KR20170010412A - 인슐린 저항성에 대한 개선된 펩티드 약제 - Google Patents

인슐린 저항성에 대한 개선된 펩티드 약제 Download PDF

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Abstract

본원은 공유적으로 개질된 펩티드 및/또는 단백질의 합성 방법 및 치료적 용도를 기술한다. 공유적으로 개질된 펩티드 및/또는 단백질은 펩티드 및 단백질-기반 치료제의 개선된 약학적 특성을 가능케한다.

Description

인슐린 저항성에 대한 개선된 펩티드 약제{IMPROVED PEPTIDE PHARMACEUTICALS FOR INSULIN RESISTANCE}
관련 출원
본 출원은 2014년 5월 28일 출원된 "인슐린 저항성에 대한 펩티드 약제"라는 명칭의 미국 가출원 제62/004,156호의 혜택을 청구하고, 그 전체로 참조로 본원에 편입시킨다.
기술분야
본 발명은 인슐린 저항성에 대한 개선된 펩티드 약제에 관한 것이다.
발명의 분야
진성 당뇨병의 증가적인 유병률은 환자 이환율과 사망률 및 주된 경제적 부담의 주요 원인이 되는 급속한 확산의 전세계적 건강 위기이다. 비만은 2형 진성 당뇨병의 중요한 위험 인자이고, 2형 당뇨병 환자의 대체로 90%가 과체중이거나 또는 비만이다. 비만은 전세계적으로 급속히 증가되는 문제이고 현재 미국 성인의 65% 이상이 과체중이다(Hedley, A.A., et al.(2004) JAMA 291: 2847-2850). 비만 및 진성 당뇨병에 대한 안전하고 효율적인 약학 치료의 개발이 요구된다.
발명의 요약
본원은 제한 없이, 비만, X 증후군, 대사 증후군, 인슐린 저항성, 2형 당뇨병, 고혈압, 심장보호, 아테롬성 동맥 경화증, 심근 경색, 베타 세포 보호성 등을 포함하는, 인슐린 저항성과 연관된 질병의 치료 또는 예방을 위한 조성물 및 방법을 기술한다. 일부 실시형태에서, 상기 방법은 펩티드 및/또는 단백질을 사용한 예방적 및/또는 치료적 치료를 포함한다. 펩티드 및/또는 단백질 약제는 종종 약물에서의 그들 용도의 몇몇 한계(Nestor, J.J., Jr.(2007) Comprehensive Medicinal Chemistry II 2: 573-601) - 짧은 작용 기간, 불충분한 생체이용률, 및 수용체 아형 선택성 결여를 겪는다. 또한, 펩티드 및/또는 단백질은 제제에서 불안정하여, 종종 응집이 일어나기 쉽다.
본원은 일정한 공유적으로 개질된 펩티드 및/또는 단백질(예를 들어, GLP-1, 글루카곤, 관련 유사체 등)을 기술하며, 이러한 개질된 펩티드 및/또는 단백질의 투여시 보다 길어진 작용 기간 및/또는 개선된 생체이용률이 가능하다. 그러한 공유적으로 개질된 펩티드 및/또는 단백질은 비만, 대사 증후군, 인슐린 저항성, 2형 당뇨병, 고혈압, 아테롬성 동맥 경화증 등과 연관된 병태의 예방 및/또는 치료에 적합하다.
일부 실시형태에서, 본원에 기술된 공유적으로 개질된 펩티드 및/또는 단백질은 글리코시드 계면 활성제에 부착된다. 일 측면에서, 공유적으로 개질된 펩티드 및/또는 단백질은 글리코시드 계면 활성제에 부착되고, 여기서 펩티드 및/또는 단백질은 계면 활성제 중 글리코시드에 부착되고, 그 다음에 글리코시드는 소수성 기에 부착된다. 본원은 또한, 일부 실시형태에서, 계면 활성제의 도입을 통해 개질된펩티드 및/또는 단백질(예를 들어, 개질된 GLP-1, 글루카곤, 옥신토모듈린, 글루카곤, 옥신토모듈린 또는 GLP-1의 유사체 등)의 합성을 위한 시약 및 중간체를 제공한다.
본원은, 일부 실시형태에서, 펩티드에 공유적으로 부착된, 계면 활성제 X를 포함하는 펩티드 생성물을 제공하고, 상기 펩티드는 링커 아미노산 U 및 적어도 하나의 다른 아미노산을 포함한다:
Figure pct00001
여기서 계면 활성제 X는 하기 화학식 I의 기이다:
Figure pct00002
여기서,
R1a는 독립적으로, 각 경우에, 결합, H, 보호기, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 사카라이드, 치환 또는 비치환된 알콕시아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 아르알킬기이고;
R1b, R1c, 및 R1d는 각각 독립적으로 각 경우에, 결합, H, 보호기, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 아르알킬기이고;
W1은 독립적으로, 각 경우에, -CH2-, -CH2-O-, -(C=O), -(C=O)-O-, -(C=O)-NH-, -(C=S)-, -(C=S)-NH-, 또는 -CH2-S-이고;
W2는 -O-, -CH2- 또는 -S-이고;
R2는 독립적으로, 각 경우에, U와의 결합, H, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 아르알킬기, -NH, -S-, -트리아졸로-, -NH(C=O)-CH2-, -(CH2)m-말레이미드-이고;
n은 1, 2, 또는 3이고;
m은 1-10의 정수이고;
상기 펩티드는 하기 화학식 II에서 선택된다:
Figure pct00003
여기서,
Z는 OH, N-R4-His, 또는 -NH-R3이고,
이때 R3은 H, C1-C12 치환 또는 비치환된 알킬, 또는 10 Da 미만의 PEG 사슬이고;
R4는 C2-C10 아실 기, 예를 들어 Ac 또는 Bz이고;
aa1은 His, N-R4-His, pGlu-His, 또는 N-R3-His이고;
aa2는 Ser, D-Ser, Ala, Gly, Pro, MePro, Aib, Ac4c, 또는 Ac5c이고;
aa3은 Gln, 또는 Cit이고;
aa4는 Gly, 또는 D-Ala이고;
aa5는 Thr, 또는 Ser이고;
aa6은 Phe, Trp, 2FPhe, MePhe, 2FMePhe, 또는 Nal2이고;
aa7은 Thr, 또는 Ser이고;
aa8은 Ser, 또는 Asp이고;
aa9는 Asp, 또는 Glu이고;
aa10은 Tyr, Leu, Met, Nal2, Bip, Bip2EtMeO, Glu, Lys 또는 U이고;
aa11은 부재하거나 또는 Ser, Asn, Bip 또는 U이고;
aa12는 부재하거나 또는 Lys, Glu, Ser, Arg, 또는 U이고;
aa13은 부재하거나 또는 Tyr, Gln, Cit, 또는 U이고;
aa14는 부재하거나 또는 Leu, Met, Nle, Glu, Lys 또는 U이고;
aa15는 부재하거나 또는 Asp, Glu, 또는 U이고;
aa16은 부재하거나 또는 Ser, Gly, Glu, Ala, Aib, Ac5c, Lys, Arg, 또는 U이고;
aa17은 부재하거나 또는 Arg, hArg, Gln, Glu, Cit, Aib, Ac4c, Ac5c, Lys, 또는 U이고;
aa18은 부재하거나 또는 Arg, hArg, Ala, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
aa19는 부재하거나 또는 Ala, Val, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
aa20은 부재하거나 또는 Gln, Lys, Arg, Cit, Glu, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
aa21은 부재하거나 또는 Asp, Glu, Leu, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
aa22는 부재하거나 또는 Phe, Trp, Nal2, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
aa23은 부재하거나 또는 Val, Ile, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
aa24는 부재하거나 또는 Ala, Gln, Glu, Cit, 또는 U이고;
aa25는 부재하거나 또는 Trp, Nal2, 또는 U이고;
aa26은 부재하거나 또는 Leu, 또는 U이고;
aa27은 부재하거나 또는 Met, Val, Leu, Nle, Lys, 또는 U이고;
aa28은 부재하거나 또는 Asn, Lys, Glu, Gln, Cit, 또는 U이고;
aa29는 부재하거나 또는 Thr, Gly, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
aa30은 부재하거나 또는 Lys, Aib, Ac4c, Ac5c, Arg, 또는 U이고;
aa31은 부재하거나 또는 Arg, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
aa32는 부재하거나 또는 Asn, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
aa33은 부재하거나 또는 Arg, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
aa34는 부재하거나 또는 Asn, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
aa35는 부재하거나 또는 Asn, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
aa36은 부재하거나 또는 Ile, Aib, Ac4c, Ac5C, 또는 U이고;
aa36은 부재하거나 또는 Ala, Aib, Ac4c, Ac5C, 또는 U이고;
aa37은 부재하거나 또는 U이고;
U는 계면 활성제 X에 공유 부착을 위해 사용되는 작용기를 포함하는 천연 또는 비천연 아미노산이고;
여기서 aa1-aa37 중 임의의 2개는 경우에 따라 그들의 측쇄를 통해 고리화되어 락탐 결합(lactam linkage)을 형성하며,
단, aa10 - aa37 중 하나, 또는 적어도 하나는 X에 공유적으로 부착된 링커 아미노산 U이다.
일부 실시형태에서, n은 1이다. 일부 실시형태에서, n은 2이고, 제1 글리코시드는 제1 글리코시드의 W2와 제2 글리코시드의 OR1b, OR1c 또는 OR1d 중 어느 하나 사이의 결합을 통해 제2 글리코시드에 부착된다. 일부 실시형태에서, n은 3이고, 제1 글리코시드는 제1 글리코시드의 W2와 제2 글리코시드의 OR1b, OR1c 또는 OR1d 중 어느 하나 사이에 결합을 통해 제2 글리코시드에 부착되고, 제2 글리코시드는 제2 글리코시드의 W2와 제3 글리코시드의 OR1b, OR1c 또는 OR1d 중 어느 하나 사이에 결합을 통해 제3 글리코시드에 부착된다.
일 실시형태에서, 화학식 I-A의 화합물은 X가 하기 구조를 갖는 것인 화합물이다:
Figure pct00004
여기서,
R1a는 H, 보호기, 사카라이드, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 또는 스테로이드 핵 함유 모이어티이고;
R1b, R1c, 및 R1d는 각각, 독립적으로 각 경우에, H, 보호기, 또는 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기이고;
W1는 독립적으로, 각 경우에, -CH2-, -CH2-O-, -(C=O), -(C=O)-O-, -(C=O)-NH-, -(C=S)-, -(C=S)-NH-, 또는 -CH2-S-이고;
W2는 -O-, -S-이고;
R2는 결합, -NH-, -S-, -NH(C=O)-CH2- 또는 -(CH2)m -말레이미드-이고;
m은 1-10이다.
다른 구체예에서, 화학식 I-A의 화합물은 X가 하기의 구조를 갖는 것인 화합물이다:
Figure pct00005
.
따라서, 상기 기술된 실시형태에서, R2는 결합이다.
예를 들어, 상기 기술된 X의 구조의 예시적인 실시형태에서, W1은 -C(=O)NH-이고, R2는 W1과 펩티드 내 아미노산 잔기 U(펩티드에 존재하는 리신 잔기의 측쇄의 아미노 기) 사이의 결합이다.
추가 실시형태에서, 화학식 I-A의 화합물은 X가 하기의 구조를 갖는 화합물이다:
Figure pct00006
.
예를 들어, 상기 기술된 X의 구조의 예시적인 실시형태에서, W1은 -CH2-이고 R2는 X 상의 알킬-연결된 말레이미드 작용기이고 R2는 펩티드 내 아미노산 잔기 U의 적합한 모이어티에 부착된다(예를 들어, 펩티드의 시스테인 잔기의 티올 기가 X 상의 말레이미드와 티오에테르를 형성한다).
또 다른 실시형태에서, 화학식 I-A의 화합물은 X가 하기의 구조를 갖는 화합물이다:
Figure pct00007
여기서,
R1a는 H, 보호기, 사카라이드, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 또는 스테로이드 핵 함유 모이어티이고;
R1b, R1c, 및 R1d는 각각, 독립적으로 각 경우에, H, 보호기, 또는 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기이고;
W1은 -(C=O)-NH-이고;
W2는 -O-이고;
R2는 결합이다..
추가 실시형태에서, 화학식 I-A의 화합물은 X가 하기의 구조식을 갖는 화합물이다:
Figure pct00008
여기서,
R1a는 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기이고;
R1b, R1c, 및 R1d는 H이고;
W1은 -(C=O)-NH-이고;
W2는 -O-이고;
R2는 결합이다..
상기 및 본원에 기술된 일부 실시형태에서, R1a는 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기이다.
상기 및 본원에 기술된 일부 실시형태에서, R1a는 치환 또는 비치환된 C6-C20 알킬기이다.
상기 및 본원에 기술된 일부 실시형태에서, R1a는 사카라이드이다. 일부 실시형태에서, 사카라이드는 갈락토스이다. 일정 실시형태에서, 사카라이드는 알파-연결된 갈락토스이다. 다른 구체예에서, 사카라이드는 알파-연결된 갈락토피라노스, 베타-연결된 갈락토피라노스, 알파-연결된 갈락토푸라노스, 또는 베타-연결된 갈락토푸라노스이다.
본원에서 또한 화학식 I-A의 X가 하기의 구조를 갖는 대안적인 실시형태도 고려한다:
Figure pct00009
.
예를 들어, 상기 기술된 X의 구조의 예시적인 실시형태에서, W1은 -S-이고, R2는 C1-C30 알킬기이고, W2는 S이고, R1a는 W2와 펩티드 내 아미노산 잔기의 적합한 모이어티 사이의 결합이다(예를 들어, 펩티드의 시스테인 잔기의 티올 기가 X와 티오에테르를 형성한다).
상기 기술된 X의 구조의 다른 예시적인 실시형태에서, W1은 -O-이고, R2는 C1-C30 알킬기이고, W2는 O이고, R1a는 W2와 펩티드 내 아미노산 잔기 U의 적합한 모이어티 사이의 결합이다(예를 들어, 펩티드의 세린 또는 트레오닌 잔기의 히드록실 기가 X와 에테르를 형성한다).
상기 기술된 X의 구조의 다른 예시적인 실시형태에서, W2는 -O-이고, R2는 C1-C30 알킬기이고, W1은 CO이고, R2는 스페이서 아미노산 구조 예컨대 펩티드 내 아미노산 잔기 U의 적합한 모이어티와 연결된 Glum 또는 Lysm(예를 들어, 펩티드의 Lys의 엡실론 아미노 기에 그 감마 CO를 통해 연결된 Glu 스페이서 또는 펩티드의 Lys의 엡실론 아미노 기에 그 알파 CO를 통해 연결된 Lys)이다.
일부 실시형태에서, U는 X와의 공유 부착을 위해 사용되고, 2염기성 천연 또는 비천연 아미노산, 티올을 포함하는 천연 또는 비천연 아미노산, -N3 기를 포함하는 비천연 아미노산, 아세틸렌 기를 포함하는 비천연 아미노산, 또는 -NH-C(=O)-CH2-Br 또는 -(CH2)m-말레이미드(여기서, m은 1-10임)를 포함하는 비천연 아미노산이다.
펩티드 생성물의 일부 실시형태에서, 계면 활성제는 1-알킬 글리코시드 부류 계면 활성제이다. 펩티드 생성물의 일부 실시형태에서, 계면 활성제는 아미드 결합을 통해 펩티드에 부착된다.
펩티드 생성물의 일부 실시형태에서, 계면 활성제 X는 1-에이코실 베타-D-글루쿠론산, 1-옥타데실 베타-D-글루쿠론산, 1-헥사데실 베타-D-글루쿠론산, 1-테트라데실 베타-D-글루쿠론산, 1-도데실 베타 D-글루쿠론산, 1-데실 베타-D-글루쿠론산, 1-옥틸 베타-D-글루쿠론산, 1-에이코실 베타-D-디글루쿠론산, 1-옥타데실 베타-D-디글루쿠론산, 1-헥사데실 베타-D-디글루쿠론산, 1-테트라데실 베타-D-디글루쿠론산, 1-도데실 베타-D-디글루쿠론산, 1-데실 베타-D-디글루쿠론산, 1-옥틸 베타-D-디글루쿠론산, 또는 작용화된 1-에이코실 베타-D-글루코스, 1-옥타데실 베타-D-글루코스, 1-헥사데실 베타-D-글루코스, 1-테트라데실 베타-D-글루코스, 1-도데실 베타-D-글루코스, 1-데실 베타-D-글루코스, 1-옥틸 베타-D-글루코스, 1-에이코실 베타-D-말토시드, 1-옥타데실 베타-D-말토시드, 1-헥사데실 베타-D-말토시드, 1-테트라데실 베타-D-말토시드, 1-도데실 베타-D-말토시드, 1-데실 베타-D-말토시드, 1-옥틸 베타-D-말토시드, 1-에이코실 베타-D-멜리비오시드, 1-옥타데실 베타-D-멜리비오시드, 1-헥사데실 베타-D-멜리비오시드, 1-테트라데실 베타-D-멜리비오시드, 1-도데실 베타-D-멜리비오시드, 1-데실 베타-D-멜리비오시드, 1-옥틸 베타-D-멜리비오시드 등을 비롯하여, 상응하는 6' 또는 6',6 카복실산을 포함하고, 펩티드 생성물은 상기 언급한 기와 펩티드 상의 기(예를 들어, 상기 언급한 기 중 -COOH 기와 펩티드의 아미노 기) 사이의 연결 형성에 의해 제조된다. 일부 실시형태에서, 계면 활성제 X는 1-테트라데실 베타-D-말토시드, 1-도데실 베타-D-말토시드, 1-데실 베타-D-말토시드, 1-옥틸 베타-D-말토시드, 1-에이코실 베타-D-멜리비오시드, 1-옥타데실 베타-D-멜리비오시드, 1-헥사데실 베타-D-멜리비오시드, 1-테트라데실 베타-D-멜리비오시드, 1-도데실 베타-D-멜리비오시드, 1-데실 베타-D-멜리비오시드, 또는 1-옥틸 베타-D-멜리비오시드를 비롯하여, 상응하는 6' 또는 6',6 카복실산이다. 일부 실시형태에서, 계면 활성제 X는 1-테트라데실 베타-D-말토시드, 1-에이코실 베타-D-멜리비오시드, 1-옥타데실 베타-D-멜리비오시드, 1-헥사데실 베타-D-멜리비오시드, 1-테트라데실 베타-D-멜리비오시드, 1-도데실 베타-D-멜리비오시드, 1-데실 베타-D-멜리비오시드, 또는 1-옥틸 베타-D-멜리비오시드이다.
펩티드 생성물의 일부 실시형태에서, U는 펩티드의 말단 아미노산이다. 펩티드 생성물의 일부 실시형태에서, U는 펩티드의 비말단 아미노산이다. 펩티드 생성물의 일부 실시형태에서, U는 천연 D-아미노산 또는 L-아미노산이다. 펩티드 생성물의 일부 실시형태에서, U는 비천연 아미노산이다. 펩티드 생성물의 일부 실시형태에서, U는 Lys, Cys, Orn, 또는 계면 활성제 X에 공유 부착을 위해 사용되는 작용기를 포함하는 비천연 아미노산에서 선택된다.
펩티드 생성물의 일부 실시형태에서, 계면 활성제 X에 펩티드의 공유 부착을 위해 사용되는 작용기는 -NH2, -SH, -OH, -N3, 할로아세틸, -(CH2)m-말레이미드(여기서 m은 1-10임), 또는 아세틸렌 기이다.
일부 실시형태에서, 2개의 상이한 아미노산 잔기의 측쇄 작용기는 연결되어 환형 락탐을 형성한다. 이러한 연결은 그렇게 연결되는 2개 잔기 상에 별표로 표시한다. 예를 들어, 일부 실시형태에서, Lys* 측쇄는 Glu*의 측쇄와 환형 락탐을 형성한다. 일부 실시형태에서, 그러한 락탐 구조는 반전되어, Glu* 및 Lys*로부터 형성된다. 일례에서, 그러한 락탐 결합은 펩티드의 알파 나선형 구조를 안정화시키는 것으로 알려져 있다(Condon, S.M., et al.(2002) Bioorg Med Chem 10: 731-736; Murage, E.N., et al(2008) Bioorg Med Chem 16: 10106-12); Murage, E.N., et al.(2010) J Med Chem 53: 6412-20). 일부 실시형태에서 시스테인 잔기는 입체형태 제약의 유사 형태를 완수하고 나선형 구조의 형성을 보조하기 위해 디설피드 형성을 통해 연결될 수 있다(Li, Y., et al.(2011) Peptides 32: 1400-1407). 일부 실시형태에서, 2개의 상이한 아미노산 잔기의 측쇄 작용기는 입체형태 제약의 유사 형태 및 안정한 나선형 입체형태를 획득하기 위해 측쇄 아지드 및 알킨 작용기 사이의 "클릭 반응"을 통해 생성되는 복소환을 형성하도록 연결된다(Le Chevalier Isaad A., et al.(2009) J Peptide Sci 15: 451-4). 일부 실시형태에서 2개의 상이한 아미노산 잔기의 측쇄 작용기는 올레핀 복분해 반응의 사용을 통해 연결되어 C-C 이중 결합을 형성하고 C-C 단일 결합으로의 환원에 의해 더욱 개질될 수 있다(Verdine, G.L. and Hilinski, G. J.(2011) Meth Enzymol 503: 3-33).
일부 실시형태에서, 공유적으로 연결된 알킬 글리코시드를 포함하는 펩티드 생성물은 공유적으로 개질된 글루카곤 또는 이의 유사체이다. 이러한 실시형태의 일부에서, 펩티드 생성물은 공유적으로 연결된 1-O-알킬 β-D-글루쿠론산을 함유하고, 펩티드는 글루카곤의 유사체이다.
일부 실시형태에서, 공유적으로 연결된 알킬 글리코시드를 포함하는 펩티드 생성물은 공유적으로 개질된 GLP-1, 또는 이의 유사체이다. 그러한 실시형태의 일부에서, 펩티드 생성물은 공유적으로 연결된 1-O-알킬 β-D-글루쿠론산을 포함하고, 펩티드는 GLP-1의 유사체이다.
일부 실시형태에서, 화학식 I-A의 펩티드 생성물은 하기 화학식 III-A의 구조를 갖는다:
Figure pct00010
여기서,
Z는 OH, 또는 -NH-R3이고, 이때 R3은 H, 또는 C1-C12 치환 또는 비치환된 알킬, 또는 10 Da 미만의 PEG 사슬이고;
aa1은 His, N-Ac-His, pGlu-His, 또는 N-R3-His이고;
aa2는 Ser, Ala, Gly, MePro, Aib, Ac4c, 또는 Ac5c이고;
aa3은 Gln, 또는 Cit이고;
aa4는 Gly, 또는 D-Ala이고;
aa5는 Thr, 또는 Ser이고;
aa6은 Phe, Trp, 2FPhe, MePhe, 2FMePhe, 또는 Nal2이고;
aa7은 Thr, 또는 Ser이고;
aa8은 Ser, 또는 Asp이고;
aa9는 Asp, 또는 Glu이고;
aa10은 Tyr, Leu, Met, Nal2, Bip, Bip2EtMeO, Glu, Lys 또는 U(X)이고;
aa11은 부재하거나 또는 Ser, Asn, Bip 또는 U(X)이고;
aa12는 부재하거나 또는 Lys, Glu, Ser, Arg, 또는 U(X)이고;
aa13은 부재하거나 또는 Tyr, Gln, Cit, 또는 U(X)이고;
aa14는 부재하거나 또는 Leu, Met, Nle, Glu, Lys 또는 U(X)이고;
aa15는 부재하거나 또는 Asp, Glu, 또는 U(X)이고;
aa16은 부재하거나 또는 Ser, Gly, Glu, Ala, Aib, Ac5c, Lys, Arg, 또는 U(X)이고;
aa17은 부재하거나 또는 Arg, hArg, Gln, Glu, Lys, Cit, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U(X)이고;
aa18은 부재하거나 또는 Arg, hArg, Ala, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U(X)이고;
aa19는 부재하거나 또는 Ala, Val, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U(X)이고;
aa20은 부재하거나 또는 Gln, Lys, Arg, Cit, Glu, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U(X)이고;
aa21은 부재하거나 또는 Asp, Glu, Leu, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U(X)이고;
aa22는 부재하거나 또는 Phe, Trp, Nal2, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U(X)이고;
aa23은 부재하거나 또는 Val, Ile, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U(X)이고;
aa24는 부재하거나 또는 Ala, Gln, Glu, Cit, 또는 U(X)이고;
aa25는 부재하거나 또는 Trp, Nal2, 또는 U(X)이고;
aa26은 부재하거나 또는 Leu, 또는 U(X)이고;
aa27은 부재하거나 또는 Met, Val, Leu, Nle, Lys, 또는 U(X)이고;
aa28은 부재하거나 또는 Asn, Lys, Glu, Gln, 또는 U(X)이고;
aa29는 부재하거나 또는 Thr, Gly, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U(X)이고;
여기서 aa1-aa29 중 임의의 2개는 경우에 따라 그들의 측쇄를 통해 고리화되어 락탐 결합을 형성하며,
단, aa10, aa11, aa12, aa16, aa17, aa18, aa19, aa20, aa21, aa22 , aa23, aa24, aa25, aa26, aa27, aa28 또는 aa29 중 하나, 또는 적어도 하나는 X에 공유적으로 부착되는 천연 또는 비천연 아미노산 U이다.
일부 실시형태에서, 화학식 I-A의 펩티드 생성물은 하기 화학식 III-A의 구조를 갖는다:
Figure pct00011
여기서,
Z는 OH, 또는 -NH-R3이고, 이때 R3은 H, 또는 C1-C12 치환 또는 비치환된 알킬, 또는 10 Da 미만의 PEG 사슬이고;
aa1은 His이고;
aa2는 Aib이고;
aa3은 Gln이고;
aa4는 Gly이고;
aa5는 Thr이고;
aa6은 Phe이고;
aa7은 Thr이고;
aa8은 Ser이고;
aa9는 Asp이고;
aa10은 Tyr, Glu, Lys, 또는 U(X)이고;
aa11은 Ser이고;
aa12는 Lys, Glu이고;
aa13은 Tyr이고;
aa14는 Leu, Glu, Lys이고;
aa15는 Asp이고;
aa16은 Glu, Lys이고;
aa17은 Gln, Glu, 또는 U(X)이고;
aa18은 Ala이고;
aa19는 Ala이고;
aa20은 Glu, Lys 또는 U(X)이고;
aa21은 Glu이고;
aa22는 Phe이고;
aa23은 Ile이고;
aa24는 Gln, Glu, 또는 U(X)이고;
aa25는 Trp이고;
aa26은 Leu이고;
aa27은 Leu이고;
aa28은 Glu 또는 Gln이고;
aa29는 Thr이고;
여기서 aa16 및 aa20, 또는 aa10 및 aa14, 또는 aa12 및 aa16은 경우에 따라 그들의 측쇄를 통해 고리화되어 락탐 결합을 형성하며,
단, aa10, aa17, aa20, 또는 aa24 중 하나, 또는 적어도 하나는 X에 공유적으로 부착된 천연 또는 비천연 아미노산 U이다.
일부 실시형태에서, 화학식 I-A의 펩티드 생성물은 하기 화학식 III-B의 구조를 갖는다:
Figure pct00012
여기서,
Z는 OH, 또는 -NH-R3이고,
이때 R3은 H, 치환 또는 비치환된 C1-C12 알킬, 또는 10 Da 미만의 PEG 사슬이고;
aa2는 Gly, MePro 또는 Aib이고;
aa3은 Gln 또는 Cit이고;
aa6은 Phe, 2FPhe, MePhe, 2FMePhe, 또는 Nal2이고;
aa10은 Tyr, Nal2, Bip, Bip2EtMeO, Glu, Lys 또는 U(X)이고;
aa11은 부재하거나 또는 Ser, Asn, Bip 또는 U(X)이고;
aa12는 부재하거나 또는 Lys, Glu, Ser 또는 U(X)이고;
aa13은 부재하거나 또는 Tyr, Gln, Cit, 또는 U(X)이고;
aa14는 부재하거나 또는 Leu, Nle, Glu, Lys 또는 U(X)이고;
aa15는 부재하거나 또는 Asp, Glu, 또는 U(X)이고;
aa16은 부재하거나 또는 Ser, Gly, Glu, Ala, Aib, Lys, Arg, 또는 U(X)이고;
aa17은 부재하거나 또는 Arg, hArg, Gln, Glu, Lys, Cit, Aib, 또는 U(X)이고;
aa18은 부재하거나 또는 Arg, hArg, Ala, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U(X)이고;
aa19는 부재하거나 또는 Ala, Aib, 또는 U(X)이고;
aa20은 부재하거나 또는 Gln, Lys, Arg, Cit, Glu, Aib, 또는 U(X)이고;
aa21은 부재하거나 또는 Asp, Glu, Leu, Aib, 또는 U(X)이고;
aa22는 부재하거나 또는 Phe, 또는 U(X)이고;
aa23은 부재하거나 또는 Val, Ile, Aib 또는 U(X)이고;
aa24는 부재하거나 또는 Ala, Glu, Gln 또는 U(X)이고;
aa25는 부재하거나 또는 Trp 또는 U(X)이고;
aa26은 부재하거나 또는 Leu 또는 U(X)이고;
aa27은 부재하거나 또는 Met, Val, Leu, Nle, Lys 또는 U(X)이고;
aa28은 부재하거나 또는 Asn, Glu, Gln, Cit, 또는 U(X)이고;
aa29는 부재하거나 또는 Thr, Aib, 또는 U(X)이고;
aa30은 부재하거나 또는 Arg, 또는 U(X)이고;
여기서 aa1-aa23 중 임의의 2개는 경우에 따라 그들의 측쇄를 통해 고리화되어 락탐 결합을 형성하며,
단, aa10, aa11, aa12, aa16, aa17, aa18, aa19, aa20, aa21, aa22, aa23, aa24, 또는 aa28 중 하나, 또는 적어도 하나는 X에 공유적으로 부착된 천연 또는 비천연 아미노산 U이다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, U는 본원에 기술된 임의의 링커 아미노산이다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, aa12는 리신이다. 화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, aa14는 류신이다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, aa18은 X에 부착된 리신 잔기이다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, aa17은 호모 아르기닌(hArg) 잔기이다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, aa17은 글리신 잔기이다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, aa2는 Aib 또는 Ac4c 잔기이다. 일부 실시형태에서, aa2는 Aib 잔기이다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드는 하나 이상의 Aib 잔기를 포함한다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드는 C-말단에 하나 이상의 Aib 잔기를 포함한다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드는 계면 활성제의 사카라이드와 펩티드의 링커 아미노산 사이에 아미노산 스페이서를 포함한다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00013
여기서,
aa2는 Gly 또는 Aib이고;
aa16은 Glu, Ser, Ala, Lys, 또는 Aib이고;
aa17은 Gln, Glu, Lys 또는 U(X)이고;
aa20은 Lys, Glu 또는 Arg이고;
aa23은 Ile 또는 Val이고;
aa24는 Ala, Gln, 또는 U(X)이고;
aa27은 Met, Val 또는 Leu이고;
aa28은 Asn, Gln 또는 U(X)이다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00014
여기서,
aa2는 Gly 또는 Aib이고;
aa16은 Glu, Ala, Aib이고;
aa17은 Lys 또는 U(X)이고;
aa27은 Leu 또는 Val이다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00015
여기서,
aa2는 Gly 또는 Aib이고;
aa16은 Glu, Ser, Ala, 또는 Aib이고;
aa17은 Arg, hArg, 또는 Gln이고;
aa20은 Lys 또는 U(X)이고;
aa23은 Ile 또는 Val이고;
aa24는 Ala, Gln, 또는 U(X)이고;
aa27은 Leu 또는 Val이고;
aa28은 Asn, Gln, 또는 U(X)이다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00016
여기서,
aa2는 Gly 또는 Aib이고;
aa16은 Glu, Ser, Ala, Aib이고;
aa17은 Arg, hArg 또는 Gln이고;
aa20은 Lys 또는 U(X)이고;
aa23은 Ile 또는 Val이고;
aa24는 Gln, Ala 또는 U(X)이고;
aa27은 Leu 또는 Val이고;
aa28은 Asn, Gln 또는 U(X)이다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00017
여기서,
aa2는 Aib 또는 Gly이고;
aa16 및 aa20은 각각 개별적으로 Lys 또는 Glu이고 그들의 측쇄를 통해 고리화되어 락탐 결합을 형성하고;
aa17은 Arg, hArg 또는 Gln이고;
aa27은 Met, Val, Leu 또는 Nle이고;
aa28은 Asn 또는 Gln이고;
알킬은 C8-C20 선형 알킬 사슬이다.
일부 실시형태에서, Lys(N-오메가-X)24는 Lys(N-오메가-1'-알킬 베타-D-글루쿠로닐)이다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00018
여기서,
aa2는 Aib 또는 Gly이고;
aa16은 Glu, Ala 또는 Aib이고;
aa17은 Lys 또는 Lys(N-오메가-X)이고;
알킬은 C8-C20 선형 알킬 사슬이다.
일부 실시형태에서, aa17은 Lys(N-오메가-1'-알킬 베타-D-글루쿠로닐)이다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00019
여기서,
aa2는 Gly 또는 Aib이고;
aa16은 Glu, Ala, Aib이고;
aa17은 Arg, hArg이고;
aa20은 Lys 또는 Lys(N-오메가-X)이고;
aa23은 Ile 또는 Val이고;
aa24는 Gln 또는 Ala이고;
aa27은 Leu 또는 Val이고;
aa28은 Asn 또는 Gln이고;
알킬은 C8-C20 선형 알킬 사슬이다.
일부 실시형태에서, aa20은 Lys(N-오메가-1'-알킬 베타-D-글루쿠로닐)이다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00020
여기서,
aa2는 Gly, Aib 또는 MePro이고;
aa6은 Phe, 2FPhe, MePhe 또는 2FMePhe이고;
aa10은 Tyr, Nal2, Bip, Bip2Et 또는 Bip2EtMeO이고;
aa11은 Lys 또는 Lys(N-오메가-X)이고;
알킬은 C8-C20 선형 알킬 사슬이다.
일부 실시형태에서, aa11은 Lys(N-오메가-1'-알킬 베타-D-글루쿠로닐)이다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00021
여기서,
Z는 OH, 또는 -NH-R3이고,
이때 R3은 H이거나, 또는 10 Da 미만의 PEG 사슬을 포함하고;
aa16 및 aa20은 각각 개별적으로 Lys 또는 Glu이고 그들의 측쇄를 통해 고리화되어 락탐 결합을 형성하고;
aa17은 Glu 또는 Gln이고;
aa24는 Ala, Glu 또는 Gln이고;
aa28은 Asn 또는 Gln이다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00022
여기서,
aa2는 Gly 또는 Aib이고;
aa28은 Asn 또는 Gln이다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00023
여기서,
Z는 OH, 또는 -NH-R3이고,
이때 R3은 H이거나, 또는 10 Da 미만의 PEG 사슬을 포함하고;
aa16 및 aa20은 각각 개별적으로 Lys 또는 Glu이고 그들의 측쇄를 통해 고리화되어 락탐 결합을 형성하고;
aa24는 Ala, Glu 또는 Gln이고;
aa28은 Asn 또는 Gln이다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00024
여기서,
Z는 OH, 또는 -NH-R3이고,
이때 R3은 H이거나, 또는 10 Da 미만의 PEG 사슬을 포함하고;
aa10 및 aa14는 각각 개별적으로 Lys 또는 Glu이고, 그들의 측쇄를 통해 고리화되어 락탐 결합을 형성하고;
aa17은 Glu 또는 Gln이고;
