WO2024014980A1 - Potassium salt of haee peptide for treating neurodegenerative diseases - Google Patents

Potassium salt of haee peptide for treating neurodegenerative diseases Download PDF

Info

Publication number
WO2024014980A1
WO2024014980A1 PCT/RU2023/000207 RU2023000207W WO2024014980A1 WO 2024014980 A1 WO2024014980 A1 WO 2024014980A1 RU 2023000207 W RU2023000207 W RU 2023000207W WO 2024014980 A1 WO2024014980 A1 WO 2024014980A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
haee
peptide
potassium
potassium salt
salt
Prior art date
Application number
PCT/RU2023/000207
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Сергей Александрович КОЗИН
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ЛАЙФМИССИЯ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from RU2022119487A external-priority patent/RU2784425C1/en
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ЛАЙФМИССИЯ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ЛАЙФМИССИЯ"
Publication of WO2024014980A1 publication Critical patent/WO2024014980A1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/04Peptides having up to 20 amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • A61K38/07Tetrapeptides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00Drugs for disorders of the nervous system
    • A61P25/28Drugs for disorders of the nervous system for treating neurodegenerative disorders of the central nervous system, e.g. nootropic agents, cognition enhancers, drugs for treating Alzheimer's disease or other forms of dementia
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K5/00Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • C07K5/04Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof containing only normal peptide links
    • C07K5/10Tetrapeptides
    • C07K5/1024Tetrapeptides with the first amino acid being heterocyclic

Definitions

  • the invention relates to a monosubstituted or disubstituted potassium salt of the HAEE peptide, where HAEE is a synthetic peptide, acetylated at the N-terminus and amidated at the C-terminus, with the amino acid sequence His-Ala-Glu-Glu.
  • the present invention also relates to a method for producing potassium salts of the HAEE peptide (variants), to pharmaceutical compositions based on potassium salts of the HAEE peptide and the use of potassium salts of the HAEE peptide for the treatment of neurodegenerative diseases.
  • Neurodegenerative diseases have a number of common development factors and a number of other general mechanisms (Litvinenko I.V., Krasakov I.V., Bisaga G.N. et al. Modern conception of the pathogenesis of neurodegenerative diseases and therapeutic strategy. Zhurnal Nevrologii i Psikhiatrii imeni S.S. Korsakova. 2017;117(6 -2):3-10.
  • Inflammation is one of the typical pathological processes of the human body.
  • a typical pathological process is manifested by a certain set of characteristic signs. It is currently believed that the neurodegenerative process is secondary to the inflammatory process (Mostafa A., Jalilvand S., Shoja Z. Et al. Multiple sclerosis- associated retrovirus, Epstein-barr virus, and vitamin D status in patients with relapsing remitting multiple sclerosis. Journal of Medical Virology. 2017. doi: 10.1002/jmv.24774; Litvinenko I.V., Krasakov I.V., Bisaga G.N. et al. Modern conception of the pathogenesis of neurodegenerative diseases and therapeutic strategy. Zhurnal Nevrologii i Psikhiatrii imeni S.S. Korsakova. 2017; 117(6-2):3-10. (In Russ.), doi: 10.17116/jnevro2017117623-10).
  • Alzheimer's disease is one of the most common neurodegenerative diseases among older people and is characterized by neuritic plaques, the main component of which is the beta-amyloid peptide (AR).
  • the N-terminal 1-16 region of amyloid beta is the metal-binding domain where zinc (Zn) and copper (Cu) bind to peptide A (Guilloreau L., Damian L., Coppel Y., et al. (2006). Structural and thermodynamical properties of Cull amyloid-pi6/28 complexes associated with Alzheimer's disease. JBIC Journal of Biological Inorganic Chemistry, 11(8), 1024-1038, doi: 10.1007/s00775-006-0154-1).
  • 3 peptide with zinc ions can prevent pathologies associated with these interactions (Ayton S., Lei R., Bush A. Biometals and Their Therapeutic Implications in Alzheimer's Disease. Neurotherapeutics. 2015. 12(1): pp. 109-120).
  • High concentrations of zinc cause precipitation of the Ap peptide and affect the formation in specific parts of the brain (hippocampus, cortex, thalamic nuclei) of extracellular Ap aggregates (amyloid plaques), which are associated with the development of Alzheimer's disease (Frederickson CJ, Bush AI (2001). Synaptically released zinc: physiological functions and pathological effects.
  • HAEE Ac-HAEE-NH 2
  • the letters mean: H - histidine, A - alanine, E - glutamic acid.
  • HAEE is capable of inhibiting the interaction of Ap peptides with Zn(II) ions, causing a decrease or prevention of Ap peptide aggregation in the presence of Zn(II) ions at physiological concentrations of Zn(II) ions of 100-400 ⁇ M.
  • 2709539 have developed a pharmaceutical composition for the delivery of HAEE across the BBB for the treatment of neurodegenerative diseases, including dementia of the Alzheimer's type (Alzheimer's disease), which can improve the pharmacokinetic characteristics and increase the bioavailability of HAEE.
  • This composition contains an effective amount of a substance in the form of a complex of HAEE with zinc and human serum albumin (HAEE-Zn-HSA) in the form of a solution for administration with a pharmaceutically acceptable carrier selected from a range of neutral carriers and diluents, for example, saline.
  • a pharmaceutically acceptable carrier selected from a range of neutral carriers and diluents, for example, saline.
  • the resulting pharmaceutical composition allows the bioavailability of the substance in the brain to be increased fivefold and the half-life from the body to be doubled; improve the cognitive functions of experimental animals by 20%.
  • RF patent No. 2709539 it is known that the pharmaceutical composition HAEE-Zn-HSA is stable in a suitable aqueous buffer system, in the pH range from 4 to 8, in the presence or absence of various salts.
  • albumin in a neutral environment is equal to -1, in an alkaline environment it is equal to -2, and in a slightly acidic environment it is equal to 0 (isoelectric state) and albumin precipitates (Biochemistry with exercises and tasks. Edited by A.I. Glukhov , E. S. Severina. GEOTAR-Media, Moscow, 2019. P. 19), therefore this complex should not exist in a slightly acidic environment at pH 4-5.5.
  • the prototype of the invention was the source WO 2012/056157, which describes a peptide with the amino acid sequence His-Ala-Glu-Glu, acetylated at the N-terminus and amidated at the C-terminus (HAEE).
  • Pharmaceutically acceptable salts for HAEE have not been previously prepared and characterized, and their properties in the solid phase are unknown.
  • the problems to be solved by the invention are to obtain an effective remedy for the treatment of neurodegenerative diseases in the form of previously unknown potassium salts of HAEE, including monosubstituted (HAEE-K) and disubstituted (HAEE-K 2 ) potassium salts of HAEE, including in solid form, the development of pharmaceutical compositions based on such a drug and its use for the treatment of neurodegenerative diseases.
  • the present invention provides potassium salts of the HAEE peptide.
  • potassium salts of HAEE in order to enhance the therapeutic effect of the HAEE peptide for the treatment of neurodegenerative diseases, it is useful to use potassium salts of HAEE.
  • the use of potassium salts of the HAEE peptide for the treatment of neurodegenerative diseases changes the mechanism of action of the HAEE peptide associated with the conformational structure of the HAEE peptide, which leads to an unexpectedly high therapeutic effect.
  • the 3D structure of HAEE in the form of potassium salts remained unchanged under similar experimental conditions (that is, after extraction of the HAEE peptide from the initial aqueous solution of the potassium salt and after extraction from the blood plasma of wild-type mice after a 2-minute exposure) and corresponded to the 3D structure -structure of the native HAEE peptide extracted from the original aqueous solution.
  • the chemical structure of the HAEE peptide in all experimental samples remained unchanged for both the native peptide and the peptide in the potassium salt.
  • the change in the release time of the native HAEE peptide or the potassium salt of the HAEE peptide from the chromatographic column is mainly due to differences in the hydrophobic interactions of the HAEE peptide with the column material, and these interactions, in turn, are determined by the prevailing 3D structure of the HAEE peptide in a particular sample.
  • the 3D structure of the HAEE peptide which corresponds to the “unfolded” conformation of the peptide and is prevalent for the native HAEE peptide in the original aqueous solution, corresponds to the 3D structure of the potassium salt of the HAEE peptide in an aqueous solution and remains unchanged in the case of exposure of the potassium salt of the HAEE peptide in the blood plasma, while the native HAEE peptide in the blood plasma loses its “unfolded” conformation.
  • the term 3O structure is used as a synonym for spatial structure or the relative arrangement of atoms in the HAEE molecule in three-dimensional space.
  • the HPLC method is based primarily on intermolecular interactions at the interface.
  • the change in the release time of HAEE from the chromatographic column reflects a change in intermolecular interactions HAEE with a sorbent, which is a consequence of differences in the spatial structure of HAEE molecules in the native state and in the form of a potassium salt.
  • HAEE Pharmacokinetics and Molecular Modeling Indicate nAChRa4-Derived Peptide HAEE Goes through the Blood-Brain Barrier. Biomolecules 2021 Jun 18;11(6):909).
  • the imidazole group of the histidine amino acid residue can form stable polar bonds with the carboxyl groups of the side chains of glutamic acid amino acid residues, which does not contribute to maintaining the biologically significant “unfolded” conformation of this peptide and, as a result, reduces the beneficial therapeutic effects of HAEE.
  • one of the advantages of this invention is to increase the therapeutic effectiveness of the HAEE peptide in the form of the HAEE potassium salt due to the preservation of the ZO structure of this salt in the “unfolded” conformation.
  • the invention also relates to the use of the potassium salt of the HAEE peptide for the treatment of neurodegenerative diseases, as well as pathologies accompanied by neuroinflammatory processes.
  • the potassium salt of the HAEE peptide can effectively influence neurodegenerative diseases, in particular those caused by inflammatory causes, restoring impaired cognitive functions.
  • the potassium salt of HAEE peptide can be used in either solid or liquid form and remains stable for at least 2 years.
  • the technical result of the invention is:
  • the potassium salts of the HAEE peptide claimed in the present invention in accordance with the production method used, can be obtained in amorphous form, as confirmed by x-ray phase analysis (Fig. 1,2).
  • Potassium salts of the HAEE peptide are characterized by a differential scanning calorimetry (DSC) thermograviometry (TG) curve (DSC-TGA).
  • DSC differential scanning calorimetry
  • TG thermograviometry
  • the HAEE molecule on the DSC curve is characterized by a broad peak with an onset at 62 °C and a maximum at 89 °C; a double melting peak at 203 and 227.5 °C with an onset at 188 °C ( Figure 3).
  • the error for multiple measurements is estimated at ⁇ 3 °C.
  • HAEE-K on the DSC curve is characterized by three endothermic maxima: the first broad endothermic peak starts at 60 °C and has a maximum at 102 °C; the second begins at 162 °C with a maximum at 188 °C, the third peak begins at 198 °C with a maximum at 228 °C. (Fig. 4).
  • HAEE-K 2 on the DSC curve is characterized by four endothermic peaks.
  • the first broad peak begins at 60 °C with a maximum at 105 °C
  • the second weak peak begins at 155 °C with a maximum at 163 °C
  • the third peak begins at 215 °C with a maximum at 236 °C
  • the fourth melting maximum is observed at 242 °C ( Figure 5).
  • DSC curves show that the thermal behavior of the potassium salts of the HAEE peptide (Fig. 4,5) differs from the behavior of HAEE (Fig. 3), the melting point of the dipotassium salt and the onset of melting of the monopotassium salt are higher compared to the melting point of HAEE, which ensures higher stability, as confirmed by the results of the accelerated storage test.
  • the FTIR spectrum of the potassium salts of the HAEE peptide is shown in FIG. 6.
  • the IR spectra of potassium salts repeats all the main lines of the HAEE IR spectrum.
  • the method for preparing potassium salts of the HAEE peptide consists of mixing aqueous solutions of HAEE and an aqueous solution of a potassium compound in stoichiometric ratios at room temperature, stirring for 5-30 minutes and drying the solution.
  • the stoichiometric ratio of the components HAEE: K must be 1:1 by moles.
  • the stoichiometric ratio of the components HAEE:K must be 1.2 moles.
  • Drying is carried out using standard methods of organic chemistry, mainly under vacuum. The drying temperature should not exceed 50 °C. Potassium salts of the HAEE peptide can be obtained in the form of a lyophilisate using standard freeze-drying. For freeze drying, the solution is pre-frozen.
  • potassium compounds are potassium hydroxide, bicarbonate or potassium carbonate.
  • a variant of the method for obtaining potassium salts of the HAEE peptide consists of mixing at room temperature aqueous solutions of HAEE and an aqueous solution of potassium sulfate or potassium hydrogen sulfate in stoichiometric ratios, stirring for 5-10 minutes, adding stoichiometric amounts of an aqueous solution of barium hydroxide to precipitate the sulfate anion, stirring for 10-30 minutes, removing the precipitate of barium sulfate and drying the solution.
  • the stoichiometric ratio of the components HAEE: K must be 1:1 by moles.
  • the stoichiometric ratio of the components HAEE: K should be 1:2 by moles.
  • the stoichiometric ratio of the components SO 4 2 ':Ba 2+ must be 1:1 by moles.
  • Removal of barium sulfate precipitate is carried out by filtration or centrifugation and decantation of the supernatant containing a solution of the potassium salt of the HAEE peptide.
  • Drying is carried out using standard methods of organic chemistry, mainly under vacuum. The drying temperature should not exceed 50 °C. Potassium salts of the HAEE peptide can be obtained in the form of a lyophilisate using standard freeze-drying. For freeze drying, the solution is pre-frozen.
  • potassium salts of the HAEE peptide When preparing potassium salts of the HAEE peptide, depending on the drying method, a residual moisture content of up to 5% by weight may remain. At the same time, potassium salts of the HAEE peptide do not absorb additional water during storage and are stable for a long time.
  • Another object of the invention is pharmaceutical compositions with an effective amount of potassium salt of the HAEE peptide and the presence of excipients.
  • the monosubstituted or disubstituted potassium salt of the HAEE peptide can be used without excipients in the form of a lyophilized substance.
  • the effective amount of potassium salt of the HAEE peptide depends on the type of neurodegenerative disease, body weight, route of administration, and therefore can vary widely from 0.1 to 100 mg, more preferably from 5 to 50 mg.
  • the pharmaceutical composition of the potassium salt of the HAEE peptide may be in solid form or in the form of an aqueous solution.
  • Solid compositions of the potassium salt of the HAEE peptide contain an effective amount thereof and optionally excipients.
  • a solid pharmaceutical composition can be prepared by drying a solution of the active substance and a set of auxiliary components or adding auxiliary substances to the potassium salt powder of the HAEE peptide.
  • the dried or lyophilized potassium salt of the HAEE peptide may be in an amorphous form, which corresponds to the diffraction pattern in FIG. 12.
  • Excipients are selected from pharmaceutically acceptable additives. Such substances may be mannitol, povidone K 17, trometamol, disodium edetate, sodium chloride, sucrose, histidine, poloxamer 407, and other pharmaceutically acceptable additives.
  • the pharmaceutical composition of the potassium salt of the HAEE peptide in the form of an aqueous solution contains an effective amount of the potassium salt of the HAEE peptide, water, as well as a set of pharmaceutically acceptable additives and salts.
  • Such substances may be mannitol, povidone K 17, trometamol, disodium edetate, sodium chloride, sucrose, histidine, poloxamer 407, and other pharmaceutically acceptable additives.
  • Another object of the invention is the use of the potassium salt of the HAEE peptide for the treatment of neurodegenerative diseases, which consists of administering the potassium salt of the HAEE peptide as part of the described pharmaceutical compositions to the patient in an effective amount.
  • the effective amount of HAEE peptide potassium salt depends on the type of neurodegenerative disease, body weight, route of administration, can therefore vary widely from 0.1 to 100 mg, preferably from 5 to 50 mg.
  • Administration of the potassium salt of the HAEE peptide to the patient can be carried out using all possible types of external, enteral, inhalation and parenteral routes of administration (including intravenous, intraarterial, intraperitoneal, subcutaneous, cutaneous, transdermal, intramuscular, intrathecal, subarachnoid, oral, intranasal, sublingual, buccal, rectal administration).
  • routes of administration including intravenous, intraarterial, intraperitoneal, subcutaneous, cutaneous, transdermal, intramuscular, intrathecal, subarachnoid, oral, intranasal, sublingual, buccal, rectal administration.
  • the preferred route of administration is sublingual.
  • the preferred routes of administration are intravenous and intranasal.
  • potassium salts of the HAEE peptide were administered six times intravenously at a dose of 0.05 mg/kg, after which a valid test for cognitive abilities “Marble Burying Test” was performed [Santana-Santana M., Bayascas J.R., Gimenez- Llort L. (2021). Sex-Dependent Signatures, Time Frames and Longitudinal Fine-Tuning of the Marble Burying Test in Normal and AD-Pathological Aging Mice. Biomedicines, 9(8), 994, doi: 10.3390/biomedicines9080994), quantifying more than 2/3 of the buried beads as a percentage of the total number of beads. The greater the number of buried balls (BPS), the higher the cognitive abilities of mice.
  • BPS number of buried balls
  • the CVS value was 50.6 ⁇ 13.3 (%). This value was taken as a reference value.
  • the value of the CVS 12.6 ⁇ 4.2 (%), which indicates a strong deterioration in the behavioral reflexes of transgenic mice of the APP/PS1 line compared to wild-type animals and reflects the disabling effect of overexpression of human beta-amyloid, associated with neuroinflammation and the formation of amyloid plaques, on the processes of nervous activity.
  • potassium salts of the HAEE peptide can be effectively used in the treatment of neurodegenerative diseases, in particular those caused by inflammatory complications, restoring cognitive functions to normal.
  • One of the mechanisms of action of potassium salts of the HAEE peptide on the possibility of treating neurodegenerative diseases may be its binding to beta-amyloid.
  • This difference between the native HAEE peptide and the potassium salts of the HAEE peptide may influence the pharmacological properties, which was confirmed by different cognitive recovery tests - the effectiveness of HAEE was significantly lower than the effectiveness of the potassium salts of the HAEE peptide.
  • This effect can be associated with the above-mentioned HPLC-MS data, which showed changes in the 3D structure of native HAEE after its introduction into the blood plasma, while the potassium salt of the HAEE peptide before and after its introduction into the blood plasma has the same retention time on the HPLC chromatogram and, accordingly, a stable 3D structure.
  • ion potassium plays a protective role in maintaining the “unfolded” conformation of the HAEE peptide in these salts, which may also prevent interaction with elements of the blood plasma, since it is known that the introduction of native HAEE into the peripheral circulatory system of mice, rats and rabbits leads to the formation of stable HAEE complexes with transport and receptor proteins (Zolotarev YA, Mitkevich VA, Shram SL et al. Pharmacokinetics and Molecular Modeling Indicate nAChRa4-Derived Peptide HAEE Goes through the Blood-Brain Barrier. Biomolecules. 2021. 11(6): p. 909, doi: 10.3390/biom11060909).
  • Fig. 1 X-ray diffraction pattern of HAEE-K.
  • Fig. 2 X-ray diffraction pattern of HAEE-K 2 .
  • Fig. 6 IR spectra with Fourier transform HAEE (1), HAEE-K 2 (2) and HAEE-K (3).
  • Fig. 7 IR spectrum with Fourier transform in the characteristic region 1800-700 cm' 1 .
  • Fig. 8 Arrangement of atoms in the HAEE molecule for 1 H-NMR analysis.
  • Fig. 10 1 H-NMR spectrum of HAEE-K.
  • Powder X-ray phase analysis was performed on a Rigaku Ultima IV diffractometer (Japan), tube voltage - 40 kV, tube current - 30 mA, tube anode material - Cu.
  • Goniometer 0/O vertical type, the sample is motionless.
  • the maxima in the diffraction pattern accumulated over 1 hour.
  • the angle 20 ranged from 3 to 70 degrees.
  • Infrared radiation spectra were obtained on a Spectrum Two IR-Fourier spectrometer (Perkin Elmer, USA) with a diffuse reflection attachment in the range of 4000-600 cm'1 with a resolution of 2 cm'1 , the number of scans was 10.
  • Electrospray ionization was performed using an Ion Max source (Thermo Scientific, Germany) with a metal spray capillary.
  • the following lonMax source parameters were used: flow rate was 3 ⁇ L/min; the temperature of the heated capillary was 200°C; the atomizing gas was turned off; the electrospray capillary voltage was +3.8 kV in the positive mode and -2.5 kV in the negative mode.
  • Identification of molecular ions was carried out using specialized software Qual Browser (Thermo Corp., Germany).
  • beta-amyloid was recorded by a biosensor based on the effect of surface plasmon resonance (SPPR) in aqueous buffer systems at physiological pH values.
  • SPPR surface plasmon resonance
  • BPPR experiments were carried out on a BIAcore 3000 instrument (GE Healthcare, USA) using an CM4 optical chip in accordance with the manufacturer’s protocols.
  • the ligand (DAEFRHDSGYEVHHQKLVFFAEDVGSNKGAIIGLMVGGWIAGGGGC) was immobilized on the surface of the optical chip through the disulfide bond of the thiol group of the C-terminal cysteine residue.
  • Potassium salts HAEE or HAEE were used as analytes.
  • Drying of frozen samples was carried out in penicillin vials on a Heto FD 2.5 sublimator at a pressure of 0.1 -0.2 mbar.
  • the first part was dried on a rotary evaporator under a vacuum of 7 mm. Hg Art. at a temperature of 40 °C.
  • Hg Art. at a temperature of 40 °C.
  • the second part of the solution with a volume of 55 ml was poured into penicillin vials with a volume of 5 ml and frozen in a refrigeration unit at -20 ° C and then freeze-dried in a standard mode at a pressure of 0.015 mbar for 24 hours.
  • the product was a white powder of the monopotassium salt of the HAEE peptide.
  • HAEE-K Another option for the method of producing HAEE-K is the use of potassium bicarbonate.
  • the first part was dried on a rotary evaporator under a vacuum of 8 mm. Hg Art. at a temperature of 35 °C. We obtained a white powder of monosubstituted potassium salt of the HAEE peptide; the product yield, taking into account losses, was 84%.
  • the second part of the solution with a volume of 55 ml was poured into penicillin vials with a volume of 5 ml and frozen in a refrigeration unit at -20 ° C and then freeze-dried in a standard mode at a pressure of 0.02 mbar for 36 hours.
  • the product was a white powder of the monopotassium salt of the HAEE peptide.
  • HAEE-K Another option for the method of obtaining HAEE-K is the use of potassium carbonate.
  • aqueous solution of HAEE with a concentration of 10'3 M 5 ml of K 2 CO 3 with a concentration of 0.01 M was added and stirred for 25 minutes at a temperature of 50 °C until the emission of carbon dioxide bubbles stopped. The resulting solution was divided into two parts of 50 and 55 ml.
