【発明の詳細な説明】
α−ヒドロキシ酸リンカーを含むペプチドプロドラッグ
発明の分野
本発明は、加水分解の傾向の少い医薬的に活性なペプチドのプロドラッグに関
する。
発明の背景
多数の医薬的に活性なペプチド、例えばヒトもしくは動物において自然に存在
するもの、又はこれらのペプチドの合成アナログが存在する。このようなペプチ
ドの典型的な例は、極めて多くの合成アナログを生じさせる鎮痛に活性のあるペ
プチドエンケファリンである。しかしながら、まさにそれらのペプチド性質のた
め、その投与の経路はむしろ限られている。これにより、ペプチドは、一般に数
分の範囲内の半減期で、酵素により迅速かつ極めて有効に分解される。プロテア
ーゼ及び他のタンパク質分解酵素は、特に胃腸管において、偏在しており、それ
ゆえペプチドは通常、経口投与に基づき多数の部位で、及びある程度、血液、肝
臓、腎臓、及び脈管の内皮で分解を受ける。更に、所定のペプチドは、通常、そ
の骨格内の1超の連結部において分解をうけ;加水分解の各々の位置は特定のプ
ロテアーゼにより媒介される。
例えばペプチド構造の改変、プロテアーゼインヒビターの同時投与、又は特定
の製剤ストラテジーにより、時期尚早の分解に対してペプチドを保護するいくつ
かの試みがあるが、それらは限られた成功例しかない。
発明の概要
驚くべきことに、医薬的に活性なペプチドに、そのC末端において、適切な生
物可逆性アミノ酸プレ配列を加えることにより、そのペプチドがプロテアーゼに
よる分解をかなり受けにくくなることが見い出された。この効果についていずれ
のモデルにも結びつけるつもりはないが、プレ配列の存在は医薬的に活性なペプ
チドの所定の程度のヘリックス様性質の組織化を誘導し、それによりペプチドが
ランダムコイルコンホメーションにおけるペプチドと対照的にプロテアーゼに感
受性が少い。その組織化の結果として、ペプチドは、プロテアーゼが分解するの
がかなりより困難である。プレ配列の生物可逆特性は、ペプチドとプレ配列とを
、通常のペプチド結合と異なる様式でペプチドに結合した連結基により得られる
。
これにより、本発明は、医薬的に活性なペプチド(X−OH)、ペプチドアミド
(X−NH2)、又はペプチドエステル(X−OR)のプロドラッグであって、該プロ
ドラッグが、一般式I:
X−L−Z
〔式中、XはXのC末端カルボニル官能基においてLに結合し;
Lは3〜9の骨格原子を含む連結基であり、ここでXのC末端カルボニルとL
との間の結合はC−Nアミド結合でなく;そして
Zは2〜20のアミノ酸単位のペプチド配列でありZのN末端窒素原子において
Lに結合し、ここで該各々のアミノ酸単位は独立して、Ala,Leu,Ser,Thr,Ty
r,Asn,Gln,Asp,Glu,Lys,Arg,His,Met,Orn、及び式II:
−NH−C(R3)(R4)−C(=O)−
(式中、R3及びR4は独立して、C1-6−アルキル、フェニル、及びフェニル
−メチルから選択され、ここでC1-6−アルキルは、ハロゲン、ヒドロキシ、ア
ミノ、シアノ、ニトロ、スルホノ、及
びカルボキシから選択される1〜3の置換基で任意に置換され、そしてフェニル
及びフェニル−メチルは、C1-6−アルキル、C2-6−アルケニル、ハロゲン、ヒ
ドロキシ、アミノ、シアノ、ニトロ、スルホノ、及びカルボキシから選択される
1〜3の置換基で任意に置換され、又はR3及びR4は、それらに結合した炭素原
子と一緒に、シクロペンチル、シクロヘキシル、又はシクロヘプチル環を形成す
る)のアミノ酸単位から選択される〕;
を有することを特徴とするプロドラッグ又はその塩に関する。
本発明は、この治療における一般式Iのプロドラッグの使用;及び治療に用い
るための組成物の調製における一般式Iのプロドラッグの使用、並びに一般式I
のプロドラッグを含む医薬組成物及び医薬として許容される担体を含む医薬組成
物にも関する。
本発明の他の態様は、固定化されたリンカーペプチド配列L−Z−SSM(式中、
L及びZは上述の通りであり、そしてSSMは固体支持材料をいう)、一般式Iのプ
ロドラッグの調製のための固定化されたリンカーペプチド配列L−Z−SSMの使
用、及び、固定化されたリンカーペプチド配列L−Z−SSMの使用を含む一般式
Iのプロドラッグの調製のための方法に関する。
一般式Iのプロドラッグはそれ自体新規であるので、本発明の更なる態様は一
般式Iの化合物に関する。
発明の詳細な説明
ペプチドは、いくつかの過程、例えば細胞間伝達において利用され、そのいく
つかは自律及び中枢神経系に存在する。後者のペプチドのいくつか、及びいくつ
かの他のペプチドは、脈管及び他の平滑筋に重要な効果を及ぼす。これらのペプ
チドは、例えば、血管収縮神経薬アンジオテンシンII、バソプレッシン、エンド
セリン、ニュ
ーロペプチドY、血管作用性腸管ペプチド、物質P、ニューロテンシン、及びカ
ルシトニン、カルシトニン遺伝子関連ペプチド、及びカルシトニン遺伝子関連ペ
プチドIIを含む。他の医薬として関心のあるペプチドには、鎮痛薬、抗糖尿病薬
、抗生物質、及び麻酔性ペプチド等があり、これにより、ペプチドは、エンドル
フィン、エンケファリン、インスリン、グラミシジン、パラセルシン、デルタ−
睡眠誘導性ペプチド、ANF、バソトシン、ブラジキニン、ダイノルフィン、エン
ドセリン、成長ホルモン放出因子、成長ホルモン放出ペプチド、オキシトシン、
タキキニン、ACTH、脳ナトリウム尿排泄亢進ポリペプチド、コレシストキニン、
コルチコトロピン放出因子、ジアゼパン結合性インヒビターフラグメント、FMRF
−アミド、ガラニン、胃の放出するポリペプチド、ガストリン、ガストリン放出
ペプチド、グルカゴン、グルカゴン様ペプチド−1、グルカゴン様ペプチド−2
、LHRH、メラニン濃縮化ホルモン、α−MSH、モルフィン調節ペプチド、モチリ
ン、ニューロキニン類、ニューロメジン類、ニューロペプチドK、ニューロペプ
チドY、PALAP、膵臓ポリペプチド、ペプチドYY、PHM、セクレチン、ソマトスタ
チン、物質K、物質P、TRH、血管作用性腸管ポリペプチド、並びにH.L.Lee,
“Peptide and Protein Drug Delivery”Marcel Dekker Inc.1991,Chapter 9
,及びその引用文献、Phoenix Pharmaceuticals,Inc.“The Peptide Elite”
,1997-1998 Catalogue,並びにBachem,“Feinchemikalien AG”,Catalog S15
-1995.に記載されるような生物学的に活性なペプチドを暗示し、又は暗示し得
る。
上述のペプチド及びこれらのペプチドの医薬的に活性なペプチド配列を、本発
明のプロドラッグ(及び化合物)に組み込むことができることが理解されるはず
である。
本文脈において、Xに適用される用語“医薬的に活性なペプチド
配列”とは、2又はそれ超のアミノ酸単位(好ましくは3又はそれ超のアミノ酸
単位)を有し、ヒトのような哺乳動物において医薬効果を発揮する天然又は合成
のいずれかのペプチド又はペプチド含有構造を意味することを意図する。本文脈
において、Xと一緒に用いられる用語“アミノ酸単位”は、いずれかの天然の又
は合成のα,β、及びγ−アミノ酸、並びに側鎖を修飾したアミノ酸、例えば修
飾したチロシンであってその芳香環が例えば1又は複数のハロゲン、スルホノ基
、ニトロ基等により更に置換され、及び/又はそのフェノール基がエステル基に
変換されたもの、例えばアミノ酸側鎖がペプチド化学の当業者に周知である方法
、例えばL形態又は対応するD形態のいずれかにかかわらず、M.Bodanszky and
A.Bodanszky,“The Practice of Peptide Synthesis”,2.Ed,Springer-Ve
rlag,1994,and J.Jones,“The Chemical Synthesis of Peptides”,Claren
don Press,1991に記載される方法に従って保護されている側鎖アミノ酸を意味
する。
医薬的に活性なペプチド配列Xは、好ましくは、2〜200アミノ酸単位、より
好ましくは2〜100アミノ酸単位(例えば3〜100)、更により好ましくは2〜50ア
ミノ酸単位(例えば3〜50又は4〜30)、特に2〜20アミノ酸単位(例えば3〜
20又は4〜20)、特に2〜10アミノ酸単位(例えば3〜10又は4〜10)、例えば
2〜8アミノ酸単位(例えば3〜8又は4〜8)からなる。
本文脈において、ネイティブ形態においてC末端の遊離カルボン酸として存在
する医薬的に活性なペプチド配列X、例えばLeu−エンケファリン(H-Tyr-Gly-G
ly-Phe-Leu-OH)は、X−OHで示す。同様、C末端アミド基を有する医薬的に活
性なペプチド配列X、例えばオキシトシン(Cys-Tyr-Ile-Gln-Asn-Cys-Pro-Leu-G
ly-NH2)はX−NH2で示し、そしてC末端にエステル基を有する医薬的に活性な
ペプチド配列XはX−ORで示す。ここで、ORは、例えば、医薬的に活性なペプチ
ド配列Xと一緒にエステルを構成するアルコールのアルコキシ成分である。Rは
、C1-6−アルキル、アリール、例えばフェニル、アリール−C1-6−アルキル、
例えばベンジル等を示し得る。
これにより、たとえ医薬的に活性なペプチド配列XがC末端のカルボニルによ
りリンカーに結合したとしても、遊離C末端カルボキシ基を有する医薬的に活性
なペプチドに相当するいずかのペプチド配列(即ちX−OH)並びにC末端アミド
(即ちX−NH2)又はエステル基(即ちX−OR)を有する医薬的に活性なペプチド
に相当するペプチドは、本発明の化合物及びプロドラッグに用いることができる
。
多くの生物学的に活性なペプチドが、修飾され又はトランケートされた形態で
存在する時にそれらの要求される生物学的効果を発揮することも公知である。例
えばインスリンの場合、ブタインスリンは、唯一1アミノ酸単位だけヒトインス
リンと異なり、ブタインスリンのB30アミノ酸はAlaでありヒトインスリンのB3
0アミノ酸はThrである。この差にかかわらず、ブタインスリンは何年も有効な糖
尿病剤として用いられている。同様に、ヘプタデカンペプチドブタガストリンI
における活性のための本質的な特徴は、全てC末端のテトラペプチド内に含まれ
ていること及びニューロテンシンの本質的に全ての生物学的効果がC末端のヘキ
サペプチドに関連することが見い出されている。更に、1又は複数のアミド結合
が修飾され、例えば削減されている医薬的に活性なペプチドは、しばしば、同様
の又はより増強された生物活性を示し;例えばソマトスタチンのCys2Ψ〔CH2NH
〕Tyr3アナログは、ソマトスタチン自体よりかなり能力のある成長ホルモン放出
剤であることが見い出されており、ま
た、アンジオテンシンの遷移状態アナログLeu10Ψ〔CH(OH)CH2〕Val11は、アス
パラギン酸プロテアーゼレニンに対して強力な阻害効果を示すことが見い出され
ている。これにより、用語“その修飾され又はトランケートされたアナログ”は
、個々のアミノ酸単位における側鎖、立体化学、及び骨格の改変を含む、ネイテ
ィブペプチドの配列中の1又は複数のアミノ酸単位を変化及び/又は欠失させる
ことにより、例えば1又は複数のカルボキサミド結合(−C(=O)−N−)を
、例えば還元形態、例えば(−CH(OH)−N−)、(−CH2−N−)、及び他のペ
プチド結合擬似物、例えば(−C(=O)−O)、(−C(=O)−CH2−)、
(−CH=CH−)、(−PO2−NH−)、(SO−CH2−)、(SO2−N−)等に変える
ことにより修飾されたペプチドを意味することを意図する。
上述の通り、問題のペプチド配列は、好ましくは、本発明を十分に利用するた
めに酵素デグラデーションしやすい少くとも1のアミド結合(好ましくは2のア
ミド結合(これは、本来、ジペプチドに当たらない))を含むべきである。
本発明の最も興味あることは、プロテアーゼによるデグラデーションに対して
安定化され、ペプチドもしくは医薬的に活性なペプチド配列(X−OH)が医薬の
作用を示すであろう又は要求される位置に輸送されるであろう環境において放出
され得る、哺乳動物、例えばヒトの治療のための“ペプチドプロドラッグ”を調
製することが可能であることである。医薬的に活性なペプチド配列Xは、好まし
くは(例えばXとLとの間のエステル結合の分裂による)遊離酸として遊離され
るが、その遊離酸は、ネイティブの医薬的に活性なペプチド配列Xがアミド(X
−NH2)又はエステル(X−OR)である場合において医薬的に関連のある効果も有
し得ることも研究される。
これにより、興味ある実施形態において、XのC末端カルボニル
官能基とLとの間の結合は、血漿酵素、例えばブチリルコリンエステラーゼ、ア
セチルコリンエステラーゼ等により開裂され得る。特に、XのC末端カルボニル
官能基とLとの間の結合はチオールエステル結合又はエステル結合、好ましくは
エステル結合である。
医薬的に活性なペプチド配列X−OHを遊離するために、本発明のペプチドプロ
ドラッグ内のXとLとの間の結合は、生体内で開裂されなければならない。(好
ましくはエステル結合である)XとLとの間の結合は酵素ブチリルコリンエステ
ラーゼにより開裂され得ることが本明細書に供される実施例から理解されよう。
これにより、本発明のペプチドプロドラッグが、例えば血漿中に存在するエステ
ラーゼにより開裂され得、それにより要求される位置において要求される医薬的
に活性なペプチドX−OHを遊離することが研究される。
そのペプチドの酵素開裂の速度は、プロドラッグIを含む薬剤が長期の又は遅
延した効果を有するように調節することができる。開裂速度の調節は、例えば、
L上の置換基のかさの大きさ及び/又は電子供与効果を増加又は減少させること
により行うことができる。
本文脈において、単独で又は他の基の一部として用いられる用語“C1-6−ア
ルキル”とは、1〜6の炭素原子を有する直鎖、分枝鎖又は環状の飽和炭化水素
基、例えばメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブ
チル、sec−ブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、シクロヘキ
シル等をいう。同様に、用語“C1-5−アルキル”は、1〜5の炭素原子を有す
る直鎖、分枝鎖又は環状の飽和炭化水素基、例えばメチル、エチル、n−プロピ
ル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、n
−ペンチル、イソペンチル、シクロペンチル等を包含する。単独で又は他の基の
一部として用いられる用語
“C1-4−アルキル”は、1〜4の炭素原子を有する直鎖又は分枝鎖の飽和した
炭化水素基、例えばメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル
、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル等をいい、同様に、用語“C1-3−ア
ルキル”は、1〜3の炭素原子を有する直鎖又は分枝鎖の飽和炭化水素基、例え
ばメチル、エチル、n−プロピル、及びイソプロピルを包含する。
本文脈において、用語“C2-6−アルケニル”は、直鎖、分枝鎖、又は環状で
あり得、1又は複数の二重結合を含み得る2〜6の炭素原子を有する炭化水素基
、例えばビニル、アリル、1−ブテニル、2−ブテニル、イソブテニル、1−ペ
ンテニル、2−ペンテニル、4−ペンテニル、3−メチル−1−ブテニル、2−
ヘキセニル、5−ヘキセニル、シクロヘキセニル、2,3−ジメチル−2−ブテ
ニル等(シス及び/又はトランス型を有し得る)をいう。同様に、用語“C2-5
−アルケニル”は、直鎖、分枝鎖、又は環状であり得、1又は複数の二重結合を
含み得る2〜5の炭素原子を有する炭化水素基、例えばビニル、アリル、1−ブ
テニル、2−ブテニル、イソブテニル、1−ぺンテニル、2−ぺンテニル、4−
ぺンテニル、3−メチル−1−ブテニル、シクロペンテニル等(シス及び/又は
トランス型を有し得る)をいい、用語“C2-4−アルケニル”は、直鎖又は分枝
鎖であり得、1又は複数の二重結合を含み得る2〜4の炭素原子を有する炭化水
素基、例えばビニル、アリル、1−ブテニル、2−ブテニル、イソブテニル等(
シス及び/又はトランス型を有し得る)をいう。
用語“アルコキシ”とはアルキル−オキシを意味する。
用語“アリール”とは、芳香族の炭素環式基、例えばフェニル又はナフチルを
意味することを意図する。
用語“ハロゲン”は、フッ素、塩素、臭素、及びヨウ素を含む。
用語“ヘテロアリール”は、窒素、酸素及び硫黄から選択された1〜4のヘテ
ロ原子を含む5又は6員芳香族単環式ヘテロ環式基、例えばピロリル、フリル、
ピラゾリル、イミダゾリル、オキサゾリル、イソキサゾリル、チアゾリル、イソ
チアゾリル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、トリアゾリル、ピリジル、並
びに窒素、酸素及び硫黄から選択された1〜6のヘテロ原子を含む芳香族二環式
ヘテロ環式基、例えばキノリニルを含む。
ペプチド配列Zは、その化合物Iをプロテアーゼによるデグラデーションに対
してより安定にするであろう分子への特定の二次構造の導入及び/又は安定化の
原因となる化合物Iの一部であり、これにより、Zは、このような構造要素を単
独で又はリンカ−Lと組み合わせて導入するために、少くとも2のアミノ酸単位
(好ましくは少くとも3のアミノ酸単位)を含むことが必要であると確信される
。他方、約20を超えるアミノ酸単位の配列は更に安定性を改善しないであろうと
も確信される。これにより、Zは2〜20のアミノ酸単位(好ましくは3〜20)、
好ましくは3〜15の範囲、より好ましくは3〜9(例えば4〜9)、特に3〜6
アミノ酸単位、例えば4〜6アミノ酸単位のペプチド配列である。
ペプチド配列Z中のアミノ酸の各々は、独立して、Ala,Leu,Ser,Thr,Tyr
,Asn,Gln,Asp,Glu,Lys,Arg,His,Met,Orn、並びに本明細書に定義され
る式IIのアミノ酸から選択される。好ましくは、そのアミノ酸単位は、Ser,Thr
,Tyr,Asn,Gln,Asp,Glu,Lys,Arg,His、及びMetより好ましくはGlu,Lys
、及びMet、特にGlu及びLysから選択される。上述のアミノ酸は、D−又はL−
コンフィグレーションのいずれを有してもよいが、好ましくは、上述のアミノ酸
はL−コンフィグレーションを有する。医薬的に活性なペプチド配列Xは、通常
、排他的にL−アミノ酸からなるので、
全体のプロドラッグのヘリックス構造を保護するために、L−アミノ酸のみから
又は主にそれからなるペプチド配列Zが、D−アミノ酸のみから又は主にそれか
らなるペプチド配列Zと比べて有利であろうことが予想されなければならない。
更に、D−アミノ酸のみからなる又はそれから主になるペプチド配列Zは、バイ
オデグラデーションに対するD−ペプチド及びD−アミノ酸の耐性のため、毒性
効果を生じ得ることが考えられる。
Zのアミノ酸単位は、もちろん、全て異なっても全て同一でもよい。しかしな
がら、本発明の興味ある実施形態において、Z中のアミノ酸単位は、3つの異な
るアミノ酸からもしくは2つの異なるアミノ酸から選択されるか、又は同一のア
ミノ酸であり、好ましくは、Z中のアミノ酸単位は同一、例えば(Lys)nもしくは
(Glu)n(式中、nは4〜6の範囲の整数である)であるか、又は2つのアミノ酸
単位の組合せ、例えば(LysGlu)2,(LysGlu)3,(GluLys)2、もしくは(GluLys)3で
あるか、又は3つのアミノ酸単位の組合せ、例えば、Xaa-(Lys)x-(Glu)y,Xaa-(
Glu)x-(Lys)y,(Lys)x-(Glu)y-Xaa,(Glu)x-(Lys)y-Xaa,(Lys)x-Xaa-(Glu)y,(
Glu)x-Xaa-(Lys)y,Xaa-Lys-Glu-Lys,Xaa-Lys-Glu-Lys-Glu,Xaa-Lys-Glu-Lys-
Glu-Lys,Xaa-Glu-Lys-Glu,Xaa-Glu-Lys-Glu-Lys,Xaa-Glu-Lys-Glu-Lys-Glu,
Lys-Glu-Lys-Xaa,Lys-Glu-Lys-Glu-Xaa,Lys-Glu-Lys-Glu-Lys-Xaa,Glu-Lys-G
lu-Xaa,Glu-Lys-Glu-Lys-Xaa,Glu-Lys-Glu-Lys-Glu-Xaa、等(式中、x及びy
は1〜4の範囲の整数であり、但しx+yは多くとも5であり、そしてXaaは、A
la,Leu,Ser,Thr,Tyr,Asn,Gln,Asp,Arg,His,Met,Orn、及び本明細書
に記載される式IIのアミノ酸を示す)である。
ペプチド配列Zに関して、ペプチド配列Zの構成成分として言及される特定の
アミノ酸単位、即ちAla,Leu,Ser,Thr,Tyr,Asn,
Gln,Asp,Glu,Lys,Arg,His,Met,Orn、及び式IIのアミノ酸単位は、それら
の炭素原子の周囲の立体配置のため、及びおそらく特定の電子コンフィグレーシ
ョンのため、ヘリックス様構造に関与し、又は安定化もしくは開始しやすいアミ
ノ酸単位である。Chou-Fasmanアプローチ(Chou,P.Y.& Fasman,G.D.Ann.R
ev.Biochem.47,251-276(1978))は、特定のアミノ酸単位が(“コンフィグレー
ションパラメータPα”で表される)α−ヘリックス構造に関連する(経験的な
)可能性を定量化する1つの試みである。しかしながら、Chou及びFasmanの研究
及び関速する研究は、低いパラメータPαを有するアミノ酸単位はα−ヘリック
ス内に見い出されるが、より高いPαを有するアミノ酸単位ほどは現れないこと
を示す。これにより、ペプチド配列Zにおいて、Zの構成成分として先の選択さ
れたアミノ酸単位以外のものであるアミノ酸単位を少い割合で含み、そしてなお
、先の選択されるアミノ酸単位が前記の他のアミノ酸単位のいずれのネガティブ
な又はニュートラルな効果を補うと信じられる点において、ペプチド配列Zから
要求される効果を得ることが可能であると考えられる。
これにより、本発明の範囲内である実施形態において、Zの構成成分として好
まれるアミノ酸以外のアミノ酸であるアミノ酸単位を25%まで含むことが実用的
であり得る(“25%”とは、アミノ酸単位の数をいい、即ちジ−及びトリペプチ
ドにおいては他のアミノ酸単位は許容されず、テトラー、ペンター、ヘキサー、
及びヘプタペプチドにおいては1までの他のアミノ酸単位が許容され、オクタペ
プチド等においては2までの他のアミノ酸単位が許容される)。このような他の
アミノ酸単位は、Val,Ile,Pro,Phe,Gly,Trp、及びN−メチルアミノ酸単位
から選択することができるが、好ましくは、Pro,Gly及びN−メチルアミノ酸単
位ではない。
ペプチド配列Zの典型例は:
である。
ZのC末端は、遊離酸、アミド、又はエステルの形態で、例えば当業者に明ら
かであろう固体支持材料の型及び合成と合わせて用いる開裂条件に依存し得るこ
とが理解されるはずである。
LはZのN末端の窒素原子と結合し、即ちLとZとの間の可能な結合型は、窒
素原子に関連するもの、例えばカルボキサミド結合(−C(=O)−N−)、ス
ルホンアミド結合(−SO2−N−)、もしくはアルキルアミン結合(−C−N−
)、カルバメート結合(−O−C(=O)−N−)、チオカルバメート結合(−
S−C(=O)−N−)、尿素結合(−N−C(=O)−N−)、チオウレア結
合(−N−C(=S)−N−)、チオアミド結合(−C(=S)−N−)、シア
ノメチレンアミノ結合(−C(CN)−N−)、又はN−メチルアミド結合(−C
(=O)−N−(CH3)−)である。(これらの例において、(右側の)窒素原子
はZから生じ、“結合”の残りの部分はLから生ずる。)好ましい結合は、−C
(=O)−N−、−SO2−N−、−C−N−、−C(=S)−N−、−C(CN)
−N−、及び−C(=O)−N−(CH3)−であるが、とりわけ−C(=O)−N
H−及び−C(=S)−NHが、通常のペプチド結合のジオメトリーを有するので
好ましい。
リンカーLは、好ましくは、Zにより開始され又は安定化されるヘリックス様
構造に関与することができる。XとLとの間の結合がアミド結合でないという事
実を別にして、Lのジオメトリーは、好ましくはアミノ酸(又は2又はそれ超の
アミノ酸)のジオメトリー
に対応するべきであり、即ちリンカ−Lは、好ましくは、3の骨格原子又はその
多量体、例えば6もしくは9の骨格原子を含む。それゆえ、本文脈において、リ
ンカ−Lに関連して用いられる場合の用語“骨格原子”は、医薬的に活性なペプ
チド配列Xとプレ配列Zとを直接連結するリンカーL内の原子をいう。
これにより、Lは、好ましくは、ヒドロキシ−カルボン酸、特にα−ヒドロキ
シ−カルボン酸から得られる。より詳しくは、Lは、一般式HO−C(R1)(R2)
−COOH(式中、R1及びR2は、独立して、H、C1-6−アルキル、C2-6−アルケ
ニル、アリール、アリール−C1-4−アルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリー
ル−C1-4−アルキルから選択されるか、又はR1及びR2は、それらに結合した
炭素原子と一緒に、シクロペンチル、シクロヘキシル、又はシクロヘプチル環を
形成し、ここでアルキル又はアルケニル基は、アミノ、シアノ、ハロゲン、イソ
シアノ、イソチオシアノ、チオシアノ、スルファミル、C1-4−アルキルチオ、
モノ−もしくはジ−C1-4−アルキルアミノ、ヒドロキシ、C1-4−アルコキシ、
アリール、ヘテロアリール、アリーロキシ、カルボキシ、C1-4−アルコキシカ
ルボニル、C1-4−アルキルカルボニロキシ、アミノカルボニル、モノもしくは
ジ−C1-4−アルキル−アミノカルボニル、モノ−もしくはジ−C1-4−アルキル
−アミノ、モノ−もしくはジ−C1-4−アルキル−アミノ−C1-4−アルキル、C1-4
−アルキルカルボニルアミノ、スルホノ、及びスルフィノから選択される1
〜3の置換基で置換することができ、そしてアリール又はヘテロアリール基は、
C1-4−アルキル、C2-4−アルケニル、ニトロ、アミノ、シアノ、ハロゲン、イ
ソシアノ、イソチオシアノ、チオシアノ、スルファミル、C1-4−アルキルチオ
、モノ−もしくはジ−C1-4−アルキル−アミノ、ヒドロキシ、C1-4−アルコキ
シ、アリ
ーロキシ、カルボキシ、C1-4−アルコキシカルボニル、C1-4−アルキルカルボ
ニロキシ、アミノカルボニル、モノ−もしくはジ−C1-4−アルキル−アミノカ
ルボニル、モノ−もしくはジ−C1-4−アルキル−アミノ、モノ−もしくはジ−
C1-4−アルキル−アミノ−C1-4−アルキル、C1-4−アルキルカルボニルアミ
ノ、スルホノ、及びスルフィノから選択される1〜3の置換基で置換することが
できる)のα−ヒドロキシ−カルボン酸から得られる。
本発明のプロドラッグの構造分析から、プロドラッグのヘリックス様構造の更
なる安定化は、リンカ−Lが、α位にメチレン(−CH2−)基も有するα−ヒド
ロキシ−カルボン酸から得られる場合に達成することができると予想される。こ
れにより、興味ある実施形態において、リンカ−Lは、一般式HO−C(CH2−R5)
(R2)−COOH(式中、R5はH、C1-5−アルキル、C2-5−アルケニル、アリール
、アリール−C1-3−アルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリール−C1-3−アル
キルであり、ここでアルキル又はアルケニル基は、アミノ、ハロゲン、モノもし
くはジ−C1-4−アルキル−アミノ、ヒドロキシ、C1-4−アルコキシ、アリール
、ヘテロアリール、アリーロキシ、カルボキシ、C1-4−アルコキシカルボニル
、C1-4−アルキルカルボニロキシ、及びアミノカルボニルから選択される1〜
3の置換基で置換することができ、アリール又はヘテロアリールは、C1-4−ア