aa24는 Ala, Glu 또는 Gln이고;
aa28은 Asn 또는 Gln이다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00025
여기서,
Z는 OH, 또는 -NH-R3이고,
이때 R3은 H이거나, 또는 10 Da 미만의 PEG 사슬을 포함하고;
aa12 및 aa16은 각각 개별적으로 Lys 또는 Glu이고 그들의 측쇄를 통해 고리화되어 락탐 결합을 형성하고;
aa17은 Glu 또는 Gln이고;
aa24는 Ala, Glu 또는 Gln이고;
aa28은 Asn 또는 Gln이다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00026
여기서,
Z는 OH, 또는 -NH-R3이고,
이때 R3은 H, 또는 10 Da 미만의 PEG 사슬이고;
aa16 및 aa20은 각각 개별적으로 Lys 또는 Glu이고 그들의 측쇄를 통해 고리화되어 락탐 결합을 형성하고;
aa28은 Asn 또는 Gln이고;
X는 1-알킬 베타-D-글루코시드, 1-알킬 베타-D-말토시드, 1-알킬 베타-D-멜리비오시드, 또는 상승하는 알파 글리코시드 등에서 제조되는 글루쿠로닐 부류 모이어티를 포함하고, 여기서 알킬은 C8-C20 선형 알킬 사슬이다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00027
여기서,
Z는 OH, 또는 -NH-R3이고,
aa16 및 aa20은 그들의 측쇄를 통해 고리화되어 락탐 결합을 형성하고;
X는 1-알킬 베타-D-글루코시드, 1-알킬 베타-D-말토시드, 1-알킬 베타-D-멜리비오시드, 또는 상응하는 알파 글리코시드로 등에서 제조되는 글루쿠로닐 부류 모이어티이고, 이때 알킬은 C8-C20 선형 알킬 사슬이다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00028
여기서,
Glu*16 및 Lys*20은 그들의 측쇄를 통해 고리화되어 락탐 결합을 형성한다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00029
여기서
Glu*16 및 Lys*20은 그들의 측쇄를 통해 고리화되어 락탐 결합을 형성한다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00030
여기서,
Glu*16 및 Lys*20은 그들의 측쇄를 통해 고리화되어 락탐 결합을 형성한다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00031
여기서,
Glu*16 및 Lys*20은 그들의 측쇄를 통해 고리화되어 락탐 결합을 형성한다.
일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00032
Figure pct00033
Figure pct00034
Figure pct00035
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, aa16 및 aa20은 고리화되어 락탐 결합을 형성한다.
일부 실시형태에서, 화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 임의의 화합물의 경우, X는 도데실, 테트라데실, 헥사데실, 또는 옥타데실 알킬 사슬을 포함한다.
일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 GLP1R 및/또는 GLCR에 결합하는 생물학적으로 활성인 펩티드 생성물이다.
특정 실시형태에서, 상기 및 본원에 기술된, 화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00036
여기서 R1a는 도 1의 표 1에 기술된 바와 같은 C1-C20 알킬 사슬이고, R'은 도 1의 표 1, 도 2의 표 2, 및 도 3의 표 3에 기술된 바와 같은 펩티드이고, 화학식 I-A의 W2는 -O-이고, 화학식 I-A의 W1은 -(C=O)NH-이고 펩티드 R'와의 아미드 연결의 일부분이다. 그러한 실시형태의 일부에서, R1a는 C6-C20 알킬 사슬이다. 그러한 실시형태의 일부에서, R1a는 C8-C20 알킬 사슬이다. 그러한 실시형태의 일부에서, R1a는 C12-C20 알킬 사슬이다. 그러한 실시형태의 일부에서, R1a는 C12-C16 알킬 사슬이다.
상기 기술된 실시형태에서, 아미노산 및/또는 펩티드 R'의 아미노 모이어티(예를 들어, 아미노산 잔기 예컨대 리신, 또는 펩티드 R' 내의 리신 잔기의 아미노 기)가 사용되어 하기 구조의 화합물과 공유 연결(결합)을 형성한다:
Figure pct00037
여기서 R1a는 상기 및 도 1의 표 1, 도 2의 표 2, 및 도 3의 표 3에 기술된 바와 같은 C1-C20 알킬 사슬이다.
그러한 경우에서, 상기 기술된 화합물 A와 공유 연결을 형성하는데 사용된 아미노 모이어티를 갖는 아미노산 잔기(예를 들어, 펩티드 R' 내의 리신)는 화학식 A의 구조를 갖는 계면 활성제 X에 부착된 링커 아미노산 U이다. 따라서, 일례로서, 도 1의 표 1, 도 2의 표 2, 또는 도 3의 표 3의 Lys(C12)는 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00038
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 계면 활성제 유도된 X의 연결은 전체 구조의 가용성을 증가시킬 수 있는 스페이서 아미노산 또는 펩티드를 통해 링커 아미노산 U에 연결된다. 그러한 스페이서 아미노산 또는 아미노산 서열은 하기 구조에 예시한 바와 같은 Glu 또는 Lys의 아미노 기를 통한 연결부로부터 유도될 수 있다. 여기서, 펩티드 서열은 상부에 있고, 스페이서는 중간에 있으며, 계면 활성제 유도된 X는 예로서 1-도데실 베타-D-글루쿠론산을 나타낸, C12로서 제공한다:
Figure pct00039
또한, 멜리비오스-기반 계면 활성제에서 유도된 화학식 I-A의 펩티드 생성물이 본원에서 제시하는 실시형태의 범주로 고려된다. 따라서, 일례로서, 도 1의 표 1, 도 2의 표 2, 도 3의 표 3, 또는 도 9의 표 4의 펩티드는 하기에 도시된 구조를 가지며 멜리비오우론산 기반 계면 활성제 X에 결합된 리신 링커 아미노산을 포함한다. 그러한 계면 활성제 유도된 구조 X는 글리코시드의 아노머 위치에서 알파 또는 베타 입체구조일 수 있다(여기서는 베타로 도시함):
Figure pct00040
또한 카복실산 작용기 중 하나 또는 둘 모두에서의 결합을 통해 말토우론산-기반 계면 활성제로부터 유도된 화학식 I-A의 펩티드 생성물이 본원에 제시된 실시형태의 범주로 고려된다. 따라서, 일례로서, 도 1의 표 1, 도 2의 표 2, 또는 도 3의 표 3의 펩티드는 하기 구조를 가지며 말토우론산 기반 계면 활성제 X에 결합된 리신 링커 아미노산을 포함한다:
Figure pct00041
일 실시형태에서, 화학식 I-A의 화합물은 기 X에 리신을 부착시킨 후, 리신-X 화합물에 추가 아미노산 잔기 및/또는 펩티드의 부착물을 부착시켜 화학식 I-A의 화합물을 얻어서 제조되는 것임을 이해한다. 본원에 기술된 다른 천연 또는 비천연 아미노산이 또한 계면 활성제 X와의 부착에 적합하고 화학식 I-A의 화합물을 얻기 위한 추가 아미노산/펩티드로 적합함을 이해한다. 다른 구체예에서, 화학식 I-A의 화합물은 전체 길이 또는 부분 길이 펩티드를 X 기에 부착시킨 후, 추가 아미노산 잔기 및/또는 펩티드의 선택적 부착물을 부착시켜 화학식 I-A의 화합물을 얻어서 제조되는 것을 이해한다.
특정 실시형태에서, 본원은 도 1의 표 1, 도 2의 표 2, 또는 도 3의 표 3의 화합물에서 선택된 화합물을 제공한다.
본원은 또한 상기 기술된 펩티드 생성물, 또는 이의 허용되는 염의 치료적 유효량, 및 적어도 하나의 약학적으로 허용되는 담체 또는 부형제를 포함하는 약학 조성물을 제공한다.
약학 조성물의 일부 실시형태에서, 담체는 수계 담체이다. 약학 조성물의 일부 실시형태에서, 담체는 비수계 담체이다. 약학 조성물의 일부 실시형태에서, 비수계 담체는 미크론 미만의 무수 α-락토스 또는 다른 부형제를 포함할 수 있는 히드로플루오로알칸-유사 용매이다.
친핵체를 보유하는 링커 아미노산 U를 포함하는 아미노산 및/또는 펩티드, 및 이탈기 또는 이탈기를 함유하도록 활성화될 수 있는 작용기, 예를 들어 카복실산, 또는 임의의 다른 반응기를 보유하여 포함하는 X기의 반응에 의하여, 링커 아미노산 U를 통한 계면 활성제 X와 아미노산 및/또는 펩티드의 공유 연결이 화학식 I-A의 펩티드 생성물을 제공하도록 하는 것을 본원에 제시한 실시형태의 범주로 고려한다.
이탈기 또는 이탈기를 함유하도록 활성화될 수 있는 작용기, 예를 들어 카복실산, 또는 임의의 다른 반응기를 보유하는 링커 아미노산 U를 포함하는 아미노산 및/또는 펩티드, 및 친핵성 기를 포함하는 X기의 반응에 의해서, 링커 아미노산 U를 통해 계면 활성제와 아미노산 및/또는 펩티드의 공유 연결이 화학식 I-A의 펩티드 생성물을 제공할 수 있게 하는 것이 본원에 제시된 실시형태의 범주 내로 또한 고려된다.
일 실시형태에서, 화학식 I-A의 화합물은 링커 아미노산 U와 X의 반응 후, U에 추가 잔기의 부가로 화학식 I-A의 펩티드 생성물을 획득하여 제조되는 것을 이해한다. 대안적인 실시형태에서, 화학식 I-A의 화합물은 링커 아미노산 U를 포함하는 적합한 펩티드와 X의 반응 후, U에 추가 잔기의 선택적 부가로 화학식 I-A의 펩티드 생성물을 얻어서 제조되는 것을 이해한다.
본원은 상기 기술된 펩티드 생성물을 합성하기 위한 방법을 제공하고,
(a) 펩티드를 중간체, 즉 하기 화학식 IV의 화합물과 커플링시키는 단계 및
(b) 선택적으로 단계(a)의 커플링된 펩티드를 탈보호시키는 단계
의 순차적 단계를 포함한다:
Figure pct00042
여기서,
R1a는 독립적으로, 각 경우에, 결합, H, 사카라이드, 이탈기, 보호기, 천연 또는 비천연 아미노산, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 아르알킬기이고;
R1b, R1c, 및 R1d는 각각 독립적으로, 각 경우에, 결합, H, 이탈기, 보호기, 가역적으로 보호된 천연 또는 비천연 아미노산, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 아르알킬기이고;
W1은 -CH2-, -CH2-O-, -(C=O), -(C=O)-O-, -(C=O)-NH-, -(C=S)-, -(C=S)-NH-, 또는 -CH2-S-이고;
W2는 -O-, -CH2- 또는 -S-이고;
R2는 독립적으로, 각 경우에, U와의 결합, H, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 아르알킬기, -NH, -S-, -트리아졸로-, -NH(C=O)-CH2-, -(CH2)m-말레이미드-이고;
n은 1, 2 또는 3이고;
m은 1-10의 정수이다.
상기 방법의 일부 실시형태에서, 각각의 천연 또는 비천연 아미노산은 독립적으로, 각 경우에, 가역적으로 보호된 링커 아미노산이다. 상기 방법의 일부 실시형태에서, 각각의 천연 또는 비천연 아미노산은 독립적으로, 각 경우에, 가역적으로 보호되거나 또는 유리된 리신이다.
상기 방법의 일부 실시형태에서, 펩티드는 상기 기술된 바와 같은 화학식 II의 펩티드이다.
상기 방법의 일부 실시형태에서,
n은 1이고;
W1은 -(C=O)-이고;
R1a는 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 1-알콕시아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 1-아르알킬기이고,
R2는 D-입체형태 또는 L-입체형태의 가역적으로 보호된 리신이다.
상기 방법의 일부 실시형태에서,
n은 1이고;
W1은 -(C=O)-이고;
R1a는 치환 또는 비치환된 C8-C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 1-알콕시아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 1-아르알킬기이고,
R2는 D-입체형태 또는 L-입체형태의 가역적으로 보호된 리신이다.
상기 방법의 일부 실시형태에서, R1a는 옥틸, 데실, 도데실, 테트라데실, 또는 헥사데실 기이다.
상기 및 본원에 기술된 일부 실시형태에서, R1a는 사카라이드이다. 일부 실시형태에서, 사카라이드는 갈락토스이다. 일정 실시형태에서, 사카라이드는 알파-연결된 갈락토스이다. 다른 구체예에서, 사카라이드는 알파-연결된 갈락토피라노스, 베타-연결된 갈락토피라노스, 알파-연결된 갈락토푸라노스, 또는 베타-연결된 갈락토푸라노스이다.
상기 방법의 일부 실시형태에서
n은 1이고;
W1은 -(C=O)-NH- 또는 -(C=O)-O-이고;
R2는 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬 소수성 기, 치환 또는 비치환된 1-알콕시아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 1-아르알킬기이고;
R1a는 D-입체형태 또는 L-입체형태의 가역적으로 보호된 세린 또는 트레오닌이다.
상기 방법의 일부 실시형태에서, R2는 옥틸, 데실, 도데실, 테트라데실 또는 헥사데실 기이다.
상기 방법의 일부 실시형태에서,
n은 1이고;
m은 1-6이고;
W1은 -CH2-이고;
R1a는 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬 소수성 기, 치환 또는 비치환된 1-알콕시아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 1-아르알킬기이고;
R2는 -트리아졸로-, -NH-, -(CH2)m-말레이미드-, NH-(C=O)-CH2-이다.
화학식 IV의 일부 실시형태에서,
n은 1이고;
W1은 -(C=O)-O-이고;
R2는 H이고;
R1a는 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬 소수성 기이다.
상기 방법의 일부 실시형태에서, W1은 -(CH2)O이다. 상기 방법의 일부 실시형태에서, n은 1이다. 상기 방법의 일부 실시형태에서, n은 2이고, 제1 글리코시드는 제1 글리코시드의 W2 및 제2 글리코시드의 OR1b, OR1c 또는 OR1d 중 어느 하나 사이의 결합을 통해 제2 글리코시드에 부착된다.
상기 방법의 일부 실시형태에서, n은 3이고, 제1 글리코시드는 제1 글리코시드의 W2 및 제2 글리코시드의 OR1b, OR1c 또는 OR1d 중 어느 하나 사이의 결합을 통해 제2 글리코시드에 부착되고, 제2 글리코시드는 제2 글리코시드의 W2 및 제3 글리코시드의 OR1b, OR1c 또는 OR1d 중 어느 하나 사이의 결합을 통해 제3 글리코시드에 부착된다.
상기 방법의 일부 실시형태에서, 화학식 IV의 화합물은 D-입체형태 또는 L-입체형태의 가역적으로 보호된 N-ε-(1'-알킬 글루쿠로닐)-리신이고, 여기서 R1a는 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬 사슬, 치환 또는 비치환된 1-알콕시아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 1-아르알킬기이다.
상기 방법의 일부 실시형태에서, 화학식 IV의 화합물은 D-입체형태 또는 L-입체형태의 가역적으로 보호된 N-ε-(1'-도데실 β-D-글루쿠로닐)-리신이다.
상기 방법의 일부 실시형태에서, 탈보호는 약산 및 또는 약염기 처리의 사용을 포함한다. 상기 방법의 일부 실시형태에서, 탈보호는 강산의 사용을 포함한다.
일부 실시형태에서, 상기 방법은 중간체의 역상, 고성능 액상 크로마토그래피 또는 이온 교환 크로마토그래피에 의해 중간체를 탈염시키는, 크로마토그래피 단계를 더 포함한다.
상기 및 본원에 기술된 펩티드 생성물, 또는 이의 허용되는 염의 치료적 유효량, 및 적어도 하나의 약학적으로 허용되는 담체 또는 부형제를 포함하는 약학 조성물을 제공한다.
본원은 인슐린 저항성과 연관된 병태를 치료하기 위한 방법으로서, 이를 필요로 하는 개체에게 본원에 기술된 임의의 펩티드 생성물 또는 화합물의 투여 단계를 포함하는 치료 방법을 제공한다.
본원은 당뇨병, 당뇨병성 망막증, 당뇨병성 신경병증, 당뇨병성 신증, 상처 치유, 인슐린 저항성, 고혈당증, 고인슐린혈증, 대사 증후군, 당뇨 합병증, 유리 지방산 또는 글리세롤의 고혈중 농도, 고지혈증, 비만, 고트리글리세리드혈증, 아테롬성 동맥 경화증, 급성 심혈관 증후군, 경색, 허혈성 재관류 또는 고혈압을 치료하기 위한 방법으로서, 이를 필요로 하는 개체에게 상기 및 본원에 기술된 펩티드 생성물의 치료적 유효량을 투여하는 단계를 포함하는 치료 방법을 제공한다.
본원은 체중 증가를 감소시키거나 또는 체중 감량을 유도시키는 방법으로서, 이를 필요로 하는 개체에게 상기 및 본원에 기술된 펩티드 생성물의 치료적 유효량을 이를 필요로 하는 피험체에게 투여하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
본원은 비만-연관된 인슐린 저항성 또는 대사 증후군을 특징으로 하는 포유동물 병태를 치료하기 위한 방법으로서 이를 필요로 하는 개체에게 상기 및 본원에 기술된 펩티드 생성물의 체중 감량 유도량 또는 인슐린-감작량을 이를 필요로 하는 피험체에게 투여하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
일부 실시형태에서, 치료하려는 병태는 대사 증후군(X 증후군)이다. 일부 실시형태에서, 치료하려는 병태는 당뇨병이다. 일부 실시형태에서, 치료하려는 병태는 고지혈증이다. 일부 실시형태에서, 치료하려는 병태는 고혈압이다. 일부 실시형태에서, 치료하려는 병태는 아테롬성 동맥 경화증을 포함한 혈관 질환, 또는 높은 C 반응성 단백질을 특징으로 하는 전신 염증이다.
상기 방법의 일부 실시형태에서, 투여를 위한 펩티드 생성물의 유효량은 1 ㎍/kg/일 내지 약 100.0 ㎍/kg/일, 또는 0.01 ㎍/kg/일 내지 약 1 mg/kg/일 또는 0.1 ㎍/kg/일 내지 약 50 mg/kg/일이다. 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 경구 투여된다. 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 피하 투여된다. 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물의 투여 방법은 코 흡입법이다.
그러나, 치료를 필요로 하는 임의의 특정 피험체를 위한 특별한 용량 수준 및 투약 빈도는 다양할 수 있고 적용되는 특정 화합물의 활성, 대사 안정성 및 화합물의 작용 기간, 연령, 체중, 일반 건강, 성별, 식이, 투여 방식 및 시기, 배출률, 약물 병용, 특정 병태의 중증도, 및 숙주가 겪은 요법을 포함한, 다양한 요인에 의존적임을 이해한다.
본원은 대사 증후군, 또는 그의 성분 질환을 치료하는 방법으로서, 이를 필요로 하는 피험체에게 상기 기술된 펩티드 생성물의 치료적 유효량을 투여하는 단계를 포함하는 치료 방법을 제공한다. 일부 실시형태에서, 대사 증후군 병태는 당뇨병으로 진행된다.
본원은 또한 본원에 기술된 바와 같은 친수성 기; 및 친수성 기에 공유적으로 부착된 소수성 기를 포함하는, 공유적으로 개질된 GLCR 및/또는 GLP1R 결합 펩티드 또는 이의 유사체를 제공한다. 특정 실시형태에서, 공유적으로 개질된 펩티드 및/또는 단백질 생성물은 사카라이드인 친수성 기 및 C1-C20 알킬 사슬 또는 아르알킬 사슬인 소수성 기를 포함한다.
일 실시형태에서, 조성물 또는 분자의 생물학적 작용, 예를 들어 수용체 결합 또는 효소 활성을 증가시키거나 또는 지속시키기 위해 계면 활성제에 공유 연결시켜 분자를 화학적으로 개질시키기 위한 방법을 제공한다. 일부 실시형태에서, 분자는 펩티드이다. 상기 방법은 부가적으로 중합체 예컨대 폴리에틸렌 글리콜에 조성물 내 분자의 공유 부착을 포함하는 추가 개질을 포함할 수 있다.
다른 구체예에서, 적어도 하나의 알킬 글리코시드에 펩티드 사슬을 공유적으로 연결시켜서 펩티드 및/또는 단백질 약물의 면역원성을 감소시키거나 또는 제거시키는 방법을 제공하고, 여기서 알킬은 1 내지 30개 탄소 원자를 갖는다.
본원은 또한 제한 없이, 비만, 대사 증후군, 2형 당뇨병, 고혈압, 아테롬성 동맥 경화증 등을 포함하는 인슐린 저항성 관련 병태를 치료하는 방법을 제공하고, 이 방법은 척추동물에게 전달되고 적어도 하나의 알킬 글리코시드에 공유적으로 연결된 펩티드를 포함하는 약물 조성물을 투여하는 단계를 포함하고, 여기서 알킬은 1 내지 30개 탄소 원자, 1 내지 20개 탄소, 또는 더 나아가 6 내지 16개 범위의 탄소 원자, 또는 6 내지 18개 탄소를 가지며, 펩티드와 알킬 글리코시드의 공유 연결은 약물의 안정성, 생체이용률 및/또는 작용 기간을 증가시킨다.
본원은 상기 및 본원에 기술된 임의 병태의 치료를 위한 약물의 제조를 위한 본원에 기술된 펩티드 생성물(예를 들어, 화학식 I-A, 화학식 III-A, 또는 화학식 III-B의 펩티드 생성물)의 용도를 제공한다.
도 1: 도 1의 표 1은 본원에 기술된 방법에 의해 제조된 화합물을 도시한다. 본 명세서는 서열번호 1-3 및 서열번호 774-783, 785-797, 및 1025-1029의 서열을 제공한다. 부가적으로, 도 1의 표 1은 도 1의 표 1에 도시한 바와 같은, 각각 서열번호 4-129를 갖는 화합물 EU-A300 내지 EU-A425에 대한 서열 번호를 제공한다. 도 1의 표 1에 도시된, 도 1의 표 1의 화합물, 및 그들 개별 서열번호는 이로써 제출된 명세서에 편입된다.
도 2: 도 2의 표 2는 본원에 기술된 방법으로 제조된 화합물을 도시한다. 본 명세서에서는 서열번호 1-3 및 서열번호 774-783, 785-797, 및 1025-1029를 제공한다. 부가적으로, 도 2의 표 2는 도 2의 표 2에 도시한 바와 같이, 각각 서열번호 130-317을 갖는 화합물 EU-A426 내지 EU-A599에 대한 서열번호를 제공한다. 도 2의 표 2에 도시된 도 2의 표 2의 화합물, 및 그들 각각의 서열번호를 이로써 제출된 본 명세서에 편입시킨다.
도 3: 도 3의 표 3은 본원에 기술된 방법으로 제조된 화합물을 도시한다. 본 명세서는 서열번호 1-3 및 서열번호 774-783, 785-797, 및 1025-1029를 제공한다. 부가적으로, 도 3의 표 3은 도 3의 표 3에 도시된 바와 같이, 각각 서열번호 318-773; 798-806을 갖는 화합물 EU-A700 내지 EU-A1174에 대한 서열번호를 제공한다. 도 3의 표 3에 도시된 도 3의 표 3의 화합물 및 그들 각각의 서열번호를 이로써 제출된 명세서에 편입시킨다.
도 4: 도 4는 GLP-1 수용체의 세포외 도메인의 결합 부위의 X-선 결정 구조(Runge, S., et al.(2008) J Biol Chem 283: 11340-7)를 예시하며, 본 발명의 펩티드 상의 계면 활성제의 소수성 1'-알킬 부분으로 치환되고 모방된 리간드 엑센딘-4 및 수용체의 중요한 소수성 결합 성분(Val19*, Phe22*, Trp25*, Leu26*)을 예시한다. 이 경우에서, 별표는 그 잔기가 리간드에 존재함을 의미한다.
도 5: 도 5는 t=0에, 7시간 본 발명의 시험 화합물(EU-A993 및 EU-A1023)의 표시된 양의 s.c. 투여 시 db/db 마우스에서 생체 내 혈중 글루코스 반응을 도시한다.
도 6: 도 6은 본 발명의 일부 화합물의 구체적인 구조의 예와, 본 발명의 한 방법에 따라서 개질된 모노사카라이드 및 디사카라이드 계면 활성제의 예로, 이 경우에는 위치 24에서, Lys 잔기의 엡실론 아미노 작용기를 통한 그들의 연결을 도시한다.
도 7: 도 7은 본 발명의 구조 유형의 일례인, EU-A992의 구조를 도시한다.
도 8: 도 8은 인간 혈장에서 항온반응 동안 시간에 따른 화합물 EU-A993, EU-A1023 및 천연 호르몬 GLP-1(7-36)의 농도를 도시한다. 이 데이터는 본 발명의 화합물에 대한 연장된 반감기 및 단백질 가수분해로부터의 보호성을 도시한다.
도 9: 도 9의 표 4는 본원에 기술된 방법으로 제조된 화합물을 도시한다. 도 9의 표 4는 도 9의 표 4에 도시된 바와 같이, 서열번호 807-1024 및 1030-1098을 갖는 화합물 EU-A1575 내지 EU-A1861에 대한 서열번호를 제공한다. 도 9의 표 4에 도시된 도 9의 표 4의 화합물 및 그들 각각의 서열번호를 이로써 제출된 명세서에 편입시킨다.
도 10: 도 10은 예시적인 화합물 EU-A1024로 치료시 DIO 마우스에서 체중 감량을 도시한다.
도 11: 도 11은 예시적인 화합물 EU-A1024로 치료시 DIO 마우스에서 NMR에 의해 측정된 지방량(fat mass) 및 제지방량(lean mass)의 변화를 도시한다.
본원은 약학적 특성이 개선된 일정한 공유적으로 개질된 펩티드 및/또는 단백질을 기술한다. 또한 비만 및 대사 증후군과 관련된 질병의 치료를 위한 공유적으로 개질된 펩티드 및/또는 단백질의 사용 방법을 제공한다.
일부 실시형태에서, 개질된 펩티드 및/또는 단백질은 친수성 기 "머리부"(예를 들어, 폴리올(예를 들어, 사카라이드))에 공유적으로 부착된 펩티드 및/또는 단백질을 포함하고, 이 친수성 기는 소수성 기, "꼬리부"에 공유적으로 부착되어, 계면 활성제를 생성시킨다. 일부 실시형태에서, 펩티드 또는 단백질(예를 들면, 글루카곤 또는 GLP-1 관련 펩티드 등)의 공유 개질을 위한 소수성-연결된 글리코시드 계면 활성제(예를 들어, 알킬 글리코시드) 모이어티의 사용은, 체내 투여 부위에서 약물 데포의 형성 및 소수성 담체 단백질과의 결합을 포함한, 다수의 기전에 의해 펩티드 및/또는 단백질의 작용 기간을 연장시킨다. 일부 실시형태에서, 펩티드 및/또는 단백질 구조에 입체 방해의 도입은 펩티드 및/또는 단백질 생성물에 대한 프로테아제의 접근을 방해하여, 단백질 가수분해를 방해할 수 있다. 일부 실시형태에서, 본원에 기술된 바와 같은 펩티드 및/또는 단백질의 계면 활성제 개질(예를 들어, 계면 활성제의 알킬 글리코시드 부류의 공유 부착)은 점막 장벽을 가로지르는 수송을 증가시킨다. 따라서, 본원에 기술된 펩티드 및/또는 단백질의 개질은 제한 없이, 단백질 가수분해로부터의 보호, 및 투여 부위로부터의 느린 이동을 포함한 바람직한 장점을 제공하여, 연장된 약동학적 거동(예를 들어, 순환 t1/2의 연장) 및 개선된 경점막 생체이용률을 유도한다.
일부 실시형태에서, 개선된 펩티드 및/또는 단백질과 그들 수용체의 상호작용은 서열의 절단, 제약의 도입, 및/또는 입체 방해의 도입을 통한 유리한 방식으로 개질된다. 본원은 개질된 펩티드 및/또는 단백질에 강성 및 입체 방해를 도입할 수 있는 신규한 알킬 글리코시드 시약을 기술한다. 일부 실시형태에서, 입체 방해는 본원에 기술된 개질된 펩티드 및/또는 단백질에 수용체 선택성을 부여한다. 일부 실시형태에서, 입체 방해는 단백질 가수분해로부터의 보호성을 제공한다.
단백질 및 펩티드는 역가 및 안전성에 영향을 줄 수 있는 수많은 물리적 및 화학적 변화를 겪는다. 이들 중에는, 이량체화, 삼량체화, 및 고차원의 응집물 예컨대 아킬로이드의 형성을 포함한, 응집이 있다. 응집은 효율 손실, 변경된 약동학, 감소된 안정성 또는 생성물 저장 수명, 및 원치않는 면역원성 유도를 포함한, 펩티드 및/또는 단백질 기반 치료제에 대한 다수의 잠재적인 유해 효과의 근본적인 핵심 사안이다. 자가-회합 펩티드의 생체이용률 및 약동학은 피하 부위에서 비공유적 분자간 상호작용 파괴의 용이함 및 응집체 크기에 의해 영향받을 수 있다(Maji, S.K., et al.(2008) PLoS Biol 6: e17). 일부 예에서, 펩티드는 30일 또는 그 이상의 t1/2로 해리되는 피하 데포에 응집될 수 있다. 그러한 느린 해리는 단일 sc 주사로부터 1개월 동안 전달과 같은 유리한 효과를 야기할 수 있고 펩티드가 생체 내에서 불활성으로 나타나는 저혈중 농도를 초래한다. 따라서, 일부 예에서, 소수성 응집은 펩티드의 생체이용률 및 유효성을 방해한다(Clodfelter, D.K., et al.(1998) Pharm Res 15: 254-262). 본원에 기술된 개질된 펩티드 생성물은 계면 활성제-연결되고 경우에 따라 바람직하다면, 응집을 간섭하거나, 또는 응집을 강화시킬 수 있도록 디자인된다.
종종 단백질에 공유적으로 부착된 천연 발생 올리고사카라이드는 계면 활성제 특징을 갖지 않는다. 일부 실시형태에서, 본원에 기술된 펩티드 및/또는 단백질 생성물은 개질된 펩티드에 계면 활성제 특징을 부여하는 공유적으로 부착된 사카라이드 및 추가의 소수성 기를 가져서, 계면 활성제-개질된 펩티드의 생체이용률, 면역원성, 및/또는 약동학적 거동의 조율을 가능케 한다.
올리고사카라이드로 개질된 단백질 및 펩티드는 예를 들어, 문헌 [Jensen, K.J. 및 Brask, J.(2005) Biopolymers 80: 747-761]에 기술되어 있고, 효소적 접근법(Gijsen, H.J., et al.(1996) Chem Rev 96: 443-474; Sears, P. and Wong, C.H.(1998) Cell Mol Life Sci 54: 223-252; Guo, Z. and Shao, N.(2005) Med Res Rev 25: 655-678) 또는 화학적 접근법(Urge, L., et al.(1992) Biochem Biophys Res Commun 184: 1125-1132; Salvador, L.A., et al.(1995) Tetrahedron 51: 5643-5656; Kihlberg, J., et al.(1997) Methods Enzymol 289: 221-245; Gregoriadis, G., et al.(2000) Cell Mol Life Sci 57: 1964-1969; Chakraborty, T.K., et al.(2005) Glycoconj J 22: 83-93; Liu, M., et al.(2005) Carbohydr Res 340: 2111-2122; Payne, R.J., et al.(2007) J Am Chem Soc 129: 13527-13536; Pedersen, S.L., et al.(2010) Chembiochem 11: 366-374)을 사용한 사카라이드 또는 올리고사카라이드 구조의 도입을 통한 것이 있다. 펩티드를 비롯해 단백질은 당화에 의해 개질될 수 있다(Filira, F., et al.(2003) Org Biomol Chem 1: 3059-3063);(Negri, L., et al.(1999) J Med Chem 42: 400-404);(Negri, L., et al.(1998) Br J Pharmacol 124: 1516-1522); Rocchi, R., et al.(1987) Int J Pept Protein Res 29: 250-261; Filira, F., et al.(1990) Int J Biol Macromol 12: 41-49; Gobbo, M., et al.(1992) Int J Pept Protein Res 40: 54-61; Urge, L., et al.(1992) Biochem Biophys Res Commun 184: 1125-1132; Djedaini-Pilard, F., et al.(1993) Tetrahedron Lett 34: 2457 - 2460; Drouillat, B., et al.(1997) Bioorg Med Chem Lett 7: 2247-2250; Lohof, E., et al.(2000) Angew Chem Int Ed Engl 39: 2761-2764; Gruner, S.A., et al.(2001) Org Lett 3: 3723-3725; Pean, C., et al.(2001) Biochim Biophys Acta 1541: 150-160; Filira, F., et al.(2003) Org Biomol Chem 1: 3059-3063; Grotenbreg, G.M., et al.(2004) J Org Chem 69: 7851-7859; Biondi, L., et al.(2007) J Pept Sci 13: 179-189; Koda, Y., et al.(2008) Bioorg Med Chem 16: 6286-6296; Yamamoto, T., et al.(2009) J Med Chem 52: 5164-5175).
그러나, 상기 언급된 시도들은 펩티드-연결된 올리고사카라이드에 부착된 추가의 소수성 기를 기술하고 있지 않다. 따라서, 본원은 펩티드 및/또는 단백질에 공유적으로 부착된 사카라이드 및/또는 올리고사카라이드에 부착된 소수성 기를 도입하고, 생체이용률, 면역원성 및 약동학적 거동의 조율을 가능케 하는 개질된 펩티드 및/또는 단백질을 제공한다. 따라서, 본원은 펩티드 및/또는 단백질 예컨대, 예를 들어, 글루카곤 및/또는 GLP-1 및/또는 이의 유사체의 공유 개질을 가능하게 하는 올리고사카라이드 및 소수성 기를 포함하는 계면 활성제 시약을 제공한다.
본원은 펩티드 및/또는 단백질 특성의 개선을 위한 펩티드와의 공유 연결에서 사카라이드-기반 계면 활성제의 용도를 제공한다. 일부 실시형태에서, 본원에 기술된 펩티드 및/또는 단백질의 계면 활성제 개질(예를 들어, 계면 활성제의 알킬 글리코시드 부류의 공유 부착)은 점성 장벽을 가로지르는 수송을 증가시킨다. 일부 실시형태에서, 펩티드 및/또는 단백질에 계면 활성제의 공유 부착은 펩티드 및/또는 단백질의 응집을 감소 또는 예방한다. 일부 실시형태에서, 공유적으로 개질된 펩티드 및/또는 단백질은 알킬 글리코시드 계면 활성제 모이어티를 사용한 공유 개질에 의해 그들의 약학적 및 의학적 특성이 개선되도록 개질된, 공유적으로 개질된 글루카곤 또는 GLP-1 펩티드, 또는 이의 유사체이다. 이들 계면 활성제-개질된 유사체는 단백질 가수분해를 방해하고, 흡수를 느리게 하고 신체로부터의 제거를 느리게 하는 입체 방해가 증가된 개질된 유사체이다.
일정 예에서, 계면 활성제의 효과는 물리적 특성 또는 약학 제제의 성능 면에서 유리하지만, 피부 및/또는 다른 조직에는 자극적이고 구체적으로 코, 입, 눈, 질, 직장, 구강 또는 설하 영역에 존재하는 것과 같은 점성막에 자극적이다. 부가적으로, 일부 예에서, 계면 활성제는 단백질을 변성시켜서 그들의 생물학적 기능을 파괴한다. 계면 활성제는 임계 미셀 농도(CMC) 이상에서 그들의 효과를 발휘하므로, CMC가 낮은 계면 활성제가 그들이 약학 제제 중 저농도 또는 소량으로 유효하게 이용될 수 있으므로 바람직하다. 따라서, 일부 실시형태에서, 본원에 기술된 펩티드 개질에 적합한 계면 활성제(예를 들어, 알킬 글리코시드)는 순수 또는 수용액에서 CMC가 약 1 mM 미만이다. 단지 예로서, 수중 알킬 글리코시드에 대한 일정 CMC 값은 옥틸 말토시드 19.5 mM; 데실 말토시드 1.8 mM; 도데실-β-D-말토시드 0.17 mM; 트리데실 말토시드 0.03 mM; 테트라데실 말토시드 0.01 mM; 수크로스 도데카노에이트 0.3 mM이다. 적합한 계면 활성제는 개질되는 펩티드 및/또는 단백질에 따라서 보다 높거나 또는 보다 낮은 CMC를 가질 수 있음을 이해한다. 본원에서 사용되는, "임계 미셀 농도" 또는 "CMC"는 용액 중에서 미셀 형성(구형 미셀, 환형 막대, 적층 구조 등)이 개시되는 용액 중 양쪽성 성분(알킬 글리코시드)의 농도이다. 일정 실시형태에서, 알킬 글리코시드 도데실, 트리데실 및 테트라데실 말토시드 또는 글루코시드를 비롯하여 수크로스 도데카노에이트, 트리데카노에이트, 및 테트라데카노에이트는 낮은 CMC를 보유하고 본원에 기술된 펩티드 및/또는 단백질 개질에 적합하다.
인슐린 저항성
장기적인 고혈당증과 연관된 위험성은 미세혈관 합병증, 감각 신경병증, 심근 경색, 졸중, 대혈관 사망률, 및 전원인 사망률의 높은 위험성을 포함한다. 2형 당뇨병은 또한 추가의 세계적 유행병인, 비만과 원인적으로 연관된다. 2007년 전세계 당뇨병 치료 및 예방에 적어도 2천3백2십억 달러가 사용되었고, 그 비용의 3/4이 산업화된 국가에서 장기 합병증의 치료 및 일반 관리, 예컨대 미세혈관 및 대혈관 합병증 예방 노력 등에 사용되었다. 2007에, 미국 경제에서 추산된 당뇨병 간접비(당뇨병으로 인한 장애, 생산성 손실 및 조기 사망)는 5백8십억 달러였다.
