KR20110040819A - 성기능 장애 치료용 멜라노코르틴 수용체-특이적 펩티드 - Google Patents

성기능 장애 치료용 멜라노코르틴 수용체-특이적 펩티드 Download PDF

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Abstract

본 발명은 아래와 같은 식(이 식에서, R, x 및 y는 본 명세서에서 정의한 바와 같음)을 가지는 멜라노코르틴 수용체 작용제 고리형 펩티드; 이러한 펩티드를 함유하는 조성물; 및 남성 발기부전 및 여성 성기능 장애와 같은 성기능 장애를 포함하여 멜라노코르틴 수용체를 매개로 하는 질병, 징후, 질환 및 증후군을 예방, 완화 및 치료하는 방법에 관한 것이다.
Figure pct00012

Description

성기능 장애 치료용 멜라노코르틴 수용체-특이적 펩티드{MELANOCORTIN RECEPTOR-SPECIFIC PEPTIDES FOR TREATMENT OF SEXUAL DYSFUNCTION}
본 발명은 멜라노코르틴 수용체를 매개로 하는 질병, 징후(indications), 질환 및 증후군의 치료에 사용될 수 있는 멜라노코르틴 수용체-특이적 고리형 펩티드에 관한 것이다.
<관련출원에 대한 상호 참조>
본 출원은 2008년 6월 9일자 출원된 "성기능 장애 치료용 멜라노코르틴 수용체-특이적 펩티드"란 명칭의 미국 특허 가출원 일련 번호 제 61/059,910호의 우선권 및 그 이익을 주장하며, 그 명세서 및 청구범위는 본 명세서에 참고 문헌으로 포함된다.
아래의 논의에서는 다수의 저자에 의한 간행물 및 간행물 연도에 대해 언급하고 있는데, 그 이유는 최근 공개 일자의 일부 간행물이 본 발명과 관련한 종래 기술로서 고려되어 있지 않기 때문이다. 본 명세서에서 이러한 간행물에 대한 논의는 보다 완전한 배경을 위해 제공되는 것으로, 이들 간행물이 특허성 결정을 위한 선행 기술임을 인정하는 의미로 해석되는 것은 아니다.
멜라노코르틴 수용체 타입 및 서브타입은 정상적인 인간의 멜라닌세포 및 흑색종 세포 상에서 발현되는 멜라노코르틴-1 수용체(MC1-R), 부신 세포 내에서 발현되는 ACTH(아데노코르티코트로핀)에 대한 멜라노코르틴-2 수용체(MC2-R), 시상하부, 중뇌 및 뇌간의 세포에서 주로 발현되는 멜라노코르틴-3 수용체 및 멜라노코르틴-4 수용체(MC3-R 및 MC4-R) 및 광범위하게 분포하는 주변 조직에서 발현되는 멜라노코르틴-5 수용체(MC5-R)로 구분된다.
이러한 수용체를 암호화하는 핵산 배열 및 이러한 수용체를 구성하는 아미노산 배열을 포함하여 멜라노코르틴 수용체의 구조를 결정하는데 있어서 상당한 연구가 진행되고 있다. MC4-R은 주로 뇌에서 발현되는 것으로 생각되는 G 단백질-결합 7-트랜스막 수용체이다.
MC4-R에 특이적인 펩티드 및 MC3-R에 특이적인 이차적인 펩티드는 음식 섭취 및 체중 증가를 억제시키는 작용제로서의 용도를 포함하여 포유동물의 에너지 항상성의 조절에 유용한 것으로 생각된다. MC4-R 작용제 펩티드는 남성 발기부전을 포함한 성기능 장애의 치료, 및 비만 치료와 같은 음식 섭취 및 체중 증가 억제에 유용한 것으로 생각된다. MC4-R 작용제 펩티드는 또한 자발적인 에탄올 소비 감소, 약물 중독 치료 등과 같은 용도로 채용될 수 있다. 이러한 펩티드 뿐만 아니라, MC1-R 및 MC3-R 작용제 펩티드는 또한 순환성 쇼크, 허혈 상태, 출혈성 쇼크, 염증성 질환 및 관련 질병, 징후, 질환 및 증후군의 치료에 채용될 수 있다. 이와 대조적으로, MC4-R 길항제 펩티드는 체중 증가를 증진하는데 유용하며, 예를 들어 악액질(cachexia), 근육감소증(sarcopenia), 소모성 증후군 또는 질환 및 거식증의 치료에 사용되는 것으로 생각된다. 이러한 펩티드는 또한 우울증 및 관련 증상의 치료에도 채용될 수 있다.
멜라노코르틴 수용체-특이적 펩티드는 Ac-Nle-시클로(-Asp-His-D-Phe-Arg-Trp-Lys)-NH2(서열 ID 번호:1)(미국 특허 제 5,674,839 호 및 제 6,576,290 호 참조) 및 Ac-Nle-시클로(-Asp-His-D-Phe-Arg-Trp-Lys)-OH(서열 ID 번호:2)(미국 특허 제 5,579,968 호 및 제 6,794,489 호 참조)와 같은 고리형 α-멜라닌세포-자극 호르몬("α-MSH") 유사체 펩티드를 포함한다. 이러한 펩티드 및 다른 멜라노코르틴 수용체-특이적 펩티드는 일반적으로 천연 α-MSH의 중앙 테트라펩티드 배열인 His6-Phe7-Arg8-Trp9(서열 ID 번호:3)을 포함하거나, 그 모방체 또는 변이체, 예를 들어 Phe7이 D-Phe로 대체된 치환체를 포함한다. 1종 이상의 멜라노코르틴 수용체에 특이적인 것으로 밝혀진 다른 펩티드 또는 펩티드-유사 화합물은 미국 특허 제 5,731,408 호, 제 6,054,556 호, 제 6,350,430 호, 6,476,187 호, 제 6,600,015 호, 제 6,613,874 호, 제 6,693,165 호, 제 6,699,873 호, 제 6,887,846 호, 제 6,951,916 호, 제 7,008,925 호, 및 제 7,716,279 호; 미국 특허출원 공개 제 2001/0056179 호, 제 2002/0143141 호, 제 2003/0064921 호, 제 2003/0105024 호, 제 2003/021002 호, 제 2004/0023859 호, 제 2005/0130901 호, 제 2005/0187164 호, 제 2005/0239711 호, 제 2006/0105951 호, 제 2006/0111281 호, 제 2006/0293223 호, 제 2007/0027091 호, 제 2007/0105759 호, 제 2007/0123453 호, 제 2007/0244054 호, 및 제 2008/0039387 호; 국제 출원 공개 98/27113, WO 99/21571, WO 00/05263, WO 99/54358, WO 00/35952, WO 00/58361, WO 01/30808, WO 01/52880, WO 01/74844, WO 01/85930, WO 01/90140, WO 02/18437, WO 02/26774, WO 03/006604, WO 2004/046166, WO 2005/000338, WO 2005/000339, WO 2005/000877, WO 2005/030797, WO 2005/060985, WO 2006/048449, WO 2006/048450, WO 2006/048451, WO 2006/048452, WO 2006/097526, WO 2007/008684, WO 2007/008704, 및 WO 2007/009894에 개시되어 있다.
과학 문헌에 개재된 다수의 논문, 다수의 특허 출원서 및 특허문헌에 의해 멜라노코르틴 수용체-특이적 펩티드에 대해 강한 과학적 및 약제학적 관심이 있다는 것이 입증됨에도 불구하고, 멜라노코르틴 수용체-특이적 펩티드는 어떠한 치료적 용도의 약물로서도 승인된 것이 없다. 실제로, 과거 Phase II 임상 시험을 진행하고 있는 치료적 용도를 위한 멜라노코르틴 수용체-특이적 펩티드에 대한 어떠한 보고도 없다. 약제학적 용도, 특히 성기능 장애 치료에 있어서, 멜라노코르틴 수용체-특이적 펩티드에 대한 현저하고도 실질적인 수요가 존재한다. 이러한 배경하에, 본 발명이 이루어진 것이다.
본 발명은 성기능 장애 등의 멜라노코르틴 수용체를 매개로 하는 질병, 징후, 질환을 예방, 완화 및 치료에 이용하기 위한 멜라노코르틴 수용체 작용제인 펩티드, 이러한 펩티드를 함유하는 조성물을 제공한다.
일 측면에 있어서, 본 발명은 식 (I)의 고리형 펩티드 또는 그 약학적으로 허용가능한 염에 관한 것이다:
Figure pct00001
(I)
상기 식에서,
R은 -C(=O)-OH 또는 -C(=O)-NH2;
x는 1 또는 2; 및
y는 3 또는 4이다.
상기 고리형 펩티드는 식 (II)일 수 있다:
Figure pct00002
(II)
따라서, 상기 고리형 펩티드는
Ac-Arg-시클로(Asp-Dab-D-Phe-Arg-Trp-Lys)-NH2(서열 ID 번호:4),
Ac-Arg-시클로(Asp-Dab-D-Phe-Arg-Trp-Lys)-OH(서열 ID 번호:5),
Ac-Arg-시클로(Glu-Dab-D-Phe-Arg-Trp-Orn)-NH2(서열 ID 번호:6), 또는
Ac-Arg-시클로(Glu-Dab-D-Phe-Arg-Trp-Orn)-OH(서열 ID 번호:7)일 수 있다.
다른 측면에 있어서, 본 발명은 본 발명의 고리형 펩티드 또는 그 약학적으로 허용가능한 염 및 약학적으로 허용가능한 담체를 함유하는 조성물을 제공한다.
다른 측면에 있어서, 본 발명은 멜라노코르틴 수용체를 매개로 하는 질병, 징후, 질환 및 증후군의 치료에 사용되는 멜라노코르틴 수용체-특이적 펩티드계 약학 조성물을 제공한다.
다른 측면에 있어서, 본 발명은 성기능 장애 및 다른 MC4-R 관련 이상증상의 치료에 사용되는, 선택성 MC4-R 리간드인 펩티드계 멜라노코르틴 수용체-특이적 약제를 제공한다.
다른 측면에 있어서, 본 발명은 MC4-R에 특이적이며 작용제(agonist)인 펩티드를 제공한다.
다른 측면에 있어서, 본 발명은 실질적인 혈압 상승과 같은 실질적인 심장혈관성 부작용이 없이 성기능 장애를 치료하는데 사용되는 멜라노코르틴 수용체-특이적 약제를 제공한다.
다른 측면에 있어서, 본 발명은 현저한 용량 범위에 걸쳐 효과적인 특이적 MC4-R 고리형 펩티드를 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면 및 신규한 특징과 활용 범위에 대해서는 이후에 첨부 도면과 함께 상세히 기술될 것이며, 이후 설명에서 당업자에게 보다 명확해 질 것이고, 본 발명의 실시에 의해 잘 알게 될 것이다. 본 발명의 특징은 첨부되는 특허청구범위에서 특별히 기술하는 수단 및 조합에 의해 달성될 것이다.
본 명세서에 포함되어 그 일부를 구성하고 있는 첨부 도면은 본 발명의 하나 이상의 실시예를 도시한 것으로, 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다. 도면은 본 발명의 하나 이상의 바람직한 실시예를 설명하기 위한 것으로, 본 발명을 제한하는 의미로 해석되지 않아야 한다.
도 1은 환자교차 연구(crossover study)에서 담체(○), 정맥 주사에 의해 1회 투여량 1μmol/kg의 브레멜라노타이드(bremelanotide)(□) 및 피하 주사에 의해 1회 투여량 0.84μmol/kg (▽) 및 1회 투여량 3.0μmol/kg(△)의 실시예 8.1의 고리형 펩티드를 투여 후, 원격 측정법에 의해 모니터링되는 외과 이식된 압력 센서를 사용하여 측정된 수축기 혈압의 플롯(plot)이다.
도 2는 환자교차 연구에서 피하 주사에 의해 1회 투여량 1 mg/kg의 다른 두 롯트의 실시예 8.1의 고리형 펩티드(△, ▽) 투여 후, 및 정맥 주사에 의해 1회 투여량 1 mg/kg의 브레멜라노타이드(□) 투여 후, 원격 측정법에 의해 모니터링되는 외과 이식된 압력 센서를 사용하여 측정된 수축기 혈압의 플롯이다.
1.0 정의
본 발명의 설명을 진행하기에 앞서, 특정 용어는 본 명세서에서 설명된 바와 같이 정의된다.
본 명세서에 따르는 펩티드에 대해 주어진 서열에 있어서, 아미노산 잔기는 미국 특허청에 의해 발행된 특허심사절차 매뉴얼, 8 판의 2400 장(chapter)에 기재된 바와 같은 통상적인 의미를 가진다. 따라서, "Nle"은 노류신(norleucine)이고, "Asp"는 아스파르트산이며, "His"는 히스티딘, "Phe"는 페닐알라닌, Arg"는 아르기닌, "Trp"는 트립토판, "Lys"는 라이신이다. "D" 이성질체는 3개 문자 코드 또는 아미노산명 앞에 "D-"로 표기한다. 예를 들어 D-Phe는 D-페닐알라닌이다. 상기 설명에 포함되지 않은 아미노산 잔기는 다음과 같은 정의를 가진다:
약어 일반명 측쇄 구조
Dab 2,4-디아미노부틸산
Figure pct00003
Orn 오르니틴
Figure pct00004
"Ac"라는 용어는 아세틸기 CH3-C(=O)-를 의미한다.
"아미드"는 카르보닐기(-C(=O)-HN2)에 결합된 3가 질소를 가진 화합물을 포함하는 의미로서, 예를 들어 메틸아미드, 에틸아미드, 프로필아미드 등이 있다.
"아민"은 아미노기(-NH2)를 함유하는 화합물을 포함한다.
