEp型、YRp型、YIp型)或动物细胞载体(逆转录病毒、牛痘病毒等)等,只要能够在宿主细胞内稳定地保持目的基因,也可以使用其他任意的载体。该载体被导入到适当的宿主细胞中。作为将目的基因重组到质粒中的方法或导入到宿主细胞中的方法,可使用例如分子克隆(Sambrook et al.,1989)中记载的方法。
为了在上述质粒中表达目标肽基因,在该基因的上游连接具有功能的启动子。作为本发明中可使用的启动子,只要是与目的基因的表达所使用的宿主细胞对应的适当的启动子,则可以使用任意的启动子。例如,当要转化的宿主细胞为埃希氏菌(Escherichia)属时,可使用lac启动子、trp启动子、lpp启动子、λPL启动子、recA启动子等;为芽孢杆菌(Bacillus)属时,可使用SPO1启动子、SPO2启动子、penP启动子等;为酵母时,可使用GAP启动子、PHO5启动子、ADH启动子等;为动物细胞时,可使用SV40启动子、CMV启动子、逆转录病毒来源的启动子等。
使用以上述方式得到的含有目的基因的载体对宿主细胞进行转化时,作为宿主细胞,可以使用细菌(例如,埃希氏菌属、芽孢杆菌属等)、酵母(酵母菌(Saccharomyces)属、毕赤酵母(Pichia)属、念珠菌(Candida)属等)、动物细胞(CHO细胞、COS细胞等)等。作为培养时的培养基,液体培养基是适当的,该培养基中特别优选含有要培养的转化细胞的繁育所需的碳源、氮源等。根据需要,还可以添加维生素类、促生长因子、血清等。此处,从含有本发明的肽衍生物的培养液中纯化本发明的化合物时,可以使用与通过化学合成获取肽化合物时同样的分离纯化方法。
本发明的化合物可以用于治疗伴有消化道功能异常的疾病(例如,以消化道运动活性的基础水平的降低为特征的症状)。消化道功能异常是指虽然在内窥镜、血液检查等中未观察到炎症、溃疡等明显的器质性异常但却显示出消化道的不适症状的状态,根据国际性诊断基准ROMEIII基准(Gastroenterology 130:1377-1556,2006),统称为功能性消化道障碍的疾病群根据其症状进行了细致的分类和定义。作为伴有消化道功能异常的疾病,可列举功能性消化不良、糖尿病性胃轻瘫、胃食管反流症、肠易激综合征、小肠细菌过度生长征、结肠假性梗阻、麻痹性肠梗阻、慢性特发性假性肠梗阻和术后肠梗阻等症状。
需要说明的是,消化道功能异常除了腹痛、恶心、呕吐、腹泻、便秘、烧心、腹部饱胀感、食欲不振等自觉症状以外,通过消化道内压测定、胃液检查、胃内pH监测、胃排空功能检查、消化道X射线检查、内窥镜检查等进行诊断。
本发明的化合物或其药学上可允许的盐,可将足以赋予目标消化道运动刺激活性的量直接或与公知的药学上可允许的载体、赋形剂、增量剂等混合后对包括人在内的动物使用。
本发明中,作为药学上可允许的盐,可列举例如与无机碱的盐、与有机碱的盐、与无机酸的盐、与有机酸的盐、与碱性或酸性氨基酸的盐等,只要是一般使用的盐,则不限于上述的盐。
本发明的肽化合物可使用皮下注射、肌肉内注射、静脉注射等注射给药途径。另外,由于本发明的肽化合物在经粘膜给药时赋予高吸收量,因此,作为给药途径,可使用经由粘膜的给药途径,即经口、经鼻、经肺、经口腔粘膜、经阴道、滴眼等非注射途径。优选为经口给药、经鼻给药及经肺给药,最优选为经肺给药及经鼻给药。
将本化合物用于上述疾病的治疗时的给药量根据患者的状态、目标治疗效果的程度、给药途径、给药次数等而不同,对人的给药量可从0.01μg/kg这样的低用量开始变化。优选的给药量为0.01~500μg/kg,更优选为0.05~100μg/kg。优选将该量以每日1~3次进行给药。