ルキル、C2-4−アルケニル、ニトロ、アミノ、ハロゲン、モノもしくはジ−C1 -4
−アルキル−アミノ、ヒドロキシ、C1-4−アルコキシ、カルボキシ、C1-4−
アルコキシカルボニル、C1-4−アルキルカルボニロキシ、及びアミノカルボニ
ルから選択される1〜3の置換基で置換することができ;R2は、上述の通り、
好ましくはH、C1-6−アルキル、C2-6−アルケニル、アリール、アリール−C1-4
−アルキル、ヘテロアリール、ヘ
テロアリール−C1-4−アルキルであり、ここで、アルキル又はアルケニル基は
、アミノ、ハロゲン、モノ−もしくはジ−C1-4−アルキル−アミノ、ヒドロキ
シ、C1-4−アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アリーロキシ、カルボキ
シ、C1-4−アルコキシカルボニル、C1-4−アルキルカルボニロキシ、及びアミ
ノカルボニルから選択された1〜3の置換基で置換することができ、アリール又
はヘテロアリールは、C1-4−アルキル、C2-4−アルケニル、ニトロ、アミノ、
ハロゲン、モノ−もしくはジ−C1-4−アルキル−アミノ、ヒドロキシ、C1-4−
アルコキシ、カルボキシ、C1-4−アルコキシカルボニル、C1-4−アルキルカル
ボニロキシ、及びアミノカルボニルから選択された1〜3の置換基で置換するこ
とができる)のα−ヒドロキシ−カルボン酸から得られる。
L上の置換基のかさの度合及び/又は電子供与効果を増加又は減少させること
による開裂速度の上述の調節は、例えば、R1及び/又はR2(又はR5)のかさの
度合及び/又は電子供与効果を増加又は減少させることにより行うことができる
。
特に興味ある実施形態において、Lは、ヒドロキシ酢酸、(S)−(+)−マ
ンデル酸、L−乳酸((S)−(+)−2−ヒドロキシプロピオン酸)、L−α−ヒ
ドロキシ−ブチル酸((S)−2−ヒドロキシブタン酸)、及びα−ヒドロキシ−イ
ソブチル酸から得られる。
本発明のプロドラッグは、その塩の形態であってもよいことが理解されるはず
である。塩は、医薬として許容される塩、例えば酸付加塩及び塩基の塩を含む。
酸付加塩の例は、塩酸塩、ナトリウム塩、カルシウム塩、カリウム塩等である。
塩基性塩の例は、その陽イオンがアルカリ金属、例えばナトリウム及びカリウム
、アルカリ土類金属、例えばカルシウム、及びアンモニウムイオン+N(R6)3(
R7)(式中、R6及びR7は、独立して、任意に置換されたC1-6−アルキル、C2 -6
−アルケニル、任意に置換されたアリール、又は任意に置換されたヘテロアリ
ールを示す)から選択される塩である。医薬として許容される塩の他の例は、例
えば、“Remington's Pharmaceutical Sciences”17.Ed.Alfonso R.Gennaro(
Ed.),Mark Publishing Company,Easton,PA,U.S.A.,1985及び近年の版並び
に医薬の技術の専門辞典に記載されるものである。
上述の通り、医薬的に活性なペプチドの投与の経路は、これまでは、キモトリ
プシン、トリプシン、カルボキシペプチダーゼA、ヘプシン、ロイシンアミノペ
プチダーゼ等のようなプロテアーゼによる迅速なバイオデグラデーションにより
むしろ制限されていた。本明細書に供される実施例から理解されるであろうよう
に、一般式I(X−L−Z)のプロドラッグがプロテアーゼの触媒する加水分解
に耐性である傾向は、実施例に示される試験管内酵素アッセイにより直接、測定
することができる。X−L−Zがデグラデーションに耐性である傾向は、例えば
、X−OH、X−NH2、及び/又はX−ORの対応する値と比較することができる。
擬似的一次速度定数として及び/又は前記プロドラッグの半減期として表すこと
ができる。更に、本発明のプロドラッグが要求される生物効果を発揮する能力を
、種々の試験管内及び生体内アッセイ手順においてテストした。上述のテストの
詳細な記載を実施例1に示す。
問題のペプチドを本発明によるプロドラッグとして保護することにより、ペプ
チド又は医薬的に活性なペプチド配列の半減期(t1/2)の著しい増加を得ること
が可能であることが見い出された。
これにより、本発明の好ましい実施形態において、本明細書に定義される“酵
素溶液中の加水分解のテスト”における問題のプロドラッグの半減期と“酵素溶
液中の加水分解のテスト”における対応
するペプチド(X−OH)の半減期との間の比は、酵素カルボキシペプチダーゼA
及びロイシンアミノペプチダーゼのうち一方を用いる場合、少くとも2、好まし
くは少くとも5、より好ましくは少くとも10、特に少くとも20である。
本発明は、医薬として許容される担体と組み合わせて上述の一般式Iのプロド
ラッグを含む医薬組成物にも関する。
このような組成物は、経口、非経口(静脈内、腹腔内)、直腸、鼻内、皮膚、
膣、頬内、眼内、又は肺投与に適合した形態であり得、このような組成物は、例
えば一般的に、“Remington's Pharmaceutical Sciences”,17.Ed.Alfonso.
R.Gennaro(Ed.),Mark Publishing Company,Easton,PA,USA,1985及びより
近年の版並びに“Drugs and the Pharmaceutical Sciences”シリーズ、Marcel
Dekkerにおける研究論文に記載されるように、当業者に公知である方法で調製す
ることができる。
本発明は、治療、例えば中枢神経系の疾患の治療、ワクチン療法、及びHIV、
癌、糖尿病、失禁、高血圧の治療に、並びに鎮痛剤及び避妊薬として、並びに医
薬的に活性なペプチドの投与を含む治療により処置されることが知られている症
状に用いるための組成物の調製における上述の一般式Iのプロドラッグ又はその
塩の使用にも関する。
本発明のプロドラッグは、当該分野でそれ自体周知である方法により調製する
ことができる。これにより、ペプチド配列X及びZは、溶液合成又はメリフィー
ルド型固相合成のような標準的なペプチド調製技術により調製することができる
。Boc(tert−ブチロキシカルボニル)及びFmoc(9−フルオレニルメチロキシ
カルボニル)ストラテジーが適用できると信じられる。
1つの可能な合成ストラテジーにおいて、本発明のプロドラッグ
は、最初に公知の標準的な保護、カップリング及び脱保護を用いてペプチド配列
Zを作製し、次にリンキング基Lをカップリングし、その後Zの作製と同様にリ
ンキング基L上に医薬的に活性な配列Xを連続的にカップリングし、そして最後
にその担体から完全なプロドラッグX−L−Zを開裂してとることにより調製す
ることができる。
他の可能なストラテジーは、溶液合成、固相合成、組換え技術、又は酵素合成
により2つの配列X及びZの一方又は両方を別個に調製し、その後それらの配列
及びリンキング基Lを、公知であるセグメント縮合法により、溶液中で又は固相
技術又はそれらの組合せを用いてカップリングすることである。
更に、上述のストラテジーの組合せは、例えば還元されたペプチド結合を含む
生物学的に活性なペプチドからの、改変されたペプチド配列をリンカーLにより
ペプチド配列Zにカップリングする場合に特に適用できると予想される。この場
合、最初にアミノ酸(及びリンカー)の連続的なカップリングにより固定化され
たフラグメントL−Zを調製し、次に(溶液中で又は固相技術を全体的に又は部
分的に用いて調製した)生物学的に活性なペプチド配列XをフラグメントL−Z
に連結することが有利であり得る。
これにより、本発明は、固定化されたリンカー−ペプチド配列Prot−L−Z−
SSM〔式中、Lは一般式−O−C(R1)(R2)C(=O)(式中、R1及びR2は上述
の通りである)であり、ProtはH又はヒドロキシ保護基であり、ここでヒドロキ
シ保護基は、ジメトキシトリチル、モノメトキシトリチル、トリチル、9−(9
−フェニル)キサンテニル(ピキシル)、テトラヒドロピラノール、メトキシテ
トラヒドロピラノール、トリメチルシリル、トリイソプロピルシリル、tert−ブ
チルジメチルシリル、トリエチルシリル、フェニ
ルジメチルシリル、ベンジロキシカルボニル、置換化ベンジロキシカルボニルエ
ーテル類、例えば2−ブロモベンジロキシカルボニル、tert−ブチルエーテル、
メチルエーテル、アセチル、ハロゲン置換化アセチル類、例えばクロロアセチル
及びフルオロアセチル、イソブチリル、ピバロリル、ベンゾイル及び置換化ベン
ゾイル類、メトキシメチル、ベンジルエーテル及びベンジルエーテル類、例えば
2,6−ジクロロベンジル等から選択され;SSMは、例えば官能化樹脂、例えば
ポリスチレン、ポリアクリルアミド、ポリジメチルアクリルアミド、ポリエチレ
ングリコール、セルロース、ポリエチレン、ポリスチレン上に融合されたポリエ
チレングリコール、ラテックス、ダイナビーズ等から選択される固体支持材料を
示し;そしてZは上述の通りである〕にも関する。
プレ配列ZのC末端アミノ酸が、一般的なリンカー、例えば2,4−ジメトキ
シ−4’−ヒドロキシ−ベンゾフェノン、4−(4−ヒドロキシ−メチル−3−
メトキシフェノキシ)−ブチル酸、4−ヒドロキシ−メチル安息香酸、4−ヒド
ロキシメチル−フェノキシ酢酸、3−(4−ヒドロキシメチルフェノキシ)プロ
ピオン酸、及びp−〔(R,S)−a〔1−(9H−フルオレニ−9−イル)メ
トキシホルムアミド〕−2,4−ジメトキシベンジル〕−フェノキシ−酢酸によ
り、固体支持材料に結合することが必要であり又は要求されることが理解される
はずである。
結果として、本発明は、本発明によるプロドラッグの調製のための固定化され
たリンカーペプチド配列Prot−L−Z−SSMの使用に、並びに固定化されたリン
カーペプチド配列H−L−Z−SSMに、C末端が活性化された形態(X−Act)の対
応するペプチドを連結することを含む。ペプチド(X−OH)、ペプチドアミド(
X−NH2)、又はペプチドエステル(X−OR)のプロドラッグの調製のための方
法にも関する。
本発明は、ペプチド(X−OH)、ペプチドアミド(X−NH2)、又はペプチドエ
ステル(X−OR)のプロドラッグの調製のための更なる方法であって、
a)カルボキシル活性化形態におけるN−α−保護化アミノ酸又はC末端活性
化形態におけるN−α−保護化ジペプチドを、固定化されたリンカーペプチド配
列H−L−Z−SSMに連結し、それにより固定化されたN−α−保護化ペプチド
フラグメントを形成し、
b)前記N−α−保護基を除去し、それにより保護されていないN末端を有す
る固定化されたペプチドフラグメントを形成し、
c)更なるカルボキシル活性化形態におけるN−α−保護化アミノ酸又は更な
るC末端活性化形態におけるN−α−保護化ジペプチドを、前記固定化されたペ
プチドフラグメントの保護されていないN末端に連結し、そして
要求されるペプチド配列Xが得られるまで、ステップb)及びc)の除去/連
結手順をくり返し、そして次に
d)前記固体支持材料からプロドラッグX−L−Zを取り離してC末端カルボ
ン酸、アミド、又はエステルの形態における遊離プロドラッグを得ること
を含む方法にも関する。
連結、除去及び切断ステップは、保護ストラテジー及び選択された固相材料を
考慮に入れて当業者に周知の方法により行われる。
上述の型の、XとLとの間の一方の手及びLとZとの間の他方の手における結
合を確立することに関して、これらの結合は、チオールエステル、エステル、カ
ルボキサミド、スルホンアミド、アルキルアミン、カルバメート、チオカルバメ
ート、尿素、チオウレア、チオアミド、シアノメチレンアミノ、又はN−メチル
アミド結合又
はグルーピングを確立するためのそれ自体周知の方法により確立することができ
る。(例えば、J.March,“Advanced Organic Chemistry”3rd edition,John
Wiley & Sons,1985及びその中の引用文献を参照のこと。これにより、例えば、
エステルは、適切なカルボン酸の活性化誘導体(ハロゲン化酸、酸無水物、活性
化エステル、例えばHObt−エステル等)から、関連するヒドロキシ化合物との反
応により形成することができる。同様に、カルボキシアミドは、適切なカルボン
酸の活性化誘導体(ハロゲン化酸、酸無水物、活性化エステル、例えばHObt−エ
ステル等)を、関連するアミノ化合物と、ペプチド化学の当業者に周知であるよ
うに、反応させることにより形成することができ;スルホンアミドは、スルホニ
ルクロライドを適切なアミノ化合物と反応させることにより形成することができ
;アルキルアミン結合又はグルーピングは、問題の炭素原子上のトシル、ハロゲ
ン、及びメシチルのような脱離基を有する適切な化合物を、関連するアミノ化合
物と、求核置換反応において反応させることによって形成することができ;カル
バメート結合又はグルーピングは、適切なアルコールをホスゲンで処理して対応
するクロロカーボネートを供し、次にそれを関連するアミノ化合物と反応させる
ことにより形成することができ;チオカルバメート結合又はグルーピングは、適
切なアルコールをチオホスゲンで処理して対応するクロロチオカルボネートを供
し、次にそれを関連するアミノ化合物と反応させることにより形成することがで
き;尿素結合又はグルーピングは、問題の炭素原子上にイソシアネート基を有す
る適切な化合物を関連するアミノ化合物と反応させることにより形成することが
でき;チオウレア結合又はグルーピングは、問題の炭素原子上にイソチオシアネ
ート基を有する適切な化合物を関連するアミノ化合物と反応させることにより形
成することができ;チオアミド結合又は
グルーピングは、適切なカルボン酸のチオノエステルを関連するアミノ化合物と
反応させることにより形成することができ、ここで、チオノエステルは、例えば
対応するピペリジドから形成される。
更に、広く行われる条件下で反応性である官能基を有するアミノ酸単位を用い
る場合、側鎖保護基を含むことが必要とされ又は要求され得る。その必要な保護
スキームは、当業者に周知であろう(例えば、M.Bodansky及びA.Bodanszky,
“The Practice of Peptide Synthesis”,2.Ed,Springer-Verlag,1994及びJ
.Jones,“The Chemical Synthesis of Peptides”,Clarendon Press,1991を
参照のこと)。
これにより、本発明のペプチドプロドラッグは、酸、例えばトリフルオロ酢酸
、トリフルオロメタンスルホン酸、臭化水素、塩化水素、フッ化水素等、又は塩
基、例えばアンモニア、ヒドラジン、アルコキシド、例えばナトリウムエトキシ
ド、ヒドロキシド、例えば水酸化ナトリウム等により固体支持体材料から開裂す
ることができる。
本発明のプロドラッグは新規なクラスの化合物を供するので、本発明のなお更
なる態様は、一般式I:
X−L−Z (I)
〔式中、Xは、XのC末端カルボニル官能基においてLに結合したペプチド配列
であり、
Lは、XのC末端カルボニルとLとの間の結合がC−Nアミド結合と異なる3
〜9の骨格原子を含むリンキング基であり;並びに
Zは、2〜20のアミノ酸単位のペプチド配列であり、ZのN末端窒素原子にお
いてLに結合し、ここで各々のアミノ酸単位は、独立して、Ala,Leu,Ser,Thr
,Tyr,Asn,Gln,Asp,Glu,Lys,Arg,His,Met,Orn、及び式II:
−NH−C(R3)(R4)−C(=O)− (II)
(式中、R3及びR4は、独立して、C1-6−アルキル、フェニル、及びフェニ
ル−メチルから選択され、ここでC1-6−アルキルは、ハロゲン、ヒドロキシ、
アミノ、シアノ、ニトロ、スルホノ、及びカルボキシから選択される1〜3の置
換基で任意に置換され、フェニル及びフェニル−メチルは、C1-6−アルキル、
C2-6−アルケニル、ハロゲン、ヒドロキシ、アミノ、シアノ、ニトロ、スルホ
ノ、及びカルボキシから選択される1〜3の置換基で任意に置換され、又はR3
及びR4はそれらに結合した炭素原子と一緒に、シクロペンチル、シクロヘキシ
ル、又はシクロヘプチル環を形成する)のアミノ酸単位から選択される〕の化合
物
又はその塩
に関する。
本発明は、更に以下の実施例により更に詳述される。
実験
ペプチド合成
一般的手順
用いる略号:
tBu=tert−ブチル
DAMGO=Tyr-(D-Ala)-Gly-Ψ〔-C(=O)-N(CH3)-〕Phe-NH-CH2-CH2OH
DCC=ジシクロヘキシルカルボジイミド
DCM=ジクロロメタン
DIC=ジイソプロピルカルボジイミド
DIEA=N,N−ジイソプロピルエチルアミン
DMAP=4−(N,N−ジメチルアミノ)−ピリジン
Dhbt−OH=3,4−ジヒドロ−3−ヒドロキシ−4−オキソ−1
,2,3−ベンゾトリアジン
DMF=N,N−ジメチルホルムアミド
DSIP=デルタ睡眠誘導ペプチド、
H-Trp-Ala-Gly-Gly-Asp-Ala-Ser-Gly-Glu-OH
EDT=エタンジチオール
ES−MS=エレクトロスプレー質量分析
Fmoc=9−フルオレニルメチルオキシカルボニル
cHex=シクロヘキシル
HAA=ヒドロキシ酢酸
HMPA=ヒドロキシメチルフェノキシ酢酸
HObt=1−ヒドロキシベンゾトリアゾール
HPLC=高性能液体クロマトグラフィー
Ma=マンデル酸
NHS=N−ヒドロキシ−コハク酸イミドエステル
PEG−PS=ポリスチレン上に融合したポリエチレングリコール
Pfp=ペンタフルオロフェニル
SEM=平均の標準誤差
TFA=トリフルオロ酢酸
Z=ベンジロキシカルボニル
装置及び合成ストラテジー
ペプチドは、N−α−アミノ保護基及び側鎖官能基のための適切な一般的保
護基として9−フルオレニルメチルオキシカルボニル(Fmoc)を用いて、ろ過の
ためのポリプロピレンフィルターを備えたポリエチレン容器内でバッチ様に合成
した(Dryland,A.及びSheppard,R.C.(1986)J.Chem.Soc.,Perkin Trans
.1,125-137)。
溶 媒 y)を、強陽イオン交換樹脂(Lewatit S 100 MB/H強酸、Bayer AGLeverkusen,
Germany)を通すことにより精製し、そして遊離アミンが存在するなら黄色(Dhb
t−O−アニオン)を生ず3,4−ジヒドロ−3−ヒドロキシ−4−オキソ−1
,2,3−ベンゾトリアジン(Dhbt−OH)の添加により用いる前に、遊離アミン
について分析
Germany)を精製なしに直接用いた。
アミノ酸及びジペプチド
Fmoc−保護化アミノ酸は、適切な側鎖保護形態でMilliGen(UK)から購入した
。さもなければ、保護されたアミノ酸(H-Glu(OtBu)-0tBu;H-Glu(cHex)-OH;Z-
Glu(OtBu)-OH)及びジペプチドFmoc-Phe-Gly-OH及びH-Phe-Leu-OHは、Bachem(Swi
tzerland)から購入した。
カップリング試薬 en(Germany)から購入し、作用の前に蒸留し、ジシクロヘキシルカ
購入し、蒸留により精製した。
リンカー
リンカー(4−ヒドロキシメチルフェノキシ)酢酸(HMPA)、Novabiochem,Swi
tzerland;ヒドロキシ酢酸、(S)−(+)−マンデル酸99%純度、Aldrich,G
ermany,及び(R)−(−)−マンデル酸98.5%純度、M&R,Englandを、樹脂に
又はDICにより形成された予め形成した1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOb
t)としてプレ配列ZのN末端に連結した。
固体支持体
Fmoc−ストラテジーにより合成されたペプチドを、0.05M又はそれより高濃度
のDMF中Fmocで保護された活性化アミノ酸を用いて2つの異なる型の固体支持体
上で合成した:1)ポリスチレン上に融合されたポリエチレングリコール;Nova
Syn TG樹脂、0.29mmol/g、Novabiochem,Switzerland);2)NovaSyn K125(サ
ルコシンメチルエステル0.11mmol/gで官能化されたKieselguhr支持ポリジメチ
ルアクリルアミド樹脂;Novabiochem,Switzerland)。
触媒及び他の試薬
ジイソプロピルエチルアミン(DIEA)は、Aldrich,Germanyから購入し、エチ
レンジアミンはFlukaから購入し、ピペリジン及びピ
(N,N−ジメチルアミノ)ピリジン(DMAP)はFluka,Switzerlandから購入し
、対称な無水物に関するカップリング反応における触
t,Germanyから購入した。3,4−ジヒドロ−3−ヒドロキシ−4−オキソ−1
,2,3−ベンゾトリアジン(Dhbt−OH)及び1−ヒドロキシベンゾトリアゾー
ル(HObt)は、Fluka,Switzerlandから得た。Fmoc NHSはAldrich,Germanyから
購入した。
酵 素
ウシ膵臓からのカルボキシペプチダーゼA(EC.3.4.17.1)I型、ブタ腎臓
からのロイシンアミノペプチダーゼ(EC.3.4.11.1)III−CP型、ウマ血清から
のブチリルコリンエステラーゼ(EC.3.1.1.8)、ウシ膵臓からのα−キモトリ
プシン(EC.4.4.21.1)、及びブタ胃粘膜ウシ膵臓からのペプシンA(EC.3.4
.23.1)は、Sigma,UKから得た。
カップリング手順
第1のアミノ酸を適切なN−α−保護化アミノ酸から形成したD
MF及びDIC又はDCC中の対称な無水物として連結した。以下のアミノ酸を、DMF中
のDICにより適切なN−α−保護化アミノ酸及びHObtから作った予め形成したHOb
tエステルとして連結した。アシル化は、テスト中のFmoc脱保護を防ぐために80
℃で行ったニンヒドリンテストにより検査した(Latsen,B.P.及びHolm,A.,I
nt.J.Peptide Protein Res.43,1994,1〜9)。
N−α−アミノ保護基の脱保護
Fmoc基の脱保護は、DMF中20%のピペリジンでの処理(1×3及び1×7分)
、次の、Dhbt−OHの水を切ったDMFへの添加の後に、黄色(Dhbt−O−)が検出
されなくなるまでDMFで洗うことにより行った。
樹脂からのペプチドの酸での開裂 kfurt,Germany)−水v/vで又は95%TFA及び5%エタンジチオールv/vで、
室温で2時間、処理することにより樹脂から切断した。そのろ過した樹脂を95%
TFA−水で洗い、ろ液及び洗浄物を減圧下でエパポレートした。その残基をエー
テルで洗い、酢酸−水で凍結乾燥させた。その粗凍結乾燥産物を高性能液体クロ
マトグラフィー(HPLC)により分析し、エレクトロスプレーイオン化質量分析(
ESMS)により同定した。
予め形成したHObt−エステル
3等量のN−α−アミノ保護化アミノ酸又はヒドロキシ酢酸又は(S)−(+
)−マンデル酸を、3等量のHObt及び3等量のDICと一緒にDMFに溶かした。その
溶液を10分、室温に放置し、次に樹脂に加え、それを予め活性化したアミノ酸の
添加の前にDMF中0.2%のDhbt−OHの溶液で洗った。
予め形成した対称の無水物
6等量のN−α−アミノ保護化アミノ酸をDCMに溶かし、0℃に冷やした。DCC
(3等量)を加え、その反応を10分、続けた。溶媒を真空で除去し、残留物をDMF
に溶かした。その溶液をろ過し、直ちに樹脂に加え、次に0.1等量のDMAPを加え
た。
第1のN−α−アミノ保護化アミノ酸のカップリング収率の評価
3〜5mgの乾燥Fmoc−保護化ペプチド−樹脂を室温で10分、DMF中20%ピペリ
ジン5mlで処理し、ジベンゾフルベン−ピペリジンアダクトのUV吸光度を301nm
で評価した。その収率を、Fmoc-Ala-OH標準に基づき計算した伸長係数ε301を用
いて決定した。
PepSyn K樹脂上でのペプチド合成
乾燥PepSyn K(約500mg)をエチレンジアミンにより保護し、室温で一晩、放
置した。その樹脂を水を切って各々5分、DMF 10×15mlで洗った。水を切った後
、その樹脂をDMF v/v中10%のDIEAで洗い(2×15ml、各々15分)、最後に、
その水を切ったDMFへのDhbt−OHの添加により黄色が検出できなくなるまでDMFで
洗った。3等量のHMPA、3等量のHObt及び3等量のDICを10mlのDMFに溶かし、10
分、活性化し続け、その後、その混合物を樹脂に加え、そのカップリングを24時
間、続けた。その樹脂を水を切り、DMFで洗い(10×15ml、各々5分)、そして
ニンヒドリンテストによりアシル化を検査した。第1のアミノ酸を予め形成した
対称の無水物(上記参照のこと)としてカップリングし、そしてそのカップリン
グ収率を上述の通り評価した。全ての場合、70%より大きかった。次に合成を、
“バッチ様”に続けた。
PepSyn K上での連続的バッチ様ペプチド合成
第1のアミノ酸が結合した樹脂(約500mg)を、ろ過のためのポリプロピレン
フィルターを備えたポリエチレン容器内に入れ、そしてFmoc基を上述のように脱
保護化した。その配列に従う残りのアミ
ノ酸を、上述の通り調製したDMF(5ml)中の予め形成されたFmoc保護化、必要に
応じて側鎖保護化したHObtエステル(3等量)としてカップリングした。そのカ
ップリングを、他に示さなければ2時間、続けた。次に過剰な試薬をDMF洗浄(1
2分、流速1ml/分)により除去した。全てのアシル化を、80℃で行ったニンヒ
ドリンテストにより検査した。合成を終えた後、ペプチド−樹脂をDMF(10分、流
速1ml/分)、DCM(5×5ml、各々1分)、及び最後にジエチルエーテル(5×5
ml、各々1分)で洗い、真空で乾燥させた。
PEG −PS上でのバッチ様ペプチド合成
NovaSyn TG樹脂(250mg、0.27〜0.29mmol/g)をろ過のためのポリプロピレンフ
ィルターを備えたポリエチレン容器内に入れた。その樹脂をDMF(5ml)中で膨潤
させ、DMF中20%ピペリジンで処理して樹脂上の非プロトン化アミノ基の存在を
確保した。その樹脂を水を切り、その水を切ったDMFへのDhbt−OHの添加の後、
黄色が検出できなくなるまで、DMFで洗った。HMPA(3等量)を上述のように予
め形成したHObt−エステルとしてカップリングし、そのカップリングを24時間、
続けた。その樹脂の水を切り、DMFで洗い(5×5ml、各々5分)、そしてアシ
ル化をニンヒドリンテストにより検査した。第1のアミノ酸を上述の通り予め形
成した対称無水物としてカップリングした。その第1のFmoc−保護化アミノ酸の
カップリング収率を上述の通り評価した。それは全ての場合、60%を超えた。そ
の配列に従う続くアミノ酸を、上述の通り、予め形成したFmoc−保護化し、必要
に応じて側鎖保護したHObtエステル(3等量)としてカップリングした。そのカ
ップリングを、他に示さなければ、2時間、続けた。その樹脂を過剰な試薬を除
去するために、水を切って、DMFで洗った(5×5ml、各々5分)。全てのアシ
ル化を80℃で行ったニンヒドリンテストにより検査した。合成を完了した後、
ペプチド−樹脂をDMF(3×5ml、各々5分)、DCM(3×5ml、各々1分)、及び最
後にジエチルエーテル(3×5ml、各々1分)で洗い、真空下で乾燥させた。
HPLC 条件
無勾配HPLC分析を、LC−6Aポンプ、215nmで動作させるMERCK HITACHI L−4000
UVディテクタ一及び2,20、又は100μlループのRheodyne 7125注入バルブから
なるShimadzuシステムで行った。無勾配分析のために用いたカラムはSpherisorb
ODS−2(100×3mm;5−μm粒子)であった。勾配を用いるHPLC分析は、MERCK
HITACHI L−6200 Intelligentポンプ、215nmで動作させるMERCK HITACHI L−40
00UVディテクター及び20μlループのRheodyne 7125注入バルブで行った。用い
たカラムはRescorceTM RPC 1mlであった。
緩衝液Aは水中0.1容量%TFAであり、緩衝液Bは90容量%アセトニトリル、9.