약학 조성물에서와 같이, "조성물"이라는 용어는 활성 성분 및 담체를 구성하는 비활성 성분을 함유하는 생성물 뿐만 아니라, 두가지 이상의 성분의 혼합, 조합 및 응집으로부터, 또는 하나 이상의 성분들의 해리에 의해, 또는 하나 이상 성분들의 다른 형태의 반응 또는 상호작용으로부터 직접 또는 간접적으로 얻어지는 임의의 생성물도 포함한다. 따라서, 본 발명에 사용되는 약학 조성물은 활성 성분과 1종 이상의 약학적으로 허용가능한 담체를 혼합함으로써 제조되는 임의의 조성물도 포함한다.
멜라노코르틴 수용체 "작용제"(agonist)는 본 발명의 펩티드와 같은 화합물을 포함하여, 멜라노코르틴 수용체와 상호작용하여 아데닐 시클라제 활성을 포함하지만, 여기에 한정되지 않는 약리학적 반응을 개시할 수 있는 멜라노코르틴 수용체의 특성을 나타내는, 내인성 물질(endogenous substance), 약물 물질 또는 화합물을 의미한다. 본 발명에 있어서, 멜라노코르틴-4 수용체(MC4-R)에 대한 작용제인 멜라노코르틴 수용체 작용제가 바람직하지만, 특정 용도의 경우, MC4-R 및 멜라노코르틴-1 수용체(MC1-R)에 대한 작용제인 멜라노코르틴 수용체 작용제가 바람직하고, 다른 용도의 경우, 하나 이상의 MC1-R, 멜라노코르틴-3수용체(MC3-R), MC4-R 및 멜라노코르틴-5 수용체(MC5-R)에 대한 작용제인 멜라노코르틴 수용체 작용제가 바람직하다.
"α-MSH"는 펩티드 Ac-Ser-Tyr-Ser-Met-Glu-His-Phe-Arg-Trp-Gly-Lys-Pro-Val-NH2(서열 ID 번호:8) 및 그 유사체와 동종체를 의미하며, NDP-α-MSH를 포함한다.
"NDP-α-MSH"는 펩티드 Ac-Ser-Tyr-Ser-Nle-Glu-His-D-Phe-Arg-Trp-Gly-Lys-Pro-Val-NH2(서열 ID 번호:9) 및 그 유사체와 동종체를 의미한다.
"EC50"은 부분 작용제를 포함하는 작용제의 몰 농도를 의미하며, 이는 그 작용제에 대한 최대 가능 반응의 50%를 생성한다. 예를 들어, 72 nM의 농도에서, MC4-R 세포 발현 시스템에서 cAMP 분석에 의해 측정시 화합물에 대한 최대 가능 반응의 50%를 생성하는 테스트 화합물은 EC50이 72 nM이다. 달리 명시되지 않으면, EC50 측정과 관련한 몰 농도는 리터당 나노몰(nM)이다.
"Ki(nM)"는 방사성리간드(radioligand) 또는 다른 경쟁자의 부재하에 평형상태에서 수용체의 결합 부위의 절반과 결합하는 경쟁 화합물의 몰 농도를 나타내는 평형 억제제 해리 상수를 의미한다. 일반적으로, Ki의 수치는 수용체에 대한 화합물의 친화도에 역 비례한다. 예를 들어, Ki의 값이 낮으면, 친화도는 높다. Ki은 Cheng and Prusoff 방정식을 이용하여 결정될 수 있다(Cheng Y., Prusoff W.H., Biochem. Parmacol. 22: 3099-3108, 1973).
Figure pct00005
이 식에서, "리간드"는 방사성리간드의 농도이고, KD는 방사성리간드에 의한 수용체 점유를 50% 생성하는 방사성리간드의 수용체 친화도의 역의 척도(inverse measure)이다. 달리 명시되지 않으면, Ki 측정과 관련한 몰 농도는 nM이다. Ki는 특이적 수용체(예를 들어, MC1-R, MC3-R, MC4-R, 또는 MC5-R) 및 특이적 리간드(예를 들어, α-MSH 또는 NDP-α-MSH)로 환산하여 표현될 수 있다.
"억제"는 경쟁적 억제 분석에서 공지된 기준과 비교했을 때 수용체 결합의 저하 또는 감소 퍼센트를 의미한다. 따라서, "1μM(NDP-α-MSH)에서 억제"라는 것은 예를 들어, 이후에 기술되는 분석 조건하에서 1μM의 테스트 화합물과 같은 소정량의 테스트되는 화합물의 첨가에 의해 유발되는 NDP-α-MSH의 결합의 감소 퍼센트를 의미한다. 예를 들어, NDP-α-MSH의 결합을 방해하지 않는 테스트 화합물은 억제가 0%이며, NDP-α-MSH의 결합을 완전하게 방해하는 테스트 화합물은 억제가 100%이다. 통상적으로, 후술하는 바와 같이, 방사성 분석은 예를 들어 I125-라벨을 붙인 NDP-α-MSH를 이용한 경쟁적 억제 테스트에 사용되며, 란타나이드 킬레이트 형광 분석은 예를 들어 Eu-NDP-α-MSH를 이용한 테스트에 사용된다. 그러나, 방사성 동위원소(radioisotope)가 아닌 라벨이나 태그 시스템을 이용한 다른 경쟁적 억제 테스트 방법 및 일반적으로 경쟁적 억제 테스트 분야에 공지된 임의의 방법도 본 발명에 채용될 수 있다. 따라서, "억제"는 테스트 화합물이 α-MSH의 멜라노코르틴 수용체와의 결합을 감소시키는지를 측정하는 수단 중의 하나라는 것을 알 수 있다.
"결합 친화도"는 화합물이나 약물이 그 생물학적 표적과 결합하는 능력을 의미하며, 본 명세서에서는 Ki(nM)으로서 표시된다.
"고유 활성"은 특정 멜라노코르틴 수용체 발현 세포계에서 화합물에 의해 달성될 수 있는 최대 기능 활성을 의미하며, 예를 들어 아데닐일 시클라제의 최대 자극을 포함한다. α-MSH 또는 NDP-α-MSH에 의해 달성되는 최대 자극은 고유 활성 1.0(또는 100%)로서 나타내며, α-MSH 또는 NDP-α-MSH의 최대 활성의 절반을 자극할 수 있는 화합물은 0.5(또는 50%)의 고유 활성을 가지는 것으로 나타낸다. 본 명세서에 기술한 분석 조건하에서 0.7(70%) 또는 그 이상의 고유 활성을 가지는 본 발명의 화합물은 작용제로 분류되며, 0.1(10%)과 0.7(70%) 사이의 고유 활성을 가지는 화합물은 부분 작용제로 분류되고, 0.1(10%) 미만의 고유 활성을 가지는 화합물은 비활성 물질 또는 고유 활성을 가지지 않는 물질로서 분류된다. 일 측면에 있어서, 본 발명의 고리형 펩티드는 일반적으로 α-MSH 또는 NDP-α-MSH의 경우 MC4-R에 대해 부분 작용제로서 특징을 가질 수 있다.
일반적으로, "기능 활성"은 수용체 신호전달의 척도, 또는 화합물에 의한 자극이 있을 때, 예를 들어 멜라노코르틴 수용체, 특히 MC4-R 또는 hMC4-R과 같은 수용체와 관련한 신호전달 변화의 척도이다. 멜라노코르틴 수용체는 헤테로트리메릭(heterotrimeric) G 단백질의 활성을 통해 신호 변환을 개시한다. 일 측면에 있어서, 멜라노코르틴 수용체는 아데닐일 시클라제에 의한 cAMP의 생성을 촉매화하는 Gαs를 통해 신호를 전달한다. 따라서, 아데닐일 시클라제의 자극의 측정(예를 들어 아데닐일 시클라제의 최대 자극의 측정)은 기능 활성 측정의 한 수단이며, 본 발명에서 예시하는 중요한 방법이다. 그러나, 다른 기능 활성 측정법도 본 발명의 실시에 채용될 수 있으며, 본 발명의 범위 내에서 고찰되며 여기에 포함된다는 것을 알아야 할 것이다. 따라서, 일 실시예에서, 'HEK293 세포내에서 멜라노코르틴 수용체를 매개로 하는 세포내 유리 칼슘의 유동화(Mountjoy K.G. et. al)'에 기술된 바와 같은 방법을 이용하여, 보고된 바와 같이 세포내 유리 칼슘이 측정될 수 있다. '형광성 마이크로플레이트 리더를 이용한 세포내 칼슘 측정에 의해 G 단백질-결합 수용체의 부분 선별'(Physiol Genomics 5:11-19, 2001, 또는 Kassack M.U. et al., Biomol Screening 7:233-246, 2002) 참조. 또한, 예를 들어, 방사성 분석을 이용하여 포스파티딜리노시톨 4,5-비포스페이트로부터 디아실글리세롤 또는 이노시톨 트리포스페이트의 생성을 측정함으로써 활성을 측정할 수도 있다. 또 다른 활성 측정법은 수용체 내부화(receptor internalization)로서, 이는 '멜라노코르틴 4 수용체 펩티드 및 비펩티드 작용제의 기능 선택성: 리간드 특이적인 구조적 상태의 증거(Nickolls S.A. et. al, J Pharm Exper Therapeutics 313:1281-1288, 2005)'에 기술된 바와 같은 방법을 이용하여 조절 경로의 활성화로부터 달성될 수 있다. 또 다른 기능 활성 측정법은 예를 들어 G 단백질 α 서브유닛 상의 GDP(구아노신 디포스페이트)를 GTP(구아노신 트리포스페이트)로의 교환과 같은 G 단백질 수용체의 활성화와 관련있는 뉴클레오티드의 교환 및 교환비율이며, 이는 '종결점으로서 G 단백질을 이용한 효율성 측정: 단일 수용체를 통한 G 단백질의 차별 결합(differential engagement)(Manning D.R., Mol Pharmacol 62: 451-452, 2002)'에 기술된 바와 같이, 구아노신 5'-(γ-[35S]티오)-트리포스페이트를 이용한 방사성분석을 포함하여 다수의 수단에 의해 측정될 수 있다. 'Gs- 및 Gp-결합 신호전달 경로의 활성화 측정으로부터의 비색 분석법(Chen W. et al., Anal Biochem 226: 349-354, 1995)'; 또는 'G-단백질-결합 수용체를 선별하기 위한 일반적인 이중-수용체 유전자 분석법의 개발(Kent T.C. et al., Biomol Screening, 5: 437-446, 2005)'; 또는 '오펀 7-트랜스막 수용체에 대한 리간드 작용을 확인하기 위해 사용되는 개선된 수용체 유전자 분석법(Kotarsky K. et al., Pharmacology & Toxicology 93: 249-258, 2003)'에 기술된 바와 같이, G-결합 단백질의 활성을 측정하기 위한 다양한 유전자-기초 분석법이 개발되고 있다. 멜라노코르틴 수용체 활성을 측정하는데 사용하기 위해서 Chen W. et al.의 비색 분석법을 선택하였으며, 이에 대한 것은 '7 위치에 벌크한 방향족 아미노산을 가진 Ac-Nle4-시클로[Asp5-D-Phe7-Lys10]α-멜라닌세포-자극 호르몬-(4-10)-HN2의 고리형 락탐 α-멜라노코르틴 유사체는 특이적 멜라노코르틴 수용체에서 높은 길항제 잠재성 및 선택성을 보인다(Hruby V.J. et al., J Med Chem 38:3454-3461, 1995)'에 기술되어 있다. 일반적으로, 기능 활성은 G-결합 수용체의 활성 및/또는 신호전달 측정법을 포함하며, 또한 이후에 개발 또는 보고되는 측정법을 포함하여 어떠한 방법에 의해서도 측정될 수 있다. 상기 언급한 각각의 문헌 및 여기에 기재된 방법은 본 명세서에 참고 문헌으로서 포함된다.
본 명세서에서 사용되는, "치료한다", "치료하는" 및 "치료"라는 용어는 환자가 특정 질환이나 이상증상으로 고통을 겪고 있는 상태에서 그 질환이나 이상증상의 고통을 경감시킬 수 있도록 하는 행위를 포함하는 의미이다.
본 명세서에서 사용되는, "치료학적 유효량"이라는 용어는 의사 또는 다른 임상의가 치료하고 있는 포유동물에서 생물학적 또는 의학적 반응을 도출하는 본 발명의 펩티드를 포함한 화합물의 양을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는, "예방적으로 유효한" 또는 "방지하는"이라는 용어는 의사 또는 다른 임상의가 환자가 특정 질환이나 이상증상으로 고통을 겪기 전에 예방, 억제 또는 완화시켜야 하는 의학적 상태를 가진 포유동물의 고통을 예방 또는 억제시키거나 완화시키게 될 본 발명의 펩티드를 포함한 화합물의 양을 의미한다.
"성기능 장애"라는 용어는 성교를 포함한 정상적인 성기능을 저해 또는 감퇴시키는 임의의 상태를 의미한다. 이 용어는 생리학적 상태에만 한정되는 것이 아니라, 병상 또는 이상증상이라는 공식 진단이 없는 심리적 상태 또는 지각 장애를 포함한다. 성기능 장애에는 남성 포유동물의 경우 발기부전, 여성 포유동물의 경우 여성 성기능 장애가 포함된다.
"발기부전"이라는 것은 남성 포유동물이 기능적 발기, 사정 또는 이 두가지 를 하지 못하는 상태를 포함하는 이상증상이다. 따라서, 발기 부전은 무기력과 같은 의미로서, 성교하기에 충분한 단단한 상태로 발기를 유발 또는 지속할 수 없는 상태를 포함한다. 발기부전 증상은 발기를 유발 또는 이를 지속하지 못하는 상태, 사정 불능, 조루, 또는 오르가즘에 도달하지 못하는 상태를 포함한다. 흔히 발기부전 증가는 연령과 연관성이 있거나, 육체적 질병 또는 약물 치료의 부작용으로 인한 것일 수도 있다.
