CN113874045A - 细胞层渗透促进剂、药剂吸收辅助用组合物及药物组合物 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本发明涉及细胞层渗透促进剂、药剂吸收辅助用组合物及药物组合物。
背景技术
在形成上皮组织等的细胞层中,相邻细胞彼此的间隙通过紧密连接(TJ:TightJunction)等细胞连接结构而封闭,从而发挥对异物的屏障功能。因此,为了维持生物体的体内平衡,可以说滑过细胞与细胞之间的细胞间隙路径处的物质渗透受到极大限制。存在通过暂时将该细胞连接结构松弛,使所需的物质通过细胞间隙路径而渗透,由此提高药剂等向生物体内吸收的药物传递系统(DDS:Drug Delivery System)的见解(非专利文献1~5)。在肽、蛋白质、抗体、疫苗、核酸等近年来积极开发的生物医药品或其候选物质中也存在低生物利用度的物质,药物传递系统(DDS:Drug Delivery System)技术扩大了这类药剂的可适用范围,并且其给药方法并非注射给药,其通过非侵入性的口服、经皮、经鼻、经肺、经粘膜等给药方法来提高患者的生活质量(Quality of Life),因此期望开发该技术。
另一方面,下述非专利文献6中,作为来自假单胞菌的抗菌性物质报道了环状脂肽。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1:Kondoh M.,et al.“Tight junction modulators:promisingcandidates for drug delivery.”Curr Med Chem.(2007)14(23),pp2482-2488.
非专利文献2:González-Mariscal L.,et al.“Strategies that Target TightJunctions for Enhanced Drug Delivery.”Curr Pharm Des.(2016)22(35),pp5313-5346.
非专利文献3:Eichner M.,et al.“Targeting and alteration of tightjunctions by bacteria and their virulence factors such as Clostridiumperfringens enterotoxin.”Pflugers Arch.(2017)469(1),pp77-90.
非专利文献4:藤井良和“アンピシリン坐薬”Jpn.J.Antibiot.,(1986)39,pp1-8.
非专利文献5:山本昌“ペプチド·タンパク性医薬品の経粘膜透過促進”薬剤学,(2014)74(1),pp19-26.
非专利文献6:Wen Li,et al.“The Antimicrobial Compound XantholysinDefines a New Group of Pseudomonas Cyclic Lipopeptides”PLoS One,(2013)8(5),e62946.
发明内容
本发明要解决的技术问题
然而,上述非专利文献6并未着眼于促进物质的细胞层渗透的技术。
因此,本发明的目的在于提供一种用于促进物质的细胞层渗透的技术。
解决技术问题的技术手段
为了实现上述目的,本申请的发明人进行了潜心研究,结果发现特定的环状脂肽具有促进物质的细胞层渗透的作用效果,进而完成了本发明。
即,第一,本发明提供一种细胞层渗透促进剂,其由下述通式(1)所表示的化合物构成。
[化学式1]
在通式(1)中,R为任选具有取代基的碳原子数为1~9的烷基,
X为亮氨酸或其保守性置换,更优选为亮氨酸、异亮氨酸、正亮氨酸、叔丁基丙氨酸、叔亮氨酸、缬氨酸、环己基甘氨酸、或环己基丙氨酸、或丙氨酸,
XX为缬氨酸或其保守性置换,更优选为缬氨酸、异亮氨酸、正亮氨酸、叔丁基丙氨酸、叔亮氨酸、亮氨酸、环己基甘氨酸、或环己基丙氨酸、或丙氨酸,
Y为谷氨酸或其保守性置换,更优选为谷氨酸或天门冬氨酸、或丙氨酸,
Z为谷氨酰胺或其保守性置换,更优选为谷氨酰胺或天门冬酰胺、或丙氨酸,
ZZ为任意的α-氨基酸,更优选为谷氨酰胺或丙氨酸,
YZ为丝氨酸、苏氨酸、高丝氨酸、二氨基丙酸、或二氨基丁酸,
R’为仲丁基或其保守性置换,更优选为仲丁基、异丙基、异戊基、正丁基、叔丁基、环己基、或环己基甲基。
在本发明中,上述通式(1)所表示的化合物优选为下述通式(2)所表示的化合物。
[化学式2]
在通式(2)中,R为可具有取代基的碳原子数为1~9的烷基,
ZZ为任意的α-氨基酸,更优选为谷氨酰胺或丙氨酸。
此外,第二,本发明提供一种药剂吸收辅助用组合物,其包含上述细胞层渗透促进剂,并用于辅助向生物体内吸收药剂。
此外,第三,本发明提供一种药物组合物,其包含上述细胞层渗透促进剂,并进一步包含应使生物体吸收的药剂。
发明效果
根据本发明,由于特定的环状脂肽具有促进物质的细胞层渗透的作用效果,因此通过利用该环状脂肽,可提供优异的细胞层渗透促进剂、药剂吸收辅助用组合物及药物组合物。
附图说明
图1为示出在试验例1中使用了模型细胞层的渗透性评价试验中,对各种环状多肽对分子量为4000的葡聚糖的渗透性的影响进行评价而得到的结果的图表。
图2为示出在试验例2中使用了模型细胞层的渗透性评价试验中,对各种环状多肽对分子量为4000的葡聚糖的渗透性的影响进行评价而得到的结果的图表。
图3为示出在试验例3中使用了模型细胞层的渗透性评价试验中,对各种环状多肽对分子量为4000的葡聚糖的渗透性的影响进行评价而得到的结果的图表。
图4为示出在试验例4中使用了模型细胞层的渗透性评价试验中,对各种环状多肽对分子量为4000的葡聚糖的渗透性的影响进行评价而得到的结果的图表。
具体实施方式
在本发明中,使用下述通式(1)所表示的化合物。
[化学式3]
在通式(1)中,R为任选具有取代基的碳原子数为1~9的烷基,