9容量%水及び0.1容量%TFAであった。これら緩衝液は、ペプチド分析のために
以下の勾配を用いて1.3〜1.5ml/分の流速でカラムを通してポンプした:1.酵
素研究のための、0%−100%Bの直線勾配(30分)、2.40−100%Bの直線勾
配(15分)、3.10−40%Bの直線勾配(15分)、又は4.0−50%Bの直線勾
配(15分)。無勾配分析のために用いた移動相は、個々の実験の記載において言
及されよう。
質量分析法
マス・スペクトルは、エレクトロスプレー(ESI)プローブ(ES−MS)を備えたF
innigan Mat LCQ装置で得た。
個々のペプチドのペプチド合成
1.NovaSyn TentaGelでのH-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-Glu6-OHのペプチド合成
乾燥NovaSyn TG樹脂(0.29mmol/g、250mg)をろ過のためのポリプロピレン
フィルターを備えたポリエチレン容器内に入れ、プレ配列Glu6を仕上げるまで“
PEG−PS上でのバッチ様ペプチド合成”下に記載されるように処理した。Leu−エ
ンケファリンを形成する続くアミノ酸を、DICにより作ったDMF(5ml)中の予め形
成したFmoc−保護した、必要に応じて側鎖保護したHObtエステルとしてカップリ
ングした。最後の5回のカップリングの各々の前に、そのカップリング反応の進
行に伴う黄色の消滅を追跡するために、その樹脂をDhbt−OHの溶液(25ml中80mg
)で洗った。その黄色がもはや見えなくなった時、その樹脂をDMFで洗う(5×
5ml、各々5分)ことによりカップリングを中止した。次にアシル化を、上述の
通り80℃で行ったニンヒドリンテストにより検査した。合成を終えた後、そのペ
プチド−樹脂をDMF(3×5ml、各々1分)、DCM(3×5ml、各々1分)、ジエチル
エーテル(3×5ml、各々1分)で洗い、真空で乾燥させた。
そのペプチドを上述の通り樹脂から開裂し、酢酸エチルから凍結乾燥した。そ
の粗凍結乾燥産物をHPLCにより分析し、それは欠失及びFmoc保護化配列なしに均
一であることが見い出された。その純度は90%より大きいことが見い出され、そ
のペプチドの同一性をES−MSにより確認した。収率:76%。
2.PepSyn K樹脂上でのH-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-HAA-Glu6-OHの合成
乾燥PepSyn K(約500mg、0.1mol/g)を、ろ過のためのポリプロピレンフィ
ルターを備えたポリエチレン容器内に入れ、上述のようにエチレンジアミンで処
理した。プレ配列を形成する最初の6グルタミン酸単位をDhbt−OH(1等量)の
添加と共にFmoc−保護化Pfpエステル(3等量)としてカップリングした。その
アシル化は
、上述の通り、80℃で行ったニンヒドリンテストにより検査した。Fmoc基を上述
の通り脱保護化した。プレ配列を仕上げた後、その脱保護化したペプチド−樹脂
を、上述のように予め活性化したHObt−エステルとして6等量のヒドロキシ酢酸
と反応させ、そのカップリングを24時間、続けた。過剰な試薬をDMF洗浄(12分
、流速1ml/分)により除去した。アシル化をニンヒドリンテストにより検査し
た。その配列に従う次のアミノ酸(ロイシン)を、上述の通り、予め形成した対
称無水物としてカップリングし、その反応を2時間、続けた。次に過剰な試薬を
DMF洗浄(12分、流速1ml/分)により除去した。少量の樹脂サンプルを、カッ
プリング収率を検査するために除去し、それを上述のように評価し、90%である
ことを見い出した。次に上述のようにFmoc基の開裂により合成を続けた。
その配列に従う次のカップリングを、ジケトピペラジン形成を防ぐために、ジ
ペプチドカップリングとして行った。これにより、Fmoc-Gly-Phe-OHを2時間、
上述のように調製したDMF(5ml)中の予め形成したHObtエステル(3等量)とし
てカップリングした。次に、過剰な試薬をDMF洗浄(12分、流速1ml/分)によ
り除去し、そのアシル化を、上述の通り、80℃で行ったニンヒドリンテストによ
り検査した。次に、Fmoc基を、上述の通り、DMF中20%ピペリジンでの処理によ
り除去した。その配列に従う残りのアミノ酸を、2時間、DMF(2ml)中1等量のD
hbt−OHの添加と共に、予め形成したFmoc−保護化し、必要に応じて側鎖保護化
したHObtエステル(3等量)としてカップリングした。そのアシル化を、上述の
通り行ったニンヒドリンテストにより検査した。その配列に従う残りのアミノ酸
を、DMF(2ml)中Dhbt−OH(1等量)の添加と共にFmoc−保護化したPfpエステル
(3等量)としてカップリングした。過剰な試薬をDMF洗浄(12分、流速1ml/
分)により除去し、アシル化を、上述
のように80℃で行ったニンヒドリンテストにより検査した。Fmoc基を上述の通り
脱保護化した。合成を完了した後、ペプチド−樹脂をDMF(10分、流速1ml/分)
、DCM(3×5ml、各々1分)、ジエチルエーテル(3×5ml、各々1分)で洗い
、真空下で乾燥させた。
そのペプチドを上述の通り樹脂から開裂し、炭酸水素アンモニウム(0.1M)か
ら凍結乾燥した。その粗凍結乾燥産物をHPLCにより分析し、均一であることを見
い出し、その純度が80%を超えることを見い出し、そのペプチドの同一性をESMS
により確認し、収率は58%であった。
3.PepSyn K樹脂でのH-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-((S)-(+)-Ma)-Glu6-OHの合成
乾燥PepSyn K(約500mg、0.1mmol/g)をろ過のためのポリプロピレンフィ
ルターを備えたポリエチレン容器内に入れ、上述の通りエチレンジアミンで処理
した。プレ配列を形成する最初の6グルタミン酸を、Dhbt−OH(1等量)の添加
と共にFmoc−保護化Pfpエステル(3等量)としてカップリングした。そのアシ
ル化を、上述の通り、80℃で行ったニンヒドリンテストにより検査した。Fmocを
上述の通り脱保護化した。プレ配列を仕上げた後、その脱保護化したペプチド−
樹脂を、上述の通り、予め活性化したHObt−エステルとして6等量の(S)−(
+)−マンデル酸と反応させ、カップリングを24時間、続けた。過剰な試薬はDM
F洗浄(12分、流速1ml/分)により除去した。そのアシル化をニンヒドリンテ
ストにより検査した。その配列に従う次のアミノ酸(ロイシン)を、上述のよう
に予め形成した対称無水物としてカップリングし、その反応を2時間、続けた。
次に、過剰な試薬をDMF洗浄(12分、流速1ml/分)により除去した。少量の樹
脂サンプルをカップリング収率を検査するために除去し、それを上述のように評
価し、85%であると見い
出された。次にその合成を、上述の通り、Fmoc基の開裂により続けた。
その配列に従う次のカップリングは、ジケトピペラジン形成を防ぐために、ジ
ペプチドカップリングとして行った。これにより、2時間、上述の通り調製した
DMF(5ml)中予め形成したHObtエステル(3等量)としてFmoc-Gly-Phe-OHをカッ
プリングした。次に、過剰な試薬をDMF洗浄(12分、流速1ml/分)により除去
し、そのアシル化は、上述の通り、80℃で行ったニンヒドリンテストにより検査
した。次にそのFmoc基を上述の通りDMF中20%ピペリジンでの処理により除去し
た。その配列に従う残りのアミノ酸を、2時間、DMF(2ml)中1等量のDhbt−OH
の添加と共に予め形成したFmoc−保護化したHObtエステル(3等量)としてカッ
プリングした。そのアシル化を、上述の通り行ったニンヒドリンテストにより検
査した。その配列に従う残りのアミノ酸を、DMF(2ml)中のDhbt−OH(1等量)
の添加と共にFmoc−保護化したPfpエステルとしてカップリングした。過剰な試
薬をDMF洗浄(12分、流速1ml/分)により除去し、アシル化を、上述の通り、8
0℃で行ったニンヒドリンテストにより検査した。そのFmoc基を上述の通り脱保
護化した。合成を完了した後、そのペプチド−樹脂を、DMF(10分、流速1ml/分
)、DCM(3×5ml、各々1分)、ジエチルエーテル(3×5ml、各々1分)で洗い
、真空で乾燥させた。
そのペプチドを、上述の通り樹脂から開裂し、炭酸水素アンモニウム(0.1M)
から凍結乾燥した。その粗凍結乾燥産物をHPLCにより分析し、均一であることを
見い出し、その純度は80%を超えることを見い出し、そのペプチドの同一性をES
MSにより確認し、そしてその収率は57%であった。
プロドラッグH-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-((R)-(−)-Ma)-Glu6-OHを
3について上述されるように調製した。
4.PepSyn K樹脂でのH-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-((S)-(+)-Ma)-Lys6-OHの合成
乾燥PepSyn K(約500mg、0.1mmol/g)をろ過のためのポリプロピレンフィ
ルターを備えたポリエチレン容器内に入れ、上述の通りエチレンジアミンで処理
した。プレ配列を形成する最初の6リジンを、Dhbt−OH(1等量)の添加と共に
Fmoc−保護化Pfpエステル(3等量)としてカップリングした。そのアシル化を
、上述の通り、80℃で行ったニンヒドリンテストにより検査した。Fmocを上述の
通り脱保護化した。プレ配列を仕上げた後、その脱保護化したペプチド−樹脂を
、上述の通り、予め活性化したHObt−エステルとして6等量の(S)−(+)−
マンデル酸と反応させ、カップリングを24時間、続けた。過剰な試薬はDMF洗浄
(12分、流速1ml/分)により除去した。そのアシル化をニンヒドリンテストに
より検査した。その配列に従う次のアミノ酸(ロイシン)を、上述のように予め
形成した対称無水物としてカップリングし、その反応を2時間、続けた。次に、
過剰な試薬をDMF洗浄(12分、流速1ml/分)により除去した。少量の樹脂サン
プルをカップリング収率を検査するために除去し、それを上述のように評価し、
85%であると見い出された。次にその合成を、上述の通り、Fmoc基の開裂により
続けた。
その配列に従う次のカップリングは、ジケトピペラジン形成を防ぐために、ジ
ペプチドカップリングとして行った。これにより、2時間、上述の通り調製した
DMF(5ml)中予め形成したHObtエステル(3等量)としてFmoc-Gly-Phe-OHをカッ
プリングした。次に、過剰な試薬をDMF洗浄(12分、流速1ml/分)により除去
し、そのアシル化は、上述の通り、80℃で行ったニンヒドリンテストにより検査
した。次にそのFmoc基を上述の通りDMF中20%ピペリジンでの処
理により除去した。その配列に従う残りのアミノ酸を、2時間、DMF(2ml)中1
等量のDhbt−OHの添加と共に予め形成したFmoc−保護化したHObtエステル(3等
量)としてカップリングした。そのアシル化を、上述の通り行ったニンヒドリン
テストにより検査した。その配列に従う残りのアミノ酸を、DMF(2ml)中のDhbt
−OH(1等量)の添加と共にFmoc−保護化したPfpエステルとしてカップリング
した。過剰な試薬をDMF洗浄(12分、流速1ml/分)により除去し、アシル化を
、上述の通り、80℃で行ったニンヒドリンテストにより検査した。そのFmoc基を
上述の通り脱保護化した。合成を完了した後、そのペプチド−樹脂を、DMF(10分
、流速1ml/分)、DCM(3×5ml、各々1分)、ジエチルエーテル(3×5ml、各
々1分)で洗い、真空で乾燥させた。
そのペプチドを、上述の通り樹脂から開裂し、炭酸水素アンモニウム(0.1M)
から凍結乾燥した。その粗凍結乾燥産物をHPLCにより分析し、均一であることを
見い出し、その純度は80%を超えることを見い出し、そのペプチドの同一性をES
MSにより確認し、そしてその収率は57%であった。
プロドラッグH-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-((R)-(−)-Ma)-Lys6-OHを4について上
述されるように調製した。
5.PepSyn K樹脂でのH-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-((S)-(+)-Ma)-(LysGlu)3-OH の合成
乾燥PepSyn K(約500mg、0.1mmol/g)をろ過のためのポリプロピレンフィ
ルターを備えたポリエチレン容器内に入れ、上述の通りエチレンジアミンで処理
した。プレ配列を形成する最初の6アミノ酸を、Dhbt−OH(1等量)の添加と共
にFmoc−保護化Pfpエステル(3等量)としてカップリングした。そのアシル化
を、上述の通り、80℃で行ったニンヒドリンテストにより検査した。Fmoc基を
上述の通り脱保護化した。プレ配列を仕上げた後、その脱保護化したペプチド−
樹脂を、上述の通り、予め活性化したHObt−エステルとして6等量の(S)−(
+)−マンデル酸と反応させ、カップリングを24時間、続けた。過剰な試薬はDM
F洗浄(12分、流速1ml/分)により除去した。そのアシル化をニンヒドリンテ
ストにより検査した。その配列に従う次のアミノ酸(ロイシン)を、上述のよう
に予め形成した対称無水物としてカップリングし、その反応を2時間、続けた。
次に、過剰な試薬をDMF洗浄(12分、流速1ml/分)により除去した。少量の樹
脂サンプルをカップリング収率を検査するために除去し、それを上述のように評
価し、85%であると見い出された。次にその合成を、上述の通り、Fmoc基の開裂
により続けた。
その配列に従う次のカップリングは、ジケトピペラジン形成を防ぐために、ジ
ペプチドカップリングとして行った。これにより、2時間、上述の通り調製した
DMF(5ml)中予め形成したHObtエステル(3等量)としてFmoc-Gly-Phe-OHをカッ
プリングした。次に、過剰な試薬をDMF洗浄(12分、流速1ml/分)により除去
し、そのアシル化は、上述の通り、80℃で行ったニンヒドリンテストにより検査
した。次にそのFmoc基を上述の通りDMF中20%ピペリジンでの処理により除去し
た。その配列に従う残りのアミノ酸を、2時間、DMF(2ml)中1等量のDhbt−OH
の添加と共に予め形成したFmoc−保護化したHObtエステル(3等量)としてカッ
プリングした。そのアシル化を、上述の通り行ったニンヒドリンテストにより検
査した。その配列に従う残りのアミノ酸を、DMF(2ml)中のDhbt−OH(1等量)
の添加と共にFmoc−保護化したPfpエステルとしてカップリングした。過剰な試
薬をDMF洗浄(12分、流速1ml/分)により除去し、アシル化を、上述の通り、8
0℃で行ったニンヒドリンテストによ
り検査した。そのFmoc基を上述の通り脱保護化した。合成を完了した後、そのペ
プチド−樹脂を、DMF(10分、流速1ml/分)、DCM(3×5ml、各々1分)、ジエチ
ルエーテル(3×5ml、各々1分)で洗い、真空で乾燥させた。
そのペプチドを、上述の通り樹脂から開裂し、炭酸水素アンモニウム(0.1M)
から凍結乾燥した。その粗凍結乾燥産物をHPLCにより分析し、均一であることを
見い出し、その純度は80%を超えることを見い出し、そのペプチドの同一性をES
MSにより確認し、そしてその収率は63%であった。
プロドラッグH-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-((R)-(−)-Ma)-(LysGlu)3-OHを5につい
て上述されるように調製した。
6.NovaSyn TentaGelでのFmoc-Phe-Leu-HAA-Glu6-OHの合成
乾燥NovaSyn TG樹脂(0.29mmol/g、250mg)をろ過のためのポリプロピレン
フィルターを備えたポリエチレン容器内に入れ、プレ配列Glu6を仕上げるまで、
“PEG−PSでのバッチ様ペプチド合成”下に記載されるように処理した。次に、
ペプチド−樹脂を上述の通り予め活性化したHObt−エステルとして6等量のヒド
ロキシ酢酸と反応させ、そのカップリングを24時間、続けた。過剰な試薬をDMF
洗浄(12分、流速1ml/分)により除去した。そのアシル化をニンヒドリンテス
トにより検査した。その配列に従う次のアミノ酸(ロイシン)を上述の通り予め
形成した対称無水物としてカップリングし、その反応を2時間、続けた。次に過
剰な試薬をDMF洗浄(12分、流速1ml/分)により除去した。少量の樹脂−サン
プルを、そのカップリング収率を検査するために除去し、それを上述の通り評価
し、約100%であると見い出した。その配列に従う次のアミノ酸を、DICにより形
成したDMF(5ml)中の予め形成したFmoc−保護化HObtエステル(3等量)として
カップリングした。最後の2つのカップ
リングの前に、その樹脂を、カップリング反応の進行に伴う黄色の消失を追跡す
るために、Dhbt−OH(25ml中80mg)の溶液で洗った。黄色がもはや見えなくなっ
た時に、そのカップリングを、その樹脂をDMFで洗う(5×5ml、各々5分)こ
とにより中止した。次にそのアシル化を、上述のように80℃で行ったニンヒドリ
ンテストにより検査した。合成を完了した後、ペプチド−樹脂をDMF(3×5ml、
各々1分)、DCM(3×5ml、各々1分)、ジエチルエーテル(3×5ml、各々1分
)で洗い、真空で乾燥させた。
そのペプチドを上述の通り樹脂から開裂し、炭酸水素アンモニウム(0.1M)か
ら凍結乾燥した。その粗凍結乾燥産物をHPLCにより分析し、欠失及びFmoc−保護
化配列のない均一であることが見い出された。その純度は、90%を超え、そのペ
プチドの同一性をES−MSにより確認し、収率は83%であった。
7.NovaSyn TentaGelでのFmoc-Phe-Leu-((S)-(+)-Ma)-Glu6-OHのペプチド合 成
乾燥NovaSyn TG樹脂(0.29mmol/g、250mg)をろ過のためのポリプロピレン
フィルターを備えたポリエチレン容器内に入れ、プレ配列Glu6を仕上げるまで、
“PEG−PSでのバッチ様ペプチド合成”下に記載されるように処理した。次に、
ペプチド−樹脂を上述の通り予め活性化したHObt−エステルとして6等量の(S
)−(+)−マンデル酸と反応させ、そのカップリングを24時間、続けた。過剰
な試薬をDMF洗浄(12分、流速1ml/分)により除去した。そのアシル化をニン
ヒドリンテストにより検査した。その配列に従う次のアミノ酸(ロイシン)を上
述の通り予め形成した対称無水物としてカップリングし、その反応を2時間、続
けた。次に過剰な試薬をDMF洗浄(12分、流速1ml/分)により除去した。少量
の樹脂−サンプルを、そのカップリング収率を検査するために除去し、それを上
述
の通り評価し、90%であると見い出した。その配列に従う次のアミノ酸を、DIC
により形成したDMF(5ml)中の予め形成したFmoc−保護化HObtエステル(3等量
)としてカップリングした。最後の2つのカップリングの前に、その樹脂を、カ
ップリング反応の進行に伴う黄色の消失を追跡するために、Dhbt−OH(25ml中80
mg)の溶液で洗った。黄色がもはや見えなくなった時に、そのカップリングを、
その樹脂をDMFで洗う(5×5ml、各々5分)ことにより中止した。次にそのア
シル化を、上述のように80℃で行ったニンヒドリンテストにより検査した。合成
を完了した後、ペプチド−樹脂をDMF(3×5ml、各々1分)、DCM(3×5ml、各
々1分)、ジエチルエーテル(3×5ml、各々1分)で洗い、真空で乾燥させた
。
そのペプチドを上述の通り樹脂から開裂し、炭酸水素アンモニウム(0.1M)か
ら凍結乾燥した。その粗凍結乾燥産物をHPLCにより分析し、欠失及びFmoc−保護
化配列のない均一であることが見い出された。その純度は、90%を超えることを
見い出し、そのペプチドの同一性をES−MSにより確認し、収率は71%であった。
8.NovaSyn TentaGelでのH-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-Lys6-OHのペプチド合成
乾燥NovaSyn TG樹脂(0.29mmol/g、250mg)をろ過のためのポリプロピレン
フィルターを備えたポリエチレン容器内に入れ、プレ配列Glu6を仕上げるまで“
PEG−PS上でのバッチ様ペプチド合成”下に記載されるように処理した。Leu−エ
ンケファリンを形成する続くアミノ酸を、DICにより作ったDMF(5ml)中の予め形
成したFmoc−保護したHObtエステル(3等量)としてカップリングした。最後の
5回のカップリングの各々の前に、そのカップリング反応の進行に伴う黄色の消
滅を追跡するために、その樹脂をDhbt−OHの溶液(25ml中80mg)で洗った。その
黄色がもはや見えなくなった時、その
樹脂をDMFで洗う(5×5ml、各々5分)ことによりカップリングを中止した。
次にアシル化を、上述の通り80℃で行ったニンヒドリンテストにより検査した。
合成を終えた後、そのペプチド−樹脂をDMF(3×5ml、各々1分)、DCM(3×5m
l、各々1分)、ジエチルエーテル(3×5ml、各々1分)で洗い、真空で乾燥さ
せた。
そのペプチドを上述の通り樹脂から開裂し、酢酸から凍結乾燥した。その粗凍
結乾燥産物をHPLCにより分析し、それは欠失及びFmoc保護化配列なしに均一であ
ることが見い出された。その純度は98%より大きいことが見い出され、そのペプ
チドの同一性をES−MSにより確認した。収率:84%。
9.NovaSyn TentaGelでのH-Trp-Ala-Gly-Gly-Asp-Ala-Ser-Gly-Glu-Glu6-OH のペプチド合成
乾燥NovaSyn TG樹脂(0.29mmol/g、250mg)をろ過のためのポリプロピレン
フィルターを備えたポリエチレン容器内に入れ、プレ配列Glu6を仕上げるまで“
PEG−PS上でのバッチ様ペプチド合成”下に記載されるように処理した。DSIP配
列を形成する続くアミノ酸を、DICにより作ったDMF(5ml)中の予め形成したFmoc
−保護したHObtエステル(3等量)としてカップリングした。最後の9回のカッ
プリングの各々の前に、そのカップリング反応の進行に伴う黄色の消滅を追跡す
るために、その樹脂をDhbt−OHの溶液(25ml中80mg)で洗った。その黄色がもは
や見えなくなった時、その樹脂をDMFで洗う(5×5ml、各々5分)ことにより
カップリングを中止した。次にアシル化を、上述の通り80℃で行ったニンヒドリ
ンテストにより検査した。合成を終えた後、そのペプチド−樹脂をDMF(3×5ml
、各々1分)、DCM(3×5ml、各々1分)、ジエチルエーテル(3×5ml、各々1
分)で洗い、真空で乾燥させた。
そのペプチドを上述の通り樹脂から開裂し、酢酸から凍結乾燥し
た。その粗凍結乾燥産物をHPLCにより分析し、それは欠失及びFmoc保護化配列な
しに均一であることが見い出された。その純度は98%より大きいことが見い出さ
れ、そのペプチドの同一性をES−MSにより確認した。収率:80%。
10 .NovaSyn TentaGelでのH-Trp-Ala-Gly-Gly-Asp-Ala-Ser-Gly-Glu-(LysGlu) 3-OHのペプチド合成
乾燥NovaSyn TG樹脂(0.29mmol/g、250mg)をろ過のためのポリプロピレン
フィルターを備えたポリエチレン容器内に入れ、プレ配列(LysGlu)3を仕上げる
まで“PEG−PS上でのバッチ様ペプチド合成”下に記載されるように処理した。D
SIP配列を形成する続くアミノ酸を、DICにより作ったDMF(5ml)中の予め形成し
たFmoc−保護したHObtエステル(3等量)としてカップリングした。最後の9回
のカップリングの各々の前に、そのカップリング反応の進行に伴う黄色の消滅を
追跡するために、その樹脂をDhbt−OHの溶液(25ml中80mg)で洗った。その黄色
がもはや見えなくなった時、その樹脂をDMFで洗う(5×5ml、各々5分)こと
によりカップリングを中止した。次にアシル化を、上述の通り80℃で行ったニン
ヒドリンテストにより検査した。合成を終えた後、そのペプチド−樹脂をDMF(3
×5ml、各々1分)、DCM(3×5ml、各々1分)、ジエチルエーテル(3×5ml、
各々1分)で洗い、真空で乾燥させた。
そのペプチドを上述の通り樹脂から開裂し、酢酸から凍結乾燥した。その粗凍
結乾燥産物をHPLCにより分析し、それは欠失及びFmoc保護化配列なしに均一であ
ることが見い出された。その純度は98%より大きいことが見い出され、そのペプ
チドの同一性をES−MSにより確認した。収率:91%。
11 .NovaSyn TentaGelでのH-Trp-Ala-Gly-Gly-Asp-Ala-Ser-Gly-Glu-OH(DSIP) のペプチド合成
乾燥NovaSyn TG樹脂(0.29mmol/g、250mg)をろ過のためのポリプロピレン
フィルターを備えたポリエチレン容器内に入れ、“PEG−PS上でのバッチ様ペプ
チド合成”下に記載されるように処理した。第1のアミノ酸を上述の通り予め形
成した対称無水物としてカップリングした。その第1のFmoc−保護化アミノ酸の
カップリング収率を上述の通り評価した。それは全ての場合、60%を超えた。DS
IP配列を形成する続くアミノ酸を、DICにより作ったDMF(5ml)中の予め形成した
Fmoc−保護したHObtエステル(3等量)としてカップリングした。最後の8回の
カップリングの各々の前に、そのカップリング反応の進行に伴う黄色の消滅を追
跡するために、その樹脂をDhbt−OHの溶液(25ml中80mg)で洗った。その黄色が
もはや見えなくなった時、その樹脂をDMFで洗う(5×5ml、各々5分)ことに
よりカップリングを中止した。次にアシル化を、上述の通り80℃で行ったニンヒ