"여성 성기능 장애"는 성적흥분장애를 포함하는 이상증상이다. "성적흥분장애"라는 용어는 성행위가 완료될 때까지 성적 흥분에 따른 윤활-팽창 반응을 일으키거나 지속시키지 못하는 것을 포함한다. 또한 여성 성기능 장애는 오르가즘을 느끼지 못하는 증상 및 성교시 아프거나 불쾌한 성교통을 포함한다. 여성 성기능 장애에는 성욕감퇴장애, 성무쾌감증, 성적흥분장애, 성교통 및 질구경련증을 포함한 다수의 범주의 질환, 증상 및 이상증상이 포함되나, 여기에 한정되는 것은 아니다. 성욕감퇴장애는 성적 환상 및 성행위에 대한 욕구가 지속적으로 또는 정기적으로 감퇴되거나 존재하지 않으므로 고통스럽게 되고 대인관계에 어려움이 생기는 이상증상을 포함한다. 성욕감퇴장애는 장기간 지속되는 관계에서 오는 권태감 또는 불만, 우울증, 알콜이나 향정신성 약물 의존성, 처방약의 부작용, 또는 호르몬 결핍증에 의해 유발될 수 있다. 성무쾌감증은 성행위시 쾌감이 감퇴되거나 존재하지 않는 증상을 포함한다. 성무쾌감증은 우울증, 약물 또는 대인관계적 요소에 의해 유발될 수 있다. 성적흥분장애는 에스트로겐 부족, 질병 또는 이뇨제, 항히스타민제, 항울제 또는 항고혈압제를 사용한 치료에 의해 유발될 수 있다. 성교통 및 질구경련증은 성교로 인해 생기는 아픔이 특징인 성 고통 장애이며, 예를 들어, 윤활을 감소시키는 약제, 자궁내막증, 골반염, 염증성 장질환 또는 요로 질환에 의해 유발될 수 있다.
2.0 임상적 징후( clinical indication ) 및 유용성
본 명세서에 발표된 조성물 및 방법은 의학적 용도 및 축산이나 수의의 용도로도 사용될 수 있다. 통상적으로 본 방법은 인간에 사용되지만, 다른 포유동물에도 사용될 수 있다. "환자"라는 용어는 포유동물 개개를 의미하는 것으로 본 명세서 및 청구범위에 걸쳐 사용된다. 본 발명의 주요 용도는 인간 환자에 적용되지만, 실험실, 농장, 동물원, 야생, 애완동물, 스포츠 또는 다른 동물에 적용될 수 있다.
본 발명의 펩티드, 조성물 및 방법은 남성 발기부전 및 여성 성기능 장애를 포함하는 성기능 장애의 치료에 채용될 수 있다. 일 특정 실시예에서, 본 발명의 펩티드, 조성물 및 방법은 질을 통한 성관계가 가능하도록 발기 기능을 증가시키는 것을 포함하지만 여기에 한정되는 것은 아닌 발기 기능을 증가시키기 위해 남성 환자에 사용된다. 다른 특정 실시예에서, 본 발명의 펩티드, 조성물 및 방법은 흥분 성공율, 성욕 성공율, 흥분 및 성욕의 수준을 증가시키는 것을 포함하지만 여기에 한정되는 것은 아닌 여성 성기능 장애를 치료하는데 사용된다. 여성 성기능 장애의 경우, 여성 성고통 지수, 여성 성관계 성공률, 여성 성기능 지수, 및 총괄 평가 설문을 포함하지만 여기에 한정되지 않은 다수의 성평가 도구에 의해 종결점을 결정할 수 있으나 반드시 필요한 것은 아니다. 여성 성기능 장애 치료를 받는 환자는 폐경전 여성일 수도 있고 폐경후 여성일 수도 있다.
3.0 특정 징후 의 병행 치료
본 발명의 펩티드, 조성물 및 방법은 1종 이상의 다른 약제학적 활성 화합물과 함께 투여함으로써, 상술한 임의의 질병, 징후, 질환 또는 증후군의 치료에도 사용될 수 있고, 멜라노코르틴 수용체를 매개로 하는 질병, 징후, 질환 또는 증후군의 치료에도 사용될 수 있다. 이러한 병행 투여는 본 발명의 펩티드와 1종 이상의 다른 약제학적 활성 화합물을 동시에 함유하는 단일 투여 형태에 의해 이루어질 수 있으며, 이러한 단일 투여 형태에는 정제, 캡슐, 스프레이, 흡입 분말, 주사가능한 액체 등이 포함된다. 이와 다르게, 병행 투여는 본 발명의 펩티드를 함유하는 단일 투여 형태와 다른 약제학적 활성 화합물을 함유하는 단일 투여 형태의 두 다른 형태를 투여함으로써 이루어질 수도 있다. 이 경우, 투여 형태가 동일할 수도 있고 다를 수도 있다. 이후 기술에서는 채용될 수 있는 특정 병행 치료에 대해 예시하지만, 병행 치료를 한정하는 의미는 아니다.
3.1 성기능 장애의 병행 치료
성기능 장애 치료에 있어서, 본 발명의 고리형 펩티드를 다른 약물 또는 작용제와 병행해서 사용하는 것이 가능하다. 다른 약물 및 작용제에는 발기 활성을 유도할 수 있는 작용제가 포함되며, 이에는 포스포디에스테라제-5(PDE-5) 억제제, 테스토스테론, 프로스타그란딘 등이 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에서, 본 발명의 고리형 펩티드는 치료학적 유효량의 고리형-GMP-특이적 포스포디에스테라제 억제제 또는 알파-아드레날린성 수용체 길항제와 함께 사용된다. "성기능 장애에 대한 다작용제 치료"라는 명칭의 미국 특허 제 7,235,625 호에 발표된 기술 및 설명은 본 명세서에서 참고 문헌으로 포함된다.
본 발명은 성기능 장애의 치료법을 제공하는데, 이 치료법은 성기능 장애를 가지고 있거나 가질 위험성이 있는 환자에게 치료학적 유효량의 본 발명의 고리형 펩티드를 치료학적 유효량의 제 2 성기능 장애 약학 제제와 함께 투여하는 단계를 포함한다. 본 발명의 고리형 펩티드는 치료학적 유효량의 제 2 성기능 장애 약학 제제 투여와 동시에 투여될 수도 있고 그 이전에 또는 이후에 투여될 수도 있다. 바람직한 것은 치료학적 유효량의 제 2 성기능 장애 약학 제제 투여 한시간 이내에, 보다 바람직하게는 30분 이내에 본 발명의 고리형 펩티드가 투여되는 것이다. 그러나, 특정 형태의 병행 치료의 경우, 예를 들어 치료학적 유효량의 호르몬 또는 호르몬-관련 성기능 장애 약학 제제가 함께 투여되는 경우, 본 발명의 펩티드의 투여와 호르몬 또는 호르몬-관련 성기능 장애 약학 제제 사이의 특정 시간 관계 또는 설정이 없도록, 독립적인 일정으로 호르몬 또는 호르몬-관련 성기능 장애 약학 제제가 투여될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 환자가 원하거나 필요로 할 때, 본 발명의 펩티드의 투여와 함께, 패치식 또는 다른 연속식 투여 일정에 의해 또는 1일 1회 또는 다른 투여량으로 호르몬 또는 호르몬-관련 성기능 장애 약학 제제가 투여될 수 있다.
따라서 본 발명은 성기능 장애의 치료법을 제공하는데, 이 치료법은 성기능 장애를 가지고 있거나 가질 위험성이 있는 환자에게 치료학적 유효량의 본 발명의 고리형 펩티드를 성기능 장애의 치료에 유용한 다른 화합물과 함께 투여하는 단계를 포함한다. 병행 치료의 바람직한 일 실시예에서, 성기능 장애는 여성 성기능 장애이다. 병행 치료의 특히 바람직한 일 실시예에서, 성기능 장애는 발기부전이다.
본 발명은 또한 본 발명의 고리형 펩티드와 성기능 장애의 치료에 유용한 제 2 화합물을 함유하는 약학 조성물을 제공한다. 본 조성물의 실시예에서, 성기능 장애의 치료에 유용한 추가적인 화합물은 포스포디에스테라제 억제제; 고리형-GMP-특이적 포스포디에스테라제 억제제; 프로스타그란딘; 아포모르핀; 옥시토신 조절제; α-아드레날린성 길항제; 안드로겐; 선택성 안드로겐 수용체 조절제(SARMs); 부프로프리온; 혈관활성 장 펩티드(VIP); 중성 엔도펩티다제 억제제(NEP); 및 뉴로펩티드 Y 수용체 길항제(NPY)로 이루어진 군(이에 국한되는 것은 아님)으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
본 발명의 방법 및 조성물의 실시예에서, 제 2 성기능 장애 약학 제제는 테스토스테론이다.
병행 치료의 또 다른 실시예에서, 제 2 성기능 장애 약학 제제는 타입 V 포스포디에스테라제(PDE-5) 억제제이다. 예를 들어, PDE-5 억제제는 Viagraⓡ(실데나필의 상표), Levitraⓡ(바르데나필의 모노하이드로클로라이드 염의 상표), 또는 Cialisⓡ(타달라필의 상표)일 수 있다. 다른 PDE-5 억제제는 본 명세서에 참고 문헌으로 포함되는 "성기능 장애에 대한 다작용제 치료"라는 명칭의 2007년 6월 22일자 미국 특허 제 7,235,625 호에 기술되어 있다.
상기 조성물의 또 다른 실시예에서, 성기능 장애의 치료에 유용한 화합물은 에스트로겐 작용제/길항제이다. 일 실시예에서, 에스트로겐 작용제/길항제는 (-)-시스-6-페닐-5-[4-(2-피롤리딘-1-일-에톡시)-페닐]-5,6,7,8-테트라하이드로-나프탈렌-2-올(라소폭시펜으로도 알려짐) 또는 그 광학 또는 기하 이성질체; 약학적으로 허용가능한 염, N-옥사이드, 에스테르, 제 4급 암모늄염; 또는 그의 전구약물(prodrug)이다. 에스트로겐 작용제/길항제는 D-타르타르산염의 형태인 것이 특히 바람직하다.
상기 조성물의 또 다른 실시예에서, 에스트로겐 작용제/길항제는 타목시펜, 4-하이드록시 타목시펜, 랄록시펜, 드롤록시펜, 토레미펜, 센트크로만, 이독시펜, 6-(4-하이드록시-페닐)-5-[4-(2-피페리딘-1-일-에톡시)-벤질]-나프탈렌-2-올, {4-[2-(-아자-비시클로[2,2,1]헵트-2-일)-에톡시]-페닐}-[6-하이드록시-2-(4-하이드록시-페닐)-벤조[b]티오펜-3-일]-메타논, EM-652, EM-800, GW 5368, GW 7604, TSE-424 및 그 광학 또는 기하 이성질체; 및 약학적으로 허용가능한 염, N-옥사이드, 에스테르, 제 4급 암모늄염 및 그의 전구약물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
또 다른 실시예에서, 본 발명의 고리형 펩티드는 공지된 기계적 보조기구 또는 장치와 병행해서 사용될 수 있다.
또한 본 발명은 성기능 장애(발기부전 포함) 치료용 키트를 제공하는데, 이 키트는 본 발명의 고리형 펩티드를 함유하는 제 1 약학 조성물; 성기능 장애의 치료에 유용한 제 2 화합물을 함유하는 제 2 약학 조성물; 및 상기 제 1 및 제 2 조성물용 용기로 구성된다.
4.0 투여 및 사용 방법
투여 및 사용 방법은 본 발명의 특이적 펩티드의 특성, 치료되어야 하는 질병, 징후, 질환 또는 증후군, 및 당해 분야에 알려진 다른 요인에 따라 달라진다. 일반적으로, 당해 분야에 공지되거나 또는 이후 개발되는 투여 및 사용 방법은 본 발명의 펩티드와 함께 적용될 수 있다. 후술하는 투여 및 사용 방법은 제시된 징후에 특이적인 적용성을 가지나, 상술한 내용을 제한하는 의미는 아니다.
본 발명의 하나 이상의 펩티드를 함유하는 조성물은 피하 주사에 의해 투여될 수 있다. 일 측면에 있어서, 본 발명의 고리형 펩티드는 폴리에틸렌 글리콜(예를 들어 폴리에틸렌 글리콜 3350)과 임의선택적인 1종 이상의 추가적 부형제(excipient) 및 보존제(부형제로서 예를 들면, 염, 폴리소르베이트 80, pH 조절을 위한 수산화나트륨 또는 염산 등이 포함되나 이에 국한되는 것은 아님)를 함유하는 조성물을, 예를 들어 둔근 또는 삼각근내 주사와 같은 심근육내(deep intramuscular) 주사하도록 조성될 수 있다. 다른 측면에 있어서, 본 발명의 고리형 펩티드는 폴리머 백본 내의 다양한 퍼센트의 유산과 임의선택적인 1종 이상의 추가적 부형제를 함유하는 자동-촉매화 폴리(오르토 에스테르)인 폴리(오르토 에스테르)로 조성될 수 있다. 일 측면에 있어서, 폴리(D,L-락티드-코-글리콜리드) 폴리머가 채용된다. 일반적으로, 다수의 주사가능한 생분해성 폴리머(점착성 폴리머도 바람직함)도 지속 방출성 주사가능한 조성물에 채용될 수 있다. 이와 다르게, 피하주사 가능한 조성물을 포함한 다른 지속 방출성 조성물이 채용될 수 있으며, 이러한 조성물에는 1종 이상의 나노/마이크로구체(예를 들어 PLGA 폴리머를 함유하는 조성물), 리포좀, 에멀젼(예를 들어 유중수적형 에멀젼), 젤, 오일 속 불용해 염 또는 현탁물 등을 포함된다. 이러한 조성물은 고리형 펩티드의 농도 및 양, 채용된 재료의 지속 방출 속도, 및 당해 분야의 숙련자에게 알려져 있는 다른 요인에 따라, 매일, 매주, 매월 또는 다른 시간 주기로 주입될 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 펩티드를 함유하는 조성물은 정제 또는 캡슐과 같은 개별 투여 형태로 경구 투여될 수 있다. 일 측면에 있어서, 개별 투여 형태는 장용성 코팅(enteric coating) 및 섭취를 돕고 프로테아제 분해를 감소시키며 세포 침투성을 증가시키는 1종 이상의 작용제를 함유한다.
