KR20080109092A

KR20080109092A - Ｈｇｌｐ-1, 엑센딘-4 및 이들 유사체의 약학 조성물

Info

Publication number: KR20080109092A
Application number: KR1020087027781A
Authority: KR
Inventors: 롤란드 셰리프-셰이크; 젱 신 동; 마에스트레 마리아 돌로레스 토발리나; 호세-안토니오 코르데로-리골; 프레데릭 라콤베
Original assignee: 소시에떼 더 콘세이유 더 레세르세 에 다플리까띠옹 시엔띠피끄, 에스.아.에스.
Priority date: 2006-04-13
Filing date: 2007-04-13
Publication date: 2008-12-16
Also published as: EP2015769A4; KR101089111B1; AU2007238574A1; JP2009533460A; US20100087365A1; WO2007120899A3; MX2008013168A; RU2008144696A; RU2419452C2; NZ571862A; WO2007120899A2; CN101466394A; CA2648440A1; EP2015769A2; BRPI0710651A2; AU2007238574B2; IL194638A0

Abstract

본 발명은 hGLP-1(7-36)-NH₂와 그 유사체 및 유도체, hGLP-1(7-37)-OH와 그 유사체 및 유도체, 및/또는 엑센딘(exendin)-4와 그 유사체 및 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 펩타이드 화합물, 아연 및 용매의, 투명 용액, 또는 수계 혼합물, 현탁액 또는 반고형 약학 조성물을 포함하며, 상기 펩타이드 화합물의 95% 이상이 상기 용매에 용해되어 있는, 약학 조성물에 관한 것이다.

Description

ＨＧＬＰ-1, 엑센딘-4 및 이들 유사체의 약학 조성물{PHARMACEUTICAL COMPOSITIONS OF HGLP-1, EXENDIN-4 AND ANALOGS THEREOF}

본 출원은 2006년 4월 13일자 미국 가출원 60/791,701에 대한 우선권을 주장한다.

본 발명은 인간 글루카곤계 펩타이드-1 또는 엑센딘-4(exendin-4) 및/또는 hGLP-1 또는 엑센딘-4의 유사체 및 유도체를 포함하는 약학 조성물, 및 인간에게서 선택 질병 및/또는 상태를 치료하기 위한 상기 약학 조성물의 사용 방법에 관한 것이다.

천연 또는 인간 합성 GLP-1 및 그 유도체는 대사적으로 불안정하며, 생체내 혈장 반감기는 1 내지 2분에 불과하다. 또한, 생체내로 투여되면 신속하게 분해된다. 이러한 대사적 불안정성은 치료제 GLP-1의 한계이다. 그래서, 지속적인 방출 프로파일을 제공하는 특이적인 약학 조성물이 필요한 실정이다.

본 발명의 과제는 투여한 즉시 주사 부위에 디포트(depot)를 형성하여, 장기간 생물학적 활성을 유지할 수 있는 제형을 제작 및 제공하는 것이다.

나아가, 상기 디포트로부터 수득되는 PK 프로파일은 펩타이드의 좁은 치료 범위를 고려하여, 가능한 기복이 없어야 한다.

본 발명은 1일 내지 1주일 이상의 방출을 제공하는 약학 조성물을 포함한다.

본 발명의 약학 조성물은 투명한 용액, 용액의 수성 현탁물, 또는 수성 혼합 현탁물, 또는 반고형물일 수 있다.

글루카곤계 펩타이드-1(7-36) 아마이드(GLP-1(7-36)-NH₂)는 글루카곤 전구체인 프리프로글루카곤의 조직 특이적인 번역 후 처리 과정에 의해 장의 L-세포에서 합성되며(Varndell, J.M., et al., J. Histochem Cytochem, 1985:33:1080-6), 음식물 섭취에 반응하여 순환계로 분비된다. GLP-1의 혈장 농도는 공복시 약 15 pmol/L에서 식후 최고 농도 40 pmol/L로 상승한다. 혈장 글루코스 농도의 증가에 있어, 혈장 인슐린의 증가는 글루코스가 정맥내 보다는 경구로 투여되었을 때 약 3배 더 높은 것으로 나타났다(Kreymann, B., et al., Lancet 1987:2, 1300-4). 이러한 음식물에 의한 인슐린 분비 강화는, 인크레틴 효과(incretin effect)로 알려져 있으며, 원래 체액에서 이루어지며, GLP-1은 현재 인간에게 가장 강력한 생리학적 인크레틴인 것으로 생각되고 있다. 이러한 인슐린 분비 효과(insulinotropic effect) 이외에도, GLP-1은 글루카곤 분비를 억제하고, 위 내용물 배출을 지연시키고(Wettergren A., et al., Dig Dis Sci 1993:38:665-73), 말초의 글루코스 이용성(glucose disposal)을 강화할 수도 있다(D'Alessio, D.A. et al., J. Clin Invest 1994:93:2293-6).

1994년에, GLP-1의 1회 피하(s/c) 투약시 인슐린 비의존성 당뇨병(NIDDM) 환자에게서 식후 글루코스 농도를 완전히 정상화시킬 수 있다는 관찰에 의해, GLP-1 의 치료 가능성이 제안되었다(Gutniak, M.K., et al., Diabetes Care 1994:17:1039-44). 이러한 효과는 인슐린 분비 증가 및 글루카곤 분비 감소 이 둘 모두에 의해 매개되는 것으로 생각되었다. 나아가, GLP-1의 정맥내 주입이 NIDDM 환자에서의 식후 위 내용물 배출을 지연시키는 것으로 확인되었다(Williams, B., et al., J. Clin Endo Metab 1996:81:327-32). 설포닐유레아와는 다르게, GLP-1의 인슐린 분비 작용은 혈장 글루코스 농도에 의존한다(Holz, G.G. 4^th, et al., Nature 1993:361:362-5). 따라서, 혈장 글루코스 저농도에서 GLP-1 매개 인슐린 분비 감소는 중증 저혈당을 예방한다. 이러한 작용들의 조합은, GLP-1이 NIDDM을 치료하기 위해 현재 사용되는 다른 제제를 능가하는 독특한 잠재력의 치료 효과를 갖게 한다.

다수 연구들에서, 건강한 개체에게 제공하였을 때 GLP-1이 혈당 수준 뿐만 아니라 인슐린 및 글루카곤 농도(Orskov, C, Diabetologia 35:701-711, 1992; Holst, J.J., et al., Potential of GLP-1 in diabetes management in Glucagon III, Handbook of Experimental Pharmacology, Lefevbre PJ, Ed. Berlin, Springer Verlag, 1996, p. 311-326), 글루코스 의존적인 효과 (Kreymann, B., et al., Lancet ii: 1300-1304, 1987; Weir, G.C., et al., Diabetes 38:338-342, 1989)에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 더욱이, 당뇨병 환자(Gutniak, M., N. Engl J Med 226:1316-1322, 1992; Nathan, D.M., et al., Diabetes Care 15:270-276, 1992), 2형 당뇨병 환자에서의 혈중 글루코스 농도 정상화(Nauck, M.A., et al., Diagbetologia 36:741-744, 1993), 1형 당뇨병 환자에서의 혈당 조절 향상(Creutzfeldt, W.O., et al., Diabetes Care 19:580-586, 1996), 이의 치료제로서의 사용 가능성 증대에 유효하다.

그러나, GLP-1은 생체내 혈장 반감기(t_1/2)가 1-2분에 불과하여 대사적으로 불안정하다. 또한, 외부에서 투여한 GLP-1도 신속하게 분해된다(Deacon, C.F., et al., Diabetes 44:1126-1131, 1995). 이러한 대사적 불안정성은 천연 GLP-1의 치료 가능성에 한계가 된다.