  • the first part was dried on a rotary evaporator under a vacuum of 6 mm. Hg Art. at room temperature. We obtained a white powder of monosubstituted potassium salt of the HAEE peptide; the product yield, taking into account losses, was 83%.
  • the second part of the solution with a volume of 55 ml was poured into penicillin vials with a volume of 5 ml and frozen in a refrigeration unit at -20 ° C and then freeze-dried in a standard mode at a pressure of 0.02 mbar for 30 hours.
  • the product was a white powder of the monopotassium salt of the HAEE peptide.
  • Another option for the method of obtaining HAEE-K is the use of potassium sulfate.
  • the filtered solution was poured into 2 ml penicillin vials and frozen in a refrigeration unit at -20°C and then freeze-dried in a standard mode at a pressure of 0.02 mbar for 32 hours.
  • the product was a white powder of the monopotassium salt of the HAEE peptide.
  • a study of samples of monosubstituted potassium salt of the HAEE peptide obtained from potassium sulfate showed that, regardless of the method of filtration and drying, they have identical characteristics (Fig. 1, 4, 6, 7, 10).
  • HAEE-K samples are characterized by an amorphous shape in the diffraction pattern (Fig. 1).
  • HAEE-K is characterized by three endothermic maxima: the first broad endothermic peak starts at 60 °C and has a maximum at 102 °C; the second begins at 162 °C with a maximum at 188 °C, the third peak begins at 198 °C with a maximum at 228 °C. (Fig. 4).
  • the potassium salt of the HAEE peptide can contain a residual moisture content of up to 5% by weight.
  • Elemental analysis (EDXA) of HAEE-K showed a potassium content in the samples of 7 ⁇ 0.5 wt%.
  • HAEE-K the position of the chemical shifts of the protons in the HAEE molecule changed and is shown in Fig. 10, which indicates the influence of the potassium ion on the HAEE molecules in solution and, therefore, the preservation of the steric structure of the HAEE molecule both in solid form in the form of a potassium salt and in solution, which is important for pharmacological properties.
  • the signal shifts are presented in Table 1; signals differing by 0.02-0.03 ppm were considered significant.
  • the first part was dried on a rotary evaporator under a vacuum of 6 mm. Hg Art. at a temperature of 40 °C.
  • Hg Art. at a temperature of 40 °C.
  • the second part of the solution with a volume of 55 ml was poured into penicillin vials with a volume of 5 ml and frozen in a refrigeration unit at -20 ° C and then freeze-dried in a standard mode at a pressure of 0.02 mbar for 28 hours.
  • the product was a white powder of the dipotassium salt of the HAEE peptide.
  • HAEE-K 2 Another option for the method of producing HAEE-K 2 is the use of potassium bicarbonate.
  • the first part was dried on a rotary evaporator under a vacuum of 8 mm. Hg Art. at a temperature of 35 °C.
  • Hg Art. at a temperature of 35 °C.
  • the second part of the solution with a volume of 55 ml was poured into penicillin vials with a volume of 5 ml and frozen in a refrigeration unit at -20 ° C and then freeze-dried in a standard mode at a pressure of 0.02 mbar for 34 hours.
  • the product was a white powder of the dipotassium salt of the HAEE peptide.
  • HAEE-K 2 Another option for the method of producing HAEE-K 2 is the use of potassium carbonate.
  • the first part was dried on a rotary evaporator under a vacuum of 6 mm. Hg Art. at room temperature. We obtained a white powder of the disubstituted potassium salt of the HAEE peptide; the product yield, taking into account losses, was 83%.
  • the second part of the solution with a volume of 55 ml was poured into penicillin vials with a volume of 5 ml and frozen in a refrigeration unit at -20 ° C and then freeze-dried in a standard mode at a pressure of 0.02 mbar for 30 hours.
  • the product was a white powder of the dipotassium salt of the HAEE peptide.
  • Another option for the method of obtaining HAEE-K 2 is the use of potassium sulfate.
  • 10 ml of K 2 SO 4 with a concentration of 0.01 M (or 5 ml of KHSO 4 with a concentration of 0.02 M) was added to 100 ml of an aqueous solution of HAEE with a concentration of 10' 3 M and stirred for 5 minutes at room temperature.
  • 5 ml of Ba(OH) 2 solution with a concentration of 0.01 M was added to the resulting solution and stirred for 30 minutes at room temperature.
  • the resulting solution with the precipitate was filtered through a paper filter under vacuum.
  • the filtered solution was poured into 2 ml penicillin vials and frozen in a refrigeration unit at -20 °C and then freeze-dried in a standard mode at a pressure of 0.02 mbar for 32 hours.
  • the product was a white powder of the dipotassium salt of the HAEE peptide.
  • HAEE-K 2 A study of samples of the disubstituted potassium salt of the HAEE peptide obtained from potassium sulfate showed that, regardless of the method of filtration and drying, they have identical characteristics (Fig. 2, 5, 6, 7, 11). All obtained HAEE-K 2 samples are characterized by an amorphous shape in the diffraction pattern (Fig. 2). In the DSC curve, in contrast to HAEE (Fig. 3), HAEE-K 2 is characterized by four endothermic peaks.
  • the first broad peak begins at 60 °C with a maximum at 105 °C
  • the second weak peak begins at 155 °C with a maximum at 163 °C
  • the third peak begins at 215 °C with a maximum at 236 °C
  • the fourth melting maximum is observed at 242 °C (Fig. 5).
  • the disubstituted potassium salt of the HAEE peptide can contain a residual moisture content of up to 5% by weight.
  • Elemental analysis (EDXA) of HAEE-K 2 showed a potassium content in the samples of 13 ⁇ 1 wt%.
  • the IR spectrum with the Fourier transform of HAEE-K 2 compared to HAEE is characterized by a shift of the maxima at 1530 cm' 1 to the region of 1645 cm' 1 (plane bending vibrations -NH 2 ), changes in the intensity of the peaks are observed in the region of 1180-1310 cm' 1 (CN). (Fig. 6,7).
  • HAEE-K 2 the position of the chemical shifts of protons in the HAEE molecule changed and is shown in Fig. 10, which indicates the influence of the potassium ion on the HAEE molecules in solution and, therefore, the preservation of the steric structure of the HAEE molecule both in solid form in the form of a potassium salt and in solution, which is important for pharmacological properties.
  • the signal shifts are presented in Table 1; signals differing by 0.02-0.03 ppm were considered significant.
  • Example 3 HPLC and mass spectrometry of potassium salts of the HAEE peptide.
  • Characterization of potassium salts in aqueous solution was carried out by high-resolution mass spectrometry using Fourier transform ion cyclotron resonance technology by measuring the exact mass of characteristic molecular ions in both positive and negative ionization modes.
  • samples of potassium salts of the HAEE peptide in an aqueous solution with a concentration of 20 ⁇ M were added to a mixture of water and acetonitrile in a ratio of 1:1 with the addition of formic acid (to achieve a final concentration of 0.1%).
  • Mass spectrometric analysis of an aqueous solution of potassium salts carried out with a positive mode of an electrospray ionization source, showed the presence the molecular ion [HAEE+H] with a monoisotopic mass of 526.2304 m/z and the molecular ion [HAEE+K] with a monoisotopic mass of 564.1858 m/z.
  • the molecular ion [HAEE-H] with a monoisotopic mass of 524.2164 m/z and the molecular ion [HAEE+K-2H] with a monoisotopic mass of 562.1746 were identified m/z.
  • the data obtained indicate that in blood samples the conformation of the HAEE peptide differs sharply from the conformation observed under the same conditions for the potassium salt. Only 8% of HAEE is in the “unfolded” conformation after its interaction with blood plasma elements. Thus, in blood samples, the potassium salt of the HAEE peptide retains its conformation (presumably “unfolded”) unchanged, while HAEE acquires a different conformation, which is characterized by a much more compact structure, presumably “helical”. This means that the HAEE molecule in the form of a potassium salt is resistant to changes in conformation in blood plasma.
  • the fundamental differences in the spatial structure of these molecules in the blood plasma indicate a different molecular mechanism of action of the potassium salt of the HAEE peptide and native HAEE, which excludes their bioequivalence.
  • the stability of potassium salts of the HAEE peptide was determined in an accelerated storage test for 6 months, which corresponds to 2 years of storage under normal conditions (Table 2). Potassium salts of the HAEE peptide retained their color and consistency, did not gain water (the weight of the sample did not increase within 1-2%) and did not lose the active substance. The HAEE sample gained water over time (up to 7% wt.) and, according to HPLC data, degraded to 67.4% of the active substance in 6 months. Thus, the stability of potassium salts of the HAEE peptide turned out to be significantly higher compared to HAEE.
  • Example 5 Pharmaceutical compositions based on potassium salts of the HAEE peptide.
  • compositions based on potassium salts of the HAEE peptide may contain the active substance in an effective amount (Table 3). These compositions were prepared separately for each of the monosubstituted and disubstituted potassium salts of the HAEE peptide.
  • the dosage composition is calculated individually and can vary from 0.1 mg to 100 mg per person per day, more preferably from 1 to 50 mg.
  • compositions of the pharmaceutical compositions are presented in Table 3.
  • the conversion was made to the dosage of the active substance.
  • Other ratios of the active substance in the pharmaceutical composition are possible in the range from 0.1 to 100 mg.
  • the weight of the tablets varies from 100 to 400 mg, the tablets can be coated.
  • Example 6 The effect of potassium salts of the HAEE peptide on behavioral functions and the severity of cerebral amyloidosis in experimental animals.
  • Alzheimer's disease To model a neurodegenerative disease, a model of Alzheimer's disease was chosen, which is the most common neurodegenerative disease in older people.
  • mice of the APPswe/PSEN1dE9 line were used for the experiments. Mice of this line are also known as APP/PS1.
  • APP/PS1 mice display characteristic cognitive features of Alzheimer's disease-like pathology and have significant amounts of congophilic amyloid plaques in specific brain regions, including the hippocampus and cortex (Borchelt DR, Ratovitski T, Van Lare J., et al (1997) Accelerated amyloid deposition in the brains of transgenic mice coexpressing mutant presenilin 1 and amyloid precursor proteins. Neuron, 19(4), 939-945, doi: 10.1016/S0896-6273(00)80974-5).
  • control Wild-type mice injected intravenously with saline;
  • control APP/PS1 transgenic mice injected intravenously with saline;
  • transgenic mice APP/PS1 which were intravenously injected with HAEE-K 2 .
  • HAEE preparations and potassium salts of the HAEE peptide were injected into the retro-orbital venous plexus in accordance with a known procedure (Yardeni T., Eckhaus M., Morris H.D. et al. (2011). Retro-orbital injections in mice. Lab animal, 40(5), 155-160, doi: 10.1038/laban0511-155). Injections at a dose of 0.05 mg/kg were performed monthly, from the age of
  • mice were placed in cages with fresh bedding containing eighteen beads arranged in a 3 x 6 matrix. The mice were left in the cage for 30 minutes, after which the percentage of more than two-thirds of beads buried was determined. of the total number of balls. The burying behavior is a sign of obsessive-compulsive behavior.
  • the value of the CVS 12.6 ⁇ 4.2 (%), which indicates a strong deterioration in the behavioral reflexes of APP/PS1 mice compared to wild-type animals and reflects the disabling effect of overproduction of human beta-amyloid on the processes nervous activity.
  • the CVS value was 20.6 ⁇ 7.3 (%).
  • the value of the CVS was 44.3 ⁇ 9.9 (%) and 49.2 ⁇ 10.2 (%) respectively (Table 4).
  • the process of pouring the sample into paraffin was carried out as follows: poured 75% ethanol and left overnight, then changed to 96% ethanol and kept for 5 minutes, 96% ethanol - 10 minutes, 100% ethanol - 10 minutes (two changes), ethanol-chloroform (1:1) - 30 minutes, and left in pure chloroform overnight. Paraffin embedding was carried out at 60°C for 3 hours (three shifts). Embedding of tissues in paraffin blocks was carried out on a Leica EG 1160 device. Serial sections of the brain (8 ⁇ m) were cut using a Leica RM2265 microtome and placed on glass slides.
  • Example 7 Specific binding of potassium salts of the HAEE peptide to human beta-amyloid (A ⁇ 42).
  • the binding of potassium salts of the HAEE peptide to beta-amyloid was assessed as one of the mechanisms of action of this salt in neurodegenerative lesions associated with beta-amyloid.
  • Salt formation between the analyte in solution (potassium salt of the HAEE peptide or native HAEE) and the immobilized 42-membered human beta-amyloid (ligand) was studied using BPPR. Based on the results of such experiments, the kinetic parameters of interactions and the value of the dissociation constant (K D ) of the interaction were calculated. If the value of K D £ 10" 4 M, then the interaction between the potassium salt of the HAEE peptide and beta-amyloid is biologically significant.
  • composition of pharmaceutical compositions with potassium salts (HAEE-K and HAEE-Kg) of the HAEE peptide IM - intramuscular administration, IV - intravenous administration. 100.0 92.1 71.9 Table 4. Effect of potassium salts of the HAEE peptide on cognitive functions in mice in the “bead burying” test and on the number of amyloid plaques.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

The invention relates to a monosubstituted or disubstituted potassium salt of the peptide HAEE, where HAEE is a synthetic peptide that is acetylated at the N-terminus and amidated at the C-terminus and has the amino acid sequence His-Ala-Glu-Glu. The present invention further relates to a method (and variants thereof) for producing potassium salts of the peptide HAEE, pharmaceutical compositions based on potassium salts of the peptide HAEE, and the use of potassium salts of the peptide HAEE for treating neurodegenerative diseases.

Description

КАЛИЕВАЯ СОЛЬ ПЕПТИДА НАЕЕ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ POTASSIUM SALT OF NEE PEPTIDE FOR THE TREATMENT OF NEURODEGENERATIVE DISEASES
Изобретение относится к однозамещенной или двузамещенной калиевой соли пептида НАЕЕ, где НАЕЕ представляет собой синтетический пептид, ацетилированный по N-концу и амидированный по С-концу, с аминокислотной последовательностью His-Ala- Glu-Glu. Настоящее изобретение также относится к способу его получения калиевых солей пептида НАЕЕ (варианты), к фармацевтическим композициям на основе калиевых солей пептида НАЕЕ и применению калиевых солей пептида НАЕЕ для лечения нейродегенеративных заболеваний. The invention relates to a monosubstituted or disubstituted potassium salt of the HAEE peptide, where HAEE is a synthetic peptide, acetylated at the N-terminus and amidated at the C-terminus, with the amino acid sequence His-Ala-Glu-Glu. The present invention also relates to a method for producing potassium salts of the HAEE peptide (variants), to pharmaceutical compositions based on potassium salts of the HAEE peptide and the use of potassium salts of the HAEE peptide for the treatment of neurodegenerative diseases.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND ART
Нейродегенеративные заболевания имеют ряд общих факторов развития и целый ряд других обобщающих механизмов (Litvinenko I.V., Krasakov I.V., Bisaga G.N. et al. Modern conception of the pathogenesis of neurodegenerative diseases and therapeutic strategy. Zhurnal Nevrologii i Psikhiatrii imeni S.S. Korsakova. 2017;117(6-2):3-10. (In Russ.), doi: 10.17116/jnevro2017117623-10), что может связывать болезнь Альцгеймера (БА), сосудистую деменцию, нейродегенерацию при рассеянном склерозе (PC), болезнь Паркинсона, а также болезнь Альцгеймера в условиях активации системного воспаления (Williams-Gray С.Н., Wijeyekoon R., Yarnall A.J. et al. ICICLE-PD study group. Serum immune markers and disease progression in an incident Parkinson’s disease cohort (ICICLE-PD). Movement Disorders. 2016;31(7):995-1003. https://doi.org/10.1002/mds.26563). Воспаление относится к типовым патологическим процессам организма человека. Типовой патологический процесс проявляется определенным набором характерных признаков. В настоящее время считается, что нейродегенеративный процесс является вторичным по отношению к воспалительному (Mostafa A., Jalilvand S., Shoja Z. Et al. Multiple sclerosis- associated retrovirus, Epstein-barr virus, and vitamin D status in patients with relapsing remitting multiple sclerosis. Journal of Medical Virology. 2017. doi: 10.1002/jmv.24774; Litvinenko I.V., Krasakov I.V., Bisaga G.N. et al. Modern conception of the pathogenesis of neurodegenerative diseases and therapeutic strategy. Zhurnal Nevrologii i Psikhiatrii imeni S.S. Korsakova. 2017;117(6-2):3-10. (In Russ.), doi: 10.17116/jnevro2017117623-10). Neurodegenerative diseases have a number of common development factors and a number of other general mechanisms (Litvinenko I.V., Krasakov I.V., Bisaga G.N. et al. Modern conception of the pathogenesis of neurodegenerative diseases and therapeutic strategy. Zhurnal Nevrologii i Psikhiatrii imeni S.S. Korsakova. 2017;117(6 -2):3-10. (In Russ.), doi: 10.17116/jnevro2017117623-10), which may link Alzheimer's disease (AD), vascular dementia, neurodegeneration in multiple sclerosis (MS), Parkinson's disease, and Alzheimer's disease in conditions of activation of systemic inflammation (Williams-Gray S.N., Wijeyekoon R., Yarnall A.J. et al. ICICLE-PD study group. Serum immune markers and disease progression in an incident Parkinson's disease cohort (ICICLE-PD). Movement Disorders. 2016;31(7):995- 1003. https://doi.org/10.1002/mds.26563). Inflammation is one of the typical pathological processes of the human body. A typical pathological process is manifested by a certain set of characteristic signs. It is currently believed that the neurodegenerative process is secondary to the inflammatory process (Mostafa A., Jalilvand S., Shoja Z. Et al. Multiple sclerosis- associated retrovirus, Epstein-barr virus, and vitamin D status in patients with relapsing remitting multiple sclerosis. Journal of Medical Virology. 2017. doi: 10.1002/jmv.24774; Litvinenko I.V., Krasakov I.V., Bisaga G.N. et al. Modern conception of the pathogenesis of neurodegenerative diseases and therapeutic strategy. Zhurnal Nevrologii i Psikhiatrii imeni S.S. Korsakova. 2017; 117(6-2):3-10. (In Russ.), doi: 10.17116/jnevro2017117623-10).
Болезнь Альцгеймера является одним из наиболее распространённых нейродегенеративных заболеваний среди людей пожилого возраста и характеризуется нейритными бляшками, основным компонентом которых является пептид бета-амилоид (АР). N-концевая область 1-16 бета-амилоида является металл-связывающим доменом, где цинк (Zn) и медь (Си) присоединяются к пептиду А (Guilloreau L., Damian L., Coppel Y., et al. (2006). Structural and thermodynamical properties of Cull amyloid-pi6/28 complexes associated with Alzheimer’s disease. JBIC Journal of Biological Inorganic Chemistry, 11(8), 1024-1038, doi: 10.1007/s00775-006-0154-1). Снижение уровня ионов цинка в крови за счет связывания ионов цинка специфическими хелатирующими агентами и/или блокирование взаимодействий пептида А|3 с ионами цинка может предотвратить патологии, связанные с этими взаимодействиями (Ayton S., Lei Р., Bush A. Biometals and Their Therapeutic Implications in Alzheimer’s Disease. Neurotherapeutics. 2015. 12(1): p. 109-120). Высокие концентрации цинка вызывают преципитацию пептида Ар и влияют на образование в специфических отделах мозга (гиппокамп, кортекс, таламические ядра) внеклеточных агрегатов Ар (амилоидных бляшек), которые ассоциированы с развитием болезни Альцгеймера ((Frederickson C.J., Bush A.I. (2001). Synaptically released zinc: physiological functions and pathological effects. Biometals, 14(3), 353-366, doi: 10.1023/A: 1012934207456). Поэтому применение цинка и других катионов в фармацевтических препаратах, которые могут взаимодействовать с таргетными мишенями в организме и лечить нейродегенеративные заболевания, в частности болезнь Альцгеймера, является нетривиальной решением. Alzheimer's disease is one of the most common neurodegenerative diseases among older people and is characterized by neuritic plaques, the main component of which is the beta-amyloid peptide (AR). The N-terminal 1-16 region of amyloid beta is the metal-binding domain where zinc (Zn) and copper (Cu) bind to peptide A (Guilloreau L., Damian L., Coppel Y., et al. (2006). Structural and thermodynamical properties of Cull amyloid-pi6/28 complexes associated with Alzheimer's disease. JBIC Journal of Biological Inorganic Chemistry, 11(8), 1024-1038, doi: 10.1007/s00775-006-0154-1). Reducing the level of zinc ions in the blood by binding zinc ions with specific chelating agents and/or blocking the interactions of the A|3 peptide with zinc ions can prevent pathologies associated with these interactions (Ayton S., Lei R., Bush A. Biometals and Their Therapeutic Implications in Alzheimer's Disease. Neurotherapeutics. 2015. 12(1): pp. 109-120). High concentrations of zinc cause precipitation of the Ap peptide and affect the formation in specific parts of the brain (hippocampus, cortex, thalamic nuclei) of extracellular Ap aggregates (amyloid plaques), which are associated with the development of Alzheimer's disease (Frederickson CJ, Bush AI (2001). Synaptically released zinc: physiological functions and pathological effects. Biometals, 14(3), 353-366, doi: 10.1023/A: 1012934207456. Therefore, the use of zinc and other cations in pharmaceuticals that can interact with targeted targets in the body and treat neurodegenerative diseases , in particular Alzheimer's disease, is a non-trivial solution.
На сегодняшний день нет действующих эффективных препаратов, которые бы излечивали нейродегенеративные заболевания. Из научной и патентной литературы известны ряд пептидов, которые могли бы применяться при лечении таких заболеваний. To date, there are no current effective drugs that would cure neurodegenerative diseases. A number of peptides are known from the scientific and patent literature that could be used in the treatment of such diseases.