X为亮氨酸(Leu)或其保守性置换,更优选为亮氨酸(Leu)、异亮氨酸(Ile)、正亮氨酸(Nle)、叔丁基丙氨酸(Ala{tBu})、叔亮氨酸(tert-Leu)、缬氨酸(Val)、环己基甘氨酸(Chg)、或环己基丙氨酸(Cha)、或丙氨酸(Ala),
XX为缬氨酸(Val)或其保守性置换,更优选为缬氨酸(Val)、异亮氨酸(Ile)、正亮氨酸(Nle)、叔丁基丙氨酸(Ala{tBu})、叔亮氨酸(tert-Leu)、亮氨酸(Leu)、环己基甘氨酸(Chg)、或环己基丙氨酸(Cha)、或丙氨酸(Ala),
Y为谷氨酸(Glu)或其保守性置换,更优选为谷氨酸(Glu)或天门冬氨酸(Asp)、或丙氨酸(Ala),
Z为谷氨酰胺(Gln)或其保守性置换,更优选为谷氨酰胺(Gln)或天门冬酰胺(Asn)、或丙氨酸(Ala),
ZZ为任意的α-氨基酸,更优选为谷氨酰胺谷氨酰胺(Gln)或丙氨酸(Ala),
YZ为丝氨酸(Ser)、苏氨酸(Thr)、高丝氨酸、二氨基丙酸、或二氨基丁酸,
R’为仲丁基或其保守性置换,更优选为仲丁基、异丙基、异戊基、正丁基、叔丁基、环己基甲基、环己基。
另外,在通式(1)中,当R’为仲丁基时,具有异亮氨酸(Ile)的α氨基与α羧基同相邻接的氨基酸之间进行肽键合的结构,同样地,当R’为异丙基时的缬氨酸(Val)、当R’为异戊基时的亮氨酸(Leu)、当R’为正丁基时的正亮氨酸(Nle)、当R’为叔丁基时的叔丁基丙氨酸(Ala{tBu})、当R’为环己基时的环己基甘氨酸(Chg)、当R’为环己基甲基时的环己基丙氨酸(Cha),分别具有与相邻接的氨基酸之间进行肽键合的结构。
更具体而言,在本发明中,作为上述通式(1)所表示的化合物,可以为下述通式(2)所表示的化合物。
[化学式4]
在通式(2)中,R为任选具有取代基的碳原子数为1~9的烷基,
ZZ为任意的α-氨基酸,更优选为谷氨酰胺或丙氨酸。
下文中,对于上述通式(2)所表示的化合物,
(A)当ZZ6为丙氨酸(Ala)、ZZ10为谷氨酰胺(Gln)、ZZ13为谷氨酰胺(Gln)时,将其更详细地用化学结构式(2a)表示,
(B)当ZZ6为谷氨酰胺(Gln)、ZZ10为丙氨酸(Ala)、ZZ13为谷氨酰胺(Gln)时,将其更详细地用化学结构式(2b)表示,
(C)当ZZ6为谷氨酰胺(Gln)、ZZ10为谷氨酰胺(Gln)、ZZ13为丙氨酸(Ala)时,将其更详细地用化学结构式(2c)表示。
(D)当ZZ6为谷氨酰胺(Gln)、ZZ10为谷氨酰胺(Gln)、ZZ13为谷氨酰胺(Gln)时,将其更详细地用化学结构式(2d)表示。
[化学式5]
[化学式6]
[化学式7]
[化学式8]
作为上述通式(1)所表示的化合物,可以为限定了其肽键的DL异构体结构的下述通式(3)所表示的化合物。
[化学式9]
在通式(3)中,R为任选具有取代基的碳原子数为1~9的烷基,
ZZ为任意的α-氨基酸,更优选为谷氨酰胺或丙氨酸。
下文中,对于上述通式(3)所表示的化合物,
(A)当ZZ6为丙氨酸(Ala)、ZZ10为谷氨酰胺(Gln)、ZZ13为谷氨酰胺(Gln)时,将其更详细地用化学结构式(3a)表示,
(B)当ZZ6为谷氨酰胺(Gln)、ZZ10为丙氨酸(Ala)、ZZ13为谷氨酰胺(Gln)时,将其更详细地用化学结构式(3b)表示,
(C)当ZZ6为谷氨酰胺(Gln)、ZZ10为谷氨酰胺(Gln)、ZZ13为丙氨酸(Ala)时,将其更详细地用化学结构式(3c)表示。
(D)当ZZ6为谷氨酰胺(Gln)、ZZ10为谷氨酰胺(Gln)、ZZ13为谷氨酰胺(Gln)时,将其更详细地用化学结构式(2d)表示。
[化学式10]
[化学式11]
[化学式12]
[化学式13]
在上述化合物的通式中,R表示任选具有取代基的碳原子数为1~9的烷基,典型地,该烷基可以任意具有羟基,更典型地可以为仅具有1~4个羟基作为取代基的烷基,进而更典型地可以为仅具有1~2个羟基作为取代基的烷基。此外,作为烷基长度,可以是碳原子数为1~6,也可以是碳原子数为1~3。另外,考虑到后述的实施例,R更典型地为下述式(4)或(5)所表示的基团。此外,下述式(4)或(5)所表示的基团的烷基长度虽然是碳原子数为9,但作为烷基长度,也可以是碳原子数为6,还可以是碳原子数为3。
[化学式14]
-CH2-CHOH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 (4)
[化学式15]
-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 (5)
作为本发明中使用的上述化合物,如上述非专利文献6所示,可知其中的至少一种包含在某种假单胞菌中,可以从这种菌株、突变株、转基因株等中提取而制备,也可以从其他微生物等其他生物资源中提取而制备,从工业性生产的角度出发,更优选人工合成的化合物。作为合成法,可列举出液相法、AJIPHASE法(AJIPHASE Method)、固相法等。其中,由于可省略中间体的纯化,因此更优选利用固相法进行合成。
以下,作为固相法的一个实例,对Fmoc固相合成法的具体例进行阐述。然而,以下所示的优选的合成法的记载并非旨在将本发明的范围限定于利用这些方法所得到的化合物。
(Fmoc固相合成法)
作为Fmoc固相合成法的步骤,首先,使作为树脂上的保护基的Fmoc基(9-芴基甲氧基羰基)在20%(v/v)哌啶/DMF溶液中并于室温下反应20分钟而将其去除。将树脂清洗后,使用各种缩合剂,将氨基酸缩合。通过反复进行该循环,获得目标肽。作为缩合剂,可使用碳二亚胺试剂、叠氮磷酸二苯酯、BOP试剂、HATU试剂等。