GLP-1과 그 유사체의 치료 잠재성을 제형 개선을 통해 향상시키기 위한 많은 시도들이 이루어졌다. 예를 들면, 국제 특허 WO 01/57084는, 결정형의 GLP-1 유사체 및 약학적으로 허용가능한 담체를 포함하는, 주사용 약물과 같은 약학 조성물의 제조에 유용한 것으로 일컬어지는 결정형의 GLP-1 유사체의 제조 방법을 개시하고 있다. 염수 용액으로부터 GLP-1(7-37)-OH의 혼성 마이크로 결정 클러스터(heterogeneous micro crystalline cluster)를 만들고, 이를 아연 및/또는 m-크레졸을 이용한 결정 침지 처리 후 조사하였다(Kim and Haren, Pharma. Res. Vol. 12 No. 11 (1995)). 바늘형의 결정과 무정형의 침전물이 포함된 GLP(7-36)-NH₂ 미정제 결정 현탁물을, 아연이나 프로타민이 함유된 포스페이트 용액으로 제조하였다(Pridal, et. al., International Journal of Pharmaceutics Vol. 136, pp. 53-59 (1996)). 유럽 특허 공개공보 EP 0619322A2는, pH 7 - 8.5의 완충액 중의 단백질 용액을 염과 저분자량의 폴리에틸렌 글리콜(PEG)의 특정 조합과 혼합함으로써, 미세결정형의 GLP-1(7-37)-OH를 제조하는 방법을 개시하고 있다. 미국 특허 6,566,490은, 정제된 펩타이드 산물의 생산을 보조하는 것으로 알려진 특히 GLP-1의 미세결정 시딩(seeding)을 개시하고 있다. 미국 특허 6,555,521(US '521)에는 순도가 향상되고 생체내 활성 연장을 보이는 것으로 알려진, 정방형의 플랫 로드 또는 플레이트형 형태의 GLP-1 결정을 개시하고 있다. US '521에서, 상기 결정은 비교적 일정하며, 신속하게 침전, 응집 또는 덩어리지고 주사기 바늘을 막아 일반적으로 예측할 수 없는, 복용을 악화시키는 것으로 알려진 기존의 결정 클러스터 및 무정형 결정 현탁물에 비하여 오랜 기간동안 현탁물로 유지된다.

생분해성 폴리[(dl-락티드-코-글리콜리드)-b-에틸렌 글리콜-b-(-락티드-코-글리콜리드)] 트리블록 공중합체는 GLP-1의 조절성 방출 제형에서 이용되는 것으로 제시되었다. 그러나, 다른 폴리머 시스템들처럼, 트리블럭 공중합체의 제조 프로토콜은 복잡하며 균일하지 않은 미립자가 만들어진다.

유사하게, 생분해성 폴리머, 예컨대, 폴리(락트산-코-글리콜산)(PLGA)은 펩타이드의 지속적인 전달 제형에서 이용되는 것으로 제안되었다. 그러나, 이러한 생분해성 폴리머는 일반적으로 물에 대한 용해도가 좋지 않으며, 수-비혼화성 유기 용매, 예컨대 메틸렌 클로라이드를 필요로 하며, 및/또는 제조하는 동안 엄격한 제조 조건이 요구되기 때문에, 당업계에서는 이들 폴리머의 사용에 호의적이지 않다. 상기 유기 용매 및/또는 엄격한 제조 조건은 대상 펩타이드 또는 단백질의 구조 변화를 유도할 위험성을 증가시켜, 결과적으로 구조 온전성을 감소시키고, 생물학적 활성에 해가 될 것으로 생각된다(Choi et al., Pharm. Research, Vol. 21, No. 5, (2004)). 폴록사머는 이와 같은 결점이 있다(Id.)

전술한 참조문헌에 개시되어 있는 GLP-1 조성물은 불순물을 포착하는 경향이 있고/있거나 그렇지 않으면 재현가능하게 제조 및 투여하기 어렵기 때문에, GLP의 약학 제형을 제조하고자하는 용도로는 이상적이지 않다. 또한, GLP 유사체들은 증가된 농도에서 구역질을 유발하는 것으로 알려져 있어, 초기 혈장 농도가 감소된 지속적인 약물 효과가 요구되고 있다. 그래서, 보다 용이하고 신뢰성있게 제조되며, 환자에게 용이하고 재현가능하게 투여되며, 원하지 않는 부작용을 감소 또는 제거하기 위해 초기 혈장 농도가 감소된, GLP-1 제형이 필요한 실정이다.

발명의 개요

본 발명은 하기 단락 (1) 내지 (28) 및 청구항으로 요약될 수 있다. 즉:

(I) 본 발명의 일측면은, (a) hGLP-1(7-36)-NH₂와 그 유사체 및 유도체, hGLP-1(7-37)-OH와 그 유사체 및 유도체, 엑센딘-4와 그 유사체 및 유도체,

와 그 유사체 및 유도체,

와 그 유사체 및 유도체, 및 H-His-Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Lys-Gln-Met-Glu-Glu-Glu-Ala-Val-Arg-Leu-Phe-Ile-Glu-Trp-Leu-Lys-Asn-Gly-Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Ser-Lys-Lys-Lys-Lys-Lys-Lys-NH₂와 그 유사체 및 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는, 실온 및 중성 pH에서의 수용성이 1 mg/ml 보다 높은, 하나 이상의 펩타이드 화합물;

(b) 이가 금속 이온; 및

(c) 용매의 투명 용액을 포함하며,

상기 펩타이드 화합물의 95% 이상이 상기 용매에 용해되는, 약학 조성물에 관한 것이다.

1. 상기 이가 금속 이온이 아연인 단락 (I)에 따른 조성물.

2. 일 예에서, 본 발명은 상기 용매가 물인 단락 (I) 및 (1)에 따른 조성물.

3. 비수계 매질을 포함하는 단락 (I)에 따른 조성물.

4. 상기 펩타이드 화합물이 약 0.00001 - 500 mg/ml, 바람직하기로는 약 0.0001 - 10 mg/ml의 농도로 존재하는, 단락 (I) 내지 (3) 중 어느 하나에 따른 조성물.

5. 상기 아연이 0.0005 mg/ml 내지 50 mg/ml의 농도로 존재하는, 단락 (1)에 따른 조성물.

6. 보존제를 더 포함하는, 단락 (I) 내지 (5) 중 어느 하나에 따른 조성물.

7. 상기 보존제가 m-크레졸, 페놀, 벤질 알코올 및 메틸 파라벤으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 단락 (6)에 따른 조성물.

8. 상기 보존제가 0.01 mg/ml 내지 50 mg/ml의 농도로 존재하는, 단락 (7)에 따른 조성물.

9. 등장제를 더 포함하는, 단락 (I) 내지 (8) 중 어느 하나에 따른 조성물.

10. 상기 등장제가 0.01 mg/ml 내지 50 mg/ml의 농도로 존재하는, 단락 (I) 내지 (9) 중 어느 하나에 따른 조성물.

11. 안정제를 더 포함하는, 단락 (I) 내지 (10) 중 어느 하나에 따른 조성물.

12. 상기 안정제는 이미다졸, 아르기닌 및 히스티딘으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 단락 (11)에 따른 조성물.

13. 계면활성제를 더 포함하는, 단락 (1) 내지 (12) 중 어느 하나에 따른 조성물.

14. 킬레이트제를 더 포함하는, 단락 (1) 내지 (13) 중 어느 하나에 따른 조성물.

15. 완충제를 더 포함하는, 단락 (1) 내지 (14) 중 어느 하나에 따른 조성물.

16. 상기 완충제가 Tris, 암모늄 아세테이트, 소듐 아세테이트, 글리신, 아스파르트산 및 Bis-Tris로 이루어진 군으로부터 선택되는, 단락 (15)에 따른 조성물.

17. 염기성 폴리펩타이드를 더 포함하는, 단락 (1) 내지 (16) 중 어느 하나에 따른 조성물.

18. 상기 염기성 폴리펩타이드가 폴리라이신, 폴리아르기닌, 폴리오르니틴, 프로타민, 푸트레신, 스페르민, 스페르미딘 및 히스톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 단락 (17)에 따른 조성물.

19. 알코올, 단당류 또는 이당류를 더 포함하는, 단락 (1) 내지 (18) 중 어느 하나에 따른 조성물.

20. 상기 알코올, 단당류 또는 이당류가 메탄올, 에탄올, 프로판올, 글리세롤, 트레할로스, 만니톨, 글루코스, 에리트로스, 리보스, 갈락토스, 프럭토스, 말토스, 슈크로스 및 락토스로 이루어진 군으로부터 선택되는, 단락 (19)에 따른 조성물.

21. 암모늄 설페이트를 더 포함하는, 단락 (1) 내지 (20) 중 어느 하나에 따른 조성물.