本发明的肽化合物或其药学上可允许的盐可与药学上可允许的载体组合使用。作为药学上可允许的载体,可使用惯用的各种有机载体物质或无机载体物质作为制剂原材料,并作为赋形剂、润滑剂、粘结剂、崩解剂配混于固态制剂中,作为溶剂、溶解助剂、助悬剂、等渗剂、缓冲剂、防腐剂、抗氧化剂等配混于液态制剂中。赋形剂的代表例有乳糖,润滑剂的代表例有滑石、胶体二氧化硅。溶剂的代表例有注射用水、丙二醇、芝麻油、玉米油,助悬剂有硬脂基三乙醇胺、十二烷基硫酸钠、十二烷基氨基丙酸、卵磷脂、单硬脂酸甘油酯等表面活性剂,只要是一般使用的制剂原材料,则也可为上述之外的原材料。
实施例
下面,通过实施例、比较例等具体地说明本发明,但本发明不限于这些实施例。
本实施例中的主要缩写的含义如下所示。
Phg(C#CH2):L-β-高苯基甘氨酸
Ac-Nal:乙酰基萘基丙氨酸
Sar:L-肌氨酸
CH2-NH:-psi[CH2NH]-键(也称伪键(pseudo-bond))
Fmoc:芴基甲氧羰基
Boc:叔丁氧羰基
TFA:三氟乙酸
Trt:三苯甲基
HBTU:N-[(1H-苯并三唑-1-基(二甲基氨基)亚甲基]-N-甲基甲烷六氟磷酸铵N-氧化物
HOBt:1-羟基苯并三唑
DCC:N,N’-二环己基碳二亚胺
TIPS:三异丙基硅烷。
化合物的合成
考虑胃动素在分解酶作用下的分解途径、第13位蛋氨酸的稳定性及胃动素生理活性的维持等,合成了以下所示的胃动素样肽化合物。另外,作为比较对象,也进行了天然型胃动素的合成。比较化合物1及2、化合物1~13的氨基酸序列如下所示。
天然型胃动素:Phe Val Pro Ile Phe Thr Tyr Gly Glu Leu GlnArg Met Gln Glu Lys Glu Arg Asn Lys Gly Gln(序列ID号:1);
比较化合物1(13Leu-胃动素):Phe Val Pro Ile Phe Thr TyrGly Glu Leu Gln Arg Leu Gln Glu Lys Glu Arg Asn Lys GlyGln(序列ID号:16);
比较化合物2(MT139):Phe*Val Pro Ile Phe Thr Tyr Gly GluLeu Gln Arg Met Gln Glu Lys Glu Arg Asn Lys Gly Gln(序列ID号:17);
化合物1(MT095):Phe Val Pro Ile Phe Thr Tyr Gly Glu LeuGln Arg Met Gln Glu Lys Glu Arg Asn Lys Pro Gln(序列ID号:3);
化合物2(MT114):Phe Val Pro Ile Phe Thr Tyr Gly Glu LeuGln Arg Leu Gln Glu Lys Glu Arg Asn Lys Pro Gln(序列ID号:4);
化合物3(MT116):Phe Val Pro Ile Phe Thr Tyr Gly Asp LeuGln Arg Leu Gln Glu Lys Glu Arg Pro Lys Pro Gln(序列ID号:5);
化合物4(MT124):Phg(C#CH2)Val Pro Ile Phe Thr Tyr GlyGlu Leu Gln Arg Leu Gln Glu Lys Glu Arg Pro Lys Pro Gln(序列ID号:6);
化合物5(MT126):Phg(C#CH2)Val Sa rIle Phe Thr Tyr GlyGlu Leu Gln Arg Leu Gln Glu Lys Glu Arg Pro Lys Pro Gln(序列ID号:7);
化合物6(MT140):Phe*Val Pro Ile Phe Thr Tyr Gly Glu LeuGln Arg Met Gln Glu Lys Glu Arg Asn Lys Pro Gln(序列ID号:8);