在本发明中,固相合成例如可以将从N末端开始的第13位的D-Gln残基作为起点进行合成。即,利用20%(v/v)哌啶/DMF溶液使树脂上的Fmoc基团脱保护后,对侧链无保护的Fmoc-D-Glu-Oallyl进行缩合。反复进行脱保护与缩合,伸长至第8位的D-Val残基为止。伸长后,进行脱保护,将N(((9H-芴-9-基)甲氧基)羰基)-O-((2R)-2-(((烯丙氧基)羰基)氨基)-3-甲基戊酰基)-D-丝氨酸导入树脂。为了在树脂上形成环,使用钯催化剂,去除烯丙基、Alloc基(烯丙氧基羰基)。去除后,在树脂上形成环。然后,利用与Fmoc-D-Glu-Oallyl相同的方式依次从C末端侧进行伸长,由此可得到目标肽。
另外,对于该方法,能够通过变更所缩合的氨基酸从而在树脂上合成各种环状肽。例如,将从N末端开始的第13位的D-Gln残基变更为其他氨基酸时,通过将与树脂的键合位置由第13位的D-Gln变更为第10位的D-Gln,由此可进行置换。
本发明的细胞层渗透促进剂由上述化合物构成,或者使用了上述化合物。即,如后述的实施例所示,若使上述化合物作用于细胞层,则会对其细胞连接结构产生某种影响,细胞间隙路径的物质的渗透性得以提高。此时,作为适用对象,具体而言,可列举出皮肤、肺、鼻、消化道、肠道、其他粘膜组织等,对组织的种类没有特别限制。此外,细胞彼此无论是形成为单层的形态,还是形成为多层的形态,对其层形状的种类也没有特别限制。此外,不仅可以以人为对象,对象也可以是来自宠物、家畜等动物的细胞层。另外,也可以根据情况,根据需要适用于形成在生物体外的细胞层。
另一方面,本发明的药剂吸收辅助用组合物包含由上述化合物构成的细胞层渗透促进剂,是用于辅助向生物体内吸收药剂的组合物。即,利用该组合物,将例如皮肤、肺、鼻、消化道、肠道、其他粘膜组织等作为适用对象的细胞层与应使生物体吸收的所需药剂一起处置,由此上述化合物成为有效成分、细胞间隙路径处的物质等得以提高,故而能够提高基于该路径的所需药剂向生物体内的吸收率。此时,组合物的形态包含上述化合物即可,没有特别限制,但可根据作为适用对象的细胞层的种类,利用本领域技术人员已知的制剂方法与适宜的制剂基材,从而采用例如软膏、乳膏、洗剂、乳液等涂布剂、贴剂、巴布剂、气雾剂、吸入剂、栓剂、口含片剂、舌下片剂、口腔崩解剂、凝胶剂、液剂、软胶囊、硬胶囊、粉剂、颗粒剂、片剂等形态。作为组合物中的上述化合物的含量,例如为0.0001~100质量%,更典型地为0.001~75质量%,进一步更典型地为0.01~50质量%,特别典型地为0.1~30质量%,特别更典型地为1~20质量%等。
作为适用本发明的药剂,可以为任选为亲水性、亲油性或两亲性的低分子化合物、肽、蛋白质、抗体、疫苗、核酸等,没有特别限制,适用于例如至少分子量为500以上、更优选为1000以上、进一步更优选为2000以上的物质,提高其向生物体内的吸收率,扩大该物质的作为药剂的可适用范围,并且给药方法并非注射给药,而是通过开发非侵入性的口服、经皮、经鼻、经肺、经粘膜等给药方法来提高患者的生活质量(Quality of Life),故而优选。
作为本发明的其他形态,可以在上述药剂吸收辅助用组合物的形态中,以同一形态含有上述化合物与应使生物体吸收的所需药剂,制成药物组合物的形态。
本发明的上述化合物的给药量因作为适用对象的细胞层的种类、或应使生物体吸收的药剂的种类而异,不可一概而论,例如,以对每1cm2细胞层的表面积的1次适用量计,典型地可以为0.01μg~10mg左右,更典型地可以为0.1~1mg左右,进一步更典型地可以为1μg~0.1mg左右。此外,如后述的实施例所示,基于上述化合物的细胞间隙的开口作用并不像以往已知的肌动蛋白阻聚剂那样为不可逆的作用,而是可逆的,在处置后,可能是利用生物体体内平衡维持作用而比较快速地恢复紧密连接等细胞连接结构的正常性,因此不会损害对异物的屏障功能,可安全使用。
实施例
以下,列举出实施例对本发明具体进行说明,但这些实施例并不限定本发明的范围。
[制备例1](cu538-1及cu538-2的固相合成)
利用Fmoc固相合成法,合成下述所示的cu538-1及cu538-2。另外,以外消旋体的形式得到这些化合物,这些化合物具有下述化学结构式并在箭头所示的OH基位置存在异构体,利用HPLC对其进行分离提纯,由此进行制备。
[化学式16]
[化学式17]
具体而言,如下所述地进行合成。
向PP制的过滤柱中量取300mg(0.111mmol)的Fmoc-NH-SAL Resin(0.37mmol/g,WATANABE CHEMICAL INDUSTRIES,LTD.),在二甲基甲酰胺(DMF)溶液中于室温使树脂溶胀40分钟。溶胀后,在20%(v/v)哌啶/DMF溶液中于室温反应20分钟,由此去除树脂上的保护基Fmoc基(9-芴基甲氧基羰基)。用DMF清洗10次,在1-羟基-7-氮杂苯并三唑(HOAt,0.333mmol,3eq)、O-(7-氮杂-1H-苯并三唑-1-基)-N,N,N’,N’-四甲基脲六氟磷酸酯(HATU,0.333mmol,3eq)、N,N-二异丙基乙胺(DIPEA,0.333mmol,3eq)的存在下,使Fmoc-D-Glu-Oallyl(0.333mmol,3eq)于室温在DMF中反应30分钟,在树脂上导入氨基酸。为了缩合下一个氨基酸,用DMF清洗10次,在20%(v/v)哌啶/DMF溶液中于室温使其反应20分钟,由此去除树脂上的保护基Fmoc基。以下,利用与Fmoc-D-Glu-Oallyl相同的方式,从C末端开始依次导入Fmoc-Leu-OH(0.333mmol,3eq)、Fmoc-Leu-OH(0.333mmol,3eq)、Fmoc-D-Gln(Trt)-OH(0.333mmol,3eq)、Fmoc-D-Leu-OH(0.333mmol,3eq)、Fmoc-D-Val-OH(0.333mmol,3eq),使肽链伸长。在20%(v/v)哌啶/DMF溶液中,于室温使其反应20分钟,由此去除树脂上的Fmoc基。