22. 유효량의 단락 (1) 내지 (21)에 따른 화합물 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염과, 약학적으로 허용가능한 담체나 희석제를 포함하는 약학 조성물.

23. 단락 (1) 내지 (22)에 따른 화합물 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염을 유효량으로 개체에게 투여하는 것을 포함하는, 이를 필요로하는 개체에게서 GLP-1 수용체로부터 작용제 효과를 도출하는 방법.

24. 단락 (1)에 따른 조성물 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염을 유효량으로 개체에게 투여하는 것을 포함하는, 1형 당뇨병, 2형 당뇨병, 비만, 글루카곤종, 기도의 분비 장애, 대사 장애, 관절염, 골다공증, 중추신경계 질환, 재협착증 및 신경퇴행성 질환으로 이루어진 군으로부터 선택되는 질병의 치료 방법.

25. 또다른 측면으로, 본 발명은, 전술한 바와 같은 단락 (I)의 화합물 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염의 유효량을 포함하는 본 발명의 제형을 개체에게 투여하는 것을 포함하는, 이를 필요로하는 개체에게서 GLP-1 수용체로부터 작용제 효과를 도출하는 방법을 제공한다.

26. 다른 측면으로, 본 발명은 전술한 바와 같은 단락 (I)의 화합물 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염의 유효량을 포함하는 본 발명의 제형을 이용하고자하는 개체에게 투여하는 것을 포함하는, 이를 필요로하는 개체에서 1형 당뇨병, 2형 당뇨병, 비만, 글루카곤종, 기도의 분비 장애, 대사 장애, 관절염, 골다공증, 중추신경계 질환, 재협착증, 신경퇴행성 질환, 신부전, 울혈성 심부전, 신증후군, 간경변, 폐 부종, 고혈압 및 음식물 섭취 감소가 바람직한 장애로 이루어진 군으로부터 선택되는 질병을 치료하는 방법을 제공한다.

27. 단락 (26)의 바람직한 방법은 상기 치료되는 질병이 1형 당뇨병 또는 2형 당뇨병인 경우이다.

(II). 본 발명의 제2 측면은

(a) hGLP-1(7-36)-NH₂, 그의 유사체 및 유도체, hGLP-1(7-37)-OH, 그의 유사체 및 유도체, 엑센딘-4, 그의 유사체 및 유도체,

, 그의 유사체 및 유도체,

, 그의 유사체 및 유도체, 및 H-His-Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Lys-Gln-Met-Glu-Glu-Glu-Ala-Val-Arg-Leu-Phe-Ile-Glu-Trp-Leu-Lys-Asn-Gly-Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Ser-Lys-Lys-Lys-Lys-Lys-Lys-NH₂, 그의 유사체 및 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는, 실온에서의 수용성이 1 mg/ml 보다 높으며 pH가 3.0 - 8.0, 바람직하기로는 4.0 - 6.0인, 하나 이상의 펩타이드 화합물;

(b) 이가 금속 이온; 및

(c) 용매를 포함하며,

상기 펩타이드 화합물의 95% + 5 % 미만이 상기 용매에 용해되어 있는,

투명 용액, 또는 수계 혼합물, 현탁액 또는 반고형 약학 조성물을 포함하는, 약학 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 제2 측면의 참조 번호 1 내지 27는 단락 II의 번호이다.

1. 상기 이가 금속 이온이 아연인, 단락 (II)에 따른 조성물.

2. 일 예에서, 본 발명은 상기 용매가 물인, 단락 (II) 및 (1)에 따른 조성물에 관한 것이다.

3. 비수계 매질을 포함하는 단락 (II)에 따른 조성물.

4. 상기 펩타이드 화합물이 약 0.00001 - 500 mg/ml, 또는 0.00001-500 mg/g, 바람직하기로는 약 50-350 mg/ml 또는 50-350 mg/g의 농도로 존재하는, 단락 (II) 내지 (3) 중 어느 하나에 따른 조성물.

6. 보존제를 더 포함하는, 단락 (II) 내지 (5) 중 어느 하나에 따른 조성물.

9. 등장제를 더 포함하는, 단락 (II) 내지 (8) 중 어느 하나에 따른 조성물.

10. 상기 등장제가 0.01 mg/ml 내지 50 mg/ml의 농도로 존재하는, 단락 (II) 내지 (9) 중 어느 하나에 따른 조성물.

11. 안정제를 더 포함하는, 단락 (II) 내지 (10) 중 어느 하나에 따른 조성물.

13. 계면활성제를 더 포함하는, 단락 (II) 내지 (12) 중 어느 하나에 따른 조성물.

14. 킬레이트제를 더 포함하는, 단락 (II) 내지 (13) 중 어느 하나에 따른 조성물.

15. 완충제를 더 포함하는, 단락 (II) 내지 (14) 중 어느 하나에 따른 조성물.

17. 염기성 폴리펩타이드를 더 포함하는, 단락 (II) 내지 (16) 중 어느 하나에 따른 조성물.

19. 알코올, 단당류 또는 이당류를 더 포함하는, 단락 (II) 내지 (18) 중 어느 하나에 따른 조성물.

21. 암모늄 설페이트를 더 포함하는, 단락 (II) 내지 (20) 중 어느 하나에 따른 조성물.

22. 유효량의 단락 (II) 내지 (21)에 따른 화합물 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염과, 약학적으로 허용가능한 담체나 희석제를 포함하는 약학 조성물.

23. 단락 (II) 내지 (22)에 따른 화합물 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염을 유효량으로 개체에게 투여하는 것을 포함하는, 이를 필요로하는 개체에게서 GLP-1 수용체로부터 작용제 효과를 도출하는 방법.

24. 단락 (II)에 따른 조성물 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염을 유효량으로 개체에게 투여하는 것을 포함하는, 1형 당뇨병, 2형 당뇨병, 비만, 글루카곤종, 기도의 분비 장애, 대사 장애, 관절염, 골다공증, 중추신경계 질환, 재협착증 및 신경퇴행성 질환으로 이루어진 군으로부터 선택되는 질병의 치료 방법.

25. 또다른 측면으로, 본 발명은, 전술한 바와 같은 단락 (29)의 화합물 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염의 유효량을 포함하는 본 발명의 제형을 개체에게 투여하는 것을 포함하는, 이를 필요로하는 개체에게서 GLP-1 수용체로부터 작용제 효과를 도출하는 방법을 제공한다.

26. 다른 측면으로, 본 발명은 전술한 바와 같은 단락 (II)의 화합물 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염의 유효량을 포함하는 본 발명의 제형을 이용하고자하는 개체에게 투여하는 것을 포함하는, 이를 필요로하는 개체에서 1형 당뇨병, 2형 당뇨병, 비만, 글루카곤종, 기도의 분비 장애, 대사 장애, 관절염, 골다공증, 중추신경계 질환, 재협착증, 신경퇴행성 질환, 신부전, 울혈성 심부전, 신증후군, 간경변, 폐 부종, 고혈압 및 음식물 섭취 감소가 바람직한 장애로 이루어진 군으로부터 선택되는 질병을 치료하는 방법을 제공한다.