ドリンテストにより検査した。合成を終えた後、そのペプチド−樹脂をDMF(3×
5ml、各々1分)、DCM(3×5ml、各々1分)、ジエチルエーテル(3×5ml、
各々1分)で洗い、真空で乾燥させた。
そのペプチドを上述の通り樹脂から開裂し、酢酸から凍結乾燥した。その粗凍
結乾燥産物をHPLCにより分析し、それは欠失及びFmoc保護化配列なしに均一であ
ることが見い出された。その純度は98%より大きいことが見い出され、そのペプ
チドの同一性をES−MSにより確認した。収率:78%。
一般的合成
12 .Fmoc-Phe-Phe-Leu-OHの合成:
1.0g(3.6mmol)のH-Phe-Leu-OHを25mlの10%炭酸ナトリウムw/vに溶かし、
25mlのジオキサンを加えた。この混合物に、10mlのジオキサンに溶かした1.24g
(3.68mmol)FmocNHSを滴下して加え
た。生じた混合物を室温で一晩、撹拌した。真空でのエパポレーションによりジ
オキサンを除去し、生じた塩基性水溶液をエーテルで3回、抽出した(各々5ml
)。そのpHを、HCl(1M)を加えることにより2に調節し、その水性相を3回、酢
酸エチルで抽出した(各々20ml)。その組み合わせた酢酸エチル相を水で3回、
洗い(各々10ml)、そして乾燥するまでエパポレートした。その残留物をペトロ
レウムエーテルを加えることにより結晶化した。収率:1.45g(86%)、Mp.15
3〜158;MS計算値500.59、観測値MH+:501.3。
13 .Z-Glu(OtBu)-Glu(OtBu)-OtBuの合成:
1.14g(3.38mmol)のZ-Glu(OtBu)-OH、0.457gのHOBt(3.38mmol)及び520μ
lのDIC(3.38mmol)を10mlのTHFに溶かし、10分間、予め活性化し、そして10mlの
THF中1.0g(3.38mmol)のH-Glu(OtBu)-OtBu、HClの溶液に加えた。その混合物
を室温で一晩、撹拌した。その溶媒を真空下でのエパポレーションにより除去し
、その残留物をDCM(10ml)に溶かし、10%酢酸水v/vで3回(各々10ml)、10
%炭酸水素ナトリウム水w/vで3回(各々10ml)そして最後に水で2回(各々
10ml)で抽出した。その有機相を硫酸ナトリウムで乾燥させてろ過し、そしてエ
パポレートした。その残留物の無色の油を更なる精製なしに直接用いた。
14 .Z-Glu-Glu-OHの合成:
13からの油を20mlの50%TFA−DCM v/vに溶かし、室温で2時間、撹拌した
。その溶液を乾燥するまでエパポレートし、その残留物をペトロレウムエーテル
から結晶化した。収率1.2g(86.5%)。Mp.174〜176℃;MS:計算値410.4、観
測値MH+411.0。
酵素溶液テストにおける加水分解
ペプチド−プロドラッグ(X−L−Z)及び対応するペプチド(X−OH)の分
解を0.05Mリン酸緩衝液中で37℃で研究する。その緩
衝液はpH7.4でロイシンアミノペプチダーゼ(25u/ml)、又はpH7.4でカルボキ
シペプチダーゼA(25u/ml)を含む。その分解は、各々ペプチド又はペプチド
プロドラッグの保存溶液からのアリコート(約10-7〜10-8mol)の、テスト溶液へ
の添加により全体の容量で約5mlの反応混合物を供し、それを37℃の水浴に維持
する。適切な時間の間隔で、50plのサンプルをとり、タンパク質の先の沈殿なし
に上述のように逆相HPLCにより分析する。ペプチドプロドラッグ(X−L−Z)
及び対応するペプチド(X−OH)の分解についての凝一次速度定数を、式t1/2
=(ln2)/(Kobs)を用いて、時間に対する残留誘導体の濃度(HPLCピークの
高さ)に対する対数の直線プロットの傾き(即ちKobs)から決定する。プロドラ
ッグと対応するペプチドとの半減期間の比を、式:比=(t1/2(プロドラッグ))
/(t1/2(X−OH))に従って計算する。
速度測定
緩衝液中での加水分解
いくつかのペプチドプロドラッグの分解を、0.1〜0.05Mの全緩衝液濃度でリ
ン酸又は炭酸緩衝液中で研究した。0.5の一定のイオン強度(μ)を維持するた
めに、他に示さなければ計算した量の塩化カリウムをその緩衝液に加えた。その
温度は、分解研究の間、37℃に維持し、pHは、塩酸(4M)又は水酸化ナトリウ
ム(2M)を加えることにより調節した。加水分解実験は、pH2,7.4及び11で行
った。
分解の速度は、逆相HPLCを用いることにより決定した。無勾配分離のために用
いた移動相システムは、20%アセトニトリル、79.9%水、0.1%トリフルオロ酢
酸又は10%アセトニトリル、89.9%水、0.1%トリフルオロ酢酸であった。直線
勾配(30分で40−100%のB)を用いる場合、緩衝液Aは水中0.1%TFA v/vで
あり、緩衝
液Bは90%アセトニトリル9.9%水0.1%TFA v/vであった。
酵素溶液中での加水分解
ペプチド及びペプチドプロドラッグの分解を、pH7.4でロイシンアミノペプチ
ダーゼ(25u/ml)、pH7.4でカルボキシペプチダーゼA(25u/ml)、pH7.4で
α−キモトリプシン(25u/ml)、pH2.0でぺプシンA(25u/ml)、又はpH7.4
でブチリルコリンエステラーゼ(2つの濃度:25及び50u/ml)を含む0.05Mリ
ン酸緩衝液中37℃で研究した。その分解は、ペプチド又はペプチドプロドラッグ
の保存溶液からのアリコート(約10-7〜10-8mol)をテスト溶液に加えて全部で約
5mlの容量の反応混合物を供することにより開始し、それを37℃の水浴中に維持
し、そして適当な間隔で、約50μlのサンプルをとり、タンパク質の先の沈殿な
しに上述のように逆相HPLCにより分析した。分解についての凝一次速度定数を、
式t1/2=(ln2)/(Kobs)を用いて、時間に対する残留誘導体の濃度(HPLCピ
ークの高さ)に対する対数の直線プロットの傾き(即ちKobs)から決定した。個
々のアッセイ条件は以下の例に示す。
血漿溶液中での加水分解
ペプチド及びペプチドプロドラッグの分解を、80%ヒト血漿中で37℃で研究し
た。その分解は、ペプチドの保存溶液からのアリコート(約10-7〜10-8mol)をテ
スト溶液に加えて全量約5mlの反応混合物を供し、それを水浴中に37℃に維持す
ることにより開始し、そして適切な間隔で、約50μlのサンプルをとり、そのサ
ンプルをメタノール−水(1:1v/v)中硫酸亜鉛の2%(w/v)溶液50μ
lで処理してサンプルのタンパク質を除き、その反応を停止させた。13000rpmで
3分、遠心した後、20μlの透明な上清を上述のように逆相HPLCにより分析した
。分解についての凝一次速度定数は、式t1/2=(ln2)/(Kobs)を用いて時間
に対する残留誘導体の濃
度(HPLCピークの高さ)に対する対数の直線プロットの傾き(即ちKobs)から決
定した。個々のアッセイ条件を以下の例に示す。
H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-(Glu)6-OH:
緩衝液中での加水分解
H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-(Glu)6-OH(約5×10-6M)の分解を、上述の通り異
なる水性緩衝液(0.1M)において研究した。次に、pH=2、pH=7.4及びpH=11に
おいて分解を行った。そのペプチドは上述のpH値において安定であることが見い
出され、これによりそのペプチドの約5%のみが24時間にわたって分解された。
ロイシンアミノペプチダーゼにおける加水分解
ロイシンアミノペプチダーゼ(25u/ml)を含む0.05Mリン酸緩衝液(pH=7.4
)中のH-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-(Glu)6-OH(約10-5M)の分解を上述のように研究
した。凝一次速度定数を上述の通り決定し、5.2×10-3min-1であることが見い出
された。その半減期は133分であると計算された。
カルボキシペプチダーゼAにおける加水分解
カルボキシペプチダーゼA(25u/ml)を含む0.05Mリン酸緩衝液中のH-Tyr-
Gly-Gly-Phe-Leu-(Glu)6-OH(約10-5M)の分解を上述の通り研究した。そのペ
プチドは、安定であるとキャラクタライズされた。そのペプチドの約15%は24時
間にわたって分解された。
H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-(Lys)6-OH
ロイシンアミノペプチダーゼにおける加水分解
ロイシンアミノペプチダーゼ(25u/ml)を含む0.05Mリン酸緩衝液中H-Tyr-
Gly-Gly-Phe-Leu-(Lys)6-OH(約10-5M)のデグラデーションを上述の通り研究
した。凝一次速度定数を上述の通り決定し、3.6×10-3min-1であることが見い出
された。半減期は191分であると計算された。
ペプシンAにおける加水分解
ペプシンA(25u/ml)を含む0.05Mリン酸緩衝液(pH=2.0)中のH-Tyr-Gly-G
ly-Phe-Leu-(Lys)6-OH(約10-5M)のデグラデーションを上述の通り研究した。
凝一次速度定数を上述の通り決定し、1.2×10-3min-1であることを見い出した。
半減期は580分であると計算された。
Fmoc-Phe-Leu-((S)-(+)-マンデル酸)-(Glu)6-OH:
ブチリルコリンエステラーゼにおける加水分解
ペプチドプロドラッグFmoc-Phe-Leu-((S)-(+)-マンデル酸)-(Glu)6-OH(約10- 5
M)中のマンデル酸により形成されたエステル結合の加水分解を、上述の通りブ
チリルコリンエステラーゼ(50u/ml)を含む0.05Mリン酸緩衝液(pH=7.4)中
で研究した。半減期は一般的手順に記載されるようにしてt1/2=212分と評価さ
れた。Fmoc-Phe-Leu-OHの回収に基づいて、その半減期はt1/2=164分であると
評価された。それらの値の差はおそらくウレタンにおけるFmoc-Phe-Leu-OHの更
なるデグラデーションによる、Fmoc保護基における結合である。
Fmoc-Phe-Leu-(ヒドロキシ酢酸)-(Glu)6-OH:
ブチリルコリンエステラーゼにおける加水分解
ペプチドプロドラッグFmoc-Phe-Leu-(ヒドロキシ酢酸)-(Glu)6-OH(約10-5M)
におけるヒドロキシ酢酸により作られたエステル結合の加水分解を、上述のよう
に、ブチリルコリンエステラーゼ(50u/ml)を含む0.05Mリン酸緩衝液(pH=7
.4)中で研究した。Fmoc-Phe-Leu-OHの回収に基づき、その半減期をt1/2=144分
であると評価した。
Fmoc-Phe-Leu-OH:
ブチリルコリンエステラーゼにおける加水分解
ブチリルコリンエステラーゼ(50u/ml)を含む0.05Mリン酸緩衝液(pH=7.4
)中のFmoc-Phe-Leu-OH(約5×10-5M)のデグラデーションを上述の通り研究した
。半減期をt1/2=25hであると評価した。
H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-((S)-(+)-マンデル酸)-(Glu)6-OH:
緩衝液中での加水分解
H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-((S)-(+)-マンデル酸)-(Glu)6-OH(1×10-5M)のデ
グラデーションを上述の通り異なる水性緩衝液(0.1M)中で研究した。その分解
を、pH=2、pH=7.4及びpH=11で行った。そのペプチドを上述のpH値で安定で
あるとキャラクタライズした。これにより、ペプチドの5%未満が24時間にわた
って分解された。
ロイシンアミノペプチダーゼにおける加水分解
ロイシンアミノペプチダーゼ(25u/ml)を含む0.05Mリン酸緩衝液(pH=7.4
)中でのH-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-((S)-(+)-マンデル酸)-(Glu)6-OH(1×10-5M)
のデグラデーションを上述の通り研究した。凝一次速度定数を上述のように決定
し、その半減期は93分であると計算された。
カルボキシペプチダーゼAにおける加水分解
カルボキシペプチダーゼA(25u/ml)を含む0.05Mリン酸緩衝液(pH=7.4)
中のH-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-((S)-(+)-マンデル酸)-(Glu)6-OH(1×10-5M)の
デグラデーションを上述の通り研究した。凝一次速度定数を上述の通り決定し、
その半減期を10.3分であると決定した。
ブチリルコリンエステラーゼにおける加水分解
ペプチドプロドラッグH-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-((S)-(+)-マンデル酸)-(Glu)6
-OH(1.75×10-5M)中のマンデル酸により作られたエ
チル結合の加水分解を、上述の通りブチリルコリンエステラーゼ(50u/ml)を
含む0.05Mリン酸緩衝液(pH=7.4)中で研究した。その半減期はt1/2=50.2分で
あると計算された。
H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-(ヒドロキシ酢酸)-(Glu)6-OH:
緩衝液中での加水分解
H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-(ヒドロキシ酢酸)-(Glu)6-OH(1×10-5M)の分解を上
述の通り異なる水性緩衝液中で研究した。その分解は、pH=2、pH=7.4及びpH
=11で行った。そのペプチドは上述のpH値で安定であるとキャラクタライズされ
た。これにより、そのペプチドの5%未満が24時間で分解された。
ロイシンアミノペプチダーゼにおける加水分解
ロイシンアミノペプチダーゼ(25u/ml)を含む0.05Mリン酸緩衝液(pH=7.4
)中のH-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-(ヒドロキシ酢酸)-(Glu)6-OH(1×10-5M)のデグ
ラデーションを上述の通り研究した。凝一次速度定数を上述の通り決定し、その
半減期は16.1分であると計算された。
カルボキシペプチダーゼAにおける加水分解
カルボキシペプチダーゼA(25u/ml)を含む0.05Mリン酸緩衝液(pH=7.4)
中のH-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-(ヒドロキシ酢酸)-(Glu)6-OH(1×10-5M)のデグラ
デーションを上述の通り研究した。そのペプチドは安定であるとキャラクタライ
ズされた。これにより、そのペプチドの13%未満が24時間で分解された。
ブチリルコリンエステラーゼにおける加水分解
ペプチドプロドラッグH-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-(ヒドロキシ酢酸)-(Glu)6-OH(1
.75×10-5M)におけるヒドロキシ酢酸により形成されたエステル結合の加水分解
を、上述の通りブチリルコリンエステラーゼ(25u/ml又は50u/ml)を含む0.
05Mリン酸緩衝液(pH=
7.4)中で研究した。その半減期を25uブチリルコリンエステラーゼを用いてt1/ 2
=119.3分及び50u/mlを用いた場合t1/2=86.6分であると評価した。
ヒト血漿中での加水分解
ペプチドプロドラッグH-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-(ヒドロキシ酢酸)-(Glu)6-OHの
分解を、37℃のペプチド(7×10-5M)の0.05Mリン酸緩衝液1mlを4mlのヒト
血漿に加え、上述のように処理した。凝一次速度定数を上述のように決定し、そ
の半減期はt1/2=19.2分であると計算された。
Z-Glu-Glu-OH:
カルボキシペプチダーゼAにおける加水分解
カルボキシペプチダーゼA(25u/ml)を含む0.05Mリン酸緩衝液(pH=7.4)
におけるZ-Glu-Glu-OH(1×10-5M)のデグラデーションを上述のように研究し
た。そのペプチドは24時間にわたって安定であるとキャラクタライズされた。
H-Trp-Ala-Gly-Gly-Asp-Ala-Ser-Gly-Glu-(Lys-Glu)3-OH
カルボキシペプチダーゼAにおける加水分解
カルボキシペプチダーゼA(25u/ml)を含む0.05Mリン酸緩衝液(pH=7.4)
中のH-Trp-Ala-Gly-Gly-Asp-Ala-Ser-Gly-Glu-(Lys-Glu)3-OH(約10-5M)のデグ
ラデーションを上述の通り研究した。凝一次速度定数を上述の通り決定し、その
半減期を396分であると計算した。
ロイシンアミノペプチダーゼにおける加水分解
ロイシンアミノペプチダーゼ(25u/ml)を含む0.05Mリン酸緩衝液(pH=7.4)
中のH-Trp-Ala-Gly-Gly-Asp-Ala-Ser-Gly-Glu-(Lys-Glu)3-OH(約10-5M)のデグ
ラデーションを上述の通り研究した。凝一次速度定数を上述の通り決定し、その
半減期を145分であると
計算した。
α−キモトリプシンにおける加水分解
α−キモトリプシン(25u/ml)を含む0.05Mリン酸緩衝液(pH=7.4)中のH-T
rp-Ala-Gly-Gly-Asp-Ala-Ser-Gly-Glu-(Lys-Glu)3-OH(約10-5M)のデグラデーシ
ョンを上述の通り研究した。凝一次速度定数を上述の通り決定し、その半減期を
613分であると計算した。
ペプシンAにおける加水分解
ペプシンA(25u/ml)を含む0.05Mリン酸緩衝液(pH=2.0)中でのH-Trp-Ala
-Gly-Gly-Asp-Ala-Ser-Gly-Glu-(Lys-Glu)3-OH(約10-5M)のデグラデーションを
上述の通り研究した。そのペプチドは安定であるとキャラクタライズされた。
H-Trp-Ala-Gly-Gly-Asp-Ala-Ser-Gly-Glu-(Glu)6-OH
α−キモトリプシンにおける加水分解
α−キモトリプシン(25u/ml)を含む0.05Mリン酸緩衝液(pH=7.4)中のH-T
rp-Ala-Gly-Gly-Asp-Ala-Ser-Gly-Glu-(Glu)6-OH(約10-5M)のデグラデーション
を上述のように研究した。凝一次速度定数を上述の通り決定し、その半減期を52
3分であると計算した。
H-Trp-Ala-Gly-Gly-Asp-Ala-Ser-Gly-Glu-OH
ロイシンアミノペプチダーゼにおける加水分解
ロイシンアミノペプチダーゼ(25u/ml)を含む0.05Mリン酸緩衝液(pH=7.4
)中のH-Trp-Ala-Gly-Gly-Asp-Ala-Ser-Gly-Glu-OH(約10-5M)のデグラデーショ
ンを上述の通り研究した。その半減期は20分未満であると計算された。
試験管内研究
μ−オピオイドレセプター活性−1
ウシの脳におけるμ−オピオイドレセプターのプロドラッグのア
フィニティーを、Kristensenら(1994)〔K.Kristensen,C.B.Cristensen,L
.L.Christrup,and L.C.NieLsen(1994).The mu1,mu2,delta,kappa opio
id receptor binding profiles of methadone stereoisomers and morphine.Li
fe Sci.56,PL45-PL50.〕により記載されるように決定した。そのプロドラッグ
の活性を、新しく作った溶液中及び室温で20時間、依存した溶液中で決定した。
その実験データを表1に要約する。
表1.Inhibition of 3H-DAMGOの阻害(2nM) μ−オピオイドレセプター活性−2
μ−オピオイドレセプターアゴニストとしての本発明のプロドラッグのアフィ
ニティーを、Kramerら(1997)〔T.H.Kramer,H.B
artosz-Bechowski,P.Davis,V.J.Hruby,and F.Porreca(1997).Extraordi
nary potency of a novel delta opioid receptor agonist is due in part to
increased efficacy.Life Sci.61:2,129-135.〕により記載される単離した
マウス精管試験管内モデルを用いて決定した。そのプロドラッグの活性を、新し
く作った溶液中及び室温で48時間、保存した溶液中で決定した。その実験データ
を表2及び3に要約する。
表2.精管活性 100nMにおける減少割合(%):a:<25%;aa:<50%;aaa:<75%
表3.精管活性
生体内研究
鎮痛活性
マウスにおける生体内活性を決定する試みを、Swedberg(1994)〔M.D.Swed
berg(1994).The mouse grid-shock analgesia test:pharmacological charact
erization of latency to vocalization threshold as an index of antinocice
ption.J.pharmacol.Exp.Ther.269:3,1021-1028.〕により記載されるグ
リッド−ショックモデルを用いて行った。その実験結果を表4に要約する。
表4.マウス鎮痛活性
NT:未測定. NA:活性なし. WA:20mg/kgで弱い活性
結 論
ネイティブエンケファリンは、80%ヒト血漿中で6.0分の半減期で、アミノペ
プチダーゼ(20u/ml)中で10.0分の半減期で、及びカルボキシペプチダーゼ(
1u/ml)中で2.0分の半減期で分解する(G.T.Rasmussen及びH.Bundgaard,I
nt.J.Pharm.,79,ppll3-122(1991))ので、本発明はネイティブペプチド配列
と比べて、ペプチド配列の大きな保護を供する。これは、DSIPについて得られた
結果により更に確証され;ネイティブDSIPはロイシンアミノペプチダーゼ(25u
/ml)中で20分未満の半減期で分解するが、DSIP-(LysGlu)3-OHは同一条件下で1
45分の半減期で分解する。一般に、α−キモトリプシン又はカルボキシペプチダ
ーゼA(25u/ml)を含む溶液中でのプレ配列含有DSIP分子の半減期は数時間の
オーダーてある。ネイティブDSIPはこれらの条件下でテストされていないが、ネ
イティブDSIPは血漿及び組織抽出液中で迅速に分解されることが十分に検証され
ている(H.L.Lee,“Peptide and Protein Drug Delivery”,Marcel Dekker
Inc.1991,Chapter 9)ので、対応する半減期は、プレ配列含有DSIP分子につい
て得られた値よりかなり
低いことが予想されるにちがいない。更に、テストしたペプチドは全てブチリル
コリンエステラーゼにより開裂され、迅速な生物可逆性を示した。
行った試験管内テストから、プレ配列は生物活性にかなり影響を与えると結論
づけることができる。表1,2及び3に供される結果は、本発明のプロドラッグ
は、ネイティブLeu−エンケファリンと比べてμ−オピオイドレセプターに対し
てアフィニティーが減少していることを明らかに示す。これにより、要求される
活性を発揮するために、この場合、μ−オピオイドレセプターに結合するために
、プロドラッグは、例えばネイティブの医薬的に活性なペプチドを遊離するため
に、ブチリルコリンエステラーゼのような血漿酵素により加水分解されなければ
ならない。
新しく調製した溶液と20又は48時間、室温に維持した溶液との間の差は、2つ
の異なる要因のためであり得る:本発明のプロドラッグを含む溶液は、20又は48
時間、保存された時にある程度加水分解され、それによりネイティブLeu−エン
カファリンを遊離し得る。しかしながら、速度測定により示されるように、本発
明のプロドラッグは全pH域にわたって安定である。放置に対する最も顕著な効果
はプレ配列(Glu)6を適用する時に観察される。これにより、よりもっともらしい
説明は、(Glu)6含有プロドラッグのかなり低い水溶性である。低い溶液速度のた
め、プロドラッグの画分のみが新しく調製した溶液に溶けることが極めて可能性
が高い。しかしながら、溶液中に20又は40時間、放置した時、その化合物はゆっ
くりと溶解し、それによりそのアッセイにおいて利用できる活性物質の量を増加
させるであろう。
生体内微麻酔活性研究から、プレ配列及びリンカーが重要であることを結論づ
けることができる。明らかに、マンデル酸の(S)エ
ナンチオマーと組み合わせた正電荷のプレ配列(Lys)6は要求される効果を示した
が、マンデル酸の(R)エナンチオマーと組み合わせたプレ配列(Lys)6を含むエ
ンケファリンはいずれの活性も示さなかった。更に、電子中性プレ配列(LysGlu)3
を伴うエンケファリンプロドラッグは、(R)又は(S)マンデル酸との組み
合わせにかかわらず、要求される効果を示さなかった。結論として、リンカーと
プレ配列との組合せは、本発明のプロドラッグが生物学的バリア、例えば脳血液
関門を横切る能力において重要であり、本発明は、リンカーとプレ配列との適切
な組合せを選択することにより要求される領域にプロドラッグを輸送する期待を
広げる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Peptide prodrug containing α-hydroxy acid linker
Field of the invention
The present invention relates to prodrugs of pharmaceutically active peptides that are less prone to hydrolysis.