성기능 장애의 경우, 한 바람직한 일 측면에 있어서, 본 발명의 하나 이상의 펩티드는 성 행위를 하기 전 약 한시간 이전, 2시간 이전, 또는 약 4시간 이전 등과 같이 요구시에 투여될 수 있도록 조성된다. 일 측면에 있어서, 본 조성물은 피하주사용으로 조성된다. 다른 측면에 있어서, 본 조성물은 구강 투여, 비강 투여, 흡입 투여 등을 포함하여 다양한 피부를 통한 투여용으로 조성된다. 다른 측면에 있어서, 본 조성물은 예를 들어, 침투성 향상제를 포함한 다양한 다른 작용제를 함유하는 수성 조성물을 약 20 ~ 약 200μL의 양으로 분사하는 계량 스프레이 장치에 의해 비강 투여용으로 조성된다.
5.0 제조 방법
일반적으로, 본 발명의 펩티드는 고상 제조법에 의해 제조되며 당해 분야에 공지된 방법에 따라 정제될 수 있다. 다양한 수지 및 시제를 이용하여 다수의 잘 알려진 절차에 따라 본 발명의 펩티드를 제조할 수 있다.
본 발명의 고리형 펩티드는 아미노산 사이의 펩티드 링케이지의 제조에 이용되는 공지된 종래의 방법에 의해 용이하게 제조될 수 있다. 이러한 종래의 방법은 예를 들어, 카르복실기 및 다른 보호되는 반응성 기를 가지는 아미노산 또는 그 잔기의 유리 알파 아미노기와, 카르복실기 및 다른 보호되는 반응성 기를 가지는 아미노산 또는 그 잔기의 유리 일차 카르복실기 사이의 축합을 가능하게 하는 어떠한 용액상(solution phase) 제조법도 포함한다. 바람직한 종래의 방법에 있어서, 본 발명의 고리형 펩티드는 고상 제조법에 의해 제조되며 당해 분야에 공지된 방법에 따라 정제될 수 있다. 다양한 수지 및 시제를 이용하여 다수의 잘 알려진 절차에 따라 본 발명의 펩티드를 제조할 수 있다.
본 발명의 고리형 펩티드의 제조 방법은 원하는 배열 내의 각 아미노산을 다른 아미노산 또는 그 잔기에 연속적으로 하나씩 첨가시키는 방법, 또는 우선 원하는 아미노산 배열을 가진 펩티드 단편을 종래 방식에 따라 제조한 다음, 이를 축합시켜 원하는 펩타이드가 형성되도록 하는 방법에 의해 제조될 수 있다. 이렇게 하여 제조된 펩티드를 고리형화함으로써 본 발명의 환형 펩티드를 제조할 수 있다.
고상 펩티드 제조법은 당해 분야에 잘 알려져 있으며 실행되고 있다. 이 방법에 의하면, 본 발명의 펩티드 제조는 고상 제조법의 일반적인 원리에 따라, 연장되는 펩티드 사슬에 원하는 아미노산 잔기를 연속적으로 하나씩 첨가시킴으로써 달성될 수 있다. 이 방법에 대한 것은 다양한 참고 문헌, 예를 들어 문헌[Merrifield, R.B., Solid phase synthesis(Nobel lecture). Angew Chem 24: 799-810 (1985)] 및 문헌[Barany et al., The Peptides, Analysis, Synthesis and Biology, Vol.2, Gross,E. and Meienhofer,J.,Eds. Academic Press 1-284 (1980)] 등에 기술되어 있다.
펩티드의 화학적 제조에 있어서, 다양한 아미노산 잔기의 반응성 측쇄기는 적합한 보호성 잔기로 보호됨으로써, 이 보호성 잔기가 제거될 때까지 그 자리에서 화학적 반응이 일어나는 것을 방지한다. 또한 카르복실기에서 반응이 일어나는 동안 아미노산 잔기 또는 단편의 알파 아미노기가 보호되는 되는 것이 일반적이며, 그 이후 보호성 알파 아미노기의 선별적 제거가 이루어짐으로써 그 자리에서 후속 반응이 일어날 수 있다. 특이적 보호성 기에 대해서는 고상 제조법 및 용액상 제조법에 기술되어 있으며 잘 알려져 있다.
알파 아미노기는 적당한 보호성 기에 의해 보호될 수 있으며, 보호성 기에는 우레탄계 보호성 기, 예를 들어 벤질옥시카르보닐 (Z) 및 치환 벤질옥시카르보닐(예를 들어, p-클로로벤질옥시카르보닐 (Z-Cl), p-니트로벤질옥시카르보닐 (Z-NO2), p-브로모벤질옥시카르보닐 (Z-Br), p-비페닐-이소프로폭시카르보닐, 9-플루오레닐메톡시카르보닐(Fmoc) 및 p-메톡시벤질옥시카르보닐(Moz); 및 지방족 우레탄계 보호성 기, 예를 들어 t-부틸옥시카르보닐(Boc), 디이소프로필메톡시카르보닐, 이소프로폭시카르보닐, 및 알릴옥시카르보닐(Alloc) 등이 포함된다. 알파 아미노 보호에는 Fmoc가 바람직하다.
구아니디노기(guanidino group)는 적당한 보호성 기에 의해 보호될 수 있으며, 이러한 보호성 기에는 니트로, p-톨루엔술포닐(Tos), Z, 펜타메틸크로만술포닐( Pmc), 아다만틸옥시카르보닐, 펜타메틸디하이드로벤조푸란-5-술포닐(Pbf) 및 Boc 등이 포함된다. Arg에 대한 바람직한 보호성 기는 Pbf 및 Pmc이다.
본 명세서에서 기술되는 본 발명의 펩티드는 예를 들어, 심포니 멀티플렉스 펩티드 신디사이저(Rainin Instrument Compay) 자동 펩티드 제조기에 의해, 제조업체에 의해 제공되는 모듈을 프로그래밍한 후에 제조업체의 매뉴얼에 기재된 프로토콜을 사용하여 고상 제조법으로 제조되었다.
고상 제조법은 적합한 수지에 보호되는 알파 아미노산을 결합시킴으로써 펩티드의 C-말단으로부터 개시한다. 적합한 출발물질은 에스테르 링케이지에 의해 p-벤질옥시벤질 알콜(Wang) 수지, 2-클로로트리틸 클로라이드 수지 또는 옥심 수지에, [(R,S)-α-[1-(9H-플루오르-엔-9-일)-메톡시포름아미도]-2,4-디메틸옥시벤질]-페녹시아세트산(Rink linker)과 같은 Fmoc-링커 사이의 아미드 결합에 의해 벤즈히드릴아민(BHA) 수지에, 또는 당해 분야에 잘 알려진 다른 수단에 의해, 알파 아미노-보호 아미노산 잔기를 부착시킴으로써 제조한다. Fmoc-링커-BHA 수지 지지체는 시중 구입 가능하며, 일반적으로 편리하게 사용된다. 이 수지는 아미노산을 순차적으로 첨가할 수 있도록 필요에 따라 반복 사이클을 통해 수행된다. 그리고, 염기성 조건하에서 알파 아미노 Fmoc 보호성기는 제거된다. 이러한 목적을 위해, N,N-디메틸포름아미드(DMF) 중의 피페리진, 피페라진, 디에틸아민 또는 모르폴린(20 ~ 40% v/v)이 사용될 수 있다.
알파 아미노 보호성기의 제거 후에, 후속적인 보호 아미노기를 원하는 순서대로 단계적으로 결합시킴으로써 중간물질인 보호 펩티드-수지를 얻는다. 펩티드의 고상 제조법에 있어서 아미노산 결합에 사용되는 활성제는 당해 분야에 잘 알려져 있다. 펩티드가 제조된 후에, 필요하다면, 펩티드의 추가적인 유도체화(derivatization)를 위해 당해 분야에 잘 알려진 방법을 사용하여 직교적으로 보호되는 측쇄 보호성기를 제거할 수 있다.
통상적으로, 직교적 보호성기는 적절하게 사용된다. 예를 들어 본 발명의 펩티드는 아미노기가 있는 측쇄를 가지는 다수 아미노산을 함유한다. 일 측면에 있어서, 측쇄를 통해 락탐 브리지를 형성하는 아미노산을 포함하는 알릴-알록(Allyl-Alloc) 보호 방식이 채용되며, 아미노기가 있는 측쇄를 가지는 다른 아미노산에 대해서 다른 반응성 조건하에서 절단될 수 있는 직교 보호성기가 사용된다. 예를 들어, Fmoc-lys(Alloc)-OH, Fmoc-Orn(Alloc)-OH, Fmoc-Dap(Alloc)-OH, Fmoc-Dab(Alloc)-OH, Fmoc-Asp(OAll)-OH 또는 Fmoc-Glu(OAll)-OH 아미노산은 고리형화 반응시 락탐 브리지를 형성하는 위치를 위해 채용될 수 있으며, 반면 아미노기가 있는 측쇄를 가지는 다른 아미노산, 예를 들어 Fmoc-Arg(Pbf)-OH, Fmoc-Lys(Pbf)-OH, Fmoc-Dab(Pbf)-OH 등은 다른 직교적 보호성기를 가진다. 이와 마찬가지로, 다른 보호성기도 채용될 수 있다. 예를 들어, Mtt/OPp(4-메틸트리틸/ 2-페닐이소프로필)은 고리형화 반응시 락탐 브리지를 형성하는 측쇄와 함께 채용될 수 있고, 직교적 보호성기는 Mtt/OPp의 절단에 적합한 조건하에 분해되지 않는 다른 위치를 위해 사용될 수 있다.
펩티드 내의 반응성기는 고상 제조공정 중에 또는 수지로부터 제거된 후에 선택적으로 조절될 수 있다. 예를 들어, 펩티드는 수지 상에서 아세틸화와 같은 N-말단 조절을 달성하기 위해 조절될 수도 있고, 절단제의 사용에 의해 수지로부터 제거된 후에 조절될 수도 있다. 마찬가지로, 아미노산의 측쇄를 조절하는 방법은 펩티드 제조 분야의 숙련자에게 잘 알려져 있다. 펩티드 상에 존재하는 반응성기에 행해지는 조절의 선택은 펩티드에 기대하는 특성에 의해 부분적으로 결정될 것이다.
본 발명의 펩티드에 있어서, 한 바람직한 실시예에서, N-말단기는 N-아세틸기의 도입에 의해 조절된다. 일 측면에 있어서, N-말단에서 보호성기를 제거한 후에, 이소프로필에틸아민과 같은 유기 염기의 존재하에 수지-결합 펩티드를 디클로로메탄 중의 아세트산 무수물과 반응시키는 방법을 채용한다. 용액상 아세틸화를 포함하여 다른 N-말단 아세틸화 방법은 당해 분야에 알려져 있으며, 이를 채용할 수 있다.
일 실시예에서, 펩티드는 펩티드 수지로부터 절단 이전에 고리형화될 수 있다. 반응성 측쇄 부분을 통한 고리형화에 있어서, 원하는 측쇄를 탈보호화한 다음에, 펩티드를 적합한 용매 속에 현탁시키고 고리형 결합제를 첨가한다. 적합한 용매에는 예를 들어, DMF, 디클로로메탄(DCM) 또는 1-메틸-2-피롤리돈(NMP)이 포함된다. 적합한 고리형 결합제에는 예를 들어, 2-(1H-벤조트리아졸-1-일)-1,1,3,3-테트라메틸우로늄 테트라플루오로보레이트(TBTU), 2-(1H-벤조트리아졸-1-일)-1,1,3,3-테트라메틸우로늄 헥사플루오로포스페이트(HBTU), 벤조트리아졸-1-일-옥시-트리스(디메틸아미노)포스포늄헥사플루오로포스페이트(BOP), 벤조트리아졸-1-일-옥시-트리스(피롤리디노)포스포늄헥사플루오로포스페이트(PyBOP), 2-(7-아자-1H-벤조트리아졸-1-일)-1,1,3,3-테트라메틸우로늄 테트라플루오로보레이트(TATU), 2-(2-옥소-1(2H)-피리딜)-1,1,3,3-테트라메틸우로늄 테트라플루오로보레이트(TPTU), 또는 N,N'-디시클로헥실카르보디이미드/1-히드록시벤조트리아졸(DCCl/HOBt) 등이 포함된다. 결합은 통상적으로 N,N-디이소프로필에틸아민(DIPEA), sym-콜리딘 또는 N-메틸모르폴린(NMM)등과 같은 적합한 염기의 사용에 의해 개시된다.