化合物7(MT141):Phe*Val Pro Ile Phe Thr Tyr Gly Glu LeuGln Arg Leu Gln Glu Lys Glu Arg Asn Lys Pro Gln(序列ID号:9);
化合物8(MT107):Phe Val Pro Ile Phe Thr Tyr Gly Glu LeuGln Arg Met Gln Glu Lys Glu Arg Pro Lys Pro Gln(序列ID号:10);
化合物9(MT115):Phe Val Pro Ile Phe Thr Tyr Gly Glu LeuGln Arg Leu Gln Glu Lys Glu Arg Pro Lys Pro Gln(序列ID号:11);
化合物10(MT125):Phg(C#CH2)Val Sar Ile Phe Thr Tyr GlyGlu Leu Gln Arg Met Gln Glu Lys Glu Arg Pro Lys Pro Gln(序列ID号:12);
化合物11(MT128):Ac-Nal Val Pro Ile Phe Thr Tyr Gly GluLeu Gln Arg Met Gln Glu Lys Glu Arg Asn Lys Pro Gln(序列ID号:13);
化合物12(MT154):Phe*Val Pro Ile Phe Thr Tyr Gly AspLeu Gln Arg Leu Gln Glu Lys Glu Arg Pro Lys Pro Gln(序列ID号:14);
化合物13(MT155):Phe*Val Pro Ile Phe Thr Tyr Gly AspLeu Gln Arg Met Gln Glu Lys Glu Arg Pro Lys Pro Gln(序列ID号:15)。
这些化合物中,当使用-psi[CH2NH]-键作为第一个氨基酸(即相当于X1)与Val之间的键时,该键用“*”表示。
肽链的延长主要使用肽合成仪(433A、Applied Biosystems公司制),通过Fmoc法构建保护肽衍生物-树脂,最后在N末端导入Boc-氨基酸。所得的保护肽树脂用三氟乙酸(TFA)或含有各种清除剂的稀释TFA脱保护,并将游离的肽供于纯化。通过利用C18柱的反相HPLC进行纯化,同时确认纯度,并通过质谱分析确认结构。
本发明的肽化合物可以通过通常的肽合成法合成,作为代表性的合成例,下面示出化合物1(MT095)及化合物6(MT140)的合成例。
实施例1:化合物1(MT095)的合成
本实施例是以化学合成化合物1(MT095、序列ID号:3)为目的而进行的。
将Fmoc-Gln(Trt)-Alko树脂(渡边化学公司制、47.6mg、0.03mmol)用20%哌嗪处理20分钟后,从序列ID号:3的C末端侧开始,依次利用HBTU/HOBt导入Fmoc-氨基酸且利用哌嗪进行脱Fmoc并重复上述操作,从而构建Fmoc-肽-树脂。最后用DCC/HOBt导入Boc-Phe-OH,然后在所得的保护肽树脂中添加含有90%三氟乙酸、以及苯酚、水、TIPS的脱保护试剂(5.0mL),并在室温搅拌2小时。滤去树脂,将滤液浓缩后,向残渣中加入醚而得到沉淀。滤取沉淀并干燥,得到粗肽约30mg。
将本品溶解于1.0mL的1N乙酸中,添加到Inertsil PREPODS柱(φ20mm×250mm、GL Sciences公司制)上,以0.1%三氟乙酸中、0%~50%乙腈线性梯度(流速:10mL/分钟)洗脱50分钟。在UV(220nm)下监测,制备目标级分后,冷冻干燥,得到约5.0mg的目标物。