비만은 인슐린 수용체의 수 감소를 통해 인슐린 자극에 반응하는 체내 세포의 능력이 감소되고, 결정적인 세포내 신호전달 체계와 그들 수용체의 커플링이 감소되는, 인슐린 저항성을 초래한다. 비만 상태는 상당한 건강관리 결과와 더불어 질환들의 집합체(인슐린 저항성, 고혈압, 아테롬성 동맥 경화증 등)인, "대사 증후군"을 또한 초래한다. 인슐린 저항성은 충분히 초기로 진단되면, 명백한 2형 당뇨병은 칼로리 흡수 및 체지방 감소를 목표로 하는 생활방식 중재법과 혈당 제어를 정상화시키는 약물 치료를 통해, 예방하거나 또는 지연시킬 수 있다. 초기의, 공격적인 중재술을 권하는 치료 지침에도 불구하고, 많은 환자들이 혈당 제어를 위한 표적 도달에 실패한다. 심리사회적 및 경제적 영향 및 효능의 단점, 이용가능한 항당뇨병 약물의 편리성 및 내약성 프로파일을 포함하여, 2형 당뇨병의 성공적인 관리 실패에는 많은 요인들이 원인이 된다. 본원에 기술된 펩티드 및/또는 단백질 생성물은 이들 단점을 극복하기 위해 디자인된다.
인크레틴 효과
"인크레틴 효과"는 경구 전달되는 글루코스 부하량이 정맥내로 투여되는 동일한 글루코스 부하량보다 훨씬 더 큰 인슐린 분비를 생성시키는 현상을 설명하기 위해 사용된다. 이러한 효과는 장의 L-세포가 분비하는 적어도 2종의 인크레틴 호르몬에 의해 매개된다. 글루코스-의존적 향인슐린성 폴리펩티드(GIP) 및 글루카곤-유사 펩티드 1(GLP-1)이 인크레틴으로 동정되었고, 건강한 개체들은 인크레틴 효과로부터 그들 식사 인슐린 분비 반응의 최대 70%가 유도될 수 있는 것으로 여겨진다.
정상적으로 인크레틴 펩티드는 섭취된 영양분에 대응하여, 필요에 따라 분비되고 디펩티딜 펩티다제 IV(DPP-4) 효소에 의한 분해로 인해 혈장 반감기가 짧다. 2형 당뇨병 환자에서, GLP-1에 대한 췌장 반응성이 손상되어 있지만, 인슐린-분비 반응이 인간 GLP-1의 약학적 용량으로 복원될 수 있다(Kieffer, T.J., et al.(1995) Endocrinology 136: 3585-3596). 또한, GLP-1은 베타-세포 신생 및 보존을 촉진한다(Aaboe, K., et al.(2008) Dabetes Obes Metab 10: 994-1003). GLP-1은 예컨대 심장 기능에 대한 추가의 유리한 효과(Treiman, M., et al.(2010) Trends Cardiovasc Med 20: 8-12)를 가지며, 예를 들어, 인간 피험체에서 좌심실 기능을 향상시킨다(Sokos, G.G., et al.(2006) J Card Fail 12: 694-699). GLP-1은 또한 인간에서 위 배출을 지연시키고 식욕을 감소시킨다(Toft-Nielsen, M.B., et al.(1999) Diabetes Care 22: 1137-1143).
대사적으로 안정하고 장기간 작용하는 GLP-1의 유사체를 사용한 당뇨병 환자의 치료가 예를 들어, 문헌 [Drab, S.R.(2010) Pharmacotherapy 30: 609-624]에 기술되어 있고, 사용 편의 및 부작용 예컨대 구역, 췌장염 및 갑상선 암종의 위험성과 관련된 쟁점들을 겪는다. GLP-1 유사체는 인슐린 분비의 글루코스-의존적 자극을 제공하고 저혈당증 위험성 감소를 야기한다. 또한, 당뇨병의 수많은 현행 치료들은 체중 증량을 야기하지만, 이하에 기술된 바와 같이, GLP-1 유사체는 포만감 및 약간의 체중 감량을 유도한다. 따라서, 일부 실시형태에서, 본원은 장기간 작용하고 저용량으로 투여되어 현행 치료와 연관된 부작용을 감소시키는 GLP-1 유사체를 제공한다.
수많은 펩티드 소화관 호르몬이 식욕을 조정하는 것으로 알려져 있다(Sanger, G.J. and Lee, K.(2008) Nat Rev Drug Discov 7: 241-254). 몇몇 펩티드는 프리프로글루카곤 유전자 생성물: 예를 들어, 글루카곤, GLP-l, 글루카곤-유사 펩티드-2(GLP-2), 글리센틴 및 옥신토모듈린(OXM)의 조직-특이적, 효소 프로세싱(프로호르몬 컨버타제; PC)으로부터 유래된다(Drucker, D.J.(2005) Nat Clin Pract Endocrinol Metab 1: 22-31; Sinclair, E.M. and Drucker, D.J.(2005) Physiology(Bethesda) 20: 357-365). GLP-1, GLP-2, 글리센틴 및 OXM은 음식 섭취에 반응하여 소화관의 L-세포로 부터 공동 분비된다. 프리프로글루카곤은 교대로 프로세싱(PC2)되어 췌장섬의 알파 세포에서 글루카곤을 생성시킨다. OXM의 구조는 본질적으로 8개 잔기의 C-말단 연장부를 갖는 글루카곤이다.
인슐린 생합성 및 글루코스-의존적 인슐린 분비의 자극이외에도, GLP-1 및 이의 안정한 모방체(예를 들어, 엑센딘-4, 리라글루티드)가 또한 동물 모델(Mack, C.M., et al.(2006) Int J Obes(Lond) 30: 1332-1340; Knudsen, L.B.(2010) Int J Clin Pract 64(Suppl. 167): 4-11) 및 2형 당뇨병 환자(DeFronzo, R.A., et al.(2005) Diabetes Care 28: 1092-1100; Buse, J.B., et al.(2010) Daibetes Care 33: 1255-1261)에서 약간의 체중 감량을 야기한다. 글루카곤 주입은 인간에서 음식물 섭취량을 감소(Geary, N., et al.(1992) Am J Physiol 262: R975-980)시키지만, 지방 조직의 연속적인 글루카곤 치료가 또한 지방분해(Heckemeyer, C.M., et al.(1983) Endocrinology 113: 270-276) 및 체중 감량(Salter, J.M., et al.(1960) Metabolism 9: 753-768; Chan, E.K., et al.(1984) Exp Mol Pathol 40: 320-327)을 촉진시킨다. 글루카곤은 에너지 대사에 대해 광범위한 효과를 갖는다(Heppner, K.M., et al.(2010) Physiol Behav). 글루카곤, 또는 유사체는 장관의 일시적인 마비를 위한 진단 방식으로 사용될 수 있다. 따라서, 프리프로글루카곤 단백질의 PC 프로세싱에 의한 생성물 중 적어도 2종은 포만감 및 대사 효과와 연관된다.
설치류에서, 프리프로글루카곤의 제3 생성물인, OXM의 반복적인 복강내 투여는 대조군과 비교해 체중 감량 및 백색 지방 조직의 감소와 연관되었다(Dakin, C.L., et al.(2004) Endocrinology 145: 2687-2695). Oxm은 정상 체중 인간에게 정맥내 주입 투여 동안 19.3%까지 음식물 섭취를 감소시켰고 이러한 효과는 주입 이후 12시간이 넘는 동안 계속되었다(Cohen, M.A., et al.(2003) J Clin Endocrinol Metab 88: 4696-4701). 4주간 지원자의 치료는 지속적인 포만 효과 및 체중 감량을 일으켜서 체지방 감소를 반영하였다(Wynne, K., et al.(2005) Diabetes 54: 2390-2395).
OXM은 GLP-1 및 글루카곤과 구조적으로 상동성이고, 글루카곤 수용체(GCGR) 및 GLP-1 수용체(GLP1R) 둘 모두를 활성화시키지만, 동명 리간드보다 역가는 10배 내지 100배 낮다. 또한, GLP1R과 OXM 상호작용에 관한 연구는 GLP-1과 비교해 베타-어레스틴 동원에 대해 상이한 효과(Jorgensen, R., et al.(2007) J Pharmacol Exp Ther 322: 148-154)를 가져서, "편향된" 리간드로서 작용할 수 있음을 시사한다. OXM에 대해 고유한 수용체를 수년간 탐색하였지만, 아직까지 밝혀지지 않았고 GLP1R 및 GCGR 경로를 통해 작용하는 것으로 추정된다. 따라서, 본원은 포만감, 체중 감량, 인슐린 저항성의 완화 및/또는 전당뇨병에서 당뇨병으로의 진행 지연을 유도시킬 수 있는 소화관 펩티드의 계면 활성제 개질을 위한 방법을 제공한다.
GLP-1
상기 기술된 포만감 및 대사작용에 대한 프리프로글루카곤 단백질 생성물의 복잡하고 상호작용적인 거동 관점에서, 다수 그룹의 연구자들은 GLP-1 및 글루카곤 구조에 대한 구조 활성 관계를 연구하였다. 서열 전반의 잔기들은 치환을 수용하는 것으로 확인되었다. 예를 들어, Ala에 의한 치환이 GLP-1의 N-말단 영역, 특히 2, 3, 5, 8, 11, 및 12에서 충분히 수용되었다(Adelhorst, K., et al.(1994) J Biol Chem 269: 6275-6278).
GLP1R 및 GLCR에 결합하는 능력을 갖는 키메라 유사체는 GLP-1의 C-말단 잔기를 글루카곤의 N-말단 상에 그라프팅시켜 얻을 수 있음이 확인되었다(Hjorth, S.A., et al.(1994) J Biol Chem 269: 30121-30124). 위치 3의 잔기(GLP1의 산성 Glu 또는 글루카곤 또는 OXM의 중성 Gln)는 G1P1R에 대한 글루카곤(Runge, S., et al.(2003) J Biol Chem 278: 28005-28010) 또는 OXM(Pocai, A., et al.(2009) Diabetes 58: 2258-2266)의 친화성을 감소시킨다. 위치 3에 Gln을 갖는 GLP-1 또는 글루카곤 또는 OXM의 안정한 유사체로 치료된 동물의 대사 프로파일에 대한 효과를 연구하였다(Day, J.W., et al.(2009) Nat Chem Biol 5: 749-757; Druce, M.R., et al.(2009) Endocrinology 150: 1712-1722; Pocai, A., et al.(2009) Diabetes 58: 2258-2266). 이들 유사체는 GLP1R 및 GCGR 둘 모두에 효현 작용을 갖도록 디자인되었다(Day, J.W., et al. US 2010/0190701 A1; Patterson, J.T., et al.(2011) J Pept Sci 17: 659-666; Ribier, D., 미국 특허 출원 제2012/0178670호).
키메라 유사체는 그들 수용체에 대한 부모 호르몬의 바람직한 효과를 가져야 하고, 따라서 명백하게 GLP-1R 및 GLCR 둘 모두에 작용하는, OXM의 효과와 유사하게, 글루카곤에 의한 높은 지방 연소 및 지방분해와 커플링된, 글루코스-의존적 인슐린 분비 및 포만감의 효과를 가져야 한다. 유사체는 체중 감소 및 높은 지방 연소의 바람직한 효과를 야기하는 것으로 보였다. 그러한 프로파일은 비만 치료에서 매력적이지만, 비만 치료의 주요 도전은 순응성이다. 각각 GLP-1R 및 GLCR 둘 모두에 친화성을 갖는, 각각 글루카곤 및 OXM의 현재 알려진 전체 길이 유사체가 체중 감량을 일으킬 수 있지만, 이들 유사체는 최적 약물 치료 계획에 필요한 환자에 대한 높은 생체이용률, 약학 특성, 및 편리한 전달에 관해 최적화되지 않았다. 따라서, 본원은 비만 및/또는 당뇨병 및/또는 대사 증후군과 같은 병태의 치료에서 개선된 치료 결과를 위한 높은 생체이용률 및/또는 장기간 지속 효과를 가능케 하는 소화관 펩티드(예를 들어, GLP, OXM, 글루카곤 등)의 유사체를 제공한다.
OXM-유사 분자를 사용한 대사 증후군 및 당뇨병의 최적 치료를 위한 추가 요인들은 치료 기간 및 글루카곤 작용량과 관련된다. 예를 들어, GLP-1 및 글루카곤 수용체를 활성화시키는 유사체를 사용한 연속 치료(OXM 약리 프로파일)는 상당하고 신속한 지방량 손실(Day, J.W., et al.(2009) Nat Chem Biol 5: 749-757)을 초래할 수 있지만, 또한, 제지방 근육량의 손실(Kosinski, J.R., et al.(2012) Obesity(Silver Spring): doi: 10.1038/oby.2012.67)을 초래할 수 있고, 이는 이러한 부류의 약학에는 적합하지 않다. 예를 들어, Kosinski, J.R. 등의 연구 논문에서, 천연 호르몬 Oxm이 Alzet 미니펌프에 의해 14일 동안 연속 투여되었고 지??량의 30% 감소가 야기되었고, 또한 제지방 체중(근육)도 7% 감소된다.
글루카곤 작용은 글리코겐분해, 지방 분해 및 높은 지방 연소를 자극하는 것으로 알려져 있고, 또한 근육에 대한 이화작용 효과를 가질 수도 있다. GLP-1 및 글루카곤 작용과 조합한 작용제를 사용한 성공적인 치료(OXM 프로파일)는 적절한 양의 글루카곤 작용(지방 연소)으로 GLP-1 유사체의 강력한 글루코스-의존적 인슐린 분비 및 포만감을 적절하게 야기시키는데 필요하다. 또한, 그러한 작용제의 간헐적인 사용은 제지방 체중은 최소로 손실되면서, 지방량의 손실을 통해, 적절한, 연속적인 체중 감량의 바람직한 임상 프로파일을 제공하게 된다. 본원은(예를 들어, 대사 증후군, 당뇨병, 비만 등의) 요법에서 최적 사용할 수 있는 GLP-1 및 OXM 작용의 바람직한 조합을 비롯하여 조율가능한 약동학/약력학 프로파일을 갖는 분자를 제공한다.
일 실시형태에서, 화학식 I-A, III-A, 및 III-B의 화합물은 글루카곤-유사 활성 또는 GLP-1 유사 활성을 제공하도록 디자인된다. 추가 실시형태에서, 화학식 I-A, III-A, 및 III-B의 화합물은 조율가능한 활성을 제공한다. 예를 들어, 일례에서, 본원에 기술된 펩티드 생성물(예를 들어, 도 1의 표 1, 도 2의 표 2, 및 도 3의 표 3의 화합물)은 글루카곤, 및 GLP-1 둘 모두에 대한 수용체에서 EC50이 약 500 nM 미만, 바람직하게 약 50 nM 미만, 보다 바람직하게 약 20 nM 미만이다. 다른 예에서, 본원에 기술된 펩티드 생성물(예를 들어, 도 1의 표 1, 도 2의 표 2, 및 도 3의 표 3의 화합물)은 GLP-1 수용체에 대해 보다 강력(예를 들어, EC50이 10 nM 미만, 바람직하게 5 nM 미만, 보다 바람직하게 약 1 nM)하고, 글루카곤 수용체에 대해서는 보다 덜 강력하다(예를 들어, EC50이 50 nM 미만, 바람직하게 약 20 nM 미만, 보다 바람직하게 약 5 nM). 이러한 생물학적 활성의 조율은 글루카곤 작용의 적절한 양의 일부 체류를 가능하게 하여, 지방 연소가 일어날 수 있게 하는 한편, 또한 강력한 글루코스-의존적 인슐린 분비의 유리한 효과를 유지시킨다. OXM은 GLP-1 및 글루카곤과 구조적으로 상동성이고, 글루카곤 수용체(GCGR) 및 GLP-1 수용체(GLP1R) 둘 모두를 활성화시킨다. 따라서, 일부 실시형태에서, 화학식 I-A, 화학식 III-A, 및 화학식 III-B의 화합물은 조율가능한 OXM-유사 생물학적 활성을 제공한다. 일부 특정 실시형태에서, 본원에 기술된 펩티드 생성물은 GLP-1의 아미노산 잔기 1-17을 갖는 펩티드 및/또는 이의 유사체(예를 들어, 본원에 기술된 바와 같은 개질된 비천연 아미노산 치환, 본원에 기술된 바와 같은 환형 락탐 결합, 본원에 기술된 바와 같은 계면 활성제 개질, 또는 이의 조합을 포함하는 유사체). 일부 다른 실시형태에서, 본원에 기술된 펩티드 생성물은 GLP-1의 아미노산 잔기 1-16을 갖는 펩티드 및/또는 이의 유사체(예를 들어, 본원에 기술된 바와 같은 개질된 비천연 아미노산 치환, 본원에 기술된 바와 같은 환형 락탐 결합, 본원에 기술된 바와 같은 계면 활성제 개질, 또는 이의 조합을 포함하는 유사체)를 포함한다. 추가 실시형태에서, 본원에 기술된 펩티드 생성물은 GLP-1의 아미노산 잔기 1-18을 갖는 펩티드 및/또는 이의 유사체(예를 들어, 본원에 기술된 바와 같은 개질된 비천연 아미노산 치환, 본원에 기술된 환형 락탐 결합, 본원에 기술된 바와 같은 계면 활성제 개질, 또는 이의 조합을 포함하는 유사체)를 포함한다. 부가적으로, 본원에 기술된 펩티드 생성물은 화학식 I-A, 화학식 III-A, 및 화학식 III-B로 지정된 화합물, 및 도 1의 표 1, 도 2의 표 2, 및 도 3의 표 3의 화합물의 나선형 안정성을 제공하는 하나 이상의 잔기(예를 들어, Aib, Ac4c)를 포함한다.
글루카곤 서브패밀리의 리간드는 수많은 부류 B의 수용체(세크레틴 부류, G 단백질-커플링된 수용체(GPCR))에 공통적인 2개 도메인 방식으로 그들 수용체에 결합하는 것으로 여겨진다. GLP-1의 경우, 경막 나선(막근처 영역)의 상부에 결합하는 잔기 1 내지 약 잔기 16의 N-말단 영역 및 수용체의 거대한, 세포외, N-말단 연장부(ECD)에 결합하는 17-31의 나선형 C-말단 영역이 존재하는 것으로 생각된다. 이들 리간드의 결합은 이들 펩티드 리간드의 N-말단 절단된 유사체가 여전히 수용체의 바로 단리된 ECD 영역에 대한 실질적인 결합 친화성 및 선택성을 보유할 수 있다는 점에 집중된다. 따라서, N-말단 영역은 수용체 활성화를 담당하는 한편 C-말단 영역은 결합을 담당하는 것으로 제안된다. GLP-1의 짧은, N-말단 유사체가 강력한 결합제일뿐만 아니라 수용체 활성인자라는 것이 최근에 확인되었다(Mapelli, C., et al.(2009) J Med Chem 52: 7788-7799; Haque, T.S., et al.(2010) Peptides 31: 950-955; Haque, T.S., et al.(2010) Peptides 31: 1353-1360).
또한, 이 영역에 결합된, GLP-1 모방체의 절단형 길항체 유사체, 엑센딘-4(바이에타)와 GLP1R의 N-말단 영역의 X-선 결정 구조의 연구(Runge, S., et al.(2008) J Biol Chem 283: 11340-7)는 ECD에서 결정적인 리간드-결합 영역은 높은 소수성을 가짐을 보여주었다(도 3). Glu15를 넘어선 엑센딘-4의 서열이 양쪽성 나선형으로서 이러한 상당한 소수성 영역(Val19*, Phe22*, Trp25*, Leu26*)과 상호작용하고, 이 경우에 별표는 리간드 내 잔기를 의미한다. 일 실시형태에서, GLP-1 또는 글루카곤의 절단된 N-말단 단편은 GLCR과 결합되도록 개질되고 계면 활성제에 공유적으로 연결된다. 게면 활성제의 소수성 1'-알킬 부분은 천연 호르몬 리간드의 C-말단 영역을 모방하고 치환되어 펩티드 역가, 효능 및 작용 기간을 증가시킨다. 또한, 이러한 유사체는 그들의 보다 작은 크기 덕분에 주요한 장점을 갖는데, 그들의 복잡성, 합성 비용, 단백질 가수분해에 대한 감수성이 감소된다. 또한, 보다 작은 펩티드는 비점막 또는 소화관 장세포 장벽을 통해 보다 쉽게 흡수된다.
저혈당증은 생명을 위협할 수 있는 저혈당 상태이고 보다 많은 환자에서 사용되는 집중적인 인슐린 치료에 의한 높은 혈당에 대한 보다 공격적인 치료로서 점차 더 보여진다. 저혈당증은 혈중 글루코스 수준이 너무 낮게 떨어져서 신체 활성을 위해 근육 및 뇌에 충분한 에너지를 제공할 수 없을 때 나타난다. 글루카곤은 이러한 병태를 치료하는데 사용될 수 있고 글루코스를 생성하고 혈중 글루코스 수준이 정상값으로 상승될 수 있게 글리코겐을 분해하도록 간을 자극시켜 그렇게 된다. GLCR을 활성화시키는 능력을 보유하는 글루카곤의 유사체는 혈중 글루코스 수준에 대해 이러한 바람직한 효과를 획득하는데 사용될 수 있다.
GLP1R을 활성화시키는 GLP-1의 유사체는 췌장으로부터 인슐린의 생산, 및 높은 혈중 글루코스 수준 하에서, 췌장으로부터 인슐린의 방출을 자극한다. 이러한 작용은 엑세나티드(Byetta®)와 같은 현행 제품에서 확인할 수 있는 바와 같이, 혈중 글루코스 수준의 효율적인 제어 및 정상화를 일으킨다. 또한, 그러한 제품은 식욕 감소를 일으키고 위로부터 음식물 이동을 늦추는 것으로 나타난다. 따라서, 그들은 복수 기전을 통해 당뇨병의 치료에 효과적이다. GLCR 및 GLP1R 둘 모두를 활성화시키는 글루카곤 및 GLP-1의 효과를 조합한 유사체는 식욕을 억제하고, 글루코스-의존적 방식으로 인슐린을 방출하며, 저혈당증으로부터의 보호를 보조하고, 지방 연소를 가속화하는 협동 작용을 통해 당뇨병의 치료에 이득을 제공할 수 있다.
당뇨병, 제1형 진성 당뇨병, 제2형 진성 당뇨병, 또는 인슐린-의존적 또는 인슐린 비의존적, 임신 당뇨병을 포함한, 고혈당증을 치료하는 이러한 방법은 신증, 망막증 및 혈관 질환을 포함한 당뇨병의 합병증을 감소시키는데 유용할 것으로 기대된다. 심혈관 질환에서의 응용은 미세혈관을 비롯해 대혈관 질환을 포함하고(Davidson, M.H.,(2011) Am J Cardiol 108[suppl]:33B-41B; Gejl, M., et al.(2012) J Clin Endocrinol Metab 97:doi:10.1210/jc.2011-3456), 심근 경색의 치료를 포함한다. 식욕을 감소시키거나 또는 체중의 감량을 촉진시키는 이러한 방법은 체중 감량, 체중 증량 예방, 또는 약물-유도 비만을 포함한, 다양한 원인의 비만 치료, 및 혈관 질환(관상 동맥 질환, 졸중, 말초 혈관 질환, 허혈성 재관류 등), 고혈압, 제II형 당뇨병의 개시, 고지혈증 및 근골격 질환을 포함한, 비만과 연관된 합병증의 감소에 유용할 것으로 기대된다.
본원에서 사용시, 용어 글루카곤 또는 GLP-1 유사체는 모든 약학적으로 허용되는 염 또는 이의 에스테르를 포함하다.
펩티드 및 이의 유사체
일 측면에서, 공유적으로 개질되고 본원에 기술된 방법에 적합한 펩티드는 글루카곤의 절단형 유사체 및/또는 관련 호르몬 GLP-1로서, 제한 없이, 다음을 포함한다:
글루카곤:
Figure pct00043
옥신토모듈린:
Figure pct00044
GLP-1(글루카곤 번호매김을 사용):
Figure pct00045
일부 실시형태에서, 본원에 기술된 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00046
여기서,
Z는 OH, N-R4-His, 또는 -NH-R3이고, 여기서 R3은 H, C1-C12 치환 또는 비치환된 알킬, 또는 10 Da 미만의 PEG 사슬이고, R4는 C2-C10 아실 기, 예를 들어 Ac 또는 Bz이고;
aa1은 His, N-R4-His, pGlu-His, 또는 N-R3-His이고;
aa2는 Ser, D-Ser, Ala, Gly, Pro, MePro, Aib, Ac4c, 또는 Ac5c이고;
aa3은 Gln, 또는 Cit이고;
aa4는 Gly, 또는 D-Ala이고;
aa5는 Thr, 또는 Ser이고;
aa6은 Phe, Trp, 2FPhe, MePhe, 2FMePhe, 또는 Nal2이고;
aa7은 Thr, 또는 Ser이고;
aa8은 Ser, 또는 Asp이고;
aa9는 Asp, 또는 Glu이고;
aa10은 Tyr, Leu, Met, Nal2, Bip, Bip2EtMeO 또는 U이고;
aa11은 부재하거나 또는 Ser, Asn, Bip 또는 U이고;
aa12는 부재하거나 또는 Lys, Glu, Ser, Arg, 또는 U이고;
aa13은 부재하거나 또는 Tyr, Gln, Cit, 또는 U이고;
aa14는 부재하거나 또는 Leu, Met, Nle, 또는 U이고;
aa15는 부재하거나 또는 Asp, Glu, 또는 U이고;
aa16은 부재하거나 또는 Ser, Gly, Glu, Ala, Aib, Ac5c, Lys, Arg, 또는 U이고;
aa17은 부재하거나 또는 Arg, hArg, Gln, Glu, Cit, Aib, Ac4c, Ac5c, Lys, 또는 U이고;
aa18은 부재하거나 또는 Arg, hArg, Ala, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
aa19는 부재하거나 또는 Ala, Val, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
aa20은 부재하거나 또는 Gln, Lys, Arg, Cit, Glu, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
aa21은 부재하거나 또는 Asp, Glu, Leu, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
aa22는 부재하거나 또는 Phe, Trp, Nal2, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
aa23은 부재하거나 또는 Val, Ile, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
aa24는 부재하거나 또는 Ala, Gln, Glu, Cit, 또는 U이고;
aa25는 부재하거나 또는 Trp, Nal2, 또는 U이고;
aa26은 부재하거나 또는 Leu, 또는 U이고;
aa27는 부재하거나 또는 Met, Val, Leu, Nle, Lys, 또는 U이고;
aa28은 부재하거나 또는 Asn, Lys, Gln, Cit, 또는 U이고;
aa29는 부재하거나 또는 Thr, Gly, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
aa30은 부재하거나 또는 Lys, Aib, Ac4c, Ac5c, Arg, 또는 U이고;
aa31은 부재하거나 또는 Arg, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
aa32는 부재하거나 또는 Asn, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
aa33은 부재하거나 또는 Arg, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
aa34는 부재하거나 또는 Asn, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
aa35는 부재하거나 또는 Asn, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
aa36은 부재하거나 또는 Ile, Aib, Ac4c, Ac5C, 또는 U이고;
aa36은 부재하거나 또는 Ala, Aib, Ac4c, Ac5C, 또는 U이고;
aa37은 부재하거나 또는 U이고;
U는 계면 활성제 X에 공유 부착을 위해 사용되는 작용기를 포함하는 천연 또는 비천연 아미노산이고;
여기서 aa1-aa37 중 임의의 2개는 경우에 따라 그들의 측쇄를 통해 고리화되어 락탐 결합을 형성하며,
단, aa10 - aa37 중 하나, 또는 적어도 하나는 X에 공유적으로 부착된 링커 아미노산 U이다.
특정 실시형태에서, 연결 아미노산 U는 Lys 또는 Orn과 같은 디아미노산이고, X는 U에 연결된 1-알킬 글리코시드 부류 유래의 개질된 계면 활성제이고, Z는 OH, 또는 -NH-R2이고, 여기서 R3은 H 또는 C1-C12이거나; 또는 10 Da 미만의 PEG 사슬이다.
일부 실시형태에서, 화학식 I-A의 펩티드 생성물은 하기 화학식 III-A의 구조를 갖는다:
Figure pct00047
여기서,
Z는 OH, 또는 -NH-R3이고, 이때 R3은 H, 또는 C1-C12 치환 또는 비치환된 알킬, 또는 10 Da 미만의 PEG 사슬이고;
aa1은 His, N-Ac-His, pGlu-His, 또는 N-R3-His이고;
aa2는 Ser, Ala, Gly, MePro, Aib, Ac4c, 또는 Ac5c이고;
aa3은 Gln, 또는 Cit이고;
aa4는 Gly, 또는 D-Ala이고;
aa5는 Thr, 또는 Ser이고;
aa6은 Phe, Trp, 2FPhe, MePhe, 2FMePhe, 또는 Nal2이고;
aa7은 Thr, 또는 Ser이고;
aa8은 Ser, 또는 Asp이고;
aa9는 Asp, 또는 Glu이고;
aa10은 Tyr, Leu, Met, Nal2, Bip, Bip2EtMeO 또는 U(X)이고;
aa11은 부재하거나 또는 Ser, Asn, Bip 또는 U(X)이고;
aa12는 부재하거나 또는 Lys, Glu, Ser, Arg, 또는 U(X)이고;
aa13은 부재하거나 또는 Tyr, Gln, Cit, 또는 U(X)이고;
aa14는 부재하거나 또는 Leu, Met, Nle, 또는 U(X)이고;
aa15는 부재하거나 또는 Asp, Glu, 또는 U(X)이고;
aa16은 부재하거나 또는 Ser, Gly, Glu, Ala, Aib, Ac5c, Lys, Arg, 또는 U(X)이고;
aa17은 부재하거나 또는 Arg, hArg, Gln, Glu, Lys, Cit, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U(X)이고;
aa18은 부재하거나 또는 Arg, hArg, Ala, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U(X)이고;
aa19는 부재하거나 또는 Ala, Val, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U(X)이고;
aa20은 부재하거나 또는 Gln, Lys, Arg, Cit, Glu, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U(X)이고;
aa21은 부재하거나 또는 Asp, Glu, Leu, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U(X)이고;
aa22는 부재하거나 또는 Phe, Trp, Nal2, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U(X)이고;
aa23은 부재하거나 또는 Val, Ile, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U(X)이고;
aa24는 부재하거나 또는 Ala, Gln, Glu, Cit, 또는 U(X)이고;
aa25는 부재하거나 또는 Trp, Nal2, 또는 U(X)이고;
aa26은 부재하거나 또는 Leu, 또는 U(X)이고;
aa27은 부재하거나 또는 Met, Val, Leu, Nle, Lys, 또는 U(X)이고;
aa28은 부재하거나 또는 Asn, Lys, Gln, 또는 U(X)이고;
aa29는 부재하거나 또는 Thr, Gly, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U(X)이고;
여기서 aa1-aa29 중 임의의 2개는 경우에 따라 그들의 측쇄를 통해 고리화되어 락탐 결합을 형성하며,
단, aa10, aa11, aa12, aa16, aa17, aa18, aa19, aa20, aa21, aa22 , aa23, aa24, aa25, aa26, aa27, aa28 또는 aa29 중 하나, 또는 적어도 하나는 X에 공유적으로 부착된 천연 또는 비천연 아미노산 U이다.
일부 실시형태에서, 화학식 I-A의 펩티드 생성물은 하기 화학식 III-A의 구조를 갖는다:
Figure pct00048
여기서,
Z는 OH, 또는 -NH-R3이고, 이때 R3은 H, 또는 C1-C12 치환 또는 비치환된 알킬, 또는 10 Da 미만의 PEG 사슬이고;
aa1은 His이고;
aa2는 Aib이고;
aa3은 Gln이고;
aa4는 Gly이고;
aa5는 Thr이고;
aa6은 Phe이고;
aa7은 Thr이고;
aa8은 Ser이고;
aa9는 Asp이고;
aa10은 Tyr, Glu, Lys, 또는 U(X)이고;
aa11은 Ser이고;
aa12는 Lys 또는 Glu이고;
aa13은 Tyr이고;
aa14는 Leu, Glu, 또는 Lys이고;
aa15는 Asp이고;
aa16은 Glu 또는 Lys이고;
aa17은 Gln, Glu, 또는 U(X)이고;
aa18은 Ala이고;
aa19는 Ala이고;
aa20은 Lys, Glu 또는 U(X)이고;
aa21은 Glu이고;
aa22는 Phe이고;
aa23은 Ile이고;
aa24는 Gln, Glu, 또는 U(X)이고;
aa25는 Trp이고;
aa26은 Leu이고;
aa27은 Leu이고;
aa28은 Glu 또는 Gln이고;
aa29는 Thr이고;
여기서 aa16 및 aa20, 또는 aa10 및 aa14, 또는 aa12 및 aa16은 경우에 따라 그들의 측쇄를 통해 고리화되어 락탐 결합을 형성하며,
단, aa10, aa17, aa20, 또는 aa24 중 하나, 또는 적어도 하나는 X에 공유적으로 부착된 천연 또는 비천연 아미노산 U이다.
일부 실시형태에서, 본원에 기술된 펩티드 생성물은 하기 화학식 III-B의 구조를 갖는다:
Figure pct00049
여기서,
Z는 OH, 또는 -NH-R3이고, 이때 R3은 H 또는 치환 또는 비치환된 C1-C12 알킬; 또는 10 Da 미만의 PEG 사슬이고;
aa2는 Gly, MePro 또는 Aib이고;
aa3은 Gln 또는 Cit이고;
aa6은 Phe, 2FPhe, MePhe, 2FMePhe, 또는 Nal2이고;
aa10은 Tyr, Nal2, Bip, Bip2EtMeO 또는 U(X)이고;
aa11은 부재하거나 또는 Ser, Asn, Bip 또는 U(X)이고;
aa12는 부재하거나 또는 Lys, Glu, Ser 또는 U(X)이고;
aa13은 부재하거나 또는 Tyr, Gln, Cit, 또는 U(X)이고;
aa14는 부재하거나 또는 Leu, Nle, 또는 U(X)이고;
aa15는 부재하거나 또는 Asp, Glu, 또는 U(X)이고;
aa16은 부재하거나 또는 Ser, Gly, Glu, Ala, Aib, Lys, Arg, 또는 U(X)이고;
aa17은 부재하거나 또는 Arg, hArg, Gln, Glu, Lys, Cit, Aib, 또는 U(X)이고;
aa18은 부재하거나 또는 Arg, hArg, Ala, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U(X)이고;
aa19는 부재하거나 또는 Ala, Aib, 또는 U(X)이고;
aa20은 부재하거나 또는 Gln, Lys, Arg, Cit, Glu, Aib, 또는 U(X)이고;
aa21은 부재하거나 또는 Asp, Glu, Leu, Aib, 또는 U(X)이고;
aa22는 부재하거나 또는 Phe, 또는 U(X)이고;
aa23은 부재하거나 또는 Val, Ile, Aib 또는 U(X)이고;
aa24는 부재하거나 또는 Ala, Gln 또는 U(X)이고;
aa25는 부재하거나 또는 Trp 또는 U(X)이고;
aa26은 부재하거나 또는 Leu 또는 U(X)이고;
aa27은 부재하거나 또는 Met, Val, Leu, Nle, Lys 또는 U(X)이고;
aa28은 부재하거나 또는 Asn, Gln, Cit, 또는 U(X)이고;
aa29는 부재하거나 또는 Thr, Aib, 또는 U(X)이고;
aa30은 부재하거나 또는 Arg, 또는 U(X)이고;
여기서 aa1-aa23 중 임의의 2개는 경우에 따라 그들의 측쇄를 통해 고리화되어 락탐 결합을 형성하며,
단, aa10, aa11, aa12, aa16, aa17, aa18, aa19, aa20, aa21, aa22, aa23, aa24, 또는 aa28 중 하나, 또는 적어도 하나는 X에 공유적으로 부착된 천연 또는 비천연 아미노산 U이다.
화학식 III-A 및 화학식 III-B의 일부 특정 실시형태에서, X는 하기 구조를 갖는다:
Figure pct00050
여기서,
R1a는 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기이고;
R1b, R1c, 및 R1d는 H이고;
W1은 -(C=O)-NH-이고;
W2는 -O-이고,
R2는 결합이다.
상기 기술된 실시형태의 일부에서, R1a는 C1-C20 알킬기, C8-C20 알킬기, C12-18 알킬기 또는 C14-C18 알킬기이다.
화학식 III-B의 일부 실시형태에서, U는 본원에 기술된 임의의 링커 아미노산이다. 도 1의 표 1, 도 2의 표 2, 및 도 3의 표 3은 본원에 기술된 바와 같은 계면 활성제와 공유적으로 연결된 펩티드의 일정 예들을 예시한다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00051
여기서,
aa2는 Gly 또는 Aib이고;
aa28은 Asn 또는 Gln이다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00052
여기서,
aa16 및 aa20은 각각 개별적으로 Lys 또는 Glu이고, 그들의 측쇄를 통해 고리화되어 락탐 결합을 형성하고;
aa28은 Asn 또는 Gln이고;
X는 1-알킬 베타-D-글루코시드, 1-알킬 베타-D-말토시드, 1-알킬 베타-D-멜리비오시드, 또는 상응하는 알파 글리코시드 등에서 제조된 글루쿠로닐 부류 모이어티를 포함하고, 여기서 알킬은 C8-C20 선형 알킬 사슬이다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00053
여기서,
aa16 및 aa20은 그들의 측쇄를 통해 고리화되어 락탐 결합을 형성하고;
X는 1-알킬 베타-D-글루코시드, 1-알킬 베타-D-말토시드, 1-알킬 베타-D-멜리비오시드, 또는 상응하는 알파 글리코시드 등에서 제조된 글루쿠로닐 부류 모이어티이고, 여기서 알킬은 C8-C20 선형 알킬 사슬이다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00054
여기서,
Glu*16 및 Lys*20 은 그들의 측쇄를 통해 고리화되어 락탐 결합을 형성한다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00055
여기서,
Lys*16 및 Lys*20은 그들의 측쇄를 통해 고리화되어 락탐 결합을 형성한다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00056
여기서,
Glu*16 및 Lys*20은 그들의 측쇄를 통해 고리화되어 락탐 결합을 형성한다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00057
여기서,