Из WO 2012/056157 и патента РФ № 2679080 известно соединение, представляющее собой Ac-HAEE-NH2 (далее - НАЕЕ). В аббревиатуре НАЕЕ буквы означают: Н -гистидин, А - аланин, Е - глутаминовая кислота. НАЕЕ способно ингибировать взаимодействие пептидов Ар с ионами Zn (II), вызывая уменьшение или предотвращение агрегации пептида Ар в присутствии ионов Zn (II) при физиологических концентрациях ионов Zn (II) 100-400 мкМ. Более высокие концентрации ионов Zn (II), порядка 1 ммоль (мМ), подавляют взаимодействия между НАЕЕ и 1-16 областью Ар. Было показано, что инкубация агрегатов Ар с НАЕЕ в течение минимум 1 часа при 20, 40, 80, 100 и 150 мкМ НАЕЕ приводит к дезагрегации таких агрегатов. From WO 2012/056157 and RF patent No. 2679080 a compound is known that is Ac-HAEE-NH 2 (hereinafter referred to as HAEE). In the abbreviation HAEE, the letters mean: H - histidine, A - alanine, E - glutamic acid. HAEE is capable of inhibiting the interaction of Ap peptides with Zn(II) ions, causing a decrease or prevention of Ap peptide aggregation in the presence of Zn(II) ions at physiological concentrations of Zn(II) ions of 100-400 μM. Higher concentrations of Zn(II) ions, on the order of 1 mmol (mM), suppress interactions between HAEE and the 1-16 region of Ap. It has been shown that incubation of Ap aggregates with HAEE for at least 1 hour at 20, 40, 80, 100 and 150 μM HAEE leads to disaggregation of such aggregates.
Из патента РФ № 2679059 известно, что несмотря на ингибирование образования амилоидных бляшек, влияние известных препаратов, в частности НАЕЕ, на улучшение когнитивных функций при болезни Альцгеймера в среднем является очень ограниченным и существует необходимость получения альтернативных эффективных средств для лечения болезни Альцгеймера, в том числе за счет снижения или предотвращения связывания ионов Zn(ll) с пептидом Ар. В качестве альтернативного средства для лечения болезни Альцгеймера было предложено использовать пептид с аминокислотной последовательностью (в стандартных однобуквенных кодах) H[isoD][pS]GYEVHH (где isoD обозначает изомеризованный остаток аспарагиновой кислоты, a pS относится к фосфорилированному остатку серина) с открытыми или защищенными концами основной полипептидной цепи. Из патента РФ № 2709539 известно, что короткие заряженные пептиды типа НАЕЕ имеют очень короткое время жизни в плазме крови (от нескольких секунд до нескольких минут) и с трудом проходят через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), что существенно ослабляет эффективность их терапевтического воздействия. С целью преодоления этих недостатков авторы патента РФ № 2709539 разработали фармацевтическую композицию для доставки НАЕЕ через ГЭБ для лечения нейродегенеративных заболеваний, включая деменцию Альцгеймеровского типа (болезнь Альцгеймера), которая позволяет улучшить фармакокинетические характеристики и увеличить биодоступность НАЕЕ. From RF patent No. 2679059 it is known that despite the inhibition of the formation of amyloid plaques, the effect of known drugs, in particular HAEE, on improving cognitive functions in Alzheimer's disease is on average very limited and there is a need to obtain alternative effective drugs for the treatment of Alzheimer's disease, including by reducing or preventing the binding of Zn(ll) ions to the Ap peptide. As an alternative treatment for Alzheimer's disease, it has been proposed to use a peptide with the amino acid sequence (in standard single-letter codes) H[isoD][pS]GYEVHH (where isoD refers to the isomerized aspartic acid residue and pS refers to the phosphorylated serine residue) with open or protected ends of the main polypeptide chain. From RF patent No. 2709539 it is known that short charged peptides of the HAEE type have a very short lifetime in the blood plasma (from several seconds to several minutes) and hardly pass through the blood-brain barrier (BBB), which significantly weakens the effectiveness of their therapeutic effects. In order to overcome these shortcomings, the authors of RF patent No. 2709539 have developed a pharmaceutical composition for the delivery of HAEE across the BBB for the treatment of neurodegenerative diseases, including dementia of the Alzheimer's type (Alzheimer's disease), which can improve the pharmacokinetic characteristics and increase the bioavailability of HAEE.
Данная композиция содержит эффективное количество субстанции в виде комплекса НАЕЕ с цинком и человеческим сывороточным альбумином (HAEE-Zn-HSA) в форме раствора для введения с фармацевтически приемлемым носителем, выбранным из круга нейтральных носителей и разбавителей, например, в физиологическом растворе. Полученная фармацевтическая композиция позволяет увеличить в пять раз биодоступность субстанции в мозге, увеличить время полувыведения из организма в два раза; улучшить когнитивные функции экспериментальных животных на 20%. Из патента РФ № 2709539 известно, что фармацевтическая композиция HAEE-Zn-HSA является стабильной в подходящей водной буферной системе, в диапазоне значений pH от 4 до 8, в присутствии или в отсутствии различных солей. This composition contains an effective amount of a substance in the form of a complex of HAEE with zinc and human serum albumin (HAEE-Zn-HSA) in the form of a solution for administration with a pharmaceutically acceptable carrier selected from a range of neutral carriers and diluents, for example, saline. The resulting pharmaceutical composition allows the bioavailability of the substance in the brain to be increased fivefold and the half-life from the body to be doubled; improve the cognitive functions of experimental animals by 20%. From RF patent No. 2709539 it is known that the pharmaceutical composition HAEE-Zn-HSA is stable in a suitable aqueous buffer system, in the pH range from 4 to 8, in the presence or absence of various salts.
Однако известно, что заряд альбумина в нейтральной среде равен -1 , в щелочной среде равен -2, а в слабокислой среде равен 0 (изоэлектрическое состояние) и альбумин выпадает в осадок (Биохимия с упражнениями и задачами. Под ред. А.И. Глухова, Е.С. Северина. ГЭОТАР-Медиа, Москва. 2019. С.19), поэтому данный комплекс не должен существовать в слабокислой среде при pH 4-5,5. However, it is known that the charge of albumin in a neutral environment is equal to -1, in an alkaline environment it is equal to -2, and in a slightly acidic environment it is equal to 0 (isoelectric state) and albumin precipitates (Biochemistry with exercises and tasks. Edited by A.I. Glukhov , E. S. Severina. GEOTAR-Media, Moscow, 2019. P. 19), therefore this complex should not exist in a slightly acidic environment at pH 4-5.5.
Прототипом изобретения был выбран источник WO 2012/056157, в котором описывается пептид с аминокислотной последовательностью His-Ala-Glu-Glu, ацетилированный по N-концу и амидированный по С-концу (НАЕЕ). Фармацевтически приемлемые соли для НАЕЕ не были ранее получены и охарактеризованы, а их свойства в твердой фазе неизвестны. The prototype of the invention was the source WO 2012/056157, which describes a peptide with the amino acid sequence His-Ala-Glu-Glu, acetylated at the N-terminus and amidated at the C-terminus (HAEE). Pharmaceutically acceptable salts for HAEE have not been previously prepared and characterized, and their properties in the solid phase are unknown.
Получение фармацевтически приемлемых солей лекарственных веществ способствует улучшению их растворимости, биодоступности, повышению стабильности и других полезных биофармацевтических характеристик. The production of pharmaceutically acceptable salts of medicinal substances helps to improve their solubility, bioavailability, stability and other useful biopharmaceutical characteristics.
Таким образом, задачи, на решение которых направлено изобретение, заключаются в получении эффективного средства для лечения нейродегенеративных заболеваний в виде неизвестных ранее калиевых солей НАЕЕ, включая однозамещенную (НАЕЕ-К) и двузамещенную (НАЕЕ-К2) калиевые соли НАЕЕ, в том числе в твердой форме, разработке фармацевтических композиций на основе такого средства и его применении для лечения нейродегенеративных заболеваний. В соответствии с настоящим изобретением описываются калиевые соли пептида НАЕЕ. Thus, the problems to be solved by the invention are to obtain an effective remedy for the treatment of neurodegenerative diseases in the form of previously unknown potassium salts of HAEE, including monosubstituted (HAEE-K) and disubstituted (HAEE-K 2 ) potassium salts of HAEE, including in solid form, the development of pharmaceutical compositions based on such a drug and its use for the treatment of neurodegenerative diseases. The present invention provides potassium salts of the HAEE peptide.
В настоящем изобретении было обнаружено, что для усиления терапевтического действия пептида НАЕЕ для лечения нейроденегеративных заболеваний полезно использовать калиевые соли НАЕЕ. Использование калиевых солей пептида НАЕЕ для лечения нейродегенеративных заболеваний изменяет механизм действия пептида НАЕЕ, связанный с конформационной структурой пептида НАЕЕ, что приводит к неожиданно высокому терапевтическому эффекту. In the present invention, it has been found that in order to enhance the therapeutic effect of the HAEE peptide for the treatment of neurodegenerative diseases, it is useful to use potassium salts of HAEE. The use of potassium salts of the HAEE peptide for the treatment of neurodegenerative diseases changes the mechanism of action of the HAEE peptide associated with the conformational structure of the HAEE peptide, which leads to an unexpectedly high therapeutic effect.
Это подтверждается экспериментальным введением нативного пептида НАЕЕ и калиевых солей пептида НАЕЕ в организм экспериментальных животных. Было обнаружено, что 3 D-структура нативного пептида НАЕЕ, который в виде водного раствора был введён в плазму крови мышей дикого типа, отличается от ЗО-струкгуры нативного НАЕЕ в исходном водном растворе, что подтверждается методом ВЭЖХ по изменению времени выхода с хроматографической колонки пробы НАЕЕ, экстрагированной из плазмы крови, относительно времени выхода пробы НАЕЕ, экстрагированной из исходного водного раствора. В то же время ЗО-структура НАЕЕ в форме калиевых солей оставалась неизменной в аналогичных экспериментальных условиях (то есть после экстрагирования из исходного водного раствора калиевой соли пептида НАЕЕ и после экстрагирования из плазмы крови мышей дикого типа после 2-х минутной экспозиции) и соответствовала ЗО-структуре нативного пептида НАЕЕ, экстрагированного из исходного водного раствора. По данным масс-спектрометрии химическая структура пептида НАЕЕ во всех экспериментальных пробах сохранялась неизменной как для нативного пептида, так и для пептида в составе калиевой соли. Изменение времени выхода нативного пептида НАЕЕ или калиевой соли пептида НАЕЕ с хроматографической колонки связано в основном с различиями в гидрофобных взаимодействиях пептида НАЕЕ с материалом колонки, а эти взаимодействия в свою очередь определяются превалирующей 3D- структурой пептида НАЕЕ в конкретной пробе. Таким образом, из полученных экспериментальных данных следует, что ЗО-структура пептида НАЕЕ, которая соответствует «развёрнутой» конформации пептида и является превалирующей для нативного пептида НАЕЕ в исходном водном растворе, соответствует ЗО-струкгуре калиевой соли пептида НАЕЕ в водном растворе и остаётся неизменной в случае экспозиции калиевой соли пептида НАЕЕ в плазме крови, в то время как нативный пептид НАЕЕ в плазме крови утрачивает «развёрнутую» конформацию. This is confirmed by the experimental introduction of the native HAEE peptide and potassium salts of the HAEE peptide into the body of experimental animals. It was found that the 3D structure of the native HAEE peptide, which was introduced into the blood plasma of wild-type mice in the form of an aqueous solution, differs from the 3D structure of the native HAEE in the original aqueous solution, which is confirmed by HPLC by changing the time of release from the chromatographic column of the sample HAEE extracted from blood plasma relative to the time of release of the HAEE sample extracted from the original aqueous solution. At the same time, the 3D structure of HAEE in the form of potassium salts remained unchanged under similar experimental conditions (that is, after extraction of the HAEE peptide from the initial aqueous solution of the potassium salt and after extraction from the blood plasma of wild-type mice after a 2-minute exposure) and corresponded to the 3D structure -structure of the native HAEE peptide extracted from the original aqueous solution. According to mass spectrometry data, the chemical structure of the HAEE peptide in all experimental samples remained unchanged for both the native peptide and the peptide in the potassium salt. The change in the release time of the native HAEE peptide or the potassium salt of the HAEE peptide from the chromatographic column is mainly due to differences in the hydrophobic interactions of the HAEE peptide with the column material, and these interactions, in turn, are determined by the prevailing 3D structure of the HAEE peptide in a particular sample. Thus, from the experimental data obtained, it follows that the 3D structure of the HAEE peptide, which corresponds to the “unfolded” conformation of the peptide and is prevalent for the native HAEE peptide in the original aqueous solution, corresponds to the 3D structure of the potassium salt of the HAEE peptide in an aqueous solution and remains unchanged in the case of exposure of the potassium salt of the HAEE peptide in the blood plasma, while the native HAEE peptide in the blood plasma loses its “unfolded” conformation.
В данном случае термин ЗО-структура используется как синоним пространственной структуры или взаимного расположения атомов в молекуле НАЕЕ в трехмерном пространстве. Метод ВЭЖХ основан на преимущественно межмолекулярных взаимодействиях на границе раздела фаз. Изменение времени выхода НАЕЕ с хроматографической колонки отражает изменение межмолекулярных взаимодействий HAEE с сорбентом, что является следствием различий пространственной структуры молекул НАЕЕ в нативном состоянии и в виде калиевой соли. In this case, the term 3O structure is used as a synonym for spatial structure or the relative arrangement of atoms in the HAEE molecule in three-dimensional space. The HPLC method is based primarily on intermolecular interactions at the interface. The change in the release time of HAEE from the chromatographic column reflects a change in intermolecular interactions HAEE with a sorbent, which is a consequence of differences in the spatial structure of HAEE molecules in the native state and in the form of a potassium salt.
Известно, что нарушение ЗО-структуры олигопептидов может приводить к снижению их функций и уменьшению терапевтического действия (Sikora, К., JaSkiewicz, М., Neubauer, D., Migofi, D., & Kamysz, W. (2020). The role of counter-ions in peptides — an overview. Pharmaceuticals, 13(12), 442.). Ранее было показано, что для оптимального взаимодействия с партнёрами белковой природы пептид НАЕЕ должен находиться в «развёрнутой» конформации (Barykin Е. Р., Garifulina A. I., Tolstova А. Р., Anashkina А. А., Adzhubei A. A., Mezentsev Y. V., Shelukhina I. V., Kozin S. A., Tsetlin V. I., Makarov A. A. Tetrapeptide Ac-HAEE-NH(2) Protects a4₽2 nAChR from Inhibition by Ap // International journal of molecular sciences. - 2020. - T. 21 , № 17. - C. 6272; Zolotarev YA, Mitkevich VA, Shram SI, Adzhubei AA, Tolstova AP, Talibov OB, Dadayan AK, Myasoyedov NF, Makarov AA, Kozin SA. Pharmacokinetics and Molecular Modeling Indicate nAChRa4-Derived Peptide HAEE Goes through the Blood-Brain Barrier. Biomolecules. 2021 Jun 18;11(6):909). В нативном пептиде HAEE имидазольная группа аминокислотного остатка гистидина может образовывать стабильные полярные связи с карбоксильными группами боковых цепей аминокислотных остатков глутаминовой кислоты, что не способствует поддержанию биологически значимой «развёрнутой» конформации данного пептида и, как следствие, снижает полезные терапевтические эффекты НАЕЕ. It is known that disruption of the 3D structure of oligopeptides can lead to a decrease in their functions and a decrease in therapeutic effect (Sikora, K., JaSkiewicz, M., Neubauer, D., Migofi, D., & Kamysz, W. (2020). The role of counter-ions in peptides - an overview. Pharmaceuticals, 13(12), 442.). It was previously shown that for optimal interaction with protein partners, the HAEE peptide must be in an “unfolded” conformation (Barykin E. R., Garifulina A. I., Tolstova A. R., Anashkina A. A., Adzhubei A. A., Mezentsev Y. V., Shelukhina I. V., Kozin S. A., Tsetlin V. I., Makarov A. A. Tetrapeptide Ac-HAEE-NH(2) Protects a4₽2 nAChR from Inhibition by Ap // International journal of molecular sciences. - 2020. - T. 21, No. 17. - C. 6272; Zolotarev YA, Mitkevich VA, Shram SI, Adzhubei AA, Tolstova AP, Talibov OB, Dadayan AK, Myasoyedov NF, Makarov AA, Kozin SA. Pharmacokinetics and Molecular Modeling Indicate nAChRa4-Derived Peptide HAEE Goes through the Blood-Brain Barrier. Biomolecules 2021 Jun 18;11(6):909). In the native HAEE peptide, the imidazole group of the histidine amino acid residue can form stable polar bonds with the carboxyl groups of the side chains of glutamic acid amino acid residues, which does not contribute to maintaining the biologically significant “unfolded” conformation of this peptide and, as a result, reduces the beneficial therapeutic effects of HAEE.
Таким образом, одним из преимуществ данного изобретения является повышение терапевтической эффективности пептида НАЕЕ в форме калиевой соли НАЕЕ вследствие сохранения ЗО-структуры данной соли в «развёрнутой» конформации. Thus, one of the advantages of this invention is to increase the therapeutic effectiveness of the HAEE peptide in the form of the HAEE potassium salt due to the preservation of the ZO structure of this salt in the “unfolded” conformation.
Изобретение также имеет отношение к применению калиевой соли пептида НАЕЕ для лечения нейродегенеративных заболеваний, а также патологий, сопровождающихся нейровоспалительными процессами. Калиевая соль пептида НАЕЕ может эффективно влиять на нейродегенеративные заболевания, в частности, вызванные воспалительными причинами, восстанавливая нарушенные когнитивные функции. The invention also relates to the use of the potassium salt of the HAEE peptide for the treatment of neurodegenerative diseases, as well as pathologies accompanied by neuroinflammatory processes. The potassium salt of the HAEE peptide can effectively influence neurodegenerative diseases, in particular those caused by inflammatory causes, restoring impaired cognitive functions.
Калиевая соль пептида НАЕЕ может быть использован как в твердой, так и в жидкой форме, сохраняя свою стабильность в течение по меньшей мере 2 лет. The potassium salt of HAEE peptide can be used in either solid or liquid form and remains stable for at least 2 years.
Техническим результатом изобретения является: The technical result of the invention is:
- возможность использования калиевой соли пептида НАЕЕ при лечении нейродегенеративных заболеваний, в частности вызванных опосредованно воспалительными причинами, которое приводит к эффективному восстановлению когнитивных функций; - the possibility of using the potassium salt of the HAEE peptide in the treatment of neurodegenerative diseases, in particular those caused indirectly by inflammatory causes, which leads to the effective restoration of cognitive functions;
- повышенная стабильность калиевой соли пептида НАЕЕ по сравнению с НАЕЕ;- increased stability of the potassium salt of the HAEE peptide compared to HAEE;
- устойчивость «развернутой» конформации 3D молекулы НАЕЕ после растворения калиевой соли НАЕЕ в плазме крови по сравнению с НАЕЕ. Заявляемые в настоящем изобретении калиевые соли пептида НАЕЕ в соответствии с используемым способом получения могут быть получены в аморфной форме, что подтверждается рентгенофазовым анализом (Фиг. 1,2). - stability of the “unfolded” conformation of the 3D HAEE molecule after the dissolution of the potassium salt of HAEE in the blood plasma compared to HAEE. The potassium salts of the HAEE peptide claimed in the present invention, in accordance with the production method used, can be obtained in amorphous form, as confirmed by x-ray phase analysis (Fig. 1,2).
Калиевые соли пептида НАЕЕ характеризуется кривой дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) с термогравиометрией (ТГ) (ДСК-ТГА). Молекула НАЕЕ на ДСК-кривой характеризуется широким пиком с началом при 62 °C и максимумом при 89 °C; двойным пиком плавления при температуре 203 и 227,5 °C с началом при 188 °C (Фиг. 3). Погрешность при многократном измерении оценивается в ± 3 °C. Potassium salts of the HAEE peptide are characterized by a differential scanning calorimetry (DSC) thermograviometry (TG) curve (DSC-TGA). The HAEE molecule on the DSC curve is characterized by a broad peak with an onset at 62 °C and a maximum at 89 °C; a double melting peak at 203 and 227.5 °C with an onset at 188 °C (Figure 3). The error for multiple measurements is estimated at ± 3 °C.
НАЕЕ-К на ДСК-кривой характеризуется тремя эндотермическими максимумами: первый широкий эндотермический пик начинается от 60 °C и имеет максимум при 102 °C; второй начинается при 162 °C с максимумом при 188 °C, третий пик начинается при 198 °C с максимумом при 228 °C. (Фиг. 4). HAEE-K on the DSC curve is characterized by three endothermic maxima: the first broad endothermic peak starts at 60 °C and has a maximum at 102 °C; the second begins at 162 °C with a maximum at 188 °C, the third peak begins at 198 °C with a maximum at 228 °C. (Fig. 4).
НАЕЕ-К2 на ДСК-кривой характеризуется четырьмя эндотермическими пиками. Первый широкий пик имеет начало при 60 °C с максимумом в области 105 °C, второй слабовыраженный пик начинается от 155 °C с максимумом при 163 °C, третий пик начинается от 215 °C с максимумом при 236 °C и четвертый максимум плавления наблюдается при 242 °C (Фиг 5). HAEE-K 2 on the DSC curve is characterized by four endothermic peaks. The first broad peak begins at 60 °C with a maximum at 105 °C, the second weak peak begins at 155 °C with a maximum at 163 °C, the third peak begins at 215 °C with a maximum at 236 °C, and the fourth melting maximum is observed at 242 °C (Figure 5).
ДСК-кривые показывают, что термическое поведение калиевых солей пептида НАЕЕ (Фиг. 4,5) отличается от поведения НАЕЕ (Фиг. 3), температура плавления двузамещенной калиевой соли и начало плавления однозамещенной калиевой соли выше по сравнению с температурой плавления НАЕЕ, что обеспечивает более высокую стабильность, что подтверждается результатами теста ускоренного хранения. DSC curves show that the thermal behavior of the potassium salts of the HAEE peptide (Fig. 4,5) differs from the behavior of HAEE (Fig. 3), the melting point of the dipotassium salt and the onset of melting of the monopotassium salt are higher compared to the melting point of HAEE, which ensures higher stability, as confirmed by the results of the accelerated storage test.
ИК-спектр с Фурье преобразованием калиевых солей пептида НАЕЕ представлен на Фиг. 6. ИК-спекгры калиевых солей повторяет все основные линии ИК-спектра НАЕЕ. The FTIR spectrum of the potassium salts of the HAEE peptide is shown in FIG. 6. The IR spectra of potassium salts repeats all the main lines of the HAEE IR spectrum.
В ИК-спектре НАЕЕ-К наблюдается новый максимум при 2980 см'1 (соли аминов RNH3 +), произошло смещение и уширение пика 1530 в область 1550 см'1 (плоские деформационные колебания -NH2). Произошло изменение интенсивностей пиков при 1250 и 1310 см'1 (C-N). Появился новый максимум при 985 см'1 (Фиг. 6,7). In the IR spectrum of HAEE-K, a new maximum is observed at 2980 cm' 1 (amine salts RNH 3 + ), peak 1530 has shifted and broadened to the region of 1550 cm' 1 (plane deformation vibrations -NH 2 ). There was a change in the intensities of the peaks at 1250 and 1310 cm' 1 (CN). A new maximum appeared at 985 cm' 1 (Fig. 6,7).