본 명세서에서 아미노산의 모든 약어(예, Ala)는, 구조 -NH-CR¹R²-CO-로 표시되며, 여기에서, R¹ 및 R²는 아미노산의 측쇄(예, Ala의 경우, R¹ = CH₃ 및 R² = H )이다. Amp, 1-Nal, 2-Nal, Nle, Cha, 3-Pal, 4-Pal 및 Aib는 다음의 α-아미노산의 약자이다: 각각 4-아미노-페닐알라닌, β-(1-나프틸)알라닌, β-(2-나프틸)알라닌, 노르루신, 사이클로헥실알라닌, β-(3-피리디닐)알라닌, β-(4-피리디닐)알라닌 및 α-아미노이소부티르산. 그외 아미노산의 정의는 다음과 같다: Ura는 우로칸산이고; Pta는 (4-피리딜티오)아세트산이고; Paa는 트랜스-3-(3-피리딜)아크릴산이고; Tma-His는 N,N-테트라메틸아미디노-히스티딘이고; N-Me-Ala는 N-메틸-알라닌이고; N-Me-Gly는 N-메틸-글리신이고; N-Me-Glu-는 N-메틸-글루탐산이고; Tle는 tert-부틸글리신이고; Abu는 α-아미노부티르산이고; Tba는 tert-부틸알라닌이고; Orn은 오르니틴이고; Aib는 α-아미노이소부티르산이고; β-Ala은 β-알라닌이고; Gaba는 감마-아미노부티르산이고; Ava는 5-아미노발레르산이고; Ado는 12-아미노도데칸산이고; Aic는 2-아미노인단-2-카르복시산이고; Aun은 11-아미노운데칸산이고; Aec는 구조식:

로 표시되는 4-(2-아미노에틸)-1-카르복시메틸-피페라진으로, Acc는 1-아미노-1-사이클로프로판카르복시산(A3c); 1-아미노-1-사이클로부탄카르복시산(A4c); 1-아미노-1-사이클로펜탄카르복시산(A5c); 1-아미노-1-사이클로헥산카르복시산(A6c); 1-아미노-1-사이클로헵탄카르복시산(A7c); 1-아미노-1-사이클로옥탄카르복시산(A8c); 및 1-아미노-1-사이클로노난카르복시산(A9c)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 아미노산이다. 상기 식에서, 하이드록시알킬, 하이드록시페닐알킬 및 하이드록시나프틸알킬은 1-4개의 하이드록시 치환기를 포함할 수 있다. COX⁵는 -C=O·X⁵를 나타낸다. -C=O·X⁵의 예로는 아세틸 및 페닐프로피오닐이 있으나, 이들로 한정되지 않는다.

본원에 사용되는 다른 약어의 전체 명칭은 다음과 같다: Boc는 t-부틸옥시카르보닐, HF는 하이드로겐 플루오라이드, Fm은 포르밀, Xan은 크산틸, Bzl은 벤질, Tos는 토실, DNP는 2,4-디니트로페닐, DMF는 디메틸포름아마이드, DCM은 디클로로메탄, HBTU는 2-(1H-벤조트리아졸-1-일)-1,1,3,3,-테트라메틸 우로늄 헥사플루오로포스페이트, DIEA는 디이소프로필에틸아민, HOAc는 아세트산, TFA는 트리플루오로아세트산, 2ClZ은 2-클로로벤질옥시카르보닐, 2BrZ는 2-브로모벤질옥시카르보닐, OcHex는 O-사이클로헥실, Fmoc는 9-플루오레닐메톡시카르보닐, HOBt는 N-하이드록시벤조트리아졸; PAM은 4-하이드록시메틸페닐아세트아미도메틸 수지; Tris는 Tris(하이드록시메틸)아미노메탄, 및 Bis-Tris는 Bis(2-하이드록시에틸)아미노-tris(하이드록시메틸)메탄(즉, 2-Bis(2-하이드록시에틸)아미노-2-(하이드록시메틸)-1,3-프로판디올)이다.

용어 "할로" 또는 "할로겐"은 플루오로, 클로로, 브로모 및 요오도를 포함한다.

용어 "(C₁-C₁₂)하이드로카본 모이어티", "(C₁-C₃₀)하이드로카본 모이어티" 등은, 표시된 수의 탄소를 가진, 분지쇄 및 직쇄의 알킬, 알케닐 및 알키닐기를 포함하나, 단 알케닐 및 알키닐의 경우 최소 2개의 탄소가 존재한다.

또한, 본 발명의 펩타이드는 다른 형태, 예컨대 첫번째 괄호안에 천연 서열에서 치환된 아미노산이 표시되어 있는, (A5c⁸)hGLP-1(7-36)NH₂(예, hGLP-1에서 Ala⁸ 대신 A5c⁸)로 표시된다. 약어 GLP-1은 글루카곤계 펩타이드-1이고; hGLP-1은 인간 글루카곤계 펩타이드-1이다. 괄호안 숫자는 펩타이드내에 존재하는 아미노산의 번호를 나타낸다(예, hGLP-1(7-36)은 인간 GLP-1에서 아미노산 7번에서 36번까지의 펩타이드 서열임). hGLP-1(7-37)의 서열은 Mojsov, S., Int. J. Peptide Protein Res,. 40, 1992, pp. 333-342에 기재되어 있다. hGLP-1(7-36)NH₂에서 명칭 "NH₂"는 펩타이드의 C-말단이 아마이드화된 것을 의미한다. hGLP-1(7-36)은 C-말단이 유리산임을 의미한다. hGLP-1(7-38)에서, 37 및 38번 위치의 잔기는 별도의 언급이 없는 한, 각각 Gly 및 Arg이다. 엑센딘-4의 서열은 J. W. Neidigh, et al. Biochemistry, 2001, 40, pp13188-13200에 기재되어 있다.

"투명 용액"은 용질의 95% + 5%, 바람직하기로는 99%가 완전하게 용해되어 용액이 비교적 투명한, 용매 및 하나 이상의 용질로 구성된 용액을 의미한다. 투명 용액에 미량의 용해되지 않은 관찰되는 용질이 있을 수 있으며, 및/또는 사용되는 용매의 순도에 따라 다른 입자를 불활성화할 수 있지만, 그러한 입자들은 뿌옇거나 흐린 형상을 형성할 만큼 충분한 양으로 있진 않다. 투명 용액은 개별적으로 연속적인 상으로 구성되어 있는 이질적인 혼합물인 현탁액으로 적용되지 않으며, 용액은 2가지 이상의 물질들의 동질적인 1상 혼합물이다.

수계 혼합물, 현탁액 또는 반고형물은, 용질이 일부만 용해되어 용질의 농도의 따라 제형이 액체만큼 투명한 용액인 투명 조성물이 아니거나 또는 보다 점성이 높지만, 여전히 미세 바늘을 이용하여 주사가능한, 용매와 한가지 이상의 용질로 구성된 제형을 의미한다.

본 발명에 사용되는 펩타이드는 약학적으로 허용가능한 염 형태로 제공되는 것이 이로울 수도 있다. 그러한 염의 예로는, 유기산(예, 아세트산, 락트산, 말레산, 시트르산, 말산, 아스코르브산, 숙신산, 벤조산, 메탄설폰산, 톨루엔설폰산, 파모익산, 트리플루오로아세트산(TFA)), 무기산(예, 염화수소산, 황산 또는 인산) 및 폴리머산(예, 탄닌산, 카르복시메틸 셀룰로스, 폴리락트산, 폴리글리콜산 또는 폴리락트산-글리콜산의 공중합체)와 형성된 염을 포함하나, 이들로 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 펩타이드의 염을 만드는 전형적인 방법은 당업계에 잘 알려져 있으며, 표준적인 염 교환 방법에 의해 달성할 수 있다.

당업자들에게 잘 알려져 있는 바와 같이, GLP-1의 공지된 잠재적인 용도들은 다양하며, 아주 많다(See, Todd, J.F., et al., Clinical Science, 1998, 95, pp. 325-329; and Todd, J.F. et al., European Journal of Clinical Investigation, 1997, 27, pp.533-536). 따라서, 작용제 효과를 도출하기 위한 목적으로, 본 발명에 따른 자연적으로 형성되는 GLP-1(즉, hGLP-1(7-36)-NH₂및 hGLP-1(7-37)-OH), 엑센딘-4, PC-DAC^®, Liraglutide^® 및/또는 AVE-0010/ZP-10의 투여로, 1형 당뇨병, 2형 당뇨병, 비만, 글루카곤종, 기도의 분비 장애, 대사 장애, 관절염, 골다공증, 중추신경계 질환, 재협착증, 신경퇴행성 질환, 신부전, 울혈성 심부전, 신증후군, 간경변, 폐 부종, 고혈압 및 음식물 섭취 감소가 바람직한 장애 등의. GLP-1으로 치료가능한 것으로 공지된 다양한 허약성 질병 및 증상의 치료에 있어 상당한 진보를 이룰 수 있다.

따라서, 본 발명은 활성 성분으로서 단락 (I)의 화합물 1종 이상을 포함하는, 본 명세서에 규정된 바와 같은, 약학 조성물은 발명의 범위내에 포함된다.