将所得的目标物添加到Inertsil PREP ODS柱(φ4.6mm×250mm、GL Sciences公司制)上,以0.1%三氟乙酸中、5%~65%乙腈线性梯度(流速:1.5mL/分钟)洗脱30分钟,在UV(220nm)下监测,由此测定目标物的纯度。
所得的目标物通过MALDI TOF-MS(Daltonics BIFLEX III、Bruker公司制)确认分子量,并且通过氨基酸分析(通过在6N-HCl中在110℃处理24小时使氨基酸水解,利用HPLC对各氨基酸进行定量)确认肽含量。MALDI-TOF MS测定值:2738.718(理论值2739.2)、分析HPLC纯度96.0%、氨基酸分析得到的肽含量:643μg/mg。
实施例2:化合物6(MT140)的合成
本实施例是以化学合成化合物6(MT140、序列ID号:8)为目的而进行的。
将Fmoc-Gln(Trt)-Alko树脂(渡边化学公司制、47.6mg、0.03mmol)用20%哌嗪处理20分钟后,从序列ID号:8的C末端侧开始,依次利用HBTU/HOBt导入Fmoc-氨基酸且利用哌嗪进行脱Fmoc并重复上述操作,从而构建Fmoc-肽-树脂。最后用氰基三氢硼酸钠/1%乙酸导入Boc-Phe醛,然后在所得的保护肽树脂中添加含有90%三氟乙酸、以及苯酚、水、TIPS的脱保护试剂(5.0mL),并在室温搅拌2小时。滤去树脂,将滤液浓缩后,向残渣中加入醚而得到沉淀。滤取沉淀并干燥,得到粗肽约30mg。
将本品溶解于1.0mL的1N乙酸中,添加到Inertsil PREPODS柱(φ20mm×250mm、GL Sciences公司制)上,以0.1%三氟乙酸中、0%~50%乙腈线性梯度(流速:10mL/分钟)洗脱50分钟。在UV(220nm)下监测,制备目标级分后,冷冻干燥,得到约5.0mg的目标物。
将所得的目标物添加到Inertsil PREP ODS柱(φ4.6mm×250mm、GL Sciences公司制)上,以0.1%三氟乙酸中、5%~65%乙腈线性梯度(流速:1.5mL/分钟)洗脱30分钟,在UV(220nm)下监测,由此测定目标物的纯度。
所得的目标物通过MALDI TOF-MS(Daltonics BIFLEX III、Bruker公司制)确认分子量。MALDI-TOF MS测定值:2725.040(理论值2725.2)、分析HPLC纯度98.7%、氨基酸分析得到的肽含量:707μg/mg。
以下,通过同样的方法制造天然型胃动素、以及化合物1~13(序列ID号分别为3~15)、比较化合物1及2(序列ID号分别为16及17)。它们的MS值或氨基酸分析得到的肽含量分别归纳于表1中。
表1:化合物的MS值及肽含量
注:对于化合物8~13,没有测定氨基酸含量。另外,比较化合物2、化合物6、7、12及13中的“*”表示氨基酸间的键为-psi[CH2NH]-键。
实施例3:消化间期IMC引发活性的测定
本实施例是出于以下目的而进行的:使用通过实施例1及2中记载的方法而制作的化合物,在狗的体内测定消化间期的移行复合运动(IMC)引发活性。
化合物的消化间期IMC引发活性通过如下方法实施测定:根据ITOH等的方法(Zen Itoh et al,Gastroenterologia Japonica12;275-283,1977),将力传感器(Force Transducer)缝合到狗的消化道中,在清醒状态下测定消化道收缩运动。即,在麻醉下实施沿着环肌将力传感器缝合到狗的胃前庭部、十二指肠、空肠、回肠的浆膜面上的手术后,通过放大器将传感器的应变输出到记录仪中。
在清醒状态下,在消化间期中自然发生的IMC结束约10分钟后(胃的强收缩10分钟后),快速地静脉内给药0.1μg/kg的天然型胃动素或胃动素衍生物化合物,并观察消化道收缩运动。通过被测物质的给药而引发胃的强收缩,将传播到十二指肠的该强收缩定义为IMC,将0.1μg/kg下引发IMC的化合物判断为具有IMC引发活性。