그 다음, 고리형화된 펩티드는 DCM 중의 에틸아민과 같은 적합한 시제, 또는 트리플루오로아세트산(TFA), 트리이소프로필실란(TIS), 디메톡시벤젠(DMB), 물 등과 같은 다양한 조합의 시제를 사용하여 고상으로부터 절단될 수 있다. 이렇게 하여 생성된 원 펩티드를 건조시키고, 필요한 경우, 물의 존재하에 TFA, TIS, 2-메르캅토페탄(ME) 및/또는 1,2-에탄디티올(EDT)과 같은 적합한 시제를 사용하여 남아있는 아미노산 측쇄 보호성기를 절단한다. 이 최종 생성물을 차가운 에테르를 가함으로써 침전시킨 후에, 여과에 의해 수거한다. 최종 생성물의 정제는 C18 컬럼과 같은 적합한 컬럼을 이용하여 역상 고성능 액체 크로마토그래피(RP-HPLC)에 의해 이루어진다. 또한 펩티드의 크기 또는 전하를 기초로 하는 방법 등과 같은 다른 분리 및 정제 방법이 채용될 수도 있다. 일단 정제되고 나면, 펩티드는 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC), 아미노산 분석, 질량 분석법(mass spectrometry) 등과 같은 다수의 방법에 의해 특성화될 수 있다.
제조법은 주로 고상 Fmoc 화학 측면에서 기술하고 있으나, 본 발명의 고리형 펩티드를 제조하기 위한 다른 화학 및 제조방법이 채용될 수 있으며, 예를 들면, Boc 화학, 용액 화학, 및 다른 화학 및 제조 방법이 포함된다는 것을 이해해야 한다.
6.0 제형
본 발명에 따른 하나 이상의 고리형 펩티드를 포함하는 조성물의 제형은 원하는 투여 경로에 따라 다양하게 조성될 수 있다. 따라서, 제형은 피하주사 또는 정맥주사에 적합할 수도 있고, 국소용, 접안용, 비강 스프레이용, 흡입용, 및 다른 피부를 통한 투여용으로 적합할 수 있다.
6.1 본 발명의 고리형 펩티드의 염 형태
본 발명의 고리형 펩티드는 어떠한 약학적으로 허용가능한 염의 형태도 가능하다. 여기에서 "약학적으로 허용가능한 염"이라는 것은 무기 또는 유기 염기 및 무기 또는 유기 산을 포함한 약학적으로 허용가능한 비독성 염기 또는 산으로부터 제조되는 염을 의미한다. 무기 염기로부터 유도되는 염에는 알루미늄, 암모늄, 칼슘, 구리, 제 2 철, 제 1 철, 리튬, 마그네슘, 망간염, 망간, 칼륨, 칼슘, 아연 염등이 포함된다. 특히 바람직한 것은 암모늄, 칼슘, 리튬, 마그네슘, 칼륨 및 나트륨 염이다. 약학적으로 허용가능한 유기 비독성 염기로부터 유도되는 염에는 1차, 2차 및 3차 아민, 천연성 치환 아민을 포함한 치환 아민, 고리형 아민, 및 염기성 이온 교환 수지, 예를 들어, 아르기닌, 베타인, 카페인, 콜린, N,N'-디벤질에틸렌디아민, 디에틸아민, 2-디에틸아미노에탄올, 2-디메틸아미노에탄올, 에탄올아민, 에틸렌디아민, N-에틸-모르폴린, N-에틸피페리진, 글루카민, 글루코사민, 히스티딘, 흐드라바민, 이소프로필아민, 라이신, 메틸글루카민, 모르폴린, 피페라진, 피페리딘, 폴리아민 수지, 프로카인, 퓨린, 테오브로민, 트리에틸아민, 트리메틸아민, 트리프로필아민, 트로메타민 등이 포함된다.
본 발명의 고리형 펩티드가 염기성인 경우, 산 첨가 염은 무기 및 유기산을 포함한 약학적으로 허용가능한 비독성 산으로부터 제조될 수 있다. 이러한 산으로는 아세트산, 벤젠술폰산, 벤조산, 캄포르술폰산, 카르복실산, 시트르산, 에탄술폰산, 포름산, 푸마르산, 글루콘산, 글루탐산, 하이드로브롬산, 염산, 이세티온산, 락트산, 말레산, 사과산, 만델산, 메탄술폰산, 말론산, 점액산, 질산, 파모산, 판토텐산, 인산, 프로피온산, 숙신산, 황산, 타르타르산, p-톨루엔술폰산, 트리플루오로아세트산 등이 있다. 본 발명의 펩티드의 산 첨가 염은 적합한 용매 내에서 염산, 하이드로브롬산, 황산, 인산, 아세트산, 트리플루오로아세트산, 시트르산, 타르타르산, 말레산, 숙신산 또는 메탄술폰산과 같은 과량의 산과 펩티드로부터 제조된다. 이 중 아세트산염, 아세트산 암모늄, 및 트리아세트산염 형태가 특히 바람직하다. 본 발명의 펩티드가 산성 부분을 함유하는 경우, 적합한 약학적으로 허용가능한 염에는 나트륨염이나 칼륨염과 같은 알칼리금속염, 또는 칼슘염이나 마그네슘염과 같은 알칼리토금속염이 포함된다.
6.2 약학 조성물
본 발명은 본 발명의 고리형 펩티드와 약학적으로 허용가능한 담체를 함유하는 약학 조성물을 제공한다. 이 담체는 액체 조성물일 수 있으며, 바람직하게는 완충액, 등장액(isotonic solution), 수용액이다. 약학적으로 허용가능한 담체는 또한 이후에 기술하는 바와 같이, 희석제, 담체 등과 같은 부형제, 및 안정화제, 보존제, 가용화제, 완충액 등과 같은 첨가제를 함유한다.
본 발명의 고리형 펩티드 조성물은 하나 이상의 본 발명의 고리형 펩티드와 함께 필요에 따라 희석제, 담체 등과 같은 부형제, 및 안정화제, 보존제, 가용화제, 완충액 등과 같은 첨가제를 포함한 1종 이상의 약학적으로 허용가능한 담체를 함유하는 약학 조성물에 혼합 또는 조합될 수 있다. 조성물 부형제에는 폴리비닐피롤리돈, 젤라틴, 하이드록시 셀룰로오즈, 아카시아, 폴리에틸렌 글리콜, 만니톤, 염화 나트륨 및 시트르산 나트륨 등이 있다. 주사액 또는 다른 액체 투여 조성물의 경우, 적어도 1종 이상의 완충 구성성분을 함유하는 물이 바람직하며, 안정화제, 보존제 및 가용화제도 또한 채용될 수 있다. 고체 투여 조성물의 경우, 다양한 증점제(thickening agent), 충진제, 증량제 및 담체 첨가제 등이 채용될 수 있으며, 예들 들면 전분, 당, 지방산 등이 있다. 국소 투여 조성물의 경우, 다양한 크림, 연고, 젤, 로션 등이 채용될 수 있다. 대부분의 약학 조성물의 경우, 비활성 성분들이 제제의 큰 부분(중량 또는 부피)을 차지할 것이다. 약학 조성물에 있어서, 본 발명의 펩티드가 일정 시간에 걸쳐 효과적으로 전달될 수 있도록 투여량을 조성하기 위해서, 다양한 제한-방출, 느린 방출, 또는 지연 방출 조성물 및 첨가제를 채용할 수 있다.
일반적으로, 환자에게 투여되는 본 발명의 고리형 펩티드의 실제량은 투여 방식, 사용된 조성물 및 원하는 반응 등에 따라 광범위하게 달라질 것이다.
실제 사용시, 본 발명의 고리형 펩티드는 활성 성분으로서 종래의 약제학적 조성 기법에 따라 약제학적 담체와 혼합되어 사용될 수 있다. 이러한 담체는 원하는 투여 형태, 예를 들어, 경구, 비경구(정맥 포함), 요도, 질, 직장, 비강, 구강, 설하(sublingual) 등에 따라 다양한 형태를 취할 수 있다. 경구용 조성물의 제조시, 유용한 약제학적 매개물을 채용할 수 있는데, 예를 들어 현탁액, 엘릭시르(elixir) 및 용액과 같은 경구용 액체 제제의 경우, 예를 들어 물, 글리콜, 오일, 알콜, 향미제, 보존제 및 착색제 등을 채용할 수 있으며, 분말, 하드 캡슐 또는 소프트 캡슐 및 정제와 같은 경구용 고체 제제의 경우, 예를 들어 전분, 당, 미세결정 셀룰로오즈, 희석제, 과립화제, 윤활제, 결합제, 붕해제(disintegrating agent) 등을 채용할 수 있다.
투여 용이성 때문에 정제 및 캡슐이 편리한 경구용 단위 형태를 대표한다. 필요하다면, 정제는 표준 수성 또는 비수성 기법에 의해 코팅될 수 있다. 이러한 약제학적으로 유용한 조성물 중 활성 펩티드의 양은 유효한 투여량이 얻어질 수 있는 수준이다. 또 다른 편리한 투여 단위 형태에 있어서, 예를 들어 시트, 웨이퍼, 정제 등과 같은 설하 구성체를 채용할 수 있다.
정제, 알약, 캡슐 등은 또한 트라가칸트 고무(gum tragacanth), 아카시아, 옥수수 전분 또는 젤라틴과 같은 결합제; 인산 이칼슘과 같은 부형제; 옥수수 전분, 감자 전분 또는 알긴산과 같은 붕해제; 스테아르산 마그네슘과 같은 윤활제; 및 슈크로즈, 락토오즈 또는 사카린과 같은 감미제를 함유할 수 있다. 투여 단위 형태가 캡슐인 경우, 상기 재료 이외에도, 지방산과 같은 액체 담체도 함유할 수 있다.
다양한 다른 재료를 이용하여 코팅으로서 사용할 수도 있고, 투여 단위의 물리적 형태를 변형시킬 수도 있다. 예를 들어, 정제는 셸락, 당 또는 이 두가지 재료로 코팅될 수 있다. 시럽 또는 엘릭시르는 활성 성분 이외에도, 감미제로서 슈크로즈; 보존제로서 메틸 및 프로필파라벤; 염료; 및 향미제(체리 또는 오렌지맛)를 함유할 수 있다.
또한 본 발명의 고리형 펩티드는 비경구로 투여될 수 있다. 이러한 활성 펩티드의 용액 또는 현탁액은 물 속에서 하이드록시프로필셀룰로오즈와 같은 계면활성제와 적절하게 혼합됨으로써 제조될 수 있다. 현탁액은 또한 글리세롤, 액체 폴리에틸렌 글리콜 및 오일 중의 상기 두 혼합물 속에서 제조될 수도 있다. 이러한 제제는 미생물 증식을 방지하기 위해 보존제를 함유할 수 있다.
주사용으로 적합한 약제학적 형태는 살균 주사가능 용액 또는 분산액; 및 살균 주사가능 용액 또는 즉석 분산액 조제용 살균 분말을 포함한다. 모든 경우, 그 형태는 살균되어야 하며 주사기에 의해 투여될 수 있는 정도의 유동성이 있어야 한다. 형태는 제조 및 저장 상태하에서 안정해야 하며, 박테리아 및 곰팡이와 같은 미생물 오염에 대해 방지되어야 한다. 담체는 용액 또는 현탁액 매개물일 수 있으며, 이에는 예를 들어 물, 에탄올, 폴리올(예를 들어 글리세롤, 프로필렌 글리콜 또는 액체 폴리에틸렌 글리콜), 이들의 적합한 혼합물, 및 식물성유 등이 있다.
본 발명의 고리형 펩티드는 비강 투여에 의해 치료학적으로 적용될 수 있다. "비강 투여"는 본 발명의 고리형 펩티드를 코속으로 투여하는 어떠한 형태도 포함하는 의미이다. 본 펩티드는 수성 용액, 예를 들어 식염수, 시트르산염 또는 다른 통상적인 부형제나 보존제를 함유하는 용액일 수 있다. 본 펩티드는 또한 건조 또는 분말 조성물일 수도 있다.
본 발명의 고리형 펩티드는 펩티드 약물을 포함하는 약물의 효과적인 비강 흡수를 증가시켜 주는 다양한 제제와 함께 제형화될 수 있다. 이러한 제제는 비점막에 허용하지 못할 수준의 손상없이 비강 흡수를 증가시키는 물질이어야 한다. 미국 특허 제 5,693,608 호, 제 5,977,070 호 및 제 5,908,825 호는 흡수 향상제를 포함하여 채용될 수 있는 다수의 약학 조성물을 기술하고 있으며, 상기 특허문헌의 기술 및 여기에 인용된 모든 참고 문헌 및 특허문헌은 본 명세서에서 참고 문헌으로 포함된다.
수용액 형태의 경우, 고리형 펩티드는 식염수, 아세트산염, 인산염, 시트르산염, 아세테이트 또는 다른 완충제에 의해 적절하게 완충될 수 있으며, 이는 생리학적으로 허용가능한 pH에서, 일반적으로는 약 pH 4 ~ 약 pH 7에서 이루어질 수 있다. 또한 완충제를 혼합하여 채용할 수도 있는데, 예를 들면 인산염 완충액, 식염수와 아세트산염 완충액 등이 있다. 식염수의 경우, 0.9% 식염수가 사용될 수 있다. 아세트산염, 인산염, 시트르산염 등의 경우, 50mM 용액이 사용될 수 있다. 완충액 이외에도, 박테리아 및 다른 미생물 증식을 억제 또는 방지하기 위해 적합한 보존제를 채용할 수 있다. 이러한 보존제로 채용될 수 있는 것 중의 하나는 0.05% 벤잘코늄 클로라이드이다.