Glu*16 및 Lys*20은 그들의 측쇄를 통해 고리화되어 락탐 결합을 형성한다.
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00058
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00059
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00060
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00061
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00062
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00063
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00064
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00065
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00066
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00067
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00068
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00069
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00070
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00071
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00072
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00073
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00074
화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 일부 실시형태에서, 펩티드 생성물은 하기의 구조를 갖는다:
Figure pct00075
본원에 제시된 실시형태의 범주에 화학식 I-A, 화학식 III-A, 또는 화학식 III-B의 펩티드 생성물을 고려하며, 여기서 펩티드 생성물은 1, 또는 1보다 많은 계면 활성제 기(예를 들어, 화학식 I의 구조를 갖는 기 X)를 포함한다. 일 실시형태에서, 화학식 I-A, 화학식 III-A, 또는 화학식 III-B의 펩티드 생성물은 하나의 계면 활성제 기를 포함한다. 다른 구체예에서, 화학식 I-A, 화학식 III-A, 또는 화학식 III-B의 펩티드 생성물은 2개의 계면 활성제 기를 포함한다. 또 다른 실시형태에서, 화학식 I-A, 화학식 III-A, 또는 화학식 III-B의 펩티드 생성물은 3개의 계면 활성제 기를 포함한다.
본원은 인슐린 저항성 및/또는 심혈관 병태와 연관된 병태의 치료를 위해 서열번호 1의 일정 부분의 중요성을 인식한다. 따라서, 본원은 이를 필요로 하는 개체에서 당뇨병을 치료하는 방법으로서, 이를 필요로 하는 개체에게 서열번호 1의 아미노산 잔기 aa1-aa17을 포함하는 글루카곤 유사체의 치료적 유효량의 투여 단계를 포함하는 치료 방법을 제공한다.
추가 실시형태에서, 본원은 이를 필요로 하는 개체에서 당뇨병을 치료하는 방법으로서, 이를 필요로 하는 개체에게 서열번호 1의 아미노산 잔기 aa1-aa18을 포함하는 글루카곤 유사체의 치료적 유효량의 투여 단계를 포함하는 치료 방법을 제공한다.
다른 구체예에서, 본원은 이를 필요로 하는 개체에서 당뇨병을 치료하는 방법으로서, 이를 필요로 하는 개체에게 서열번호 1의 아미노산 잔기 aa1-aa19를 포함하는 글루카곤 유사체의 치료적 유효량의 투여 단계를 포함하는 치료 방법을 제공한다.
다른 구체예에서, 본원은 이를 필요로 하는 개체에서 당뇨병을 치료하는 방법으로서, 이를 필요로 하는 개체에게 서열번호 1의 아미노산 잔기 aa1-aa20을 포함하는 글루카곤 유사체의 치료적 유효량의 투여 단계를 포함하는 치료 방법을 제공한다.
추가 실시형태에서, 상기에 기술된 상기 글루카곤 유사체의 투여는 체중 감량을 야기한다.
본원은 인슐린 저항성 및/또는 심혈관 병태와 연관된 병태의 치료를 위한 서열번호 1의 일정 부분의 중요성을 인식한다. 따라서, 본원은 이를 필요로 하는 개체에서 당뇨병을 치료하는 방법으로서, 이를 필요로 하는 개체에게 서열번호 1의 아미노산 잔기 aa1-aa17을 포함하는 글루카곤 유사체의 치료적 유효량의 투여 단계를 포함하는 치료 방법을 제공한다.
추가 실시형태에서, 본원은 이를 필요로 하는 개체에서 당뇨병을 치료하는 방법으로서, 이를 필요로 하는 개체에게 서열번호 1의 아미노산 잔기 aa1-aa18을 포함하는 글루카곤 유사체의 치료적 유효량의 투여 단계를 포함하는 치료 방법을 제공한다.
다른 구체예에서, 본원은 이를 필요로 하는 개체에서 당뇨병을 치료하는 방법으로서, 이를 필요로 하는 개체에게 서열번호 1의 아미노산 잔기 aa1-aa19를 포함하는 글루카곤 유사체의 치료적 유효량의 투여 단계를 포함하는 치료 방법을 제공한다.
다른 구체예에서, 본원은 이를 필요로 하는 개체에서 당뇨병을 치료하는 방법으로서, 이를 필요로 하는 개체에게 서열번호 1의 아미노산 잔기 aa1-aa20을 포함하는 글루카곤 유사체의 치료적 유효량의 투여 단계를 포함하는 치료 방법을 제공한다.
추가 실시형태에서, 상기에 기술된 상기 글루카곤 유사체의 투여는 체중 감량을 야기한다.
상기 기술된 임의의 실시형태에서, 상기 글루카곤 유사체는 하기 화학식 I의 계면 활성제 X에 의해 개질된다:
Figure pct00076
여기서,
R1a는 독립적으로, 각 경우에, 결합, H, 사카라이드, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시아릴기, 치환 또는 비치환된 아르알킬기, 또는 스테로이드 핵 함유 모이어티이고;
R1b, R1c, 및 R1d는 각각, 독립적으로 각 경우에, 결합, H, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 아르알킬기이고;
W1은 독립적으로, 각 경우에, -CH2-, -CH2-O-, -(C=O), -(C=O)-O-, -(C=O)-NH-, -(C=S)-, -(C=S)-NH-, 또는 -CH2-S-이고;
W2는 -O-, -CH2- 또는 -S-이고;
R2는 독립적으로, 각 경우에, U와의 결합, H, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 아르알킬기, -NH, -S-, -트리아졸로-, -NH(C=O)-CH2-, -(CH2)m-말레이미드-이고;
n은 1, 2, 또는 3이고;
m은 1-10의 정수이다.
특정 실시형태에서, 상기 글루카곤 유사체는 하기 구조를 갖는 계면 활성제, X에 의해 개질된다:
Figure pct00077
여기서,
R1a는 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기이고;
R1b, R1c, 및 R1d는 H이고;
W1은 -(C=O)-NH-이고;
W2는 -O-이고;
R2는 결합이다..
상기 기술된 실시형태 중 일부에서, R1a는 C1-C20 알킬기, C8-C20 알킬기, C12-C18 알킬기 또는 C14-C18 알킬기이다.
일부 실시형태에서, R2는 독립적으로, 각 경우에, 결합, H, 이탈기, 보호기, 또는 가역적으로 보호된 천연 또는 비천연 아미노산이다. 일부 실시형태에서, R2는 독립적으로, 각 경우에, 결합이다. 일부 실시형태에서, R2는 독립적으로, 각 경우에, H이다. 일부 실시형태에서, R2는 독립적으로, 각 경우에, 이탈기이다. 일부 실시형태에서, R2는 독립적으로, 각 경우에, 보호기이다. 일부 실시형태에서, R2는 독립적으로, 각 경우에, 가역적으로 보호된 천연 또는 비천연 아미노산이다. 일부 실시형태에서, R2는 독립적으로, 각 경우에, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기이다. 일부 실시형태에서, R2는 독립적으로, 각 경우에, 치환 또는 비치환된 알콕시아릴기이다. 일부 실시형태에서, R2는 독립적으로, 각 경우에, 치환 또는 비치환된 아르알킬기이다. 일부 실시형태에서, R2는 독립적으로, 각 경우에, -NH-이다. 일부 실시형태에서, R2는 독립적으로, 각 경우에, -S-이다. 일부 실시형태에서, R2는 독립적으로, 각 경우에, -트리아졸로-이다. 일부 실시형태에서, R2는 독립적으로, 각 경우에, -NH-(C=O)-CH2-이다. 일부 실시형태에서, R2는 독립적으로, 각 경우에, -(CH2)m-말레이미드-이다.
상기 및 본원에 기술된 일부 실시형태에서, R1a는 사카라이드이다. 일부 실시형태에서, 사카라이드는 갈락토스이다. 일정 실시형태에서, 사카라이드는 알파-연결된 갈락토스이다. 다른 구체예에서, 사카라이드는 알파-연결된 갈락토피라노스, 베타-연결된 갈락토피라노스, 알파-연결된 갈락토푸라노스, 또는 베타-연결된 갈락토푸라노스이다.
본원에서 사용시, 용어 당뇨병은 제1형 및 제2형 당뇨병 둘 모두를 포함한다. 따라서, 일부 실시형태에서, 본원에 기술된 방법은 제1형 당뇨병을 앓는 개체에게 화학식 II, III-A, 및/또는 III-B의 화합물 및/또는 도 1의 표 1, 도 2의 표 2, 및 도 3의 표 3에 기술된 화합물을 포함하는 본원에 기술된 임의 화합물의 투여 단계를 포함한다. 일부 다른 실시형태에서, 본원에 기술된 방법은 제2형 당뇨병을 앓는 개체에게 화학식 II, III-A, 및/또는 III-B의 화합물, 및/또는 도 1의 표 1, 도 2의 표 2, 및 도 3의 표 3에 기술된 화합물을 포함하는 본원에 기술된 임의의 화합물의 투여 단계를 포함한다.
본원은 또한 이를 필요로 하는 개체에서 심혈관 질환을 치료하는 방법으로서, 이를 필요로 하는 개체에게 서열번호 1의 아미노산 잔기 aa1-aa17을 포함하는 글루카곤 유사체의 치료적 유효량의 투여 단계를 포함하는 치료 방법을 제공한다.
본원은 또한 이를 필요로 하는 개체에서 심혈관 질환을 치료하는 방법으로서, 이를 필요로 하는 개체에게 서열번호 1의 아미노산 잔기 aa1-aa18을 포함하는 글루카곤 유사체의 치료적 유효량의 투여 단계를 포함하는 치료 방법을 제공한다.
본원은 또한 이를 필요로 하는 개체에서 심혈관 질환을 치료하는 방법으로서, 이를 필요로 하는 개체에게 서열번호 1의 아미노산 잔기 aa1-aa19를 포함하는 글루카곤 유사체의 치료적 유효량의 투여 단계를 포함하는 치료 방법을 제공한다.
본원은 또한 이를 필요로 하는 개체에서 심혈관 질환을 치료하는 방법으로서, 이를 필요로 하는 개체에게 서열번호 1의 아미노산 잔기 aa1-aa20을 포함하는 글루카곤 유사체의 치료적 유효량의 투여 단계를 포함하는 치료 방법을 제공한다.
상기 기술된 실시형태에 대한 일부 경우에서, 상기 글루카곤 유사체는 심혈관 질환이 허혈성 사건(ischemic event)과 연관시 투여된다.
본원은 또한 이를 필요로 하는 개체에서 심혈관 질환을 치료하는 방법으로서, 이를 필요로 하는 개체에게 서열번호 1의 아미노산 잔기 aa1-aa17을 포함하는 글루카곤 유사체의 치료적 유효량의 투여 단계를 포함하는 치료 방법을 제공한다.
본원은 또한 이를 필요로 하는 개체에서 심혈관 질환을 치료하는 방법으로서, 이를 필요로 하는 개체에게 서열번호 1의 아미노산 잔기 aa1-aa18을 포함하는 글루카곤 유사체의 치료적 유효량의 투여 단계를 포함하는 치료 방법을 제공한다.
본원은 또한 이를 필요로 하는 개체에서 심혈관 질환을 치료하는 방법으로서, 이를 필요로 하는 개체에게 서열번호 1의 아미노산 잔기 aa1-aa19를 포함하는 글루카곤의 치료적 유효량의 투여 단계를 포함하는 치료 방법을 제공한다.
본원은 또한 이를 필요로 하는 개체에서 심혈관 질환을 치료하는 방법으로서, 이를 필요로 하는 개체에게 서열번호 1의 아미노산 잔기 aa1-aa20을 포함하는 글루카곤 유사체의 치료적 유효량의 투여 단계를 포함하는 치료 방법을 제공한다.
상기 기술된 실시형태에 대한 일부 경우에서, 상기 글루카곤 유사체는 심혈관 질환이 허혈성 사건과 연관시 투여된다.
상기 기술된 임의의 실시형태에서, 상기 글루카곤 유사체는 하기 화학식 I의 계면 활성제 X에 의해 개질된다:
Figure pct00078
여기서,
R1a는 독립적으로, 각 경우에, 결합, H, 사카라이드, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시아릴기, 치환 또는 비치환된 아르알킬기, 또는 스테로이드 핵 함유 모이어티이고;
R1b, R1c, 및 R1d는 각각, 독립적으로 각 경우에, 결합, H, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 아르알킬기이고;
W1은 독립적으로, 각 경우에, -CH2-, -CH2-O-, -(C=O), -(C=O)-O-, -(C=O)-NH-, -(C=S)-, -(C=S)-NH-, 또는 -CH2-S-이고;
W2는 -O-, -CH2- 또는 -S-이고;
R2는 독립적으로, 각 경우에, U와의 결합, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 아르알킬기, -NH, -S-, -트리아졸로-, -NH(C=O)-CH2-, -(CH2)m-말레이미드-이고;
n은 1, 2, 또는 3이고;
m은 1-10이다.
특정 실시형태에서, 상기 글루카곤 유사체는 하기 구조를 갖는 계면 활성제, X에 의해 개질된다:
Figure pct00079
여기서,
R1a는 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기이고;
R1b, R1c, 및 R1d는 H이고;
W1은 -(C=O)-NH-이고;
W2는 -O-이고;
R2는 결합이다.
상기 기술된 실시형태의 일부에서, R1a는 C1-C20 알킬기, C8-C20 알킬기, C12-C18 알킬기 또는 C14-C18 알킬기이다.
상기 및 본원에 기술된 일부 실시형태에서, R1a는 사카라이드이다. 일부 실시형태에서, 사카라이드는 갈락토스이다. 일정 실시형태에서, 사카라이드는 알파-연결된 갈락토스이다. 다른 구체예에서, 사카라이드는 알파-연결된 갈락토피라노스, 베타-연결된 갈락토피라노스, 알파-연결된 갈락토푸라노스, 또는 베타-연결된 갈락토푸라노스이다.
아미노 또는 카복실 말단에서의 개질이 경우에 따라 펩티드(예를 들어, 글루카곤 또는 GLP-1)에 도입될 수 있다(Nestor, J.J., Jr.(2009) Current Medicinal Chemistry 16: 4399 - 4418). 예를 들어, 펩티드는 N-말단에서 절단되거나 또는 아실화되어 일부 펩티드에서 확인된 바와 같은, 낮은 효능, 부분 효현제 및 길항제 활성을 나타내는 펩티드 유사체가 산출될 수 있다(Gourlet, P., et al.(1998) Eur J Pharmacol 354: 105-111; Gozes, I. and Furman, S.(2003) Curr Pharm Des 9: 483-494), 이들 내용을 참조로 본원에 편입시킴). 예를 들어, bPTH의 처음 6개 잔기의 결실은 길항성 유사체(Mahaffey, J.E., et al.(1979) J Biol Chem 254: 6496-6498; Goldman, M.E., et al.(1988) Endocrinology 123: 2597-2599)를 산출하고, 본원에 기술된 펩티드에 대한 유사 작업은 강력한 길항성 유사체를 생성시킨다. 펩티드의 N-말단에 대한 다른 개질, 예컨대 결실 또는 D-아미노산 예컨대 D-Phe의 도입이 또한 본원에 기술된 개질 예컨대 장쇄 알킬 글리코시드로 치환시 강력하고 장기간 작용하는 효현제 또는 길항제를 제공할 수 있다. 그러한 효현제 및 길항제는 또한 상업적 유용성을 가지며 본원에 기술된 고려되는 실시형태의 범주에 속한다.
또한 펩티드 유사체에 공유적으로 부착된 계면 활성제가 본원에 기술된 실시형태의 범주로 고려되며, 여기서 천연 펩티드가 아세틸화, 아실화, PEG화, ADP-리보실화, 아미드화, 지질 또는 지질 유도체의 공유 부착, 포스포티딜이노시톨의 공유 부착, 가교결합, 고리화, 디설피드 결합 형성, 탈메틸화, 공유 가교 결합의 형성의 형성, 파이로글루타메이트의 형성, 포밀화, 감마-카복실화, 글리코실화, GPI 앵커 형성, 히드록실화, 요오드화, 메틸화, 미리스토일화, 산화, 단백질 가수분해 처리, 인산화, 프레닐화, 라세미화, 글리코실화, 지질 부착, 황산화, 글루탐산 잔기의 감마-카복실화, 히드록실화 및 ADP-리보실화, 셀레노일화, 황산화, 단백질에 운반-RNA 매개 아미노산의 부가, 예컨대 아르기닐화, 및 유비퀴틴화에 의해 개질된다. 예를 들어, 다음의 문헌들을 참조한다:(Nestor, J.J., Jr.(2007) Comprehensive Medicinal Chemistry II 2: 573-601, Nestor, J.J., Jr.(2009) Current Medicinal Chemistry 16: 4399 - 4418, Creighton, T.E.(1993, Wold, F.(1983) Posttranslational Covalent Modification of Proteins 1-12, Seifter, S. 및 Englard, S.(1990) Methods Enzymol 182: 626-646, Rattan, S.I., et al.(1992) Ann N Y Acad Sci 663: 48-62). 또한, 분지되거나 또는 분지되지 않은, 환형 또는 분지형 펩티드가 본원에 기술된 실시형태의 범주로 고려된다. 환형의, 분지 및 분지된 환형 펩티드는 번역후 천연 과정에 의해 생성되고 또한 적합한 합성 방법으로 제조된다. 일부 실시형태에서, 본원에 기술된 임의의 펩티드 생성물은 이후에 알킬-글리코시드 계면 활성제 모이어티에 공유적으로 부착되는 상기 기술된 펩티드 유사체를 포함한다.
또한 포화 또는 불포화 알킬쇄를 갖는, 지방산 예컨대 옥탄산, 데칸산, 도데칸산, 테트라데칸산, 헥사데칸산, 옥타데칸산, 3-페닐프로판산 등으로, 예를 들어 Lys의 ε-위치에서, 링커 아미노산 상의 아실화에 의한 본원에서 청구하는 유사체의 치환에 의해 적합한 위치에서 치환된 펩티드 사슬이 본원에 제시되는 실시형태의 범주로 고려된다(Zhang, L. and Bulaj, G.(2012) Curr Med Chem 19: 1602-1618). 유사하게, 이러한 아실화는 스페이서 예컨대 감마-연결된 글루탐산 또는 "미니-PEG" 사슬 예컨대 9-아미노-4,7-디옥사노난산에 더욱 연결된 감마 연결된 글루탐산에 연결될 수 있다(DiMarchi, R.D. 및 Ward, B.P(2012) US Patent Application US2012/0238493). 그러한 유사체의 비제한적인, 예시적인 예들은 다음과 같다:
Figure pct00080
Figure pct00081
추가 실시형태에서, 펩티드 사슬은 경우에 따라 스페이서 및 소수성 모이어티 예컨대 스테로이드 핵, 예를 들어 콜레스테롤 모이어티와, 링커 아미노산, 예를 들어 Cys의 설프히드릴 상의 반응에 의해 적합한 위치에서 치환된다. 그러한 실시형태의 일부에서, 개질된 펩티드는 하나 이상의 PEG 사슬을 더 포함한다. 그러한 분자의 비제한적인 예는 다음과 같다:
Figure pct00082
20개의 표준 아미노산 이외에도, 상기 기술된 바와 같이, 본원에 기술된 화합물에 도입할 수 있고 당분야에 공지된 수많은 "비표준 아미노산" 또는 비천연 아미노산이 존재한다. 다른 비표준 아미노산은 접합을 위해 반응성 측쇄로 개질된다(Gauthier, M.A. and Klok, H.A.(2008) Chem Commun(Camb) 2591-2611; de Graaf, A.J., et al.(2009) Bioconjug Chem 20: 1281-1295). 일 접근법에서, 진화된 tRNA/tRNA 합성효소가 쌍을 이루고 앰버 억제인자 코돈에 의해 발현 플라스미드에서 코딩된다(Deiters, A, et al.(2004). Bio-org. Med. Chem. Lett. 14, 5743-5). 예를 들어, p-아지도페닐알라닌이 펩티드에 도입되어서, "휘스겐 [3+2] 고리첨가"라고하는 유기 반응을 촉진하기 위한 구리 이온 및 환원제 존재 하에서 작용화된 계면 활성제, 또는 아세틸렌 모이어티를 갖는 PEG 중합체와 반응한다. 아세틸렌 개질된 알킬 글리코시드 또는 PEG 개질된 글리코시드를 함유하는 본원에 기술된 시약을 사용하는 유사한 반응 순서는 PEG화 또는 알킬 글리코시드 개질된 펩티드를 생성시키게 된다. 약 50개 잔기 미만의 펩티드의 경우, 표준 고체상 합성을 사용해 사슬의 원하는 위치에 상기 반응성 아미노산 잔기를 도입시킨다. 그러한 계면 활성제-개질된 펩티드 및/또는 단백질은 PEG 단독 도입에 의해 개질된 펩티드와는 상이한 스펙트럼의 약학적 및 의학적 특성을 부여한다.
당업자는 펩티드 유사체의 수많은 과돌연변이가 가능하지만, 단 아미노산 서열이 도입된 계면 활성제 모이어티를 가지며, 본원에 기술된 계면 활성제 개질된 펩티드 생성물의 바람직한 속성을 보유하게 됨을 이해한다.
일정 정의
본 명세서에서 사용시, "한" 또는 "하나"는 하나 이상을 의미한다. 청구항(들)에서 사용시, 단어 "포함하는"과 함께 사용되는 경우, 단어 "한" 또는 "하나"는 하나 이상을 의미한다. 본원에서 사용시, "다른"은 적어도 제2 또는 그 이상을 의미한다.
본원에서 사용시, 다양한 공통 아미노산에 대한 1글자 및 3글자는 문헌 [Pure Appl. Chem. 31, 639-645(1972) 및 40, 277-290(1974)]에서 권장하는 바와 같고 37 CFR§1.822(55 FR 18245, May 1, 1990)를 따른다. 이 약어는 D- 또는 DL이라고 달리 표시하지 않으면 L-아미노산을 의미한다. 천연 및 비천연인, 일정 아미노산은 아키랄, 예를 들어 글리신, Cα-디에틸글리신(Deg), α-아미노-이소부티르산(Aib), 1-아미노시클로부탄-1-카복실산(Ac4c), 1-아미노시클로펜탄-1-카복실산(Ac5c), 1-아미노시클로헥산-1-카복실산(Ac6c)이다. 글루타민의 유사체는 시트룰린(Cit)을 포함한다. 모든 펩티드 서열은 좌측의 N-말단 아미노산 및 우측의 C-말단 아미노산으로 나타낸다. C-알파-메틸프롤린(MePro)은 C-알파-메틸페닐알라닌(MePhe), 2-플루오로페닐알라닌(2FPhe), C-알파-메틸-2-플루오로페닐알라닌(2FMePhe), 및 C-알파-메틸리신(MeLys)이 그러한 것처럼 펩티드 연결을 제약하는데 사용될 수 있다. 추가의 비천연 방향족 아미노산 예컨대 2-나프틸알라닌(Nal2), 비페닐알라닌(Bip), 2-에틸-4'-메톡시비페닐알라닌(Bip2EtMeO)이 치환될 수 있고 역가 증가를 일으킬 수 있다.
"알킬" 기는 지방족 탄화수소 기를 의미한다. 알킬기에 대한 언급은 "포화된 알킬" 및/또는 "불포화된 알킬"을 포함한다. 포화 또는 불포화와 무관하게, 알킬기는 분지형, 직쇄, 또는 환형 기를 포함한다. "치환된" 알킬기는 하나 이상의 추가 기(들)로 치환된다. 일정 실시형태에서, 하나 이상의 추가 기(들)은 개별적으로, 아미드, 에스테르, 알킬, 시클로알킬, 헤테로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 복소지환족, 히드록시, 알콕시, 아릴옥시, 알킬티오, 아릴티오, 알킬설폭시드, 아릴설폭시드, 에스테르, 알킬설폰, 아릴설폰, 시아노, 할로겐, 알코일, 알코일옥소, 이소시아네이토, 티오시아네이토, 이소티오시아네이토, 니트로, 할로알킬, 할로알콕시, 플루오로알킬, 아미노, 알킬-아미노, 디알킬-아미노, 아미도, 옥소, 소수성 천연 생성물 예컨대 스테로이드, 아르알킬 사슬(알콕시아릴 포함), 아실 모이어티 함유 알킬 사슬 등에서 독립적으로 선택된다. 일부 실시형태에서, 알킬기는 펩티드 내 잔기(예를 들어, Tyr 또는 Dmt)의 Nα-위치에 연결된다. 이들 부류를 N-알킬이라고 하고 C1-C10인 직쇄 또는 분지형 알킬기, 또는 아릴 치환된 알킬기 예컨대 벤질, 페닐에틸 등을 포함한다. 일부 실시형태에서, 알킬 모이어티는 사카라이드 모이어티와 (전형적으로 예를 들어, 글루코스의 1-위치에) 글리코시드 연결된 1-알킬기이다. 그러한 1-알킬기는 C1-C30 알킬기이다.
"아릴" 기는 방향족 고리로서, 이 고리를 형성하는 원자 각각이 탄소 원자인 것을 의미한다. 본원에서 기술하는 아릴 고리는 5, 6, 7, 8, 9, 또는 9보다 많은 탄소 원자를 갖는 고리를 포함한다. 아릴 기는 경우에 따라 할로겐, 알킬, 아실, 알콕시, 알킬티오, 설포닐, 디알킬-아미노, 카복실 에스테르, 시아노 등에서 선택된 치환기로 치환된다. 아릴 기의 예에는 제한 없이 페닐, 및 나프탈레닐이 포함된다.
용어 "아실"은 C1-C20 아실 사슬을 의미한다. 이 사슬은 선형 지방족 사슬, 분지형 지방족 사슬, 환형 알킬 모이어티를 함유하는 사슬, 소수성 천연 생성물 예컨대 스테로이드, 아르알킬 사슬, 또는 아실 모이어티 함유 알킬 사슬을 포함할 수 있다.
용어 "스테로이드 핵"은 하기에 도시된 바와 같이 A, B, C 및 D라고 지정된 4개의 융합 고리의 배열을 포함하는 스테로이드의 코어를 의미한다:
Figure pct00083
스테로이드 핵 함유 모이어티의 예에는 제한 없이, 콜레스테롤 등을 포함한다.
본원에서 사용시, "치료 조성물"은 수성 또는 유기 담체 또는 부형제와의 혼합물을 포함하고, 예를 들어 정제, 펠렛, 캡슐, 동결건조물, 좌제, 액제, 에멀션, 현탁물, 또는 사용에 적합한 다른 형태를 위해 일반적으로 무독성의, 약학적으로 허용되는 담체와 함께 배합될 수 있다. 상기 개시된 것들 이외에도, 담체는 고체, 반고체, 또는 액체 형태인, 알기네이트, 콜라겐, 글루코스, 락토스, 만노스, 검 아카시아, 젤라틴, 만니톨, 전분 페이스트, 마그네슘 트리실리케이트, 탈크, 옥수수 전분, 케라틴, 콜로이드 실리카, 감자 전분, 우레아, 중간 사슬 길이 트리글리세리드, 덱스트란, 및 조제물 제조에 적합한 다른 담체를 포함할 수 있다. 또한, 보조적인 안정화제, 증점제 또는 착색제, 예를 들어 안정화 건조제 예컨대 트리울로스가 사용될 수 있다.
본원에서 사용시, "약학적으로 허용되는 담체" 또는 "치료적으로 유효한 담체"는 수성 또는 비수성(고체), 예를 들어 알콜성 또는 유성, 또는 이의 혼합물이고, 계면 활성제, 연화제, 윤활제, 안정화제, 안료, 향수, 보존제, pH 조정용 산 또는 염기, 용매, 유화제, 겔화제, 가습제, 안정화제, 습윤제, 시간 방출제, 보습제, 또는 약학 조성물의 특정 형태에 통상 포함되는 다른 성분을 함유할 수 있다. 약학적으로 허용되는 담체는 당분야에서 잘 알려져 있고, 예를 들어 수용액 예컨대 물 또는 생리적 완충 염수 또는 다른 용매 또는 비히클 예컨대 글리콜, 글리세롤, 및 오일 예컨대 올리브유 또는 주사용 유기 에스테르를 포함한다. 약학적으로 허용되는 담체는 예를 들어, 특이적 억제제의 흡수를 증가시키거나 또는 안정화시키는 작용을 하는 생리적으로 허용되는 화합물, 예를 들어, 탄수화물, 예컨대 글루코스, 수크로스 또는 덱스트란, 항산화제, 예컨대 아스코르브산 또는 글루타티온, 킬레이트화제, 저분자량 단백질 또는 다른 안정화제 또는 부형제를 함유할 수 있다.
본원에서 사용시, 펩티드 생성물의 "인슐린-재감작"량은 예를 들어, 경구 글루코스 챌린지 시험 또는 정상혈당 클램프 시험에 의해 증명된 바와 같이, 이를 필요로 하는 개체에서, 전형적으로 체중을 감량시키면서, 내생성 또는 외생적으로 투여된 인슐린에 대한 신체 반응을 증가시키는 양이다.
약학 조성물은 또한 생리적 상태와 가깝기 위해 필요한 다른 약학적으로 허용되는 보조 물질을 함유할 수 있고, 그러한 "물질"은 제한 없이, pH 조정제 및 완충제, 등장성 조정제 등, 예를 들어, 아세트산나트륨, 젖산나트륨, 염화나트륨, 염화칼륨, 염화칼슘 등을 포함한다. 부가적으로, 펩티드, 또는 이의 변이체, 현탁물은 저장시 자유 라디칼 및 지질-과산화 손상으로부터 지질을 보호하는 지질-보호제를 포함할 수 있다. 친지성 자유 라디칼 ??처, 예컨대 알파-토코페롤 및 수용성 철-특이적 킬레이터, 예컨대 페리옥사민이 적합하다.
본원에서 사용 시, "계면 활성제"는 물의 계면 장력을 변화시키는 표면 활성제이다. 전형적으로, 계면 활성제는 분자에 하나의 친치성 및 하나의 친수성 기 또는 영역을 갖는다. 광범위하게, 기는 비누, 세제, 유화제, 분산제 및 습윤제 및 살균제의 몇몇 군을 포함한다. 보다 구체적으로, 계면 활성제는 스테아릴트리에탄올아민, 나트륨 라우릴 설페이트, 나트륨 타우로콜레이트, 라우릴아미노프로피온산, 레시틴, 벤즈알코늄 클로라이드, 벤제토늄 클로라이드 및 글리세린 모노스테아레이트; 및 친수성 중합체 예컨대 폴리비닐 알콜, 폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 카복시메틸셀룰로스 나트륨, 메틸셀룰로스, 히드록시메틸셀룰로스, 히드록시에틸셀룰로스 및 히드록시프로필셀룰로스 또는 알킬 글리코시드를 포함한다. 일부 실시형태에서, 계면 활성제는 비이온성 계면 활성제(예를 들어, 알킬 글리코시드 계면 활성제)이다. 일부 실시형태에서, 계면 활성제는 이온성 계면 활성제이다.
본원에서 사용시, "알킬 글리코시드"는 당분야에 알려진 바와 같이, 임의의 소수성 알킬과의 연결에 의해 이어진 임의의 당을 의미한다. 소수성 알킬은 바람직한 소수성 및 사카라이드 모이어티의 친수성에 따라서, 임의의 바람직한 크기로 선택될 수 있다. 일 측면에서, 알킬 사슬의 범위는 1 내지 30개 탄소 원자, 또는 6 내지 16개 탄소 원자이다.
본원에서 사용시, "사카라이드"는 직쇄 또는 고리 형태의 모노사카라이드, 올리고사카라이드 또는 폴리사카라이드를 포함한다. 올리고사카라이드는 2 이상의 모노사카라이드 잔기를 갖는 사카라이드이다. 작용화된 형태에 사용하기 적합한 많은 가능한 사카라이드의 일부 예에는 글루코스, 갈락토스, 말토스, 말토트리오스, 말토테트라오스, 수크로스, 트레할로스 등을 포함한다.
본원에서 사용시, "수크로스 에스테르"는 지방산의 수크로스 에스테르이다. 수크로스 에스테르는 수크로스와 반응할 수 있는, 아세테이트부터 보다 크고, 더 벌키한 지방까지, 많은 지방산 기 및 반응에 이용할 수 있는 수크로스 내 8개 히드록실 기때문에 많은 형태를 취할 수 있다. 이러한 탄력성은 많은 생성물 및 작용성이 사용되는 지방산 모이어티를 기반으로, 재단될 수 있음을 의미한다. 수크로스 에스테르는 약학, 화장품, 세제 및 식품 첨가제에서 응용 증가와 함께, 특히 계면 활성제 및 유화제로서, 비식품 용도 및 식품 용도를 갖는다. 그들은 생분해성이고, 무독성이며 피부에 순하다.
본원에서 사용시, "적합한" 알킬 글리코시드는 무독성 및 비이온성인 것을 의미한다. 일례에서, 적합한 알킬 글리코시드는 눈, 코, 비누, 설하, 구강, 흡입 경로를 통해서 또는 주사 경로 예컨대 피하, 근육내, 또는 정맥내 경로를 통해 화합물을 투여시 화합물의 생체이용률을 증가시키고, 면역원성 또는 응집을 감소시킨다.
"링커 아미노산"은 작용화된 계면 활성제와의 공유 연결에 사용되는 반응성 작용기를 포함하는 임의의 천연 또는 비천연 아미노산이다(de Graaf, A.J., et al.(2009) Bioconjug Chem 20: 1281-1295). 예로서, 일부 실시형태에서, 링커 아미노산은 반응성 작용기 -NH2를 갖는 Lys, 또는 Orn; 또는 반응성 작용기 -SH를 갖는, Cys; 또는 반응성 작용기 -C(=O)-OH를 갖는 Asp 또는 Glu이다. 예로서, 일부 다른 실시형태에서, 링커 아미노산은 적합하게 작용화된 계면 활성제와 공유 연결의 형성에 사용되는 반응성 작용기 예컨대 -OH, -N3, 할로아세틸 또는 아세틸렌 기를 갖는 임의의 아미노산이다.
본원에서 사용시, "작용화된 계면 활성제"는 링커 아미노산과 공유 연결에 적합한 반응성 기를 포함하는 계면 활성제이다. 예로서, 일부 실시형태에서, 작용화된 계면 활성제는 링커 아미노산과 공유 연결에 적합한 반응성 기로서 카복실산 기(예를 들어, 모노사카라이드의 6-위치에)를 포함한다. 예로서, 일부 실시형태에서, 작용화된 계면 활성제는 적합한 링커 아미노산과 공유 연결을 가능케하는, -NH2 기, -N3 기, 아세틸렌 기, 할로아세틸 기, -O-NH2 기, 또는 -(CH2-)m-말레이미드 기를, 예를 들어, 모노사카라이드의 6-위치(반응식 6에 도시한 바와 같음)에 포함한다. 일부 실시형태에서, 작용화된 계면 활성제는 본원에 기술된 바와 같은 화학식 II의 화합물이다. 경우에 따라, 일부 특정 실시형태에서, 작용화된 계면 활성제는 공유적으로 부착된 링커 아미노산을 포함하고, 계면 활성제-개질된 펩티드는 이어서 링커 아미노산에 하나 이상의 아미노산의 순차적 부가에 의해 형성된다.
본원에서 사용 시, 용어 "펩티드"는 2 이상의 아미노산을 포함하는 임의의 펩티드이다. 용어 펩티드는 폴리펩티드, 짧은 펩티드(예를 들어 2 내지 14개 아미노산을 포함하는 펩티드), 중간 길이 펩티드(15-50) 또는 장쇄 펩티드(예를 들어, 단백질)를 포함한다. 용어 펩티드, 폴리펩티드, 중간 길이 펩티드 및 단백질은 본원에서 상호 교환적으로 사용될 수 있다. 본원에서 사용시, 용어 "펩티드"는 아미노산 잔기로 구성된 중합체, 관련된 천연 발생의 구조적 변이체, 및 펩티드 결합을 통해 연결된 이의 합성 비천연 발생 유사체, 관련 천연 발생 구조적 변이체, 및 이의 합성 비천연 발생 유사체를 의미하는 것으로 해석한다. 합성 펩티드는 예를 들어, 자동 펩티드 합성기를 사용해, 합성될 수 있다.
펩티드는 20개의 유전자 코딩된 아미노산 이외의 아미노산을 함유할 수 있다. "펩티드(들)"는 천연 과정, 예컨대 프로세싱 및 다른 번역후 개질(변형)에 의해서, 뿐만 아니라 화학적 개질 기술에 의해서 개질된 것들을 포함한다. 그러한 개질은 기초 교재 및 보다 상세한 전공논문에 잘 설명되어 있고, 당업자에게 충분히 공지되어 있다. 일부 실시형태에서, 동일한 유형의 개질이 소정 펩티드의 몇몇 부위에서 동일하거나 또는 다양한 정도로 존재함을 이해한다. 또한, 소정 펩티드는, 일부 실시형태에서, 1가지 이상의 개질을 함유한다. 개질은 펩티드 골격, 아미노산 측쇄, 및 아미노 또는 카복실 말단을 포함해, 펩티드의 어디에서든 일어난다.
용어 펩티드는 천연 및 비천연 아미노산 또는 천연 아미노산의 유사체를 포함하는 펩티드 또는 단백질을 포함한다. 본원에서 사용시, 펩티드 및/또는 단백질 "유사체"는 천연 아미노산을 기반으로 하는 비천연 아미노산, 파라-치환된 티로신, 오르쏘-치환된 티로신, 및 메타-치환된 티로신을 포함한, 티로신 유사체를 포함하고, 여기서 티로신의 치환기는 아세틸 기, 벤조일 기, 아미노 기, 히드라진, 히드록시아민, 티올 기, 카복시 기, 메틸 기, 이소프로필 기, C2-C20 직쇄 또는 분지형 탄화수소, 포화된 또는 불포화된 탄화수소, O-메틸 기, 폴리에테르 기, 할로겐, 니트로 기 등을 포함한다. Tyr 유사체의 예에는 2,4-디메틸-티로신(Dmt), 2,4-디에틸-티로신, O-4-알릴-티로신, 4-프로필-티로신, Cα-메틸-티로신 등을 포함한다. 리신 유사체의 예에는 오르니틴(Orn), 호모-리신, Cα-메틸-리신(CMeLys) 등을 포함한다. 페닐알라닌 유사체의 예에는, 제한 없이, 메타-치환된 페닐알라닌을 포함하고, 여기서 치환기는 메톡시 기, C1-C20 알킬기, 예를 들어 메틸 기, 알릴 기, 아세틸 기 등이 포함된다. 특정 예에는 제한 없이, 2,4,6-트리메틸-L-페닐알라닌(Tmt), O-메틸-티로신, 3-(2-나프틸)알라닌(Nal(2)), 3-(1-나프틸)알라닌(Nal(1)), 3-메틸-페닐알라닌, 1,2,3,4-테트라히드로이소퀴놀린-3-카복실산(Tic), 불화 페닐알라닌, 이소프로필-페닐알라닌, p-아지도-페닐알라닌, p-아실-페닐알라닌, p-벤조일-페닐알라닌, p-요오도-페닐알라닌, p-브로모페닐알라닌, p-아미노-페닐알라닌, 및 이소프로필- 페닐알라닌 등이 포함된다. 펩티드 유사체 디자인에 사용된 다른 비표준 또는 비천연 아미노산은 제한 없이, C-알파-2치환된 아미노산 예컨대 Aib, Cα-디에틸글리신(Deg), 아미노시클로펜탄-1-카복실산(Ac5c) 등을 포함한다. 그러한 아미노산은, 종종 알파 나선형 구조로 편향된, 제한된 구조를 빈번하게 초래한다(Kaul, R. and Balaram, P.(1999) Bioorg Med Chem 7: 105-117). 유사체 디자인에 유용한 그러한 비천연 아미노산의 추가 예는 호모-아르기닌(Har) 등이 있다. 일정 예에서 환원된 아미드 결합의 치환은 효소적 파괴로부터의 향상된 보호성을 야기하거나 또는 수용체 결합을 변경시킨다. 예로서, 잔기 사이에 환원된 아미드 결합을 갖는 Tic-Phe 디펩티드 유닛(