В ИК-спектре НАЕЕ-К наблюдается новый максимум при 1675 см'1 (плоские деформационные колебания -NH2). Максимумы при 1645 см'1 и 1530 см'1 смещены (плоские деформационные колебания -NH2 / С=О / [6(N-H)]). В области 1300-700 см'1 наблюдаются новые слабые максимумы при 1315 и 1305 см'1 (колебания -СОО- карбоновых кислот), при 1275 см'1 (C-N) и при 700 см'1 (неплоские деформационные колебания -NH2). В ИК-спектре исчез максимум при 1205 см'1 (алифатические амины). Максимум при 1130 см'1 сместился в область 1145 см'1 (C-N вал ). Произошло сужение и увеличение интенсивности пика при 3275 см'1. (N-H группа). (Фиг. 6,7). Отличие ИК-спектра НАЕЕ-К2 от НАЛЕ заключается в смещении максимумов при 1530 см'1 в область 1645 см'1 (плоские деформационные колебания -NH2), наблюдаются изменения в интенсивности пиков в области 1180-1310 см'1 (C-N). (Фиг. 6,7). In the IR spectrum of HAEE-K, a new maximum is observed at 1675 cm' 1 (plane bending vibrations -NH 2 ). The maxima at 1645 cm' 1 and 1530 cm' 1 are shifted (plane bending vibrations -NH2 / C=O / [6(NH)]). In the region of 1300-700 cm' 1 , new weak maxima are observed at 1315 and 1305 cm' 1 (-COO-carboxylic acid vibrations), at 1275 cm' 1 (CN) and at 700 cm' 1 (non-planar bending vibrations -NH 2 ) . The maximum at 1205 cm' 1 (aliphatic amines) disappeared in the IR spectrum. The maximum at 1130 cm'1 shifted to the region of 1145 cm'1 (CN shaft). There was a narrowing and increase in the intensity of the peak at 3275 cm' 1 . (NH group). (Fig. 6,7). The difference between the IR spectrum of HAEE-K 2 and NALE is the shift of the maxima at 1530 cm' 1 to the region of 1645 cm' 1 (plane deformation vibrations -NH 2 ), changes in the intensity of the peaks are observed in the region of 1180-1310 cm' 1 (CN) . (Fig. 6,7).
Таким образом в ИК-спектре калиевых солей пептида НАЕЕ произошли изменения колебаний связи в молекуле НАЕЕ, преимущественно аминогрупп, что связано с образованием солей калия. Thus, in the IR spectrum of potassium salts of the HAEE peptide, changes in bond vibrations in the HAEE molecule, mainly amino groups, occurred, which is associated with the formation of potassium salts.
Способ получения калиевых солей пептида НАЕЕ заключается в смешивании при комнатной температуре водных растворов НАЕЕ и водного раствора соединения калия в стехиометрических соотношениях, перемешивании в течение 5-30 мин и высушивании раствора. The method for preparing potassium salts of the HAEE peptide consists of mixing aqueous solutions of HAEE and an aqueous solution of a potassium compound in stoichiometric ratios at room temperature, stirring for 5-30 minutes and drying the solution.
Для получения НАЕЕ-К стехиометрическое соотношение компонентов НАЕЕ: К должно быть 1 :1 по молям. Для получения НАЕЕ-К2 стехиометрическое соотношение компонентов НАЕЕ:К должно быть 1.2 по молям. To obtain HAEE-K, the stoichiometric ratio of the components HAEE: K must be 1:1 by moles. To obtain HAEE-K 2, the stoichiometric ratio of the components HAEE:K must be 1.2 moles.
Во время перемешивания допускается нагревание до 50 °C. During mixing, heating up to 50 °C is allowed.
Высушивание выполняется стандартными методами органический химии, преимущественно под вакуумом. Температура сушки не должна превышать 50 °C. Калиевые соли пептида НАЕЕ могут быть получены в виде лиофилизата методом стандартной сублимационной лиофильной сушки. Для лиофильного высушивания раствор предварительно замораживается. Drying is carried out using standard methods of organic chemistry, mainly under vacuum. The drying temperature should not exceed 50 °C. Potassium salts of the HAEE peptide can be obtained in the form of a lyophilisate using standard freeze-drying. For freeze drying, the solution is pre-frozen.
В заявляемом способе получения соединениями калия являются гидроксид, гидрокарбонат или карбонат калия. In the claimed production method, potassium compounds are potassium hydroxide, bicarbonate or potassium carbonate.
Вариант способа получения калиевых солей пептида НАЕЕ заключается в смешивании при комнатной температуре водных растворов НАЕЕ и водного раствора сульфата калия или гидросульфата калия в стехиометрических соотношениях, перемешивании в течение 5-10 мин, добавлении стехиометрических количеств водного раствора гидроксида бария для осаждения сульфат-аниона, перемешивании в течение 10-30 мин, удаление осадка сульфата бария и высушивании раствора. A variant of the method for obtaining potassium salts of the HAEE peptide consists of mixing at room temperature aqueous solutions of HAEE and an aqueous solution of potassium sulfate or potassium hydrogen sulfate in stoichiometric ratios, stirring for 5-10 minutes, adding stoichiometric amounts of an aqueous solution of barium hydroxide to precipitate the sulfate anion, stirring for 10-30 minutes, removing the precipitate of barium sulfate and drying the solution.
Для получения НАЕЕ-К стехиометрическое соотношение компонентов НАЕЕ: К должно быть 1:1 по молям. Для получения НАЕЕ-К2 стехиометрическое соотношение компонентов НАЕЕ: К должно быть 1 :2 по молям. To obtain HAEE-K, the stoichiometric ratio of the components HAEE: K must be 1:1 by moles. To obtain HAEE-K 2, the stoichiometric ratio of the components HAEE: K should be 1:2 by moles.
После добавления раствора гидроксида бария во время перемешивания допускается нагревание до 50 °C. Для осаждения сульфат-аниона стехиометрическое соотношение компонентов SO4 2':Ba2+ должно быть 1 :1 по молям. After adding the barium hydroxide solution, heating to 50 °C is allowed during stirring. To precipitate the sulfate anion, the stoichiometric ratio of the components SO 4 2 ':Ba 2+ must be 1:1 by moles.
Удаление осадка сульфата бария выполняется фильтрованием или центрифугированием и декантацией супернатанта, содержащего раствор калиевой соли пептида НАЕЕ. Removal of barium sulfate precipitate is carried out by filtration or centrifugation and decantation of the supernatant containing a solution of the potassium salt of the HAEE peptide.
Высушивание выполняется стандартными методами органический химии, преимущественно под вакуумом. Температура сушки не должна превышать 50 °C. Калиевые соли пептида НАЕЕ могут быть получены в виде лиофилизата методом стандартной сублимационной лиофильной сушки. Для лиофильного высушивания раствор предварительно замораживается. Drying is carried out using standard methods of organic chemistry, mainly under vacuum. The drying temperature should not exceed 50 °C. Potassium salts of the HAEE peptide can be obtained in the form of a lyophilisate using standard freeze-drying. For freeze drying, the solution is pre-frozen.
При получении калиевых солей пептида НАЕЕ в зависимости от способа высушивания может оставаться остаточная влажность до 5% масс. При этом калиевые соли пептида НАЕЕ не набирают дополнительную воду при хранении и стабильны в течение длительного времени. When preparing potassium salts of the HAEE peptide, depending on the drying method, a residual moisture content of up to 5% by weight may remain. At the same time, potassium salts of the HAEE peptide do not absorb additional water during storage and are stable for a long time.
Еще одним объектом изобретения является фармацевтические композиции с эффективным количеством калиевой соли пептида НАЕЕ и наличием вспомогательных веществ. В качестве лекарственного средства однозамещенная или двузамещенная калиевая соль пептида НАЕЕ может быть использована без вспомогательных веществ в виде лиофилизированной субстанции. Another object of the invention is pharmaceutical compositions with an effective amount of potassium salt of the HAEE peptide and the presence of excipients. As a medicine, the monosubstituted or disubstituted potassium salt of the HAEE peptide can be used without excipients in the form of a lyophilized substance.
Эффективное количество калиевой соли пептида НАЕЕ зависит от типа нейродегенеративного заболевания, веса тела, способа введения, поэтому может варьироваться в широких пределах от 0,1 до 100 мг, более желательно от 5 до 50 мг. The effective amount of potassium salt of the HAEE peptide depends on the type of neurodegenerative disease, body weight, route of administration, and therefore can vary widely from 0.1 to 100 mg, more preferably from 5 to 50 mg.
Фармацевтическая композиция калиевой соли пептида НАЕЕ может быть в твердом виде или в виде водного раствора. Твердые композиции калиевой соли пептида НАЕЕ содержат его эффективное количество и необязательно вспомогательные вещества. Твердая фармацевтическая композиция может быть получена высушиванием раствора активного вещества и набором вспомогательных компонентов или добавлением вспомогательных веществ к порошку калиевой соли пептида НАЕЕ. The pharmaceutical composition of the potassium salt of the HAEE peptide may be in solid form or in the form of an aqueous solution. Solid compositions of the potassium salt of the HAEE peptide contain an effective amount thereof and optionally excipients. A solid pharmaceutical composition can be prepared by drying a solution of the active substance and a set of auxiliary components or adding auxiliary substances to the potassium salt powder of the HAEE peptide.
Высушенная или лиофилизированная калиевая соль пептида НАЕЕ может находиться в аморфной форме, которая соответствует дифрактограмме на Фиг. 1 ,2. The dried or lyophilized potassium salt of the HAEE peptide may be in an amorphous form, which corresponds to the diffraction pattern in FIG. 12.
Вспомогательные вещества выбираются из фармацевтически приемлемых добавок. Такими веществами могут быть маннитол, повидон К 17, трометамол, динатрия эдетат, натрия хлорид, сахароза, гистидин, полоксамер 407, и другие фармацевтически приемлемые добавки. Excipients are selected from pharmaceutically acceptable additives. Such substances may be mannitol, povidone K 17, trometamol, disodium edetate, sodium chloride, sucrose, histidine, poloxamer 407, and other pharmaceutically acceptable additives.
Фармацевтическая композиция калиевой соли пептида НАЕЕ в виде водного раствора содержит эффективное количество калиевой соли пептида НАЕЕ, воду, а также набор фармацевтически приемлемых добавок и солей. Такими веществами могут быть маннитол, повидон К 17, трометамол, динатрия эдетат, натрия хлорид, сахароза, гистидин, полоксамер 407, и другие фармацевтически приемлемые добавки. The pharmaceutical composition of the potassium salt of the HAEE peptide in the form of an aqueous solution contains an effective amount of the potassium salt of the HAEE peptide, water, as well as a set of pharmaceutically acceptable additives and salts. Such substances may be mannitol, povidone K 17, trometamol, disodium edetate, sodium chloride, sucrose, histidine, poloxamer 407, and other pharmaceutically acceptable additives.
Еще одним объектом изобретения является применение калиевой соли пептида НАЕЕ для лечения нейродегенеративных заболеваний, которое заключается во введении калиевой соли пептида НАЕЕ в составе описанных фармацевтических композиций пациенту в эффективном количестве. Эффективное количество калиевой соли пептида НАЕЕ зависит от типа нейродегенеративного заболевания, веса тела, способа введения, поэтому может варьироваться в широких пределах от 0, 1 до 100 мг, предпочтительно от 5 до 50 мг. Another object of the invention is the use of the potassium salt of the HAEE peptide for the treatment of neurodegenerative diseases, which consists of administering the potassium salt of the HAEE peptide as part of the described pharmaceutical compositions to the patient in an effective amount. The effective amount of HAEE peptide potassium salt depends on the type of neurodegenerative disease, body weight, route of administration, can therefore vary widely from 0.1 to 100 mg, preferably from 5 to 50 mg.
Введение калиевой соли пептида НАЕЕ пациенту может осуществляться с помощью всех возможных видов наружного, энтерального, ингаляционного и парентерального способов применения (включая внутривенное, внутриартериальное, внутрибрюшинное, подкожное, накожное, трансдермальное, внутримышечное, интратекальное, субарахноидальное, пероральное, интраназальное, сублингвальное, буккальное, ректальное введение). При введении калиевой соли пептида НАЕЕ в твердой форме предпочтительным способом введения является сублингвальный. При введении калиевой соли пептида НАЕЕ в форме раствора предпочтительными способами введения являются внутривенный и интраназальный. Administration of the potassium salt of the HAEE peptide to the patient can be carried out using all possible types of external, enteral, inhalation and parenteral routes of administration (including intravenous, intraarterial, intraperitoneal, subcutaneous, cutaneous, transdermal, intramuscular, intrathecal, subarachnoid, oral, intranasal, sublingual, buccal, rectal administration). When administering the potassium salt of the HAEE peptide in solid form, the preferred route of administration is sublingual. When administering the potassium salt of the HAEE peptide in solution form, the preferred routes of administration are intravenous and intranasal.
Возможность терапевтического лечения нейродегенеративных заболеваний была показана на примере болезни Альцгеймера, как одного из самых распространённых нейродегенеративных расстройств, смоделированной на трансгенных мышах линии APPswe/PSEN1dE9 (APP/PS1) (Jankowsky, J. L., Slant, H. H., Ratovitski, T„ Jenkins, N. A., Copeland, N. G., & Borchelt, D. R. (2001). Co-expression of multiple transgenes in mouse CNS: a comparison of strategies. Biomolecular engineering, 17(6), 157-165, doi: 10.1016/S1389- 0344(01)00067-3), которые проявляют характерные когнитивные признаки патологии. Данная модель может считаться моделью опосредованного воспалительного действия при нарушении когнитивных функций. The possibility of therapeutic treatment of neurodegenerative diseases was shown by the example of Alzheimer's disease, as one of the most common neurodegenerative disorders, modeled on transgenic mice of the APPswe/PSEN1dE9 (APP/PS1) line (Jankowsky, J. L., Slant, H. H., Ratovitski, T„ Jenkins, N. A., Copeland, N. G., & Borchelt, D. R. (2001). Co-expression of multiple transgenes in mouse CNS: a comparison of strategies. Biomolecular engineering, 17(6), 157-165, doi: 10.1016/S1389-0344(01)00067 -3), which exhibit characteristic cognitive signs of pathology. This model can be considered a model of indirect inflammatory action in cognitive impairment.
В настоящем изобретении калиевые соли пептида НАЕЕ вводили шестикратно внутривенно в дозе 0,05 мг/кг, после чего проводили валидный тест на когнитивные способности «Закапывание шариков» (англ. Marble Burying Test) [Santana-Santana M., Bayascas J.R., Gimenez-Llort L. (2021). Sex-Dependent Signatures, Time Frames and Longitudinal Fine-Tuning of the Marble Burying Test in Normal and AD-Pathological Aging Mice. Biomedicines, 9(8), 994, doi: 10.3390/biomedicines9080994), определяя количество более чем на 2/3 закопанных шариков в процентах от общего количества шариков. Чем больше количество закопанных шариков (КЗШ), тем выше когнитивные способности у мышей. In the present invention, potassium salts of the HAEE peptide were administered six times intravenously at a dose of 0.05 mg/kg, after which a valid test for cognitive abilities “Marble Burying Test” was performed [Santana-Santana M., Bayascas J.R., Gimenez- Llort L. (2021). Sex-Dependent Signatures, Time Frames and Longitudinal Fine-Tuning of the Marble Burying Test in Normal and AD-Pathological Aging Mice. Biomedicines, 9(8), 994, doi: 10.3390/biomedicines9080994), quantifying more than 2/3 of the buried beads as a percentage of the total number of beads. The greater the number of buried balls (BPS), the higher the cognitive abilities of mice.
По результатам тестирования у контрольной группы мышей дикого типа, которым вводили физиологический раствор, значение КЗШ равнялось 50,6 ±13,3 (%). Это значение принималось в качестве референсного. У контрольной группы трансгенных мышей линии APP/PS1 , которым вводили физиологический раствор, значение КЗШ = 12,6 ±4,2 (%), что указывает на сильное ухудшение поведенческих рефлексов трансгенных мышей линии APP/PS1 по сравнению с животными дикого типа и отражает инвалидизирующее влияние оверэкспрессии человеческого бета-амилоида, ассоциированное с нейроваоспалением и образования амилоидных бляшек, на процессы нервной деятельности. У группы трансгенных мышей линии APP/PS1 , получавшей НАЕЕ, значение КЗШ составило 20,6±7,3 (%). Группа трансгенных мыши линии APP/PS1 , получавшая однозамещенную и двузамещенную калиевую соль пептида НАЕЕ, показали значения КЗШ = 44,3±11 ,1 (%) и КЗШ = 49,2±10,2 (%), соответственно (Таблица 4). Эти данные свидетельствуют о том, что использование калиевой соли пептида НАЕЕ существенно улучшает поведенческие рефлексы трансгенных мышей APP/PS1 , а эффект от этого использования значительно превышает таковой, наблюдаемый для НАЕЕ. НАЕЕ-К2 на уровне тенденции имеет большую эффективность по сравнению с НАЕЕ-К. According to the results of testing in the control group of wild-type mice, which were injected with saline, the CVS value was 50.6 ± 13.3 (%). This value was taken as a reference value. In the control group of transgenic mice of the APP/PS1 line, which were injected with saline solution, the value of the CVS = 12.6 ± 4.2 (%), which indicates a strong deterioration in the behavioral reflexes of transgenic mice of the APP/PS1 line compared to wild-type animals and reflects the disabling effect of overexpression of human beta-amyloid, associated with neuroinflammation and the formation of amyloid plaques, on the processes of nervous activity. In the group of transgenic mice of the APP/PS1 line that received HAEE, the CVS value was 20.6 ± 7.3 (%). A group of transgenic mice of the APP/PS1 line that received monosubstituted and disubstituted potassium salt of the HAEE peptide showed values of KZS = 44.3 ± 11.1 (%) and KZS = 49.2 ± 10.2 (%), respectively (Table 4). These data indicate that the use of the potassium salt of the HAEE peptide significantly improves the behavioral reflexes of APP/PS1 transgenic mice, and the effect of this use is significantly greater than that observed for HAEE. HAEE-K 2 at the trend level has greater efficiency compared to HAEE-K.
Таким образом, калиевые соли пептида НАЕЕ могут эффективно применяться при лечении нейродегенеративных заболеваний, в частности вызванными воспалительными осложнениями, восстанавливая когнитивные функции до нормального состояния. Thus, potassium salts of the HAEE peptide can be effectively used in the treatment of neurodegenerative diseases, in particular those caused by inflammatory complications, restoring cognitive functions to normal.
Гистохимический анализ области гиппокампа головного мозга экспериментальных мышей показал, что число бляшек (ЧБ) на один срез мозга у контрольной группы диких мышей равно нулю, у контрольной группы трансгенных мышей APP/PS1 значение ЧБ оказалось равным 31,7 ± 4,9, в группе мышей, получавших НАЕЕ, значение ЧБ составило 24,7±3,4. В группе мышей, получавших НАЕЕ-К и НАЕЕ-К2, значение ЧБ составило 9,2±3, 1 и 8,7±2,8, соответственно. Histochemical analysis of the hippocampal region of the brain of experimental mice showed that the number of plaques (PB) per brain section in the control group of wild mice was zero, in the control group of transgenic APP/PS1 mice the PB value was 31.7 ± 4.9, in the group in mice treated with HAEE, the BF value was 24.7±3.4. In the group of mice treated with HAEE-K and HAEE-K 2 , the BF value was 9.2±3.1 and 8.7±2.8, respectively.
Таким образом, результаты гистохимического анализа показали, что введение калиевых солей пептида НАЕЕ приводили к почти 4-кратному уменьшению амилоидной нагрузки в гиппокампе трансгенных мышей APP/PS1 , и по этому показателю эффективность калиевых солей пептида НАЕЕ примерно в три раза выше таковой, выявленной для НАЕЕ. Thus, the results of histochemical analysis showed that the administration of potassium salts of the HAEE peptide led to an almost 4-fold decrease in the amyloid load in the hippocampus of transgenic APP/PS1 mice, and according to this indicator, the effectiveness of potassium salts of the HAEE peptide was approximately three times higher than that detected for HAEE .
В качестве одного из механизмов действия калиевых солей пептида НАЕЕ на возможность лечения нейродегенеративных заболеваний может являться его связывание с бета-амилоидом. Были рассчитаны кинетические характеристики взаимодействия калиевых солей пептида НАЕЕ и иммобилизованного человеческого бета-амилоида, которые оказались равны kon = (1,43+0,06) х 103 M'1s’1; koff =
Figure imgf000012_0001
KD = (4,14±0,30) х Ю'6 М для НАЕЕ-К и значения kon = (1 ,36±0,06) х
Figure imgf000012_0002
koff = (5,84±0,06) х 10’3 s’1; KD = (4,29±0,3) х Ю'6 для НАЕЕ-К2. Поскольку значение KD W4 М, то такое взаимодействие является биологически значимым. В отличие от калиевых солей, нативный пептид НАЕЕ не связывался с бета-амилоидом в аналогичных экспериментальных условиях.
One of the mechanisms of action of potassium salts of the HAEE peptide on the possibility of treating neurodegenerative diseases may be its binding to beta-amyloid. The kinetic characteristics of the interaction between potassium salts of the HAEE peptide and immobilized human beta-amyloid were calculated, which turned out to be equal to k on = (1.43+0.06) x 10 3 M' 1 s'1; ko ff =
Figure imgf000012_0001
K D = (4.14±0.30) x 10' 6 M for HAEE-K and values of k on = (1.36±0.06) x
Figure imgf000012_0002
k off = (5.84±0.06) x 10' 3 s'1; K D = (4.29±0.3) x 10' 6 for HAEE-K 2 . Since the value of K D W is 4 M, this interaction is biologically significant. Unlike potassium salts, the native HAEE peptide did not bind to beta-amyloid under similar experimental conditions.