또 다른 실시예에서, 본 발명의 고리형 펩티드는 폐 속으로 직접 투여될 수 있다. 폐내 투여는 환자가 숨을 들이마시는 동안 본 발명의 펩티드의 계량된 분량이 자가-투여되도록 하는 도구인 계량된 도스 흡입기(metered dose inhaler)에 의해 수행될 수 있다. 이 실시예의 일 측면에 있어서, 고리형 펩티드는 건조 입자 형태, 예를 들어 입자가 발산되지 않고 폐 표면에 고정될 수 있도록 충분한 질량을 가지면서 폐에 도달하기 전에 기도의 표면에 침전되지 않을 정도로 작은 약 0.5 ~ 6.0μm의 입자 형태일 수 있다. 건조 분말 미세입자를 제조하기 위해 다양한 다른 기술이 사용되며, 이러한 예로는 마이크로-밀링법, 스프레이 건조법 및 신속 냉동 에어로졸 후의 동결건조법(lyophilization) 등이 있다. 미세입자 형태의 펩티드는 폐 깊숙히 침전될 수 있으며, 그럼으로써 혈류내로 신속하고 효율적인 흡수가 이루어질 수 있다. 또한, 이러한 방법에 있어서, 때로는 피부를 통한 경로, 코 또는 입 점막 전달 경로의 경우와 같이 피부 흡수 향상제가 필요하지 않다. 추진제-기본물로 하는 에어로졸, 네블라이저(nebulizer), 단일 도스 건조 분말 흡입기 및 수회 도스 건조 분말 흡입기를 포함하여 다양한 흡입기가 사용될 수 있다. 현재 사용되고 있는 일반적인 도구는 천식, 만성 폐색성 폐질환 등의 치료를 위한 약제를 전달하는데 사용되는 계량된 도스 흡입기를 포함한다. 바람직한 도구에는 건조 분말 흡입기가 포함되며, 이는 항상 6.0μm 이하의 입자 크기를 가지는 미세 분말의 클라우드 또는 에어로졸을 형성하도록 설계되어 있다.
평균 크기 분포를 포함한 미세입자 크기는 제조 방법에 의해 조절될 수 있다. 마이크로-밀링법의 경우, 밀링 헤드의 크기, 로토(rotor)의 속도, 공정 시간 등이 미세입자 크기를 조절한다. 스프레이 건조법의 경우, 노즐 크기, 유동 속도, 건조기 열 등이 미세입자 크기를 조절한다. 신속 냉동 에어로졸 후의 동결건조법의 경우, 노즐 크기, 유동 속도, 에어로졸 용액의 농도 등이 미세입자 크기를 조절한다. 미세입자 크기를 조절하기 위해서, 이러한 매개변수 및 다른 변수가 사용될 것이다.
본 발명의 고리형 펩티드는 주사, 일반적으로 깊은 근육내 주사에 의해 둔근 또는 삼각근 내에 주사가능한 지연 방출성 조성물로서 치료학적으로 투여될 수 있다. 일 실시예에서, 본 발명의 고리형 펩티드는 폴리에틸렌 글리콜(예를 들어, 폴리에틸렌 글리콜 3350)과 임의선택적인 1종 이상의 추가적 부형제 및 보존제(부형제로서 예를 들면, 염, 폴리소르베이트 80, pH 조절을 위한 수산화나트륨 또는 염산 등이 있으나 이에 국한되는 것은 아님)로 조성될 수 있다. 다른 실시예에서, 본 발명의 고리형 펩티드는 폴리머 백본 내의 다양한 퍼센트의 유산과 임의선택적인 1종 이상의 추가적 부형제를 함유하는 자동-촉매화 폴리(오르토 에스테르)인 폴리(오르토 에스테르)로 조성될 수 있다. 일 실시예에서, 폴리(D,L-락티드-코-글리콜리드) 폴리머가 사용된다. 일반적으로, 다수의 주사가능한 생분해성 폴리머(점착성 폴리머도 바람직함)도 주사가능한 지연 방출성 조성물에 사용될 수 있다. 이러한 조성물은 고리형 펩티드의 농도 및 양, 폴리머의 생침식(bioerosion) 및 당해 분야의 숙련자에게 알려져 있는 다른 요인에 따라, 매주, 매월 또는 다른 시간 주기로 주입될 수 있다.
6.3 본 발명의 펩티드의 경구 조성물
일 측면에 있어서, 본 발명의 고리형 펩티드는 경구 투여용으로 조성된다. 펩티드는 장용성 보호제 내에 넣어지도록 조합 및 제조되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 정제 또는 캡슐이 위를 통과하고 임의선택적으로 더 나아가 소장의 일부를 통과할 때까지 방출시키지 않도록 조합 및 제조된다. 본 명세서에서, 장용성 코팅 또는 물질은 활성 약물 성분이 필수적으로 완전한 상태로 위를 통과하지만 소장에서는 신속하게 생분해되어 방출되도록 하는 코팅 또는 물질을 의미하는 것으로 이해해야 한다. 사용될 수 있는 장용성 코팅 용액 중 하나는 셀룰로오즈 아세테이트 프탈레이트와 임의의 다른 성분, 예를 들어 수산화 암모늄, 트리아세틴, 에틸 알콜, 메틸렌 블루 및 정제수 등을 함유한다. 셀룰로오즈 아세테이트 프탈레이트는 정제 및 캡슐과 같은 장용성 코팅 개별 투여 형태용으로 약제학 분야에서 사용되는 폴리머이며, 이는 약 5.8 이하의 pH에서 물에 용해되지 않는다. 셀룰로오즈 아세테이트 프탈레이트를 함유하는 장용성 코팅은 위의 산성 환경으로부터 보호되지만, 십이지장(pH 약 6-6.5)의 환경에서 용해가 시작되며, 투여 형태가 회장(pH 약 7-8)에 도달할 때까지 완전히 용해된다. 셀룰로오즈 아세테이트 프탈레이트 이외에도, 다른 장용성 코팅 물질이 알려져 있으며 본 발명의 펩티드와 함께 사용될 수 있는데, 그 예로는 하이드록시프로필메틸에틸셀룰로오즈 숙시네이트, 하이드록시프로필메틸셀룰로오즈 프탈레이트, 폴리비닐 아세테이트 프탈레이트, 및 메타크릴산-메틸 메타크릴레이트-코폴리머 등이 있으나 여기에 한정되는 것은 아니다. 사용되는 장용성 코팅은 주로 위의 외부 부위에서 투여형의 용해를 촉진시키며, 약 6.0 이상의 pH, 보다 바람직하게는 약 6.0 내지 8.0의 pH에서 장용성 코팅이 용해되도록 선택될 수 있다. 바람직한 일 실시예에서, 장용성 코팅은 회장 근처에서 용해되어 분해된다.
장용성 코팅의 용해시 장내 흡수를 증진시키기 위해 다양한 흡수 향상제를 사용할 수 있다. 일 측면에 있어서, 흡수 향상제는 파라셀룰라(paracellular) 또는 트랜스셀룰라(transcellular) 수송계를 증진시킨다. 파라셀룰라 수송의 증진은 세포의 단단한 결합을 개방함으로써 달성될 수 있고, 트랜스셀룰라 수송의 증진은 세포막의 유동성을 증가시킴으로써 달성될 수 있다. 이러한 흡수 향상제의 대표적인 비한정적 예를 들면 칼슘 킬레이트화제, 담즙 염(예를 들어, 담즙산 나트륨), 및 지방산 등이 있다. 본 발명의 펩티드는 파라셀룰라 수송을 증진시키기 위해 장용성 코팅된 캡슐 내에 지방산, 예를 들어 올레에이트, 팔리테이트, 스테아레이트, 소디움 카프레이트, 또는 공역 리놀레산을 함유하는 장용성 코팅된 개별 투여 형태일 수 있다.
일 측면에 있어서, 정제 또는 캡슐과 같은 개별 투여 형태는 임의선택적으로 통상적인 약제학적 결합제(예를 들어 포비돈), 희석제, 활택제(glidant), 충진제(예를 들어 미세결정 셀룰로오즈), 윤활제(예를 들어 스테아르산 마그네슘), 붕해재(예를 들어 크로스카르멜로오즈 나트륨), 보존제, 착색제 등을 공지된 유효 크기 및 양으로 추가로 함유한다. 일부 실시예에서, 장 프로테아제를 위한 기질로서 작용하는 펩티드 또는 폴리펩티드가 추가로 첨가된다.
6.4 투여 경로
하나 이상의 본 발명의 고리형 펩티드를 함유하는 조성물이 주사에 의해 투여되는 경우, 그 주사는 정맥주사, 피하주사, 근육내 주사, 복막 주사 또는 당해 분야에 알려진 다른 주사이다. 본 발명의 펩티드는 당해 분야에 알려진 어떠한 수단에 의해서도 정제, 캡슐, 캐플릿, 현탁액, 분말, 동결건조 제제, 좌약, 안약, 스킨 패치, 경구용 수용성 조성물, 스프레이, 에어로졸 등(이에 국한되는 것을 아님)과 같은 조성물로 제조될 수 있으며, 완충액, 결합제, 부형제, 안정화제, 산화방지제 및 당해 분야에 알려진 다른 작용제와 혼합 및 조합될 수 있다. 일반적으로 본 발명의 펩티드가 세포의 상피층을 통과하여 주입되는 어떠한 투여 경로도 이용될 수 있다. 따라서, 투여 수단에는 점막을 통한 투여, 구강 투여, 경구 투여, 피부 투여, 흡입 투여, 비강 투여, 요도 투여, 질 투여, 직장 투여 등이 포함된다.
6.5 치료학적 유효량
환자에게 투여되는 본 발명의 고리형 펩티드의 실제량은 투여 방식, 사용된 조성물 및 원하는 반응 등에 따라 광범위하게 달라질 것이다. 치료를 위한 투여량은 앞서 기술한 수단 또는 당해 분야에 알려진 다른 수단에 의해서 원하는 치료 효과를 얻기에 충분한 양의 투여를 말한다. 따라서 치료학적 유효량은 환자의 성기능 장애를 치료학적으로 경감시키거나 성기능 장애의 발병 또는 재발을 예방 또는 지연시키기에 충분한 본 발명의 펩티드 또는 악학적 조성물의 양을 포함한다.
일반적으로 본 발명의 고리형 펩티드는 고도로 활성인 물질이다. 예를 들어, 본 고리형 펩티드는 선택된 특이적 펩티드, 원하는 치료적 반응, 투여 경로, 조성 및 당해 분야의 숙련자에게 알려진 다른 요인에 따라, 체중 1kg당 약 0.1, 0.5, 1, 5, 50, 100, 500, 1000 또는 5000μg의 양으로 투여될 수 있다.
7.0 본 발명의 펩티드의 평가에 이용되는 테스트 및 분석
본 발명의 멜라노코르틴 수용체-특이적 고리형 펩티드는 그 결합, 기능적 수준(functional status) 및 효율성을 측정하기 위해서, 다양한 분석 시스템 및 동물 모델에 의해 테스트될 수 있다.
7.1 [ I 125 ]- NDP -α- MSH 를 이용한 경쟁적 억제 분석
경쟁적 억제 결합 분석은 재조합 hMC4-R, hMC3-R, 또는 hMC5-R을 발현하는 HEK-293 세포, 및 B-16 생쥐 흑색종 세포(내생 MC1-R 포함)로부터 제조되는 막 균등액을 사용하여 수행한다. 일부의 경우, 재조합 MC1-R을 발현하는 HEK-293 세포를 사용하였다. 다음 실시예에서, 모든 hMC3-R, hMC4-R, 또는 hMC5-R 수치는 인간의 재조합 수용체에 대한 것이다. MC1-R 수치는 B-16 생쥐 흑색종 세포에 대한 것이고, "hMC1-R" 수치는 인간의 재조합 MC1-R에 대한 것이다. 분석은 0.5% 소혈청 알부민(프랙션 V)으로 사전 코팅된 96웰 GF/B 밀리포어 멀티스크린 여과 플레이트(MAFB NOB10) 내에서 수행하였다. 100mM의 NaCl, 2mM의 CaCl2, 2mM의 MgCl2, 0.3mM의 1,10-펜난트롤린 및 0.2% 소혈청 알부민을 함유하는 25mM HEPES 완충액(pH 7.5)을 포함하는 완충용액 내에서 본 발명의 고리형 펩티드의 농도를 증가시키면서, 0.2nM(hMC4-R의 경우), 0.4nM(hMC3-R의 경우), 또는 0.1nM(생쥐 B-16 MC1-R 또는 hMC1-R의 경우) [I125]-NDP-α-MSH(Perkin Elmer)를 사용하여 막 상등액을 배양하였다. 37℃에서 60분동안 배양시킨 후에, 분석 혼합물을 여과시키고, 막을 얼음처럼 차가운 완충액으로 3회 세척하였다. 여과물을 건조시키고 바운드 방사능을 측정하기 위해 감마 카운터 내에서 카운팅하였다. 1μM DP-α-MSH의 존재하에 [I125]-NDP-α-MSH의 결합 억제에 의해 비특이적 결합을 측정하였다. 최대 특이적 결합(100%)은 1μM DP-α-MSH의 존재 및 부재하의 세포막에 대한 방사능(cpm) 차이로서 정의하였다. [I125]-NDP-α-MSH의 결합 억제 퍼센트를 측정하기 위해서, 100% 특이적 결합을 기준으로 하여 테스트 화합물의 존재하에 얻어진 방사능(cpm)을 표준화하였다. 각 분석은 3회 수행되었으며, 그 실질 평균치를 기재하였다. 0% 이하의 결과는 0%로 보고하였다. 본 발명의 고리형 펩티드에 대한 Ki 값은 Graph-Pad Prismⓡ 곡선 피팅 소프트웨어를 이용하여 측정하였다. hMC1-R 및 hMC4-R에 대해 보고된 데이터는 [I125]-NDP-α-MSH를 사용하였고, hMC3-R에 대한 일부 데이터도 그러하다.