图1中示出分别静脉内给药0.1μg/kg的天然型胃动素、化合物4(MT124)及化合物6(MT140)时的有关消化间期IMC引发活性的图,表2中示出天然型胃动素及胃动素衍生物化合物的消化间期IMC引发活性的有无。图1中,箭头表示天然型胃动素、化合物4及6的给药时期。如图1中所示,在给药天然型胃动素时(图中“↑”所示的时间点)胃前庭部的收缩开始,该收缩持续约10分钟。在胃前庭部的收缩刚开始后,该收缩传播到十二指肠,与胃前庭部的情况同样地,该收缩持续约10分钟。在静脉内给药化合物4(MT124)及化合物6(MT140)时,也观察到与上述天然型胃动素给药时的收缩模式同样的收缩模式。另外,如图1及表2所示,不仅是天然型胃动素、化合物4(MT124)及化合物6(MT140),任一种胃动素衍生物化合物均引发与自然发生的IMC同样的消化间期IMC,其强度与天然型胃动素大致为同等程度。
表2:对狗静脉内给药天然型胃动素及胃动素衍生物时的消化间期IMC引发活性
由这些结果表明,实施例1及2中制作的所有化合物均具有与天然型胃动素同样的消化间期IMC引发活性。
比较例1:利用大鼠进行的静脉内给药的天然型胃动素的药
物动态实验
对大鼠静脉内给药天然型胃动素,测定血浆中浓度。
静脉内给药使用预先在股动脉中插入了聚乙烯管(PE-50、Clay Adams公司制)的大鼠来实施。作为试验系,将一组7周龄的雄性SD系大鼠(日本Charles River公司制)中的3只供于实验。将天然型胃动素溶解于5%甘露醇溶液中,制备100μg/mL的溶液,使用注射筒及26G的注射针(均为Terumo公司制)将该溶液以1mL/kg的给药体积从尾静脉给药。在给药前和给药后1、3、5、10、20、30及60分钟后从插入股动脉中的聚乙烯管采集血液。
向采集到的血液中立即添加1/100体积的10%EDTA·2Na·2H2O溶液后,离心分离血浆。向血浆中立即添加1/10体积的5000IU/mL抑肽酶溶液并混合,在-80℃保存至供于测定为止。
天然型胃动素的血浆中浓度测定通过使用抗胃动素抗体的放射免疫分析(RIA)法来实施。即,向血浆样品中添加抗胃动素抗体后,加入[125I-Tyr7]胃动素使其竞争性反应。向其中加入二次抗体,使与抗胃动素抗体结合的胃动素沉淀,分离上清后利用γ-计数仪(Perkin Elmer公司制)测定沉淀级分中的放射能。
所得的血浆中天然型胃动素浓度随时间的变化示于图2。另外,根据所得的血浆中天然型胃动素浓度随时间的变化,算出时间为0时血浆中浓度(C0)及血浆中浓度曲线下面积(AUC)作为药代动力学参数。C0通过外插法求出,AUC通过梯形法求出。结果,算出以100μg/kg的用量静脉内给药天然型胃动素时的C0为1797ng/mL、AUC为3598ng·分钟/mL。
实施例4:利用大鼠进行的经肺给药的天然型胃动素及胃动
素衍生物化合物的药物动态实验
本实施例的目的在于,对大鼠经肺给药天然型胃动素及胃动素衍生物化合物,使用RIA法测定之后的血浆中浓度的变化。另外,使用RIA法时,由于会将与抗胃动素抗体显示出抗原抗体反应的物质全部检测出来,因此除了未变化体以外,与抗体反应的代谢物也有检出的可能性。因此,通过对大鼠经肺给药天然型胃动素及胃动素衍生物化合物,将所得的血浆进行HPLC分级并测定各级分中的免疫活性,从而明确了与抗体反应的物质为未变化体,并且确认了RIA法适合作为血浆中浓度变化的测定方法。