Это различие между нативным пептидом НАЕЕ и калиевыми солями пептида НАЕЕ может влиять на фармакологические свойства, что подтвердили различающиеся тесты восстановления когнитивных функций - эффективность НАЕЕ была значительно ниже эффективности калиевых солей пептида НАЕЕ. Этот эффект можно связать с вышеупомянутыми данными ВЭЖХ-МС, которые показали изменения в 3D структуре нативного НАЕЕ после его введения в плазму крови, тогда как калиевая соль пептида НАЕЕ до и после его введения в плазму крови имеет одно и то же время удерживания на хроматограмме ВЭЖХ и, соответственно, устойчивую 3D структуру. Это означает, что ион калия играет защитную роль для сохранения «развёрнутой» конформации пептида НАЕЕ в данных солях, что, возможно, также предотвращает взаимодействие с элементами плазмы крови, поскольку известно, что введение нативного НАЕЕ в периферическую кровеносную систему мышей, крыс и кроликов приводит к образованию стабильных комплексов НАЕЕ с транспортными и рецепторными белками (Zolotarev Y.A., Mitkevich V.A., Shram S.L et al. Pharmacokinetics and Molecular Modeling Indicate nAChRa4-Derived Peptide HAEE Goes through the Blood-Brain Barrier. Biomolecules. 2021. 11(6): p. 909, doi: 10.3390/biom11060909). This difference between the native HAEE peptide and the potassium salts of the HAEE peptide may influence the pharmacological properties, which was confirmed by different cognitive recovery tests - the effectiveness of HAEE was significantly lower than the effectiveness of the potassium salts of the HAEE peptide. This effect can be associated with the above-mentioned HPLC-MS data, which showed changes in the 3D structure of native HAEE after its introduction into the blood plasma, while the potassium salt of the HAEE peptide before and after its introduction into the blood plasma has the same retention time on the HPLC chromatogram and, accordingly, a stable 3D structure. This means that the ion potassium plays a protective role in maintaining the “unfolded” conformation of the HAEE peptide in these salts, which may also prevent interaction with elements of the blood plasma, since it is known that the introduction of native HAEE into the peripheral circulatory system of mice, rats and rabbits leads to the formation of stable HAEE complexes with transport and receptor proteins (Zolotarev YA, Mitkevich VA, Shram SL et al. Pharmacokinetics and Molecular Modeling Indicate nAChRa4-Derived Peptide HAEE Goes through the Blood-Brain Barrier. Biomolecules. 2021. 11(6): p. 909, doi: 10.3390/biom11060909).
В совокупности можно сделать вывод о том, что калиевые соли пептида НАЕЕ имеет намного большую терапевтическую эффективность по сравнению с НАЕЕ и эти вещества между собой бионеэквивалентны, поскольку после введения калиевой соли в организм, НАЕЕ существует в растворе плазмы крови в «развернутой» конформации и имеет отличный от НАЕЕ механизм действия. Taken together, we can conclude that the potassium salts of the HAEE peptide have much greater therapeutic efficacy compared to HAEE and these substances are biononequivalent to each other, since after the introduction of the potassium salt into the body, HAEE exists in the blood plasma solution in an “unfolded” conformation and has mechanism of action different from HAEE.
ОПИСАНИЕ ФИГУР. DESCRIPTION OF FIGURES.
Фиг. 1. Дифрактограмма НАЕЕ-К. Fig. 1. X-ray diffraction pattern of HAEE-K.
Фиг. 2. Дифрактограмма НАЕЕ-К2. Fig. 2. X-ray diffraction pattern of HAEE-K 2 .
Фиг. 3. ДСК-ТГА кривая НАЕЕ. 1 -ДСК-кривая; 2 - ТГ-кривая. Fig. 3. DSC-TGA curve HAEE. 1 -DSC curve; 2 - TG curve.
Фиг. 4. ДСК-ТГА кривая НАЕЕ-К. Fig. 4. DSC-TGA curve HAEE-K.
Фиг. 5. ДСК-ТГА кривая НАЕЕ-К2. Fig. 5. DSC-TGA curve HAEE-K 2 .
Фиг. 6. ИК-спекгр с Фурье преобразованием НАЕЕ (1), НАЕЕ-К2 (2) и НАЕЕ-К (3).Fig. 6. IR spectra with Fourier transform HAEE (1), HAEE-K 2 (2) and HAEE-K (3).
Фиг. 7. ИК-спектр с Фурье преобразованием в характеристичной области 1800-700 см'1. НАЕЕ (1), НАЕЕ-К2 (2) и НАЕЕ-К (3). Fig. 7. IR spectrum with Fourier transform in the characteristic region 1800-700 cm' 1 . NAEE (1), NAEE-K 2 (2) and NAEE-K (3).
Фиг. 8. Расположение атомов в молекуле НАЕЕ для 1Н-ЯМР-анализа. Fig. 8. Arrangement of atoms in the HAEE molecule for 1 H-NMR analysis.
Фиг. 9. 1Н-ЯМР спектр НАЕЕ. Fig. 9. 1 H-NMR spectrum of HAEE.
Фиг. 10. 1Н-ЯМР спектр НАЕЕ-К. Fig. 10. 1 H-NMR spectrum of HAEE-K.
Фиг. 11. 1Н-ЯМР спектр НАЕЕ-К2. Fig. 11. 1 H-NMR spectrum of HAEE-K 2 .
Описание приборов. Description of devices.
Порошковый рентгенофазовый анализ (РФА) выполнялся на дифрактометре Rigaku Ultima IV (Япония), напряжение на трубке - 40 кВ, ток трубки - 30 мА, материал анода трубки - Си. Гониометр: 0/О вертикального типа, образец неподвижен. Радиус гониометра - 185 мм /285 мм. Максимумы на дифрактограмме накапливались в течение 1 ч. Угол 20 составил от 3 до 70 градусов. Powder X-ray phase analysis (XRD) was performed on a Rigaku Ultima IV diffractometer (Japan), tube voltage - 40 kV, tube current - 30 mA, tube anode material - Cu. Goniometer: 0/O vertical type, the sample is motionless. Goniometer radius - 185 mm/285 mm. The maxima in the diffraction pattern accumulated over 1 hour. The angle 20 ranged from 3 to 70 degrees.
Исследование температуры плавления, термического поведения и потери массы выполняли методом дифференциальной сканирующей калориметрии и термогравиметрии (ДСК-ТГА) на приборе NETZSCH STA 449 С (Германия) в инертной атмосфере при скорости нагрева 10 град/мин. Элементный анализ выполнен методом энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии с приставкой EDXA на микроскопе TESCAN MIRA3 (Чехия). Площадь измеряемого участка 0,04 мм2, количество измерений - 3. The study of melting point, thermal behavior and mass loss was carried out by differential scanning calorimetry and thermogravimetry (DSC-TGA) on a NETZSCH STA 449 C device (Germany) in an inert atmosphere at a heating rate of 10 deg/min. Elemental analysis was performed by energy-dispersive X-ray spectroscopy with an EDXA attachment on a TESCAN MIRA3 microscope (Czech Republic). The area of the measured area is 0.04 mm 2 , the number of measurements is 3.
Спектры инфракрасного излучения (ИК-спектры) получали на ИК-Фурье спектрометре Spectrum Two (Perkin Elmer, США) с приставкой диффузного отражения в диапазоне 4000-600 см'1 с разрешением 2 см'1, количество сканов - 10. Infrared radiation spectra (IR spectra) were obtained on a Spectrum Two IR-Fourier spectrometer (Perkin Elmer, USA) with a diffuse reflection attachment in the range of 4000-600 cm'1 with a resolution of 2 cm'1 , the number of scans was 10.
1Н-спекгры ЯМР получали на ЯМР-спекгрометре Bruker Avance IIIHD 500, рабочая частота 500,13 Mhz для ядер 1Н. 1H NMR spectra were obtained on a Bruker Avance IIIHD 500 NMR spectrometer, operating frequency 500.13 MHz for 1H nuclei.
Масс-спектрометрия высокого разрешения проводилась с использованием масс- спектрометра LTQ FT Ultra (Thermo Scientific, Германия), который сочетает в себе технологии ионного циклотронного резонанса с преобразованием Фурье и ионной ловушки. Ионизацию электрораспылением (ESI) выполняли с использованием источника Ion Max (Thermo Scientific, Германия) с металлическим капилляром для распыления. Использовались следующие параметры источника lonMax: скорость потока составляла 3 мкл/мин; температура нагретого капилляра составляла 200°С; распыляемый газ был отключен; напряжение на капилляре электрораспыления составляло +3,8 кВ в положительной моде и -2, 5 кВ в отрицательно моде. Идентификация молекулярных ионов проводилась с помощью специализированного программного обеспечения Qual Browser (Thermo Corp., Germany). High-resolution mass spectrometry was carried out using an LTQ FT Ultra mass spectrometer (Thermo Scientific, Germany), which combines Fourier transform ion cyclotron resonance and ion trap technologies. Electrospray ionization (ESI) was performed using an Ion Max source (Thermo Scientific, Germany) with a metal spray capillary. The following lonMax source parameters were used: flow rate was 3 μL/min; the temperature of the heated capillary was 200°C; the atomizing gas was turned off; the electrospray capillary voltage was +3.8 kV in the positive mode and -2.5 kV in the negative mode. Identification of molecular ions was carried out using specialized software Qual Browser (Thermo Corp., Germany).
Взаимодействие с бета-амилоидом фиксировали биосенсором на эффекте поверхностного плазмонного резонанса (БППР) в водных буферных системах при физиологических значениях pH. БППР эксперименты были проведены на инструменте «BIAcore 3000» (GE Healthcare, США) с использованием оптического чипа СМ4 в соответствии с протоколами компании-производителя. Синтетический аналог 42-членного человеческого бета-амилоида (Ар42), на С-конце которого добавлен тетраглицилцистеиновый пептидный фрагмент (-Gly-Gly-Gly-Gly-Cys), был использован в качестве лиганда. The interaction with beta-amyloid was recorded by a biosensor based on the effect of surface plasmon resonance (SPPR) in aqueous buffer systems at physiological pH values. BPPR experiments were carried out on a BIAcore 3000 instrument (GE Healthcare, USA) using an CM4 optical chip in accordance with the manufacturer’s protocols. A synthetic analogue of the 42-membered human amyloid beta (Ap42), with a tetraglycylcysteine peptide fragment (-Gly-Gly-Gly-Gly-Cys) added at the C-terminus, was used as a ligand.
Лиганд (DAEFRHDSGYEVHHQKLVFFAEDVGSNKGAIIGLMVGGWIAGGGGC) иммобилизовали на поверхности оптического чипа через дисульфидную связь тиоловой группы С-концевого остатка цистеина. В качестве аналитов использовали калиевые соли НАЕЕ или НАЕЕ. The ligand (DAEFRHDSGYEVHHQKLVFFAEDVGSNKGAIIGLMVGGWIAGGGGC) was immobilized on the surface of the optical chip through the disulfide bond of the thiol group of the C-terminal cysteine residue. Potassium salts HAEE or HAEE were used as analytes.
Высушивание замороженных образцов выполнялось в пенициллиновых пузырьках на сублиматоре Heto FD 2.5 при давлении 0,1 -0,2 мбар. Drying of frozen samples was carried out in penicillin vials on a Heto FD 2.5 sublimator at a pressure of 0.1 -0.2 mbar.
Тест ускоренного хранения проводили в камере Memmert НСР50 при 40 °C и 75% влажности. Образцы отбирали раз в месяц в течение 6 месяцев и определяли содержание действующего вещества методом ВЭЖХ. ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ The accelerated storage test was carried out in a Memmert HCP50 chamber at 40 °C and 75% humidity. Samples were taken once a month for 6 months and the content of the active substance was determined by HPLC. OPTIONS FOR IMPLEMENTING THE INVENTION
Изобретение иллюстрируется нижеприведенными примерами, но не ограничивается ими. The invention is illustrated by the following examples, but is not limited to them.
Пример 1. Получение однозамещенной калиевой соли пептида НАЕЕ (НАЕЕ-К).Example 1. Preparation of monosubstituted potassium salt of peptide HAEE (HAEE-K).
К 100 мл водного раствора НАЕЕ с концентрацией 10'3 М добавляли 10 мл КОН с концентрацией 0,01 М и перемешивали в течение 15 мин при комнатной температуре. Полученный раствор разделили на две части по 55 мл. To 100 ml of an aqueous solution of HAEE with a concentration of 10'3 M, 10 ml of KOH with a concentration of 0.01 M was added and stirred for 15 minutes at room temperature. The resulting solution was divided into two parts of 55 ml.
Первую часть высушивали на ротационном испарителе под вакуумом 7 мм. рт. ст. при температуре 40 °C. Получили белый порошок однозамещенной калиевой соли пептида НАЕЕ, выход продукта с учетом потерь составил 87%. The first part was dried on a rotary evaporator under a vacuum of 7 mm. Hg Art. at a temperature of 40 °C. We obtained a white powder of monosubstituted potassium salt of the HAEE peptide; the product yield, taking into account losses, was 87%.
Вторую часть раствора объемом 55 мл разливали в пенициллиновые пузырьки объемом по 5 мл и замораживали в холодильной установке при -20 °C и затем лиофильно высушивали в стандартном режиме при давлении 0,015 мбар в течение 24 ч. Выход продукта с учетом потерь составил 98%. Продукт представлял собой белый порошок однозамещенной калиевой соли пептида НАЕЕ. The second part of the solution with a volume of 55 ml was poured into penicillin vials with a volume of 5 ml and frozen in a refrigeration unit at -20 ° C and then freeze-dried in a standard mode at a pressure of 0.015 mbar for 24 hours. The product yield, taking into account losses, was 98%. The product was a white powder of the monopotassium salt of the HAEE peptide.
Исследование образцов однозамещенной калиевой соли пептида НАЕЕ показало, что независимо от способа высушивания они имеют идентичные характеристики (Фиг. 1 , 4, 6, 7, 10). A study of samples of the monosubstituted potassium salt of the HAEE peptide showed that, regardless of the drying method, they have identical characteristics (Fig. 1, 4, 6, 7, 10).
Еще одним вариантом способа получения НАЕЕ-К является использование гидрокарбоната калия. Another option for the method of producing HAEE-K is the use of potassium bicarbonate.
К 100 мл водного раствора НАЕЕ с концентрацией 10'3 М добавляли 10 мл КНСО3 с концентрацией 0,01 М и перемешивали в течение 30 мин при температуре 40 °C вплоть до прекращения выделения пузырьков диоксида углерода. Полученный раствор разделили на две части по 55 мл. To 100 ml of an aqueous solution of HAEE with a concentration of 10'3 M, 10 ml of KHCO 3 with a concentration of 0.01 M was added and stirred for 30 minutes at a temperature of 40 °C until the emission of carbon dioxide bubbles stopped. The resulting solution was divided into two parts of 55 ml.
Первую часть высушивали на ротационном испарителе под вакуумом 8 мм. рт. ст. при температуре 35 °C. Получили белый порошок однозамещенной калиевой соли пептида НАЕЕ, выход продукта с учетом потерь составил 84%. The first part was dried on a rotary evaporator under a vacuum of 8 mm. Hg Art. at a temperature of 35 °C. We obtained a white powder of monosubstituted potassium salt of the HAEE peptide; the product yield, taking into account losses, was 84%.
Вторую часть раствора объемом 55 мл разливали в пенициллиновые пузырьки объемом по 5 мл и замораживали в холодильной установке при -20 °C и затем лиофильно высушивали в стандартном режиме при давлении 0,02 мбар в течение 36 ч. Выход продукта с учетом потерь составил 97%. Продукт представлял собой белый порошок однозамещенной калиевой соли пептида НАЕЕ. The second part of the solution with a volume of 55 ml was poured into penicillin vials with a volume of 5 ml and frozen in a refrigeration unit at -20 ° C and then freeze-dried in a standard mode at a pressure of 0.02 mbar for 36 hours. The product yield, taking into account losses, was 97% . The product was a white powder of the monopotassium salt of the HAEE peptide.
Исследование образцов однозамещенной калиевой соли пептида НАЕЕ показало, что независимо от способа высушивания они имеют идентичные характеристики (Фиг. 1 , 4, 6, 7, 10). A study of samples of the monosubstituted potassium salt of the HAEE peptide showed that, regardless of the drying method, they have identical characteristics (Fig. 1, 4, 6, 7, 10).
Ещё одним вариантом способа получения НАЕЕ-К является использование карбоната калия. К 100 мл водного раствора НАЕЕ с концентрацией 10'3 М добавляли 5 мл К2СО3 с концентрацией 0,01 М и перемешивали в течение 25 мин при температуре 50 °C вплоть до прекращения выделения пузырьков диоксида углерода. Полученный раствор разделили на две части по 50 и 55 мл. Another option for the method of obtaining HAEE-K is the use of potassium carbonate. To 100 ml of an aqueous solution of HAEE with a concentration of 10'3 M, 5 ml of K 2 CO 3 with a concentration of 0.01 M was added and stirred for 25 minutes at a temperature of 50 °C until the emission of carbon dioxide bubbles stopped. The resulting solution was divided into two parts of 50 and 55 ml.
Первую часть высушивали на ротационном испарителе под вакуумом 6 мм. рт. ст. при комнатной температуре. Получили белый порошок однозамещенной калиевой соли пептида НАЕЕ, выход продукта с учетом потерь составил 83%. The first part was dried on a rotary evaporator under a vacuum of 6 mm. Hg Art. at room temperature. We obtained a white powder of monosubstituted potassium salt of the HAEE peptide; the product yield, taking into account losses, was 83%.
Вторую часть раствора объемом 55 мл разливали в пенициллиновые пузырьки объёмом по 5 мл и замораживали в холодильной установке при -20 °C и затем лиофильно высушивали в стандартном режиме при давлении 0,02 мбар в течение 30 ч. Выход продукта с учетом потерь составил 97%. Продукт представлял собой белый порошок однозамещенной калиевой соли пептида НАЕЕ. The second part of the solution with a volume of 55 ml was poured into penicillin vials with a volume of 5 ml and frozen in a refrigeration unit at -20 ° C and then freeze-dried in a standard mode at a pressure of 0.02 mbar for 30 hours. The product yield, taking into account losses, was 97% . The product was a white powder of the monopotassium salt of the HAEE peptide.
Исследование образцов однозамещенной калиевой соли пептида НАЕЕ показало, что независимо от способа высушивания они имеют идентичные характеристики (Фиг. 1 , 4, 6, 7, 10). A study of samples of the monosubstituted potassium salt of the HAEE peptide showed that, regardless of the drying method, they have identical characteristics (Fig. 1, 4, 6, 7, 10).
Еще одним вариантом способа получения НАЕЕ-К является использование сульфата калия. Another option for the method of obtaining HAEE-K is the use of potassium sulfate.
К 100 мл водного раствора НАЕЕ с концентрацией 10'3 М добавляли 5 мл K2SO4 с концентрацией 0,01 М и перемешивали в течение 5 мин при комнатной температуре. После чего добавляли к получившемуся раствору добавляли 5 мл раствора Ва(ОН)2 с концентрацией 0,01 М и перемешивали в течение 20 мин при температуре 35°С. Полученный раствор с осадком центрифугировали при 6000 об/мин в течение 15 мин и декантировали надосадочную жидкость, которую высушивали на ротационном испарителе под вакуумом 9 мм. рт. ст. при 30°С. Получили белый порошок однозамещенной калиевой соли пептида НАЕЕ, выход продукта с учетом потерь составил 82%. To 100 ml of an aqueous solution of HAEE with a concentration of 10'3 M, 5 ml of K 2 SO 4 with a concentration of 0.01 M was added and stirred for 5 minutes at room temperature. Then 5 ml of Ba(OH) 2 solution with a concentration of 0.01 M was added to the resulting solution and stirred for 20 minutes at a temperature of 35°C. The resulting solution with the sediment was centrifuged at 6000 rpm for 15 min, and the supernatant was decanted, which was dried on a rotary evaporator under a vacuum of 9 mm. Hg Art. at 30°C. We obtained a white powder of monosubstituted potassium salt of the HAEE peptide; the product yield, taking into account losses, was 82%.
В еще одном варианте осуществления изобретения к 100 мл водного раствора НАЕЕ с концентрацией 10’3 М добавляли 5 мл K2SO4 с концентрацией 0,01 М (или 5 мл KHSO4 с концентрацией 0,02 М) и перемешивали в течение 5 мин при комнатной температуре. После чего добавляли к получившемуся раствору добавляли 5 мл раствора Ва(ОН)2 с концентрацией 0,01 М и перемешивали в течение 30 мин при комнатной температуре. Полученный раствор с осадком фильтровали через бумажный фильтр под вакуумом. Профильтрованный раствора разливали в пенициллиновые пузырьки объемом по 2 мл и замораживали в холодильной установке при -20°С и затем лиофильно высушивали в стандартном режиме при давлении 0,02 мбар в течение 32 ч. Выход продукта с учетом потерь составил 91%. Продукт представлял собой белый порошок однозамещенной калиевой соли пептида НАЕЕ. Исследование образцов однозамещенной калиевой соли пептида НАЕЕ, полученные из сульфата калия показало, что независимо от способа фильтрования и высушивания они имеют идентичные характеристики (Фиг. 1, 4, 6, 7, 10). In another embodiment of the invention, 5 ml of K 2 SO 4 with a concentration of 0.01 M (or 5 ml of KHSO 4 with a concentration of 0.02 M) was added to 100 ml of an aqueous solution of HAEE with a concentration of 10 ' 3 M and stirred for 5 minutes at room temperature. Then 5 ml of Ba(OH) 2 solution with a concentration of 0.01 M was added to the resulting solution and stirred for 30 minutes at room temperature. The resulting solution with the precipitate was filtered through a paper filter under vacuum. The filtered solution was poured into 2 ml penicillin vials and frozen in a refrigeration unit at -20°C and then freeze-dried in a standard mode at a pressure of 0.02 mbar for 32 hours. The product yield, taking into account losses, was 91%. The product was a white powder of the monopotassium salt of the HAEE peptide. A study of samples of monosubstituted potassium salt of the HAEE peptide obtained from potassium sulfate showed that, regardless of the method of filtration and drying, they have identical characteristics (Fig. 1, 4, 6, 7, 10).
Все полученные образцы НАЕЕ-К характеризуются аморфной формой на дифрактограмме (Фиг. 1). На ДСК кривой в отличие от НАЕЕ (Фиг. 3) НАЕЕ-К характеризуется тремя эндотермическими максимумами: первый широкий эндотермический пик начинается от 60 °C и имеет максимум при 102 °C; второй начинается при 162 °C с максимумом при 188 °C, третий пик начинается при 198 °C с максимумом при 228 °C. (Фиг. 4). All obtained HAEE-K samples are characterized by an amorphous shape in the diffraction pattern (Fig. 1). In the DSC curve, in contrast to HAEE (Fig. 3), HAEE-K is characterized by three endothermic maxima: the first broad endothermic peak starts at 60 °C and has a maximum at 102 °C; the second begins at 162 °C with a maximum at 188 °C, the third peak begins at 198 °C with a maximum at 228 °C. (Fig. 4).
Методом ДСК-ТГА было показано, что калиевая соль пептида НАЕЕ может содержать остаточную влажность до 5% масс. Using DSC-TGA it was shown that the potassium salt of the HAEE peptide can contain a residual moisture content of up to 5% by weight.
Элементный анализ (EDXA) НАЕЕ-К показал содержание калия в образцах 7±0,5% масс. Elemental analysis (EDXA) of HAEE-K showed a potassium content in the samples of 7±0.5 wt%.