I do.
Background of the Invention
Numerous pharmaceutically active peptides, eg naturally occurring in humans or animals
Or synthetic analogs of these peptides. Such a pepti
A typical example of this is an analgesically active peptide that produces a large number of synthetic analogs.
It is a peptide enkephalin. However, just because of their peptide properties
Therefore, its route of administration is rather limited. This allows peptides to be generally numbered
It is rapidly and very efficiently degraded by enzymes with a half-life in the range of minutes. Protea
And other proteolytic enzymes are ubiquitous, especially in the gastrointestinal tract,
Therefore, peptides are usually available at multiple sites on oral administration and to some extent
It undergoes degradation in the kidney, and in the endothelium of the vessels. In addition, a given peptide is usually
Degradation at more than one link in the backbone of each; each position of the hydrolysis is
It is mediated by Rotase.
For example, modification of peptide structure, simultaneous administration of protease inhibitor, or identification
Strategy to protect peptides against premature degradation
Attempts have been made with limited success.
Summary of the Invention
Surprisingly, the pharmaceutically active peptide, at its C-terminus,
Adding a reversible amino acid presequence converts the peptide to a protease
It has been found that they are considerably less susceptible to disassembly. Anyway about this effect
The presence of the presequence is not intended to be
Induces a degree of organization of the helical-like nature of the tide, whereby the peptide
Sensitive to proteases as opposed to peptides in random coil conformations
Poor receptivity. As a result of its organization, the peptide is degraded by proteases
Is much more difficult. The bioreversible properties of the pre-sequences
Obtained by a linking group attached to the peptide in a manner different from the normal peptide bond
.
Accordingly, the present invention provides a pharmaceutically active peptide (X-OH), a peptide amide
(X-NHTwo) Or a prodrug of a peptide ester (X-OR),
The drug has the general formula I:
X-L-Z
Wherein X is attached to L at the C-terminal carbonyl function of X;
L is a linking group containing 3 to 9 skeletal atoms, wherein the C-terminal carbonyl of X and L
Is not a C-N amide bond; and
Z is a peptide sequence of 2 to 20 amino acid units and at the N-terminal nitrogen atom of Z
L, wherein each amino acid unit is independently Ala, Leu, Ser, Thr, Ty
r, Asn, Gln, Asp, Glu, Lys, Arg, His, Met, Orn, and Formula II:
-NH-C (RThree) (RFour) -C (= O)-
(Where RThreeAnd RFourIs independently C1-6-Alkyl, phenyl, and phenyl
-Methyl, where C1-6Alkyl is halogen, hydroxy, a
Mino, cyano, nitro, sulfono, and
Optionally substituted with one to three substituents selected from
And phenyl-methyl are C1-6-Alkyl, C2-6Alkenyl, halogen, ar
Selected from droxy, amino, cyano, nitro, sulfono, and carboxy
Optionally substituted with 1 to 3 substituents, or RThreeAnd RFourIs the carbon source attached to them
Together with a cyclopentyl, cyclohexyl, or cycloheptyl ring
Selected from the amino acid units of
Or a salt thereof.
The present invention relates to the use of a prodrug of the general formula I in this treatment;
Of a prodrug of general formula I in the preparation of a composition for
COMPOSITION CONTAINING PRODRUG OF PHARMACEUTICAL AND PHARMACEUTICAL COMPOSITION CONTAINING PHARMACEUTICALLY ACCEPTABLE CARRIER
Related to things.
Another embodiment of the present invention relates to an immobilized linker peptide sequence LZ-SSM, wherein
L and Z are as described above, and SSM refers to a solid support material);
Use of the immobilized linker peptide sequence LZ-SSM for the preparation of
And the general formula including the use of the immobilized linker peptide sequence LZ-SSM
A process for the preparation of a prodrug of I.
Since the prodrugs of general formula I are novel per se, a further aspect of the present invention is
It relates to compounds of general formula I.
Detailed description of the invention
Peptides are used in several processes, such as cell-cell communication,
Some are found in the autonomic and central nervous systems. Some and some of the latter peptides
These other peptides have important effects on vessels and other smooth muscle. These pep
Tide is, for example, a vasoconstrictor drug angiotensin II, vasopressin, endo
Serine, New
Neuropeptide Y, vasoactive intestinal peptide, substance P, neurotensin, and
Lucitonin, calcitonin gene-related peptide, and calcitonin gene-related peptide
Contains Peptide II. Other peptides of interest as medicaments include analgesics, antidiabetic drugs
, Antibiotics, and narcotic peptides, etc., whereby the peptides are
Fin, enkephalin, insulin, gramicidin, paracelsin, delta-
Sleep-inducing peptide, ANF, vasotocin, bradykinin, dynorphin, en
Doceline, growth hormone releasing factor, growth hormone releasing peptide, oxytocin,
Tachykinin, ACTH, brain natriuretic polypeptide, cholecystokinin,
Corticotropin releasing factor, diazepan binding inhibitor fragment, FMRF
Amide, galanin, gastric release polypeptide, gastrin, gastrin release
Peptide, glucagon, glucagon-like peptide-1, glucagon-like peptide-2
, LHRH, melanin-concentrating hormone, α-MSH, morphine regulatory peptide, motil
, Neurokinins, neuromedins, neuropeptide K, neuropep
Pide Y, PALAP, pancreatic polypeptide, peptide YY, PHM, secretin, somatostat
Chin, substance K, substance P, TRH, vasoactive intestinal polypeptide, and L. Lee,
“Peptide and Protein Drug Delivery” Marcel Dekker Inc. 1991, Chapter 9
And its references, Phoenix Pharmaceuticals, Inc. “The Peptide Elite”
, 1997-1998 Catalog, and Bachem, “Feinchemikalien AG”, Catalog S15
-1995. Implies or may imply a biologically active peptide as described in
You.
The peptides described above and the pharmaceutically active peptide sequences of these peptides were
It should be understood that they can be incorporated into prodrugs (and compounds)
It is.
In this context, the term “pharmaceutically active peptide” applied to X
The term "sequence" refers to two or more amino acid units (preferably three or more amino acids).
Or a natural or synthetic compound having a pharmaceutical effect in mammals such as humans
Is intended to mean any peptide or peptide-containing structure of Book context
Wherein the term "amino acid unit" used with X is any natural or
Are synthetic α, β, and γ-amino acids, and amino acids with modified side chains, such as
Decorated tyrosine whose aromatic ring is, for example, one or more halogen, sulfono groups
, A nitro group or the like, and / or the phenol group is converted to an ester group.
Methods in which the conversion, eg, amino acid side chains, is well known to those skilled in peptide chemistry
, For example, whether in the L form or the corresponding D form. Bodanszky and
A. Bodanszky, “The Practice of Peptide Synthesis”, 2. Ed, Springer-Ve
rlag, 1994, and J.S. Jones, “The Chemical Synthesis of Peptides”, Claren
means side-chain amino acids protected according to the method described in don Press, 1991
I do.
The pharmaceutically active peptide sequence X preferably has 2 to 200 amino acid units,
Preferably 2-100 amino acid units (e.g. 3-100), even more preferably 2-50 amino acids.
Amino acid units (e.g. 3-50 or 4-30), especially 2-20 amino acid units (e.g.
20 or 4-20), especially 2-10 amino acid units (e.g. 3-10 or 4-10), e.g.
It consists of 2-8 amino acid units (e.g. 3-8 or 4-8).
In the present context, exists as a C-terminal free carboxylic acid in its native form
A pharmaceutically active peptide sequence X such as Leu-enkephalin (H-Tyr-Gly-G
ly-Phe-Leu-OH) is indicated by X-OH. Similarly, pharmaceutically active compounds having a C-terminal amide group
Peptide sequence X such as oxytocin (Cys-Tyr-Ile-Gln-Asn-Cys-Pro-Leu-G
ly-NHTwo) Is X-NHTwoAnd a pharmaceutically active compound having an ester group at the C-terminus.
The peptide sequence X is indicated by X-OR. Here, OR is, for example, a pharmaceutically active peptide.
This is an alkoxy component of an alcohol that forms an ester together with the lactone sequence X. R is
, C1-6-Alkyl, aryl, for example phenyl, aryl-C1-6-Alkyl,
For example, it may indicate benzyl or the like.
This allows even the pharmaceutically active peptide sequence X to be linked to the C-terminal carbonyl.
Pharmaceutically active with a free C-terminal carboxy group even when attached to a linker
Peptide sequence (ie, X-OH) corresponding to a novel peptide and a C-terminal amide
(I.e.X-NHTwo) Or a pharmaceutically active peptide having an ester group (ie, X-OR)
Can be used for the compounds and prodrugs of the present invention.
.
Many biologically active peptides are available in modified or truncated form
It is also known to exert their required biological effects when present. An example
For example, in the case of insulin, porcine insulin is only one amino acid unit of human insulin.
Unlike phosphorus, the B30 amino acid of porcine insulin is Ala and the B3 amino acid of human insulin is B3.
The 0 amino acid is Thr. Despite this difference, porcine insulin is an effective sugar for years.
It is used as a uremic agent. Similarly, the heptadecane peptide porgastrin I
The essential features for activity in are all contained within the C-terminal tetrapeptide.
And that essentially all biological effects of neurotensin are
It has been found to be related to subpeptides. Further, one or more amide bonds
Pharmaceutically active peptides that have been modified, e.g., reduced, are often
Or more enhanced biological activity; eg, Cys of somatostatinTwoΨ [CHTwoNH
] TyrThreeAnalogs release growth hormone much more potent than somatostatin itself
Has been found to be
The transition state analog Leu of angiotensinTenΨ [CH (OH) CHTwoVal11The ass
It has been found to show a strong inhibitory effect on the reductase protease
ing. Thus, the term “the modified or truncated analog” becomes
, Including side chain, stereochemistry, and backbone modifications at individual amino acid units
Change and / or delete one or more amino acid units in the sequence of the peptide
Thus, for example, one or more carboxamide bonds (—C (= O) —N—)
, For example, in reduced form, for example (-CH (OH) -N-), (-CHTwo-N-) and other pairs
Peptide bond mimics such as (-C (= O) -O), (-C (= O) -CHTwo−),
(-CH = CH-), (-POTwo-NH-), (SO-CHTwo−), (SOTwo-N-)
It is intended to mean a peptide modified thereby.
As mentioned above, the peptide sequence in question is preferably one that makes full use of the present invention.
At least one amide bond (preferably two
A mid bond (which does not naturally correspond to a dipeptide) should be included.
Of most interest to the present invention is the degradation by proteases.
The stabilized peptide or pharmaceutically active peptide sequence (X-OH)
Released in an environment that will exhibit action or be transported to the required location
A “peptide prodrug” for the treatment of mammals, eg, humans,
It is possible to manufacture. A pharmaceutically active peptide sequence X is preferred.
Or as a free acid (e.g., by splitting the ester bond between X and L)
However, the free acid is an amide (X)
−NHTwo) Or esters (X-OR) also have pharmaceutically relevant effects
What can be done is also studied.
Thus, in an embodiment of interest, the C-terminal carbonyl of X
The linkage between the functional group and L can be established by a plasma enzyme such as butyrylcholinesterase,
It can be cleaved by cetylcholinesterase and the like. In particular, the C-terminal carbonyl of X
The bond between the functional group and L is a thiol ester bond or an ester bond, preferably
It is an ester bond.
In order to release the pharmaceutically active peptide sequence X-OH, the peptide
The bond between X and L in the drug must be cleaved in vivo. (Good
The bond between X and L is preferably the enzyme butyrylcholine ester.
It will be appreciated from the examples provided herein that they can be cleaved by an enzyme.
As a result, the peptide prodrug of the present invention can be used, for example, in the presence of an ester present in plasma.
Pharmaceutical that can be cleaved by the
The release of the highly active peptide X-OH is studied.
The rate of enzymatic cleavage of the peptide may be prolonged or slow for drugs containing prodrug I.
It can be adjusted to have an extended effect. Adjustment of the cleavage rate, for example,
Increasing or decreasing the bulk and / or electron donating effect of the substituents on L
Can be performed.
In this context, the term "C" used alone or as part of another group1-6-A
"Alkyl" refers to a straight, branched or cyclic saturated hydrocarbon having from 1 to 6 carbon atoms.
Groups such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobu
Tyl, sec-butyl, tert-butyl, n-pentyl, n-hexyl, cyclohexyl
Refers to sill, etc. Similarly, the term "C1-5“Alkyl” has 1 to 5 carbon atoms
Linear, branched or cyclic saturated hydrocarbon groups such as methyl, ethyl, n-propyl
Isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, n
-Pentyl, isopentyl, cyclopentyl and the like. Alone or in another group
Terms used as part
"C1-4-Alkyl "is straight or branched, saturated, having 1 to 4 carbon atoms.
Hydrocarbon groups such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl
, Isobutyl, sec-butyl, tert-butyl and the like, and similarly, the term "C1-3-A
"Alkyl" is a straight or branched chain saturated hydrocarbon radical having 1 to 3 carbon atoms, e.g.
For example, methyl, ethyl, n-propyl, and isopropyl.
In the present context, the term "C2-6“Alkenyl” is straight-chain, branched or cyclic
Hydrocarbon groups having 2 to 6 carbon atoms, which may contain one or more double bonds
For example, vinyl, allyl, 1-butenyl, 2-butenyl, isobutenyl, 1-pe
Pentenyl, 2-pentenyl, 4-pentenyl, 3-methyl-1-butenyl, 2-
Hexenyl, 5-hexenyl, cyclohexenyl, 2,3-dimethyl-2-bute
Nil and the like (which may have cis and / or trans form). Similarly, the term "C2-5
“Alkenyl” can be straight-chain, branched or cyclic, having one or more double bonds.
Hydrocarbon groups having 2 to 5 carbon atoms which may be included, for example vinyl, allyl, 1-butane
Thenyl, 2-butenyl, isobutenyl, 1-pentenyl, 2-pentenyl, 4-
Pentenyl, 3-methyl-1-butenyl, cyclopentenyl and the like (cis and / or
Trans form) and the term "C2-4-Alkenyl "is straight-chain or branched
Hydrocarbons having 2 to 4 carbon atoms which may be chain and may contain one or more double bonds
Elemental groups such as vinyl, allyl, 1-butenyl, 2-butenyl, isobutenyl and the like (
Cis and / or trans form).
The term "alkoxy" refers to alkyl-oxy.
The term "aryl" refers to an aromatic carbocyclic group such as phenyl or naphthyl.
Intended to mean.
The term "halogen" includes fluorine, chlorine, bromine and iodine.
The term "heteroaryl" refers to 1-4 hetero radicals selected from nitrogen, oxygen and sulfur.
5- or 6-membered aromatic monocyclic heterocyclic group containing a ro atom, such as pyrrolyl, furyl,
Pyrazolyl, imidazolyl, oxazolyl, isoxazolyl, thiazolyl, iso
Thiazolyl, oxadiazolyl, thiadiazolyl, triazolyl, pyridyl, average
And aromatic bicyclic containing 1 to 6 heteroatoms selected from nitrogen, oxygen and sulfur
Heterocyclic groups include, for example, quinolinyl.
Peptide sequence Z binds compound I to protease degradation.
The introduction and / or stabilization of a particular secondary structure into a molecule that will make it more stable
Is a part of the causative compound I, whereby Z
At least two amino acid units for introduction alone or in combination with Linker-L
(Preferably at least 3 amino acid units)
. On the other hand, sequences of more than about 20 amino acid units may not improve stability further.
Is also convinced. Thereby, Z is 2-20 amino acid units (preferably 3-20),
Preferably it is in the range of 3 to 15, more preferably 3 to 9 (eg 4 to 9), especially 3 to 6
A peptide sequence of amino acid units, for example, 4 to 6 amino acid units.
Each of the amino acids in peptide sequence Z is independently Ala, Leu, Ser, Thr, Tyr
, Asn, Gln, Asp, Glu, Lys, Arg, His, Met, Orn, and as defined herein.
Selected from amino acids of formula II: Preferably, the amino acid unit is Ser, Thr
, Tyr, Asn, Gln, Asp, Glu, Lys, Arg, His, and Met, more preferably Glu, Lys
, And Met, especially Glu and Lys. The above amino acids are D- or L-
It may have any of the configurations, but preferably, the amino acids described above.
Has an L-configuration. The pharmaceutically active peptide sequence X is usually
, Exclusively consisting of L-amino acids,
To protect the helical structure of the entire prodrug, only L-amino acids
Or the peptide sequence Z consisting mainly of D-amino acids only or mainly
It must be expected that this would be advantageous compared to the resulting peptide sequence Z.
Furthermore, the peptide sequence Z consisting solely or consisting mainly of D-amino acids,
Toxicity due to the resistance of D-peptides and D-amino acids to odegradation
It is conceivable that an effect can occur.
The amino acid units of Z may, of course, be all different or all the same. But
However, in an interesting embodiment of the invention, the amino acid units in Z are three different
Selected from two different amino acids or from two different amino acids, or
Amino acid unit, preferably the amino acid units in Z are the same, for example (Lys)nOr
(Glu)n(Wherein n is an integer in the range of 4-6) or two amino acids
Combination of units, for example (LysGlu)Two, (LysGlu)Three, (GluLys)TwoOr (GluLys)Threeso
A combination of three or three amino acid units, eg, Xaa- (Lys)x-(Glu)y, Xaa- (
Glu)x-(Lys)y, (Lys)x-(Glu)y-Xaa, (Glu)x-(Lys)y-Xaa, (Lys)x-Xaa- (Glu)y, (
Glu)x-Xaa- (Lys)y, Xaa-Lys-Glu-Lys, Xaa-Lys-Glu-Lys-Glu, Xaa-Lys-Glu-Lys-
Glu-Lys, Xaa-Glu-Lys-Glu, Xaa-Glu-Lys-Glu-Lys, Xaa-Glu-Lys-Glu-Lys-Glu,
Lys-Glu-Lys-Xaa, Lys-Glu-Lys-Glu-Xaa, Lys-Glu-Lys-Glu-Lys-Xaa, Glu-Lys-G
lu-Xaa, Glu-Lys-Glu-Lys-Xaa, Glu-Lys-Glu-Lys-Glu-Xaa, etc. (where x and y
Is an integer in the range of 1-4, wherein x + y is at most 5 and Xaa is A
la, Leu, Ser, Thr, Tyr, Asn, Gln, Asp, Arg, His, Met, Orn, and the present specification
Which shows the amino acids of formula II described in
With respect to the peptide sequence Z, certain specifics referred to as constituents of the peptide sequence Z
Amino acid units, ie Ala, Leu, Ser, Thr, Tyr, Asn,
Gln, Asp, Glu, Lys, Arg, His, Met, Orn, and the amino acid units of formula II
For the configuration around the carbon atoms of the
Are involved in helix-like structures or are likely to stabilize or initiate
No acid unit. Chou-Fasman approach (Chou, PY & Fasman, GD Ann. R
ev. Biochem. 47, 251-276 (1978)) has specific amino acid units ("
(Represented by the parameter αα) (experimental).
) One attempt to quantify the potential. However, the study of Chou and Fasman
And related studies show that amino acid units with low parameter
But not as high as the amino acid unit with higher Pα
Is shown. As a result, in the peptide sequence Z, the previously selected
Contain a small percentage of amino acid units other than the
Wherein the selected amino acid unit is any negative of the other amino acid units
From the peptide sequence Z in that it is believed to supplement a neutral or neutral effect.
It is believed that the required effects can be obtained.
Thereby, in the embodiment which is within the scope of the present invention, it is preferable that Z is a component.
It is practical to contain up to 25% of amino acid units other than the amino acid
("25%" refers to the number of amino acid units, ie, di- and tripepti
No other amino acid units are allowed in C, and tetra, pent, hexa,
And heptapeptides, up to 1 other amino acid unit is allowed,
In peptide and the like, up to 2 other amino acid units are allowed). Other like this
Amino acid units are Val, Ile, Pro, Phe, Gly, Trp, and N-methyl amino acid units
And preferably, Pro, Gly and N-methyl amino acid
Not the rank.
Typical examples of peptide sequence Z are:
It is.
The C-terminus of Z may be in the form of a free acid, amide, or ester, for example, as will be apparent to those skilled in the art.
May depend on the type of solid support material and the cleavage conditions used in conjunction with the synthesis.
It should be understood.
L is linked to the nitrogen atom at the N-terminus of Z, ie a possible bond between L and Z is
Related to elementary atoms, such as carboxamide bonds (-C (= O) -N-),
Rufonamide bond (-SOTwo-N-) or an alkylamine bond (-CN-
), Carbamate bond (-OC (= O) -N-), thiocarbamate bond (-
S—C (= O) —N—), urea bond (—NC () O) —N—), thiourea bond
(-NC (= S) -N-), thioamide bond (-C (= S) -N-),
Nomethyleneamino bond (-C (CN) -N-) or N-methylamide bond (-C
(= O) -N- (CHThree)-). (In these examples, the nitrogen atom (on the right)
Arises from Z and the remainder of the "bond" comes from L. ) Preferred linkages are-C
(= O) -N-, -SOTwo-N-, -CN-, -C (= S) -N-, -C (CN)
-N- and -C (= O) -N- (CHThree)-, But especially -C (= O) -N
Since H- and -C (= S) -NH have the usual peptide bond geometry
preferable.