본 발명의 제형에서 활성 성분의 투여량은 달라질 수 있지만, 활성 성분의 양은 적합한 투여량이 수득되는 양이어야 한다. 선택되는 투여량은 원하는 치료 효과, 투여 경로와 치료 기간에 따라 결정되며, 일반적으로 주치의가 결정한다. 대게, 본 발명의 작용에 유효한 투여량은 1 x 10^-7 - 200 mg/kg/day, 바람직하기로는 1 x 10^-4 - 100 mg/kg/day의 범위이며, 단위 투약 또는 여러회 투약으로 분할 투여할 수 있다.

본 발명의 제형은 바람직하기로는 비경구, 예컨대, 근육내, 복막내, 정맥내, 피하 등으로 투여된다.

본 발명에 따른 비경구 투여용 조제물은 원하는 생체내 방출 프로파일이 달성되는, 멸균 수용액, 멸균 비수용액, 현탁액, 겔, 또는 에멀젼을 포함한다. 비수계 용매 또는 비히클의 예로는 프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 식물성 오일, 예컨대 올리브 오일 및 옥수수 오일, 젤라틴, 및 에틸 올레이트와 같은 주사용 유기 에스테르가 있다. 이러한 투여 형태는 또한 보존제, 습윤제, 유화제 및 분산제와 같은 보강제도 포함할 수 있다. 이는, 예컨대 박테리아 체류 필터를 통한 여과, 멸균화제의 조성물내 투입, 조성물에 방사선 조사, 또는 조성물의 가열에 의해 멸균시킬 수 있다. 또한, 이는 사용하기 전에 바로 멸균수나 그외 다른 멸균 주사용 매질에 용해시킬 수 있는, 멸균 고체 조성물 형태로도 제조할 수 있다.

별도로 언급되어 있지 않은 한, 본 명세서에 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 분야의 당업자가 일반적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 또한, 본 명세서에 언급된 모든 간행물, 특허 출원, 특허 및 참고자료는 원용에 의해 본 발명에 포함된다.

발명의 상세한 설명

펩타이드의 합성

본 발명을 실시하는데 사용가능한 펩타이드는 표준적인 고상 펩타이드 합성에 의해 제조할 수 있으며, 제조하였다. 예로, Stewart, J.M., et al., Solid Phase Synthesis (Pierce Chemical Co., 2d ed. 1984)를 참조한다. 치환기는 당업계에 공지된 표준 방법에 의해 Lys 또는 그외 아미노산 잔기의 유리 아민에 부착될 수 있다. 예컨대, 일부 보호된 펩타이드-수지를 메틸렌 클로라이드 중의 유리산 및 다이이소프로필카르보다이이미드 3 당량과 1시간 혼합함으로써, 유기산을 잔기의 유리아민과 커플링시켜, 아실기를 부착할 수 있다.

가속화된 Boc-화학 고상 펩타이드 합성 하는 변형된 Applied Biosystems (Foster City, CA) model 430A 펩타이드 합성기에서, hGLP-1(7-36)-NH₂ 펩타이드를 합성하였다. Schnolzer, et al., Int. J. Peptide Protein Res., 90:180 (1992)을 참조한다. 4-메틸벤즈하이드릴아민(MBHA) 수지(Peninsula, Belmont, CA)를 사용하였다. 하기 측쇄 보호된 Boc 아미노산(Bachem, CA, Torrance, CA; Nova Biochem., LaJolla, CA)을 사용하였다: Boc-Ala-OH, Boc-Arg(Tos)-OH, Boc-Asp(OcHex)-OH, Boc-Tyr(2BrZ)-OH, Boc-His(DNP)-OH, Boc-Val-OH, Boc-Leu-OH, Boc-Gly-OH, Boc-Gln-OH, Boc-Ile-OH, Boc-Lys(2ClZ)-OH, Boc-Thr(Bzl)-OH, Boc-Ser(Bzl)-OH, Boc-Phe-OH, Boc-Glu(OcHex)-OH 및 Boc-Trp(Fm)-OH. Boc 기는 100% TFA로 2 x 1 분 처리하여 제거하였다. Boc 아미노산을 DMF 중의 HBTU 및 DIEA로 미리-활성화시키고, 기존의 펩타이드-수지 TFA 염의 중성화를 실시하지 않고 커플링하였다. 커플링 시간은 5분이었다.

펩타이드 체인의 조합 종료시, 수지를 DMF 중의 20% 머캅토에탄올/10% DIEA 용액에서 2 x 30 분간 처리하였다. N-말단의 Boc 기를 100% TFA로 2 x 2 분 처리하여 제거하였다. 펩타이드-수지를 DMF 중의 10% DIEA로 중성화한 후(1 x 1 분), 15% 에탄올아민/ 15% 물/ 70% DMF 용액으로 2 x 30분 처리하여, Trp의 측쇄상의 포르밀기를 제거하였다. 펩타이드-수지를 DMF 및 DCM으로 세정하고, 감압하에 건조하였다. 최종 절단은, 0 ℃에서 75분 동안 아니솔 및 디티오트레이톨이 함유된 HF 중에서 펩타이드-수지를 교반하여, 행하였다. 질소 기류에 의해 HF를 제거하였다. 잔사는 에테르로 세정하고 4N HOAc로 추출하였다.

수계 추출물 중의 펩타이드 혼합물을 역상 VYDAC^® C₁₈ 컬럼(Nest Group, Southborough, MA)을 이용한 역상 분취용 고압 액체 크로마토그래피(HPLC)로 정제하였다. 컬럼은 선형 농도 구배(105분간 용액 B 20% -> 50%)로 유속 10 mL/min (용액 A = 0.1% TFA를 포함하는 물; 용액 B = 0.1% TFA를 포함하는 아세토니트릴)로 용리시켰다. 분획들을 모아, 분석용 HPLC로 체크하였다. 순수한 산물이 포함되어 있는 분획들을 조합하여 동결 건조하여 건조시켰다. 최종 펩타이드의 순도는 분석용 HPLC 시스템에서 체크하였다. 전자-분무 질량 분광측정(MS(ES))S 분석을 이용하여 최종 산물의 분자량을 체크하였다.

본 발명의 TFA 펩타이드 염은 분취용 HPLC를 이용하고, 완충액이 함유된 TFA로 용리하는 펩타이드 정제로부터 수득된다. 소량의 0.25N 아세트산 수용액에 펩타이드를 용해시켜, TFA 염을 아세테이트 염과 같은 다른 염으로 변환시킬 수 있다. 제조되는 용액을 반-분취용 HPLC 컬럼(Zorbax, 300 SB, C-8)에 적용한다. 컬럼을 (1) 0.1N 암모늄 아세테이트 수용액으로 0.5 시간, (2) 0.25 N 아세트산 수용액으로 0.5 시간, 및 (3) 선형 농도 구배(30분간 용액 B 20% -> 100%)로 유속4 ml/min(용액 A는 0.25N 아세트산 수용액이고; 용액 B는 아세토니트릴/물 중의 0.25N 아세트산, 80:20)으로 용리시켰다. 펩타이드가 함유된 분획은 모아, 동결 건조하여 건조하였다.

는 상표 PC-DAC^®로 판매되고 있으며, 소유권은 캐나다 퀘벡 몬트리올 Conjuchem 사에게 있다. 논의되는 펩타이드:

는 Liraglutide^®로 판매되고 있으며, 소유권은 덴마크 바그스배르드 노보 노르디스크에 있다. 논의되는 펩타이드: H-His-Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Lys-Gln-Met-Glu-Glu-Glu-Ala-Val-Arg-Leu-Phe-Ile-Glu-Trp-Leu-Lys-Asn-Gly-Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Ser-Lys-Lys-Lys-Lys-Lys-Lys-NH₂는 종래에 "AVE-0010/ZP-10"라고 언급되었으며, 프랑스 파리의 Sanofi-Aventis사와 덴마크 글로스트럽의 Zealand Pharma사가 합작한 것이다.

도 1은 수계 조성물, 100 mg/g hGLP-1(7-36)-NH₂ + Zn, D=15 mg 펩타이드를 개에게 1회 피하 투여한 수득한 펩타이드의 혈장 프로파일이다.

실험 과정

A. GLP-1 수용체 친화성 결정

본 발명을 실시하는데 사용가능한 화합물을, 하기 방법으로 GLP-1 수용체에 결합하는 능력에 대해 테스트할 수 있다.