用DMF清洗10次,在N,N’-二异丙基碳二亚胺(DIPCI,0.333mmol,3eq)、1-羟基-1H-苯并三唑水合物(HOBt·H2O,0.333mmol,3eq)的存在下,使N(((9H-芴-9-基)甲氧基)羰基)-O-((2R)-2-(((烯丙氧基)羰基)氨基)-3-甲基戊酰基)-D-丝氨酸(0.333mmol,3eq)于室温在DCM(二氯甲烷)中反应90分钟,在树脂上导入氨基酸。导入后,用DMF清洗5次,用甲醇清洗5次,用二乙醚清洗5次后,使树脂干燥。对于干燥树脂,在四(三苯基膦)钯(0)(0.111mmol,1eq)、苯硅烷(1.11mmol,10eq)的存在下,于室温使其在DCM中反应180分钟,去除树脂上的烯丙基、Alloc基(烯丙氧基羰基)。为了在树脂上形成环,用DCM清洗5次,用0.5%(w/v)N,N-二乙基二硫代氨基甲酸钠三水合物/DMF溶液清洗5次,用DMF清洗5次,在N,N’-二异丙基碳二亚胺(DIPCI,0.555mmol,5eq)、1-羟基-1H-苯并三唑水合物(HOBt·H2O,0.555mmol,5eq)的存在下,于室温在DMF中反应90分钟从而形成环。为了去除树脂上的Fmoc基,用DMF清洗10次,在20%(v/v)哌啶/DMF溶液中,于室温使其反应5分钟,由此去除树脂上的Fmoc基。用DMF清洗10次,在N,N’-二异丙基碳二亚胺(DIPCI,0.333mmol,3eq)、1-羟基-1H-苯并三唑水合物(HOBt·H2O,0.333mmol,3eq)的存在下,使Fmoc-Gln(Trt)-OH(0.333mmol,3eq)于室温在DMF中反应90分钟,由此在树脂上导入氨基酸。为了缩合下一个氨基酸,用DMF清洗10次,在20%(v/v)哌啶/DMF溶液中,于室温反应20分钟,由此去除树脂上的Fmoc基。以下,利用与Fmoc-D-Glu-Oallyl相同的方式,从C末端开始依次导入Fmoc-D-Leu-OH(0.333mmol,3eq)、Fmoc-D-Val-OH(0.333mmol,3eq)、Fmoc-D-Gln(Trt)-OH(0.333mmol,3eq)、Fmoc-D-Glu(OtBu)-OH(0.333mmol,3eq)、Fmoc-Leu-OH(0.333mmol,3eq)、(±)-3-(叔丁基二甲基甲硅烷氧基)癸酸(0.333mmol,3eq),用DMF清洗5次,用甲醇清洗5次,用二乙醚清洗5次后,使树脂干燥。为了去除各种侧链保护基及脱树脂,在水(0.6ml)的存在下,在11.4ml的三氟乙酸(TFA)中反应3小时。过滤反应液,收集滤液,在氮气气流下使TFA挥发从而进行蒸馏去除,用二乙醚清洗,通过倾析去除溶液。将得到的残渣在减压下干燥,并溶解于70%(v/v)乙腈水溶液,使用高效液相色谱进行提纯,由此得到白色固体(cu538-1:8.18mg,收率8%,cu538-2:7.75mg,收率8%)。另外,对得到的化合物的MS(质量)、及cu538-2的NMR进行分析,结果得到下述的数据。
(MS数据)
cu538-1:HRMS(ES+)calcd for C84H147N18O23[M+H]+1776.0886 found1776.0884
cu538-2:HRMS(ES+)calcd for C84H147N18O23[M+H]+1776.0886 found1776.0886
(NMR数据)
cu538-2:1H NMR(600MHz,MeOD):δ4.62(bs,1H),4.42-4.28(m,7H),4.2(dd,1H,J=3.9,11.2Hz),4.16-4.11(m,3H),4.08-4.03(m,1H),4.00(t,1H,J=6.7Hz),3.87(bs,1H),3.78(d,2H,J=9.3Hz),2.52-2.50(m,3H),2.42-2.30(m,13H),2.24-1.99(m,12H),1.94-1.83(m,6H),1.71-1.32(m,29H),1.22-1.17(m,1H),1.09(d,3H,J=6.5Hz),1.04(d,3H,J=6.6Hz),1.00-0.87(m,54H)
13C NMR(150MHz,MeOD):175.5,174.8,174.7,174.6,174.6,174.3,173.5,173.2,171.9,69.8,64.9,64.3,58.7,58.6,57.3,57.1,56.6,55.7,55.6,54.9,54.8,54.6,54.5,54.3,53.9,53.8,53.8,44.4,41.6,41.5,40.5,40.5,38.4,37.4,33.2,33.0,32.9,32.7,32.6,31.1,31.0,30.7,30.6,30.5,30.4,27.7,27.4,27.4,26.9,26.6,26.1,26.0,25.9,25.8,25.8,25.6,23.7,23.7,23.6,23.5,22.6,22.5,22.1,21.6,21.1,20.9,20.7,19.7,19.4,16.2,14.4,11.3
[制备例2](NY-38的固相合成)
以与制备例1相同的方式,利用Fmoc固相合成法,合成下述所示的NY-38。
[化学式18]
具体而言,如下所述地进行合成。
向PP制的过滤柱中量取100mg(0.037mmol)的Fmoc-NH-SAL Resin(0.37mmol/g,WATANABE CHEMICAL INDUSTRIES,LTD.),在二甲基甲酰胺(DMF)溶液中于室温使树脂溶胀40分钟。合成法使用与cu538-1、cu538-2相同的方法,进行伸长直至N末端第一位的残基亮氨酸。除去Fmoc基后,在N,N’-二异丙基碳二亚胺(DIPCI,0.111mmol,3eq)、1-羟基-1H-苯并三唑水合物(HOBt·H2O,0.111mmol,3eq)的存在下,导入癸酸(0.111mmol,3eq)后,用DMF清洗5次,然后用甲醇清洗5次,用二乙醚清洗5次后,使树脂干燥。为了去除各种侧链保护基及脱树脂,在水(0.2ml)的存在下,在3.8ml的三氟乙酸(TFA)中反应3小时。过滤反应液,收集滤液,在氮气气流下使TFA挥发从而进行蒸馏去除,用二乙醚清洗,通过倾析去除溶液。将得到的残渣在减压下干燥,并溶解于70%(v/v)乙腈水溶液,使用高效液相色谱进行提纯,由此得到白色固体(2.6mg,收率4%)。另外,对得到的化合物的MS(质量)进行分析,结果得到下述的数据。