The linker L is preferably a helix-like initiated or stabilized by Z
Can be involved in the structure. That the bond between X and L is not an amide bond
Apart from fact, the geometry of L is preferably amino acid (or 2 or more)
Amino acid) geometry
Ie, the linker L preferably has 3 skeletal atoms or
Multimers, for example, containing 6 or 9 skeletal atoms. Therefore, in this context,
The term "skeleton atom" when used in connection with anchor L is defined as a pharmaceutically active peptide.
It refers to an atom in the linker L that directly connects the tide sequence X and the pre-sequence Z.
Thereby, L is preferably a hydroxy-carboxylic acid, especially an α-hydroxy
Obtained from c-carboxylic acid. More specifically, L is of the general formula HO-C (R1) (RTwo)
-COOH (where R1And RTwoIs independently H, C1-6-Alkyl, C2-6−Arche
Nil, aryl, aryl-C1-4-Alkyl, heteroaryl, heteroaryl
Le-C1-4-Selected from alkyl or R1And RTwoBound to them
Together with a carbon atom a cyclopentyl, cyclohexyl or cycloheptyl ring
Wherein the alkyl or alkenyl group is amino, cyano, halogen, iso
Cyano, isothiocyano, thiocyano, sulfamyl, C1-4-Alkylthio,
Mono- or Di-C1-4-Alkylamino, hydroxy, C1-4-Alkoxy,
Aryl, heteroaryl, aryloxy, carboxy, C1-4-Alkoxyka
Rubonil, C1-4-Alkylcarbonyloxy, aminocarbonyl, mono or
Di-C1-4-Alkyl-aminocarbonyl, mono- or di-C1-4-Alkyl
-Amino, mono- or di-C1-4-Alkyl-amino-C1-4-Alkyl, C1-4
1 selected from alkylcarbonylamino, sulfono, and sulfino
And 3 or more substituents, and the aryl or heteroaryl group is
C1-4-Alkyl, C2-4Alkenyl, nitro, amino, cyano, halogen, i
Socyano, isothiocyano, thiocyano, sulfamyl, C1-4-Alkylthio
, Mono- or di-C1-4-Alkyl-amino, hydroxy, C1-4-Alkoki
Ants, ants
-Roxy, carboxy, C1-4-Alkoxycarbonyl, C1-4-Alkyl carbo
Niloxy, aminocarbonyl, mono- or di-C1-4-Alkyl-aminoka
Rubonyl, mono- or di-C1-4-Alkyl-amino, mono- or di-
C1-4-Alkyl-amino-C1-4-Alkyl, C1-4-Alkylcarbonylamido
, Sulfono, and 1-3 of the substituents selected from sulfino
Can be obtained from α-hydroxy-carboxylic acids.
From the structural analysis of the prodrug of the present invention, the helical-like structure of the prodrug was updated.
The stabilization is that the linker L has methylene (-CHTwoΑ-hydrido also having a −) group
It is expected that this can be achieved when obtained from roxy-carboxylic acid. This
Thereby, in an interesting embodiment, Linker-L has the general formula HO-C (CHTwo-RFive)
(RTwo) -COOH (wherein RFiveIs H, C1-5-Alkyl, C2-5-Alkenyl, aryl
, Aryl-C1-3-Alkyl, heteroaryl, heteroaryl-C1-3-Al
Where alkyl or alkenyl is amino, halogen, mono- or mono-
Kuha-C1-4-Alkyl-amino, hydroxy, C1-4-Alkoxy, aryl
, Heteroaryl, aryloxy, carboxy, C1-4-Alkoxycarbonyl
, C1-4-Alkylcarbonyloxy, and 1 to 1 selected from aminocarbonyl
And aryl or heteroaryl can be substituted by C 31-4-A
Luquil, C2-4Alkenyl, nitro, amino, halogen, mono or di-C1 -Four
-Alkyl-amino, hydroxy, C1-4-Alkoxy, carboxy, C1-4−
Alkoxycarbonyl, C1-4-Alkyl carbonyloxy and amino carbonyl
R can be substituted with 1-3 substituents selected fromTwoIs, as described above,
Preferably H, C1-6-Alkyl, C2-6-Alkenyl, aryl, aryl-C1-4
-Alkyl, heteroaryl, f
Teloaryl-C1-4-Alkyl, wherein the alkyl or alkenyl group is
, Amino, halogen, mono- or di-C1-4-Alkyl-amino, hydroxy
Si, C1-4-Alkoxy, aryl, heteroaryl, aryloxy, carboxy
Si, C1-4-Alkoxycarbonyl, C1-4-Alkyl carbonyloxy and amino
Substituted with 1 to 3 substituents selected from
Is a heteroaryl, C is1-4-Alkyl, C2-4-Alkenyl, nitro, amino,
Halogen, mono- or di-C1-4-Alkyl-amino, hydroxy, C1-4−
Alkoxy, carboxy, C1-4-Alkoxycarbonyl, C1-4-Alkylcal
Substitution with 1 to 3 substituents selected from boniloxy and aminocarbonyl
Can be obtained from α-hydroxy-carboxylic acid.
Increasing or decreasing the bulk of the substituents on L and / or the electron donating effect
The above adjustment of the cleavage rate by1And / or RTwo(Or RFive)
Can be done by increasing or decreasing the degree and / or electron donating effect
.
In a particularly interesting embodiment, L is hydroxyacetic acid, (S)-(+)-
Ndelic acid, L-lactic acid ((S)-(+)-2-hydroxypropionic acid), L-α-
Droxy-butyric acid ((S) -2-hydroxybutanoic acid) and α-hydroxy-y
Obtained from sobutylic acid.
It should be understood that the prodrugs of the present invention may be in the form of their salts.
It is. Salts include pharmaceutically acceptable salts, such as acid addition salts and base salts.
Examples of acid addition salts are hydrochlorides, sodium salts, calcium salts, potassium salts and the like.
Examples of basic salts are those whose cations are alkali metals, such as sodium and potassium.
, Alkaline earth metal, such as calcium, and ammonium ions+N (R6)Three(
R7) (Where R6And R7Is independently optionally substituted C1-6-Alkyl, CTwo -6
-Alkenyl, optionally substituted aryl, or optionally substituted heteroaryl
The salt is selected from the following: Other examples of pharmaceutically acceptable salts are
For example, “Remington's Pharmaceutical Sciences” 17. Ed. Alfonso R. Gennaro (
Ed.), Mark Publishing Company, Easton, PA, U.S.A., 1985 and recent editions
In the technical dictionary of pharmaceutical technology.
As mentioned above, the route of administration of pharmaceutically active peptides has hitherto been
Psin, trypsin, carboxypeptidase A, hepsin, leucine aminope
Rapid biodegradation with proteases such as peptidases
Rather, it was restricted. As will be appreciated from the examples provided herein.
In addition, a prodrug of the general formula I (X-L-Z) is
The tendency to be resistant to is directly measured by the in vitro enzyme assay shown in the Examples.
can do. The tendency that X-L-Z is resistant to degradation is, for example,
, X-OH, X-NHTwo, And / or the corresponding value of X-OR.
Expressed as a pseudo-first-order rate constant and / or as the half-life of the prodrug
Can be. Furthermore, the ability of the prodrug of the present invention to exert the required biological effects
Tested in various in vitro and in vivo assay procedures. Of the above test
A detailed description is given in Example 1.
By protecting the peptide in question as a prodrug according to the invention, the peptide
The half-life of the tide or pharmaceutically active peptide sequence (t1/2Get a significant increase in
Has been found to be possible.
Thus, in a preferred embodiment of the present invention, the "enzyme" as defined herein
Half-life of the prodrug in question in "Testing Hydrolysis in Hydrogen Solution" and "Enzyme Dissolution"
In "Testing for Hydrolysis in Liquids"
The ratio between the half-life of the developing peptide (X-OH) is determined by the enzyme carboxypeptidase A
When using one of glycerol and leucine aminopeptidase, at least 2,
At least 5, more preferably at least 10, especially at least 20.
The present invention relates to a compound of the general formula I described above in combination with a pharmaceutically acceptable carrier.
It also relates to a pharmaceutical composition comprising lag.
Such compositions can be orally, parenterally (intravenously, intraperitoneally), rectally, intranasally, dermally,
The composition may be in a form adapted for vaginal, buccal, ocular, or pulmonary administration, and such compositions may include, for example,
See, for example, generally, “Remington's Pharmaceutical Sciences”, 17. Ed. Alfonso.
R. Gennaro (Ed.), Mark Publishing Company, Easton, PA, USA, 1985 and more
Recent editions and the “Drugs and the Pharmaceutical Sciences” series, Marcel
Prepared by methods known to those skilled in the art, as described in research papers at Dekker.
Can be
The present invention relates to treatments, such as treatment of diseases of the central nervous system, vaccination, and HIV,
For the treatment of cancer, diabetes, incontinence, high blood pressure, and as an analgesic and contraceptive,
Diseases known to be treated by therapy involving the administration of a pharmaceutically active peptide
Or a prodrug thereof of the above general formula I in the preparation of a composition for use in a solid state
It also concerns the use of salt.
The prodrugs of the present invention are prepared by methods known per se in the art.
be able to. Thus, the peptide sequences X and Z can be synthesized by solution synthesis or meriphy.
Can be prepared by standard peptide preparation techniques such as solid-phase solid-phase synthesis
. Boc (tert-butyloxycarbonyl) and Fmoc (9-fluorenylmethyloxy)
It is believed that the carbonyl) strategy is applicable.
In one possible synthetic strategy, the prodrugs of the invention
The peptide sequence was first identified using standard known protection, coupling and deprotection.
Z is prepared, and then the linking group L is coupled.
Pharmaceutically active sequence X on the linking group L, and
By cleaving the complete prodrug XLZ from the carrier.
Can be
Other possible strategies are solution synthesis, solid phase synthesis, recombinant technology, or enzyme synthesis
Separately prepares one or both of the two sequences X and Z,
And linking group L in solution or solid phase by known segment condensation method.
Coupling using techniques or a combination thereof.
Furthermore, combinations of the above strategies include, for example, reduced peptide bonds
Modified peptide sequence from biologically active peptide by linker L
It is expected that it will be particularly applicable when coupling to peptide sequence Z. This place
Is first immobilized by sequential coupling of amino acids (and linkers)
The prepared fragment LZ is then prepared (in solution or by solid-phase technique in whole or in part).
Using the biologically active peptide sequence X (prepared separately) in fragments LZ
May be advantageous.
Thereby, the present invention provides an immobilized linker-peptide sequence Prot-LZ-
SSM [where L is a general formula -OC (R1) (RTwo) C (= O) (where R1And RTwoIs above
Where Prot is H or a hydroxy protecting group, wherein hydroxy is
The protecting groups are dimethoxytrityl, monomethoxytrityl, trityl, 9- (9
-Phenyl) xanthenyl (pixyl), tetrahydropyranol, methoxy
Trahydropyranol, trimethylsilyl, triisopropylsilyl, tert-butyl
Tyldimethylsilyl, triethylsilyl, phenyl
Dimethylsilyl, benzyloxycarbonyl, substituted benzyloxycarbonyl
Ethers such as 2-bromobenzyloxycarbonyl, tert-butyl ether,
Methyl ether, acetyl, halogen-substituted acetyls such as chloroacetyl
And fluoroacetyl, isobutyryl, pivalolyl, benzoyl and substituted
Zoyls, methoxymethyl, benzyl ethers and benzyl ethers, such as
Selected from 2,6-dichlorobenzyl and the like; SSM is, for example, a functionalized resin, for example,
Polystyrene, polyacrylamide, polydimethylacrylamide, polyethylene
Polyethylene fused on glycol, cellulose, polyethylene, polystyrene
Solid support material selected from Tylene glycol, latex, Dynabeads, etc.
And Z is as described above).
The C-terminal amino acid of presequence Z is a common linker such as 2,4-dimethoxy.
C-4'-hydroxy-benzophenone, 4- (4-hydroxy-methyl-3-
Methoxyphenoxy) -butyric acid, 4-hydroxy-methylbenzoic acid, 4-hydrido
Roxymethyl-phenoxyacetic acid, 3- (4-hydroxymethylphenoxy) pro
Pionic acid and p-[(R, S) -a [1- (9H-fluoren-9-yl) me
Toxiformamide] -2,4-dimethoxybenzyl] -phenoxy-acetic acid
It is understood that it is necessary or required to bind to a solid support material
Should be.
As a result, the present invention provides an immobilized product for the preparation of a prodrug according to the invention.
The use of the linker peptide sequence Prot-LZ-SSM as well as the immobilized linker
The C-terminal activated form (X-Act) paired with the carpeptide sequence HLZ-SSM
Linking the corresponding peptides. Peptide (X-OH), peptide amide (
X-NHTwo) Or a method for preparing prodrugs of peptide esters (X-OR)
Regarding the law.
The present invention relates to peptide (X-OH), peptide amide (X-NH)Two) Or Peptide
A further method for the preparation of a prodrug of stele (X-OR), comprising:
a) N-α-protected amino acid or C-terminal activity in carboxyl activated form
Of the N-α-protected dipeptide in the immobilized form
N-α-protected peptide linked to column HLZ-SSM and thereby immobilized
Form fragments,
b) removing the N-α-protecting group, thereby having an unprotected N-terminus
Forming an immobilized peptide fragment,
c) N-α-protected amino acid or additional N-α in a further carboxyl activated form
N-α-protected dipeptide in the C-terminal activated form
Ligated to the unprotected N-terminus of the peptide fragment, and
Removal / repetition of steps b) and c) until the required peptide sequence X is obtained
Repeat the knotting procedure, and then
d) removing the prodrug XLZ from the solid support material and
Obtaining free prodrugs in the form of acid, amide or ester
The method also includes:
The concatenation, removal and cutting steps involve protection strategies and selected solid phase materials.
This is done by methods well known to those skilled in the art.
A connection of one type between X and L and the other hand between L and Z of the type described above.
With respect to establishing union, these bonds can be thiol esters, esters,
Luboxamide, sulfonamide, alkylamine, carbamate, thiocarbame
Urea, thiourea, thioamide, cyanomethyleneamino, or N-methyl
Amide bond or
Can be established in a manner known per se for establishing groupings.
You. (See, for example, J. March, “Advanced Organic Chemistry” 3rd edition, John
See Wiley & Sons, 1985 and references therein. This allows, for example,
Esters are activated derivatives of suitable carboxylic acids (halogenated acids, anhydrides, active
Esterified compounds such as HObt-ester) to react with related hydroxy compounds.
It can be formed in response. Similarly, carboxamides are
Activated derivatives of acids (halogenated acids, acid anhydrides, activated esters such as HObt-d
Stells, etc.) with related amino compounds, as is well known to those skilled in peptide chemistry.
The sulfonamide can be formed by reacting
Can be formed by reacting chlorochloride with the appropriate amino compound.
Alkylamine linkages or groupings are tosyl, halogenated on the carbon atom in question;
And suitable compounds having a leaving group such as mesityl, to the relevant amino compound.
With a product in a nucleophilic substitution reaction;
Bamate binding or grouping is handled by treating the appropriate alcohol with phosgene
Chlorocarbonate, which is then reacted with the relevant amino compound
Thiocarbamate linkages or groupings may be suitable.
Treatment of the severe alcohol with thiophosgene to provide the corresponding chlorothiocarbonate.
And then can be formed by reacting it with the relevant amino compound.
Urea bond or grouping has an isocyanate group on the carbon atom in question
Formed by reacting a suitable compound with the relevant amino compound.
Yes; the thiourea bond or grouping can be achieved by isothiocyanate on the carbon atom in question.
Forming by reacting a suitable compound having a salt group with a related amino compound
A thioamide bond or
Grouping involves combining the appropriate carboxylic acid thionoester with the related amino compound.
Wherein the thionoester is, for example,
Formed from the corresponding piperidide.
Furthermore, using amino acid units having a functional group that is reactive under widely used conditions
In some cases, it may or may not be necessary to include a side chain protecting group. Its necessary protection
Schemes will be known to those skilled in the art (eg, M. Bodansky and A. Bodanszky,
“The Practice of Peptide Synthesis”, 2. Ed, Springer-Verlag, 1994 and J
. Jones, “The Chemical Synthesis of Peptides”, Clarendon Press, 1991.
See).
This allows the peptide prodrugs of the present invention to have an acid such as
, Trifluoromethanesulfonic acid, hydrogen bromide, hydrogen chloride, hydrogen fluoride, etc., or salt
Groups such as ammonia, hydrazine, alkoxides such as sodium ethoxy
Cleaved from the solid support material with hydroxides, hydroxides, such as sodium hydroxide, etc.
Can be
Since the prodrugs of the present invention provide a new class of compounds, the
An embodiment comprises a compound of general formula I:
X-L-Z (I)
Wherein X is a peptide sequence attached to L at the C-terminal carbonyl function of X
And
L is a group in which the bond between the C-terminal carbonyl of X and L is different from the C-N amide bond.
A linking group comprising skeletal atoms of from 9 to 9;
Z is a peptide sequence of 2 to 20 amino acid units,
Where each amino acid unit is independently Ala, Leu, Ser, Thr
, Tyr, Asn, Gln, Asp, Glu, Lys, Arg, His, Met, Orn, and Formula II:
-NH-C (RThree) (RFour) -C (= O)-(II)
(Where RThreeAnd RFourIs independently C1-6-Alkyl, phenyl and phenyl
Selected from ru-methyl, where C1-6-Alkyl is halogen, hydroxy,
1 to 3 positions selected from amino, cyano, nitro, sulfono, and carboxy
Phenyl and phenyl-methyl are optionally substituted with1-6-Alkyl,
C2-6-Alkenyl, halogen, hydroxy, amino, cyano, nitro, sulfo
And optionally substituted with 1 to 3 substituents selected fromThree
And RFourRepresents cyclopentyl, cyclohexyl, together with the carbon atoms attached to them.
Or a cycloheptyl ring).
object
Or its salt
About.
The present invention is further described by the following examples.
Experiment
Peptide synthesis
General procedure
Abbreviations used:
tBu = tert-butyl
DAMGO = Tyr- (D-Ala) -Gly-Ψ [-C (= O) -N (CHThree)-] Phe-NH-CHTwo-CHTwoOH
DCC = dicyclohexylcarbodiimide
DCM = dichloromethane
DIC = diisopropylcarbodiimide
DIEA = N, N-diisopropylethylamine
DMAP = 4- (N, N-dimethylamino) -pyridine
Dhbt-OH = 3,4-dihydro-3-hydroxy-4-oxo-1
, 2,3-benzotriazine
DMF = N, N-dimethylformamide
DSIP = Delta sleep inducing peptide,
H-Trp-Ala-Gly-Gly-Asp-Ala-Ser-Gly-Glu-OH
EDT = ethanedithiol
ES-MS = electrospray mass spectrometry
Fmoc = 9-fluorenylmethyloxycarbonyl
cHex = cyclohexyl
HAA = hydroxyacetic acid
HMPA = hydroxymethylphenoxyacetic acid
HObt = 1-hydroxybenzotriazole
HPLC = high performance liquid chromatography
Ma = mandelic acid
NHS = N-hydroxy-succinimide ester
PEG-PS = polyethylene glycol fused on polystyrene
Pfp = pentafluorophenyl
SEM = standard error of the mean
TFA = trifluoroacetic acid
Z= Benzyloxycarbonyl
Equipment and synthesis strategy
Peptides have suitable general protection for N-α-amino protecting groups and side chain functional groups.
Using 9-fluorenylmethyloxycarbonyl (Fmoc) as a protecting group,
-Like synthesis in polyethylene containers with polypropylene filters for
(Dryland, A. and Sheppard, RC (1986) J. Chem. Soc., Perkin Trans.
. 1, 125-137).
Solvent y) was replaced with a strong cation exchange resin (Lewatit S 100 MB / H strong acid, Bayer AGLeverkusen,
Germany) and yellow if free amine is present (Dhb
3,4-dihydro-3-hydroxy-4-oxo-1 without producing t-O-anion)
Before use by addition of 2,2,3-benzotriazine (Dhbt-OH)
Analyze about
Germany) was used directly without purification.
Amino acids and dipeptides
Fmoc-protected amino acids were purchased from MilliGen (UK) in appropriate side chain protected form
. Otherwise, the protected amino acid (H-Glu (OtBu) -0tBu; H-Glu (cHex) -OH;Z-
Glu (OtBu) -OH) and the dipeptides Fmoc-Phe-Gly-OH and H-Phe-Leu-OH were obtained from Bachem (Swi
tzerland).
Coupling reagent en (Germany), distill before action, dicyclohexylka
Purchased and purified by distillation.
Linker
Linker (4-hydroxymethylphenoxy) acetic acid (HMPA), Novabiochem, Swi
tzerland; hydroxyacetic acid, (S)-(+)-mandelic acid 99% purity, Aldrich, G
ermany and (R)-(-)-mandelic acid 98.5% purity, M & R, England
Or preformed 1-hydroxybenzotriazole (HOb) formed by DIC
t) was linked to the N-terminus of pre-sequence Z.
Solid support
Fmoc-peptide synthesized at a concentration of 0.05 M or higher
Different types of solid supports using Fmoc protected activated amino acids in DMF
Synthesized above: 1) Polyethylene glycol fused onto polystyrene; Nova
Syn TG resin, 0.29 mmol / g, Novabiochem, Switzerland); 2) NovaSyn K125 (sa
Kieselguhr-supported polydimethylene functionalized with lucosine methyl ester 0.11 mmol / g
Ruacrylamide resin; Novabiochem, Switzerland).
Catalysts and other reagents
Diisopropylethylamine (DIEA) was purchased from Aldrich, Germany and
Diamines were purchased from Fluka and purchased from piperidine and piperidine.
(N, N-dimethylamino) pyridine (DMAP) was purchased from Fluka, Switzerland.
In the coupling reaction for symmetrical anhydrides
t, purchased from Germany. 3,4-dihydro-3-hydroxy-4-oxo-1
, 2,3-benzotriazine (Dhbt-OH) and 1-hydroxybenzotriazole
Le (HObt) was obtained from Fluka, Switzerland. Fmoc NHS from Aldrich, Germany
Purchased.
Yeast
Carboxypeptidase A (EC 3.4.17.1) type I from bovine pancreas, pig kidney
Leucine aminopeptidase (EC. 3.4.11.1) type III-CP from horse serum
Butyrylcholinesterase (EC 3.1.1.8), α-chymotri from bovine pancreas
Pepsin (EC 4.4.21.1) and pepsin A from porcine gastric mucosal bovine pancreas (EC 3.4).
. 23.1) was obtained from Sigma, UK.
Coupling procedure
D, wherein the first amino acid is formed from a suitable N-α-protected amino acid
Ligation as symmetric anhydrides in MF and DIC or DCC. The following amino acids in DMF
Preformed HOb made from the appropriate N-α-protected amino acid and HObt by DIC
Linked as t-ester. Acylation is used to prevent Fmoc deprotection during testing.
The ninhydrin test was carried out at 30 ° C. (Latsen, BP and Holm, A., I.
nt. J. Peptide Protein Res. 43, 1994, 1-9).
Deprotection of N-α-amino protecting group
Deprotection of the Fmoc group was performed by treatment with 20% piperidine in DMF (1 × 3 and 1 × 7 minutes)
Yellow (Dhbt-O-) detected after subsequent addition of Dhbt-OH to drained DMF
Performed by washing with DMF until no more.
Acid cleavage of peptides from resins. kfurt, Germany)-with water v / v or with 95% TFA and 5% ethanedithiol v / v
It was cut from the resin by treating at room temperature for 2 hours. 95% of the filtered resin
After washing with TFA-water, the filtrate and the wash were evaporated under reduced pressure. That residue
Washed with tel and lyophilized with acetic acid-water. High-performance liquid chromatography
Analyze by chromatography (HPLC) and use electrospray ionization mass spectrometry (
ESMS).
Preformed HObt-ester
3 equivalentsN-Α-amino protected amino acid or hydroxyacetic acid or (S)-(+
) -Mandelic acid was dissolved in DMF with 3 equivalents of HObt and 3 equivalents of DIC. That
The solution was left at room temperature for 10 minutes, then added to the resin, which was added to the preactivated amino acid.
Washed with a solution of 0.2% Dhbt-OH in DMF before addition.
Preformed symmetrical anhydride
6 equivalentsNThe -α-amino protected amino acid was dissolved in DCM and cooled to 0 ° C. DCC
(3 equivalents) was added and the reaction continued for 10 minutes. The solvent is removed in vacuo and the residue in DMF
Melted into. Filter the solution and immediately add to the resin, then add 0.1 equivalent of DMAP
Was.
Evaluation of the coupling yield of the first N-α-amino protected amino acid
3-5 mg of the dried Fmoc-protected peptide-resin at room temperature for 10 minutes, 20% piperi in DMF
Treated with 5 ml of gin and the UV absorbance of the dibenzofulvene-piperidine adduct was measured at 301 nm.
Was evaluated. The yield is calculated by the elongation coefficient ε calculated based on the Fmoc-Ala-OH standard.301For
And decided.
PepSyn Peptide synthesis on K resin
Dry PepSyn K (about 500 mg) is protected with ethylenediamine and released at room temperature overnight.