即,在7周龄的雄性SD系大鼠(日本Charles River公司制)的气管中插入聚乙烯管(PE-240、Clay Adams公司制),将天然型胃动素或化合物2(MT114)溶解于0.1N乙酸水溶液中,制备1mg/mL的溶液,使用气管内液体喷雾装置(MicroSprayer;Penn Century公司制)将该溶液25μL给药到气管的聚乙烯管内。给药5分钟后从腹主动脉采集血液,将采集到的血液与比较例1同样地进行处理,分离出血浆。采集的血浆用Sep-Pak C18固相提取小柱(Waters公司制)进行预处理,接着将样品注入到装配有Cosmosil5C18柱(Nacalai Tesque公司制)的HPLC(LC-10A,岛津制作所制)中实施分级。对于各样品,从样品刚注入后开始直到40分钟为止以1分钟的间隔采集洗脱液,通过RIA法测定各级分中的免疫活性。结果,任一血浆样品均只在与给药的化合物(未变化体)对应的洗脱位置处检测到免疫活性峰,未观察到其他峰。由以上的结果暗示,经肺给药后的血浆中检测到的化合物为未变化体的化合物,存在代谢物的可能性非常小,因此说明RIA法适合作为本实施例的测定方法。
样品的经肺给药也与上述同样,使用预先在股动脉中插入了聚乙烯管的大鼠来实施。作为试验系,将一组7~10周龄的雄性SD系大鼠(日本Charles River公司制)中的3只供于实验。将天然型胃动素或胃动素衍生物化合物溶解于0.1N乙酸水溶液中,制备1mg/mL的溶液,使用气管内液体喷雾装置(MicroSprayer;Penn Century公司制)将该溶液25μL给药到气管的聚乙烯管内。在给药前和给药后5、10、20、30及60分钟后从插入股动脉中的聚乙烯管采集血液。采集到的血液与比较例1同样地进行处理,分离出血浆,通过RIA法测定血浆中天然型胃动素及胃动素衍生物化合物浓度。另外,测定时分别使用各衍生物作为标准物质制作标准曲线,求出血浆中浓度。
经肺给药天然型胃动素、化合物2(MT114)及化合物6(MT140)后的这些化合物的血浆中浓度随时间的变化示于图3。如图3中所示,与对大鼠经肺给药天然型胃动素后的血浆中胃动素浓度随时间的变化相比,对大鼠经肺给药化合物2(MT114)及化合物6(MT140)后的血浆中化合物的给药后的峰值血浆中浓度更高,表明它们与天然型胃动素相比,能够更长时间地在生物体内维持较高浓度。
根据这些试验所得到的血浆中的天然型胃动素或胃动素衍生物化合物浓度随时间的变化,算出最高血浆中浓度(Cmax)及血浆中浓度曲线下面积(AUC)作为药代动力学参数。Cmax由实测值求出,AUC通过梯形法求出。使用这些值,通过以下数学式算出生物学利用率(生物利用率:BA)(%)。
BA(%)=[(AUC/剂量)/(AUC(胃动素_iv)/剂量(胃动素_iv))]×100
AUC:经肺给药后的AUC(ng·分钟/mL)
剂量:经肺给药时的给药量(μg/kg)
AUC(胃动素_iv):天然型胃动素静脉内给药后的AUC(ng·分钟/mL)
剂量(胃动素_iv):天然型胃动素静脉内给药时的给药量(μg/kg)。
另外,天然型胃动素及胃动素衍生物化合物的药代动力学参数示于下表3。
表3:对大鼠经肺给药天然型胃动素及胃动素衍生物时的药代动力学参数
由表3中所示的结果可知,对大鼠经肺给药化合物1(将天然型胃动素的第21位氨基酸甘氨酸置换成脯氨酸。21Pro-胃动素、序列ID号:3)时的生物学利用率(以下,简称为BA)为5.3%,高于经肺给药天然型胃动素时的生物学利用率(3.3%)。另外,对大鼠经肺给药化合物2(将天然型胃动素的第13位氨基酸蛋氨酸置换成亮氨酸、进而将第21位氨基酸置换成脯氨酸。13Leu-、21Pro-胃动素、序列ID号:4)时的BA为10.4%,与比较化合物1(13Leu-胃动素、序列ID号:16)(2.8%)相比BA显著提高。此外,经肺给药化合物6(-psi[CH2NH]-键、21Pro-胃动素、序列ID号:8)时的BA为11.5%,与比较化合物2(-psi[CH2NH]-胃动素、序列ID号:17)(4.1%)相比BA显著提高。这样,第21位进行了脯氨酸置换的胃动素衍生物化合物1~13在对大鼠经肺给药时的BA为5.3~18.7%,与天然型胃动素的BA(3.3%)相比均提高。由该结果可知,通过将天然型胃动素或胃动素样肽化合物的第21位进行脯氨酸置换,可观察到经肺给药时的吸收性提高。