Figure pct00084
로 표시)의 도입은 효소적 분해를 감소시킨다. 따라서, 상기 기술된 개질된 아미노산 및/또는 펩티드 유사체를 포함하는 펩티드에 공유적으로 부착된 계면 활성제를 본원에 기술된 실시형태의 범주로 또한 고려한다. 일정 비천연 아미노산은 하기에 도시한다:
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Figure pct00086
Figure pct00087
본원에서 사용시, 용어 "변이체"는 기준 펩티드와 상이하지만, 본질적인 특성을 보유하는 펩티드를 의미하는 것으로 해석한다. 펩티드의 전형적인 변이체는 다른, 기준 펩티드와 아미노산 서열이 상이하다. 대체로, 기준 펩티드 및 변이체의 서열이 전체적으로 밀접하게 유사하고, 많은 영역에서, 동일하도록, 차이가 제한된다. 변이체 및 기준 펩티드는 임의의 조합으로 하나 이상의 치환, 부가, 결실에 의해 아미노산 서열이 다를 수 있다. 치환되거나 또는 삽입된 아미노산 잔기는 유전자 코드에 의해 코딩된 것이거나 또는 그렇지 않은 것일 수 있다. 펩티드의 비천연 발생 변이체는 직접 합성, 및 다른 적합한 재조합 방법에 의한, 돌연변이유발 기술에 의해 만들어질 수 있다.
방법
본원은, 일부 실시형태에서, 인슐린 감수성의 감소와 연관된 병태의 예방 및/또는 치료를 위한 방법을 제공하고, 이 방법은 이를 필요로 하는 개체에게 본원에 기술된 계면 활성제-개질된 펩티드 및/또는 단백질 생성물(예를 들어, 화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 펩티드 생성물)의 치료적 유효량의 투여 단계를 포함한다. 일부 실시형태에서, 인슐린 감수성 감소를 특징으로 하는 병태는 제한 없이, 대사 증후군, 비만-관련 인슐린 저항성, 고혈압, 높은 C 반응성 단백질과 연관된 전신 염증, 당뇨병 등을 포함한다.
본원은 또한 인슐린 저항성의 치료를 위한 방법을 제공하고, 이 방법은 이를 필요로 하는 개체에게 본원에 기술된 계면 활성제-개질된 펩티드 및/또는 단백질 생성물(예를 들어, 화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 펩티드 생성물)의 치료적 유효량의 투여 단계를 포함한다. 일부 실시형태에서, 인슐린 저항성은 대사 증후군(X 증후군) 및/또는 당뇨병과 연관된다.
본원은 또한 인슐린에 대한 신체의 재감작을 자극하기 위한 방법을 제공하고, 이 방법은 이를 필요로 하는 개체에게 본원에 기술된 계면 활성제-개질된 펩티드 및/또는 단백질 생성물(예를 들어, 화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 펩티드 생성물)의 치료적 유효량의 투여 단계를 포함한다.
추가의 다른 실시형태에서, 본원은 체중 감량을 통해 인슐린 감수성을 증가시키기 위한 방법을 제공하고, 이 방법은 이를 필요로 하는 개체에게 본원에 기술된 계면 활성제-개질된 펩티드 및/또는 단백질 생성물(예를 들어, 화학식 I-A, III-A, 또는 III-B 및 도 1의 표 1, 도 2의 표 2, 및 도 3의 표 3의 펩티드 생성물)의 치료적 유효량을 투여하는 단계를 포함한다.
본원은 또한 당뇨병 또는 전당뇨병을 치료하는 방법을 제공하고, 이 방법은 이를 필요로 하는 개체에서 상기 및 본원 및 도 1의 표 1, 도 2의 표 2, 및 도 3의 표 3에 기술된 펩티드 생성물의 치료적 유효량을 이를 필요로 하는 피험체에게 투여하는 단계를 포함한다.
본원은 당뇨병, 당뇨병성 망막증, 당뇨병성 신경병증, 당뇨병성 신증, 인슐린 저항성, 고혈당증, 고인슐린혈증, 대사 증후군, 당뇨 합병증, 유리 지방산 또는 글리세롤의 높은 혈중 농도, 고지혈증, 비만, 고트리글리세리드혈증, 아테롬성 동맥 경화증, 급성 심혈관 증후군, 경색, 허혈성 재관류, 고혈압에서 선택된 병태의 진행 또는 개시를 지연 또는 치료하기 위한 방법을 제공하고, 이 방법은 이를 필요로 하는 개체에게 본원 및 도 1의 표 1, 도 2의 표 2, 및 도 3의 표 3에 기술된 펩티드 생성물의 치료적 유효량을 투여하는 단계를 포함한다. 추가 실시형태에서, 본원은 상처 치유의 지연을 치료하기 위한 방법을 제공하고, 이 방법은 이를 필요로 하는 개체에게 본원 및 도 1의 표 1, 도 2의 표 2, 및 도 3의 표 3에 기술된 펩티드 생성물의 치료적 유효량을 투여하는 단계를 포함한다.
일 실시형태에서, 치료하려는 상기 병태는 당뇨병이다. 일 실시형태에서, 치료하려는 상기 병태는 인슐린 저항성이다. 일 실시형태에서, 치료하려는 상기 병태는 대사 증후군이다. 일 실시형태에서, 상기 펩티드의 상기 유효량은 약 0.1 ㎍/kg/일 내지 약 100.0 ㎍/kg/일이다.
일 실시형태에서, 투여 방법은 비경구이다. 일 실시형태에서, 투여 방법은 경구를 통한다. 일 실시형태에서, 투여 방법은 피하이다. 일 실시형태에서, 투여 방법은 코 흡입이다.
본원은 또한 체중 증가를 감소시키거나 또는 체중 감량을 유도시키는 방법을 제공하고, 이 방법은 이를 필요로 하는 개체에게 본원 및 도 1의 표 1, 도 2의 표 2, 및 도 3의 표 3에 기술된 펩티드 생성물의 치료적 유효량을 투여하는 단계를 포함한다. 일부 실시형태에서, 체중 증가는 대사 증후군과 연관된다.
본원은 저혈당증을 치료하는 방법을 제공하고, 이 방법은 이를 필요로 하는 개체에게 본원 및 도 1의 표 1, 도 2의 표 2, 및 도 3의 표 3에 기술된 펩티드 생성물의 치료적 유효량을 투여하는 단계를 포함한다.
본원은 또한 당뇨병의 치료를 위한 방법을 제공하고, 이 방법은 이를 필요로 하는 개체에게 본원 및 도 1의 표 1, 도 2의 표 2, 및 도 3의 표 3에 기술된 펩티드 생성물의 치료적 유효량 및 적어도 하나의 추가 치료제를 투여하는 단계를 포함하고, 여기서 상기 치료제는 항당뇨병제, 항비만제, 포만감 부여제, 항염증제, 항고혈압제, 항아테롬성동맥경화제 및 지질 저하제에서 선택된다.
상기 기술된 방법의 일부 실시형태에서, 계면 활성제에 공유적으로 부착된 펩티드 및/또는 단백질은 글루카곤 또는 GLP-1 펩티드, 또는 이의 유사체이다. 일부 실시형태에서, 계면 활성제-개질된 펩티드 및/또는 단백질(예를 들어, 화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 펩티드 생성물)은 예방적으로 투여되고 제한 없이 대사 증후군, 고혈압, 당뇨병, 2형 당뇨병, 임신 당뇨병, 고지혈증, 아테롬성 동맥 경화증, 전신 염증 등을 포함한, 인슐린 저항성와 연관된 임의 병태의 발병을 지연시킨다. 일부 실시형태에서, 계면 활성제-개질된 펩티드 및/또는 단백질(예를 들어, 화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 펩티드 생성물)은 치료적으로 투여되고, 대사 증후군, 고혈압, 당뇨병, 2형 당뇨병, 임신 당뇨병, 고지혈증, 아테롬성 동맥 경화증, 전신 염증 등과 연관된 임의 병태의 진행을 지연시킨다. 일부 실시형태에서, 계면 활성제-개질된 펩티드 및/또는 단백질(예를 들어, 화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 펩티드 생성물)은 예방적 및/또는 치료적으로 투여되고, 인슐린 저항성에서 당뇨병으로의 진행을 지연시킨다. 일부 실시형태에서, 계면 활성제-개질된 펩티드 및/또는 단백질(예를 들어, 화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 펩티드 생성물)은 예방적 및/또는 치료적으로 투여되고, 인슐린 저항성의 손실을 더욱 감소 또는 중단시켜, 질환을 안정화시킨다.
일부 실시형태에서, 계면 활성제-개질된 펩티드 및/또는 단백질(예를 들어, 화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 펩티드 생성물)은 비경구적으로 투여된다. 일부 실시형태에서, 계면 활성제-개질된 펩티드 및/또는 단백질(예를 들어, 화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 펩티드 생성물)은 피하 투여된다. 일부 실시형태에서, 계면 활성제-개질된 펩티드 및/또는 단백질(예를 들어, 화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 펩티드 생성물)은 코흡입으로 투여된다.
상기 기술된 방법의 일부 실시형태에서, 계면 활성제-개질된 펩티드 및/또는 단백질(예를 들어, 화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 펩티드 생성물)은 현재 알려진 치료제(예를 들어, 엑세나티드, 메트포민 등)를 포함한 약제와 비교해 작용 기간이 보다 길다.
병용 요법
상기 기술된 방법의 일부 실시형태에서, 계면 활성제-개질된 펩티드 및/또는 단백질(예를 들어, 화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 펩티드 생성물)은 항당뇨병제, 항비만제, 항고혈압제, 항아테롬성동맥경화제 및 지질 저하제를 포함하는 군에서 선택된 대사 증후군의 다른 치료 방법과 조합하여 투여된다. 예로서, 본원에 기술된 계면 활성제-개질된 펩티드 및/또는 단백질 생성물과 조합하여 투여하기 적합한 효과적인 항당뇨병제는 비구아니드, 설포닐우레아, 글루코시다제 억제제, PPAR γ 효현제, PPAR α/γ 이중 효현제, aP2 억제제, DPP4 억제제, 인슐린 감작제, GLP-1 유사체, 인슐린 및 메그리티니드를 포함한다. 추가 예에는 메트포민, 글리부라이드, 글리메피라이드, 글리피라이드, 글리피자이드, 클로로프로파미드, 글리클라자이드, 아카보스, 미글리톨, 피오글리타존, 트로글리타존, 로시글리타존, 무라글리타자르, 인슐린, Gl-262570, 이사글리타존, JTT-501, NN-2344, L895 645, YM-440, R-119702, A19677, 레파글리나이드, 나테글리나이드, KAD 1129, AR-HO 39242, GW-40 I 5 44, KRP2 I 7, AC2993, LY3 I 5902, NVP-DPP-728A 및 삭사글립틴이 포함된다.
상기 기술된 방법의 일부 실시형태에서, 계면 활성제-개질된 펩티드 및/또는 단백질(예를 들어, 화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 펩티드 생성물)은 효과적인 항비만제의 군에서 선택된 대사 증후군의 다른 치료 방법과 조합하여 투여된다. 예로서, 본원에 기술된 펩티드 생성물과 투여하기 적합한 효과적인 항비만제는 베타 3 아드레날린 작용성 효현제, 리파제 억제제, 세로토닌(및 도파민) 재흡수 억제제, 갑상선 수용체 베타 화합물, CB-l 길항제, NPY-Y2 및 NPY-Y4 수용체 효현제 및 식욕 억제제를 포함한다. 이들 부류의 특정 구성원은 올리스타트, AfL-962, A1967l, L750355, CP331648, 시부트라민, 토피라메이트, 악소카인, 덱삼페타민, 펜터민, 페닐프로파놀아민, 리모나반트(SR1 4I7164), 및 마진돌을 포함한다.
상기 기술된 방법의 일부 실시형태에서, 계면 활성제-개질된 펩티드 및/또는 단백질(예를 들어, 화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 펩티드 생성물)은 효과적인 지질 저하제의 군에서 선택된 대사 증후군의 다른 치료 방법과 조합하여 투여된다. 예로서, 본원에 기술된 펩티드 생성물과 투여하기 적합한 효과적인 지질 저하제는 MTP 억제제, 콜레스테롤 에스테르 수송 단백질, HMG CoA 리덕타제 억제제, 스쿠알렌 합성효소 억제제, 피브르산 유도체, LDL 수용체 활성의 상향조절제, 리폭시게나제 억제제, 및 ACAT 억제제로 이루어진 군에서 선택된 작용제를 포함한다. 이들 부류의 특정 예에는 프라바스타틴, 로바스타틴, 심바스타틴, 아토르바스타틴, 세리바스타틴, 플루바스타틴, 니스바스타틴, 비사스타틴, 페노피브레이트, 겜피브로질, 클로피브레이트, 아바시미브, TS-962, MD-700, CP-529414, 및 LY295 427을 포함한다.
상기 기술된 방법의 일부 실시형태에서, 계면 활성제-개질된 펩티드 및/또는 단백질(예를 들어, 화학식 I-A, III-A, 또는 III-B의 펩티드 생성물)은 동물 모델 및 인간에서 포만감 촉진 효과를 나타내는 것으로 알려진, 펩티드 호르몬, 및 이의 유사체와 조합하여 투여된다. 본원에 기술된 펩티드 생성물과 비만 치료를 위한 장기간 작용성 포만감 부여제의 조합을 본원에 제시된 실시형태의 범주로 고려한다. 그러한 펩티드 포만감 부여제의 예에는 GLP-1, 췌장 폴리펩티드(PP), 콜레시스토키닌(CCK), 펩티드 YY(PYY), 아밀린, 칼시토닌, OXM, 뉴로펩티드 Y(NPY), 및 이의 유사체를 포함한다(Bloom, S.R., et al.(2008) Mol Interv 8: 82-98; Field, B.C., et al.(2009) Br J Clin Pharmacol 68: 830-843).
제한 없이, 렙틴, 그렐린 및 CART(코카인- 및 암페타민-조절된 전사체) 유사체 및 길항제를 포함하는 펩티드 호르몬과 조합하여 본원에 기술된 펩티드 생성물의 투여 단계를 포함하는 비만의 치료를 위한 방법을 본원에 제시한 실시형태의 범주로 또한 고려한다.
체내의 추가 펩티드 생성물이 지방 세포 또는 비만 상태(아디포카인)와 연관되어 있고 프로염증성 효과를 갖는 것으로 알려져 있다(Gonzalez-Periz, A. and Claria, J.(2010) ScientificWorldJournal 10: 832-856). 그러한 작용제는 본원에 기술된 펩티드 생성물과 조합하여 사용시 추가의 호의적인 작용을 가지게 된다. 본원에 기술된 펩티드 생성물과 조합하여 사용시 유리한 효과를 부여하는 작용제의 예는 아디포넥틴, 케머린, 비스파틴, 네스파틴, 오멘틴, 레시스틴, TNF알파, IL-6 및 오베스타틴의 유사체 및 길항제를 포함한다.
중간체
일 실시형태에서 본원은 천연 또는 비천연 아미노산 상의 반응성 작용기와 결합을 형성할 수 있는 반응성 작용기 및 계면 활성제 모이어티를 포함하는 중간체 및/또는 시약을 제공한다. 이들 중간체 및/또는 시약은 인간 및 동물 질환에서 사용되는 펩티드 및/또는 단백질의 생체이용률 및 약학, 약력학 및/또는 약동학적 거동을 개선시킨다. 아미노산의 측쇄, 예를 들어 Lys의 엡실론-아미노 작용성, Cys의 설프히드릴, 또는 펩티드 및/또는 단백질 표적의 아미노 또는 카복시 말단에서의 작용기를 통한 그러한 중간체 및/또는 시약의 공유 부착은 본원에 기술된 펩티드 생성물의 합성을 가능하게 한다. 특정 실시형태에서, 비이온성 계면 활성제 모이어티는 0-알킬 글리코시드 치환을 갖는 모노사카라이드 또는 디사카라이드이고, 상기 글리코시드 연결은 알파 또는 베타 입체형태이다. 특정 실시형태에서, O-알킬 사슬은 C1-C20 또는 C6-C16 알킬 사슬이다.
다른 구체예에서 본원은 천연 또는 비천연 아미노산 상의 반응성 작용기와 결합을 형성할 수 있는 반응성 작용기 및 O-알킬 글리코시드 연결을 모방하는 일정 알킬 글리코시드 연결을 갖는 비이온성 계면 활성제 모이어티를 포함하는 중간체 및/또는 시약을 제공한다. 그러한 중간체 및/또는 시약은 S-연결된 알킬 사슬 또는 N-연결된 알킬 사슬를 함유하고, O-연결된 알킬 글리코시드-연결된 생성물과 비교하여 화학적 및/또는 효소적 안정성이 변경되었다.
일부 실시형태에서, 본원에 제공되는 중간체 및/또는 시약은 화합물이고, 여기서 친수성 기가 개질된 글루코스, 갈락토스, 말토스, 글루쿠론산, 디글루쿠론산 등이다. 일부 실시형태에서, 친수성 기는 글루코스, 말토스, 글루쿠론산, 또는 디글루쿠론산이고, 소수성 기는 C1-C20 알킬 사슬 또는 아르알킬 사슬이다. 일부 실시형태에서, 수소성 기에 대한 글리코시드 연결은 알파 입체형태이고, 일부에서 연결은 사카라이드 상의 아노머 중심에서 베타이다.
일부 실시형태에서, 친수성 기는 글루코스, 말토스, 글루쿠론산, 또는 디글루쿠론산이고, 소수성 기는 C1-C20 알킬 또는 아르알킬 사슬이다.
일부 실시형태에서, 본원에서 제공하는 중간체 및/또는 시약은 카복실산 기, 아미노 기, 아지드, 알데히드, 말레이미드, 설프히드릴, 히드록실아미노 기, 알킨 등인 반응성 작용기를 함유하는 계면 활성제를 포함한다.
일부 실시형태에서, 중간체 및/또는 시약은 히드록실 작용기 중 하나가 카복실산 또는 아미노 작용기로 개질되는 O-연결된 알킬 글리코시드이다. 일부 실시형태에서, 시약은 알파 또는 베타 입체형태의 1-O-알킬 글루쿠론산이고 알킬 사슬이 길이가 C1 내지 C20이다. 그러한 실시형태의 일부에서, 알킬기는 길이가 C6 내지 C16이다.
일부 실시형태에서, 시약은 알파 또는 베타 입체형태의 1-O-알킬 디글루쿠론산을 포함하고, 알킬 사슬은 길이가 C1 내지 C20이다. 그러한 실시형태의 일부에서, 알킬기는 길이가 C6 내지 C16이다.
일부 실시형태에서, 시약은 히드록실 작용기 중 하나가 카복실산 또는 아미노 작용기로 개질되는 알파 또는 베타 입체형태의 S-연결된 알킬 글리코시드이다.
일부 실시형태에서, 시약은 히드록실 작용기 중 하나가 카복실산 또는 아미노 작용기로 개질되는 N-연결된 알킬 글리코시드이다.
또 다른 실시형태에서 본원은 인간 및 동물 질환에서 사용이 허용되는 특성을 갖는 공유적으로 연결된 알킬 글리코시드를 함유하는 펩티드 및/또는 단백질 생성물을 제공한다. 반응 계획 1은 본원에 기술된 계면 활성제-개질된 펩티드 생성물의 합성에 유용한 시약 및/또는 중간체를 산출하도록 개질시킬 수 있는 예시적인 비이온성 계면 활성제를 열거한다.
Figure pct00088
반응 계획 1. 상업적으로 입수할 수 있는 알킬 글리코시드 부류의 비이온성 계면 활성제의 예
일부 실시형태에서, 본원에 기술된 공유적으로 개질된 펩티드 및/또는 단백질은 계면 활성제 모이어티를 펩티드 구조에 도입시킨다. 특정 실시형태에서, 본원에 기술된 공유적으로 개질된 펩티드 및/또는 단백질은 알킬, 경우에 따라 치환된 알킬, 알콕시아릴, 또는 아르알킬 글리코시드 부류의 비이온성 계면 활성제를 도입시킨다. 알킬 글리코시드는 중요한 물자이고, 식품, 서비스 및 무공해 산업에서 광범위하게 사용된다. 따라서, 상업적으로 상당한 규모로 그들의 생산이 대규모 연구의 주제였다. 효소적 및 화학적 과정 둘 모두는 매우 낮은 비용으로 그들 생산에 이용될 수 있다(Park, D.W., et al.(2000) Biotechnology Letters 22: 951-956). 산 촉매된 당화 또는 쾨니그스-크놀(Koenigs-Knorr) 커플링을 사용한 1-알킬 글리코시드에 대해 잘 알려진 경로의 추가 예는 문헌 [Milkereit, G., et al.(2004) Chem Phys Lipids 127: 47-63]; [Vill, V., et al.(2000) Chem. Phys. Lipids 104, 75-9]; [Helferich, B., et al.,(1956) Chem. Ber. 89, 314-315] 및 그의 참조문헌에 예시되어 있다. 경우에 따라 치환된 알콜의 경우, 작용기 보호(바람직하게 산불안정성 예컨대 t-부틸 또는 p-메톡시벤질, 예를 들어 에스테르로서)는 당업자에게 잘 알려진 수단에 의해 설치된다(문헌 [Greene, T. and Wuts, P.G.M.(1999) Protective Groups in Organic Synthesis, John Wiley & Sons, Inc.] 및 그의 참조문헌들을 참조함). N,N-디메틸포름아미드 디-tert-부틸 아세탈, 또는 유사 시약을 사용한 t-부틸 에스테르의 형성에 의한 16-히드록시헥사데칸산의 보호는 수은 또는 은 염에 의해 촉매된, 바람직한 아세토브롬당의 당화를 위해 t-부틸 16-히드록시헥사데카노에이트를 제공한다.
이들 알킬, 및 경우에 따라 치환된 알킬, 글리코시드는 본원에서 기술하는 공유적으로 개질된 펩티드 및/또는 단백질의 합성을 위한 중간체를 생성하도록 더 개질될 수 있다. 따라서, 1-도데실 베타-D-글루코시드는 산소 존재 하에서 미보호된 재료 및 플래티늄 블랙 촉매를 사용하는 경우 고수율로 상응하는 글루쿠론산 유사체가 산출되도록 6-위치 상에서 우선적으로 산화된다(van Bekkum, H.(1990) Carbohydrates as Organic Raw Materials 289-310). 알킬 글루코시드의 6-위치에서 1차 알콜의 산화를 위한 추가의 화학선택적 방법이 이용가능하다. 예를 들어, 2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리디닐옥실(TEMPO)의 촉매량과 유기 산화제[비스(아세톡시)요오도]벤젠(BAIB)의 화학양론적 양의 사용(De Mico, A., et al.(1997) J Org Chem 1997: 6974-6977)은 1차 히드록실의 산화에 의해 뉴클레오시드-5'-카복실산의 현저한 산출량을 제공하였다(Epp, J.B. and Widlanski, T.S.(1999) J Org Chem 64: 293-295). 이러한 산화는 다른, 2차 히드록실이 미보호된 경우에도 1차 히드록실에 화학선택적이다(Codee, J.D., et al.(2005) J Am Chem Soc 127: 3767-3773). 유사한 방식으로, 1-도데실 β-D-글루코피라노시드, 1-테트라데실 β-D-글루코피라노시드, 1-헥사데실 β-D-글루코피라노시드, 1-옥타데실 β-D-글루코피라노시드 및 1-에이코실 β-D-글루코피라노시드가 수중 화학양론적 산화제로서 차아염소산나트륨 및 KBr을 사용하는 TEMPO와의 산화에 의해 상응하는 우론산(1-도데실 β-D-글루쿠론산, 1-테트라데실 β-D-글루쿠론산, 1-헥사데실 β-D-글루쿠론산, 1-옥타데실 β-D-글루쿠론산, 1-에이코실 β-D-글루쿠론산)으로 산화된다(Milkereit, G., et al.(2004) Chem Phys Lipids 127: 47-63).(디아세톡시요오도)벤젠(DAIB aka BAIB)을 사용한 약한 산화 과정이 실시예들에 제공된다. 일정 이들 글루쿠론산 중간체의 일부는 상업적으로 입수(예를 들어 옥틸 b-D-글루쿠론산; Carbosynth, MO 07928)할 수 있고, 표시된 바와 같이, 통상의 방법(Schamann, M. 및 Schafer, H.J.(2003) Eur J Org Chem 351-358; Van den Bos, L.J., et al.(2007) Eur J Org Chem 3963-3976)에 의한 제조에 광범위하게 적용되거나, 또는 요청시, 상업적 공급원에서 입수한다. 반응 계획 2는 예로서, 본원에 기술된 중간체 및/또는 시약을 제조하는데 사용되는 반응성 작용기로서 -COOH 기를 포함하는 일정 작용화된 계면 활성제 중간체를 예시한다.
Figure pct00089
반응 계획 2. 알킬 디글루쿠론산 및 글루쿠론산 부류 시약의 예.
유사하게, 아르알킬 글리코시드(알콕시아릴 포함)는 밀접하게 관련된 비이온성 계면 활성제 시약에 대한 기반을 형성할 수 있다. 예를 들어, 4-알콕시페닐 β-D-글루코피라노시드는 삼불화붕소 에테레이트 존재하에서 펜타-O-아세틸 β-D-글루코스와 4-알킬옥시페놀의 반응에 의해 쉽게 합성된다. 상기 및 실시예에 기술된 바와 같이 메탄올/물 중 트리메틸아민을 사용한 후속 탈아세틸화 및 선택적 산화는 본원에 기술된 시약 및 펩티드를 형성하는데 적합한 알콕시아릴 글루쿠론산 시약을 생산한다((Smits, E., et al.(1996) J Chem Soc, Perkin Trans I 2873-2877; Smits, E., et al.(1997) Liquid Crystals 23: 481-488).
Figure pct00090
반응 계획 3. 아르알킬 또는 알콕시아릴 계면 활성제 모이어티의 예시적인 구성원.
중간체의 글루쿠론산 부류는 아미노산 측쇄, 예를 들어 Lys의 측쇄와의 연결을 위한 표준 커플링제에 의해 쉽게 활성화된다. 따라서, Fmoc-Lys-O-TMS(트리메틸실릴=TMS)는 커플링제 존재 하에서 옥틸 베타-D-글루쿠론산과 반응할 수 있고 이어서 O-TMS 보호기는 반응 계획 4에 도시된 바와 같이 수성 워크업 상에서 가수분해되어 Fmoc-Lys(1-옥틸 베타-D-글루쿠론아미드)가 산출된다. 이러한 시약은 분자의 N-말단 영역 근처에 계면 활성제 모이어티를 도입시키는 것이 바람직한 경우, 표준 커플링 프로토콜을 사용해, 펩티드의 고체상 합성에 도입시키기 위해 사용될 수 있다. 2차 히드록실 기는 Lys 아미노 작용기의 매우 훨씬 더 높은 반응성으로 인해, 미보호된채로 남을 수 있거나 또는 과아세틸화에 의해 보호될 수 있다. 아세틸 보호된 형태가 사용되면, 아세틸 보호기는 MeOH/NaOMe 또는 MeOH/Et3N의 처리에 의해 고수율로 제거될 수 있다. 반응 계획 4는 본원에 기술된 시약의 제조를 예시한다.
Figure pct00091
반응 계획 4. 시약 제조의 예
일부 실시형태에서, 본원에 기술된 생물학적 활성 펩티드 생성물의 제조를 위한 시약 및/또는 중간체는 합성 펩티드 생성물에 도입시키기 위한 계면 활성제-개질된 링커 아미노산의 패밀리를 포함한다. 따라서, 일 실시형태에서, 본원에 기술된 펩티드 생성물는 선형 방식으로 합성되는데, 여기서 작용화된 계면 활성제가 링커 아미노산의 측쇄(예를 들어, 리신 잔기의 아미노 기) 상의 작용기를 통해 가역적으로 보호된 링커 아미노산에 부착되어 성장하는 펩티드 사슬에 도입될 수 있는 독점 시약(반응 계획 4에 도시된 바와 같음)이 산출되며 다음으로 나머지 펩티드는 시스테인 잔기에 추가 아미노산의 부착에 의해 합성된다. 본원에 기술된 개질된 펩티드 및/또는 단백질의 합성을 위해 적합한 보호기는 예를 들어, 문헌 [T. W. Green, P. G. M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis, Wiley-Interscience, New York, 1999, 503-507, 736-739]에 설명되어 있으며, 그 개시 내용을 참조하여 본원에 편입시킨다.
다른 구체예에서, 본원에 기술된 펩티드 생성물은 펩티드 사슬 내에 존재하는 링커 아미노산 상의 적합한 작용기를 통해 전체 길이 펩티드에 작용화된 계면 활성제의 공유 부착에 의해 합성된다.
대안적으로, 작용화된 계면 활성제는 펩티드의 고체상 합성 과정 동안 탈보호된 링커 아미노산 측쇄에 부착될 수 있다. 예로서, 알킬 글루쿠로닐 기는 펩티드의 고체상 합성 동안 링커 아미노산 측쇄(예를 들어, 탈보호된 Lys 측쇄)에 직접 부가될 수 있다. 예를 들어, 서브유닛으로서 Fmoc-Lys(Alloc)-OH의 사용은 펩티드를 여전히 수지 상에 존재시키면서 제거할 수 있는 오르쏘고날 보호를 제공한다. 따라서, Pd/티오바비탈, Pd/1,3-디메틸 바비투르산(DMBA) 또는 다른 Alloc 탈보호 방안을 사용한 Lys 측쇄의 탈보호는 아실 보호 또는 미보호된 1-옥틸 베타-D-글루쿠론산 유닛과의 커플링 또는 측쇄 락탐 형성을 위한 아미노 기의 노출을 가능케 한다. 낮은% CF3CO2H(TFA) 절단 칵테일에 의한 최종 탈보호는 이후 원하는 생성물을 전달하게 된다. 글리코시드 연결이 강산에 불안정하지만, 본원 및 다른 이들에 의한 경험은 낮은% TFA 절단 조건에 비교적 안정하다는 것이다. 대안적으로, 사카라이드 OH 작용기 상의 아실 보호(예를 들어, 아세틸, Ac; 벤조일, Bz) 또는 트리알킬실릴 보호가 글리코시드 연결에 높은 보호성을 제공하는데 사용된다. 염기(NH2NH2/MeOH; NH3/MeOH, NaOMe/MeOH)에 의한 후속 탈보호는 원하는 탈보호 생성물을 산출한다. 반응 계획 4는 본원에 기술된 시약을 예시한다. 반응 계획 5는 본원에 기술된 펩티드 중간체의 비제한적인 예를 예시한다. 이 실시예가 펩티드의 N-말단에서 계면 활성제 연결된 펩티드를 예시하지만, 본원에 기술된 방법은 중간 영역, C-말단 영역 또는 펩티드 내 임의 위치에서 계면 활성제와의 연결을 갖는 펩티드 중간체의 합성에 적합하다.
Figure pct00092
반응 계획 5. 펩티드 중간체의 예시적인 예.
추가 시약은 반응 계획 6에서 하기에 도시한 바와 같이, 아미노산 측쇄 작용기와의 다양한 연결 수단을 제공하도록 6-위치 작용기의 개질에 의해 생성된다. 따라서, 아미노 치환이 Asp 또는 Glu 측쇄와의 연결에 대해 사용될 수 있다. 아지도 또는 알킨 치환을 휘스겐 3+2 고리 부가를 위한 상보적 억셉터를 함유하는 비천연 아미노산과의 연결에 사용할 수 있다(Gauthier, M.A. 및 Klok, H.A.(2008) Chem Commun(Camb) 2591-2611). 아미녹시 또는 알데히드 작용기가 각각 알데히드(즉, 옥심 연결) 또는 아미노 작용성(즉, 환원성 알킬화)과 연결하는데 사용될 수 있다. 말레이미드 또는 -NH-(C=O)-CH2-Br 작용기는 Cys 또는 다른 SH 작용기와 화학선택적으로 결합할 수 있다. 이들 유형의 연결 전략은 본원에 기술된 시약과 함께 사용되는 경우에 유리하다. 작용기의 상호전환은 유기 합성에서 광범위하게 실시되며 본원에 열거된 각각의 작용기 개질에 대한 다수 경로의 포괄적인 목록이 입수가능하다(Larock, R.C.(1999)) "Comprehensive Organic Transformations", VCH Publishers, New York).
따라서, 예를 들어, 옥틸 1-β-D-글루코시드의 위치 6 상의 1차 히드록실은 활성화 및 아지드 음이온 반응, 예컨대 탄수화물 화학에서 사용되는 반응(예를 들어, 토실화에 이어서 NaN3)에 의한 치환을 통해 아지드로 전환된다. 상응하는 아지드는 피리딘 중 티올아세트산을 사용한 환원(Elofsson, M., et al.(1997) Tetrahedron 53: 369-390) 또는 아미노 기 생성의 유사 방법들(Stangier, P., et al.(1994) Liquid Crystals 17: 589-595)에 의해 아미노 작용성으로 환원된다. 아세틸렌, 아미녹시, 및 알데히드 모이어티에 대한 접근법은 Ac2O 처리와 이어서, 1차 아민의 약한 가수분해에 의한 상업적으로 입수할 수 있는 글루코시드로부터 이용할 수 있는, 트리아세톡시 형태에 대해 최고로 수행된다. 6-히드록시 형태는 알데히드로 선택적으로 산화되거나, 또는 토실레이트 또는 트리플레이트로서 활성화되고 NH2OH 또는 나트륨 아세틸리드에 의해 치환된다. 말레이미드 연결은 도시된 바와 같이 탄소 연결을 통하거나 또는 바람직하게 O 또는 아미드 연결을 통하고, 다시 당분야에 잘 알려진, 활성화된 히드록실의 치환 또는 글루쿠론산 유도체와 아미노 연결된 말레이미드 시약의 커플링에 의한다. 추가의 작용기 상호전환은 의료 화학 분야의 평균적인 숙련가들에게 잘 알려져 있고 본원에 기술된 실시형태의 범주에 속한다.
또한, 본원에 기술된 합성 방법의 범주에 계면 활성제를 고려하고, 여기서 사카라이드 및 소수성 사슬은 알파 글리코시드 연결을 통해 공유적으로 부착된다. 주로 α-연결된 글리코시드에 대한 합성 경로는 당분야에 잘 알려져 있으며 전형적으로 퍼아세틸 당에서 유래되고 산성 촉매반응(예를 들어, SnCl4, BF3 또는 HCl)을 사용해 α-글리코실화를 실시한다(Cudic, M. and Burstein, G.D.(2008) Methods Mol Biol 494: 187-208; Vill, V., et al.(2000) Chem Phys Lipids 104: 75-91, 그러한 개시를 참조하여 본원에 편입시킴). 유사한 합성 경로가 디사카라이드 글리코시드에 대해 존재한다(von Minden, H.M., et al.(2000) Chem Phys Lipids 106: 157-179, 그러한 개시를 참조하여 본원에 편입시킴). 작용기 상호전환은 상응하는 α-연결된 시약의 생성을 위해, 6-카복실산 등을 야기시키기 위한 상기와 같이 진행한다.
반응 계획 6은 본원에 기술된 공유적으로 개질된 펩티드 및/또는 단백질의 합성에 유용한 일정 화합물 및 시약을 열거한다. 아미노산에 대해 한 글자를 사용하는 표준 명명법을 사용한다.
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반응 계획 6. 추가 시약 예.
많은 알킬 글리코시드는 예를 들어, 문헌 [Rosevear, P., et al.(1980) Biochemistry 19: 4108-4115], [Li, Y.T., et al.(1991) J Biol Chem 266: 10723-10726] 또는 [Koeltzow 및 Urfer, J. Am. Oil Chem. Soc., 61:1651-1655(1984)], 미국 특허 제3,219,656호 및 미국 특허 제3,839,318호에 기술되거나, 또는 효소적으로, 예를 들어 문헌 [Li, Y.T., et al.(1991) J Biol Chem 266: 10723-10726], [Gopalan, V., et al.(1992) J Biol Chem 267: 9629-9638]에 기술된 바와 같이, 기지의 절차에 의해 합성될 수 있다. 천연 아미노산, 예컨대 Ser과 O-알킬 연결은 Nα-Fmoc-4-O-(2,3,4,6-테트라-O-아세틸-β-D-글루코피라노실)-L-세린을 산출하도록 퍼아세틸글루코스를 사용해 Fmoc-Ser-OH 상에서 수행할 수 있다. 이러한 재료는 1차 탄소 원자(위치 6)에서 선택적으로 탈보호되고 상기 기술된 바와 같이 TEMPO/BAIB를 사용해 선택적으로 산화되어 새로운 부류의 비이온성 계면 활성제 및 시약을 생성하도록 친지성 아민과 커플링될 수 있는 상응하는 6-카복실 작용성을 생성시킨다(반응 계획 7).
Figure pct00094
반응 계획 7. 비이온성 계면 활성제 시약의 대안적인 예.
소수성 알킬 및 친수성 사카라이드 사이의 연결은 다른 가능한 것들 중에서, 글리코시드, 티오글리코시드, 아미드(Carbohydrates as Organic Raw Materials, F. W. Lichtenthaler ed., VCH Publishers, New York, 1991), 우레이도(Austrian Pat. 386,414(1988); Chem. Abstr. 110:137536p(1989); Gruber, H. and Greber, G., "Reactive Sucrose Derivatives" in Carbohydrates as Organic Raw Materials, pp. 95-116) 또는 에스테르 연결(Sugar Esters: Preparation and Application, J. C. Colbert ed.,(Noyes Data Corp., New Jersey),(1974))을 포함할 수 있다.
본원에 기술된 생성물의 제제화 또는 시약에 대한 개질을 위해 유용한 알킬 글리코시드로 선택될 수 있는 예들은, 알킬 글리코시드, 예컨대 옥틸-, 노닐-, 데실-, 운데실-, 도데실-, 트리데실-, 테트라데실, 펜타데실-, 헥사데실-, 헵타데실-, 및 옥타데실-D-말토시드, -멜리비오시드, -글루코시드 또는 -수크로시드(즉, 수크로스 에스테르)([Koeltzow and Urfer]; Anatrace Inc.(Maumee, Ohio); Calbiochem(San Diego, Calif.); Fluka Chemie(Switzerland)에 따라 합성됨); 알킬 티오말토시드, 예컨대 헵틸, 옥틸, 도데실-, 트리데실-, 및 테트라데실-β-D-티오말토시드(문헌 [Defaye, J. and Pederson, C., "Hydrogen Fluoride, Solvent and Reagent for Carbohydrate Conversion Technology" in Carbohydrates as Organic Raw Materials, 247-265(F. W. Lichtenthaler, ed.) VCH Publishers, New York(1991)]; [Ferenci, T., J. Bacteriol, 144:7-11(1980)]에 따라 합성됨); 알킬 티오글루코시드, 예컨대 1-도데실- 또는 1-옥틸-티오 α- 또는 β-D-글루코피라노시드(Anatrace, Inc.(Maumee, Ohio); [Saito, S. and Tsuchiya, T. Chem. Pharm. Bull. 33:503-508(1985)]); 알킬 티오수크로스(예를 들어, 문헌 [Binder, T. P. and Robyt, J. F., Carbohydr. Res. 140:9-20(1985)]에 따라 합성됨); 알킬 말토트리오시드([Koeltzow and Urfer]에 따라 합성됨); 수크로스 아미노-알킬 에테르의 장쇄 지방족 카본산 아미드;(오스트리아 특허 제382,381호(1987); [Chem. Abstr., 108:114719(1988)] 및 [Gruber and Greber pp. 95-116]에 따라 합성됨); 알킬 사슬과 아미드 연결에 의해 연결된 팔라티노스 및 이소말타민의 유도체(문헌 [Kunz, M., "Sucrose-based Hydrophilic Building Blocks as Intermediates for the Synthesis of Surfactants and Polymers" in Carbohydrates as Organic Raw Materials, 127-153]에 따라 합성됨); 알킬 사슬과 우레아에 의해 연결된 이소말타민의 유도체(Kunz에 따라 합성됨); 수크로스 아미노-알킬 에테르의 장쇄 지방족 카본산 우레이드([Gruber and Greber, pp. 95-116]에 따라 합성); 및 수크로스 아미노-알킬 에테르의 장쇄 지방족 카본산 아미드(오스트리아 특허 제382,381호(1987), [Chem. Abstr., 108:114719(1988)] 및 [Gruber and Greber, pp. 95-116]에 따라 합성)를 포함한다.