Was placed. The resin was drained and washed with 10 × 15 ml DMF for 5 minutes each. After draining
The resin is washed with 10% DIEA in DMF v / v (2 × 15 ml, 15 minutes each) and finally
Add Dhbt-OH to the drained DMF until no yellow color can be detected.
washed. Dissolve 3 equivalents of HMPA, 3 equivalents of HObt and 3 equivalents of DIC in 10 ml of DMF and add 10 equivalents.
Minutes, continue to activate, then add the mixture to the resin and allow the coupling
Meanwhile, continued. Drain the resin, wash with DMF (10 × 15 ml, 5 minutes each), and
Acylation was checked by the ninhydrin test. Preformed first amino acid
Coupling as a symmetrical anhydride (see above) and the coupling
The yield was evaluated as described above. In all cases, it was greater than 70%. Next, synthesis,
Continued "batch-like".
PepSyn Continuous batch-like peptide synthesis on K
The first amino acid-bound resin (about 500 mg) is converted to polypropylene for filtration.
Place in a polyethylene container with a filter and remove the Fmoc group as described above.
Protected. The remaining nets that follow that sequence
Acid was added to a preformed Fmoc protected in DMF (5 ml) prepared as described above,
Coupling was accordingly performed as a side chain protected HObt ester (3 equivalents). That mosquito
Pulling was continued for 2 hours unless otherwise indicated. Then wash the excess reagent with DMF (1
(2 min, flow rate 1 ml / min). All acylations were performed at 80 ° C
Inspection was performed by the drin test. After completion of the synthesis, the peptide-resin was added to DMF (10 min,
Speed 1 ml / min), DCM (5 × 5 ml, 1 minute each), and finally diethyl ether (5 × 5 ml).
ml, 1 minute each) and dried in vacuo.
PEG -Batch-like peptide synthesis on PS
NovaSyn TG resin (250 mg, 0.27-0.29 mmol / g) is filtered through a polypropylene filter for filtration.
It was placed in a polyethylene container equipped with a filter. Swell the resin in DMF (5ml)
And treated with 20% piperidine in DMF to determine the presence of unprotonated amino groups on the resin.
Secured. After draining the resin and adding Dhbt-OH to the drained DMF,
Washed with DMF until no yellow color could be detected. Reserve HMPA (3 equivalents) as described above.
Coupled as the formed HObt-ester, and the coupling was allowed to proceed for 24 hours.
Continued. Drain the resin, wash with DMF (5 × 5 ml, 5 minutes each), and rehydrate
Was examined by the ninhydrin test. Preform the first amino acid as described above
The resulting symmetrical anhydride was coupled. Of the first Fmoc-protected amino acid
The coupling yield was evaluated as described above. It exceeded 60% in all cases. So
Subsequent amino acids according to the sequence of Fmoc-protected pre-formed and
The HObt ester (3 equivalents) with side chain protection according to was coupled. That mosquito
Pulling was continued for 2 hours unless otherwise indicated. Remove the resin from excess reagent
To remove, drain and wash with DMF (5 × 5 ml, 5 minutes each). All reeds
The hydration was checked by the ninhydrin test performed at 80 ° C. After completing the synthesis,
Peptide-resin was combined with DMF (3 x 5 ml, 5 min each), DCM (3 x 5 ml, 1 min each), and
Afterwards it was washed with diethyl ether (3 × 5 ml, 1 minute each) and dried under vacuum.
HPLC conditions
MERCK HITACHI L-4000 running isocratic HPLC analysis with LC-6A pump, 215 nm
From UV detector and Rheodyne 7125 injection valve with 2, 20, or 100 μl loop
Made with the Shimadzu system. The column used for isocratic analysis was Spherisorb
ODS-2 (100 × 3 mm; 5-μm particles). HPLC analysis using the gradient is MERCK
HITACHI L-6200 Intelligent Pump, MERCK HITACHI L-40 Operating at 215nm
This was performed with a Rheodyne 7125 injection valve with a 00 UV detector and a 20 μl loop. Use
Column is RescorceTM RPC was 1 ml.
Buffer A is 0.1% by volume TFA in water, Buffer B is 90% by volume acetonitrile, 9.
9% by volume water and 0.1% by volume TFA. These buffers are used for peptide analysis.
Pumped through the column at a flow rate of 1.3-1.5 ml / min using the following gradient: Yeast
0% -100% B linear slope (30 minutes), 2.40-100% B linear slope for elementary studies
Distribution (15 minutes), linear gradient of 3.10-40% B (15 minutes) or linear gradient of 4.0-50% B
Delivery (15 minutes). The mobile phase used for isocratic analysis is described in the individual experiment description.
Will be affected.
Mass spectrometry
Mass spectra were obtained using an electrospray (ESI) probe (ES-MS).
Obtained on an innigan Mat LCQ instrument.
Peptide synthesis of individual peptides
1. H-Tyr-Gly-Gly- Phe-Leu-Glu 6 -OH the peptide synthesis NovaSyn TentaGel
Dry NovaSyn TG resin (0.29 mmol / g, 250 mg) polypropylene for filtration
Place in pre-aligned Glu in polyethylene container with filter6Until you finish
Batch-like peptide synthesis on PEG-PS ".
Subsequent amino acids forming nkephalin were pre-formed in DMF (5 ml) made by DIC.
The resulting Fmoc-protected, optionally side-chain protected HObt ester coupled
I did. Prior to each of the last five couplings, the progress of the coupling reaction
To follow the disappearance of the yellow color with the line, the resin was added to a solution of Dhbt-OH (80 mg in 25 ml).
Washed with). When the yellow is no longer visible, wash the resin with DMF (5 ×
(5 ml, 5 min each). The acylation is then performed as described above.
Were tested by the ninhydrin test performed at 80 ° C. After finishing the synthesis,
Peptide-resin was added to DMF (3 × 5 ml, 1 minute each), DCM (3 × 5 ml, 1 minute each), diethyl
Washed with ether (3 × 5 ml, 1 minute each) and dried in vacuo.
The peptide was cleaved from the resin as described above and lyophilized from ethyl acetate. So
Of the crude lyophilized product was analyzed by HPLC, which averaged without deletion and Fmoc-protected sequences.
Was found to be one. Its purity was found to be greater than 90%,
Was confirmed by ES-MS. Yield: 76%.
2. Synthesis of H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-HAA-Glu 6 -OH on PepSyn K resin
Dry PepSyn K (approximately 500 mg, 0.1 mol / g) is passed through a polypropylene filter for filtration.
Place in a polyethylene container equipped with a filter and treat with ethylenediamine as described above.
I understood. The first 6 glutamate units forming the pre-sequence were replaced with Dhbt-OH (1 equivalent).
Coupling as Fmoc-protected Pfp ester (3 equivalents) with addition. That
Acylation is
The ninhydrin test was performed at 80 ° C. as described above. Fmoc group described above
Deprotected as described. After finishing the presequence, the deprotected peptide-resin
Is converted to 6 equivalents of hydroxyacetic acid as the HObt-ester previously activated as described above.
And the coupling was continued for 24 hours. Wash excess reagent with DMF (12 min
(Flow rate 1 ml / min). Acylation is checked by the ninhydrin test.
Was. The next amino acid (leucine) according to that sequence is replaced by a previously formed pair as described above.
The reaction was continued for 2 hours. Next, remove excess reagent
It was removed by DMF washing (12 min, flow rate 1 ml / min). Remove a small amount of resin sample
Remove to check the pulling yield and evaluate it as above, which is 90%
I found something. Next, synthesis was continued by cleavage of the Fmoc group as described above.
Subsequent couplings according to that sequence are used to prevent diketopiperazine formation.
Performed as peptide coupling. Thereby, Fmoc-Gly-Phe-OH was added for 2 hours,
As a preformed HObt ester (3 equivalents) in DMF (5 ml) prepared as described above
And coupled. Next, the excess reagent was washed with DMF (12 minutes, flow rate 1 ml / min).
And the acylation was determined by the ninhydrin test performed at 80 ° C as described above.
Was inspected. Next, the Fmoc group was treated with 20% piperidine in DMF as described above.
Removed. The remaining amino acids according to the sequence were replaced with one equivalent of D in DMF (2 ml) for 2 hours.
With the addition of hbt-OH, preformed Fmoc-protection and, if necessary, side-chain protection
HObt ester (3 equivalents). The acylation is carried out as described above.
The ninhydrin test was performed as follows. The remaining amino acids according to that sequence
Was added to the Fmoc-protected Pfp ester with the addition of Dhbt-OH (1 equivalent) in DMF (2 ml)
(3 equivalents). Wash excess reagent with DMF (12 min, flow rate 1 ml /
Min) and the acylation is carried out as described above.
The ninhydrin test was performed at 80 ° C as described above. Fmoc group as described above
Deprotected. After completion of the synthesis, the peptide-resin was washed with DMF (10 min, flow rate 1 ml / min)
, DCM (3 × 5 ml, 1 minute each), diethyl ether (3 × 5 ml, 1 minute each)
, Dried under vacuum.
The peptide is cleaved from the resin as described above, and the ammonium bicarbonate (0.1 M)
And freeze-dried. The crude lyophilized product was analyzed by HPLC and found to be homogeneous.
And found that its purity exceeded 80%, and determined the identity of the peptide by ESMS.
The yield was 58%.
3. Synthesis of H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-((S)-(+)-Ma) -Glu 6 -OH on PepSyn K resin
Dry PepSyn K (about 500 mg, 0.1 mmol / g) is filtered through a polypropylene filter for filtration.
Put in a polyethylene container with a filter and treat with ethylenediamine as described above
did. Add the first 6 glutamic acids that form the presequence to Dhbt-OH (1 equivalent)
With Fmoc-protected Pfp ester (3 equivalents). That reed
Hydrolysis was checked by the ninhydrin test performed at 80 ° C. as described above. Fmoc
Deprotected as described above. After finishing the presequence, the deprotected peptide
The resin was converted to 6 equivalents of (S)-(
+)-Mandelic acid and the coupling continued for 24 hours. Excess reagent is DM
It was removed by F washing (12 min, flow rate 1 ml / min). Nylhydrinte the acylation
Inspected by strike. The next amino acid (leucine) according to that sequence is
And the reaction was continued for 2 hours.
Next, excess reagent was removed by DMF washing (12 min, flow rate 1 ml / min). Small amount of trees
The fat sample was removed to check the coupling yield and it was evaluated as described above.
Value, found to be 85%
Was issued. The synthesis was then continued by cleavage of the Fmoc group as described above.
Subsequent coupling according to that sequence will result in diketopiperazine formation to prevent diketopiperazine formation.
Performed as peptide coupling. This was prepared for 2 hours as described above.
Fmoc-Gly-Phe-OH was used as a preformed HObt ester (3 equivalents) in DMF (5 ml).
Pulled. Next, excess reagent is removed by DMF washing (12 minutes, flow rate 1 ml / min)
The acylation was tested by the ninhydrin test performed at 80 ° C as described above.
did. The Fmoc group was then removed by treatment with 20% piperidine in DMF as described above.
Was. The remaining amino acids according to the sequence were replaced with 1 equivalent of Dhbt-OH in DMF (2 ml) for 2 hours.
As a preformed Fmoc-protected HObt ester (3 equivalents) with the addition of
Pulled. The acylation was detected by the ninhydrin test performed as described above.
Inspected. The remaining amino acids according to the sequence were replaced with Dhbt-OH (1 equivalent) in DMF (2 ml).
And coupled as Fmoc-protected Pfp ester. Excessive trials
The drug was removed by a DMF wash (12 min, flow rate 1 ml / min) and the acylation was
The test was performed by the ninhydrin test performed at 0 ° C. Deprotect the Fmoc group as described above
Protected. After completion of the synthesis, the peptide-resin was washed with DMF (10 min, flow rate 1 ml / min.
), DCM (3 × 5 ml, 1 minute each), wash with diethyl ether (3 × 5 ml, 1 minute each)
, Dried in vacuo.
The peptide is cleaved from the resin as described above and ammonium bicarbonate (0.1M)
And freeze-dried. The crude freeze-dried product is analyzed by HPLC to confirm that it is homogeneous.
And found that its purity was more than 80%.
Confirmed by MS and the yield was 57%.
Prodrug H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-((R)-(-)-Ma) -Glu6-OH
3 was prepared as described above.
4. Synthesis of H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-((S)-(+)-Ma) -Lys 6 -OH on PepSyn K resin
Dry PepSyn K (about 500 mg, 0.1 mmol / g) is filtered through a polypropylene filter for filtration.
Put in a polyethylene container with a filter and treat with ethylenediamine as described above
did. The first 6 lysines forming the presequence were added with the addition of Dhbt-OH (1 equivalent).
Coupling as Fmoc-protected Pfp ester (3 equivalents). The acylation
The ninhydrin test was performed at 80 ° C. as described above. Fmoc above
Deprotected as follows. After finishing the presequence, the deprotected peptide-resin
As described above, 6 equivalents of (S)-(+)-as preactivated HObt-ester
Reaction with mandelic acid and coupling continued for 24 hours. Excess reagents are washed with DMF
(12 min, flow rate 1 ml / min). The acylation for ninhydrin test
More inspected. The next amino acid (leucine) according to the sequence is
Coupling as the symmetrical anhydride formed and the reaction continued for 2 hours. next,
Excess reagent was removed by a DMF wash (12 min, flow rate 1 ml / min). Small amount of resin sun
The pull was removed to check the coupling yield, which was evaluated as described above,
It was found to be 85%. The synthesis is then carried out by cleavage of the Fmoc group, as described above.
Continued.
Subsequent coupling according to that sequence will result in diketopiperazine formation to prevent diketopiperazine formation.
Performed as peptide coupling. This was prepared for 2 hours as described above.
Fmoc-Gly-Phe-OH was used as a preformed HObt ester (3 equivalents) in DMF (5 ml).
Pulled. Next, excess reagent is removed by DMF washing (12 minutes, flow rate 1 ml / min)
The acylation was tested by the ninhydrin test performed at 80 ° C as described above.
did. The Fmoc group is then treated with 20% piperidine in DMF as described above.
Removed. The remaining amino acids according to the sequence were converted to 1 in DMF (2 ml) for 2 hours.
The preformed Fmoc-protected HObt ester (3 eq.) With the addition of an equal amount of Dhbt-OH
Amount). The acylation was performed as described above for ninhydrin.
Inspected by testing. The remaining amino acids according to the sequence were replaced with Dhbt in DMF (2 ml).
Coupling as Fmoc-protected Pfp ester with the addition of -OH (1 equivalent)
did. Excess reagents were removed by DMF washing (12 min, flow rate 1 ml / min) to remove acylation.
The ninhydrin test was performed at 80 ° C. as described above. The Fmoc group
Deprotected as described above. After completion of the synthesis, the peptide-resin was added to DMF (10 min.
, Flow rate 1 ml / min), DCM (3 x 5 ml, 1 min each), diethyl ether (3 x 5 ml, each
(1 min each) and dried in vacuo.
The peptide is cleaved from the resin as described above and ammonium bicarbonate (0.1M)
And freeze-dried. The crude freeze-dried product is analyzed by HPLC to confirm that it is homogeneous.
And found that its purity was more than 80%.
Confirmed by MS and the yield was 57%.
Prodrug H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-((R)-(−)-Ma) -Lys6-OH on 4
Prepared as described.
5. H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-((S)-(+)-Ma)-(LysGlu) 3- OH on PepSyn K resin Synthesis of
Dry PepSyn K (about 500 mg, 0.1 mmol / g) is filtered through a polypropylene filter for filtration.
Put in a polyethylene container with a filter and treat with ethylenediamine as described above
did. The first six amino acids forming the presequence are combined with the addition of Dhbt-OH (1 equivalent).
Was coupled as Fmoc-protected Pfp ester (3 equivalents). Its acylation
Was tested by the ninhydrin test performed at 80 ° C. as described above. Fmoc group
Deprotected as described above. After finishing the presequence, the deprotected peptide
The resin was converted to 6 equivalents of (S)-(
+)-Mandelic acid and the coupling continued for 24 hours. Excess reagent is DM
It was removed by F washing (12 min, flow rate 1 ml / min). Nylhydrinte the acylation
Inspected by strike. The next amino acid (leucine) according to that sequence is
And the reaction was continued for 2 hours.
Next, excess reagent was removed by DMF washing (12 min, flow rate 1 ml / min). Small amount of trees
The fat sample was removed to check the coupling yield and it was evaluated as described above.
Value and found to be 85%. The synthesis is then followed by cleavage of the Fmoc group as described above.
Continued by
Subsequent coupling according to that sequence will result in diketopiperazine formation to prevent diketopiperazine formation.
Performed as peptide coupling. This was prepared for 2 hours as described above.
Fmoc-Gly-Phe-OH was used as a preformed HObt ester (3 equivalents) in DMF (5 ml).
Pulled. Next, excess reagent is removed by DMF washing (12 minutes, flow rate 1 ml / min)
The acylation was tested by the ninhydrin test performed at 80 ° C as described above.
did. The Fmoc group was then removed by treatment with 20% piperidine in DMF as described above.
Was. The remaining amino acids according to the sequence were replaced with 1 equivalent of Dhbt-OH in DMF (2 ml) for 2 hours.
As a preformed Fmoc-protected HObt ester (3 equivalents) with the addition of
Pulled. The acylation was detected by the ninhydrin test performed as described above.
Inspected. The remaining amino acids according to the sequence were replaced with Dhbt-OH (1 equivalent) in DMF (2 ml).
And coupled as Fmoc-protected Pfp ester. Excessive trials
The drug was removed by a DMF wash (12 min, flow rate 1 ml / min) and the acylation was
Ninhydrin test performed at 0 ° C
Was inspected. The Fmoc group was deprotected as described above. After completing the synthesis,
The peptide-resin was washed with DMF (10 min, flow rate 1 ml / min), DCM (3 × 5 ml, 1 min each), diethyl
Washed with ether (3 × 5 ml, 1 minute each) and dried in vacuo.
The peptide is cleaved from the resin as described above and ammonium bicarbonate (0.1M)
And freeze-dried. The crude freeze-dried product is analyzed by HPLC to confirm that it is homogeneous.
And found that its purity was more than 80%.
Confirmed by MS and the yield was 63%.
Prodrug H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-((R)-(-)-Ma)-(LysGlu)Three-OH about 5
And prepared as described above.
6. Synthesis of Fmoc-Phe-Leu-HAA-Glu 6 -OH at NovaSyn TentaGel
Dry NovaSyn TG resin (0.29 mmol / g, 250 mg) polypropylene for filtration
Place in pre-aligned Glu in polyethylene container with filter6Until you finish
Worked up as described under "Batch-like peptide synthesis with PEG-PS". next,
The peptide-resin was converted to 6 equivalents of hydr as the HObt-ester previously activated as described above.
Reaction with roxyacetic acid and the coupling continued for 24 hours. Excess reagent in DMF
It was removed by washing (12 min, flow rate 1 ml / min). Ninhydrintes for its acylation
Inspected by The next amino acid (leucine) according to that sequence is
Coupling as the symmetrical anhydride formed and the reaction continued for 2 hours. Next
Excess reagent was removed by DMF washing (12 min, flow rate 1 ml / min). Small amount of resin-sun
The pull was removed to check its coupling yield and it was evaluated as described above
And found it to be about 100%. The next amino acid according to the sequence is formed by DIC
As preformed Fmoc-protected HObt ester (3 equivalents) in DMF (5 ml) formed
Coupled. Last two cups
Before ringing, the resin is monitored for the disappearance of the yellow color as the coupling reaction proceeds.
For washing with a solution of Dhbt-OH (80 mg in 25 ml). Yellow is no longer visible
When the coupling is complete, wash the coupling with DMF (5 x 5 ml, 5 minutes each).
And was canceled by Next, the acylation was carried out at 80 ° C. as described above.
Inspection. After completion of the synthesis, the peptide-resin was combined with DMF (3 × 5 ml,
1 minute each), DCM (3 × 5 ml, 1 minute each), diethyl ether (3 × 5 ml, 1 minute each)
) And dried in vacuum.
The peptide is cleaved from the resin as described above, and the ammonium bicarbonate (0.1 M)
And freeze-dried. The crude lyophilized product was analyzed by HPLC and deleted and Fmoc-protected
It was found to be homogenous with no sequence. Its purity exceeds 90% and its
The identity of the peptide was confirmed by ES-MS, and the yield was 83%.
7. Peptide synthesis of Fmoc-Phe-Leu-((S)-(+)-Ma) -Glu 6 -OH on NovaSyn TentaGel Success
Dry NovaSyn TG resin (0.29 mmol / g, 250 mg) polypropylene for filtration
Place in pre-aligned Glu in polyethylene container with filter6Until you finish
Worked up as described under "Batch-like peptide synthesis with PEG-PS". next,
The peptide-resin was converted to 6 equivalents of (S
)-(+)-Mandelic acid and the coupling continued for 24 hours. excess
Reagents were removed by DMF washing (12 min, flow rate 1 ml / min). Nin the acylation
Inspection was performed by the hydrin test. The next amino acid (leucine) according to the sequence
Coupling as a preformed symmetrical anhydride as described and the reaction continued for 2 hours
I did. Excess reagent was then removed by a DMF wash (12 min, flow 1 ml / min). Small amount
Of the resin-sample was removed to check its coupling yield, and
Statement
And was found to be 90%. The next amino acid according to that sequence is DIC
Preformed Fmoc-protected HObt ester (3 equivalents) in DMF (5 ml) formed by
). Before the last two couplings, remove the resin
In order to follow the disappearance of the yellow color as the coupling reaction progressed, Dhbt-OH (80 ml in 25 ml) was used.
mg). When the yellow color is no longer visible, the coupling
The resin was stopped by washing with DMF (5 × 5 ml, 5 minutes each). Next,
Silation was checked by the ninhydrin test performed at 80 ° C. as described above. Synthesis
After completion of the procedure, the peptide-resin was combined with DMF (3 × 5 ml, 1 minute each), DCM (3 × 5 ml, each).
1 min), washed with diethyl ether (3 × 5 ml, 1 min each) and dried in vacuo
.
The peptide is cleaved from the resin as described above, and the ammonium bicarbonate (0.1 M)
And freeze-dried. The crude lyophilized product was analyzed by HPLC and deleted and Fmoc-protected
It was found to be homogenous with no sequence. Its purity must exceed 90%
The identity of the peptide was confirmed by ES-MS and the yield was 71%.
8. H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-Lys 6- OH peptide synthesis at NovaSyn TentaGel
Dry NovaSyn TG resin (0.29 mmol / g, 250 mg) polypropylene for filtration
Place in pre-aligned Glu in polyethylene container with filter6Until you finish
Batch-like peptide synthesis on PEG-PS ".
Subsequent amino acids forming nkephalin were pre-formed in DMF (5 ml) made by DIC.
Coupling as the resulting Fmoc-protected HObt ester (3 equivalents). Last
Prior to each of the five couplings, the yellow disappearance as the coupling reaction proceeds.
The resin was washed with a solution of Dhbt-OH (80 mg in 25 ml) to follow the decay. That
When the yellow is no longer visible,
The coupling was stopped by washing the resin with DMF (5 × 5 ml, 5 minutes each).
The acylation was then checked by the ninhydrin test performed at 80 ° C. as described above.
After completion of the synthesis, the peptide-resin was combined with DMF (3 × 5 ml, 1 minute each), DCM (3 × 5 ml).
l, 1 minute each), washed with diethyl ether (3 x 5 ml, 1 minute each) and dried in vacuo
I let you.
The peptide was cleaved from the resin as described above and lyophilized from acetic acid. Its cryofreeze
The dried product was analyzed by HPLC and found to be homogeneous without deletions and Fmoc protected sequences.
Was found. Its purity was found to be greater than 98% and its pep
The identity of the tide was confirmed by ES-MS. Yield: 84%.
9. H-Trp-Ala-Gly-Gly-Asp-Ala-Ser-Gly-Glu-Glu 6 -OH on NovaSyn TentaGel Peptide synthesis
Dry NovaSyn TG resin (0.29 mmol / g, 250 mg) polypropylene for filtration
Place in pre-aligned Glu in polyethylene container with filter6Until you finish
Batch-like peptide synthesis on PEG-PS "was processed as described below.
Subsequent amino acids forming the sequence were replaced with preformed Fmoc in DMF (5 ml) made by DIC.
-Coupling as protected HObt ester (3 equivalents). Last 9 cuts
Before each coupling, track the disappearance of the yellow color as the coupling reaction proceeds.
To this end, the resin was washed with a solution of Dhbt-OH (80 mg in 25 ml). The yellow peach
When it is no longer visible, wash the resin with DMF (5 x 5 ml, 5 minutes each)
Coupling was stopped. Next, acylation was performed at 80 ° C. as described above.
Inspection. After the synthesis was completed, the peptide-resin was added to DMF (3 × 5 ml).
, 1 min each), DCM (3 x 5 ml, 1 min each), diethyl ether (3 x 5 ml, 1 min each)
Min) and dried in vacuo.
The peptide is cleaved from the resin as described above and lyophilized from acetic acid.
Was. The crude lyophilized product was analyzed by HPLC, indicating that the deletion and Fmoc-protected sequences
It was found to be uniform. Its purity was found to be greater than 98%
The identity of the peptide was confirmed by ES-MS. Yield: 80%.
Ten . H-Trp-Ala-Gly-Gly-Asp-Ala-Ser-Gly-Glu- (LysGlu) on NovaSyn TentaGel 3- OH peptide synthesis
Dry NovaSyn TG resin (0.29 mmol / g, 250 mg) polypropylene for filtration
Put in a polyethylene container equipped with a filter, pre-sequence (LysGlu)ThreeFinish
Worked up as described under "Batch-like peptide synthesis on PEG-PS". D
Subsequent amino acids forming the SIP sequence were previously formed in DMF (5 ml) made by DIC.