В ИК-спектре с Фурье преобразованием НАЕЕ-К по сравнению с НАЕЕ наблюдается новый максимум при 1675 см’1 (плоские деформационные колебания -NH2). Максимумы при 1645 см’1 и 1530 см’1 смещены (плоские деформационные колебания - NH2 / С=О / [6(N-H)]). В области 1300-700 см’1 наблюдаются новые слабые максимумы при 1315 и 1305 см’1 (колебания -СОО- карбоновых кислот), при 1275 см’1 (C-N) и при 700 см’1 (неплоские деформационные колебания -NH2). В ИК-спектре исчез максимум при 1205 см’1 (алифатические амины). Максимум при 1130 см’1 сместился в область 1145 см’1 (C-N вал.). Произошло сужение и увеличение интенсивности пика при 3275 см’1. (N-H группа). (Фиг. 6,7). In the IR spectrum with the Fourier transform of HAEE-K compared to HAEE, a new maximum is observed at 1675 cm' 1 (plane bending vibrations -NH 2 ). The maxima at 1645 cm'1 and 1530 cm'1 are shifted (plane deformation vibrations - NH2 / C=O / [6(NH)]). In the region of 1300-700 cm' 1 , new weak maxima are observed at 1315 and 1305 cm' 1 (-COO-carboxylic acid vibrations), at 1275 cm' 1 (CN) and at 700 cm' 1 (non-planar bending vibrations -NH 2 ) . The maximum at 1205 cm' 1 (aliphatic amines) disappeared in the IR spectrum. The maximum at 1130 cm' 1 shifted to the region of 1145 cm' 1 (CN val.). There was a narrowing and increase in the intensity of the peak at 3275 cm' 1 . (NH group). (Fig. 6,7).
Исходный образец НАЕЕ характеризовался ЯМР 1H[500.13Mhz; D2O; 298К; d, м.д.]: 1.27 (ЗН, d, j=7.13Hz, СН3(16)), 1.87 (5Н, m, СН3(3), 1/2СН2(21),1/2СН2(33)), 1.99 (2Н, sx, j=7.45Hz 1/2СН2(21),1/2СН2(33)), 2.28 (4Н, т, 2СН2(22,34 )), 3.13, 3,03 (2Н, т, СН2(8)), 4.19 (ЗН, т, ЗСН (15,20,29)), 4.56 (1 Н, t, j=6.86Hz, СН(5)), 7.19 (1Н, s, СН(10)), 8.50 (1 Н, s, СН(12)) (Фиг. 8,9). The original HAEE sample was characterized by NMR 1 H[500.13Mhz; D2O ; 298K; d, ppm]: 1.27 (ZN, d, j=7.13Hz, CH 3 (16)), 1.87 (5H, m, CH 3 (3), 1/2CH 2 (21),1/2CH 2 (33)), 1.99 (2Н, sx, j=7.45Hz 1/2СН 2 (21),1/2СН 2 (33)), 2.28 (4Н, t, 2СН 2 (22.34 )), 3.13, 3 .03 (2H, t, CH 2 (8)), 4.19 (ZN, t, ZSN (15,20,29)), 4.56 (1 H, t, j=6.86Hz, CH(5)), 7.19 ( 1H, s, CH(10)), 8.50 (1H, s, CH(12)) (Fig. 8,9).
В НАЕЕ-К положение химических сдвигов протонов в молекуле НАЕЕ изменялась и представлено на Фиг. 10, что свидетельствует о влиянии иона калия на молекулы НАЕЕ в растворе и, следовательно, о сохранении стерической структуры молекулы НАЕЕ как в твердом виде в виде калиевой соли, так и в растворе, что важно для фармакологических свойств. Смещение сигналов представлены в Таблица 1 , значимыми были приняты сигналы отличающиеся на 0,02-0,03 м.д. In HAEE-K, the position of the chemical shifts of the protons in the HAEE molecule changed and is shown in Fig. 10, which indicates the influence of the potassium ion on the HAEE molecules in solution and, therefore, the preservation of the steric structure of the HAEE molecule both in solid form in the form of a potassium salt and in solution, which is important for pharmacological properties. The signal shifts are presented in Table 1; signals differing by 0.02-0.03 ppm were considered significant.
Смещение протонных сигналов от определенных групп в молекуле показывает их вклад в электростатическое взаимодействие с ионом калия при образовании соли; чем больше взаимодействие, тем большее смещение наблюдается в 1Н-ЯМР-спектре у определенных СН-групп молекулы. Поэтому наибольшее взаимодействие наблюдается у атомов 21 , 22, 33, 34 (Glu), что свидетельствует об образовании соли по карбоксильной группе глутамата. The displacement of proton signals from certain groups in the molecule shows their contribution to the electrostatic interaction with the potassium ion during salt formation; the greater the interaction, the greater the shift observed in the 1 H-NMR spectrum of certain CH groups of the molecule. Therefore, the greatest interaction is observed in atoms 21, 22, 33, 34 (Glu), which indicates the formation of a salt at the carboxyl group of glutamate.
Пример 2. Получение двузамещенной калиевой соли пептида НАЕЕ (НАЕЕ-К2).Example 2. Preparation of disubstituted potassium salt of peptide HAEE (HAEE-K 2 ).
К 100 мл водного раствора НАЕЕ с концентрацией 10’3 М добавляли 10 мл КОН с концентрацией 0,02 М и перемешивали в течение 20 мин при комнатной температуре. Полученный раствор разделили на две равные части по 55 мл. To 100 ml of an aqueous solution of HAEE with a concentration of 10'3 M, 10 ml of KOH with a concentration of 0.02 M was added and stirred for 20 minutes at room temperature. The resulting solution was divided into two equal parts of 55 ml.
Первую часть высушивали на ротационном испарителе под вакуумом 6 мм. рт. ст. при температуре 40 °C. Получили белый порошок двузамещенной калиевой соли пептида НАЕЕ, выход продукта с учетом потерь составил 87%. The first part was dried on a rotary evaporator under a vacuum of 6 mm. Hg Art. at a temperature of 40 °C. We obtained a white powder of the disubstituted potassium salt of the HAEE peptide; the product yield, taking into account losses, was 87%.
Вторую часть раствора объемом 55 мл разливали в пенициллиновые пузырьки объемом по 5 мл и замораживали в холодильной установке при -20 °C и затем лиофильно высушивали в стандартном режиме при давлении 0,02 мбар в течение 28 ч. Выход продукта с учетом потерь составил 97%. Продукт представлял собой белый порошок двузамещенной калиевой соли пептида НАЕЕ. The second part of the solution with a volume of 55 ml was poured into penicillin vials with a volume of 5 ml and frozen in a refrigeration unit at -20 ° C and then freeze-dried in a standard mode at a pressure of 0.02 mbar for 28 hours. The product yield, taking into account losses, was 97% . The product was a white powder of the dipotassium salt of the HAEE peptide.
Исследование образцов двузамещенной калиевой соли пептида НАЕЕ показало, что независимо от способа высушивания они имеют идентичные характеристики (Фиг. 2, 5, 6, 7, 11). A study of samples of the disubstituted potassium salt of the HAEE peptide showed that, regardless of the drying method, they have identical characteristics (Fig. 2, 5, 6, 7, 11).
Еще одним вариантом способа получения НАЕЕ-К2 является использование гидрокарбоната калия. Another option for the method of producing HAEE-K 2 is the use of potassium bicarbonate.
К 100 мл водного раствора НАЕЕ с концентрацией 10'3 М добавляли 10 мл КНСО3 с концентрацией 0,02 М и перемешивали в течение 30 мин при температуре 40°С вплоть до прекращения выделения пузырьков диоксида углерода. Полученный раствор разделили на две равные части по 55 мл. To 100 ml of an aqueous solution of HAEE with a concentration of 10'3 M, 10 ml of KHCO 3 with a concentration of 0.02 M was added and stirred for 30 minutes at a temperature of 40°C until the emission of carbon dioxide bubbles stopped. The resulting solution was divided into two equal parts of 55 ml.
Первую часть высушивали на ротационном испарителе под вакуумом 8 мм. рт. ст. при температуре 35 °C. Получили белый порошок двузамещенной калиевой соли пептида НАЕЕ, выход продукта с учетом потерь составил 84%. The first part was dried on a rotary evaporator under a vacuum of 8 mm. Hg Art. at a temperature of 35 °C. We obtained a white powder of the disubstituted potassium salt of the HAEE peptide; the product yield, taking into account losses, was 84%.
Вторую часть раствора объемом 55 мл разливали в пенициллиновые пузырьки объемом по 5 мл и замораживали в холодильной установке при -20 °C и затем лиофильно высушивали в стандартном режиме при давлении 0,02 мбар в течение 34 ч. Выход продукта с учетом потерь составил 98%. Продукт представлял собой белый порошок двузамещенной калиевой соли пептида НАЕЕ. The second part of the solution with a volume of 55 ml was poured into penicillin vials with a volume of 5 ml and frozen in a refrigeration unit at -20 ° C and then freeze-dried in a standard mode at a pressure of 0.02 mbar for 34 hours. The product yield, taking into account losses, was 98% . The product was a white powder of the dipotassium salt of the HAEE peptide.
Исследование образцов двузамещенной калиевой соли пептида НАЕЕ показало, что независимо от способа высушивания они имеют идентичные характеристики (Фиг. 2, 5, 6, 7, 11). A study of samples of the disubstituted potassium salt of the HAEE peptide showed that, regardless of the drying method, they have identical characteristics (Fig. 2, 5, 6, 7, 11).
Еще одним вариантом способа получения НАЕЕ-К2 является использование карбоната калия. Another option for the method of producing HAEE-K 2 is the use of potassium carbonate.
К 100 мл буферного раствора НАЕЕ с pH = 7 и с концентрацией 10'3 М добавляли 10 мл К2СО3 с концентрацией 0,01 М и перемешивали в течение 20 мин при температуре 50 °C вплоть до прекращения выделения пузырьков диоксида углерода. Полученный раствор разделили на две равные части. To 100 ml of HAEE buffer solution with pH = 7 and a concentration of 10' 3 M, 10 ml of K 2 CO 3 with a concentration of 0.01 M was added and stirred for 20 minutes at temperature 50 °C until the emission of carbon dioxide bubbles stops. The resulting solution was divided into two equal parts.
Первую часть высушивали на ротационном испарителе под вакуумом 6 мм. рт. ст. при комнатной температуре. Получили белый порошок двузамещенной калиевой соли пептида НАЕЕ, выход продукта с учетом потерь составил 83%. The first part was dried on a rotary evaporator under a vacuum of 6 mm. Hg Art. at room temperature. We obtained a white powder of the disubstituted potassium salt of the HAEE peptide; the product yield, taking into account losses, was 83%.
Вторую часть раствора объемом 55 мл разливали в пенициллиновые пузырьки объемом по 5 мл и замораживали в холодильной установке при -20 °C и затем лиофильно высушивали в стандартном режиме при давлении 0,02 мбар в течение 30 ч. Выход продукта с учетом потерь составил 97%. Продукт представлял собой белый порошок двузамещенной калиевой соли пептида НАЕЕ. The second part of the solution with a volume of 55 ml was poured into penicillin vials with a volume of 5 ml and frozen in a refrigeration unit at -20 ° C and then freeze-dried in a standard mode at a pressure of 0.02 mbar for 30 hours. The product yield, taking into account losses, was 97% . The product was a white powder of the dipotassium salt of the HAEE peptide.
Исследование образцов двузамещенной калиевой соли пептида НАЕЕ показало, что независимо от способа высушивания они имеют идентичные характеристики (Фиг. 2, 5, 6, 7, 11). A study of samples of the disubstituted potassium salt of the HAEE peptide showed that, regardless of the drying method, they have identical characteristics (Fig. 2, 5, 6, 7, 11).
Ещё одним вариантом способа получения НАЕЕ-К2 является использование сульфата калия. Another option for the method of obtaining HAEE-K 2 is the use of potassium sulfate.
К 100 мл водного раствора НАЕЕ с концентрацией 10'3 М добавляли 10 мл K2SO4 с концентрацией 0,01 М и перемешивали в течение 5 мин при комнатной температуре. После чего добавляли к получившемуся раствору добавляли 5 мл раствора Ва(ОН)2 с концентрацией 0,01 М и перемешивали в течение 20 мин при температуре 35 °C. Полученный раствор с осадком центрифугировали при 6000 об/мин в течение 15 мин и декантировали надосадочную жидкость, которую высушивали на ротационном испарителе под вакуумом 7 мм. рт. ст. при 30 °C. Получили белый порошок двузамещенной калиевой соли пептида НАЕЕ, выход продукта с учетом потерь составил 86%. To 100 ml of an aqueous solution of HAEE with a concentration of 10'3 M, 10 ml of K 2 SO 4 with a concentration of 0.01 M was added and stirred for 5 minutes at room temperature. Then 5 ml of Ba(OH) 2 solution with a concentration of 0.01 M was added to the resulting solution and stirred for 20 minutes at a temperature of 35 °C. The resulting solution with the sediment was centrifuged at 6000 rpm for 15 min, and the supernatant was decanted, which was dried on a rotary evaporator under a vacuum of 7 mm. Hg Art. at 30 °C. We obtained a white powder of the disubstituted potassium salt of the HAEE peptide; the product yield, taking into account losses, was 86%.
В еще одном варианте осуществления изобретения к 100 мл водного раствора НАЕЕ с концентрацией 10’3 М добавляли 10 мл K2SO4 с концентрацией 0,01 М (или 5 мл KHSO4 с концентрацией 0,02 М) и перемешивали в течение 5 мин при комнатной температуре. После чего добавляли к получившемуся раствору добавляли 5 мл раствора Ва(ОН)2 с концентрацией 0,01 М и перемешивали в течение 30 мин при комнатной температуре. Полученный раствор с осадком фильтровали через бумажный фильтр под вакуумом. Профильтрованный раствора разливали в пенициллиновые пузырьки объемом по 2 мл и замораживали в холодильной установке при -20 °C и затем лиофильно высушивали в стандартном режиме при давлении 0,02 мбар в течение 32 ч. Выход продукта с учетом потерь составил 91%. Продукт представлял собой белый порошок двузамещенной калиевой соли пептида НАЕЕ. In another embodiment of the invention, 10 ml of K 2 SO 4 with a concentration of 0.01 M (or 5 ml of KHSO 4 with a concentration of 0.02 M) was added to 100 ml of an aqueous solution of HAEE with a concentration of 10' 3 M and stirred for 5 minutes at room temperature. Then 5 ml of Ba(OH) 2 solution with a concentration of 0.01 M was added to the resulting solution and stirred for 30 minutes at room temperature. The resulting solution with the precipitate was filtered through a paper filter under vacuum. The filtered solution was poured into 2 ml penicillin vials and frozen in a refrigeration unit at -20 °C and then freeze-dried in a standard mode at a pressure of 0.02 mbar for 32 hours. The product yield, taking into account losses, was 91%. The product was a white powder of the dipotassium salt of the HAEE peptide.
Исследование образцов двузамещенной калиевой соли пептида НАЕЕ, полученные из сульфата калия показало, что независимо от способа фильтрования и высушивания они имеют идентичные характеристики (Фиг. 2, 5, 6, 7, 11). Все полученные образцы НАЕЕ-К2 характеризуются аморфной формой на дифракгограмме (Фиг. 2). На ДСК кривой в отличие от НАЕЕ (Фиг. 3) НАЕЕ-К2 характеризуется четырьмя эндотермическими пиками. Первый широкий пик имеет начало при 60 °C с максимумом в области 105 °C, второй слабовыраженный пик начинается от 155 °C с максимумом при 163 °C, третий пик начинается от 215 °C с максимумом при 236 °C и четвертый максимум плавления наблюдается при 242 °C (Фиг. 5). A study of samples of the disubstituted potassium salt of the HAEE peptide obtained from potassium sulfate showed that, regardless of the method of filtration and drying, they have identical characteristics (Fig. 2, 5, 6, 7, 11). All obtained HAEE-K 2 samples are characterized by an amorphous shape in the diffraction pattern (Fig. 2). In the DSC curve, in contrast to HAEE (Fig. 3), HAEE-K 2 is characterized by four endothermic peaks. The first broad peak begins at 60 °C with a maximum at 105 °C, the second weak peak begins at 155 °C with a maximum at 163 °C, the third peak begins at 215 °C with a maximum at 236 °C, and the fourth melting maximum is observed at 242 °C (Fig. 5).
Методом ДСК-ТГА было показано, что двузамещенная калиевая соль пептида НАЕЕ может содержать остаточную влажность до 5% масс. Using the DSC-TGA method, it was shown that the disubstituted potassium salt of the HAEE peptide can contain a residual moisture content of up to 5% by weight.
Элементный анализ (EDXA) НАЕЕ-К2 показал содержание калия в образцах 13±1 % масс. Elemental analysis (EDXA) of HAEE-K 2 showed a potassium content in the samples of 13±1 wt%.
ИК-спектр с Фурье преобразованием НАЕЕ-К2 по сравнению с НАЕЕ характеризуется смещением максимумов при 1530 см’1 в область 1645 см’1 (плоские деформационные колебания -NH2), наблюдаются изменения в интенсивности пиков в области 1180-1310 см’1 (C-N). (Фиг. 6,7). The IR spectrum with the Fourier transform of HAEE-K 2 compared to HAEE is characterized by a shift of the maxima at 1530 cm' 1 to the region of 1645 cm' 1 (plane bending vibrations -NH 2 ), changes in the intensity of the peaks are observed in the region of 1180-1310 cm' 1 (CN). (Fig. 6,7).
В НАЕЕ-К2 положение химических сдвигов протонов в молекуле НАЕЕ изменялась и представлено на Фиг. 10, что свидетельствует о влиянии иона калия на молекулы НАЕЕ в растворе и, следовательно, о сохранении стерической структуры молекулы НАЕЕ как в твердом виде в виде калиевой соли, так и в растворе, что важно для фармакологических свойств. Смещение сигналов представлены в Таблице 1 , значимыми были приняты сигналы отличающиеся на 0,02-0,03 м.д. In HAEE-K 2, the position of the chemical shifts of protons in the HAEE molecule changed and is shown in Fig. 10, which indicates the influence of the potassium ion on the HAEE molecules in solution and, therefore, the preservation of the steric structure of the HAEE molecule both in solid form in the form of a potassium salt and in solution, which is important for pharmacological properties. The signal shifts are presented in Table 1; signals differing by 0.02-0.03 ppm were considered significant.
Смещение протонных сигналов от определенных групп в молекуле показывает их вклад в электростатическое взаимодействие с ионом калия при образовании соли; чем больше взаимодействие, тем большее смещение наблюдается в 1Н-ЯМР-спекгре у определенных СН-групп молекулы. Поэтому взаимодействие наблюдается у атомов 21 , 22, 33, 34 (Glu), что свидетельствует об образовании соли по карбоксильной группе глутамина. В отличие от НАЕЕ-К в НАЕЕ-К2 во взаимодействие включается имидазольная группа гистидинового фрагмента, что видно по смещению сигналов у протонов 8, 10, 12 (His1). The displacement of proton signals from certain groups in the molecule shows their contribution to the electrostatic interaction with the potassium ion during salt formation; the greater the interaction, the greater the shift observed in the 1 H-NMR spectrum of certain CH groups of the molecule. Therefore, interaction is observed at atoms 21, 22, 33, 34 (Glu), which indicates the formation of a salt at the carboxyl group of glutamine. Unlike HAEE-K, in HAEE-K 2 the imidazole group of the histidine fragment is included in the interaction, as can be seen from the shift of signals at protons 8, 10, 12 (His1).
Пример 3. ВЭЖХ и масс-спектрометрия калиевых солей пептида НАЕЕ. Example 3. HPLC and mass spectrometry of potassium salts of the HAEE peptide.
Характеризация калиевых солей в водном растворе проводилась методом масс- спектрометрии высокого разрешения с использованием технологии ионного циклотронного резонанса с преобразованием Фурье путем измерения точной массы характерных молекулярных ионов как при положительной, так и при отрицательной модах ионизации. Для проведения измерений образцы калиевых солей пептида НАЕЕ в водном растворе с концентрацией 20 мкМ вносили в смесь воды и ацетонитрила в соотношении 1 :1 с добавлением муравьиной кислоты (для достижения финальной концентрации 0,1%). Масс-спектрометрический анализ водного раствора калиевых солей, проведенный при положительной моде электроспрейного ионизационного источника, показал наличие молекулярного иона [НАЕЕ+Н] с моноизотопной массой 526,2304 m/z и молекулярного иона [НАЕЕ+К] с моноизотопной массой 564,1858 m/z. При использовании отрицательной моды электроспрейного ионизационного источника для анализа калиевых солей пептида НАЕЕ в водном растворе были идентифицированы молекулярный ион [НАЕЕ-Н] с моноизотопной массой 524,2164 m/z и молекулярный ион [НАЕЕ+К-2Н] с моноизотопной массой 562, 1746 m/z. Characterization of potassium salts in aqueous solution was carried out by high-resolution mass spectrometry using Fourier transform ion cyclotron resonance technology by measuring the exact mass of characteristic molecular ions in both positive and negative ionization modes. To carry out measurements, samples of potassium salts of the HAEE peptide in an aqueous solution with a concentration of 20 μM were added to a mixture of water and acetonitrile in a ratio of 1:1 with the addition of formic acid (to achieve a final concentration of 0.1%). Mass spectrometric analysis of an aqueous solution of potassium salts, carried out with a positive mode of an electrospray ionization source, showed the presence the molecular ion [HAEE+H] with a monoisotopic mass of 526.2304 m/z and the molecular ion [HAEE+K] with a monoisotopic mass of 564.1858 m/z. When using the negative mode of an electrospray ionization source to analyze potassium salts of the HAEE peptide in an aqueous solution, the molecular ion [HAEE-H] with a monoisotopic mass of 524.2164 m/z and the molecular ion [HAEE+K-2H] with a monoisotopic mass of 562.1746 were identified m/z.