7.2 Eu - NDP -α- MSH 를 이용한 경쟁적 결합 분석
다른 방법으로서, 란타나이드 킬레이트 시간-분해 형광분석(time-resolved fluorometry)에 의한 측정으로 Eu-NDP-α-MSH(Perkin Elmer Life Sceinces catalog No. AD0225)를 사용하여 경쟁적 억제 결합 분석을 수행하였다. Eu-NDP-α-MSH를 이용한 비교 조사에서, 억제 퍼센트 및 Ki에 대해 같은 값(실험 오차 범위 내에서)을 얻었다. 전형적으로 Ki 값을 결정하기 위한 경쟁 실험은 100mM의 NaCl, 2mM의 CaCl2, 2mM의 MgCl2, 0.1% BSA 및 0.3mM의 1,10-펜난트롤린을 함유하는 25mM HEPES 완충액(pH 7.5)을 포함하는 용액 내의 1nM의 Eu-NDP-α-MSH와 9개의 다른 농도의 본 발명의 고리형 펩티드를 사용하여, 재조합 hMC4-R을 발현하는 HEK-293 세포로부터 제조되는 막 균등액을 배양시킴으로써 수행하였다. 37℃에서 60분동안 배양시킨 후에, AcroWell 96-웰 여과 플레이트(Pall Life Sceinces) 상에서 여과함으로써 반응을 중지시켰다. 이 여과 플레이트를 200μL의 얼음처럼 차가운 인산염-완충액(PBS)으로 4회 세척하였다. 각 웰에 DELFIA 향상제 용액(Perkin Elmer Life Sceinces)을 가하였다. 이 플레이트를 15분간 세이커 상에서 배양시키고, 340nm 여기 파장 및 615nm 방출 파장에서 판독하였다. 각 분석은 2회 수행되었으며, 그 평균치를 사용하였다. Ki 값은 원-사이트 고정-기울기 경쟁 결합 모형을 이용하여 Graph-Pad Prismⓡ 소프트웨어의 곡선 피팅에 의해 측정하였다. hMC5-R에 대해 보고된 데이터 및 hMC3-R, hMC4-R에 대한 일부 데이터는 Eu-NDP-α-MSH를 사용하였다.
7.3 [ I 125 ]- AgRP (83-132)를 이용한 경쟁적 결합 분석
[I125]-AgRP(83-132)를 이용한 경쟁적 결합 조사는 hMC4-R을 발현하는 세포로부터 분리되는 막 균등액을 사용하여 수행하였다. 일부의 경우, 재조합 MC1-R을 발현하는 HEK-293 세포를 사용하였다. 이 분석은 0.5% 소혈청 알부민(프랙션 V)으로 사전 코팅된 96웰 GF/B 밀리포어 멀티스크린 여과 플레이트(MAFB NOB10) 내에서 수행하였다. 분석 혼합물은 총 부피 200μL 중 농도를 달리하는 본 발명의 고리형 펩티드와 100mM의 NaCl, 2mM의 CaCl2, 2mM의 MgCl2, 0.3mM의 1,10-펜난트롤린, 0.5% 소혈청 알부민, 막 균등액, 방사성리간드 [I125]-AgRP(83-132)(Perkin Elmer)를 함유하는 25mM HEPES 완충액(pH 7.5)을 포함하였다. 0.2nM의 방사성리간드 농도에서 결합을 측정하였다. 37℃에서 1시간 동안 배양시킨 후에, 반응 혼합물을 여과시키고, 500mM NaCl을 함유하는 분석 완충액으로 세척하였다. 건조된 디스크를 플레이트로부터 떼어내서, 감마 카운터 상에서 카운팅하였다. 방사성리간드의 총 결합은 반응 혼합물에 부가된 수의 10%를 초과하지 않았다. 본 발명의 고리형 펩티드에 대한 Ki 값은 Graph-Pad Prismⓡ 곡선 피팅 소프트웨어를 이용하여 측정하였다.
7.4 작용제 활성에 대한 분석
hMC4-R을 발현하는 HEK-293 세포 내에서 본 발명의 고리형 펩티드가 기능적 반응을 유발시킬 수 있는 능력의 척도로서 세포내 cAMP의 축적을 조사한다. hMC4-R을 발현하는 HEK-293 융합성 세포는 효소-비함유 세포 해리 완충액 내에서 배양시킴으로써 배양 플레이트로부터 분리하였다. 25mM HEPES 완충액(pH 7.5), 1mM의 MgCl2, 1mM의 글루타민, 0.5% 알부민 및 0.3mM의 3-이소부틸-1-메틸-크산틴(IBMX), 포스포디에스테라제 억제제를 함유하는 얼스(Earle's) 발란스드 솔트 솔루션 내에서 분산된 세포를 현탁시켰다. 이 세포를 96-웰 플레이트 내에서 웰당 0.5×105 세포의 밀도로 플레이트시킨 후에, 30분 동안 사전 배양하였다. 총 분석 부피 200μL 중 0.05 ~ 5000 nM의 농도 범위에서 DMSO(최종 DMSO 농도 1%) 내에 용해된 본 발명의 고리형 펩티드를 테스트하기 위해서, 세포를 37℃에서 1시간 동안 노출시켰다. 기준 작용제로서 NDP-α-MSH를 사용하였다. 배양기간 말미에 50μL의 용해 완충액(cAMP EIA 키트, Amersham) 첨가 후 강한 피페팅에 의해 세포를 용해시켰다. 분해물 중 cAMP의 양은 cAMP EIA 키트(Amersham)을 사용하여 측정하였다. 데이터 분석은 Graph-Pad Prismⓡ 소프트웨어를 이용하여 비선형 회귀분석에 의해 수행되었다. 본 발명의 고리형 펩티드의 최대 효율성을 표준 멜라노코르틴 작용제 NDP-α-MSH에 의해 얻어진 수치와 비교하였다.
7.5 음식 섭취 및 체중 변화
정맥(IV) 또는 피하 주사 경로로 투여된 선별 펩티드에 대해서 음식 섭취 및 체중 변화를 조사하였다. Hilltop Lab Animals, Inc.(Scottdale, PA) 또는 다른 제공자로부터 수컷 Sprague-Dawley 쥐를 입수하였다. 이 동물들을 통상적인 폴리스티렌 행잉 케이지 내에 개별적으로 수용시키고 12시간 주기의 온/오프 라이트 사이클로 유지시켰다. 물과 작은 알의 음식을 임의로 제공하였다. 이 쥐에게 부형약(vehicle) 또는 선별 펩티드(0.3 ~ 1.0 mg/kg)를 정맥내로 투여하거나, 부형약 또는 선별 펩티드(투여량 30 mg/kg 이하)를 피하로 투여하였다. 투여후 24시간 동안 체중 및 음식 섭취의 변화를 측정하였다. 또한 체중 및 음식 섭취의 역변화가 기초 수준으로 되돌아가는데 영향을 미치는지를 알아보기 위해서, 투여 후 48시간 및 72시간 동안 체중 및 음식 섭취의 변화도 측정하였다.
7.6 음경 발기의 유도
선별 펩티드를 사용하여 수컷 쥐에서 본 발명의 고리형 펩티드가 음경 발기(PE)를 유도하는 능력을 평가한다. 체중이 250 ~ 300g 정도되는 수컷 Sprague-Dawley 쥐를 12시간 주기의 온/오프 라이트 사이클로 유지시키고 음식과 물을 임의로 제공하였다. 모든 행동에 관한 조사는 오전 9시에서 오후 4시 사이에 실시되었다. 6 ~ 8마리 쥐의 그룹에 정맥 경로로 다양한 양의 펩티드를 투여하였다. 처리후 즉시 쥐를 각각의 폴리스티렌 케이지(길이 27cm, 폭 16cm, 높이 25cm)에 수용하고, 전형적으로 원격제어 비디오 모니터링에 의해 행동을 관찰하였다. 1시간 동안 쥐를 관찰하면서, 10분 간격으로 하품 횟수, 몸단장 및 PE를 기록하였다.
8.0 본 발명의 펩티드
식 (I)의 고리형 펩티드는 입체중심, 입체축 등과 같은 비대칭 요소를 하나 이상 가지고 있으므로, 식 (I)의 고리형 펩티드는 서로 다른 입체이성질체 형태로 존재할 수 있다. 식 (I)의 고리형 펩티드를 포함한 특정 펩티드 및 일반적으로 기술되는 펩티드에 있어서, 모든 키랄 중심(chiral center) 또는 다른 이성질체 중심을 갖는 모든 형태의 이성질체(거울상 이성질체(enantiomer) 및 부분입체 이성질체(diastereoisomer) 포함)는 여기에 포함되도록 의도된 것이다. 본 발명의 펩티드 각각은 여러개의 키랄 중심을 가지며, 따라서 광학순도(enantiopure) 제제에서의 본 발명의 펩티드 사용 이외에도, 라세믹 혼합물(racemic mixture) 또는 거울상이성질 농축 혼합물(enantiomerically enriched mixture)로서 사용될 수 있다. 일반적으로 본 발명의 펩티드는 거울상이성질체 순도가 유지되는 시제, 조건 및 방법을 이용하여 특정 L- 또는 D-아미노산과 같은 키랄성 순수 시제의 사용으로 제조될 것이나, 라세믹 혼합물이 제조될 수도 있다. 이러한 라세믹 혼합물은 경우에 따라 잘 알려진 기술을 사용하여 분리될 수 있으며, 각각의 거울상 이성질체가 단독으로 사용될 수 있다. 펩티드가 호변이성질체형(tautomeric form)으로 존재하는 온도, 용매 및 pH의 특정 조건하에서 평형상태로 존재하든 주로 한 형태로 존재하든, 각 호변이성질체형이 본 발명에 포함되는 것으로 간주된다. 광학 활성 형태인 식 (I)의 펩티드의 단일 거울상 이성질체는 비대칭 제조, 광학적 순수 전구물질로부터의 제조 또는 라세미체(racemate)의 분해에 의해 얻을 수 있다.
식 (II)의 펩티드는 식 (I)의 펩티드의 특정 입체이성질체형이지만, 본 발명은 식 (II)에 포함되는 입체이성질체형에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다.
또한 본 발명은 투여시 대사 과정에 의해 화학적 변화를 한 후에 활성 약제학적 펩티드로 되는 본 발명의 전구약물도 포함한다. 일반적으로 이러한 전구약물은 생체내에서 식 (I)의 펩티드로 쉽게 변화될 수 있는 본 발명의 펩티드의 기능적 유도체일 것이다. 전구약물은 공유결합 화합물로서, 생체내에서 식 (I)의 모 펩티드(parent peptide) 활성 성분을 방출한다. 적합한 전구약물 유도체의 선택 및 제조에 관한 종래의 방법은 예를 들어, "전구약물의 설계(ed. H.Bundgaard, Elsevier, 1985)"에 기술되어 있다. 전구약물의 전형적인 예는 예를 들어 하이드록실, 카르복실 또는 아미노기의 에스테르화에 의해 기능 부분에 생물학적으로 불안정한 보호성기를 가지고 있다. 예를 들어, 전구약물은 에스테르 전구약물의 형태가 사용되는 식 (I)의 펩티드를 포함하는데, 여기서, 에스테르는 예를 들어 식 (I)의 R기가 -OH인 저급 알킬 에스테르로서 알킬기에 1 ~ 8개 탄소를 가지는 저급 알킬 에스테르, 또는 아랄킬기에 6 ~ 12개 탄소를 가지는 아랄킬 에스테르를 포함한다. 대체적으로 말하자면, 전구약물은 생체내에서 산화, 환원, 아민화, 탈아민화, 수산화, 탈수소화, 가수분해, 탈가수분해, 알킬화, 탈알킬화, 아실화, 탈아실화, 포스포릴화 또는 탈포스포릴화됨으로써 식 (I)의 모 펩티드(parent peptide) 활성 성분을 생성할 수 있는 화합물을 포함한다.
본 발명은 또한 식 (I)에서 인용된 펩티드와 동일하지만 식 (I)에 기재된 하나 이상의 원자가 실제 통상적으로 존재하는 원소 질량 또는 질량수와 다른 원소 질량 또는 질량수를 가진 원소로 대체된 펩티드를 포함할 수 있다. 본 발명의 화합물에 포함될 수 있는 동위원소의 예를 들면 수소, 탄소, 질소 및 산소의 동위원소, 예를 들어 각각 2H, 3H, 13C, 14C, 15N, 18O 및 17O 등이 있다. 본 발명의 펩티드 및 상기 동위원소 및/또는 다른 원자의 다른 동위원소를 함유하는 상기 화합물의 약학적으로 허용가능한 염 또는 용해화물은 본 발명의 범위 내에 포함된다. 본 발명의 특정 동위원소 라벨을 붙인 화합물, 예를 들어 3H 및 14C와 같은 방사성 동위원소를 함유하는 화합물은 예를 들어 약물 및/또는 기질 조직 분포 분석과 같은 다양한 분석에 사용될 수 있다. 하나 이상의 수소원자가 중수소(2H)로 치환되는 것과 같이 더 무거운 동위원소로의 치환은 일부 경우에 대사 안정성 증가등의 약제학적 이점을 제공한다. 일반적으로 식 (I)의 동위원소 라벨을 붙인 펩티드는 비-동위원소 라벨을 붙인 시제를 동위원소 라벨을 붙인 시제로 치환시킴으로써 제조될 수 있다.
8.1 다음과 같은 구조를 가지는 펩티드를 제조하였다:
Figure pct00006
이 펩티드는 아미노산 배열 Ac-Arg-시클로(Asp-Dab-D-Phe-Arg-Trp-Lys)-NH2를 가진다. 실시예 8.1의 고리형 펩티드는 아세트산염(AcOH) 및 트리플루오로아세트산(TFA)염 형태로서 제조되었다. 실시예 8.1의 고리형 펩티드는 분자식 C48H71N17O9를 가지며 산정 분자량은 1030.19이다. 실시예 8.1의 고리형 펩티드의 분자량은 아세트산염 형태로서는 1210.34였고 TFA 염 형태로서는 1372.25였다.