(MS数据)
NY-38:HRMS(ES+)calcd for C84H147N18O22[M+H]+1760.0937 found1760.0916
[制备例3](cu592的固相合成)
以与制备例1相同的方式,利用Fmoc固相合成法,合成下述所示的cu592。
[化学式19]
具体而言,如下所述地进行合成。
向PP制的过滤柱中量取50mg(0.0185mmol)的Fmoc-NH-SAL Resin(0.37mmol/g,WATANABE CHEMICAL INDUSTRIES,LTD.),在二甲基甲酰胺(DMF)溶液中于室温使树脂溶胀40分钟。合成法使用与cu538-1、cu538-2相同的方法,从C末端开始依次导入moc-D-Glu-Oallyl(0.0555mmol)、Fmoc-Leu-OH(0.0555mmol,3eq)、Fmoc-Leu-OH(0.0555mmol,3eq)、Fmoc-D-Gln(Trt)-OH(0.0555mmol,3eq)、Fmoc-D-Leu-OH(0.0555mmol,3eq)、Fmoc-D-Val-OH(0.0555mmol,3eq)、N(((9H-芴-9-基)甲氧基)羰基)-O-((2R)-2-(((烯丙氧基)羰基)氨基)-3-甲基戊酰基)-D-丝氨酸(0.0555mmol,3eq)。导入后,使用与cu538-1、cu538-2相同的方法,进行环化反应。然后,对树脂上的Fmoc基进行脱保护,导入Fmoc-Ala-OH(0.0555mmol,3eq)、Fmoc-D-Leu-OH(0.0555mmol,3eq)、Fmoc-D-Val-OH(0.0555mmol,3eq)、Fmoc-D-Gln(Trt)-OH(0.0555mmol,3eq)、Fmoc-D-Glu(OtBu)-OH(0.0555mmol,3eq)、Fmoc-Leu-OH(0.0555mmol,3eq)、(+)-3-(叔丁基二甲基甲硅烷氧基)癸酸(0.0555mmol,3eq)。利用与cu538-1、cu538-2相同的方法进行脱树脂后,使用高效液相色谱进行提纯,由此得到白色固体(3.18mg,收率10%)。另外,对得到的化合物的MS(质量)进行分析,结果得到下述的数据。
(MS数据)
cu592:HRMS(ES+)calcd for C82H144N17O22[M+H]+1719.0672 found1719.0659
[制备例4](cu605的固相合成)
以与制备例1相同的方式,利用Fmoc固相合成法,合成下述所示的cu605。
[化学式20]
具体而言,如下所述地进行合成。
向PP制的过滤柱中量取100mg(0.037mmol)的Fmoc-NH-SAL Resin(0.37mmol/g,WATANABE CHEMICAL INDUSTRIES,LTD.),在二甲基甲酰胺(DMF)溶液中于室温使树脂溶胀40分钟。合成法使用与cu538-1、cu538-2相同的方法,从C末端开始依次导入Fmoc-D-Glu-Oallyl(0.111mmol)、Fmoc-Leu-OH(0.111mmol,3eq)、Fmoc-Leu-OH(0.111mmol,3eq)、Fmoc-D-Ala-OH(0.111mmol,3eq)、Fmoc-D-Leu-OH(0.111mmol,3eq)、Fmoc-D-Val-OH(0.111mmol,3eq)、N(((9H-芴-9-基)甲氧基)羰基)-O-((2R)-2-(((烯丙氧基)羰基)氨基)-3-甲基戊酰基)-D-丝氨酸(0.111mmol,3eq)。导入后,使用与cu538-1、cu538-2相同的方法,进行环化反应。然后,对树脂上的Fmoc基进行脱保护,并导入Fmoc-Ala-OH(0.111mmol,3eq)、Fmoc-D-Leu-OH(0.111mmol,3eq)、Fmoc-D-Val-OH(0.111mmol,3eq)、Fmoc-D-Gln(Trt)-OH(0.111mmol,3eq)、Fmoc-D-Glu(OtBu)-OH(0.111mmol,3eq)、Fmoc-Leu-OH(0.111mmol,3eq)、(+)-3-(叔丁基二甲基甲硅烷氧基)癸酸(0.111mmol,3eq)。利用与cu538-1、cu538-2相同的方法进行脱树脂后,使用高效液相色谱法进行提纯,由此得到白色固体(1.53mg,收率2%)。另外,对得到的化合物的MS(质量)进行分析,结果得到下述的数据。
(MS数据)
cu605:HRMS(ES+)calcd for C82H144N17O22[M+H]+1719.0672 found1719.0677
[制备例5](cu619的固相合成)
以与制备例1相同的方式,利用Fmoc固相合成法,合成下述所示的cu619。
[化学式21]
具体而言,如下所述地进行合成。