세포 배양:

GLP-1 수용체를 발현하는 RIN 5F 랫 인슐린종 세포(ATCC-# CRL-2058, American Type Culture Collection, Manassas, VA)를, 10% 소태아 혈청이 첨가된 둘베코의 변형된 이글스 배지(DMEM)에서 배양하고, 5% CO₂/95% 공기의 습윤 대기 및 37 ℃에서 유지시켰다.

방사성리간드 결합성:

브링크만 폴리트론(Brinkman Polytron)(Westbury, NY)을 빙냉한 50 mM Tris-HCl 20 ml 중에서 RIN 세포와 함께 동질화(6으로 세팅 6, 15초)하여, 방사성리간드 결합성 연구를 위한 막을 준비하였다. 동질물을 원심분리(39,000 g / 10 min)에 의해 2회 세정한 다음, 최종 펠렛을 2.5 mM MgCl₂, 0.1 mg/ml 박시트렉신(bacitracin)(Sigma Chemical, St. Louis, MO) 및 0.1% BSA가 포함된 50 mM Tris-HCl에 재현탁하였다. 분석을 위해, 분획(0.4 ml)을 0.05 nM (¹²⁵I)GLP-1(7-36)(~2200 Ci/mmol, New England Nuclear, Boston, MA)와, 비표지된 경쟁 테스트 펩타이드 0.05 ml과 함께 및 없이 인큐베이션하였다. 100분간 인큐베이션(25 ℃) 한 다음, 결합된 (¹²⁵I)GLP-1(7-36)는 미리 0.5% 폴리에틸렌이민에 침지시켜 둔 GF/C 필터를 이용한 신속한 여과에 의해 유리 상태의 것으로부터 분리하였다. 그후, 필터를 빙냉한 50 mM Tris-HCl 5 ml 분액들로 3번 세정하고, 필터상에 포착된 결합된 방사능을 감마 스펙트로미트리(Wallac LKB, Gaithersburg, MD)로 계측하였다. 특이 결합성은 1000 nM GLP1(7-36) (Bachem, Torrence, CA) 존재시에 결합된 것을 제한, 결합된 총 (¹²⁵I)GLP-1(7-36)로 정의하였다.

B. 가용성 대 pH의 결정

이롭게도, 본 발명에 사용하기 위한 화합물은 특정 pH의 수용액에 비교적 잘 용해되며, 아연과 같은 이가 금속 이온의 존재시에 수용액에 비교적 안 녹는다. 본 발명에 사용하고자 하는 화합물은 중성 pH 및 실온에서 1 mg/ml 보다 높은 수용성을 가진다.

pH 7에서의 화합물의 수용성 결정:

본 발명을 실시하는데 유익하게 사용할 수도 있는 화합물들을, 하기 과정을 이용하여 수중에서 실온 또는 약 37℃에서의 수용성을 결정하기 위해 테스트할 수 있다.

실온에서 수용성을 결정하기 위해, hGLP-1(7-36)-NH₂2 mg을 칭량하고, 유리 바이얼에 넣은 다음, 탈이온수 200 ㎕를 상기 바이얼에 첨가한다. 과정은 약 25℃로 유지된 방에서 이루어진다. 제조된 용액의 pH가 약 5임을 측정하였다. 펩타이드 샘플을 즉시 용해시켜, 투명한 용액을 확인한다. 상기 샘플 용액에 소량의 0.1N NaOH를 처리하여, pH를 중성 (pH 7)으로 한다. 이 중성 용액이 투명한 것으로 관찰되며, 이는 hGLP-1(7-36)-NH₂의 수용성이 실온 및 중성 pH에서 10 mg/ml 보다 높음을 의미한다.

37℃에서의 수용성을 결정하기 위해, hGLP-1(7-36)-NH₂2 mg을 칭량하고, 유리 바이얼에 넣은 다음, 탈이온수 200 ㎕를 상기 바이얼에 첨가한다. 과정은 약 37℃로 유지된 방에서 이루어진다. 제조된 용액의 pH가 약 5임을 측정하였다. 펩타이드 샘플을 즉시 용해시켜, 투명한 용액을 확인한다. 상기 샘플 용액에 소량의 0.1N NaOH를 처리하여, pH를 중성 (pH 7)으로 한다. 이 중성 용액이 투명한 것으로 관찰되며, 이는 hGLP-1(7-36)-NH₂의 수용성이 37℃에서 10 mg/ml 보다 높음을 의미한다.

C. 화합물의 수용성 대 아연 농도 결정

본 발명을 실시하는데 유용하게 사용될 수 있는 화합물을, 하기 과정으로 여러가지 아연 농도 조건하 pH 7 물에서의 수용성을 결정하기 위해, 테스트할 수 있다.

탈이온수에 100 mg/ml 농도로 ZnCl₂을 용해시키고, 이의 pH를 HCl로 2.7로 조정하여, 스톡 아연 용액을 준비하였다. 이 스톡 용액에 대한 적절한 희석을 행하여, ZnCl₂ 농도가 다양한 용액("Zn 테스트 용액")을 준비하였다.

테스트 화합물 샘플 1 mg을 각 테스트 Zn 용액 250 ㎕에 용해시켜, 테스트 화합물 4 mg/ml이 있는 용액을 만든다. 이 용액의 pH를 백색 침전물이 생길때까지 0.2N NaOH로 조정한다. 침전 용액을 운심분리한 다음, 모액을 HPLC로 분석한다. 테스트 화합물 피크의 UV 흡광 면적을 측정하고, 모액내 테스트 화합물의 농도를 보정 곡선에 대한 비교를 통해 결정한다.

D. 생체내 분석

본 발명의 화합물들을 하기 분석을 이용하여 생체내 효과를 촉진 및 강화시키는 능력을 결정하기 위해 테스트할 수 있으며, 테스트하였다.

실험 과정-24시간:

실험하기 전날, 체중 약 300-350g의 성체 수컷 Sprague-Dawley 랫(Taconic, Germantown, NY)에, 클로로하이드레이트 마취하에 우측 심방 경부 캐뉼러(atrial jugular cannula)를 이식하였다. 그런 후, 시간 0에 적절한 테스트 조성물 또는 비히클 대조군을 주사하기 전 18시간 동안 랫을 금식시켰다. 랫은 전체 실험동안 계속 금식시켰다.

시간 0에, 랫에 투명 용액으로서 테스트 화합물을 pH 4.0 또는 pH 7.0로 피하(sc) 주사하였다. 이들 두가지 경우들에서, 주사액의 부피는 매우 작으며(4-6 mL), 개체에 투여되는 GLP-1 화합물의 용량은 75 ㎍/kg이다. sc 주사 후 적절한 시간대에, 정맥내(iv) 캐뉼러를 통해 혈액 샘플 500 ㎕을 취하고, 인슐린 분비 강화가 있는지를 테스트하기 위해 iv 글루코스 챌린지를 랫에 행하였다. 글루코스 챌린지 시간대는 화합물 주사 후 0.25, 1, 6, 12 및 24 시간이다. 최초 혈액 샘플을 취한 후, 글루코스(1g/kg)을 iv 주사하고, 500 ㎕ 헤파린 처리한 염수(10U/mL) 를 주입(flush)하였다. 그런 후, 글루코스 주사 후 2.5, 5, 10 및 20 분에 혈액 500 ㎕을 취하였다. 이들 각각 후 즉시 500 ㎕의 헤파린 처리한 염수(10U/mL)를 캐뉼러를 통해 iv 주사하였다. 혈액 샘플들은 원심분리하고, 각 샘플에서 혈장을 취하고, 인슐린 함량을 분석하기 전까지 -20℃에 샘플을 보관하였다. 각 샘플내 인슐린의 양은 랫 인슐린 효소-연결된 면역흡착분석(ELISA) 키트(American Laboratory Products Co., Windham, NH)를 이용하여 결정하였다.

결과:

실험의 전체 24시간 동안, 글루코스 주사에 의해 유도가능한 지속적인 인슐린-강화 활성이 관찰되었다.