Сравнительный анализ калиевых солей пептида НАЕЕ и нативного пептида НАЕЕ методом ВЭЖХ-МС (2,5 нг/мл, 0,5% FA - муравьиная кислота, 50% МеОН (1 :1)) показал, что в водных растворах in vitro при физиологических значениях pH хроматографическая подвижность НАЕЕ-К и НАЕЕ-К2 практически идентична таковой для НАЕЕ в тех же хроматографических условиях. Время выхода хроматографического пика с колонки для НАЕЕ-К составляло 2,86 мин, для НАЕЕ-К2 - 2,87 мин, для НАЕЕ - 2,85 мин. С учетом известных из литературы данных молекулярного моделирования (Barykin Е.Р., Garifulina A.I., Tolstova А.Р. et al. (2020). Tetrapeptide Ac-HAEE-NH2 Protects a4p2 nAChR from Inhibition by AJ3. International journal of molecular sciences, 21(17), 6272, doi: 10.3390/ijms21176272), вышеприведённые результаты указывают на то, что пространственные структуры основной пептидной цепи калиевой соли пептида НАЕЕ и пептида НАЕЕ в условиях in vitro идентичны и характеризуется «развернутой» конформацией. A comparative analysis of potassium salts of the HAEE peptide and the native HAEE peptide by HPLC-MS (2.5 ng/ml, 0.5% FA - formic acid, 50% MeOH (1:1)) showed that in aqueous solutions in vitro at physiological pH values, the chromatographic mobility of HAEE-K and HAEE-K 2 is almost identical to that for HAEE under the same chromatographic conditions. The time for the chromatographic peak to leave the column for HAEE-K was 2.86 minutes, for HAEE-K 2 - 2.87 minutes, for HAEE - 2.85 minutes. Taking into account molecular modeling data known from the literature (Barykin E.R., Garifulina A.I., Tolstova A.R. et al. (2020). Tetrapeptide Ac-HAEE-NH 2 Protects a4p2 nAChR from Inhibition by AJ3. International journal of molecular sciences , 21(17), 6272, doi: 10.3390/ijms21176272), the above results indicate that the spatial structures of the main peptide chain of the potassium salt of the HAEE peptide and the HAEE peptide under in vitro conditions are identical and are characterized by an “unfolded” conformation.
После введения калиевых солей пептида НАЕЕ внутривенно в организм здоровых мышей (п = 5) с последующим забором крови у животных и экстракцией из забранных образцов крови фракции, содержащей НАЕЕ, было найдено, что время выхода НАЕЕ на хроматограммах проб, приготовленных из образцов крови животных, которым вводили НАЕЕ-К или НАЕЕ-К2, не изменялось и составляло 2,86 мин и 2,87 мин, соответственно. Однако, неожиданно было обнаружено, что время выхода основного пика НАЕЕ на хроматограмме пробы, приготовленной из образцов крови животных, которым вводили пептид НАЕЕ, стало 1 ,27 мин и только около 8% НАЕЕ выходило в хроматографическом пике на времени 2,85 мин. After introducing potassium salts of the HAEE peptide intravenously into the body of healthy mice (n = 5), followed by blood sampling from animals and extraction of the fraction containing HAEE from the collected blood samples, it was found that the time of HAEE release in the chromatograms of samples prepared from animal blood samples was which were administered HAEE-K or HAEE-K 2 did not change and amounted to 2.86 minutes and 2.87 minutes, respectively. However, it was unexpectedly found that the time of release of the main HAEE peak in the chromatogram of the sample prepared from blood samples of animals injected with the HAEE peptide became 1.27 minutes and only about 8% of HAEE appeared in the chromatographic peak at a time of 2.85 minutes.
Полученные данные свидетельствует о том, что в образцах крови конформация пептида НАЕЕ резко отличается от конформации, наблюдаемой при тех же условиях для калиевой соли. Лишь 8% НАЕЕ находится в «развернутой» конформации после его взаимодействия с элементами плазмы крови. Таким образом, в образцах крови калиевая соль пептида НАЕЕ сохраняет свою конформацию (предположительно, «развёрнутую») неизменной, в то время как НАЕЕ приобретает иную конформацию, которая характеризуется гораздо более компактной структурой, предположительно, «спиральной». Это означает, что молекула НАЕЕ в форме калиевой соли устойчива к изменению конформации в плазме крови. Согласно настоящему изобретению, для достижения терапевтического эффекта от калиевых солей пептида НАЕЕ, так и от НАЕЕ требуется их введение в организм и присутствие в плазме крови, поэтому принципиальные различия в пространственной структуре этих молекул в плазме крови, исходя из общих представлений биохимии и физиологии, свидетельствуют о различном молекулярном механизме действия калиевой соли пептида НАЕЕ и нативного НАЕЕ, что исключает их биоэквивалентность. The data obtained indicate that in blood samples the conformation of the HAEE peptide differs sharply from the conformation observed under the same conditions for the potassium salt. Only 8% of HAEE is in the “unfolded” conformation after its interaction with blood plasma elements. Thus, in blood samples, the potassium salt of the HAEE peptide retains its conformation (presumably “unfolded”) unchanged, while HAEE acquires a different conformation, which is characterized by a much more compact structure, presumably “helical”. This means that the HAEE molecule in the form of a potassium salt is resistant to changes in conformation in blood plasma. According to the present invention, to achieve a therapeutic effect from potassium salts of the HAEE peptide and from HAEE their introduction into the body and presence in the blood plasma is required, therefore, the fundamental differences in the spatial structure of these molecules in the blood plasma, based on the general concepts of biochemistry and physiology, indicate a different molecular mechanism of action of the potassium salt of the HAEE peptide and native HAEE, which excludes their bioequivalence.
Пример 4. Стабильность калиевых солей пептида НАЕЕ. Example 4. Stability of potassium salts of the HAEE peptide.
Была определена стабильность калиевых солей пептида НАЕЕ в тесте ускоренного хранения в течение 6 месяцев, что соответствует 2 годам хранения в обычных условиях (Таблица 2). Калиевые соли пептида НАЕЕ сохранили свой цвет, консистенцию, не набирали воды (масса образца не увеличивалась в пределах 1-2%) и не теряли активное вещество. Образец НАЕЕ с течением времени набирал воду (до 7% масс.) и по данным ВЭЖХ деградировал до 67,4% активного вещества за 6 мес. Таким образом, стабильность калиевых солей пептида НАЕЕ оказалась значительно выше по сравнению с НАЕЕ. The stability of potassium salts of the HAEE peptide was determined in an accelerated storage test for 6 months, which corresponds to 2 years of storage under normal conditions (Table 2). Potassium salts of the HAEE peptide retained their color and consistency, did not gain water (the weight of the sample did not increase within 1-2%) and did not lose the active substance. The HAEE sample gained water over time (up to 7% wt.) and, according to HPLC data, degraded to 67.4% of the active substance in 6 months. Thus, the stability of potassium salts of the HAEE peptide turned out to be significantly higher compared to HAEE.
Пример 5. Фармацевтические композиции на основе калиевых солей пептида НАЕЕ. Example 5. Pharmaceutical compositions based on potassium salts of the HAEE peptide.
Фармацевтические композиции на основе калиевых солей пептида НАЕЕ могут содержать активное вещество в эффективном количестве (Таблица 3). Указанные композиции получены отдельно для каждой из однозамещенной и двузамещенной калиевых солей пептида НАЕЕ. Состав дозы рассчитывается индивидуально и может варьироваться от 0,1 мг до 100 мг на человека в сутки, более предпочтительно от 1 до 50 мг. Pharmaceutical compositions based on potassium salts of the HAEE peptide may contain the active substance in an effective amount (Table 3). These compositions were prepared separately for each of the monosubstituted and disubstituted potassium salts of the HAEE peptide. The dosage composition is calculated individually and can vary from 0.1 mg to 100 mg per person per day, more preferably from 1 to 50 mg.
Составы фармацевтических композиций представлены в Таблице 3. Пересчет выполнен на дозировку активного вещества. Возможны и другие соотношения активного вещества в фармацевтической композиции в диапазоне от 0,1 до 100 мг. Масса таблеток варьируется от 100 до 400 мг, таблетки могут быть покрыты оболочкой. The compositions of the pharmaceutical compositions are presented in Table 3. The conversion was made to the dosage of the active substance. Other ratios of the active substance in the pharmaceutical composition are possible in the range from 0.1 to 100 mg. The weight of the tablets varies from 100 to 400 mg, the tablets can be coated.
Пример 6. Влияние калиевых солей пептида НАЕЕ на поведенческие функции и степень тяжести церебрального амилоидоза у экспериментальных животных. Example 6. The effect of potassium salts of the HAEE peptide on behavioral functions and the severity of cerebral amyloidosis in experimental animals.
Для моделирования нейродегенеративного заболевания была выбрана модель болезни Альцгеймера, являющейся основным по распространённости нейродегенеративным заболеванием у людей пожилого возраста. To model a neurodegenerative disease, a model of Alzheimer's disease was chosen, which is the most common neurodegenerative disease in older people.
Для проведения экспериментов были использованы самцы трансгенных мышей линии APPswe/PSEN1dE9. Мыши данной линии также известны под названием APP/PS1. У мышей APP/PS1 , начиная с 4-6-месячного возраста, проявляются характерные когнитивные признаки патологии, подобной болезни Альцгеймера, и имеется значительное количество конгофильных амилоидных бляшек в специфических отделах мозга, включая гиппокамп и кортекс (Borchelt D.R., Ratovitski Т., Van Lare J., et al. (1997). Accelerated amyloid deposition in the brains of transgenic mice coexpressing mutant presenilin 1 and amyloid precursor proteins. Neuron, 19(4), 939-945, doi: 10.1016/S0896-6273(00)80974- 5). Male transgenic mice of the APPswe/PSEN1dE9 line were used for the experiments. Mice of this line are also known as APP/PS1. APP/PS1 mice, from 4 to 6 months of age, display characteristic cognitive features of Alzheimer's disease-like pathology and have significant amounts of congophilic amyloid plaques in specific brain regions, including the hippocampus and cortex (Borchelt DR, Ratovitski T, Van Lare J., et al (1997) Accelerated amyloid deposition in the brains of transgenic mice coexpressing mutant presenilin 1 and amyloid precursor proteins. Neuron, 19(4), 939-945, doi: 10.1016/S0896-6273(00)80974-5).
Для тестирования были использованы 8-месячные животные, сгруппированные в следующие экспериментальные группы (п = 12 в каждой группе): For testing, 8-month-old animals were used, grouped into the following experimental groups (n = 12 in each group):
1. контроль 1. Мыши дикого типа, которым внутривенно вводили физиологический раствор; 1. control 1. Wild-type mice injected intravenously with saline;
2. контроль 2. Трансгенные мыши APP/PS1, которым внутривенно вводили физиологический раствор; 2. control 2. APP/PS1 transgenic mice injected intravenously with saline;
3. трансгенные мыши APP/PS1 , которым внутривенно вводили НАЕЕ; 3. APP/PS1 transgenic mice injected intravenously with HAEE;
4. трансгенные мыши APP/PS1 , которым внутривенно вводили НАЕЕ-К; 4. APP/PS1 transgenic mice injected intravenously with HAEE-K;
5. трансгенные мыши APP/PS1 , которым внутривенно вводили НАЕЕ-К2. 5. transgenic mice APP/PS1, which were intravenously injected with HAEE-K 2 .
Препараты НАЕЕ и калиевые соли пептида НАЕЕ вводили в ретроорбитальное венозное сплетение в соответствии с известной процедурой (Yardeni Т., Eckhaus М., Morris H.D. et al. (2011). Retro-orbital injections in mice. Lab animal, 40(5), 155-160, doi: 10.1038/laban0511-155). Инъекции в дозе 0,05 мг/кг проводили ежемесячно, в возрасте отHAEE preparations and potassium salts of the HAEE peptide were injected into the retro-orbital venous plexus in accordance with a known procedure (Yardeni T., Eckhaus M., Morris H.D. et al. (2011). Retro-orbital injections in mice. Lab animal, 40(5), 155-160, doi: 10.1038/laban0511-155). Injections at a dose of 0.05 mg/kg were performed monthly, from the age of
2 до 7 месяцев (включительно), всего было сделано 6 инъекций препаратами НАЕЕ и калиевых солей пептида НАЕЕ. 2 to 7 months (inclusive), a total of 6 injections were made with HAEE preparations and potassium salts of the HAEE peptide.
В возрасте 8 месяцев проводили тестирование поведенческих функций, затем животные подвергались эвтаназии с последующим забором мозга и гистохимическим анализом числа конгофильных бляшек в областях СА1, СА2, САЗ и зубчатой извилине гиппокампа согласно известной процедуре (Kozin S.A., Barykin Е.Р., Telegin G.B., et al. Intravenously Injected Amyloid-|3 Peptide With Isomerized Asp7 and Phosphorylated Ser8 Residues Inhibits Cerebral p-Amyloidosis in ApPP/PS1 Transgenic Mice Model of Alzheimer's Disease. Frontiers in neuroscience, 2018, 12, 518-518, doi: 10.3389/fnins.2018.00518). At the age of 8 months, behavioral functions were tested, then the animals were euthanized, followed by brain sampling and histochemical analysis of the number of congophilic plaques in the areas CA1, CA2, CAZ and the dentate gyrus of the hippocampus according to a well-known procedure (Kozin S.A., Barykin E.R., Telegin G.B., et al. Intravenously Injected Amyloid-|3 Peptide With Isomerized Asp7 and Phosphorylated Ser8 Residues Inhibits Cerebral p-Amyloidosis in ApPP/PS1 Transgenic Mice Model of Alzheimer's Disease. Frontiers in neuroscience, 2018, 12, 518-518, doi: 10.3389/fnins .2018.00518).
6.1. Анализ улучшения поведенческих функций у 8-месячных самцов трансгенных мышей APP/PS1 под действием НАЕЕ и калиевых солей пептида НАЕЕ был проведён с помощью теста «Закапывание шариков». В качестве контроля использовались трансгенные мыши APP/PS1 и мыши дикого типа. Для проведения теста мышей помещали в клетки со свежим подстилом с размещенными на нем восемнадцатью шариками, расположенными в виде матрицы 3 x 6. Мышей оставляли в клетке на 30 минут, после чего определяли количество более чем на 2/3 закопанных шариков (КЗШ) в процентах от общего количества шариков. Поведение закапывания является признаком обсессивно-компульсивного поведения. Из-за повторяющегося и персеверативного характера закапывания такое поведение может представлять нейропсихиатрические симптомы, такие как персеверативное поведение и/или стереотипное поведение. Оба являются нейропсихиатрическими симптомами, обычно присутствующими у пациентов с болезнью Альцгеймера и другими видами деменции. По результатам тестирования, уровень поведения контрольной группы мышей дикого типа характеризовался значением КЗШ = 50,6±13,3 (%). Это значение рассматривается в качестве референсного. У контрольной группы трансгенных мышей APP/PS1 значение КЗШ = 12,6±4,2 (%), что указывает на сильное ухудшение поведенческих рефлексов мышей APP/PS1 по сравнению с животными дикого типа и отражает инвалидизирующее влияние оверпродукции человеческого бета-амилоида на процессы нервной деятельности. В группе мышей, получавших НАЕЕ, значения КЗШ составило 20,6±7,3 (%). Для групп мышей, получавших НАЕЕ-К и НАЕЕ-К2, значение КЗШ составило 44,3 ±9,9 (%) и 49,2±10,2 (%) соответственно (Таблица 4). 6.1. Analysis of the improvement in behavioral functions in 8-month-old male APP/PS1 transgenic mice under the influence of HAEE and potassium salts of the HAEE peptide was carried out using the “Burrow of Balls” test. APP/PS1 transgenic mice and wild-type mice were used as controls. For the test, mice were placed in cages with fresh bedding containing eighteen beads arranged in a 3 x 6 matrix. The mice were left in the cage for 30 minutes, after which the percentage of more than two-thirds of beads buried was determined. of the total number of balls. The burying behavior is a sign of obsessive-compulsive behavior. Due to the repetitive and perseverative nature of burying, this behavior may represent neuropsychiatric symptoms such as perseverative behavior and/or stereotypic behavior. Both are neuropsychiatric symptoms commonly present in patients with Alzheimer's disease and other types of dementia. According to the testing results, the level of behavior of the control group of wild-type mice was characterized by the value of KZS = 50.6 ± 13.3 (%). This value is considered as a reference value. In the control group of transgenic APP/PS1 mice, the value of the CVS = 12.6±4.2 (%), which indicates a strong deterioration in the behavioral reflexes of APP/PS1 mice compared to wild-type animals and reflects the disabling effect of overproduction of human beta-amyloid on the processes nervous activity. In the group of mice treated with HAEE, the CVS value was 20.6±7.3 (%). For the groups of mice treated with HAEE-K and HAEE-K 2 , the value of the CVS was 44.3 ± 9.9 (%) and 49.2 ± 10.2 (%) respectively (Table 4).
Эти данные свидетельствуют о том, что использование калиевых солей пептида НАЕЕ существенно улучшает поведенческие рефлексы трансгенных мышей APP/PS1 , а эффект от этого использования значительно превышает таковой, наблюдаемый для НАЕЕ. These data indicate that the use of potassium salts of the HAEE peptide significantly improves the behavioral reflexes of APP/PS1 transgenic mice, and the effect of this use significantly exceeds that observed for HAEE.
6.2. Гистохимический анализ конгофильных амилоидных бляшек в областях СА1 , СА2, САЗ и зубчатой извилине гиппокампа был проведен согласно ранее описанным процедурам (Kozin S.A., Barykin Е.Р., Telegin G.B., et al. Intravenously Injected Amyloid-P Peptide With Isomerized Asp7 and Phosphorylated Ser8 Residues Inhibits Cerebral |3- Amyloidosis in APPP/PS1 Transgenic Mice Model of Alzheimer's Disease. Frontiers in neuroscience, 2018, 12, 518-518, doi: 10.3389/fnins.2018.00518). Мозг мышей извлекали и фиксировали в 10% формалине. Процесс заливки образца в парафин проводили следующим образом: заливали 75% этанолом и оставляли на ночь, далее сменяли на 96% этанол и выдерживали 5 мин, 96% этанол - 10 мин, 100% этанол - 10 мин (две замены), этанол-хлороформ (1 :1) - 30 мин, и оставляли в чистом хлороформе на ночь. Заливку парафином проводили при 60°С в течение 3 ч (три смены). Заливку тканей в парафиновые блоки осуществляли на приборе Leica EG 1160. Серийные срезы головного мозга (8 мкм) вырезали с помощью микротома Leica RM2265 и помещали на предметные стекла. Для депарафинизации, гидратации и окрашивания срезов проводили следующие этапы: предметные стекла последовательно помещали в ксилол три смены (по 10 минут), 96% этанол - 5 мин, 90% этанол - 2 мин, 75% этанол - 2 мин, вода - 5 мин (три смены), раствор конго красного - 5 мин, далее добавлялся раствор гидроксида калия и вода. Для монтирования использовали среду ImMu-Mount (Thermo Scientific). Срезы, охватывающие область мозга от 0,48 до 1 ,92 мм относительно средней линии в латеральных стереотаксических координатах (Franklin К., Paxinos, G. (2008). The Mouse Brain in Stereotaxic Coordinates. New York, NY: Academic Press), использовали для количественного определения конгофильных амилоидных бляшек в гиппокампе. Анализировали каждый 15-й срез, что давало 10 срезов на животное. Амилоидные бляшки идентифицировали окрашиванием конго красным и подсчитывали вручную. Для каждой группы мышей рассчитывали средние значения и стандартное отклонение количества бляшек на 1 срез. Для проверки нормальности распределения использовали критерий Шапиро-Уилка. Для попарного сравнения исследуемых групп использовали критерий Манна-Уитни. Применяемый уровень значимости составлял 99,9% (Р <0,001). 6.2. Histochemical analysis of congophilic amyloid plaques in the areas CA1, CA2, CAZ and the dentate gyrus of the hippocampus was carried out according to previously described procedures (Kozin SA, Barykin E.R., Telegin GB, et al. Intravenously Injected Amyloid-P Peptide With Isomerized Asp7 and Phosphorylated Ser8 Residues Inhibits Cerebral |3- Amyloidosis in APPP/PS1 Transgenic Mice Model of Alzheimer's Disease. Frontiers in neuroscience, 2018, 12, 518-518, doi: 10.3389/fnins.2018.00518). The brains of mice were removed and fixed in 10% formaldehyde. The process of pouring the sample into paraffin was carried out as follows: poured 75% ethanol and left overnight, then changed to 96% ethanol and kept for 5 minutes, 96% ethanol - 10 minutes, 100% ethanol - 10 minutes (two changes), ethanol-chloroform (1:1) - 30 minutes, and left in pure chloroform overnight. Paraffin embedding was carried out at 60°C for 3 hours (three shifts). Embedding of tissues in paraffin blocks was carried out on a Leica EG 1160 device. Serial sections of the brain (8 μm) were cut using a Leica RM2265 microtome and placed on glass slides. For deparaffinization, hydration and staining of sections, the following steps were carried out: slides were sequentially placed in xylene for three shifts (10 minutes each), 96% ethanol - 5 minutes, 90% ethanol - 2 minutes, 75% ethanol - 2 minutes, water - 5 minutes (three shifts), Congo red solution - 5 minutes, then potassium hydroxide solution and water were added. ImMu-Mount medium (Thermo Scientific) was used for mounting. Slices covering the brain region from 0.48 to 1.92 mm relative to the midline in lateral stereotaxic coordinates (Franklin K., Paxinos, G. (2008). The Mouse Brain in Stereotaxic Coordinates. New York, NY: Academic Press), used to quantify congophilic amyloid plaques in the hippocampus. Every 15th section was analyzed, resulting in 10 sections per animal. Amyloid plaques were identified by Congo red staining and manually counted. Mean values and standard deviation were calculated for each group of mice. number of plaques per section. The Shapiro-Wilk test was used to check the normality of the distribution. For pairwise comparison of the study groups, the Mann-Whitney test was used. The significance level used was 99.9% (P < 0.001).
У контрольной группы мышей дикого типа (группа 1) никаких амилоидных бляшек обнаружено не было (Таблица 4). Конгофильные амилоидные бляшки, визуализированные в областях СА1 , СА2, САЗ и зубчатой извилине гиппокампа головного мозга трансгенных животных были сходны по локализации и распределению размеров в паренхиме головного мозга. Однако, количественная оценка амилоидных бляшек выявила существенные различия между группами. В контрольной группе 2 (трансгенные мыши APP/PS1) среднее число бляшек в областях на один срез мозга (ЧБ) составляло ЧБ = 31 ,7 ± 4,9. В группе 3, в которой трангсенным мышам APP/PS1 вводили НАЕЕ, значение ЧБ оказалось равным 24,7 ± 3,4. В группе 4, в которой трансгенным мышам APP/PS1 вводили НАЕЕ-К, значение ЧБ составило 9,2 ± 3,1. В группе 5, в которой трансгенным мышам APP/PS1 вводили НАЕЕ-К2, значение ЧБ оказалось равным 8,7 ± 2,8. Таким образом, результаты гистохимического анализа показали, что внутривенные инъекции калиевых солей пептида НАЕЕ приводили к почти 4-кратному уменьшению амилоидной нагрузки в гиппокампе трансгенных мышей APP/PS1 , и по этому показателю эффективность калиевых солей пептида НАЕЕ примерно в три раза выше таковой, выявленной для НАЕЕ. In the control group of wild-type mice (group 1), no amyloid plaques were detected (Table 4). Congophilic amyloid plaques visualized in the CA1, CA2, CAZ and dentate gyrus of the hippocampus of the brain of transgenic animals were similar in localization and size distribution in the brain parenchyma. However, quantification of amyloid plaques revealed significant differences between groups. In control group 2 (APP/PS1 transgenic mice), the average number of plaques in regions per brain section (BS) was BL = 31.7 ± 4.9. In group 3, in which transgenic APP/PS1 mice were treated with HAEE, the BF value was 24.7 ± 3.4. In group 4, in which APP/PS1 transgenic mice were treated with HAEE-K, the BF value was 9.2 ± 3.1. In group 5, in which transgenic APP/PS1 mice were administered HAEE-K 2 , the BN value was 8.7 ± 2.8. Thus, the results of histochemical analysis showed that intravenous injections of potassium salts of the HAEE peptide led to an almost 4-fold decrease in the amyloid load in the hippocampus of transgenic APP/PS1 mice, and according to this indicator, the effectiveness of potassium salts of the HAEE peptide was approximately three times higher than that detected for NAEE.