向PP制的过滤柱中量取100mg(0.037mmol)的Fmoc-NH-SAL Resin(0.37mmol/g,WATANABE CHEMICAL INDUSTRIES,LTD.),在二甲基甲酰胺(DMF)溶液中于室温使树脂溶胀40分钟。合成法使用与cu538-1、cu538-2相同的方法,从C末端开始依次导入Fmoc-D-Glu-Oallyl(0.111mmol)、Fmoc-D-Leu-OH(0.111mmol,3eq)、Fmoc-D-Val-OH(0.111mmol,3eq)、Fmoc-D-Ser-OH(0.111mmol,3eq)、Fmoc-Gln(Trt)-OH(0.111mmol,3eq)、Fmoc-D-Leu-OH(0.111mmol,3eq)、Fmoc-D-Val-OH(0.111mmol,3eq)、Fmoc-D-Gln(Trt)-OH(0.111mmol,3eq)、Fmoc-D-Glu(OtBu)-OH(0.111mmol,3eq)、Fmoc-Leu-OH(0.111mmol,3eq)、(+)-3-(叔丁基二甲基甲硅烷氧基)癸酸(0.111mmol,3eq),用DMF清洗5次后,用甲醇清洗5次,用二乙醚清洗5次后,在减压下使树脂干燥。对于干燥树脂,在N,N’-二异丙基碳二亚胺(DIPCI,0.185mmol,5eq)、吡啶(0.185mmol,5eq)、N,N-二甲基-4-氨基吡啶(0.185mmol,5eq)的存在下,使Fmoc-Ile-OH(0.111mmol,3eq)于室温在无水DMF中反应120分钟。进行两次该操作,在树脂上导入氨基酸。对异亮氨酸残基的Fmoc基进行脱保护后,导入Fmoc-D-Ala-OH(0.111mmol,3eq)、Fmoc-Leu-OH(0.111mmol,3eq)、Fmoc-Leu-OH(0.111mmol,3eq)。导入后,用DMF清洗5次,用甲醇清洗5次,用二乙醚清洗5次后,使树脂干燥。对于干燥树脂,在四(三苯基膦)钯(0)(0.111mmol,1eq)、苯硅烷(1.11mmol,10eq)的存在下,于室温使其在DCM中反应180分钟,去除树脂上的烯丙基。为了在树脂上形成环,用DCM清洗5次,用0.5%(w/v)N,N-二乙基二硫代氨基甲酸钠三水合物/DMF溶液清洗5次,用DMF清洗5次,对Fmoc基进行脱保护后,形成环。利用与cu538-1、cu538-2相同的方法进行脱树脂后,使用高效液相色谱进行提纯,由此得到白色固体(11mg,收率17%)。另外,对得到的化合物的MS(质量)进行分析,结果得到下述的数据。
(MS数据)
cu619:HRMS(ES+)calcd for C82H143N17O22Na[M+Na]+1741.0491found 1741.0494
[制备例6](L-Leu1L-Ala的固相合成)
以与制备例1相同的方式,利用Fmoc固相合成法,合成下述所示的L-Leu1L-Ala。
[化学式22]
收率10%
(MS数据)
L-Leu1L-Ala:HRMS(ES+)calcd for C81H143N18O23[M+H]+1734.0417found1734.0393
[制备例7](D-Glu2D-Ala的固相合成)
以与制备例1相同的方式,利用Fmoc固相合成法,合成下述所示的D-Glu2D-Ala。
[化学式23]
收率8%
(MS数据)
D-Glu2D-Ala:HRMS(ES+)calcd for C82H145N18O21[M+H]+1718.0832found1718.0809
[制备例8](D-Gln3D-Ala的固相合成)
以与制备例1相同的方式,利用Fmoc固相合成法,合成下述所示的D-Gln3D-Ala。
[化学式24]
收率10%
(MS数据)
D-Gln3D-Ala:HRMS(ES+)calcd C82H144N17O22[M+H]+1719.0672found 1719.0649
[制备例9](D-Val4D-Ala的固相合成)
以与制备例1相同的方式,利用Fmoc固相合成法,合成下述所示的D-Val4D-Ala。
[化学式25]
收率9%
(MS数据)
D-Val4D-Ala:HRMS(ES+)calcd for C82H143N18O23[M+H]+1748.0573found1748.0537
[制备例10](D-Leu5D-Ala的固相合成)
以与制备例1相同的方式,利用Fmoc固相合成法,合成下述所示的D-Leu5D-Ala。
[化学式26]
收率9%
(MS数据)
D-Leu5D-Ala:HRMS(ES+)calcd for C81H141N18O23[M+H]+1734.0417found1734.0397
[制备例11](D-Val8D-Ala的固相合成)
以与制备例1相同的方式,利用Fmoc固相合成法,合成下述所示的D-Val8D-Ala。
[化学式27]
收率1%
(MS数据)
D-Val8D-Ala:HRMS(ES+)calcd for C82H142N18O23Na[M+Na]+1770.0393 found1770.0393
[制备例12](D-Leu9D-Ala的固相合成)
以与制备例1相同的方式,利用Fmoc固相合成法,合成下述所示的D-Leu9D-Ala。
[化学式28]
收率3%
(MS数据)
D-Leu9D-Ala:HRMS(ES+)calcd for C81H140N18O23Na[M+Na]+1756.0236 found1756.0238
[制备例13](L-Leu11L-Ala的固相合成)
以与制备例1相同的方式,利用Fmoc固相合成法,合成下述所示的L-Leu11L-Ala。
[化学式29]
收率5%
(MS数据)
L-Leu11L-Ala:HRMS(ES+)calcd for C81H143N18O23[M+H]+1734.0417found1734.0393
[制备例14](L-Leu12L-Ala的固相合成)
以与制备例1相同的方式,利用Fmoc固相合成法,合成下述所示的L-Leu12L-Ala。
[化学式30]
收率1%
(MS数据)
L-Leu12L-Ala:HRMS(ES+)calcd for C81H143N18O23[M+H]+1734.0417found1734.0393
[制备例15](L-Ile14L-Ala的固相合成)
以与制备例1相同的方式,利用Fmoc固相合成法,合成下述所示的L-Ile14L-Ala。
[化学式31]
收率26%
(MS数据)
L-Ile14L-Ala:HRMS(ES+)calcd for C81H141N18O23[M+H]+1734.0417found1734.0420
[制备例16](cu632的固相合成)