실시예 8.1의 고리형 펩티드는 NDP-α-MSH를 이용한 경쟁적 조사에서 MC1-R, hMC3-R, hMC4-R 및 hMC5-R에 대한 결합에 대해 평가되었으며, MC4-R에 대해 4.0nM의 Ki 값(4회 조사의 평균), hMC1-R에 대해 9nM의 Ki 값(5회 조사의 평균), hMC3-R에 대해 150nM의 Ki 값(2회 조사의 평균) 및 hMC5-R에 대해 2270nM의 Ki 값(2회 조사의 평균)을 가지므로써 hMC4-R에 선택적인 것으로 나타났다. 기능 조사에 있어서, 실시예 8.1의 고리형 펩티드는 hMC4-R에 대한 작용제인 것으로 측정되었는데, NDP-α-MSH이 100%일 때 hMC4-R에 대해 91%의 고유 활성을 가지며 EC50이 0.3nM(5회 조사의 평균)이었다.
쥐의 음경 발기조사에서, 양성 대조용으로서 브레멜라노타이드(식 Ac-Nle-시클로(Asp-His-D-Phe-Arg-Trp-Lys)-OH의 비특이적 MC4-R 작용제)를 사용했을 때, 실시예 8.1의 고리형 펩티드는 대조용인 부형약과 비교시 쥐 모델에서 통계학적으로 유의성을 갖는 자발적인 발기 증가가 관찰되었다. 피하 경로에 의해 부형약을 단독 투여한 경우, 1시간 동안(n=7) 쥐 1 마리당 자발적 발기는 평균 0.429 ± 0.202를 나타낸 반면, 실시예 8.1의 고리형 펩티드를 1회 투여량 0.3 mg/kg으로 피하 투여한 경우, 1시간 동안(n=7) 쥐 1 마리당 자발적 발기는 평균 2.286 ± 0.286을 나타내었고, 1회 투여량 1.0 mg/kg으로 피하 투여한 경우, 1시간 동안(n=7) 쥐 1 마리당 자발적 발기는 평균 4.571 ± 1.088을 나타내었다. 양성 대조용 브레멜라노타이드를 1회 투여량 1.0 mg/kg으로 정맥 투여한 경우, 1시간 동안(n=7) 쥐 1 마리당 자발적 발기는 평균 4 ± 0.535를 나타내었다.
놀랍고 유익하게도, 원격 측정법에 의해 모니터링되는 외과 이식된 압력 센서를 사용하여 쥐 모델의 수축기 혈압을 측정했을 때, 실시예 8.1의 고리형 펩티드의 경우, 음경 발기조사에서 필적할만한 결과를 도출하는 양의 브레멜라노타이드의 경우보다 수축기 혈압이 덜 증가하는 것을 보여주었다. 도 1은 피하 주사에 의해 1회 투여량 0.84μmol/kg 및 3.0μmol/kg의 실시예 8.1의 고리형 펩티드, 및 정맥 주사에 의해 1회 투여량 1μmol/kg의 브레멜라노타이드를 투여받은 8마리의 압력 센서-이식된 동물을 이용한 환자교차 연구의 결과를 보여주며, 이때 컴패니언 조사에서, 동일한 투여량 및 경로에 의한 투여 후 시간 당 쥐의 음경 발기는 1μmol/kg의 브레멜라노타이드의 경우보다 3.0μmol/kg의 실시예 8.1의 고리형 펩티드의 경우 동일하거나 높은 것으로 나타났다. 동일한 투여 경로에 의해 동일한 양의 실시예 8.1의 고리형 펩티드와 브레멜라노타이드의 비교를 포함하는 또 다른 조사에서, 실질적으로 유사한 결과를 얻었다.
8.2 다음과 같은 구조를 가지는 펩티드를 제조하였다:
Figure pct00007
이 펩티드는 아미노산 배열 Ac-Arg-시클로(Asp-Dab-D-Phe-Arg-Trp-Lys)-OH를 가진다. 실시예 8.2의 고리형 펩티드는 TFA염 형태로서 제조되었다. 실시예 8.2의 고리형 펩티드는 분자식 C48H70N16O10을 가지며 산정 분자량은 1031.17이다. 실시예 8.2의 고리형 펩티드의 분자량은 TFA 염 형태로서 1373.23이었다.
실시예 8.2의 고리형 펩티드는 NDP-α-MSH를 이용한 경쟁적 조사에서 MC1-R, hMC3-R, hMC4-R 및 hMC5-R에 대한 결합에 대해 평가되었으며, MC4-R에 대해 57 nM의 Ki 값(2회 조사의 평균), hMC1-R에 대해 234 nM의 Ki 값(3회 조사의 평균), hMC3-R에 대해 5804 nM의 Ki 값(2회 조사의 평균) 및 hMC5-R에 대해 10,000nM 이상의 Ki 값(2회 조사의 평균)을 가지므로써 hMC4-R에 선택적인 것으로 나타났다. 기능 조사에 있어서, 실시예 8.2의 고리형 펩티드는 hMC4-R에 대한 작용제인 것으로 측정되었는데, NDP-α-MSH이 100%일 때 hMC4-R에 대해 91%의 고유 활성을 가지며 EC50이 4 nM(4회 조사의 평균)이었다.
8.3 다음과 같은 구조를 가지는 펩티드를 제조하였다
Figure pct00008
이 펩티드는 아미노산 배열 Ac-Arg-시클로(Glu-Dab-D-Phe-Arg-Trp-Orn)-NH2를 가진다. 실시예 8.3의 고리형 펩티드는 TFA염 형태로서 제조되었다. 실시예 8.3의 고리형 펩티드는 분자식 C48H71N17O9를 가지며 산정 분자량은 1030.19이다. 실시예 8.3의 고리형 펩티드의 분자량은 TFA 염 형태로서 1372.25이었다.
실시예 8.3의 고리형 펩티드는 NDP-α-MSH를 이용한 경쟁적 조사에서 MC1-R, hMC3-R, hMC4-R 및 hMC5-R에 대한 결합에 대해 평가되었으며, MC4-R에 대해 0.65 nM의 Ki 값(2회 조사의 평균), hMC1-R에 대해 1 nM의 Ki 값(3회 조사의 평균), hMC3-R에 대해 74 nM의 Ki 값(2회 조사의 평균) 및 hMC5-R에 대해 300 nM의 Ki 값(2회 조사의 평균)을 가지는 것으로 나타났다. 기능 조사에 있어서, 실시예 8.3의 고리형 펩티드는 hMC4-R에 대한 작용제인 것으로 측정되었는데, NDP-α-MSH이 100%일 때 hMC4-R에 대해 94%의 고유 활성을 가지며 EC50이 4 nM(5회 조사의 평균)이었다.
8.4 다음과 같은 구조를 가지는 펩티드를 제조하였다
Figure pct00009
이 펩티드는 아미노산 배열 Ac-Arg-시클로(Glu-Dab-D-Phe-Arg-Trp-Orn)-OH를 가진다. 실시예 8.4의 고리형 펩티드는 아세트산염 및 TFA 염 형태로서 제조되었다. 실시예 8.4의 고리형 펩티드는 분자식 C48H70N16O10을 가지며 산정 분자량은 1031.17이다. 실시예 8.4의 고리형 펩티드의 분자량은 아세트산염 형태로서는 1211.32였고 TFA 염 형태로서는 1373.23였다.
실시예 8.4의 고리형 펩티드는 NDP-α-MSH를 이용한 경쟁적 조사에서 MC1-R, hMC3-R, hMC4-R 및 hMC5-R에 대한 결합에 대해 평가되었으며, MC4-R에 대해 8 nM의 Ki 값(2회 조사의 평균), hMC1-R에 대해 4 nM의 Ki 값(1회 조사), hMC3-R에 대해 410 nM의 Ki 값(1회 조사) 및 hMC5-R에 대해 2366 nM의 Ki 값(2회 조사의 평균)을 가지는 것으로 나타났다. 기능 조사에 있어서, 실시예 8.4의 고리형 펩티드는 hMC4-R에 대한 작용제인 것으로 측정되었는데, NDP-α-MSH이 100%일 때 hMC4-R에 대해 91%의 고유 활성을 가지며 EC50이 3 nM(5회 조사의 평균)이었다.
쥐의 음경 발기조사에서, 양성 대조용으로서 브레멜라노타이를 사용했을 때, 실시예 8.4의 고리형 펩티드는 대조용 부형약과 비교시 쥐 모델에서 통계학적으로 유의성을 갖는 자발적인 발기 증가가 관찰되었다. 피하 경로에 의해 부형약을 단독 투여한 경우, 1시간 동안(n=7) 쥐 1 마리당 자발적 발기는 평균 0.429 ± 0.202를 나타낸 반면, 실시예 8.4의 고리형 펩티드를 1회 투여량 0.3 mg/kg으로 피하 투여한 경우, 1시간 동안(n=7) 쥐 1 마리당 자발적 발기는 평균 2.571 ± 0.685를 나타내었고, 1회 투여량 1.0 mg/kg으로 피하 투여한 경우, 1시간 동안(n=7) 쥐 1 마리당 자발적 발기는 평균 5.286 ± 0.918을 나타내었다. 양성 대조용 브레멜라노타이드를 1회 투여량 1.0 mg/kg으로 정맥 투여한 경우, 1시간 동안(n=7) 쥐 1 마리당 자발적 발기는 평균 4 ± 0.535를 나타내었다.
놀랍고 유익하게도, 원격 측정법에 의해 모니터링되는 외과 이식된 압력 센서를 사용하여 쥐 모델의 수축기 혈압을 측정했을 때, 실시예 8.4의 고리형 펩티드의 경우, 음경 발기조사에서 필적할만한 결과를 도출하는 양의 브레멜라노타이드의 경우보다 수축기 혈압이 덜 증가하는 것을 보여주었다. 도 2는 피하 주사에 의해 1회 투여량 1 mg/kg의 실시예 8.4의 고리형 펩티드, 및 정맥 주사에 의해 1회 투여량 1 mg/kg의 브레멜라노타이드를 투여받은 8 마리의 압력 센서-이식된 동물을 이용한 환자교차 연구의 결과를 보여주며, 이때 컴패니언 조사에서, 동일한 투여량 및 경로에 의한 투여 후 시간 당 쥐의 음경 발기는 1 mg/kg의 브레멜라노타이드의 경우보다 1 mg/kg의 실시예 8.4의 고리형 펩티드의 경우 동일하거나 높은 것으로 나타났다. 동일한 투여 경로에 의해 동일한 양의 실시예 8.4의 고리형 펩티드와 브레멜라노타이드의 비교를 포함하는 또 다른 조사에서, 실질적으로 유사한 결과를 얻었다.
본 발명은 바람직한 특정 실시예를 통해서 상세하게 기술하고 있으나, 다른 실시예들도 같은 결과를 도출해낼 수 있다. 본 발명에 대한 수정 및 변경은 당해 분야의 숙련자에게는 명백할 것이며, 이러한 변경 및 등가물은 모두 본 발명에 포함된다. 본 명세서에서 인용한 모든 참고문헌, 출원서, 특허명세서의 기술 내용은 본 명세서에 참고 문헌으로 포함된다.
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Claims (18)

  1. 모든 거울상 이성질체, 입체 이성질체 또는 부분 이성질체를 포함하는 하기 식 (I)의 고리형 펩티드, 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염:
    Figure pct00010
    (I)
    상기 식에서,
    R은 -C(=O)-OH 또는 -C(=O)-NH2;
    x는 1 또는 2;
    y는 3 또는 4이다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고리형 펩티드가 하기 식 (II)의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 고리형 펩티드:
    Figure pct00011
    (II)
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 펩티드는 Ac-Arg-시클로(Asp-Dab-D-Phe-Arg-Trp-Lys)-NH2(서열 ID 번호:4)인 것을 특징으로 하는 고리형 펩티드.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 펩티드는 Ac-Arg-시클로(Asp-Dab-D-Phe-Arg-Trp-Lys)-OH(서열 ID 번호:5)인 것을 특징으로 하는 고리형 펩티드.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 펩티드는 Ac-Arg-시클로(Glu-Dab-D-Phe-Arg-Trp-Orn)-NH2(서열 ID 번호:6)인 것을 특징으로 하는 고리형 펩티드.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 펩티드는 Ac-Arg-시클로(Glu-Dab-D-Phe-Arg-Trp-Orn)-OH(서열 ID 번호:7)인 것을 특징으로 하는 고리형 펩티드.
  7. 제 1 항에 따른 고리형 펩티드 또는 그 약학적으로 허용가능한 염, 그리고 약학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  8. 제 7 항에 따른 약학 조성물을 투여하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인간 또는 비인간 포유동물의 멜라노코르틴 수용체를 매개로 하는 질병, 징후, 질환 또는 증후군을 치료하는 방법.
  9. 제 7 항에 따른 약학 조성물을 투여하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인간 또는 비인간 포유동물의 멜라노코르틴 수용체 기능 변화에 반응하는 질환을 치료하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 질환은 성기능 장애인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 성기능 장애는 남성 발기 부전인 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 성기능 장애는 여성 성기능 장애인 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,ㄹ
    상기 투여 단계는 경구, 비경구, 요도, 질, 직장, 비강, 구강, 설하 투여를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    제 2의 성기능 장애 약학 제제를 투여하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 1 항의 고리형 펩티드 또는 그 약학적으로 허용가능한 염, 그리고 제 2의 성기능 장애 약학 제제를 포함하는 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  16. 약제로서 사용하기 위한 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 펩티드.
  17. MC4 수용체의 활성화에 반응하는 질병, 장애 및/또는 질환을 치료하는데 사용하기 위한 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 펩티드.
  18. 남성 발기부전 및 여성 성기능 장애를 포함하는 성기능 장애에 사용하기 위한 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 펩티드.
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