Пример 7. Специфическое связывание калиевых солей пептида НАЕЕ с человеческим бета-амилоидом (А₽42). Example 7. Specific binding of potassium salts of the HAEE peptide to human beta-amyloid (A₽42).
Дополнительно была проведена оценка связывания калиевых солей пептида НАЕЕ с бета-амилоидом как одного из механизмов действия данной соли при нейродегенеративных поражениях, связанных с бета-амилоидом. Образование соли между находящимся в растворе аналитом (калиевая соль пептида НАЕЕ или нативный НАЕЕ) и иммобилизованным 42-членным человеческим бета-амилоидом (лигандом) было исследовано с помощью БППР. По результатам таких экспериментов рассчитывали кинетические параметры взаимодействий и значение константы диссоциации (KD) взаимодействия. Если значение KD £ 10"4 М, то взаимодействие между калиевой солью пептида НАЕЕ и бета-амилоидом является биологически значимым. Additionally, the binding of potassium salts of the HAEE peptide to beta-amyloid was assessed as one of the mechanisms of action of this salt in neurodegenerative lesions associated with beta-amyloid. Salt formation between the analyte in solution (potassium salt of the HAEE peptide or native HAEE) and the immobilized 42-membered human beta-amyloid (ligand) was studied using BPPR. Based on the results of such experiments, the kinetic parameters of interactions and the value of the dissociation constant (K D ) of the interaction were calculated. If the value of K D £ 10" 4 M, then the interaction between the potassium salt of the HAEE peptide and beta-amyloid is biologically significant.
Взаимодействий между НАЕЕ и лигандом обнаружено не было. Напротив, при введении калиевых солей пептида НАЕЕ было обнаружено их взаимодействие с иммобилизованным А₽42 при его различных концентрациях 150, 300, 500, 1000, 1500 мкМ. На основании полученных данных были рассчитаны кинетические характеристики взаимодействия калиевых солей пептида НАЕЕ и иммобилизованного человеческого
Figure imgf000025_0001
Таким образом, на основании вышеприведенных результатов доказано образование стабильных межмолекулярных комплексов между 42-членным человеческим бета-амилоидом (А042) и калиевыми солями пептида НАЕЕ. В отличие от калиевых солей пептида НАЕЕ, нативный пептид НАЕЕ в идентичных экспериментальных условиях не взаимодействует с Ар42.
No interactions were detected between HAEE and the ligand. On the contrary, when potassium salts of the HAEE peptide were introduced, their interaction with immobilized A₽42 was detected at its various concentrations of 150, 300, 500, 1000, 1500 μM. Based on the data obtained, the kinetic characteristics of the interaction between potassium salts of the HAEE peptide and immobilized human
Figure imgf000025_0001
Thus, based on the above results, the formation of stable intermolecular complexes between 42-membered human beta-amyloid (A042) and potassium salts of the HAEE peptide has been proven. Unlike the potassium salts of the HAEE peptide, the native HAEE peptide does not interact with Ap42 under identical experimental conditions.
Полученные в данном Примере настоящего изобретения результаты указывают на отсутствие способности НАЕЕ связываться с А(342. Напротив, калиевые соли пептида НАЕЕ способны связываться с Ар42. Несмотря на то, что и НАЕЕ и калиевые соли пептида НАЕЕ при введении в кровеносную систему трансгенных мышей APP/PS1 улучшают когнитивные функции и снижают количество амилоидных бляшек у экспериментальных животных (Примеры 6.1 и 6.2 настоящего изобретения), полученные результаты свидетельствует о различных молекулярных механизмах терапевтического воздействия НАЕЕ и калиевых солей пептида НАЕЕ, что, в свою очередь, исключает биоэквивалентность НАЕЕ и калиевых солей пептида НАЕЕ при их использовании для лечения нейродегенеративных заболеваний. Поэтому можно заключить, что НАЕЕ и калиевые соли пептида НАЕЕ небиоэквивалентны между собой. The results obtained in this Example of the present invention indicate the absence of the ability of HAEE to bind to A(342. On the contrary, the potassium salts of the HAEE peptide are able to bind to Ap42. Despite the fact that both HAEE and the potassium salts of the HAEE peptide when introduced into the circulatory system of transgenic APP/ mice PS1 improve cognitive function and reduce the number of amyloid plaques in experimental animals (Examples 6.1 and 6.2 of the present invention), the results obtained indicate different molecular mechanisms of the therapeutic effects of HAEE and potassium salts of the HAEE peptide, which, in turn, excludes the bioequivalence of HAEE and potassium salts of the peptide HAEE when used for the treatment of neurodegenerative diseases Therefore, we can conclude that HAEE and potassium salts of the HAEE peptide are not bioequivalent to each other.
Таблица 1. Смещение сигналов протонов в 1Н-ЯМР-спектре калиевых солей НАЕЕ по сравнению с НАЕЕ.
Figure imgf000027_0001
Table 1. Shift of proton signals in the 1 H-NMR spectrum of potassium salts of HAEE compared to HAEE.
Figure imgf000027_0001
Таблица 2. Данные по стабильности калиевых солей пептида НАЕЕ в тесте ускоренного хранения (40 °C, 75% влажности) в течение 6 месяцев.
Figure imgf000027_0002
WO 2024/014980 PCT/RU2023/000207
Figure imgf000028_0001
Table 2. Data on the stability of potassium salts of the HAEE peptide in an accelerated storage test (40 °C, 75% humidity) for 6 months.
Figure imgf000027_0002
WO 2024/014980 PCT/RU2023/000207
Figure imgf000028_0001
Таблица 3. Состав фармацевтических композиций с калиевыми солями (НАЕЕ-К и НАЕЕ-Кг) пептида НАЕЕ. В/м - внутримышечное введение, в/в - внутривенное введение. 100,0 92,1 71 ,9
Figure imgf000029_0001
Figure imgf000030_0001
Таблица 4. Влияние калиевых солей пептида НАЕЕ на когнитивные функции у мышей в тесте «закапывание шариков» и на количество амилоидных бляшек.
Table 3. Composition of pharmaceutical compositions with potassium salts (HAEE-K and HAEE-Kg) of the HAEE peptide. IM - intramuscular administration, IV - intravenous administration. 100.0 92.1 71.9
Figure imgf000029_0001
Figure imgf000030_0001
Table 4. Effect of potassium salts of the HAEE peptide on cognitive functions in mice in the “bead burying” test and on the number of amyloid plaques.
Применяемый уровень значимости составлял 99,9% (Р <0,001).
Figure imgf000031_0001
The significance level used was 99.9% (P < 0.001).
Figure imgf000031_0001

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. Калиевая соль пептида НАЕЕ, где НАЕЕ представляет собой синтетический пептид, ацетилированный по N-концу и амидированный по С-концу, с аминокислотной последовательностью His-Ala-Glu-Glu. 1. Potassium salt of the HAEE peptide, where HAEE is a synthetic peptide, acetylated at the N-terminus and amidated at the C-terminus, with the amino acid sequence His-Ala-Glu-Glu.
2. Соль по п. 1, которая представляет собой однозамещенную калиевую соль пептида НАЕЕ. 2. The salt according to claim 1, which is a monosubstituted potassium salt of the HAEE peptide.
3. Соль по п. 1 , которая представляет собой двузамещенную калиевую соль пептида НАЕЕ. 3. Salt according to claim 1, which is a disubstituted potassium salt of the HAEE peptide.
4. Соль по п. 1 , которая представляет собой в твердом виде аморфную фазу. 4. Salt according to claim 1, which is an amorphous phase in solid form.
5. Соль по п. 1 , которая характеризуется дифрактограммой, представленной на Фиг. 1 ,2. 5. Salt according to claim 1, which is characterized by the diffraction pattern shown in Fig. 12.
6. Соль по п. 1 , которая характеризуется кривой дифференциальной сканирующей калориметрии, представленной на Фиг. 4,5. 6. Salt according to claim 1, which is characterized by the differential scanning calorimetry curve presented in Fig. 4.5.
7. Соль по п. 1, которая характеризуется ИК-спектром, представленным на Фиг. 6. 7. Salt according to claim 1, which is characterized by the IR spectrum shown in Fig. 6.
8. Фармацевтическая композиция для лечения нейродегенеративных заболеваний, содержащая в качестве активного вещества калиевую соль пептида НАЕЕ, где НАЕЕ представляет собой синтетический пептид, ацетилированный по N-концу и амидированный по С-концу, с аминокислотной последовательностью His-Ala-Glu-Glu. в эффективном количестве и фармацевтически приемлемые добавки. 8. A pharmaceutical composition for the treatment of neurodegenerative diseases, containing as an active substance the potassium salt of the HAEE peptide, where HAEE is a synthetic peptide, acetylated at the N-terminus and amidated at the C-terminus, with the amino acid sequence His-Ala-Glu-Glu. in an effective amount and pharmaceutically acceptable additives.
9. Фармацевтическая композиция по п. 8, в которой в качестве активного вещества используется однозамещенная калиевая соль пептида НАЕЕ. 9. The pharmaceutical composition according to claim 8, in which the monosubstituted potassium salt of the HAEE peptide is used as the active substance.
10. Фармацевтическая композиция по п. 8, в которой в качестве активного вещества используется двузамещенная калиевая соль пептида НАЕЕ. 10. The pharmaceutical composition according to claim 8, in which the disubstituted potassium salt of the HAEE peptide is used as the active substance.
11. Фармацевтическая композиция по п. 8, которая представлена твердой или жидкой формой. 11. Pharmaceutical composition according to claim 8, which is presented in solid or liquid form.
12. Фармацевтическая композиция по п. 8, в которой калиевая соль пептида НАЕЕ находится в виде аморфной формы. 12. The pharmaceutical composition according to claim 8, in which the potassium salt of the HAEE peptide is in the form of an amorphous form.
13. Фармацевтическая композиция по п. 12, в которой аморфная форма калиевой соли пептида НАЕЕ характеризуется дифрактограммой, представленной на Фиг. 1 ,2. 13. The pharmaceutical composition according to claim 12, in which the amorphous form of the potassium salt of the HAEE peptide is characterized by the diffraction pattern shown in FIG. 12.
14. Фармацевтическая композиция по п. 8. в которой эффективное количество калиевой соли пептида НАЕЕ составляет от 0,1 до 100 мг. 14. The pharmaceutical composition according to claim 8, wherein the effective amount of the potassium salt of the HAEE peptide is from 0.1 to 100 mg.
15. Фармацевтическая композиция по п. 8, в которой эффективное количество калиевой соли пептида НАЕЕ составляет от 5 до 50 мг. 15. The pharmaceutical composition according to claim 8, in which the effective amount of the potassium salt of the HAEE peptide is from 5 to 50 mg.
16. Фармацевтическая композиция по п. 8 для лечения болезни Альцгеймера. 16. Pharmaceutical composition according to claim 8 for the treatment of Alzheimer's disease.
17. Фармацевтическая композиция по п. 8, предназначенная для восстановления когнитивных функций, нарушенных вследствие нейродегенеративных функций. 17. Pharmaceutical composition according to claim 8, intended for the restoration of cognitive functions impaired due to neurodegenerative functions.
18. Фармацевтическая композиция по п. 17, применяющаяся при воспалительных причинах заболеваний. 18. Pharmaceutical composition according to claim 17, used for inflammatory causes of diseases.
19. Фармацевтическая композиция по п. 8, в которой вспомогательные фармацевтически приемлемые добавки представляют собой маннитол, повидон К 17, трометамол, динатрия эдетат, натрия хлорид, сахароза, гистидин, полоксамер 407. 19. The pharmaceutical composition according to claim 8, in which the auxiliary pharmaceutically acceptable additives are mannitol, povidone K 17, trometamol, disodium edetate, sodium chloride, sucrose, histidine, poloxamer 407.
20. Фармацевтическая композиция по п. 8, которая представляет собой лиофилизат. 20. Pharmaceutical composition according to claim 8, which is a lyophilisate.
21. Фармацевтическая композиция по п. 8, предназначенная для введения внутривенным, внутриартериальным, внутрибрюшинным, подкожным, накожным, трансдермальным, внутримышечным, интратекальным, субарахноидальным, пероральным, интраназальным, сублингвальным, буккальным, ректальным способом. 21. Pharmaceutical composition according to claim 8, intended for administration by intravenous, intraarterial, intraperitoneal, subcutaneous, cutaneous, transdermal, intramuscular, intrathecal, subarachnoid, oral, intranasal, sublingual, buccal, rectal route.
22. Способ получения калиевой соли пептида НАЕЕ, где НАЕЕ представляет собой синтетический пептид, ацетилированный по N-концу и амидированный по С-концу, с аминокислотной последовательностью His-Ala-Glu-Glu, заключающийся в том, что водный или буферный раствор пептида НАЕЕ смешивают с водным раствором соединения калия в стехиометрических соотношениях при комнатной температуре, перемешивают и высушивают. 22. A method for producing the potassium salt of the HAEE peptide, where HAEE is a synthetic peptide, acetylated at the N-terminus and amidated at the C-terminus, with the amino acid sequence His-Ala-Glu-Glu, which consists in the fact that an aqueous or buffer solution of the HAEE peptide mixed with an aqueous solution of potassium compounds in stoichiometric proportions at room temperature, stirred and dried.
23. Способ получения по п. 22, в котором соединение калия представляет собой гидроксид калия, гидрокарбонат калия, карбонат калия. 23. The production method according to claim 22, wherein the potassium compound is potassium hydroxide, potassium bicarbonate, potassium carbonate.
24. Способ получения по п. 22, в котором перемешивание проводят в течение 5- 30 мин. 24. The production method according to claim 22, in which stirring is carried out for 5-30 minutes.
25. Способ получения по п. 22, в котором при перемешивании раствор подогревают до 50 °C. 25. The production method according to claim 22, in which the solution is heated to 50 °C while stirring.
26. Способ получения по п. 22, в котором высушивание проводят под вакуумом при температуре не более 50 °C. 26. The production method according to claim 22, in which drying is carried out under vacuum at a temperature of no more than 50 °C.
27. Способ получения калиевой соли пептида НАЕЕ, где НАЕЕ представляет собой синтетический пептид, ацетилированный по N-концу и амидированный по С-концу, с аминокислотной последовательностью His-Ala-Glu-Glu, заключающийся в том, что водный или буферный раствор пептида НАЕЕ смешивают с водным раствором сульфата калия или гидросульфата калия в стехиометрических соотношениях при комнатной температуре, перемешивают, добавляют стехиометрическое количество гидроксида бария, отделяют осадок и высушивают. 27. A method for producing the potassium salt of the HAEE peptide, where HAEE is a synthetic peptide, acetylated at the N-terminus and amidated at the C-terminus, with the amino acid sequence His-Ala-Glu-Glu, which consists in the fact that an aqueous or buffer solution of the HAEE peptide mixed with an aqueous solution of potassium sulfate or potassium hydrogen sulfate in stoichiometric proportions at room temperature, stirred, add a stoichiometric amount of barium hydroxide, separate the precipitate and dry.
28. Способ получения по п. 27, в котором после добавления гидроксида бария раствор подогревают до 50 °C. 28. The production method according to claim 27, in which after adding barium hydroxide, the solution is heated to 50 °C.
29. Применение калиевой соли пептида НАЕЕ, где НАЕЕ представляет собой синтетический пептид, ацетилированный по N-концу и амидированный по С-концу, с аминокислотной последовательностью His-Ala-Glu-Glu, для лечения нейродегенеративных заболеваний. 29. Use of the potassium salt of the HAEE peptide, where HAEE is a synthetic peptide, acetylated at the N-terminus and amidated at the C-terminus, with the amino acid sequence His-Ala-Glu-Glu, for the treatment of neurodegenerative diseases.
30. Применение по п. 29, в котором в качестве активного вещества используется однозамещенная калиевая соль пептида НАЕЕ. 30. Use according to claim 29, in which the monosubstituted potassium salt of the HAEE peptide is used as the active substance.
31. Применение по п. 29, в котором в качестве активного вещества используется двузамещенная калиевая соль пептида НАЕЕ. 31. Use according to claim 29, in which the disubstituted potassium salt of the HAEE peptide is used as the active substance.
32. Применение по п. 29, для лечения болезни Альцгеймера. 32. Use according to claim 29, for the treatment of Alzheimer's disease.
33. Применение по п. 29, для восстановления когнитивных функций, нарушенных вследствие нейродегенеративных заболеваний. 33. Use according to claim 29, for the restoration of cognitive functions impaired due to neurodegenerative diseases.
34. Применение по п. 29, для восстановления когнитивных функций при воспалительных причинах заболеваний. 34. Use according to claim 29, for restoration of cognitive functions in inflammatory causes of diseases.
35. Применение по п. 29 при его введении внутривенным, внутриартериальным, внутрибрюшинным, подкожным, накожным, трансдермальным, внутримышечным, интратекальным, субарахноидальным, пероральным, интраназальным, сублингвальным, буккальным, ректальным способом. 35. Application according to claim 29 when administered intravenously, intraarterially, intraperitoneally, subcutaneously, cutaneously, transdermal, intramuscular, intrathecal, subarachnoid, oral, intranasal, sublingual, buccal, rectal.
36. Применение по п. 29, которое терапевтически бионеэквивалентно применению НАЕЕ в нативной форме. 36. Use according to claim 29, which is therapeutically bioequivalent to the use of HAEE in its native form.
PCT/RU2023/000207 2022-07-15 2023-07-12 Potassium salt of haee peptide for treating neurodegenerative diseases WO2024014980A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2022119487A RU2784425C1 (en) 2022-07-15 Potassium salt of haee peptide for the treatment of neurodegenerative diseases
RU2022119487 2022-07-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024014980A1 true WO2024014980A1 (en) 2024-01-18

Family

ID=89537204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2023/000207 WO2024014980A1 (en) 2022-07-15 2023-07-12 Potassium salt of haee peptide for treating neurodegenerative diseases

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024014980A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012056157A1 (en) * 2010-10-27 2012-05-03 Kimonella Ventures Ltd Peptide compound useful for inhibiting amyloid plaque formation
RU2709539C1 (en) * 2019-08-15 2019-12-18 Акционерное общество "Опытно-Экспериментальный завод "ВладМиВа" Pharmaceutical composition based on haee peptide for treating neurodegenerative diseases
RU2767030C1 (en) * 2021-05-20 2022-03-16 Акционерное общество "Опытно-Экспериментальный завод "ВладМиВа" Ac-his-ala-glu-glu-nh2 peptide production method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012056157A1 (en) * 2010-10-27 2012-05-03 Kimonella Ventures Ltd Peptide compound useful for inhibiting amyloid plaque formation
RU2709539C1 (en) * 2019-08-15 2019-12-18 Акционерное общество "Опытно-Экспериментальный завод "ВладМиВа" Pharmaceutical composition based on haee peptide for treating neurodegenerative diseases
RU2767030C1 (en) * 2021-05-20 2022-03-16 Акционерное общество "Опытно-Экспериментальный завод "ВладМиВа" Ac-his-ala-glu-glu-nh2 peptide production method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BARYKIN EVGENY R. ET AL.: "Tetrapeptide Ac-HAEE-NH2 Protects a4(32 nAChR from Inhibition by Abeta", INT. J. MOL. SCI., vol. 21, no. 17, September 2020 (2020-09-01), pages 6272, XP093130280, DOI: 10.3390/ijms21176272 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1623719B1 (en) Treatment of alzheimer&#39;s disease and cerebral amyloid angiopathy
US20130287807A1 (en) Compounds for treating symptoms associated with parkinson&#39;s disease
MX2010013648A (en) Compounds for treating beta-amyloidoses.
HUE035744T2 (en) Crystallization method and bioavailability
US20140296164A1 (en) Compositions and methods of use for cell targeted inhibitors of the Cystic Fibrosis transmembrane regulator associated ligand
CN112585156A (en) Peptide ligands for binding PSMA
US20100331262A1 (en) PEPTIDE VACCINE USING MIMIC MOLECULES OF AMYLOID Beta PEPTIDE
RU2784425C1 (en) Potassium salt of haee peptide for the treatment of neurodegenerative diseases
WO2024014980A1 (en) Potassium salt of haee peptide for treating neurodegenerative diseases
RU2784326C1 (en) Sodium salt of haee peptide for the treatment of neurodegenerative diseases
RU2784249C1 (en) Ammonium salt of haee peptide for the treatment of neurodegenerative diseases
WO2024014981A1 (en) Sodium salt of haee peptide for treating neurodegenerative diseases
WO2024014984A1 (en) Ammonium salt of haee peptide for treating neurodegenerative diseases
RU2784732C1 (en) Haee peptide copper complex for the treatment of neurodegenerative diseases
RU2785354C1 (en) Peptide calcium complex for the treatment of neurodegenerative diseases
RU2784319C1 (en) Haee peptide zinc complex for the treatment of neurodegenerative diseases
RU2784746C1 (en) Haee peptide magnesium complex for the treatment of neurodegenerative diseases
WO2024014983A1 (en) Zinc complex of haee peptide for treating neurodegenerative diseases
WO2024014985A1 (en) Calcium complex of haee peptide for treating neurodegenerative diseases
WO2024014982A1 (en) Copper complex of haee peptide for treating neurodegenerative diseases
US20080139456A1 (en) Macrocyclic Sh2 Domain Binding Inhibitors
WO2024014986A1 (en) Magnesium complex of haee peptide for treating neurodegenerative diseases
JP2008509915A (en) Method for reducing the effect of Aβ and composition therefor
EP1481007B1 (en) Spheron components useful in determining compounds capable of treating symptoms of alzheimer&#39;s disease, treatments and animal models produced therefrom
Park et al. Ionic complex of risedronate with positively charged deoxycholic acid derivative: evaluation of physicochemical properties and enhancement of intestinal absorption in rats

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23840043

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1