以与制备例1相同的方式,利用Fmoc固相合成法,合成下述所示的cu632。
[化学式32]
收率5%
(MS数据)
cu632:HRMS(ES+)calcd for C81H141N18O22[M+H]+1718.0468 found1718.0468
[制备例17](cu633的固相合成)
以与制备例1相同的方式,利用Fmoc固相合成法,合成下述所示的cu633。
[化学式33]
收率5%
(MS数据)
cu633:HRMS(ES+)calcd for C81H141N18O23[M+H]+1675.9998 found1676.0007
[制备例18](L-Leu1D-Leu的固相合成)
以与制备例1相同的方式,利用Fmoc固相合成法,合成下述所示的L-Leu1D-Leu。
[化学式34]
收率12%
(MS数据)
L-Leu1D-Leu:HRMS(ES+)calcd for C84H147N18O22[M+H]+1760.0937found1760.0928
[制备例19](D-Glu2L-Glu的固相合成)
以与制备例1相同的方式,利用Fmoc固相合成法,合成下述所示的D-Glu2L-Glu。
[化学式35]
收率16%
(MS数据)
D-Glu2L-Glu:HRMS(ES+)calcd for C84H147N18O22[M+H]+1760.0937found1760.0923
[制备例20](D-Gln3L-Gln的固相合成)
以与制备例1相同的方式,利用Fmoc固相合成法,合成下述所示的D-Gln3L-Gln。
[化学式36]
收率11%
(MS数据)
D-Gln3L-Gln:HRMS(ES+)calcd for C84H147N18O22[M+H]+1760.0937found1760.0920
[制备例21](D-Val4L-Val的固相合成)
以与制备例1相同的方式,利用Fmoc固相合成法,合成下述所示的D-Val4L-Val。
[化学式37]
收率11%
(MS数据)
D-Val4L-Val:HRMS(ES+)calcd for C84H147N18O22[M+H]+1760.0937found1760.0920
[制备例22](D-Leu5L-Leu的固相合成)
以与制备例1相同的方式,利用Fmoc固相合成法,合成下述所示的D-Leu5L-Leu。
[化学式38]
收率5%
(MS数据)
D-Leu5L-Leu:HRMS(ES+)calcd for C84H147N18O22[M+H]+1760.0937found1760.0920
[制备例23](L-Gln6D-Gln的固相合成)
以与制备例1相同的方式,利用Fmoc固相合成法,合成下述所示的L-Gln6D-Gln。
[化学式39]
收率21%
(MS数据)
L-Gln6D-Gln:HRMS(ES+)calcd for C84H147N18O22[M+H]+1760.0937found1760.0923
[制备例24](D-Val8L-Val的固相合成)
以与制备例1相同的方式,利用Fmoc固相合成法,合成下述所示的D-Val8L-Val。
[化学式40]
收率9%
(MS数据)
D-Val8L-Val:HRMS(ES+)calcd for C84H146N18O22Na[M+Na]+1782.0757 found1782.0748
[制备例25](D-Leu9L-Leu的固相合成)
以与制备例1相同的方式,利用Fmoc固相合成法,合成下述所示的D-Leu9L-Leu。
[化学式41]
收率4%
(MS数据)
D-Leu9L-Leu:HRMS(ES+)calcd for C84H147N18O22[M+H]+1760.0937found1760.0938
[制备例26](D-Gln10L-Gln的固相合成)
以与制备例1相同的方式,利用Fmoc固相合成法,合成下述所示的D-Gln10L-Gln。
[化学式42]
收率12%
(MS数据)
D-Gln10L-Gln:HRMS(ES+)calcd for C84H146N18O22Na[M+Na]+1782.0757 found1782.0753
[制备例27](L-Leu11D-Leu的固相合成)
以与制备例1相同的方式,利用Fmoc固相合成法,合成下述所示的L-Leu11D-Leu。
[化学式43]
收率6%
(MS数据)
L-Leu11D-Leu:HRMS(ES+)calcd for C84H147N18O22[M+H]+1782.0757 found1782.0753
[制备例28](L-Leu12D-Leu的固相合成)
以与制备例1相同的方式,利用Fmoc固相合成法,合成下述所示的L-Leu12D-Leu。
[化学式44]
收率14%
(MS数据)
L-Leu12D-Leu:HRMS(ES+)calcd for C84H147N18O22[M+H]+1760.0937 found1760.0938
[制备例29](D-Gln13L-Gln的固相合成)
以与制备例1相同的方式,利用Fmoc固相合成法,合成下述所示的D-Gln13L-Gln。
[化学式45]
收率7%
(MS数据)
D-Gln13L-Gln:HRMS(ES+)calcd for C84H147N18O22[M+H]+1760.0937 found1760.0928
[制备例30](L-Ile14D-Ile的固相合成)
以与制备例1相同的方式,利用Fmoc固相合成法,合成下述所示的L-Ile14D-Ile。
[化学式46]
收率16%
(MS数据)
L-Ile14D-Ile:HRMS(ES+)calcd for C84H147N18O22[M+H]+1760.0937found1760.0942
<试验例1>