如上所述,对大鼠经肺给药第21位进行了脯氨酸置换的胃动素衍生物化合物1~13时,自粘膜向生物体内的吸收效率显著提高(参照表3),结果,与天然型胃动素相比,所吸收的化合物在生物体内的浓度能够更长时间地维持较高浓度。
比较例2:利用猴进行的静脉内给药的天然型胃动素及胃动
素衍生物化合物的药物动态实验
本比较例中,对猴静脉内给药天然型胃动素及胃动素衍生物化合物,测定血浆中浓度。
作为试验系,将8~9岁的雄性食蟹猴(N=各1~2)供于实验。将天然型胃动素及化合物2溶解于5%甘露醇溶液中,制备100μg/mL的溶液,使用注射筒及注射针(均为Terumo公司制)将该溶液以1mL/kg的给药体积从右桡侧皮静脉给药。在给药前和给药后5、10、15、20、30及60分钟后从左桡侧皮静脉采集血液。
向采集到的血液中立即添加1/100体积的10%EDTA·2Na·2H2O溶液后,离心分离血浆。向血浆中立即添加1/10体积的5000IU/mL抑肽酶溶液并混合,在-80℃保存至供于测定为止。
天然型胃动素及胃动素衍生物化合物的血浆中浓度测定通过使用抗胃动素抗体的放射免疫分析(RIA)法来实施。即,向血浆样品中添加抗胃动素抗体后,加入[125I-Tyr7]胃动素使其竞争性反应。向其中加入二次抗体,使与抗胃动素抗体结合的胃动素沉淀,分离上清后利用γ-计数仪(Perkin Elmer公司制)测定沉淀级分中的放射能。
所得的血浆中天然型胃动素浓度随时间的变化示于图4。另外,根据所得的天然型胃动素及胃动素衍生物化合物的血浆中浓度随时间的变化,算出时间为0时血浆中浓度(C0)及血浆中浓度曲线下面积(AUC)作为药代动力学参数。C0通过外插法求出,AUC通过梯形法求出。结果,算出以10μg/kg的用量静脉内给药天然型胃动素及化合物2时的C 0为233ng/mL及273ng/mL,AUC为786ng·分钟/mL及926ng·分钟/mL。
实施例5:利用猴进行的经鼻给药的天然型胃动素及胃动素
衍生物化合物的药物动态实验
本实施例的目的在于,对猴经鼻给药天然型胃动素及胃动素衍生物化合物,使用RIA法测定之后的血浆中浓度的变化。
实验使用10~11岁的雄性食蟹猴。将天然型胃动素或化合物2与结晶纤维素以1∶40的比例混合,制备经鼻制剂,将20mg填充到明胶胶囊中。将1个胶囊用经鼻给药用装置(日立ォ一トモテイブシステム公司制)给药到食蟹猴的右鼻腔内。在给药前和给药后5、10、15、20、30、60、120及180分钟后从桡侧皮静脉采集血液。将采集到的血液与比较例2同样地进行处理,分离出血浆,通过RIA法测定血浆中天然型胃动素及胃动素衍生物化合物浓度。另外,测定时分别使用各衍生物作为标准物质制作标准曲线,求出血浆中浓度。
对猴经鼻给药天然型胃动素及化合物2(MT114)后的这些化合物的血浆中浓度随时间的变化示于图5。如图5中所示,与对猴经鼻给药天然型胃动素后的血浆中胃动素浓度随时间的变化相比,对猴经鼻给药化合物2(MT114)后的血浆中化合物的给药后的峰值血浆中浓度更高,表明其与天然型胃动素相比,能够更长时间地在生物体内维持较高浓度。
根据这些试验所得到的血浆中的天然型胃动素或胃动素衍生物化合物浓度随时间的变化,算出最高血浆中浓度(Cmax)及血浆中浓度曲线下面积(AUC)作为药代动力学参数。Cmax由实测值求出,AUC通过梯形法求出。使用这些值,通过以下数学式算出生物学利用率(生物利用率:BA)(%)。