실험과정 - 연장된 시간:

일반적인 공정은 상기에 언급한 바와 동일하다. 여기에서는, 테스트 화합물이나 비히클 대조군을 0시간대에 피하(sc) 주사한다. 글루코스 챌린지하는 시간대는 주사 후 1, 6, 12, 24, 48 및 72시간째이다. iv 캐뉼러를 통한 글루코스 주사 및 이후의 혈액 샘플링은 상기에 언급한 실험과 같이 수행한다. 길어진 금식 기간 때문에 비히클 및 글루코스-단독 대조군을 각 시간대에 포함시켰다.

결과:

테스트 조성물을 피하 주사한 후 적어도 48시간 동안 글루코스에 의해 유도가능한 지속적인 인슐린-강화 활성이 관찰된다. 또한, 상기에서 언급한 실험에서와 같이, 글루코스에 대한 반응으로 초기 높은 수준의 인슐린 강화는 관찰되지 않는다.

E. 생체내 테스트

본 발명의 조성물은 하기 기술한 분석 E.1 - E.4를 이용하여 생체내에서 활성 화합물의 장기 방출을 촉진시키는 능력을 결정하기 위해 테스트 할 수 있으며, 테스트하였다.

하기 분석들에서 사용하는 조성물은 하기 일반 공정에 따라 제조하였다:

주사용 탈이온수(Braun, Rubi, Spain)에 아연 클로라이드(Merck, Mollet del Valles, Barcelona, Spain)를 용해하고, pH를 HCl로 2.7로 조정하여, 스톡 용액 100 mg/ml ZnCl₂을 만들었다. 스톡 용액을 희석하여, 아연을 다양한 농도로, 예컨대 0.1 mg/ml, 0.5 mg/ml, 2 mg/ml 등으로 포함하는 용액을 확보하였다. 1 mg/ml ZnCL₂를 포함하는 스톡 용액을 희석하여, 유사한 방식으로 아연 농도가 보다 낮은, 예컨대 10 ㎍/ml, 20 ㎍/ml, 30 ㎍/ml인 용액도 준비하였다.

분석할 화합물의 적정량을 칭량하여, 제조한 각 아연 용액의 적량에 용해시켜, 화합물을 원하는 농도, 예, 4 mg/ml로 포함하는 투명 용액을 만들었다. 제조된 용액은 마이크로-여과하고, 필요한 경우 투여하기 전까지 광차단된 바이얼내에 보관하였다.

테스트 개체의 혈장내 테스트 화합물의 농도는, 당업계에 공지된 많은 방법들을 이용하여 결정할 수 있다. 용이한 한가지 방법으로, 예컨대 ¹²⁵I로 방사능-요오드화된 테스트 화합물의 정량과 경쟁하는, 테스트 화합물에 대한 토끼 유래의 항체를 사용하는 방사능면역분석을 통해, 화합물의 농도를 결정한다.

E.1. 약물 동태학 연구 1

본 발명에 따른 조성물을 이용하여 개체에게 투여되는 생활성 화합물의 생체이용성에 대한 아연의 효과를 하기와 같이 결정할 수 있으며, 결정하였다.

전술한 과정들 다음에, 테스트 화합물 4 mg/mL, pH = 2.7 및 각각 ZnCL₂0.0, 0.1, 0.5 및 2.0 mg/ml인 4가지 수계 조성물을 제형화하였다. 4가지 조성물 각각을 16마리의 Sprague-Dawley 랫(Charles River Laboratories, Wilmington, Mass., USA)에 피하 투여하였다. 랫의 평균 연령은 약 8-9 주령이며, 평균 체중은 약 260-430 g이었다. 랫은 음식과 물을 자유롭게 섭취할 수 있게 하였다.

E.2. 약물 동태학 연구 2

본 발명에 따른 조성물을 이용하여 개체에게 투여되는 생활성 화합물의 생체이용성에 대한 주사액 부피의 영향을 하기와 같이 결정할 수 있으며, 결정하였다.

전술한 과정들 다음에, 각각 3000, 300 및 75 ㎍/mL, pH = 2.7 및 Zn 농도 0.5 mg/ml의 3가지 수계 조성물을 제형화하였다. 3가지 조성물 각각을 16마리의 Sprague-Dawley 랫(Charles River Laboratories, Wilmington, Mass., USA)에 피하 투여하였다. 랫의 평균 연령은 약 8-10 주령이며, 평균 체중은 약 330-460 g이었다. 랫은 실험을 개시하기 전에 하룻밤동안 금식시켰다. 주사액의 부피는 테스트 화합물이 각 랫에 75 ㎍/kg 용량으로 제공되도록 선택하였다.(각각 0.025 ml/kg, 0.25 ml/kg, 및 1 ml/kg).

E.3. 약물 동태학 연구 3

본 발명에 따른 조성물을 이용하여 개체에게 투여되는 생활성 화합물의 생체이용성에 대한 아연의 영향을 하기와 같이 결정할 수 있으며, 결정하였다.

전술한 과정들 다음에, 테스트 화합물 4 mg/mL, pH = 2.7 및 Zn 각각 10, 20 및 30 ㎍/mL의 3가지 수계 조성물을 제형화하였다. 3가지 조성물 각각을 16마리의 수컷 알비노 Sprague-Dawley 랫(St. Feliu de Codines, Barcelona, ES)에 피하 투여하였다. 이들 랫은 실험을 개시하기 전에 하룻밤동안 금식시켰다.

E.4. 약물 동태학 연구 4

본 발명에 따른 조성물을 이용하여 개체에게 투여되는 생활성 화합물의 생체이용성에 대한 아연 및 생활성 화합물의 농도 영향을 하기와 같이 결정할 수 있으며, 결정하였다.

전술한 과정들 다음에, 2가지 수계 조성물을 제형화하였다. 제1 용액은 테스트 화합물 1.45 mg/ml 및 아연 30 ㎍/ml으로 굿ㅇ되며, 제2 용액은 화합물 1.45 mg/ml로 구성되며 아연이 첨가되지 않는다. 이들 2가지 용액 모두 pH = 2.7이다. 각 용액을 약 54 - 65 개월의 체중 약 16 - 21 kg인 수컷 비글종의 개(Isoquimen, Barcelona, Spain)에 피하 투여하였다. 실험 개시하기 전 하룻밤동안 개들을 금식시켰다. 또한, 활성 화합물만 포함하는 제2 용액은 정맥내 투여하였다.

E.5. 약물 동태학 연구의 예

이 파트에는, Zn (ZnCl₂로부터)가 펩타이드: 아연의 몰 비 = 1.5:1로 첨가된, 100 mg/g 천연 인간 글루카곤계 펩타이드-1, hGLP-1(7-36)-NH₂ 펩타이드 수계 제형(w/w) 조성물의 제조 및 투여를 개시하고 있다.

테스트 물질은 천연 hGLP-1(7-36)-NH₂이며, 이는 (Polypeptide, USA)로부터 제공받았다.

E.5.1. 제조 과정

펩타이드 화합물의 무게를 칭량하여 정량의 ZnCl₂ 용액, 1.474 mg Zn/ml과 혼합하여, 펩타이드:아연의 최종 몰 비가 1.5:1이고, 펩타이드의 최종 농도가 100 mg/g이 되게 하였다.

펩타이드 15 mg 투여량을 투여하는데 필요한 조성물의 양을 29G 바늘(0.33 mm)이 구비된 주사기에 채웠다. 준비되면, 샘플들을 분석하였고, 조성물을 수컷 비글 개에 투여하였다.

하기 분석 결과를 구하였다:

펩타이드 함량: 10.31 +/- 0.03 % w/w

주사한 투여량: 15.71 +/- 0.18 mg

HPLC 순도: 98.5%Ar

4.5

조성물에서 펩타이드:아연의 몰 비는 1.44:1이었다.

E.5.2. PK 연구, 생분석 및 결과

본 연구의 목적은 펩타이드: 아연의 몰 비가 1.5:1인, ZnCl₂가 첨가된 100 mg/g GLP-1(7-36)-NH₂ 아세테이트 제형을 수컷 비글 개에게 순수한 펩타이드를 15 mg의 이론적 투여량으로 피하로 1회 투여한 후, 천연 hGLP-1(7-36)-NH₂의 혈청 약물 동태학적 프로파일을 분석하는 것이었다.

조성물을 수컷 비글 개에게 순수한 펩타이드를 15 mg의 이론적 투여량(약 150　㎕)으로 제조한 당일 투여하였다.