使用来自犬肾上皮细胞的MDCK II细胞,制作使用了Transwell的上皮细胞层的模型,进行物质渗透性评价试验。具体而言,将对数生长期的MDCK II细胞以3.4~4.0×104个细胞的细胞数接种于Transwell(6.5mm直径、胶原蛋白包被、孔尺寸0.4μm)(商品名称“corning transwell 3495”,Corning Incorporated制造),使用24孔板作为基底侧孔,向顶端侧孔与基底侧孔的各孔中加入600μL的细胞生长培养基。每天更换培养基以形成层,接种3天后将培养基更换为测定用Hank’s balanced salt solution(Hank’s平衡盐溶液)(HBSS),于37℃培养1小时后,使用电阻值测定系统(商品名称“Millicell-ERS”,Millipore公司制造)测定跨上皮电阻(TEER),由此确认层的形成。确认形成该层后,将顶端侧的培养基替换成100μL的以使浓度为1.0w/v%的方式添加了分子量为4000的标记物(FD4:荧光标记葡聚糖)(Sigma-Aldrich公司制造)的HBSS,并以成为下述所示的最终浓度的方式添加各试验物质。从添加标记物质开始到添加5小时为止,每隔30分钟将Transwell转移至新的加入有HBSS的基底侧孔,将剩余的基底侧孔的HBSS(以下称为“接收溶液”)回收至96孔板的一个孔中,每次回收50μL。对于该回收的HBSS,使用荧光读板机(商品名称“Wallac 1420ARVOMX”,PerkinElmer Co.,Ltd.制造),以激发波长485nm、荧光波长528nm测定荧光强度。
(试验物质的最终浓度)
阴性对照:无(仅1v/v%DMSO)
试验组1:cu538-1 0.003mM(在1v/v%DMSO中)
试验组2:cu538-2 0.003mM(在1v/v%DMSO中)
阳性对照:Latrunclin A(LatA)0.0001mM(在1v/v%DMSO中)
将结果示于图1。
如图1所示,在阴性对照中,作为分子量为4000的标记物的FD4向接收溶液中的渗透是有限的。另一方面,作为阳性对照,添加作为肌动蛋白阻聚剂的Latrunclin A(LatA)时,自试验开始的5小时内,观察到标记物向接收溶液中的渗透量持续增加·蓄积。可知通过肌动蛋白阻聚,细胞连接结构被不可逆地松弛。
与此不同,通过添加“cu538-1”或“NY-9”,在试验开始后2小时的时刻,向接收溶液中的渗透量较之阴性对照增加近4倍,添加“cu538-2”时,向接收溶液中的渗透量较之阴性对照增加近8倍。然而,在自试验开始后2小时至5小时的期间内,几乎未观察到向接收溶液中的渗透量的增加·蓄积。
认为通过添加“cu538-1”或“cu538-2”或“NY-38”,细胞间隙路径的物质渗透得到促进,但该效果是可逆的,即紧密连接等细胞连接结构的正常性的恢复迅速,故而未观察到进一步的细胞间隙路径的物质渗透量的增加·蓄积。
<试验例2>
除了如下所示地替换试验物质以外,以与试验例1相同的方式进行物质渗透性评价试验。
(试验物质的最终浓度)
阴性对照:无(仅1v/v%DMSO)
试验组3:cu538-2 0.003mM(在1v/v%DMSO中)
试验组4:NY-38 0.003mM(在1v/v%DMSO中)
阳性对照:Latrunclin A(LatA)0.0001mM(在1v/v%DMSO中)
将结果示于图2。
如图2所示,确认到了“NY-38”也具有细胞层渗透促进的效果。该效果比在试验例1中已明确细胞层渗透促进效果的“cu538-2”更加显著。
<试验例3>
除了如下所示地替换试验物质以外,以与试验例1相同的方式进行物质渗透性评价试验。
(试验物质的最终浓度)
阴性对照:无(仅1v/v%DMSO)
试验组5:cu538-2 0.003mM(在1v/v%DMSO中)
试验组6:cu592 0.003mM(在1v/v%DMSO中)
将结果示于图3。
如图3所示,作为在试验例1中已明确细胞层渗透促进效果的“cu538-2”的丙氨酸扫描产物的“cu592”,也确认到了与“cu538-2”同等的效果。
<试验例4>
除了如下所示地替换试验物质以外,以与试验例1相同的方式进行物质渗透性评价试验。
(试验物质的最终浓度)
阴性对照:无(仅1v/v%DMSO)
试验组7:cu538-2 0.003mM(在1v/v%DMSO中)
试验组8:cu605 0.003mM(在1v/v%DMSO中)
试验组9:cu619 0.003mM(在1v/v%DMSO中)
将结果示于图4。
如图4所示,作为在试验例1中已明确细胞层渗透促进效果的“cu538-2”的丙氨酸扫描产物的“cu605”或“cu619”,也确认到了效果。尤其是“cu619”的细胞层渗透促进的效果比“cu538-2”更加显著。
Claims (4)
1.一种细胞层渗透促进剂,其由下述通式(1)所表示的化合物构成,
[化学式1]
在通式(1)中,R为任选具有取代基的碳原子数为1~9的烷基,
X为亮氨酸或其保守性置换,更优选为亮氨酸、异亮氨酸、正亮氨酸、叔丁基丙氨酸、叔亮氨酸、缬氨酸、环己基甘氨酸、或环己基丙氨酸、或丙氨酸,
XX为缬氨酸或其保守性置换,更优选为缬氨酸、异亮氨酸、正亮氨酸、叔丁基丙氨酸、叔亮氨酸、亮氨酸、环己基甘氨酸、或环己基丙氨酸、或丙氨酸,
Y为谷氨酸或其保守性置换,更优选为谷氨酸或天门冬氨酸、或丙氨酸,
Z为谷氨酰胺或其保守性置换,更优选为谷氨酰胺或天门冬酰胺、或丙氨酸,
ZZ为任意的α-氨基酸,更优选为谷氨酰胺或丙氨酸,
YZ为丝氨酸、苏氨酸、高丝氨酸、二氨基丙酸、或二氨基丁酸,
R’为仲丁基或其保守性置换,更优选为仲丁基、异丙基、异戊基、正丁基、叔丁基、环己基、或环己基甲基。
3.一种药剂吸收辅助用组合物,其包含权利要求1或2所述的细胞层渗透促进剂,并用于辅助向生物体内吸收药剂。
4.一种药物组合物,其包含权利要求1或2所述的细胞层渗透促进剂,并进一步包含应使生物体吸收的药剂。
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