BA(%)=[(AUC/剂量)/(AUC(iv)/剂量(iv))]×100
AUC:经鼻给药后的AUC(ng·分钟/mL)
剂量:经鼻给药时的给药量(μg/kg)
AUC(iv):静脉内给药各化合物后的AUC(ng·分钟/mL)
剂量(iv):静脉内给药各化合物时的给药量(μg/kg)。
另外,天然型胃动素及胃动素衍生物化合物的药代动力学参数示于下表4。
表4对猴经鼻给药天然型胃动素及胃动素衍生物时的药代动力学参数(N=1~2的平均值)
由表4中所示的结果可知,对猴经鼻给药化合物2时的生物学利用率(以下,简称为BA)为5.1%,高于经鼻给药天然型胃动素时的生物学利用率(3.6%)。如上所述,对猴经鼻给药第21位进行了脯氨酸置换的胃动素衍生物即化合物2时,自粘膜向生物体内的吸收效率提高,结果,与天然型胃动素相比,所吸收的化合物在生物体内的浓度能够更长时间地维持较高浓度。
产业上的可利用性
本发明涉及新型胃动素样肽化合物。本发明的胃动素样肽化合物或其药学上可允许的盐具有有效的消化道运动刺激活性及经粘膜给药时的高吸收性,因此能够治疗起因于消化道功能异常的疾病(例如,以消化道运动活性的基础水平的降低为特征的症状)。作为起因于消化道功能异常的疾病,可列举功能性消化不良、糖尿病性胃轻瘫、胃食管反流症、肠易激综合征、小肠细菌过度生长征、结肠假性梗阻、麻痹性肠梗阻、慢性特发性假性肠梗阻和术后肠梗阻等症状。包括天然型胃动素在内的现有的肽性胃动素激动剂仅用于静脉内的直接注射,但通过提供本发明的化合物,使以经粘膜给药为代表的除静脉内给药以外的给药成为可能,从能够大幅度减轻患者的负担的观点考虑,在产业上具有极大的有用性。
序列表自由文本
序列ID号:1是人胃动素的氨基酸序列。
序列ID号:2是胃动素类似物的氨基酸序列。
序列ID号:3是化合物1(MT095)的氨基酸序列。
序列ID号:4是化合物2(MT114)的氨基酸序列。
序列ID号:5是化合物3(MT116)的氨基酸序列。
序列ID号:6是化合物4(MT124)的氨基酸序列。
序列ID号:7是化合物5(MT126)的氨基酸序列。
序列ID号:8是化合物6(MT140)的氨基酸序列。
序列ID号:9是化合物7(MT141)的氨基酸序列。
序列ID号:10是化合物8(MT107)的氨基酸序列。
序列ID号:11是化合物9(MT115)的氨基酸序列。
序列ID号:12是化合物10(MT125)的氨基酸序列。
序列ID号:13是化合物11(MT128)的氨基酸序列。
序列ID号:14是化合物12(MT154)的氨基酸序列。
序列ID号:15是化合物13(MT155)的氨基酸序列。
序列ID号:16是比较化合物1(13Leu-胃动素)的氨基酸序列。
序列ID号:17是比较化合物2(MT139)的氨基酸序列。
Claims (7)
2.根据权利要求1所述的化合物或其药学上可允许的盐,其中,X1为苯丙氨酸或β-高苯基甘氨酸。
3.由选自由序列ID号:3至15组成的组中的序列所示的化合物或其药学上可允许的盐。
4.一种伴有消化道功能异常的疾病的治疗用医药组合物,其含有权利要求1至3中任一项所述的化合物或其药学上可允许的盐。
5.根据权利要求4所述的医药组合物,其中,伴有消化道功能异常的疾病选自由功能性消化不良、糖尿病性胃轻瘫、胃食管反流症、肠易激综合征、小肠细菌过度生长征、结肠假性梗阻、麻痹性肠梗阻、慢性特发性假性肠梗阻和术后肠梗阻组成的组。
6.根据权利要求4或5所述的医药组合物,其中,医药组合物为经粘膜给药用医药组合物。
7.根据权利要求6所述的医药组合物,其中,经粘膜给药为经肺给药或经鼻给药。
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