펩티드와의 연결을 위해 반응성 작용기를 도입시키기 위해 더 개질될 수 있는 일부 바람직한 글리코시드는 6, 8, 10, 12, 14, 또는 16개 탄소 원자의 알킬 사슬에 글리코시드 또는 에스테르 연결에 의해 연결된 사카라이드, 말토스, 수크로스, 글루코스 및 갈락토스, 예를 들어 헥실-, 옥틸-, 데실-, 도데실-, 테트라데실-, 및 헥사데실-말토시드, -멜리비오시드, -수크로시드, -글루코시드 및 -갈락토시드를 포함한다. 체내에서 이들 글리코시드는 무독성 알콜 또는 지방산 및 올리고사카라이드 또는 사카라이드로 분해된다. 상기 예들은 본원에서 청구하는 방법에서 사용되는 알킬 글리코시드의 유형을 예시한 것이지만, 이 목록은 빠짐없이 완전한 것을 의미하지 않는다.
대체로, 이들 계면 활성제(예를 들어, 알킬 글리코시드)는 경우에 따라, 예컨대 생체이용률, 반감기, 수용체 선택성, 독성, 생체분포성, 가용성, 안정성, 예를 들어, 열적, 가수분해적, 산화적, 효소 분해에 대한 내성 등, 정제 및 처리용 설비, 구조적 특성, 분광 특성, 화학적 및/또는 과화학적 특성, 촉매 활성, 산화 환원 전위, 예를 들어, 공유적으로 또는 비공유적으로, 다른 분자와 반응하는 능력 등을 조정하기 위해서, 펩티드의 생물학적 특성을 개질시키기 위해 디자인되거나 또는 선택된다.
계면 활성제
용어 "계면 활성제"는 "표면 활성제" 어구를 줄인 것이다. 약학 분야에서, 계면 활성제는 유화제, 가용화제, 및 습윤제로서 작용하는, 수많은 목적을 제공하는 액상 약학 제제에서 유용하다. 유화제는 친지성 또는 부분 친지성 물질의 수용액을 안정화시킨다. 가용화제는 획득할 수 있는 농도를 증가시키는 약학 조성물의 성분의 가용성을 증가시킨다. 습윤제는 유체의 표면 장력을 감소시켜, 그것이 도포되는 표면 상에 쉽게 확산되게 유도하여, 유체가 있는 표면의 균일한 "습윤성"을 야기시키는 화학 첨가제이다. 습윤제는 약학 제제가 접촉하는 점성막 또는 다른 표면 영역과 친밀한 접촉이 이루어지도록 액상 제제를 위한 수단을 제공한다. 따라서, 계면 활성제는 본원에 기술된 펩티드 생성물의 제제의 안정성뿐만 아니라 펩티드 자체의 특성 개질을 위한 유용한 첨가제일 수 있다.
특정 실시형태에서, 합성적으로 접근가능한 알킬 글리코시드, 예를 들어, 알킬 글리코시드 도데실, 트리데실 및 테트라데실 말토시드, -멜리비오시드 또는 -글루코시드를 비롯하여 수크로스 도데카노에이트, 트리데카노에이트, 및 테트라데카노에이트가 본원에 기술된 바와 같은 펩티드와의 공유 부착에 접합하다. 유사하게, 상응하는 알킬티오글리코시드는 제제 개발을 가능하게 하는 안정한, 합성적으로 접근가능한 계면 활성제이다.
광범위한 물리적 및 계면 활성제 특성은 계면 활성제(예를 들어, 알킬 글리코시드)의 소수성 또는 친수성 영역의 적절한 개질에 의해 획득될 수 있다. 예를 들어, 도데실 말토시드(DM)의 이중층 활성을 도데실 글루코시드(DG)와 비교한 연구는 동일한 길이의 소수성 꼬리부를 가짐에도 불구하고, DM의 활성이 DG보다 3배가 넘게 높은 것으로 확인되었다(Lopez, O., et al.(2002) Colloid Polym Sci 280: 352-357). 이러한 구체적인 예에서, 극성 영역의 정체성(디사카라이드 대 모노사카라이드)은 계면 활성제 거동에 영향을 준다. 펩티드에 연결된 계면 활성제, 예를 들어 본원에 기술된 펩티드 생성물의 경우, 펩티드 영역은 또한 전체 분자에 소수성 또는 친수성 특징을 부여할 수 있다. 따라서, 물리적 및 계면 활성제 특성의 조율은 개별 펩티드 표적에 적합한 특정 물리적 및 약학적 특성을 획득하는데 사용될 수 있다.
PEG 개질
일부 실시형태에서, 본원에 기술된 계면 활성제-개질된 펩티드 생성물은 하나 이상의 PEG 모이어티를 도입하도록 더 개질된다(Veronese, F.M. and Mero, A.(2008) BioDrugs 22: 315-329). 일부 예에서, 거대 PEG 사슬의 도입은 신장 사구체에서 펩티드가 거기서 형성되는 희석 소변으로 여과되는 것을 방지한다(Nestor, J.J., Jr.(2009) Current Medicinal Chemistry 16: 4399 - 4418, Caliceti, P. and Veronese, F.M.(2003) Adv Drug Deliv Rev 55: 1261-1277). 일부 실시형태에서, 선택적인 PEG 친수성 사슬은 보다 긴 사슬 알킬 글리코시드 모이어티의 도입에 의해 소수성이 야기된 펩티드 또는 단백질의 가용성과 물리적 특성을 균형잡을 수 있게 한다.
단백질의 PEG화는 역시 잠재적으로 음성적 효과를 가질 수 있다. 따라서, PEG화는 일부 단백질에 대한 생물학적 활성의 실질적인 손실을 야기할 수 있고 이는 특정 부류의 수용체에 대한 리간드와 관련될 수 있다. 일부 예에서, 가역적 PEG화에 대한 이득이 존재할 수 있다(Peleg-Shulman, T., et al.(2004) J Med Chem 47: 4897-4904, Greenwald, R.B., et al.(2003) Adv Drug Deliv Rev 55: 217-250, Roberts, M.J. and Harris, J.M.(1998) J Pharm Sci 87: 1440-1445).
또한, 증가된 분자량은 사구체막 장벽이외의 생리적 장벽의 침투를 방지할 수 있다. 예를 들어, PEG화의 고분자량 형태는 일부 조직으로의 침투를 방지하여서, 치료 효능을 감소시킬 수 있다고 제안되었다. 또한, 고분자량은 점성막 장벽(코, 구강, 질, 경구, 직장, 폐 전달)을 가로지르는 흡수를 방지할 수 있다. 그러나, 지연된 흡수는 폐로 안정한 분자의 투여를 위해 매우 유리하고, 실질적으로 작용 기간을 연장시킨다. 본원에 기술된 펩티드 및/또는 단백질 생성물은 경점막 생체이용률이 증가되고 이는 보다 긴 사슬 PEG 개질을 계면 활성제 개질과 함께 사용될 수 있게 하여 비내 또는 다른 경점막 경로에 이어서 상업적으로 유의한 생체이용률이 획득된다.
일부 실시형태에서, 장쇄 PEG 중합체, 및 단쇄 PEG 중합체는 본원에 기술된 단백질 및 펩티드의 개질에 적합하다. 흡입에 의한 당뇨병 치료의 투여는 약물 전달의 새로운 접근법이고 폐는 고도의 투과성 장벽을 갖는다(예를 들어, 엑주베라). 폐 장벽의 지연 침투의 이러한 응용 분야의 경우, PEG화의 바람직한 형태는 C10 내지 C400의 저분자량 범위(대체로 250 내지 10,000 Da)인 것이다. 따라서, PEG에 의한 연장을 위한 1차 경로는 사구체 여과 컷오프 이상의 "유효한 분자량"(68 kDa 이상)의 획득인 한편, 보다 짧은 사슬의 사용은 폐 질환 및 다른 호흡기 병태의 치료를 위해 폐에서의 체류 연장을 위한 경로일 수 있다. 따라서, 약 500 내지 3000 Da의 PEG 사슬은 말초 순환계로 진입을 지연시키기에 충분한 크기이지만 그들을 매우 연장된 순환 시간을 가질 수 있게 하는데는 불충분하다. 일부 실시형태에서, PEG화는 본원에 기술된 공유적으로 개질된 펩티드 및/또는 단백질에 대한 전신 부작용의 가능성을 감소키면서 폐 조직으로의 증가된 국소 효능을 제공하도록 적용한다. 그러한 실시형태의 일부에서, 750 내지 약 1500 Da 범위의 PEG 사슬은 집합적으로 "PEG1K"라고 한다.
또한, 다른 중합체가 그들의 물리적 특성을 최적화시키기 위해 본원에 기술된 화합물과 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 폴리(2-에틸 2-옥사졸린) 접합체는 가변적인 소수성 및 충분한 크기를 가져서 작용 기간을 향상시킨다(Mero, A., et al.(2008) J Control Release 125: 87-95). 사카라이드와 그러한 중합체의 연결은 본원에 기술된 펩티드 및/또는 단백질의 개질에 사용하기 적합한 부류의 계면 활성제를 생성시킨다.
폴리에틸렌 글리콜 사슬은 펩티드 및/또는 단백질 사슬 상의 반응성 기와 그들의 접합이 가능하도록 작용화된다. 전형적인 작용기는 폴리에틸렌 글리콜 사슬 상의 상응하는 카복실, 아미노 또는 말레이미도 기(및 기타 동류)를 통해 펩티드 상의 아미노, 카복실 또는 설프히드릴 기와의 반응을 가능하게 한다. 일 실시형태에서, PEG는 C10-C3000 사슬을 포함한다. 다른 구체예에서, PEG는 40,000 달톤 이상의 분자량을 갖는다. 또 다른 실시형태에서, PEG는 10,000 달톤 이하의 분자량을 갖는다. 단백질 개질로서 PEG는 당분야에 잘 알려져 있고 그 용도는 예를 들어, 미국 특허 제4,640,835호; 제4,496,689호; 제4,301,144호; 제4,670,417호; 제4,791,192호; 및 제4,179,337호에 기술되어 있다.
비전형적인 유형의 PEG 사슬이 자연계에서 양쪽성으로 개질된다. 즉 친수성 PEG 구조를 갖지만 소수성 영역 예컨대 지방산 에스테르 및 다른 소수성 성분들을 함유하도록 개질된다. 예를 들어, 다음 문헌들을 참조한다:(Miller, M.A., et al.(2006) Bioconjug Chem 17: 267-274) ; Ekwuribe, et al. US 6,309,633; Ekwuribe, et al. US 6,815,530; Ekwuribe, et al. US 6,835,802). 단백질과 이들 양쪽성 PEG 접합체가 본래는 경구 생체이용률을 증가시키기 위해 개발되었지만, 그들 역할에 비교적 비효율적이었다. 그러나, 양쪽성 펩티드와 그러한 양쪽성 PEG 접합체의 사용은 이들 약제의 유용한 생물학적 활성을 연장하도록 폐에서 상당히 연장된 체류성을 제공하게 된다. 바람직한 PEG 사슬은 500 내지 3000 Da 범위의 분자량인 것이다. 이들 접합체의 합성 방법에 관한 상세한 설명은 상기 참조문헌에 제공하였고, 그 전체 내용을 본원에 편입시킨다.
PEG 독립체 자체는 표적 분자, 예컨대 펩티드에 부착되는 작용기를 갖지 않는다. 따라서, PEG 부착을 생성시키기 위해, PEG 독립체는 먼저 작용화되어야 하고, 그 후 작용화된 부착을 사용해 표적 분자, 예컨대 펩티드에 그 PEG 독립체를 부착시킨다(Greenwald, R.B., et al.(2003) Adv Drug Deliv Rev 55: 217-250, Veronese, F.M. and Pasut, G.(2005) Drug Discov Today 10: 1451-1458, Roberts, M.J., et al.(2002) Adv Drug Deliv Rev 54: 459-476). 일 실시형태에서, 부위-특이적 PEG화는 펩티드 분자 상의 Cys 치환을 통해 얻을 수 있다. 표적 펩티드는 본원에 기술된 바와 같이, 고체상 합성, 재조합 수단, 또는 다른 수단들에 의해 합성될 수 있다.
따라서, 일부 실시형태에서, 본원에 기술된 펩티드 생성물은 적어도 하나의 Cys 잔기, Lys 잔기 또는 분자 내 어딘가의 다른 반응성 아미노산 잔기 상의 특이적 PEG화 및 알킬 글리코시드로 개질된 Lys 또는 다른 반응성 잔기를 포함한다.
다른 구체예에서, Lys 또는 친핵성 측쇄를 갖는 다른 잔기가 PEG 잔기의 도입에 사용될 수 있다. 이는 PEG-카복실 또는 PEG-카보네이트 사슬과 아미드 또는 카바메이트 연결의 사용을 통해 수행될 수 있다. 예를 들어, 문헌 [Veronese, F.M. and Pasut, G.(2005) Drug Discov Today 10: 1451-1458]에 기술된 바를 참조한다. 대안적인 접근법은 SH 함유 잔기, 예컨대 머캅토아세틸, 머캅토프로피오닐(CO-CH2-CH2-CH2-SH) 등의 부착을 통해 Lys 측쇄 아미노 작용성을 개질시키는 것이다. 대안적으로, PEG 사슬은 합성 과정 동안 아미드로서 C-말단에서 도입될 수 있다. PEG 사슬을 부착시키기 위한 추가적인 방법은 His 및 Trp의 측쇄와의 반응을 이용한다. PEG 사슬의 부착을 가능케 하는 펩티드 사슬을 개질시키는 다른 유사한 방법은 당분야에 알려져 있고 본원에 참조하여 편입시킨다(Roberts, M.J., et al.(2002) Adv Drug Deliv Rev 54: 459-476).
제제
일 실시형태에서, 본원에 개시된 바와 같은 공유적으로 개질된 펩티드 또는 단백질은 조성물 내 펩티드 및/또는 단백질 회합 또는 응집을 더욱 감소시키거나, 예방하거나, 또는 줄이는, 예를 들어, 펩티드 및/또는 단백질 자가-회합 또는 자가-응집을 감소시키거나, 또는 피험체에 투여시 다른 펩티드 또는 단백질과의 회합 또는 응집을 감소시키는 제제로 제공된다.
높은 단백질 농도에서의 자가 회합은 치료 제제의 문제이다. 예를 들어, 자가 회합은 수용액 중 농축된 단일클론 항체의 점도를 증가시킨다. 농축된 인슐린 조제물은 자가 응집에 의해 불활성화된다. 특히 높은 단백질 농도에서의 이들 자가 회합된 단백질 상호작용은 많은 치료제의 생물학적 활성을 감소시키거나, 조정하거나 또는 없애게 된다(Clodfelter, D.K., et al.(1998) Pharm Res 15: 254-262). 주사 또는 다른 수단에 의한 전달을 위해 높은 농도에서 제제화된 치료 단백질은 이들 단백질 상호작용의 결과로서 물리적으로 불안정하거나 또는 불용성이 될 수 있다.
펩티드 및 단백질 제제의 제조에서 상당한 도전은 제조가능하고 안정한 제형을 개발하는 것이다. 프로세싱 및 취급에 핵심적인, 물리적 안정성 특성은 종종 불충분하게 특징규명되고 예측이 어렵다. 단백질 상호작용 및 가용성 특성으로 결정시, 다양한 물리적 불안정성 현상, 예컨대 회합, 응집, 결정화 및 침전 등을 마주하게 된다. 이는 상당한 제조, 안정성, 분석, 및 전달 도전을 야기한다. 높은 용량(대략 mg/kg)을 필요로 하는 펩티드 및 단백질 약물을 위한 제제의 개발이 많은 임상적 상황에서 필요하다. 예를 들어, SC 경로를 사용시, 대략 < 1.5 mL가 허용되는 투여 부피이다. 이는 적절한 용량을 획득하기 위해 > 100 mg/mL 단백질 농도가 요구될 수 있다. 유사한 고려 사항이 단일클론 항체용 고농도 동결건조 제제를 개발하는데 존재한다. 대체로, 보다 높은 단백질 농도는 보다 적은 주사 부피를 사용할 수 있게 하고 이는 환자의 편안, 편의, 및 순응에 매우 중요하다. 본원에 기술된 계면 활성제-개질된 화합물은 그러한 응집 사건을 최소화하도록 디자인되고 본원에 기술된 바와 같이 소량의 계면 활성제의 사용을 통해 더욱 용이해 질 수 있다.
많은 사람들에게 주사는 불편한 투여 방식이기 때문에, 펩티드 치료제를 투여하는 다른 수단이 추구되어 왔다. 일정 펩티드 및 단백질 치료제는 예를 들어, 비내, 구강, 경구, 질, 흡입, 또는 다른 경점막 투여에 의해, 투여될 수 있다. 예에는 상업적인 코 스프레이 제제로서 투여되는 나파렐린(Synarel®) 및 칼시토닌이 있다. 본원에 기술된 공유적으로 개질된 펩티드 및/또는 단백질은 그러한 경점막 투여가 용이하도록 디자인되고 그러한 제제는 본원에 기술된 바와 같이 소량의 계면 활성제의 사용을 통해 더욱 용이해 진다.
전형적인 제제 매개변수는 최적 용액 pH, 완충제, 및 안정화 부형제의 선택을 포함한다. 부가적으로, 동결건조된 케익 재구성이 동결건조 또는 분말화 제제에 중요하다. 주가의 중요한 문제는 자가-회합시 단백질 제제의 점도 변화를 포함한다. 점도의 변화는 예를 들어, 비내, 폐, 또는 구강 스프레이를 위한 스프레이(에어졸) 전달에서, 전달 특성을 상당히 변경시킬 수 있다. 또한, 증가된 점도는 시린지 또는 iv 라인에 의한 주사 전달을 더 어렵게 또는 불가능하게 만들 수 있다.
펩티드의 온전성 및 생리적 활성을 안정화시키고 유지시키려는 많은 시도가 보고되었다. 일부 시도는 특히 인슐린 펌프 시스템에서, 열적 변성 및 응집에 대한 안정성을 생성시켰다. 중합체 계면 활성제가 설명되었다(Thurow, H. and Geisen, K.(1984) Diabetologia 27: 212-218; Chawla, A.S., et al.(1985) Diabetes 34: 420-424). 이들 화합물에 의한 인슐린 안정성은 입체 성질인 것으로 여겨졌다. 사용된 다른 시스템 중에는 사카라이드(Arakawa, T. and Timasheff, S.N.(1982) Biochemistry 21: 6536-6544), 삼투물질, 예컨대 아미노산(Arakawa, T. and Timasheff, S.N.(1985) Biophys J 47: 411-414), 및 물 구조 파괴제, 예컨대 우레아(Sato, S., et al.(1983) J Pharm Sci 72: 228-232)가 있다. 이들 화합물은 단백질 또는 펩티드의 분자내 소수성 상호작용을 조정하여 그들의 작용을 행사한다.
다양한 펩티드, 펩티드, 또는 단백질이 본원에 기술되어 있고, 본원에 기술된 임의의 공유적으로 결합된 계면 활성제 시약으로 개질될 수 있다. 유리하게, 본원에 기술된 펩티드 개질은 친수성(예를 들어, 사카라이드) 및 소수성(예를 들어, 알킬 사슬) 기 둘 모두를 포함하여, 생리적 상태에서 펩티드를 안정화시킬 수 있는 계면 활성제의 공유 부착을 포함한다. 일부 실시형태에서, 친수성 기 및 소수성 기(예를 들어, 글리코시드 계면 활성제)를 포함하는 모이어티와 본원에 기술된 펩티드, 및/또는 단백질의 공유 연결은 안정성을 향상(예를 들어, 응집 감소)시키기 위해 펩티드 및/또는 단백질의 아미노산 서열을 변형시켜야 하는 필요성을 없애준다.
일부 실시형태에서, 제제는 본원에 기술된 계면 활성제 유도된 시약으로 개질된 펩티드를 포함하는 적어도 하나의 약물을 포함하고 제제에서 부가적으로 계면 활성제와 회합될 수 있으며, 여기서 계면 활성제는 예를 들어, 예를 들어, 사카라이드, 알킬 글리코시드, 또는 다른 부형제를 더 포함하고, 점적액, 스프레이, 에어로졸, 동결건조물, 분무 건조 생성물, 주사용 및 지속 방출 형태로 이루어진 군에서 선택된 형태로 투여될 수 있다. 스프레이 및 에어로졸은 적절한 분배기의 사용에 의해 성취될 수 있고 비내, 경구강, 흡입 또는 다른 경점막 경로에 의해 투여될 수 있다. 동결건조물은 다른 화합물 예컨대 만니톨, 사카라이드, 미크론 미만 무수 α-락토스, 젤라틴, 생체적합성 겔 또는 중합체를 함유할 수 있다. 지속 방출 형태는 눈 삽입물, 침식성 미세미립자, 가수분해성 중합체, 팽윤성 점막부착성 미립자, pH 감응성 미세입자, 나노입자/라텍스 시스템, 이온-교환 수지 및 다른 중합성 겔 및 임플란트일 수 있다(Ocusert, Alza Corp., California; Joshi, A., S. Ping and K. J. Himmelstein, Patent Application WO 91/19481). 유의한 경구 생체이용률이 또한 성취가능하다.
본원에 기술된 펩티드 및 단백질 개질은, 유기 용매의 필요성을 완화시키고, 일부 경우에서는, 제거시킬 수 있다. 트레할로스, 락토스, 및 만니톨 및 다른 사카라이드가 응집을 방지하는데 사용되었다. 항-IgE 인간화 단일클론 항체의 응집은 300:1 내지 500:1(부형제:단백질) 범위의 몰비율 또는 그 이상으로 트레할로스를 사용한 제제에 의해 최소화되었다. 그러나, 분말은 과도하게 응집성이고 에어로졸 투여에 부적합하거나 또는 저장 동안 원치 않는 단백질 당화반응이 나타났다(Andya, J.D., et al.(1999) Pharm Res 16: 350-358). 발견된 각각의 첨가제는 생체이물 기전, 자극 또는 독성, 또는 고비용을 포함해 치료제에 대한 첨가제로서의 한계를 갖는다. 효과적이고, 무자극성 및 무독성이며, 천연 당, 지방산, 또는 장쇄 알콜로 구성되므로 생체이물 기전을 필요로 하지 않고, 또한 수용액에서 또는 수성 체액 예컨대 혈장 또는 타액에 의한 생리적 수성 재구성에 의한 동소 발생의 건조 펩티드 및/또는 단백질 제제의 수성 재구성시 응집을 최소화시키기 위해 사용할 수 있는 부형제를 본원에 기술된 공유적으로 개질된 펩티드 및/또는 단백질과의 사용에 고려한다.
다른 제제 성분들은 그중에서도, 완충제 및 생리적 염, 무독성 프로테아제 억제제 예컨대 아프로티닌 및 대두 트립신 억제제, 알파-1-항트립신, 및 프로테아제-불활성화 단일클론 항체 등을 포함할 수 있다. 완충제는 유기물 예컨대 아세테이트, 시트레이트, 글루코네이트, 푸마레이트, 말레이트, 폴리리신, 폴리글루타메이트, 키토산, 덱스트란 설페이트 등, 또는 무기물 예컨대 포스페이트, 및 설페이트를 포함할 수 있다. 그러한 제제는 부가적으로 벤질 알콜 등과 같은 정균제를 적은 농도로 함유할 수 있다.
비내 투여에 적합한 제제는 또한 허용되는 증발 용매 예컨대 히드로플루오로알칸 중 본원에 기술된 개질된 펩티드 및/또는 단백질 생성물의 용액 또는 현탁액을 포함한다. 그러한 제제는 계량된 용량 흡입기(MDI)로부터의 투여에 적합하고 투여 부위로부터의 이동 결여, 저자극성 및 멸균 필요성 부재의 장점을 갖는다. 그러한 제제는 또한 허용되는 부형제 또는 증량제 예컨대 미크론 미만 무수 α-락토스를 함유할 수 있다.
또 다른 측면에서, 본원에 기술된 공유적으로 개질된 펩티드 및/또는 단백질은 증가된 저장 수명을 나타낸다. 본원에서 사용시, 어구 "저장 수명"은 생성물이 사용 또는 소비에 부적합하게 되지 않고 저장될 수 있는 시간 길이로서 광범위하게 설명된다. 본원에 기술된 조성물의 "저장 수명"은 또한 조성물의 품질에 있어 견딜만한 손실에 상응하는 시간 길이를 의미한다. 본원에서 사용시 조성물 저장 수명은 유효 기간과 구별되며, "저장 수명"은 본원에 기술된 조성물의 품질에 관한 것이고, 반면 "유효 기간"은 조성물의 제조 및 시험 요건과 더 관련된다. 예를 들어, 그의 "유효 기간"이 지난 조성물은 여전히 안전하고 효과적일 수 있지만, 제조자가 최적 품질은 더 이상 보장하지 않는다.
투약
본원에 기술된 공유적으로 개질된 펩티드 및/또는 단백질은 수많은 질환 상태에서 유익한 치료 효과를 부여하도록 임의량으로 투여될 수 있다. 일부 실시형태에서, 본원에 기술된 공유적으로 개질된 펩티드 및/또는 단백질은 염증의 치료에 유용하다. 일 실시형태에서, 본원에 제시된 화합물은 만성 통증 또는 수술후 조정에서 유익한 활성을 부여한다. 일 실시형태에서, 펩티드는 통증을 조정하는 다른 치료 형태보다 높거나 또는 낮은 농도로 환자에게 투여된다. 또 다른 실시형태에서, 펩티드는 상승적 치료 효과가 생성되도록 다른 화합물과 함께 투여된다.
대표적인 전달 계획은 경구, 경점막 투여, 비경구(피하, 복강내, 근육내 및 정맥내 주사 포함), 직장, 구강(설하 포함), 경피, 흡입, 안구 및 경점막(비내 포함) 투여 방식을 포함한다. 펩티드의 전달을 위한 매력적이고 광범위하게 사용되는 방법은 제어 방출형 주사 제제의 피하 주사를 수반한다. 일부 실시형태에서, 본원에 기술된 공유적으로 개질된 펩티드 및/또는 단백질은 피하, 비내 및 흡입 투여에 유용하다. 또한, 치료하려는 병태에 따라서, 이들 치료 조성물은 전신 또는 국소 투여된다. 제제 및 투여를 위한 기술은 문헌 ["Remington's Pharmaceutical Sciences"(Mack Publishing Co, Easton Pa.)]의 최신판에서 확인할 수 있다.
정확한 용량 및 조성물 및 가장 적절한 전달 계획의 선택은 그 중에서도, 선택된 펩티드의 약학적 특성, 치료하려는 병태의 성질 및 중증도, 수용자의 신체 상태 및 정신의 예민성에 의해 영향받게 된다. 부가적으로, 투여 경로는 흡수 물질의 차등적인 양을 야기하게 된다. 상이한 경로를 통한 펩티드의 투여에 대한 생체이용률은 특히 가변적이고, 1% 미만 내지 거의 100%의 양이 확인되었다. 전형적으로, 정맥내, 복강내 또는 피하 주사 이외의 경로에 의한 생체이용률은 50% 또는 그 미만이다.
대체로, 본원에 기술된 공유적으로 개질된 펩티드 및/또는 단백질, 또는 이의 염은 피하 주사에 의해, 1일 체중 당 약 0.1 내지 1000 ㎍/kg, 또는 1 일 체중 당 약 0.1 내지 약 100 ㎍/kg의 양으로 투여된다. 50 kg 인간 여성 피험체의 경우, 활성 성분의 1일 용량은 피하 주사에 의해, 약 5 내지 약 5000 ㎍, 또는 약 5 내지 약 5000 ㎍이다. 투여 경로, 화합물 역가, 약력학적 프로파일, 및 관찰된 적용가능한 생체이용률에 따라서, 상이한 용량이 필요하다. 흡입에 의해서, 1일 용량은 1일 2회, 1000 내지 약 20,000 ㎍이다. 다른 포유동물, 예컨대 말, 개, 및 소에서, 보다 높은 용량이 요구될 수 있다. 이러한 용량은 가장 효과적인 결과를 얻는데 필요한 대로, 단회 투여에 의해, 다수회 적용에 의해, 또는 제어 방출을 통해, 통상의 약학 조성물로 전달될 수 있다.
약학적으로 허용되는 염은 독성 부작용없이, 부모 펩티드의 바람직한 생물학적 활성을 유지한다. 그러한 염의 예에는 (a) 무기산, 예를 들어 염산, 브롬화수소산, 황산, 염산, 질산 등으로 형성된 산부가 염; 및 유기산 예컨대, 예를 들어, 아세트산, 트리플루오로아세트산, 타르타르산, 숙신산, 말레산, 푸마르산, 글루콘산, 시트르산, 말산, 아스코르브산, 벤조산, 탄산, 팜산, 알긴산, 폴리글루탐산, 나프탈렌설폰산, 나프탈렌 디설폰산, 폴리갈락투론산 등으로 형성된 산부가 염;(b) 다가 금속 양이온 예컨대 아연, 칼슘, 비스무쓰, 바륨, 마그네슘, 알루미늄, 구리, 코발트, 니켈, 카드뮴 등과 형성되거나; 또는 N,N'-디벤질에틸렌디아민 또는 에틸렌디아민에서 형성된 유기 양이온과 형성된 염기 부가 염 또는 착체; 또는(c)(a) 및 (b)의 조합, 예를 들어, 아연 탄네이트 염 등이 있다.
또한, 일부 실시형태에서,활성 성분으로서 본원에 기술된 공유적으로 개질된 펩티드 및/또는 단백질, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염을 약학적으로 허용되는, 무독성 담체와 혼합하여 포함하는 약학 조성물이 고려된다. 상기에 언급한 바와 같이, 그러한 조성물은 비경구(피하, 근육내 또는 정맥내) 투여를 위해, 특히 액상 용액 또는 현탁액의 형태로, 경구 또는 구강 투여를 위해, 특히 정제 또는 캡슐의 형태로, 비내 투여를 위해 특히 분말, 점비액, 증발 용액 또는 에어로졸의 형태로, 흡입을 위해, 특히 광범위하게 정의된 부형제와의 건조 분말 또는 액상 용액의 형태로, 직장 또는 경피 투여를 위해 제조될 수 있다.
조성물은 편리하게 단위 제형으로 투여될 수 있고 약학 분야에서 잘 알려져 있고, 예를 들어 참조하여 본원에 편입된 문헌 [Remington's Pharmaceutical Sciences, 17th ed., Mack Publishing Company, Easton, Pa.,(1985)]에 기술된 바와 같은 임의의 방법들에 의해 제조될 수 있다. 비경구 투여용 제제는 부형제로서 멸균수 또는 염수, 알킬렌 글리콜 예컨대 프로필렌 글리콜, 폴리알킬렌 글리콜 예컨대 폴리에틸렌 글리콜, 사카라이드, 식물 기원 오일, 수소화 나프탈렌, 혈청 알부민 나노입자(Abraxane™로서 사용됨, American Pharmaceutical Partners, Inc. Schaumburg IL) 등을 함유할 수 있다. 경구 투여를 위해, 제제는 담즙산 염 또는 아실카르니틴의 부가에 의해 강화될 수 있다. 코 투여용 제제는 증발 용매 예컨대 히드로플루오로카본 중 용액 또는 고체 일 수 있고 안정화를 위한 부형제, 예를 들어, 사카라이드, 계면 활성제, 미크론 미만 무수 α-락토스 또는 덱스트란을 함유하거나, 또는 점비액 또는 계량 스프레이 형태로 사용을 위해 수성 또는 유성 용액일 수 있다. 구강 투여를 위해 전형적인 부형제는 당, 칼슘 스테아레이트, 마그네슘 스테아레이트, 전호화분 전분 등을 포함한다.
코 투여용으로 제제화시, 비점막을 통한 흡수는 약 0.1 내지 15 중랑%, 약 0.5 내지 4 중량%, 또는 약 2 중량% 범위의 양으로, 계면 활성제, 예컨대 예를 들어, 글리코콜산, 콜산, 타우로콜산, 에토콜산, 데옥시콜산, 케노데옥시콜산, 데히드로콜산, 글리코데옥시콜산, 시클로덱스트린 등에 의해 더욱 향상될 수 있다. 자극은 감소되고 효능은 더 크게 나타나는 것으로 보고된 흡수 향상제의 추가 부류는 알킬 말토시드 부류, 예컨대 테트라데실말토시드(문헌 [Arnold, J.J., et al.(2004) J Pharm Sci 93: 2205-2213], [Ahsan, F., et al.(2001) Pharm Res 18: 1742-1746] 및 그의 참조문헌들을 참조하고, 이들 모두를 참조하여 본원에 편입시킨다.
흡입에 의한 전달을 위해 제제화되는 경우, 수많은 제제가 장점을 제공한다. 쉽게 분산되는 고체 예컨대 디케토피페라진에 활성 펩티드의 흡착(예를 들어 테크로스피어 입자;(Pfutzner, A. and Forst, T.(2005) Expert Opin Drug Deliv 2: 1097-1106) 또는 유사 구조는 치료제의 신속한 초기 흡수를 일으키는 제제를 제공한다. 활성 펩티드 및 부형제를 함유하는, 동결건조 분말, 특히 유리질 입자는 양호한 생체이용률로 폐에 전달하는데 유용하며, 예를 들어, Exubera®(Pfizer 및 Aventis Pharmaceuticals Inc.에 의한 흡입 인슐린)를 참조한다. 흡입에 의해 펩티드 전달을 위한 추가 시스템이 설명되어 있다(Mandal, T.K., Am. J. Health Syst. Pharm. 62: 1359-64(2005)).
장기간, 예를 들어 1주 내지 1년의 기간 동안 피험체에게 본원에 기술된 공유적으로 개질된 펩티드 및/또는 단백질의 전달은 원하는 방출 기간 동안 충분한 활성 성분을 함유하는 제어 방출 시스템의 단일 투여에 의해 수행될 수 있다. 다양한 제어 방출 시스템, 예컨대 모노리식 또는 리저버-유형 미세캡슐, 데포 임플란트, 중합성 히드로겔, 삼투압 펌프, 소포체, 미셀, 리포솜, 경피 패치, 이온영동 장치 및 대안적인 주사 제형이 이러한 목적에 사용될 수 있다. 제어 방출 부형제는 또한 주 2회 또는 주 1회 투여를 위해 개발되었고, 예를 들어, 보호된 그라프트 공중합체 시스템(Castillo, G.M., et al.(2012) Pharm Res 29: 306-18)이 소수성 또는 소수성으로 개질된 펩티드, 예컨대 본 발명의 것들에 대해 사용될 수 있다. 활성 성분의 전달이 바람직한 부위에 국재화는 일정 질환의 치료에서 유익한 것으로 입증될 수 있는, 일부 제어 방출 장치의 추가적인 특징이다.
제어 방출 제제의 한 형태는 본원에 참조하여 편입되는, Kent, Lewis, Sanders, 및 Tice의 미국 특허 제4,675,189호의 선구적인 업적에 기술된 바와 같이, 서서히 분해되는, 무독성, 비항원성 중합체 예컨대 코폴리(락트/글리콜)산에 분산 또는 캡슐화된 펩티드 또는 이의 염을 함유한다. 화합물, 또는 그들의 염은 또한 콜레스테롤 또는 다른 지질 매트릭스 펠렛, 또는 실라스토머 매트릭스 임플란트에 제제화될 수 있다. 지연 방출, 데포 임플란트 또는 주사용 제제는 당업자에게 자명하다. 예를 들어, 문헌 [Sustained and Controlled Release Drug Delivery Systems, J. R. Robinson ed., Marcel Dekker, Inc., New York, 1978], 및 [R. W. Baker, Controlled Release of Biologically Active Agents, John Wiley & Sons, New York, 1987]을 참조한다.
제어 방출형 제제의 추가 형태는 데포 제제를 얻도록 피하 또는 근육내 주사되는, 생체허용되는 용매인, 생체분해성, 중합체, 예컨대 코폴리(락트/글리콜 산) 또는 락트산 및 PEG의 블록 공중합체의 용액을 포함한다. 그러한 중합성 제제와 본원에 기술된 펩티드의 혼합은 작용 기간이 매우 긴 제제를 얻기에 적합하다.
본원에서 사용시, "치료적 유효량"은 본원의 목적을 위해 "유효량"과 상호교환가능하고, 당 분야에서 알려진 바와 같은 고려 사항에 의해 결정된다. 그 양은 그의 질환을 앓고 있는 치료하려는 피험체에서 바람직한 약물-매개 효과를 얻도록 효과적이어야 한다. 치료적 유효량은 또한 제한 없이, 당업자가 선택한 적절한 척도, 예를 들어, 향상된 생존률, 증상, 또는 다른 허용되는 생체마커 또는 대용 마커의 보다 신속한 회복, 또는 완화, 호전 또는 제거를 포함한다.
그러나, 치료를 필요로 하는 임의의 특정 피험체를 위한 특별한 용량 수준 및 용량 빈도는 다양할 수 있고 적용되는 특정 화합물의 활성, 대사 안정성 및 그 화합물의 작용 기간, 연령, 체중, 일반적인 건강, 성별, 식이, 투여 방식 및 시기, 배출률, 약물 조합, 특정 병태의 중증도, 및 숙주가 겪은 요법을 포함한 다양한 요인들에 의존적임을 이해한다.
투약 방법(들)은 제한 없이, 펩티드 및/또는 단백질 약물의 면역원성을 감소 또는 제거시키고, 비자극성이고, 항박테리아 또는 항진균 활성을 가지며, 약물의 높은 안정성 또는 생체이용률을 가지고, 그 약물의 생체이용률 편차를 감소시키며, 1차 통과 간 제거를 피하고, 임의의 역효과를 감소 또는 제거시킨 조성물을 포함하여 본원에 기술된 조성물의 모든 측면을 포함한다. 본원에서 사용시, 용어 "면역원성"은 면역학적 반응을 유발하는 특정 물질 또는 조성물 또는 작용제의 능력이다. 본원에 기술된 공유적으로 개질된 펩티드 및/또는 단백질의 면역원성은 당분야에 공지된 방법으로 확인된다.
본 명세서에서 언급한 모든 출판물 및 특허 출원은 각각의 독립적인 출판물 또는 특허 출원이 구체적이고 개별적으로 참조로 편입된다고 표시한 바와 동일한 정도로 참조하여 본원에 편입시킨다.
본원에 기술된 공유적으로 개질된 펩티드 및/또는 단백질 및 이의 합성을 위한 시약은 그의 다양한 변형 및 변이가 당업자에게 자명하므로 오직 예시로서 의도하는 하기 실시예에 보다 구체적으로 설명한다.
실시예
실시예 1: 시약-N-α-Fmoc, N-ε-(1-옥틸 β-D-글루쿠로니드-6-일)-L-리신
오븐 건조된 250 mL 엘렌메이어 플라스크에 1-옥틸 β-D-글루쿠론산(Carbosynth Ltd., 3.06 g, 10 mmol), 50 mL 무수 DMF, 및 무수 1-히드록시벤조트리아졸(1.62 g, 12 mmol)을 넣어 두었다. 50 mL의 DMF 중 N, N'-디시클로헥실카르보디이미드(2.48g, 12 mmol)의 차가운 용액(4℃)을 교반하면서 부가하고, 반응이 5분간 진행되도록 하였다. N, N'-디시클로헥실우레아의 대량 백색 침전물을 소결 유리 깔대기 상에서 여과시키고 여과물을 25 mL 무수 DMF 중 N-α-Fmoc-L-리신(3.68g, 10 mmol)의 용액에 부가하였다. 실온까지 승온시키면서 또는 닌히드린 색상이 매우 옅어질때까지 25분간 반응이 진행되도록 하였다. 반응 혼합물을 여과하고 스트리핑하여 건조시키고 MeOH에 용해시켜 MeOH/Et2O로부터 결정화시키고 Et2O로 운점까지 서서히 희석시킨 후, 냉동시켰다. 후속 정제는 EtOAc에서 EtOAc/EtOH/AcOH로의 용매 구배를 사용해 실리카 겔 크로마토그래피에 의해 완수하였다.
유사한 방식이지만, N-α-Boc-L-리신 치환은 N-말단 도입 및 자유 N-말단으로의 절단에 적합한, N-α-Boc,N-ε-(1-옥틸 β-D-글루쿠로니드-6-일)-L-리신을 얻는다. 유사한 방식이지만, N-α-Ac-L-리신 치환은 차단된 N-말단으로 펩티드의 N-말단에서 도입에 적합한, N-α-Ac,N-ε-(1-옥틸 β-D-글루쿠로니드-6-일)-L-리신을 얻는다. 유사한 방식이지만 적절한 양의 N-α-Fmoc-L-오르니틴 치환은 N-α-Fmoc,N-δ-(1-옥틸 β-D-글루쿠로니드-6-일)-L-오르니틴을 얻는다. 유사한 방식이지만, 다른 N-모노-보호된 디아미노산 치환으로 상응하는 시약을 얻는다. 대안적으로, 1-옥틸 β-D-글루쿠론산의 사전 활성화없이 커플링 동안 과도 Me3Si 에스테르 보호기의 사용은 시약 형성에 손쉬운 경로를 제공한다. 과도 Me3Si 에스테르는 Fmoc-Lys-OH와 디클로로메탄(CH2Cl2) 중 등몰량의 N,O-비스(트리메틸실릴)아세타미드의 반응에 의해 생성된다. 유기층은 상기처럼 1-알킬 글루코로니드와의 커플링을 위해 준비된 CH2Cl2 중 용액으로서 바람직한 시약을 함유한다. 여과된 반응 혼합물을 수성 NaHSO4로 세척하여 Me3Si 에스테르를 가수분해하고, MgSO4 상에서 건조시키고 용매를 제거한다.