Coupled as Fmoc-protected HObt ester (3 equivalents). Last 9 times
Before each coupling, the disappearance of yellow as the coupling reaction proceeds
For tracking, the resin was washed with a solution of Dhbt-OH (80 mg in 25 ml). That yellow
When is no longer visible, wash the resin with DMF (5 x 5 ml, 5 minutes each)
, The coupling was stopped. The acylation was then carried out at 80 ° C as described above.
Inspection was performed by the hydrin test. After completion of the synthesis, the peptide-resin was converted to DMF (3
× 5 ml, 1 minute each), DCM (3 × 5 ml, 1 minute each), diethyl ether (3 × 5 ml,
(1 min each) and dried in vacuo.
The peptide was cleaved from the resin as described above and lyophilized from acetic acid. Its cryofreeze
The dried product was analyzed by HPLC and found to be homogeneous without deletions and Fmoc protected sequences.
Was found. Its purity was found to be greater than 98% and its pep
The identity of the tide was confirmed by ES-MS. Yield: 91%.
11 . H-Trp-Ala-Gly-Gly-Asp-Ala-Ser-Gly-Glu-OH (DSIP) on NovaSyn TentaGel Peptide synthesis
Dry NovaSyn TG resin (0.29 mmol / g, 250 mg) polypropylene for filtration
Put in a polyethylene container equipped with a filter, and place the batch-like peptide on PEG-PS.
The first amino acid was previously formed as described above.
The resulting symmetrical anhydride was coupled. Of the first Fmoc-protected amino acid
The coupling yield was evaluated as described above. It exceeded 60% in all cases. DS
Subsequent amino acids forming the IP sequence were preformed in DMF (5 ml) made by DIC.
Coupling as Fmoc-protected HObt ester (3 equivalents). The last eight
Before each coupling, observe the disappearance of yellow as the coupling reaction progresses.
To mark, the resin was washed with a solution of Dhbt-OH (80 mg in 25 ml). That yellow
When it is no longer visible, wash the resin with DMF (5 x 5 ml, 5 minutes each)
More coupling was stopped. Next, acylation was performed at 80 ° C. as described above.
Inspection was performed by the drin test. After completion of the synthesis, the peptide-resin was added to DMF (3 ×
5 ml, 1 minute each), DCM (3 × 5 ml, 1 minute each), diethyl ether (3 × 5 ml,
(1 min each) and dried in vacuo.
The peptide was cleaved from the resin as described above and lyophilized from acetic acid. Its cryofreeze
The dried product was analyzed by HPLC and found to be homogeneous without deletions and Fmoc protected sequences.
Was found. Its purity was found to be greater than 98% and its pep
The identity of the tide was confirmed by ES-MS. Yield: 78%.
General synthesis
12 . Synthesis of Fmoc-Phe-Phe-Leu-OH:
Dissolve 1.0 g (3.6 mmol) of H-Phe-Leu-OH in 25 ml of 10% sodium carbonate w / v,
25 ml of dioxane was added. To this mixture, 1.24 g dissolved in 10 ml of dioxane
(3.68 mmol) FmocNHS was added dropwise.
Was. The resulting mixture was stirred overnight at room temperature. Evaporation by vacuum
The oxane was removed and the resulting basic aqueous solution was extracted three times with ether (5 ml each).
). The pH was adjusted to 2 by adding HCl (1M) and the aqueous phase was extracted three times with vinegar.
Extracted with ethyl acid (20 ml each). The combined ethyl acetate phase with water three times,
Washed (10 ml each) and evaporated to dryness. Petroleum residue
Crystallized by adding rheum ether. Yield: 1.45 g (86%), Mp. Fifteen
3-158; MS calculated 500.59, observed MH +: 501.3.
13 . Synthesis of Z-Glu (OtBu) -Glu (OtBu) -OtBu:
1.14 g (3.38 mmol)Z-Glu (OtBu) -OH, 0.457g HOBt (3.38mmol) and 520μ
of DIC (3.38 mmol) in 10 ml of THF, pre-activate for 10 minutes and add 10 ml of
A solution of 1.0 g (3.38 mmol) of H-Glu (OtBu) -OtBu, HCl in THF was added. The mixture
Was stirred at room temperature overnight. The solvent was removed by evaporation under vacuum
The residue was dissolved in DCM (10 ml) and 3 times with 10% aqueous acetic acid v / v (10 ml each).
3% with 10% aqueous sodium bicarbonate (10 ml each) and finally twice with water (each
10 ml). The organic phase is dried over sodium sulfate, filtered, and dried.
It was vaporized. The residue colorless oil was used directly without further purification.
14 . Synthesis of Z-Glu-Glu-OH:
The oil from 13 was dissolved in 20 ml of 50% TFA-DCM v / v and stirred at room temperature for 2 hours
. Evaporate the solution to dryness and remove the residue with petroleum ether.
Crystallized from Yield 1.2 g (86.5%). Mp. 174-176 ° C; MS: calculated 410.4, observed
MH + 411.0.
Hydrolysis in enzyme solution test
Peptide-prodrug (XLZ) and corresponding peptide (X-OH)
The solution is studied at 37 ° C. in 0.05 M phosphate buffer. Its loose
Impulse solution is leucine aminopeptidase (25u / ml) at pH 7.4 or carboxy at pH 7.4.
Contains peptidase A (25 u / ml). The degradation of each peptide or peptide
Aliquots from prodrug stock solutions (approximately 10-7~Ten-8mol) to the test solution
To give a total volume of about 5 ml of the reaction mixture, which is maintained in a 37 ° C. water bath.
I do. At appropriate time intervals, take 50 pl of sample, without precipitating the protein
And analyzed by reverse phase HPLC as described above. Peptide prodrug (XLZ)
And the first order rate constant for the degradation of the corresponding peptide (X-OH) is given by the formula t1/2
= (Ln2) / (Kobs) using the concentration of residual derivative versus time (HPLC peak
Height), determined from the slope of the logarithmic linear plot (ie, Kobs). Prodora
The ratio of the half-life of the peptide to the corresponding peptide is given by the formula: ratio = (t1/2(Prodrug))
/ (T1/2(X-OH)).
Speed measurement
Hydrolysis in buffer
The degradation of some peptide prodrugs was reduced at a total buffer concentration of 0.1-0.05M.
It was studied in acid or carbonate buffer. To maintain a constant ionic strength (μ) of 0.5
For this, a calculated amount of potassium chloride was added to the buffer unless otherwise indicated. That
The temperature was maintained at 37 ° C during the degradation study and the pH was adjusted to hydrochloric acid (4M) or sodium hydroxide.
Adjusted by adding a solution (2M). Hydrolysis experiments were performed at pH 2, 7.4 and 11.
Was.
The rate of degradation was determined by using reverse phase HPLC. For isocratic separation
The mobile phase system was 20% acetonitrile, 79.9% water, 0.1% trifluorovinegar
Acid or 10% acetonitrile, 89.9% water, 0.1% trifluoroacetic acid. Straight line
When using a gradient (40-100% B in 30 minutes), buffer A is 0.1% TFA v / v in water.
Yes, buffer
Liquid B was 90% acetonitrile 9.9% water 0.1% TFA v / v.
Hydrolysis in enzyme solution
Degradation of peptides and peptide prodrugs at pH 7.4 with leucine aminopeptidic
Carboxypeptidase A (25u / ml) at pH 7.4 at 25 u / ml, pH 7.4
α-chymotrypsin (25 u / ml), pepsin A (25 u / ml) at pH 2.0, or pH 7.4
With butyrylcholinesterase (2 concentrations: 25 and 50 u / ml)
The study was carried out at 37 ° C. in a phosphate buffer. The degradation is a peptide or peptide prodrug
Aliquots from the stock solution (about 10-7~Ten-8mol) to the test solution
Begin by providing a 5 ml volume of the reaction mixture, which is maintained in a 37 ° C. water bath
And, at appropriate intervals, take approximately 50 μl of the sample and remove any
However, analysis was performed by reversed-phase HPLC as described above. The first-order rate constant for the decomposition is
Equation t1/2= (Ln2) / (Kobs) using the concentration of residual derivative versus time (HPLC peak
Height (peak height) versus the slope (ie, Kobs) of a linear logarithmic plot. Pieces
Various assay conditions are shown in the following examples.
Hydrolysis in plasma solution
The degradation of peptides and peptide prodrugs was studied in 80% human plasma at 37 ° C.
Was. The degradation is achieved by aliquots (about 10-7~Ten-8mol)
Provide a total of about 5 ml of the reaction mixture in addition to the strike solution, which is maintained at 37 ° C. in a water bath.
By taking approximately 50 μl of the sample at appropriate intervals.
The sample was treated with 50 μl of a 2% (w / v) solution of zinc sulfate in methanol-water (1: 1 v / v).
The reaction was stopped by removing the protein from the sample by treatment with 1 l. At 13000 rpm
After centrifugation for 3 minutes, 20 μl of the clear supernatant was analyzed by reverse phase HPLC as described above.
. The first order rate constant for decomposition is given by the equation t1/2= Time using (ln2) / (Kobs)
Concentration of residual derivative with respect to
Determined from the slope of the logarithmic linear plot (ie, Kobs) versus degree (the height of the HPLC peak).
Specified. The individual assay conditions are shown in the following examples.
H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu- (Glu)6-OH:
Hydrolysis in buffer
H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu- (Glu)6-OH (about 5 × 10-6Decomposition of M)
Were studied in different aqueous buffers (0.1 M). Next, pH = 2, pH = 7.4 and pH = 11
Was disassembled. The peptide is found to be stable at the above pH values
Which caused only about 5% of the peptide to be degraded over 24 hours.
Hydrolysis in leucine aminopeptidase
0.05 M phosphate buffer (pH = 7.4) containing leucine aminopeptidase (25 u / ml)
H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu- (Glu) in6-OH (about 10-FiveStudy the decomposition of M) as described above
did. The first-order rate constant was determined as described above, and 5.2 × 10-3min-1Found to be
Was done. Its half-life was calculated to be 133 minutes.
Hydrolysis in carboxypeptidase A
H-Tyr- in 0.05 M phosphate buffer containing carboxypeptidase A (25 u / ml)
Gly-Gly-Phe-Leu- (Glu)6-OH (about 10-FiveThe degradation of M) was studied as described above. That pe
The peptide was characterized as stable. About 15% of that peptide is at 24:00
Decomposed over time.
H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu- (Lys)6-OH
Hydrolysis in leucine aminopeptidase
H-Tyr- in 0.05 M phosphate buffer containing leucine aminopeptidase (25 u / ml)
Gly-Gly-Phe-Leu- (Lys)6-OH (about 10-FiveStudy the degradation of M) as described above
did. The first order rate constant was determined as described above, and 3.6 × 10-3min-1Found to be
Was done. The half-life was calculated to be 191 minutes.
Hydrolysis in pepsin A
H-Tyr-Gly-G in 0.05 M phosphate buffer (pH = 2.0) containing pepsin A (25 u / ml)
ly-Phe-Leu- (Lys)6-OH (about 10-FiveThe degradation of M) was studied as described above.
The first order rate constant was determined as described above and 1.2 × 10-3min-1It was found that.
The half-life was calculated to be 580 minutes.
Fmoc-Phe-Leu-((S)-(+)-mandelic acid)-(Glu)6-OH:
Hydrolysis in butyrylcholinesterase
The peptide prodrug Fmoc-Phe-Leu-((S)-(+)-mandelic acid)-(Glu)6-OH (about 10- Five
The hydrolysis of the ester bond formed by the mandelic acid in M) is carried out as described above.
In a 0.05M phosphate buffer (pH = 7.4) containing tyrylcholinesterase (50u / ml)
Researched. The half-life is calculated as described in the general procedure t1/2= Evaluated as 212 minutes
Was. Based on the recovery of Fmoc-Phe-Leu-OH, its half-life is t1/2= 164 minutes
Was evaluated. The difference between those values is probably due to the renewal of Fmoc-Phe-Leu-OH in urethane.
The binding at the Fmoc protecting group due to the degradation.
Fmoc-Phe-Leu- (hydroxyacetic acid)-(Glu)6-OH:
Hydrolysis in butyrylcholinesterase
Peptide prodrug Fmoc-Phe-Leu- (hydroxyacetic acid)-(Glu)6-OH (about 10-FiveM)
The hydrolysis of the ester bond made by hydroxyacetic acid in
In a 0.05 M phosphate buffer (pH = 7) containing butyrylcholinesterase (50 u / ml).
.4) studied in Based on the recovery of Fmoc-Phe-Leu-OH, its half-life is t1/2= 144 minutes
Was evaluated.
Fmoc-Phe-Leu-OH:
Hydrolysis in butyrylcholinesterase
0.05 M phosphate buffer (pH = 7.4) containing butyrylcholinesterase (50 u / ml)
Fmoc-Phe-Leu-OH (about 5 × 10-FiveThe degradation of M) was studied as described above.
. Half-life is t1/2= 25h.
H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-((S)-(+)-mandelic acid)-(Glu)6-OH:
Hydrolysis in buffer
H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-((S)-(+)-mandelic acid)-(Glu)6-OH (1 × 10-FiveM)
The gradation was studied in different aqueous buffers (0.1 M) as described above. Its decomposition
Was carried out at pH = 2, pH = 7.4 and pH = 11. Makes the peptide stable at the above pH values
Characterized that there is. This allows less than 5% of the peptide to be spread over 24 hours.
Was disassembled.
Hydrolysis in leucine aminopeptidase
0.05 M phosphate buffer (pH = 7.4) containing leucine aminopeptidase (25 u / ml)
H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-((S)-(+)-mandelic acid)-(Glu)6-OH (1 × 10-FiveM)
Was studied as described above. Determine the first order rate constant as described above.
However, its half-life was calculated to be 93 minutes.
Hydrolysis in carboxypeptidase A
0.05 M phosphate buffer (pH = 7.4) containing carboxypeptidase A (25 u / ml)
H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-((S)-(+)-mandelic acid)-(Glu)6-OH (1 × 10-FiveM)
The degradation was studied as described above. Determine the first order rate constant as described above,
Its half-life was determined to be 10.3 minutes.
Hydrolysis in butyrylcholinesterase
Peptide prodrug H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-((S)-(+)-mandelic acid)-(Glu)6
-OH (1.75 × 10-FiveM) made by mandelic acid in
The hydrolysis of the chill bond was carried out using butyrylcholinesterase (50 u / ml) as described above.
The study was carried out in 0.05M phosphate buffer (pH = 7.4) containing 0.05M phosphate buffer. Its half-life is t1/2= 50.2 minutes
It was calculated to be.
H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu- (hydroxyacetic acid)-(Glu)6-OH:
Hydrolysis in buffer
H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu- (hydroxyacetic acid)-(Glu)6-OH (1 × 10-FiveDecomposition of M)
The studies were performed in different aqueous buffers as described. The degradation is pH = 2, pH = 7.4 and pH
= 11. The peptide is characterized as stable at the above pH values
Was. This resulted in less than 5% of the peptide being degraded in 24 hours.
Hydrolysis in leucine aminopeptidase
0.05 M phosphate buffer (pH = 7.4) containing leucine aminopeptidase (25 u / ml)
H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu- (hydroxyacetic acid)-(Glu)6-OH (1 × 10-FiveM) deg
The gradation was studied as described above. The first-order rate constant is determined as described above.
The half-life was calculated to be 16.1 minutes.
Hydrolysis in carboxypeptidase A
0.05 M phosphate buffer (pH = 7.4) containing carboxypeptidase A (25 u / ml)
H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu- (hydroxyacetic acid)-(Glu)6-OH (1 × 10-FiveM) Degra
The dation was studied as described above. Characterize that the peptide is stable
It was This resulted in less than 13% of the peptide being degraded in 24 hours.
Hydrolysis in butyrylcholinesterase
Peptide prodrug H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu- (hydroxyacetic acid)-(Glu)6-OH (1
.75 × 10-FiveHydrolysis of the ester bond formed by hydroxyacetic acid in M)
Containing butyrylcholinesterase (25 u / ml or 50 u / ml) as described above.
05M phosphate buffer (pH =
7.4) was studied in. Its half-life is determined by using 25u butyrylcholinesterase to1 / Two
= 119.3 minutes and using 50 u / ml t1/2= 86.6 minutes.
Hydrolysis in human plasma
Peptide prodrug H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu- (hydroxyacetic acid)-(Glu)6-OH
Decomposition was performed at 37 ° C for peptide (7 x 10-FiveM) 1 ml of 0.05M phosphate buffer to 4 ml of human
In addition to plasma, they were processed as described above. The first order rate constant is determined as described above and
Has a half-life of t1/2= 19.2 minutes.
Z-Glu-Glu-OH:
Hydrolysis in carboxypeptidase A
0.05 M phosphate buffer (pH = 7.4) containing carboxypeptidase A (25 u / ml)
InZ-Glu-Glu-OH (1 × 10-FiveM) study the degradation as described above
Was. The peptide was characterized as stable for 24 hours.
H-Trp-Ala-Gly-Gly-Asp-Ala-Ser-Gly-Glu- (Lys-Glu)Three-OH
Hydrolysis in carboxypeptidase A
0.05 M phosphate buffer (pH = 7.4) containing carboxypeptidase A (25 u / ml)
H-Trp-Ala-Gly-Gly-Asp-Ala-Ser-Gly-Glu- (Lys-Glu) inThree-OH (about 10-FiveM) deg
The gradation was studied as described above. The first-order rate constant is determined as described above.
The half-life was calculated to be 396 minutes.
Hydrolysis in leucine aminopeptidase
0.05M phosphate buffer (pH = 7.4) containing leucine aminopeptidase (25u / ml)
H-Trp-Ala-Gly-Gly-Asp-Ala-Ser-Gly-Glu- (Lys-Glu) inThree-OH (about 10-FiveM) deg
The gradation was studied as described above. The first-order rate constant is determined as described above.
With a half-life of 145 minutes
Calculated.
Hydrolysis in α-chymotrypsin
HT in 0.05 M phosphate buffer (pH = 7.4) containing α-chymotrypsin (25 u / ml)
rp-Ala-Gly-Gly-Asp-Ala-Ser-Gly-Glu- (Lys-Glu)Three-OH (about 10-FiveM) Degradation
Was studied as described above. The first-order rate constant is determined as described above, and its half-life is
Calculated to be 613 minutes.
Hydrolysis in pepsin A
H-Trp-Ala in 0.05 M phosphate buffer (pH = 2.0) containing pepsin A (25 u / ml)
-Gly-Gly-Asp-Ala-Ser-Gly-Glu- (Lys-Glu)Three-OH (about 10-FiveM)
The study was performed as described above. The peptide was characterized as stable.
H-Trp-Ala-Gly-Gly-Asp-Ala-Ser-Gly-Glu- (Glu)6-OH
Hydrolysis in α-chymotrypsin
HT in 0.05 M phosphate buffer (pH = 7.4) containing α-chymotrypsin (25 u / ml)
rp-Ala-Gly-Gly-Asp-Ala-Ser-Gly-Glu- (Glu)6-OH (about 10-FiveM) Degradation
Was studied as described above. The first-order rate constant is determined as described above and its half-life is 52
Calculated to be 3 minutes.
H-Trp-Ala-Gly-Gly-Asp-Ala-Ser-Gly-Glu-OH
Hydrolysis in leucine aminopeptidase
0.05 M phosphate buffer (pH = 7.4) containing leucine aminopeptidase (25 u / ml)
) In H-Trp-Ala-Gly-Gly-Asp-Ala-Ser-Gly-Glu-OH (about 10-FiveM) Degradation
Were studied as described above. Its half-life was calculated to be less than 20 minutes.
In vitro research
μ-opioid receptor activity-1
Pro-drug of μ-opioid receptor in bovine brain
The affinity was determined by Kristensen et al. (1994) [K. Kristensen, C.E. B. Cristensen, L
. L. Christrup, and L. C. NieLsen (1994). The mu1, MuTwo, Delta, kappa opio
id receptor binding profiles of methadone stereoisomers and morphine. Li
fe Sci. 56, PL45-PL50.]. The prodrug
Was determined in freshly made solution and in the dependent solution for 20 hours at room temperature.
The experimental data is summarized in Table 1.
Table 1. Inhibition of 3H-DAMGO (2nM) μ-opioid receptor activity-2
Affinity of prodrug of the present invention as μ-opioid receptor agonist
Nity, Kramer et al. (1997) [T. H. Kramer, H .; B
artosz-Bechowski, p. Davis, V .; J. Hruby, and F. Porreca (1997). Extraordi
nary potency of a novel delta opioid receptor agonist is due in part to
increased efficacy. Life Sci. 61: 2, 129-135. ] The isolated
It was determined using a mouse in vitro vas deferens model. New activity of the prodrug
Determined in well made solution and in stored solution for 48 hours at room temperature. The experimental data
Are summarized in Tables 2 and 3.
Table 2. Vas deferens activity Reduction rate (%) at 100 nM: a: <25%; aa: <50%; aaa: <75%
Table 3. Vas deferens activity
In vivo research
Analgesic activity
Attempts to determine in vivo activity in mice have been described by Swedberg (1994) [M. D. Swed
berg (1994). The mouse grid-shock analgesia test: pharmacological charact
erization of latency to vocalization threshold as an index of antinocice
ption. J. pharmacol. Exp. Ther. 269: 3, 1021-1028. ] Described by
This was performed using a lid-shock model. Table 4 summarizes the experimental results.
Table 4. Mouse analgesic activity
NT: Not measured. NA: No activity. WA: weak activity at 20mg / kg
Conclusion
Native enkephalin has a half-life of 6.0 minutes in 80% human plasma,
With a half-life of 10.0 minutes in peptidase (20 u / ml) and carboxypeptidase (
(GT / Rasmussen and H. Bundgaard, I.
nt. J. Pharm., 79, ppll3-122 (1991)).
Provides greater protection of the peptide sequence as compared to This was obtained about DSIP
The results are further corroborated; native DSIP is leucine aminopeptidase (25u
/ Ml) with a half-life of less than 20 minutes in DSIP- (LysGlu)Three-OH is 1 under the same conditions
Decomposes with a half-life of 45 minutes. Generally, α-chymotrypsin or carboxypeptida
The half-life of pre-sequence-containing DSIP molecules in a solution containing
I have ordered. Native DSIP has not been tested under these conditions, but
Has been fully verified to be rapidly degraded in plasma and tissue extracts
(HL Lee, “Peptide and Protein Drug Delivery”, Marcel Dekker
Inc. Since 1991, Chapter 9), the corresponding half-life for presequence-containing DSIP molecules is
Much more than the value obtained
Must be expected to be low. In addition, all tested peptides were butyryl
It was cleaved by cholinesterase and showed rapid bioreversibility.
In vitro tests conclude that presequencing has a significant effect on biological activity
It can be attached. The results provided in Tables 1, 2 and 3 show the prodrugs of the present invention.
Is more sensitive to μ-opioid receptors than native Leu-enkephalin
Clearly show that affinity is decreasing. This requires
To exert its activity, in this case, to bind to the μ-opioid receptor.
Prodrugs, for example, release native pharmaceutically active peptides
Must be hydrolyzed by plasma enzymes such as butyrylcholinesterase
No.
The difference between the freshly prepared solution and the solution kept at room temperature for 20 or 48 hours is twofold.
The solution containing the prodrug of the invention may be 20 or 48
It is hydrolyzed to some extent when stored for a time, thereby producing native Leu-ene
Caffeine may be released. However, as shown by speed measurements,
The light prodrug is stable over the entire pH range. The most noticeable effect on neglect
Is the pre-array (Glu)6Is observed when applying. This makes it more plausible
The explanation is (Glu)6Significantly lower water solubility of the contained prodrug. Low solution speed
It is extremely possible that only the prodrug fraction is soluble in the freshly prepared solution
Is high. However, when left in solution for 20 or 40 hours, the compound slowly
Dissolves, thereby increasing the amount of active available in the assay
Will do.
Studies of microanaesthetic activity in vivo conclude that presequences and linkers are important
Can be opened. Clearly, the (S) d of mandelic acid
Positive presequence (Lys) combined with an enantiomer6Showed the required effect
Is the pre-sequence (Lys) in combination with the (R) enantiomer of mandelic acid6Including d
Nkephalin did not show any activity. Furthermore, electron neutral pre-sequence (LysGlu)Three
Is a combination with (R) or (S) mandelic acid
Despite the fit, they did not show the required effect. In conclusion, the linker and
The combination with the pre-sequence may be such that the prodrug of the present invention is
Important in the ability to cross the barrier, the present invention
Hope to transport prodrugs to the required area by selecting appropriate combinations
spread.
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L
U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF
,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,
SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S
D,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG
,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT
,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,
CA,CH,CN,CU,CZ,CZ,DE,DE,D
K,DK,EE,ES,FI,FI,GB,GE,GH
,HU,ID,IL,IS,JP,KE,KG,KP,
KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,L
V,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ
,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,
SK,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,UA,U
G,US,UZ,VN,YU,ZW────────────────────────────────────────────────── ───
Continuation of front page
(81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE,
DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, L
U, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF)
, CG, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE,
SN, TD, TG), AP (GH, KE, LS, MW, S
D, SZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG)
, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL, AM, AT
, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY,
CA, CH, CN, CU, CZ, CZ, DE, DE, D
K, DK, EE, ES, FI, FI, GB, GE, GH
, HU, ID, IL, IS, JP, KE, KG, KP,
KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, L
V, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ
, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI,
SK, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, U
G, US, UZ, VN, YU, ZW