33 - 84 개월된 체중 12 - 25 kg의 수컷 비글종 개 총 6마리를 사용하였다. 이들은 표준 건식 식이 및 음용수에 자유롭게 접근가능한 상태로 유지시켰고, 주기적으로 이러한 사항을 체크하였다.

음식물과의 상호 작용 가능성을 방지하기 위해, 동물들은 통상시(투여하기전에 약 18시간 금식) 보다 6시간 더 금식시켰다.

완전한 약물 통태학적 프로파일을 확보하기 위해, 6마리의 동물을 선정하였다.

견갑골 사이 영역(inter scapular area)에 피하 경로로 동물에게 각각 투여하였다. 상기 영역을 알코올성 용액(Diolina^®, Braun-Dexon)으로 소독하였다. GLP-1(7-36)-NH₂의 이론적 투여량은 12 x 0.33mm Unimed 바늘이 장착된 0.3-ml Terumo Myjector 주사기에 미리 각각 충전된 형태의 15 mg(개 1마리 당 제형 약 150 ㎕)이었다.

주사하기 전(시간 0) 및 투여 후 35일간 여러 시간대에, 약 2.0 ml의 혈액 샘플을 머리 정맥을 통해 채혈하였다.

그런 후, 혈액을 15% EDTA·K₃수용액(혈액 1 ml 당 12 ㎕)가 항응고제로 들 어있는 미리-냉각시킨 4 ml의 폴리에틸렌 튜브에 넣었다. 보존제로, Trasylol^®(50 KIU 또는 5 ㎕/혈액 1 ml) 및 DPP-IV 저해제(10 ㎕/혈액 1 ml)를 첨가하였다. 혈액 샘플들은 원심분리(1600 g, 20 분, 4 ℃, Sigma K4-15 원심분리기) 전까지 차가운 수조에 두었다. 마지막으로, 혈장을 폴리프로필렌 동결튜브에 옮겨, 분석 전까지 -80 ℃ 냉동고에 신속하게 이동시켰다.

개 혈장 0.3 ml의 고상 추출과, 이후에 GLP-1 유사체를 내부 표준물질로 이용하여, LC-MS/MS (API4000)와 연계된 고상 추출을 수행한 후, 혈장 샘플내 GLP-1(7-36)-NH₂ 농도를 결정하였다. 이러한 방법으로 GLP-1(7-36)-NH₂ 개 혈장 농도를 0.25 ng/ml - 25 ng/ml 범위로 측정하였다.

본 실시예에 개시된 조성물을 개에게 D = 15 mg 펩타이드의 투여량(906.1 ㎍/kg)으로 1회 피하 투여한 후에 수득한 펩타이드 혈장 프로파일은 도 1에 나타나 있다.

E.6. 추가적인 약물 동태학 연구 A

E.5.1에 개시된 동일한 조성물을 최소 1주일 동안 5℃에 두고, 전술한 실시예에 기재된 바와 같이 테스트한다(E.5.2).

E.7. 추가적인 약물 동태학 연구 B

E.5.1에 개시된 동일한 조성물을 15 mg 펩타이드 보다 높은 투여량으로 테스트한다.

E.8. 추가적인 약물 동태학 연구 C

E.5.1에서 제조된 것과 유사하며, 펩타이드 농도 100 mg/g 미만인 조성물을테스트한다.

E.9. 추가적인 약물 동태학 연구 D

E.5.1에서 제조된 것과 유사하며, 펩타이드/Zn 몰 비가 1.5:1 보다 높은 조성물을 테스트한다.

E.10. 추가적인 약물 동태학 연구 E

E.5.1에서 제조된 것과 유사하며, 펩타이드/Zn 몰 비가 1.5:1 보다 높으며, 펩타이드 농도는 100 mg/g 미만인 조성물을 테스트한다.

Claims

(a) 실온에서의 수용성이 1 mg/ml 보다 높으며, pH가 3.0 - 8.0, 바람직하기로는 4.0 - 6.0인, 하나 이상의 펩타이드 화합물;

(b) 이가 금속 이온; 및

(c) 용매를 포함하며,

상기 펩타이드 화합물은 hGLP-1(7-36)-NH₂와 그 유사체 및 유도체, hGLP- 1(7-37)-OH와 그 유사체 및 유도체, 엑센딘(exendin)-4와 그 유사체 및 유도체,

와 그 유사체 및 유도체,

와 그 유사체 및 유도체, 및 H-His-Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu- Ser-Lys-Gln-Met-Glu-Glu-Glu-Ala-Val-Arg-Leu-Phe-Ile-Glu-Trp-Leu-Lys-Asn-Gly-Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Ser-Lys-Lys-Lys-Lys-Lys-Lys-NH₂와 그 유사체 및 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되며,

상기 펩타이드 화합물의 95% + 5 % 미만이 상기 용매에 용해되어 있는,

투명 용액, 또는 수계 혼합물, 현탁액 또는 반고형 약학 조성물을 포함하는, 약학 조성물.
제1항에 있어서, 상기 이가 금속 이온이 아연인 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항에 있어서, 상기 용매가 물인 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항에 있어서, 상기 용매가 비수계 매질인 것을 특징으로 하는 조성물.
제3항에 있어서, 비수계 매질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항 내지 제5항 중 어느 한항에 있어서, 상기 펩타이드 화합물이 약 0.00001 - 500 mg/ml, 바람직하기로는 약 0.0001 - 10 mg/ml의 농도로 존재하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제2항에 있어서, 상기 아연이 0.0005 mg/ml - 50 mg/ml의 농도로 존재하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항 내지 제7항 중 어느 한항에 있어서, 보존제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제8항에 있어서, 상기 보존제가 m-크레졸, 페놀, 벤질 알코올 및 메틸 파라벤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 보존제가 0.01 mg/ml - 50 mg/ml의 농도로 존재하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항 내지 제10항 중 어느 한항에 있어서, 등장제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제11항에 있어서, 상기 등장제가 0.01 mg/ml - 50 mg/ml의 농도로 존재하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항 내지 제12항 중 어느 한항에 있어서, 안정제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제13항에 있어서, 상기 안정제는 이미다졸, 아르기닌 및 히스티딘으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항 내지 제14항 중 어느 한항에 있어서, 계면활성제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항 내지 제15항 중 어느 한항에 있어서, 킬레이트제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항 내지 제16항 중 어느 한항에 있어서, 완충제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제17항에 있어서, 상기 완충제가 Tris, 암모늄 아세테이트, 소듐 아세테이트, 글리신, 아스파르트산 및 Bis-Tris로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항 내지 제18항 중 어느 한항에 있어서, 염기성 폴리펩타이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제19항에 있어서, 상기 염기성 폴리펩타이드가 폴리라이신, 폴리아르기닌, 폴리오르니틴, 프로타민, 푸트레신, 스페르민, 스페르미딘 및 히스톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항 내지 제20항 중 어느 한항에 있어서, 알코올, 단당류 또는 이당류를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제21항에 있어서, 상기 알코올, 단당류 또는 이당류가 메탄올, 에탄올, 프로판올, 글리세롤, 트레할로스, 만니톨, 글루코스, 에리트로스, 리보스, 갈락토스, 프럭토스, 말토스, 슈크로스 및 락토스로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항 내지 제22항 중 어느 한항에 있어서, 암모늄 설페이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
유효량의, 제1항 내지 제23항 중 어느 한항에 따른 화합물 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염과,

약학적으로 허용가능한 담체 또는 희석제

를 포함하는 약학 조성물.
제1항 내지 제23항 중 어느 한항에 따른 화합물 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염을 유효량으로 개체에게 투여하는 것을 포함하는, 이를 필요로하는 개체에게서 GLP-1 수용체로부터 작용제 효과를 도출하는 방법.
제1항 내지 제24항 중 어느 한항에 따른 화합물 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염을 유효량으로 개체에게 투여하는 것을 포함하는,

1형 당뇨병, 2형 당뇨병, 비만, 글루카곤종, 기도의 분비 장애, 대사 장애, 관절염, 골다공증, 중추신경계 질환, 재협착증 및 신경퇴행성 질환으로 이루어진 군으로부터 선택되는 질병의 치료 방법.
제26항에 있어서, 상기 질병이 1형 당뇨병 또는 2형 당뇨병인 것을 특징으로 하는 치료 방법.