유사하지만, 퍼아세틸 또는 퍼벤조일 1-옥틸 β-D-글루쿠론산을 사용해, 시약의 Ac, 또는 Bz 보호된 형태(예를 들어, Ac2O로 처리하여 형성된, 2,3,4-트리스아세틸 1-옥틸 β-D-글루쿠론산 등)를 얻는다. 그러한 시약은 수지로부터 산 절단 동안 안정성을 증가시키고 탈보호 동안 불안정성이 검출되는 경우에 사용된다, 문헌 [Kihlberg, J., et al.(1997) Methods Enzymol 289: 221-245] 및 이의 참조문헌을 참고한다. 그러한 생성물의 최종 탈보호는 상기 기술된 바와 같이, MeOH/NH3, MeOH/NaOMe, MeOH/NH2NH2의 사용에 의해, 절단 후 염기-촉매된 에스테르 교환 반응에 의해 수행된다.
실시예 2: 합성 펩티드 유사체
대체로, 펩티드 합성 방법은 성장하는 펩티드 사슬에 보호된 아미노산의 순차적 부가를 포함한다. 정상적으로, 제1 아미노산의 아미노 또는 카복실 기 및 임의의 반응성 측쇄 기는 보호된다. 이러한 보호된 아미노산은 불활성 고상 지지체에 부착되거나, 또는 용액 중에 사용되고, 역시 적합하게 보호된, 서열의 다음 아미노산이 아미드 연결부가 형성될 수 있는 조건 하에서 부가된다. 모든 바람직한 아미노산이 적절한 순서로 연결된 후, 보호기 및 임의의 고상 지지체는 제거되어 미정제 펩티드가 공급된다. 펩티드는 크로마토그래피를 통해 탈염 및 정제된다.
약 50개 이하의 아미노산을 갖는, 생리적으로 활성인 절단된 펩티드의 유사체를 제조하는 바람직한 방법은 고체상 펩티드 합성을 포함한다. 이러한 방법에서, α-아미노(Nα) 작용성 및 임의의 반응성 측쇄는 산-감응성 또는 염기-감응성 기에 의해 보호된다. 보호기는 펩티드 연결부 형성 조건에 대해 안정해야 하는 한편, 현존하는 펩티드 사슬에 영향없이 쉽게 제거가능해야 한다. 적합한 α-아미노 보호기는 제한 없이, t-부틸옥시카르보닐(Boc), 벤질옥시카르보닐(Cbz), o-클로로벤질옥시카르보닐, 비페닐이소프로필옥시카르보닐, t-아밀옥시카르보닐(Amoc), 이소보르닐옥시카르보닐, α,α-디메틸-3,5-디메톡시벤질옥시-카르보닐, o-니트로페닐설페닐, 2-시아노-t-부톡시카르보닐, 9-플루오레닐-메톡시카르보닐(Fmoc) 등, 바람직하게 Boc 또는 보다 바람직하게, Fmoc를 포함한다. 적합한 측쇄 보호기는 제한 없이, 아세틸, 벤질(Bzl), 벤질옥시메틸(Bom), Boc, t-부틸, o-브로모벤질옥시카르보닐, t-부틸, t-부틸디메틸실릴, 2-클로로벤질(Cl-z), 2,6-디클로로벤질, 시클로헥실, 시클로펜틸, 이소프로필, 피발릴, 테트라히드로피란-2-일, 토실(Tos), 2,2,4,6,7-펜타메틸디히드로벤조퓨란-5-설포닐(Pbf), 트리메틸실릴 및 트리틸을 포함한다. 화합물의 합성에 바람직한 Nα-보호기는 Fmoc 기이다. 바람직한 측쇄 보호기는 Glu, Tyr, Thr, Asp 및 Ser의 경우 O-t-부틸 기; Lys 및 Trp 측쇄의 경우 Boc 기; Arg의 경우 Pbf 기; Asn, Gln, 및 His의 경우 Trt 기이다. Lys 잔기의 선택적인 개질을 위해, Fmoc 또는 t-부틸 기반 보호기를 절단하는 시약에 의해 제거되지 않는 보호기에 의한 오르쏘고날 보호가 바람직하다. Lys 측쇄의 개질을 위한 바람직한 예는 제한 없이, 피페리딘이 아닌 히드라진에 의해 제거되는 것들; 예를 들어 1-(4,4-디메틸-2,6-디옥소시클로헥스-1-일리덴)-3-메틸부틸(ivDde) 또는 1-(4,4-디메틸-2,6-디옥소시클로헥스-1-일리덴)에틸(Dde) 및 알릴옥시카르보닐(Alloc)이다.
Fmoc-Lys(ivDde) 또는 Fmoc-Lys(Dde) 보호기 반응 계획이 측쇄 락탐 형성을 원하는 경우에 바람직한데(Houston, M.E., Jr., et al.(1995) J Pept Sci 1: 274-282; Murage, E.N., et al.(2010) J Med Chem), 이러한 경우 Fmoc-Glu(O-알릴) 및 Fmoc-Lys(Alloc)가 도입되고 사용되어 일시적 보호를 제공한 후, 락탐 형성을 위해 탈보호되는 한편 Lys(Dde) 보호기는 이후의 제거 및 작용화된 계면 활성제와의 반응을 위해 잔존하기 때문이다. 산성 잔기와 염기성 잔기(예를 들어, Glu 및 Lys) 사이의 측쇄 락탐은 당분야에 잘알려진 표준 프로토콜을 사용하여, N,N'-디이소프로필카르보디이미드(DIC)/1-히드록시벤조트리아졸(HOBt) 또는 2-(1H-벤조트리아졸-1-일)-1,1,3,3-테트라메틸아미늄 헥사플루오로포스페이트(HBTU)/N,N-디-이소프로필에틸아민(DIEA)에 의한 카복실 측쇄 작용성의 활성화에 의해 알릴-기반 보호성의 제거 후에 수행된다.
고체상 합성에서, C-말단 아미노산이 먼저 적합한 수지 지지체에 부착된다. 적합한 수지 지지체는 단계식 축합 및 탈보호 반응의 반응 조건 및 시약에 불활성이고, 사용된 매질에 불용성인 재료들이다. 상업적으로 입수할 수 있는 수지의 예에는 반응성 기로 개질된 스티렌/디비닐벤젠 수지, 예를 들어 클로로메틸화된 코-폴리-(스티렌-디비닐벤젠), 히드록시메틸화된 코-폴리-(스티렌-디비닐벤젠) 등이 포함된다. 벤질화, 히드록시메틸화 페닐아세타미도메틸(PAM) 수지 및 히드록시메틸페녹시아세틸아미도메틸(HMPA)은 펩티드 C-말단 산의 제조에 바람직하다. 화합물의 C-말단이 아미드인 경우, 바람직한 수지는 p-메틸벤즈히드릴아미노-코-폴리(스티렌-디비닐-벤젠) 수지 및 2,4-디메톡시벤즈히드릴아미노-기반 수지("링크 아미드") 등이다. 거대 펩티드의 합성에 특히 바람직한 지지체는 다른 중합성 매트릭스 상에 그라프트된 PEG 서열을 함유하는 상업적으로 입수할 수 있는 수지, 예컨대 링크 아미드-PEG 및 PAL-PEG-PS 수지(Applied Biosystems) 또는 Fmoc 프로토콜을 사용한 펩티드 아미드 합성을 위해 디자인된 유사 수지이다. 따라서, 일정 경우에서, PEG 사슬과의 아미드 연결을 갖는 것이 바람직하다. N-Fmoc-아미노-PEG-카복실산을 상기 아미드 형성 수지(예를 들어, 링크 아미드 수지 등)에 연결시키는 것이 편리한 것이 그러한 경우들이다. 사슬의 제1 아미노산은 PEG 사슬의 아미노 작용성과 N-Fmoc-아미노산으로서 커플링될 수 있다. 최종 탈보호는 원하는 펩티드-NH-PEG-CO-NH2 생성물을 산출시킨다.
PAM 또는 HMPA 수지와의 부착은 Nα 보호된 아미노산, 예를 들어 Boc-아미노산을, 에탄올, 아세토니트릴, N,N-디메틸포름아미드(DMF) 중 그의 암모늄, 세슘, 트리에틸암모늄, 1,5-디아자비시클로-[5.4.0]운덱-5-엔, 테트라메틸암모늄, 또는 유사한 염으로서, 바람직하게 DMF 중 세슘 염으로서, 수지와 고온, 예를 들어, 약 40℃ 내지 60℃, 바람직하게 약 50℃에서, 약 12 내지 72시간, 바람직하게 약 48시간 동안 반응시켜 수행될 수 있다. 이는 궁극적으로 아미노분해 후 아미드 또는 산절단 후 펩티드 산 생성물을 산출한다.
Nα-Boc-아미노산은 약 2 내지 약 24시간, 바람직하게 약 2시간 동안, 약 10℃ 내지 50℃, 바람직하게 25℃의 온도에서, 용매 예컨대 CH2Cl2 또는 DMF, 바람직하게 CH2Cl2 중에서, (DIC)/HOBt 매개 커플링에 의해 벤즈히드릴아민 수지에 부착될 수 있다.
Boc-기반 프로토콜의 경우, 보호된 아미노산의 성공적인 커플링은, 전형적으로 자동화 펩티드 합성기에서, 당분야에 잘알려진 방법에 의해 수행될 수 있다. 트리에틸아민, DIEA, N-메틸몰폴린(NMM), 콜리딘, 또는 유사한 염기로 중화 후, 각각의 보호된 아미노산은 대략 약 1.5 내지 2.5배 몰 과량으로 도입되고 커플링은 불활성, 비수성, 극성 용매 예컨대 CH2Cl2, DMF, N-메틸피롤리돈(NMP), N,N-디메틸아세타미드(DMA), 또는 이의 혼합물에서, 바람직하게 디클로로메탄에서 대기 온도에서 수행된다. Fmoc-기반 프로토콜의 경우, 탈보호에 산이 사용되지 않지만, 염기, 바람직하게 DIEA 또는 NMM가 일반적으로 커플링 혼합물에 도입된다. 커플링은 전형적으로, DMF, NMP, DMA 또는 혼합 용매, 바람직하게 DMF에서 수행된다. 대표적인 커플링제는 HOBt, O-아실 우레아, 벤조트리아졸-1-일-옥시트리스(피롤리디노)포스포늄 헥사플루오로포스페이트(PyBop), N-히드록시숙신이미드, 다른 N-히드록시이미드, 또는 옥심 존재 하에서, 또는 단독으로의, N,N'-디시클로헥실카르보디이미드(DCC), N,N'-디이소프로필-카르보디이미드(DIC) 또는 다른 카르보디이미드이다. 대안적으로, 보호된 아미노산 활성 에스테르(예를 들어, p-니트로페닐, 펜타플루오로페닐 등) 또는 대칭 무수물이 사용될 수 있다. 바람직한 커플링제는 아미늄/우로늄(공급자가 사용하는 대안적인 명명법) 부류, 예컨대 HBTU, O-(7-아자벤조트리아졸-1-일)-1,1,3,3-테트라메틸우로늄 헥사플루오로포스페이트(HATU), 2-(6-클로로-1H-벤조트리아졸-1-일)-1,1,3,3-테트라메틸아미늄 헥사플루오로포스페이트(HCTU) 등이다.
Fmoc-PAL-PEG-PS 수지에 부착시키는 바람직한 방법은 DMF 중 20% 피페리딘으로 수지 링커의 탈보호 후, 5분간 75°최대 커플링 사이클로 마이크로웨이브-보조 펩티드 합성기에서, DMF 중 HBTU: 디-이소프로필에틸아민(DIEA)(1:2)을 사용하여, N-α-Fmoc 보호된 아미노산, 약 5배 몰 과량의 N-α-Fmoc-아미노산의 반응에 의해 수행될 수 있다.
본 명세서의 일정 유사체는 C-말단에서 분리된 PEG 링커(dPEG)를 함유한다. 이러한 링커는 아미노 말단 및 카복실 말단을 갖는 폴리에틸렌의 장쇄이다. 따라서, 그들은 본질적으로 비천연 아미노산이고 합성을 위해 다른 아미노산에 유사하게 처리된다. 예를 들어, Fmoc-아미도옥시-dPEG4-산은 Quanta Biodesign(#10213)에서 상업적으로 입수할 수 있고 상기 기술된 N-Fmoc 또는 N-Boc 아미노산에 대해 사용된 것과 유사한 방식으로 합성의 제1 단계에서 링크 또는 HMPA 수지에 부착된다. 표준 강산 조건에 의한 탈보호는 상응하는 짧은 dPEG C-말단 개질된 펩티드에 상응하는 산 또는 아미드 C-말단을 제공한다.
마이크로웨이브-보조 펩티드 합성기에서의 이러한 Fmoc-기반 프로토콜의 경우, N-α-Fmoc 아미노산 보호기는 75℃로 설정된 최대 온도에서 30초 및 이어서 3분간의 이중 탈보호 프로토콜로, 0.1 M 1-히드록시벤조트리아졸(HOBt)을 함유하는 DMF 중 20% 피페리딘으로 제거된다. HOBt가 탈보호 용액에 부가되어 아스파티미드 형성을 환원시킨다. 이후 다음 아미노산의 커플링은 5분간, 75°최대 이중-커플링 사이클로 HBTU:DIEA(1:2)를 사용해 5배 몰 과량을 적용한다.
고체상 합성의 종료시, 완전하게 보호된 펩티드를 수지로부터 제거한다. 수지 지지체와의 연결이 벤질 에스테르 유형인 경우, 절단은 약 -10℃ 내지 50℃, 바람직하게 약 25℃의 온도에서, 약 12 내지 24시간, 바람직하게 약 18시간 동안, 알킬아미드 C-말단을 갖는 펩티드의 경우 알킬아민 또는 플루오로알킬아민에 의한 아미노분해, 또는 비치환된 아미드 C-말단을 갖는 펩티드의 경우 예를 들어, 암모니아/메탄올 또는 암모니아/에탄올에 의한 가암모니아분해에 의해 실시될 수 있다. 히드록시 C-말단을 갖는 펩티드는 HF 또는 다른 강산 보호 계획 또는 비누화에 의해 절단될 수 있다. 대안적으로, 펩티드는 예를 들어, 메탄올과 에스테르교환 반응에 이어서, 아미노분해 또는 비누화에 의해 수지로부터 제거될 수 있다. 보호된 펩티드는 실리카 겔 또는 역상 HPLC에 의해 정제될 수 있다.
측쇄 보호기는 아미노분해 생성물을, 예를 들어, 아니솔 또는 다른 카보늄 이온 스캐빈저 존재 하에 무수 액상 불화수소로 처리하여, 불화수소/피리딘 착체로 처리, 트리스(트리플루오로아세틸)붕소 및 트리플루오로아세트산으로 처리, 수소 및 탄소 상 팔라듐 또는 폴리비닐피롤리돈을 사용한 환원에 의해, 또는 액상 암모니아 중 나트륨을 사용한 환원에 의해, 바람직하게는 약 -10℃ 내지 +10℃, 바람직하게 약 0℃의 온도에서 약 15분 내지 2시간, 바람직하게 약 1.5시간 동안, 액상 불화수소 및 아니솔로 처리하여 펩티드로부터 제거될 수 있다.
벤즈히드릴아민 유형 수지 상의 펩티드 경우, 수지 절단 및 탈보호 단계는 상기 기술된 바와 같이 액상 불화수소 및 아니솔을 사용하거나 또는 바람직하게 순한 절단 칵테일의 사용을 통해 단일 단계로 조합할 수 있다. 예를 들어, PAL-PEG-PS 수지의 경우, 바람직한 방법은 각 회차에 38℃에서 18분간 당분야에 알려진 약한 절단 칵테일 중 하나, 예컨대 TFA/물/트리-이소-프로필실란/3,6-디옥사-1,8-옥탄디티올(DODT)(92.5/2.5/2.5/2.5)을 사용하여 마이크로웨이브-보조 펩티드 합성기에서 이중 탈보호 프로토콜의 사용을 통한 것이다. 알킬 글리코시드 함유 물질의 절단은 9/1 내지 19/1 범위의 TFA/물 비율로 프로토콜을 사용해 알킬 글리코시드 연결의 잔존을 보여주었다. 전형적인 칵테일은 94% TFA: 2% EDT; 2% H2O; 2% TIS였다. 전형적으로 완전하게 탈보호된 생성물은 침전되고 냉(-70℃ 내지 4℃) Et2O로 세척하고, 탈이온수에 용해시켜 동결건조시킨다.
펩티드 용액은 탈염(예를 들어, BioRad AG-3® 음이온 교환 수지 사용)되고 펩티드는 임의의 또는 모든 하기 유형을 적용하는 일련의 크로마토그래피 단계에 의해 정제된다; 미유도체화된 코-폴리(스티렌-디비닐벤젠), 예를 들어 Amberlite® XAD 상의 소수성 흡착 크로마토그래피; 실리카 겔 흡착 크로마토그래피; 카복시메틸셀룰로스 상의 이온 교환 크로마토그래피; 예를 들어, Sephadex® G-25 상의 분배 크로마토그래피; 역류 분배법; 초임계 유체 크로마토그래피; 또는 HPLC, 특히 옥틸- 또는 옥타데실실릴실리카(ODS) 결합층 컬럼 충전재 상의 역상 HPLC.
또한 본원은 본원에 기술된 공유적으로 개질된 펩티드 및/또는 단백질 및 이의 약학적으로 허용되는 염을 제조하는 방법을 제공하고, 이 방법은 적합한 수지 지지체 상에 보호된 아미노산을 순차적으로 축합시키는 단계, 보호기 및 수지 지지체를 제거하는 단계, 및 생성물을 정제하여, 본원에 기술된 공유적으로 개질된 펩티드 및/또는 단백질의 유사체 및 생리적으로 활성인 절단형 상동체의 유사체를 제공하는 단계를 포함한다. 일부 실시형태에서, 본원에 기술된 공유적으로 개질된 펩티드 및/또는 단백질은 상기 정의된 바와 같은 알킬 글리코시드 개질을 도입시킨다.
다른 측면은 본원에 개시된 공유적으로 개질된 펩티드 및/또는 단백질 및 이의 약학적으로 허용되는 염을 제조하는 방법에 관한 것이고, 이 방법은 마이크로웨이브-보조 고체상 합성-기반 방법 또는 표준 펩티드 합성 프로토콜을 사용하여 적합한 수지 지지체 상에 보호된 아미노산을 순차적으로 축합시키고, 보호기 및 수지 지지체를 제거하고, 생성물을 정제하여, 상기 정의된 바와 같은, 생리적으로 활성인 펩티드의 유사체를 제공하는 것을 포함한다.
실시예 3. 우론산에 대한 일반 산화 방법
20 mL의 아세토니트릴 및 20 mL의 DI수 중 1-도데실 β-D-글루코피라노시드(Carbosynth)[2.0g, 5.74 mmol]의 용액에 (디아세톡시요오도)벤젠(Fluka)[4.4 g, 13.7 mmol] 및 TEMPO(SigmaAldrich)[0.180g, 1.15 mmol]를 부가하였다. 최종 혼합물을 실온에서 20시간 동안 교반하였다. 반응 후 질량 분광법(예를 들어 LCQ ESI)을 후속하고, 완료시, 반응 혼합물을 물로 희석하고 동결건조시켜서 백색 분발로서, 1.52 g(미정제 수율 73.1%)의 미정제 생성물, 1-도데실 β-D-글루쿠론산을 얻고, 추가 정제없이 직접 고체상 합성에 사용하였다. 명세서에서 기술한 바와 같이, 이 생성물은 산화제로서 NaOCl을 사용하는 다른 방법에 의해 이전에 제조되었고, 또한 보다 긴 알킬기에 대해 사용되었다. 보다 긴 알킬기의 경우, 1,4-디옥산이 아세토니트릴 대신 사용되었고 온도는 30℃만큼 높게 상승시켰다. 유사한 방식으로 본원에 기술된 생성물 및 시약을 만드는데 사용되는 바람직한 알킬 사카라이드 우론산을 제조하였다.
유사한 방식이지만, 예를 들어, 상응하는 1-옥틸, 1-데실, 1-운데실, 1-테트라데실, 1-헥사데실, 및 1-옥타데실 글리코시드(Anatrace( Maumee, OH)에서 구매)를 사용하여 본원에 기술된 생성물 및 시약을 만드는데 사용되는 바람직한 1-알킬 사카라이드 우론산을 제조하였다. 유사한 방식이지만, 예를 들어, 상응하는 1-옥틸, 1-데실, 1-운데실, 1-테트라데실, 1-헥사데실, 및 1-옥타데실 β-D-멜리비오시드 또는 β-D-말토시드(Anatrace(Maumee, OH)에서 구매)를 사용하여 본원에 기술된 생성물 및 시약을 만드는데 사용되는 바람직한 1-알킬 디사카라이드 우론산을 제조하였다.
실시예 4: C-말단 아미드 유사체(EU-A387)의 제조 .
Fmoc-His-Aib-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Bip-Ser-Lys-Tyr-Leu-Glu-Ser-Lys(Alloc)-링크 아미드 수지의 샘플은 실시예 1에 기술된 바와 같이 N-알파-Fmoc 보호된 아미노산의 순차적 부가에 의해 제조되고 실온의 암실에서 밤새 DMF/ CH2Cl2(1:1) 중 Pd(PPh3)4(0.5 eq) 및 DMBA(20 eq)와의 항온반응에 의해 Lys-N-엡실론 위치에서 탈보호된다. DMF/ CH2Cl2로 세척 후, Lys 측쇄는 DIC/HOBt의 사용을 통해 DMF/ CH2Cl2 중 1'-도데실 β-D-글루쿠론산으로 아실화되었다. 커플링의 완료는 닌히드린으로 확인하였고 생성물은 광범위하게 CH2Cl2로 세척하였다.
생성물 수지는 최종 탈보호하고 실온에서 240분간 절단 칵테일(94% TFA: 2% EDT; 2% H2O; 2% TIS)을 처리하여 수지로부터 절단된다. 혼합물을 Et2O로 처리하여, 생성물을 침전시키고 광범위하게 Et2O로 세척하고 진공 건조한 후 미정제 표제 펩티드 생성물을 얻었다.
정제는 역상(C18) HPLC에 의해 2 뱃치로 수행하였다. 미정제 펩티드를 4.1x25 cm hplc 컬럼 상에 15 mL/분의 유속(15% 유기 개질제; 아세트산 완충제)으로 적재하고 50℃에서 60분간 15-45% 완충액 B의 구배로 용리하였다. 생성물 분획을 동결건조하여 분석 hplc(18.6분; 0.1% TFA 중 30-60% CH3CN)/질량 분광계(M+1 피크 = 2382.14)에 의해 순도가 98.03%인 표제 생성물 펩티드를 얻었다. 유사한 방식으로 본 발명의 다른 유사체를 제조하였고, 그의 특징규명은 이하에 예시한다.
표제 화합물의 상응하는 1-메틸 및 1-옥틸 유사체는 유사한 방식이지만, 시약 1'-메틸 β-D-글루쿠론산 및 1'-옥틸 β-D-글루쿠론산(Carbosynth)을 사용해 제조하였다. 상응하는 1-데실, 1-도데실, 1-테트라데실, 1-헥사데실, 1-옥타데실 및 1-에이코실 및 고급 유사체는 상기 기술된 바와 같이, 상응하는 모노사카라이드 및 디사카라이드 우론산을 사용해 제조하였다. 대안적으로, 1-알킬 글루쿠로닐, 또는 다른 우론 아실화 유사체는 탈보호 또는 부분 탈보호 펩티드의 초기 정제 후 바람직한 우론산 시약에 의한 아실화에 의해 제조하였다.
실시예 5: 펩티드 C-말단 산 유사체의 제조
Boc-His(Trt)-Aib-Gln(Trt)-Gly-Thr(tBu)-Phe-Thr(tBu)-Ser(tBu)-Asp(OtBu)-Tyr(tBu)-Ser(tBu)-Lys(Boc)-Tyr(tBu)-Leu-Asp(OtBu)-Glu(O-알릴)-Gln(Trt)-Ala-Ala-Lys(Alloc)-Glu(O-tBu)-Phe-Ile-Lys(Dde)-Trp(Boc)-Leu-Leu-Gln(Trt)-Thr(tBu)-HMPA 수지(Fmoc-Thr(tBu)-HMPA) 수지에서 출발, 0.45 mmol/g 치환) 샘플은 실시예 1에 기술된 바와 같이 N-알파-Fmoc 보호된 아미노산의 순차적 부가에 의해 제조하였다. Glu 및 Lys 상의 알릴 기반 측쇄는 실온의 암실에서 밤새 DMF/ CH2Cl2(1:1) 중 Pd(PPh3)4(0.5 eq) 및 DMBA(20 eq)와의 항온반응에 의해 탈보호시켰다. 수지를 연노란색 수지가 얻어질 때까지 DMF 중 0.5% DIEA(2회), DMF 중 0.5% 나트륨 디에틸디티오카바메이트(2회) 및 DMF/ CH2Cl2로 세척하였다. 측쇄 락탐 결합은 Glu 및 Lys을 DMF 중 DIC/HOBT(5 당량)와 커플링시켜 형성시켰다. 반응은 닌히드린으로 완료를 검토하였고 필요하면 재커플링시켰다. DMF/CH2Cl2로 세척 후, Lys 측쇄는 각 경우에서 15분간 2회 DMF(10 당량) 중 5% 히드라진 수화물과 항온반응시켜 탈보호시켰다. DMF/ CH2Cl2로 세척 후, 탈보호된 Lys 잔기의 측쇄 아미노 기는 DIC/HOBt의 사용을 통해 DMF/ CH2Cl2 중 1'-테트라데실 β-D-멜리비오우론산과 반응시켰다. 커플링 완료는 닌히드린으로 확인하였고 생성물을 광범위하게 CH2Cl2로 세척하였다. 닌히드린에 의해 완료되지 않은 임의의 커플링은 다시 실시하였다. 대체로, 10-12 g의 펩티드 생성물 수지가 2 mmole 합성으로 얻어졌다.
생성물 수지는 최종 탈보호하고 실온에서 240분간 절단 칵테일(94% TFA: 2% EDT; 2% H2O; 2% TIS)로 처리하여 수지로부터 절단하였다. 혼합물을 Et2O로 처리하여, 생성물을 침전시키고 광범위하게 Et2O로 세척하였고 진공 건조 후 미정제 표제 펩티드 생성물을 얻었다. 대체로 5 내지 8g 미정제 생성물 펩티드가 얻어졌다.
정제는 역상(C18) HPLC에 의해 2 뱃치로 수행하였다. 미정제 펩티드(1-1.5g)를4.1x25 cm HPLC 컬럼 상에 15 mL/분의 유속(15% 유기 개질제; 0.1% TFA 완충액)으로 적재하고 실온에서 70분간 35-55% 완충액 B의 구배로 용리하였다. >70%인 분획을 위해 덜 순수한 분획의 재정제를 수행하였다. 생성물 분획을 동결건조하여 분석 HPLC(10.3분; 0.1% TFA 중 45-75% CH3CN)/질량 분광법(1317.67, +3 충전; 1976.13, +2 충전; 분자량 3950.44)에 의해 순도가 98.7%인 EU-A1077을 산출하였다. 유사한 방식으로 본 발명의 다른 유사체를 제조하였고, 그의 특징규명은 하기에 예시한다.
표제 화합물의 상응하는 1-메틸 및 1-옥틸 유사체는 유사한 방식이지만, 시약 1'-메틸 β-D-글루쿠론산 및 1'-옥틸 β-D-글루쿠론산(Carbosynth)을 사용해 제조하였다. 유사한 방식이지만, 상응하는 1-옥틸, 1-데실, 1-운데실, 1-테트라데실, 1-헥사데실, 및 1-옥타데실 β-D-글루쿠론산(상기 기술된 대로 제조)을 사용해 본 발명의 생성물을 제조하였다. 유사한 방식이지만, 상응하는 1-옥틸, 1-데실, 1-운데실, 1-테트라데실, 1-헥사데실, 및 1-옥타데실 β-D-멜리비오우론 또는 β-D-말토우론(상기 기술된 대로 제조)을 사용해 본원의 생성물 및 시약을 제조하였다. 대안적으로, 1-알킬 글루쿠로닐, 또는 다른 우론 아실화 유사체는 탈보호 또는 부분 탈보호된 펩티드의 초기 정제 후 바람직한 우론산 시약에 의한 아실화를 통해 제조될 수 있다. 대안적으로, 중간체에 결합된 HMPA 수지의 가암모니아분해가 상응하는 아미드 C-말단을 산출하게 된다.
분석 및 특징 규명은 하기 표에 제공된 용리 구배를 사용하여 양성 이온 방식으로 HPLC/질량 분광법을 통해 실시하였다.
Figure pct00095
Figure pct00096
0.1% TFA 중 HPLC 구배
[a.] 30분간 35 내지 65% CH3CN.
[b.] 20분간 30 내지 60% CH3CN.
[c.] 20분간 35 내지 65% CH3CN.
[d.] 20분간 25 내지 55% CH3CN.
[e.] 20분간 40 내지 70% CH3CN.
[f.] 20분간 45 내지 75% CH3CN.
Phenomenex Luna C18 5미크론 250x4.6 mm 상에서 HPLC.
상기에 기술된 바와 같이 합성 및 분석된 추가 화합물은 다음과 같다:
Figure pct00097
Figure pct00098
Figure pct00099
0.1% TFA 중 HPLC 구배
[a] 30분간 35 내지 65% CH3CN.
[b] 20분간 30 내지 60% CH3CN.
[c] 20분간 35 내지 65% CH3CN.
[d] 20분간 25 내지 55% CH3CN.
[e] 20분간 40 내지 70% CH3CN.
[f] 20분간 45 내지 75% CH3CN.
[g] 20분간 50 내지 80% CH3CN.
[h] 20분간 10 내지 40% CH3CN.
[i] 20분간 30 내지 90% CH3CN.
[j] 20분간 10 내지 90% CH3CN.
[k] 20분간 30 내지 95% CH3CN.
[l] 30분간 30 내지 60% CH3CN.
[m] 20분간 20 내지 100% CH3CN.
[n] 20분간 20 내지 80% CH3CN.
[o] 20분간 30 내지 50% CH3CN.
HPLC는 Phenomenex Luna C18 5미크론 250x4.6 mm 분석 컬럼 상에서 수행하였다.
실시예 6: 화합물의 세포 검정 .
화합물을 대략 1 mg의 양으로 정확하게 칭량하고 표준 세포 검정법(Cerep SA)으로 검정하였다. 효현제 또는 길항제 방식으로 시험 화합물을 처리한 세포에서 생성된 cAMP의 양이 판독치이다. 사용된 검정은 글루카곤(인간, CHO 세포로 클로닝됨) 및 GLP-1(쥣과동물 세포주) 세포 검정에서 cAMP 수준의 자극이다. 이러한 검정법은 문헌 [Chicchi, G.G., et al.(1997) J Biol Chem 272: 7765-7769] 및 [Runge, S., et al.(2003) Br J Pharmacol 138: 787-794]에 기술되어 있다.
화합물 EU-A391의 경우 GLCR 세포 반응이 변화하지 않았고 GLP1R 세포 반응은 가파르게 상승하였으며 EC50은 420 nM이었다.
Figure pct00100
Figure pct00101
n.c.는 EC50을 계산할 수 없음을 의미한다.
§는 과효현제를 의미한다.
일련의 추가 세포 검정법은 cAMP 자극 또는 어레스틴 활성화의 판독치를 사용하는 표준 세포 검정법(DiscoveRx, LeadHunter assays)을 사용해 수행하였다. 화합물을 대략 1 mg의 양으로 정확하게 칭량하고 희석 및 검정을 위해 DiscoveRx에 운반하였다. 사용된 검정법은 세포 검정법에서 글루카곤(인간, CHO 세포로 클로닝됨) 및 GLP-1(인간, CHO 세포로 클로닝됨) 수용체에 대한 것이었다.
Figure pct00102
Figure pct00103
Figure pct00104
Figure pct00105
실시예 7: 화합물의 생체 내 검정 - db/db 마우스
이 실험을 위한 60마리 암컷 db/db B6BKS(D) Leprdb/J(품종 000697) 마우스는 도착시 대략 8 내지 9주령이었다(Jackson Laboratory, Bar Harbor, Maine). 마우스는 체중에 따라 임의 추출하고 각각 8마리의 2개 치료군에게 100 또는 300 nmoles/kg의 용량 수준으로, 시험 물품, EU-A994, EU-A995, 또는 EU-A1026을 투여하였다. 8마리 암컷 마우스의 한 군은 비히클 대조군으로서 제공하고, 염수 중, 0.2% BSA, pH 7.4의 비히클을 투약받았다. 추가의 8마리 암컷 마우스군은 50 nmoles/kg의 용량 수준으로, 양성 대조군 물품, 리라글루티드를 투약받았다. 시험 물품, 비히클, 및 양성 대조군 물품은 6 mL/kg의 용량 부피로 피하 주사를 통해 실험 동안 1일에, 대략 0, 7, 및 24시에 투여되었다.
수령시, 임의 추출 전, 그리고 1일 내지 5일간 날마다 임상 관찰을 수행하였다. 체중을 측정하여, 수령시, 임의 추출전, 및 1일 내지 5일간 날마다 기록하였다. 사료 소비를 측정하고 1일 내지 5일간 날마다 기록하였다. 글루코스 분석용 혈액 샘플은 시험전(-3일) 및 1일 제1 용량 후 0, 1, 2, 4, 8, 10, 24, 48, 72, 및 96시간에 채취하였다. 실험 종료시, 모든 동물을 안락사시키고 추가 평가없이 사체를 폐기하였다.
유의한 체중 변화가 비히클과 대비해 2일 및 3일에 리라글루티드 및 고용량 EU-A994 및 고용량 EU-A1026, 및 3일 및 3일에 저용량 EU-A1026에서 나타났다. 사료 소비 분석에서, 리라글루티드-치료된 동물은 1일 및 2일에 비히클과는 유의하게 달랐고, 1일의 고용량 EU-A994, 1일 및 2일의 저용량 EU-A995, 1일의 고용량 EU-A994, 및 2일의 저용량 및 고용량 EU-A1026은 리라글루티드와 유의하게 상이하였다. 10시간째 리라글루티드, 및 10시간 및 24시간째 고용량 EU-A994에 대한 글루코스 수준은 비히클과 유의하게 상이하였다. 10시간째 저용량 EU-A995 및 EU-A1026은 리라글루티드와 유의하게 상이하였다(도 5). 유사한 방식으로, 연속물의 다른 유사체에 대해서 혈중 글루코스, 체중 및 사료 소비에 대한 효과를 시험하였다.
Figure pct00106
실시예 8: 화합물의 생체내 검정 - DIO 마우스
오십(50)마리의 식이 유도 비만(DIO) C57BL/6J 숫컷 마우스를 6주령에 JAX labs으로부터 수령하였다. 마우스는 식별을 위해 귀새김하였고 케이지 당 5마리 밀도로 HEPA 여과된 공기로 자발적 환기되는 폴리카보네이트 케이지에 개별적으로 수용하였다. 동물실은 12시간 명/암 주기를 통제하면서, 인공 형광 조명으로 전체적으로 밝혀주었다. 동물실의 정상 온도 및 상대 습도 범위는 각각 22 ± 4℃ 및 50 ± 15%였다. 2.8 내지 3.1의 pH로 산성화시킨 여과된 수돗물, 및 고지방 식이(Research Diets D12492; 60 kcal %)를 임의 제공하였다.
2주간 환경 순응 후, 50마리를 하기와 같은 군(n=10)으로 임의추출하였다. 1군. 비히클 처리; 2군. 저용량 EU-A994; 3군. 고용량 EU-A594; 4군. 저용량 EU-A1024; 5군. 고용량 EU-A1024. 마1일(0, 7시간), 3일, 6일, 9일, 12일, 15일, 18일, 21일, 24일에 SC를 통해 마우스에 투약하였다. 체중 및 케이지쪽 관찰을 날마다 기록하였다. 사료 및 물 섭취량을 주마다 기록하였다. 1일(투약전) 및 26일에 총 체지방 및 제지방 조성을 결정하기 위해 마우스에 대해 NMR 측정을 실시하였다. 26일에, 경구 글루코스 부하 검사를 위해 밤새 금식하였다. 다음 날, 꼬리 절개를 통해 제1 혈액 샘플을 채취하였다(t=0). 다음으로, 마우스에게 1.0 g/kg의 글루코스 볼러스를 투여하였다. 글루코스 이후 0, 15, 30, 60, 90 및 120분에 꼬리 절개를 통해 혈액 샘플을 얻고 혈장 글루코스를 혈당측정기를 사용해 결정하였다.
희생 및 조직 채취: 28일에 마우스를 희생시켰다. 최종 혈액을 혈액/혈장으로 처리하고 분취액을 글루코스, 인슐린 및 지질 프로파일의 분석을 위해 전송하였다. 신체 조성은 NMR로 결정하였다. 예시적인 화합물 EU-A1024는 OGTT에서 감소된 글루코스 변동폭, 감소된 기본 인슐린 분비를 보였고, 강력한 글루코스-의존적 인슐린 분비, 감소된 체중 증량(도 10)을 보이며, 지방량은 감소되었지만 제지방량에는 최소 효과를 보였다(도 11).
실시예 9: 혈장 프로테아제 안정성
생체분석 방법 개발 요약 I. 사용된 장비, API-4000 질량 분광계, ESI 양성, MRM 스캔; ACE C8 컬럼(2.1x50 mm, 5 ㎛) 장착된 Shimadzu HPLC/CTC 오토샘플러, 이동상 A: 0.1% 포름산, 수중 5 mM NH4OAc, 이동상 B: CH3CN 중 0.1% 포름산, 10 ㎕의 샘플을 주입, II. 표준물 및 QC S샘플 준비: i. 1 mg/mL 스톡 용액을 DMSO/CH3CN(1/1)에 준비한다, ii. 스톡 용액으로 50%CH3CN 중 표준 작동 용액을 만든다. 작동 용액의 농도는 20, 50, 100, 200, 500, 1000, 2000, 5000, 10000 및 20000 ng/mL이었다, iii. 10 ㎕의 작동 용액을 90 ㎕ 블랭크 혈장에 섞고 그들을 와류시킨다, iv. 300 ㎕의 내부 표준물 용액(베라파밀, 100%CH3CN 중 20 ng/mL)을 부가하고, 와류, 및 원심분리한다, v. HPLC 컬럼 상에 적재를 위해 상등액을 HPLC 주입판으로 운반한다, vi. 표준 샘플은 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 500, 1000 및 2000 ng/mL이었다. QC 샘플은 5(LQC), 50(MQC), 및 500(HQC) ng/mL이었다. 혈장 안정성 실험을 위해, EU-A993, EU-A1023 및 인간 GLP-1(7-36, Bachem)의 샘플을 인간 혈장(대략 6-20 ng/mL 또는 정량 한계 이상의 유사 농도)에 제조하고 30℃에서 항온반응 동안 t=0, 0.5, 1, 2, 4, 8시간의 시점에 샘플채취하였다. 단백질을 침전시키기 위해 상기 기술된 바와 같이 샘플을 표준 샘플 용액(100% CH3CN)으로 처리하고 상등액을 주입판에 적재하여 질량 분광법에 의한 정량을 위한 HPLC 컬럼 상에 적재시켰다. 시간에 따른 화합물 신호(양) 그래프는 GlP-1(7-36)의 급속한 감소를 보여주었고 본 발명의 화합물에 대해 인간 혈장 중 온전한 화합물의 양은 8시간 동안 본질적으로 변화하지 않았다(도 8 참조).
실시예 10: 화합물의 용도
본원에 기술된 공유적으로 개질된 펩티드 및/또는 단백질은 비만과 관련된 다양한 질환, 대사 증후군, 심혈관 질환 및 당뇨병의 예방 및 치료를 위해 유용하다. 적합하게 표지된 계면 활성제 개질된 펩티드는 진단 프로브로서 사용될 수 있다.
대표적인 전달 계획은 경구, 비경구(피하, 근육내 및 정맥내 주사 포함), 직장, 구강(설하 포함), 경피, 흡입, 안구 및 비내를 포함한다. 펩티드의 전달을 위한 매력적이고 광범위하게 사용되는 방법은 제어 방출 주사 제제의 피하 주사를 수반한다. 본원에 기술된 공유적으로 개질된 펩티드 및/또는 단백질의 적용을 위한 다른 투여 경로는 피하, 비내 및 흡입 투여가 있다.
실시예 11. 인슐린 저항성의 치료를 위한 약학적 용법 .
인슐린 또는 대사 증후군의 증거가 있는 인간 환자를, 0.5 내지 10 mg/mL의 약학제를 함유하고 표준 부형제 예컨대 벤질 알콜을 함유하는 생리 염수 중 약학제의 용액의 당분야에서 사용되는 표준 분무기로부터 비내 투여(200 ㎕)를 통해서 EU-A596을 사용해 치료하였다. 이러한 치료는 증상, 예컨대 비만, 높은 혈중 글루코스 등의 완화를 위해 필요한 만큼 반복된다. 유사한 방식으로, 예컨대 히드로플루오로알칸을 함유하는 증발 용매 중, EU-A596, 및 선택된 부형제의 용매를 인슐린 저항성을 감소시키기 위해 필요한 만큼 정량 흡입기(MDI)에 의해 비내 투여한다. 치료 효과는 혈중 글루코스 수준의 측정, 체질량 지수, 및/또는 체중 및/또는 허리 대 엉덩이 비율 측정을 포함한 표준 검사법을 사용해 결정한다.
유사한 방식으로, 경구강, 질내, 흡입, 피하, 정맥내, 안내, 또는 경구 경로에 의한 조정량의 투여가 시험되어 체내 세포에 대한 GLP1R 및/또는 GLCR의 자극 수준을 결정하고 치료 효과를 결정한다.
서열
본 명세서는 서열번호 1-3 및 서열번호 774-783, 785-797, 및 1025-1029의 서열을 제공한다. 부가적으로, 도 1의 표 1은 도 1의 표1에 도시한 바와 같이, 각각 서열번호 4-129를 갖는 화합물 EU-A300 내지 EU-A425에 대한 서열번호를 제공한다. 도 1의 표 1의 화합물, 및 도 1의 표 1에 도시한 그들 개별 서열번호는 이로써 제출된 명세서에 편입된다. 부가적으로, 도 2의 표 2는 도 2의 표 2에 도시한 바와 같이, 각각 서열번호 130-317을 갖는 화합물 EU-A426 내지 EU-A599에 대한 서열번호를 제공한다. 도 2의 표 2의 화합물, 및 도 2의 표 2에 도시한 그들 개별 서열번호는 이로써 제출된 명세서에 편입된다. 부가적으로, 도 3의 표 3은 도 3의 표 3에 도시한 바와 같이, 각각 서열번호 318-773; 798-806을 갖는 화합물 EU-A700 내지 EU-A1174에 대한 서열번호를 제공한다. 도 3의 표 3의 화합물, 및 도 3의 표 3에 도시한 그들 개별 서열번호를 이로써 제출된 명세서에 편입시킨다. 부가적으로, 도 9의 표 4는 도 9의 표 4에 도시한 바와 같이, 각각 서열번호 807-1024 및 1030-1107을 갖는 화합물 EU-A1575 내지 EU-A1870에 대한 서열번호를 제공한다. 도 9의 표 4의 화합물 및 도 9의 표 4에 도시한 그들 개별 서열번호를 이로써 제출된 명세서에 편입시키다.

Claims (79)

  1. 펩티드에 공유적으로 부착된 계면 활성제 X를 포함하는 펩티드 생성물로서, 상기 펩티드는 링커 아미노산 U 및 하나 이상의 다른 아미노산을 포함하는 것인 펩티드 생성물:
    Figure pct00107

    여기서, 계면 활성제 X는 하기 화학식 I의 기이고;
    Figure pct00108

    여기서,
    R1a는 독립적으로, 각 경우에, 결합, H, 보호기, 사카라이드, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시아릴기, 치환 또는 비치환된 아르알킬기, 또는 스테로이드 핵 함유 모이어티이고;
    R1b, R1c, 및 R1d는 각각, 독립적으로 각 경우에, 보호기, 사카라이드, 결합, H, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 아르알킬기이고;
    W1은 독립적으로, 각 경우에, -CH2-, -CH2-O-, -(C=O), -(C=O)-O-, -(C=O)-NH-, -(C=S)-, -(C=S)-NH-, 또는 -CH2-S-이고;
    W2는 -O-, -CH2- 또는 -S-이고;
    R2는 독립적으로, 각 경우에, U와의 결합, H, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 아르알킬기, -NH-, -S-, -트리아졸로-, -NH(C=O)-CH2-, -(CH2)m-말레이미드-이고;
    n은 1, 2, 또는 3이고;
    m은 1-10의 정수이고;
    상기 펩티드는 하기 화학식 II에서 선택되고;
    Figure pct00109

    여기서,
    Z는 OH, N-R4-His, 또는 -NH-R3이고,
    이때 R3은 H, 치환 또는 비치환된 C1-C12 알킬, 또는 10 Da 미만의 PEG 사슬이고;
    R4는 C2-C10 아실 기, 예를 들어 Ac 또는 Bz이고;
    aa1은 His, N-R4-His, pGlu-His, 또는 N-R3-His이고;
    aa2는 Ser, D-Ser, Ala, Gly, Pro, MePro, Aib, Ac4c, 또는 Ac5c이고;
    aa3은 Gln 또는 Cit이고;
    aa4는 Gly 또는 D-Ala이고;
    aa5는 Thr 또는 Ser이고;
    aa6은 Phe, Trp, 2FPhe, MePhe, 2FMePhe, 또는 Nal2이고;
    aa7은 Thr 또는 Ser이고;
    aa8은 Ser 또는 Asp이고;
    aa9는 Asp 또는 Glu이고;
    aa10은 Tyr, Leu, Met, Nal2, Bip, Bip2EtMeO, 또는 U이고;
    aa11은 부재하거나 또는 Ser, Asn, Bip, 또는 U이고;
    aa12는 부재하거나 또는 Lys, Glu, Ser, Arg, 또는 U이고;
    aa13은 부재하거나 또는 Tyr, Gln, Cit, 또는 U이고;
    aa14는 부재하거나 또는 Leu, Met, Nle, 또는 U이고;
    aa15는 부재하거나 또는 Asp, Glu, 또는 U이고;
    aa16은 부재하거나 또는 Ser, Gly, Glu, Ala, Aib, Ac5c, Lys, Arg, 또는 U이고;
    aa17은 부재하거나 또는 Arg, hArg, Gln, Glu, Cit, Aib, Ac4c, Ac5c, Lys, 또는 U이고;
    aa18은 부재하거나 또는 Arg, hArg, Ala, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
    aa19는 부재하거나 또는 Ala, Val, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
    aa20은 부재하거나 또는 Gln, Lys, Arg, Cit, Glu, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
    aa21은 부재하거나 또는 Asp, Glu, Leu, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
    aa22는 부재하거나 또는 Phe, Trp, Nal2, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
    aa23은 부재하거나 또는 Val, Ile, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
    aa24는 부재하거나 또는 Ala, Gln, Glu, Cit, 또는 U이고;
    aa25는 부재하거나 또는 Trp, Nal2, 또는 U이고;
    aa26은 부재하거나 또는 Leu, 또는 U이고;
    aa27은 부재하거나 또는 Met, Val, Leu, Nle, Lys, 또는 U이고;
    aa28은 부재하거나 또는 Asn, Lys, Gln, Glu, Cit, 또는 U이고;
    aa29는 부재하거나 또는 Thr, Gly, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
    aa30은 부재하거나 또는 Lys, Aib, Ac4c, Ac5c, Arg, 또는 U이고;
    aa31은 부재하거나 또는 Arg, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
    aa32는 부재하거나 또는 Asn, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
    aa33는 부재하거나 또는 Arg, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
    aa34는 부재하거나 또는 Asn, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
    aa35는 부재하거나 또는 Asn, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U이고;
    aa36은 부재하거나 또는 Ile, Aib, Ac4c, Ac5C, 또는 U이고;
    aa36은 부재하거나 또는 Ala, Aib, Ac4c, Ac5C, 또는 U이고;
    aa37은 부재하거나 또는 U이고;
    U는 계면 활성제 X에 공유 부착을 위해 사용된 작용기를 포함하는 천연 또는 비천연 아미노산이고;
    여기서 aa1-aa37 중 임의의 2개는 경우에 따라 그들의 측쇄를 통해 고리화되어 락탐 결합을 형성하며,
    단, aa10 - aa37 중 하나, 또는 하나 이상은 X에 공유적으로 부착된 링커 아미노산 U이다.
  2. 제1항에 있어서, n은 1 또는 2인 펩티드 생성물.
  3. 제1항에 있어서, X는 하기 구조를 갖는 것인 펩티드 생성물:
    Figure pct00110

    여기서,
    R1a는 H, 보호기, 사카라이드, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 또는 스테로이드 핵 함유 모이어티이고;
    R1b, R1c, 및 R1d는 각각, 독립적으로 각 경우에, H, 보호기, 사카라이드, 또는 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기이고;
    W1은 독립적으로, 각 경우에, -CH2-, -CH2-O-, -(C=O), -(C=O)-O-, -(C=O)-NH-, -(C=S)-, -(C=S)-NH-, 또는 -CH2-S-이고;
    W2는 -O-, -S-이고;
    R2는 결합, -NH-, -S-, -NH(C=O)-CH2- 또는 -(CH2)m -말레이미드-이고;
    m은 1-10의 정수이다.
  4. 제3항에 있어서, X는 하기 구조를 갖는 것인 펩티드 생성물:
    Figure pct00111
    .
  5. 제3항에 있어서, X는 하기 구조를 갖는 것인 펩티드 생성물:
    Figure pct00112
    .
  6. 제3항에 있어서, X는 하기 구조를 갖는 것인 펩티드 생성물:
    Figure pct00113

    여기서,
    R1a는 H, 보호기, 사카라이드, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 또는 스테로이드 핵 함유 모이어티이고;
    R1b, R1c, 및 R1d는 각각, 독립적으로 각 경우에, H, 보호기, 또는 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기이고;
    W1은 -(C=O)-NH-이고;
    W2는 -O-이고;
    R2는 결합이다.
  7. 제3항에 있어서, X는 하기 구조를 갖는 것인 펩티드 생성물:
    Figure pct00114

    여기서,
    R1a는 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기이고;
    R1b, R1c, 및 R1d는 H이고;
    W1은 -(C=O)-NH-이고;
    W2는 -O-이고;
    R2는 결합이다.
  8. 제1항 또는 제3항에 있어서, R1a는 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기인 펩티드 생성물.
  9. 제1항 또는 제3항에 있어서, R1a는 치환 또는 비치환된 C6-C20 알킬기인 펩티드 생성물.
  10. 제1항 또는 제3항에 있어서, R1a는 치환 또는 비치환된 C12-C20 알킬기인 펩티드 생성물.
  11. 제1항 또는 제3항에 있어서, 계면 활성제 X는 1-알킬 글리코시드 부류 계면 활성제인 펩티드 생성물.
  12. 제1항 또는 제3항에 있어서, X는 1-에이코실 베타-D-글루쿠론산, 1-옥타데실 베타-D-글루쿠론산, 1-헥사데실 베타-D-글루쿠론산, 1-테트라데실 베타-D-글루쿠론산, 1-도데실 베타-D-글루쿠론산, 1-데실 베타-D-글루쿠론산, 1-옥틸 베타-D-글루쿠론산, 1-에이코실 베타-D-디글루쿠론산, 1-옥타데실 베타-D-디글루쿠론산, 1-헥사데실 베타-D-디글루쿠론산, 1-테트라데실 베타-D-디글루쿠론산, 1-도데실 베타-D-디글루쿠론산, 1-데실 베타-D-디글루쿠론산, 1-옥틸 베타-D-디글루쿠론산, 또는 작용화된 1-에이코실 베타-D-글루코스, 1-옥타데실 베타-D-글루코스, 1-헥사데실 베타-D-글루코스, 1-테트라데실 베타-D-글루코스, 1-도데실 베타-D-글루코스, 1-데실 베타-D-글루코스, 1-옥틸 베타-D-글루코스, 1-에이코실 베타-D-말토시드, 1-옥타데실 베타-D-말토시드, 1-헥사데실 베타-D-말토시드, 1-테트라데실 베타-D-말토시드, 1-도데실 베타-D-말토시드, 1-데실 베타-D-말토시드, 또는 1-옥틸 베타-D-말토시드, 1-에이코실 베타-D-멜리비오시드, 1-옥타데실 베타-D-멜리비오시드, 1-헥사데실 베타-D-멜리비오시드, 1-테트라데실 베타-D-멜리비오시드, 1-도데실 베타-D-멜리비오시드, 1-데실 베타-D-멜리비오시드, 또는 1-옥틸 베타-D-멜리비오시드 및 상응하는 6 또는 6,6'-디카복실레이트를 포함하는 것인 펩티드 생성물.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, U는 Lys, Cys, Orn, Glu, 또는 계면 활성제 X에 공유 부착을 위해 사용되는 작용기를 포함하는 비천연 아미노산에서 선택되는 것인 펩티드 생성물.
  14. 제1항 또는 제3항에 있어서, 하기 화학식 III-A의 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00115

    여기서,
    Z는 OH, 또는 -NH-R3이고,
    이때 R3은 H, 치환 또는 비치환된 C1-C12 알킬, 또는 10 Da 미만의 PEG 사슬이고;
    aa1은 His, N-Ac-His, pGlu-His, 또는 N-R3-His이고;
    aa2는 Ser, Ala, Gly, MePro, Aib, Ac4c, 또는 Ac5c이고;
    aa3은 Gln 또는 Cit이고;
    aa4는 Gly 또는 D-Ala이고;
    aa5는 Thr 또는 Ser이고;
    aa6은 Phe, Trp, 2FPhe, MePhe, 2FMePhe, 또는 Nal2이고;
    aa7은 Thr 또는 Ser이고;
    aa8은 Ser 또는 Asp이고;
    aa9는 Asp 또는 Glu이고;
    aa10은 Tyr, Leu, Met, Nal2, Bip, Bip2EtMeO, 또는 U(X)이고;
    aa11은 부재하거나 또는 Ser, Asn, Bip, 또는 U(X)이고;
    aa12는 부재하거나 또는 Lys, Glu, Ser, Arg, 또는 U(X)이고;
    aa13은 부재하거나 또는 Tyr, Gln, Cit, 또는 U(X)이고;
    aa14는 부재하거나 또는 Leu, Met, Nle, 또는 U(X)이고;
    aa15는 부재하거나 또는 Asp, Glu, 또는 U(X)이고;
    aa16은 부재하거나 또는 Ser, Gly, Glu, Ala, Aib, Ac5c, Lys, Arg, 또는 U(X)이고;
    aa17은 부재하거나 또는 Arg, hArg, Gln, Glu, Lys, Cit, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U(X)이고;
    aa18은 부재하거나 또는 Arg, hArg, Ala, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U(X)이고;
    aa19는 부재하거나 또는 Ala, Val, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U(X)이고;
    aa20은 부재하거나 또는 Gln, Lys, Arg, Cit, Glu, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U(X)이고;
    aa21은 부재하거나 또는 Asp, Glu, Leu, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U(X)이고;
    aa22는 부재하거나 또는 Phe, Trp, Nal2, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U(X)이고;
    aa23은 부재하거나 또는 Val, Ile, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U(X)이고;
    aa24는 부재하거나 또는 Ala, Gln, Glu, Cit, 또는 U(X)이고;
    aa25는 부재하거나 또는 Trp, Nal2, 또는 U(X)이고;
    aa26은 부재하거나 또는 Leu, 또는 U(X)이고;
    aa27은 부재하거나 또는 Met, Val, Leu, Nle, Lys, 또는 U(X)이고;
    aa28은 부재하거나 또는 Asn, Lys, Gln, Glu, 또는 U(X)이고;
    aa29는 부재하거나 또는 Thr, Gly, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U(X)이고;
    여기서 aa1-aa29 중 임의의 2개는 경우에 따라 그들의 측쇄를 통해 고리화되어 락탐 결합을 형성하며,
    단, aa10, aa11, aa12, aa16, aa17, aa18, aa19, aa20, aa21, aa22 , aa23 , aa24, aa25, aa26, aa27, aa28 또는 aa29 중 하나, 또는 하나 이상은 X에 공유적으로 부착된 천연 또는 비천연 아미노산 U이다.
  15. 제1항 또는 제3항에 있어서, 하기 화학식 III-B의 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00116

    여기서,
    Z는 OH, 또는 -NH-R3이고,
    이때 R3은 H, 치환 또는 비치환된 C1-C12 알킬, 또는 10 Da 미만의 PEG 사슬이고;
    aa2는 Gly, MePro 또는 Aib이고;
    aa3은 Gln 또는 Cit이고;
    aa6은 Phe, 2FPhe, MePhe, 2FMePhe, 또는 Nal2이고;
    aa10은 Tyr, Nal2, Bip, Bip2EtMeO, 또는 U(X)이고;
    aa11은 부재하거나 또는 Ser, Asn, Bip, 또는 U(X)이고;
    aa12는 부재하거나 또는 Lys, Glu, Ser, 또는 U(X)이고;
    aa13은 부재하거나 또는 Tyr, Gln, Cit, 또는 U(X)이고;
    aa14는 부재하거나 또는 Leu, Nle, 또는 U(X)이고;
    aa15는 부재하거나 또는 Asp, Glu, 또는 U(X)이고;
    aa16은 부재하거나 또는 Ser, Gly, Glu, Ala, Aib, Lys, Arg, 또는 U(X)이고;
    aa17은 부재하거나 또는 Arg, hArg, Gln, Glu, Lys, Cit, Aib, 또는 U(X)이고;
    aa18은 부재하거나 또는 Arg, hArg, Ala, Aib, Ac4c, Ac5c, 또는 U(X)이고;
    aa19는 부재하거나 또는 Ala, Aib, 또는 U(X)이고;
    aa20은 부재하거나 또는 Gln, Lys, Arg, Cit, Glu, Aib, 또는 U(X)이고;
    aa21은 부재하거나 또는 Asp, Glu, Leu, Aib, 또는 U(X)이고;
    aa22는 부재하거나 또는 Phe, 또는 U(X)이고;
    aa23은 부재하거나 또는 Val, Ile, Aib 또는 U(X)이고;
    aa24는 부재하거나 또는 Ala, Gln 또는 U(X)이고;
    aa25는 부재하거나 또는 Trp 또는 U(X)이고;
    aa26은 부재하거나 또는 Leu 또는 U(X)이고;
    aa27은 부재하거나 또는 Met, Val, Leu, Nle, Lys 또는 U(X)이고;
    aa28은 부재하거나 또는 Asn, Gln, Cit, 또는 U(X)이고;
    aa29는 부재하거나 또는 Thr, Aib, 또는 U(X)이고;
    aa30은 부재하거나 또는 Arg 또는 U(X)이고;
    여기서 aa1-aa23 중 임의의 2개는 경우에 따라 그들의 측쇄를 통해 고리화되어 락탐 결합을 형성하며,
    단, aa10, aa11, aa12, aa16, aa17, aa18, aa19, aa20, aa21, aa22, aa23, aa24, 또는 aa28 중 하나, 또는 하나 이상은 X에 공유적으로 부착되는 천연 또는 비천연 아미노산 U이다.
  16. 제1항, 제14항, 및 제15항 중 어느 한 항에 있어서, aa17은 X에 부착되는 리신 잔기인 펩티드 생성물.
  17. 제1항, 제14항, 및 제15항 중 어느 한 항에 있어서, aa20은 X에 부착되는 리신 잔기인 펩티드 생성물.
  18. 제1항, 제14항, 및 제15항 중 어느 한 항에 있어서, aa24는 X에 부착되는 리신 잔기인 펩티드 생성물.
  19. 제1항, 제14항, 및 제15항 중 어느 한 항에 있어서, aa28은 X에 부착되는 리신 잔기인 펩티드 생성물.
  20. 제1항, 제14항, 및 제15항 중 어느 한 항에 있어서, aa2는 글리신 잔기인 펩티드 생성물.
  21. 제1항, 제14항, 및 제15항 중 어느 한 항에 있어서, aa2는 Aib 잔기인 펩티드 생성물.
  22. 제1항, 제14항, 및 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 펩티드는 하나 이상의 Aib 잔기를 포함하는 것인 펩티드 생성물.
  23. 제1항, 제14항, 및 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00117

    여기서,
    aa2는 Gly 또는 Aib이고;
    aa16은 Glu, Ser, Ala, Lys, 또는 Aib이고;
    aa17은 Gln, Lys, 또는 U(X)이고;
    aa20은 Lys, Glu, 또는 Arg이고;
    aa23은 Ile 또는 Val이고;
    aa24는 Ala, Gln 또는 U(X)이고;
    aa27은 Met, Val, 또는 Leu이고;
    aa28은 Asn, Gln, 또는 U(X)이다.
  24. 제1항, 제14항, 및 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00118

    여기서,
    aa2는 Gly 또는 Aib이고;
    aa16은 Glu, Ala, Aib이고;
    aa17은 Lys 또는 U(X)이고;
    aa27은 Leu 또는 Val이다.
  25. 제1항, 제14항, 및 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00119

    여기서,
    aa2는 Gly 또는 Aib이고;
    aa16은 Glu, Ser, Ala, 또는 Aib이고;
    aa17은 Arg, hArg, 또는 Gln이고;
    aa20은 Lys 또는 U(X)이고;
    aa23은 Ile 또는 Val이고;
    aa24는 Ala, Gln 또는 U(X)이고;
    aa27은 Leu 또는 Val이고;
    aa28은 Asn, Gln, 또는 U(X)이다.
  26. 제1항, 제14항, 및 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00120

    여기서,
    aa2는 Gly 또는 Aib이고;
    aa16은 Glu, Ala, 또는 Aib이고;
    aa17은 Arg, hArg, 또는 Gln이고;
    aa20은 Lys 또는 U(X)이고;
    aa23은 Ile 또는 Val이고;
    aa24는 Gln 또는 Ala이고;
    aa27은 Leu 또는 Val이고;
    aa28은 Asn 또는 Gln이다.
  27. 제1항, 제14항 및 제15항 중 어느 한 항에 있어서, aa16 및 aa20은 고리화되어 락탐 결합을 형성하는 것인 펩티드 생성물.
  28. 제23항 또는 제27항에 있어서, 하기 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00121

    여기서,
    aa2는 Aib 또는 Gly이고;
    aa16 및 aa20은 각각 개별적으로 Lys 또는 Glu이고 그들의 측쇄를 통해 고리화되어 락탐 결합을 형성하고;
    aa17은 Arg, hArg, 또는 Gln이고;
    aa27은 Met, Val, Leu, 또는 Nle이고;
    aa28은 Asn 또는 Gln이고;
    X는 1-알킬 베타-D-글루코시드, 1-알킬 베타-D-말토시드, 1-알킬 베타-D-멜리비오시드 등에서 제조된 글루쿠로닐 부류 모이어티를 포함하고, 이때 알킬은 C8-C20 선형 알킬 사슬이다.
  29. 제23항 또는 제27항에 있어서, 하기 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00122

    여기서,
    aa2는 Aib 또는 Gly이고;
    aa16은 Glu, Ala, 또는 Aib이고;
    aa17은 Lys 또는 Lys(N-오메가-X)이고;
    이때 알킬은 C8-C20 선형 알킬 사슬이다.
  30. 제1항, 제14항, 제15항, 및 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00123

    여기서,
    aa2는 Gly 또는 Aib이고;
    aa16은 Glu, Ala, 또는 Aib이고;
    aa17은 Arg 또는 hArg이고;
    aa20은 Lys 또는 Lys(N-오메가-X)이고;
    aa23은 Ile 또는 Val이고;
    aa24는 Gln 또는 Ala이고;
    aa27은 Leu 또는 Val이고;
    aa28은 Asn 또는 Gln이고;
    이때 알킬은 C8-C20 선형 알킬 사슬이다.
  31. 제1항, 제14항, 및 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00124

    여기서,
    aa2는 Gly, Aib, 또는 MePro이고;
    aa6은 Phe, 2FPhe, MePhe, 또는 2FMePhe이고;
    aa10은 Tyr, Nal2, Bip, 또는 Bip2EtMeO이고;
    aa11은 Lys 또는 Lys(N-오메가-X)이고;
    이때 알킬은 C8-C20 선형 알킬 사슬이다.
  32. 제1항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, X는 도데실, 테트라데실, 헥사데실 또는 옥타데실 알킬 사슬을 포함하는 것인 펩티드 생성물.
  33. 도 1의 표 1, 도 2의 표 2, 또는 도 3의 표 3의 화합물에서 선택되는 화합물.
  34. 제1항 내지 제33항 중 어느 한 항의 펩티드 생성물, 또는 이의 허용되는 염의 치료적 유효량, 및 하나 이상의 약학적으로 허용되는 담체 또는 부형제를 포함하는 약학 조성물.
  35. 인슐린 저항성과 연관된 병태를 치료하는 방법으로서, 이를 필요로 하는 개체에게 제1항 내지 제33항 중 어느 한 항의 펩티드 생성물의 투여를 포함하는 치료 방법.
  36. 당뇨병의 치료를 필요로 하는 개체에서 당뇨병을 치료하는 방법으로서, 이를 필요로 하는 개체에게 서열번호 1의 아미노산 잔기 aa1-aa27을 포함하는 글루카곤 유사체의 치료적 유효량의 투여를 포함하는 치료 방법.
  37. 제35항에 있어서, 상기 글루카곤 유사체는 서열번호 1의 아미노산 잔기 aa1-aa28을 포함하는 것인 치료 방법.
  38. 제35항에 있어서, 상기 글루카곤 유사체는 서열번호 1의 아미노산 잔기 aa1-aa29를 포함하는 것인 치료 방법.
  39. 제35항에 있어서, 상기 글루카곤 유사체는 서열번호 1의 아미노산 잔기 aa1-aa30을 포함하는 것인 치료 방법.
  40. 제34항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 글루카곤 유사체는 하기 화학식 I의 계면 활성제 X로 개질되는 것인 치료 방법:
    Figure pct00125

    여기서,
    R1a는 독립적으로, 각 경우에, 결합, H, 사카라이드, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시아릴기, 치환 또는 비치환된 아르알킬기, 또는 스테로이드 핵 함유 모이어티이고;
    R1b, R1c, 및 R1d는 각각, 독립적으로 각 경우에, 결합, H, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 아르알킬기이고;
    W1은 독립적으로, 각 경우에, -CH2-, -CH2-O-, -(C=O), -(C=O)-O-, -(C=O)-NH-, -(C=S)-, -(C=S)-NH-, 또는 -CH2-S-이고;
    W2는 -O-, -CH2- 또는 -S-이고;
    R2는 독립적으로, 각 경우에, U와의 결합, H, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 아르알킬기, -NH, -S-, -트리아졸로-, -NH(C=O)-CH2-, -(CH2)m-말레이미드-이고;
    n은 1, 2, 또는 3이고;
    m은 1-10이다.
  41. 제34항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 글루카곤 유사체의 투여가 체중 감량을 야기하는 것인 치료 방법.
  42. 심혈관 질환의 치료를 필요로 하는 개체에서 심혈관 질환을 치료하는 방법으로서, 이를 필요로 하는 개체에게 서열번호 1의 아미노산 잔기 aa1-aa17을 포함하는 글루카곤 유사체의 치료적 유효량의 투여를 포함하는 치료 방법.
  43. 제40항에 있어서, 상기 글루카곤 유사체는 서열번호 1의 아미노산 잔기 aa1-aa28을 포함하는 것인 치료 방법.
  44. 제40항에 있어서, 상기 글루카곤 유사체는 서열번호 1의 아미노산 잔기 aa1-aa29를 포함하는 것인 치료 방법.
  45. 제40항에 있어서, 상기 글루카곤 유사체는 서열번호 1의 아미노산 잔기 aa1-aa30을 포함하는 것인 치료 방법.
  46. 제40항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 글루카곤 유사체는 하기 화학식 I의 계면 활성제 X로 개질되는 것인 치료 방법:
    Figure pct00126

    여기서,
    R1a는 독립적으로, 각 경우에, 결합, H, 사카라이드, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시아릴기, 치환 또는 비치환된 아르알킬기, 또는 스테로이드 핵 함유 모이어티이고;
    R1b, R1c, 및 R1d는 각각, 독립적으로 각 경우에, 결합, H, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 아르알킬기이고;
    W1은 독립적으로, 각 경우에, -CH2-, -CH2-O-, -(C=O), -(C=O)-O-, -(C=O)-NH-, -(C=S)-, -(C=S)-NH-, 또는 -CH2-S-이고;
    W2는 -O-, -CH2- 또는 -S-이고;
    R2는 독립적으로, 각 경우에, U와의 결합, H, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 아르알킬기, -NH, -S-, -트리아졸로-, -NH(C=O)-CH2-, -(CH2)m-말레이미드-이고;
    n은 1, 2, 또는 3이고;
    m은 1-10이다.
  47. 제40항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서, 심혈관 질환이 허혈성 사건과 연관되는 것인 치료 방법.
  48. 당뇨병의 치료를 필요로 하는 개체에서 당뇨병을 치료하는 방법으로서, 이를 필요로 하는 개체에게 서열번호 1의 아미노산 잔기 aa1-aa27을 포함하는 글루카곤 유사체의 치료적 유효량의 투여를 포함하는 치료 방법.
  49. 제46항에 있어서, 상기 글루카곤 유사체는 서열번호 1의 아미노산 잔기 aa1-aa28을 포함하는 것인 치료 방법.
  50. 제46항에 있어서, 상기 글루카곤 유사체는 서열번호 1의 아미노산 잔기 aa1-aa29를 포함하는 것인 치료 방법.
  51. 제46항에 있어서, 상기 글루카곤 유사체는 서열번호 1의 아미노산 잔기 aa1-aa30을 포함하는 것인 치료 방법.
  52. 제46항 내지 제49항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 글루카곤 유사체는 하기 화학식 I의 계면 활성제 X로 개질되는 것인 치료 방법:
    Figure pct00127

    여기서,
    R1a는 독립적으로, 각 경우에, 결합, H, 사카라이드, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시아릴기, 치환 또는 비치환된 아르알킬기, 또는 스테로이드 핵 함유 모이어티이고;
    R1b, R1c, 및 R1d는 각각, 독립적으로 각 경우에, 결합, H, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 아르알킬기이고;
    W1은 독립적으로, 각 경우에, -CH2-, -CH2-O-, -(C=O), -(C=O)-O-, -(C=O)-NH-, -(C=S)-, -(C=S)-NH-, 또는 -CH2-S-이고;
    W2는 -O-, -CH2- 또는 -S-이고;
    R2는 독립적으로, 각 경우에, U와의 결합, H, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 아르알킬기, -NH, -S-, -트리아졸로-, -NH(C=O)-CH2-, -(CH2)m-말레이미드-이고;
    n은 1, 2, 또는 3이고;
    m은 1-10이다.
  53. 제46항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 글루카곤 유사체의 투여가 체중 감량을 야기하는 것인 치료 방법.
  54. 제1항, 제14항, 제15항, 및 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00128

    여기서,
    aa2는 Gly 또는 Aib이고;
    aa28은 Asn 또는 Gln이다.
  55. 제23항, 제27항, 및 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00129

    여기서,
    aa16 및 aa20은 각각 개별적으로 Lys 또는 Glu이고, 그들의 측쇄를 통해 고리화되어 락탐 결합을 형성하고;
    aa28은 Asn 또는 Gln이고;
    X는 1-알킬 베타-D-글루코시드, 1-알킬 베타-D-말토시드, 1-알킬 베타-D-멜리비오시드, 또는 상응하는 알파 글리코시드 등으로부터 제조된 글루쿠로닐 부류 모이어티를 포함하고, 이때 알킬은 C8-C20 선형 알킬 사슬이다.
  56. 제23항, 제27항, 제28항, 및 제55항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00130

    여기서,
    aa16 및 aa20은 그들의 측쇄를 통해 고리화되어 락탐 결합을 형성하고;
    X는 1-알킬 베타-D-글루코시드, 1-알킬 베타-D-말토시드, 1-알킬 베타-D-멜리비오시드, 또는 상응하는 알파 글리코시드 등으로부터 제조된 글루쿠로닐 부류 모이어티를 포함하고, 이때 알킬은 C8-C20 선형 알킬 사슬이다.
  57. 제23항, 제27항, 제28항, 제55항 및 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00131
  58. 제23항, 제27항, 제28항, 제55항 및 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00132
  59. 제23항, 제27항, 제28항, 제55항 및 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00133
  60. 제23항, 제27항, 제28항, 제55항 및 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00134
  61. 제23항, 제27항, 제28항, 제55항 및 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00135
  62. 제23항, 제27항, 제28항, 제55항 및 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00136
  63. 제23항, 제27항, 제28항, 제55항 및 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00137
  64. 제23항, 제27항, 제28항, 제55항 및 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00138
  65. 제23항, 제27항, 제28항, 제55항 및 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00139
  66. 제23항, 제27항, 제28항, 제55항 및 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00140
  67. 제23항, 제27항, 제28항, 제54항, 제55항 및 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00141
  68. 제23항, 제27항, 제28항, 제54항, 제55항 및 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00142
  69. 제23항, 제27항, 제28항, 제54항, 제55항 및 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00143
  70. 제23항, 제27항, 제28항, 제54항, 제55항 및 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00144
  71. 제23항, 제27항, 제28항, 제54항, 제55항 및 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00145
  72. 제23항, 제27항, 제28항, 제54항, 제55항 및 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00146
  73. 제23항, 제27항, 제28항, 제54항, 제55항 및 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00147
  74. 제23항, 제27항, 제28항, 제54항, 제55항 및 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00148
  75. 제23항, 제27항, 제28항, 제54항, 제55항 및 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00149
  76. 제23항, 제27항, 제28항, 제55항 및 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00150
  77. 제23항, 제27항, 제28항, 제55항 및 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00151
  78. 제23항, 제27항, 제28항, 제55항 및 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00152
  79. 제1항 또는 제3항에 있어서, 하기 화학식 III-A의 구조를 갖는 펩티드 생성물:
    Figure pct00153

    여기서,
    Z는 OH, 또는 -NH-R3이고, 이때 R3은 H, 또는 C1-C12 치환 또는 비치환된 알킬, 또는 10 Da 미만의 PEG 사슬이고;
    aa1은 His이고;
    aa2는 Aib이고;
    aa3은 Gln이고;
    aa4는 Gly이고;
    aa5는 Thr이고;
    aa6은 Phe이고;
    aa7은 Thr이고;
    aa8은 Ser이고;
    aa9는 Asp이고;
    aa10은 Tyr, Glu, Lys, 또는 U(X)이고;
    aa11은 Ser이고;
    aa12는 Lys 또는 Glu이고;
    aa13은 Tyr이고;
    aa14는 Leu, Glu, 또는 Lys이고;
    aa15는 Asp이고;
    aa16은 Glu 또는 Lys이고;
    aa17은 Gln, Glu, 또는 U(X)이고;
    aa18은 Ala이고;
    aa19는 Ala이고;
    aa20은 Lys, Glu 또는 U(X)이고;
    aa21은 Glu이고;
    aa22는 Phe이고;
    aa23은 Ile이고;
    aa24는 Gln, Glu, 또는 U(X)이고;
    aa25는 Trp이고;
    aa26은 Leu이고;
    aa27은 Leu이고;
    aa28은 Glu 또는 Gln이고;
    aa29는 Thr이고;
    여기서 aa16 및 aa20, 또는 aa10 및 aa14, 또는 aa12 및 aa16은 경우에 따라 그들의 측쇄를 통해 고리화되어 락탐 결합을 형성하며,
    단, aa10, aa17, aa20, 또는 aa24 중 하나, 또는 하나 이상은 X에 공유적으로 부착된 천연 또는 비천연 아미노산 U이다.
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