CN106432422A - 一组具有镇痛作用的肽及其药物组合物和应用 - Google Patents

一组具有镇痛作用的肽及其药物组合物和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一组具有镇痛作用的肽及其药物组合物和应用,其具有如如序列表SEQ ID No.1或序列表SEQ ID No.2所示的氨基酸序列或,它们药学上可以接受的盐。其在首端和末端半胱氨酸存在的基础上,如序列表SEQ ID No.1或SEQ ID No.2所示的氨基酸序列,一个或多个氨基酸被删除、置换、或添加后仍具有镇痛作用的多肽或,它们药学上可以接受的盐。本发明对GsMTx‑4的Loop 3中一个或多个氨基酸的删除、置换、或添加后形成多肽,然后对所述多肽筛选出具有镇痛作用的多肽。通过多肽对大鼠伤害性疼痛模型的检测结果,发明人证实得到了具有镇痛作用的多肽短链系列,完成本发明。

Description

一组具有镇痛作用的肽及其药物组合物和应用
技术领域
本发明属于生物医药技术领域,涉及一组新型肽,特别涉及在医学中应用的具有镇痛作用的肽或它们药学上可以接受的盐。此外,本发明还涉及该组肽用于制备药物组合物。
背景技术
2000年,美国约州立大学Frederick Sachs博士从一种智利狼蛛(Chileantarantula)毒液中成功分离出多肽GsMTx-4(Sachs F,et a.,J Gen Physiol.115,Po583-598,2000),有报道指出,这是一种对机械力敏感离子通道具有特异抑制作用的多肽。GsMTx-4被发现可以用于阻止由细胞肿胀产生的充血性心力衰竭,特别在肺、肝、腿等部位(Sachs F et al.,JGP 2000)。也有报告指出GsMTx-4可以抑制兔子心房颤动而不对心脏的其它功能产生影响,因此它可以用于治疗心脏病(Sachs,F.et al.,Nature 409,pp 35~36,2001;Hamill,0.P.,Martinac,B.,Physiol.Rev.81,pp 685~740,2001.)。此外,GsMTx-4可能可以治疗脑瘤(Sachs,F.et al.,J.Gen.Physiol.115,pp 583~598,2000)。
上述提到的多肽GsMTx-4,含有34个氨基酸,其分子量为1,094Da,其中有6个半胱氨酸残基,形成三对半胱氨酸结(ICK:Inhibitor cysteine Knot motif)结构的特性(Robert.et al.,J.Biol.Chem.277(37):34443-34450,2002)。这种结构限制了它化学合成和生物合成时的产量,原因在于难以折叠成正确的构象。虽然最近有专利用于指导在酵母中合成全长GsMTx-4多肽,但成本和产量仍然是药物开发的瓶颈。
发明人于2016年12月9日申请的专利(申请号:201611128087.6)中通过比较GsMTx-4、GsMTX-2等多种含半胱氨酸结(ICK)的多肽序列,并通过对大鼠疼痛模型的行为学检测,确定了在GsMTx-4多肽中起镇痛作用的药效团(位于环2的结构域),发现了GsMTx-4的部分多肽片段有不逊于全长的抑制疼痛的作用。其原理是多肽GsMTx-4和GsMTx-2氨基酸序列仅有11%相同(28%相似),但同属机械力敏感离子通道的特异抑制剂,其它几种毒素氨基酸序列虽然与GsMTx-4同源性更高(比如:GsMTx-4与Hanatoxin的氨基酸序列有近28%相同,37%相似),但却是其它不同类型离子通道的阻断剂。但其限于对Loop 2中一个或多个氨基酸被删除、置换、或添加后仍具有镇痛作用的多肽,如下结构式所示:
对于环3(Loop 3)中一个或多个氨基酸被删除、置换、或添加后是否仍具有镇痛作用,目前尚未可知。
发明内容
鉴于上述和/或现有生物医药技术领域中对镇痛作用药物开发存在的问题,提出了本发明。
因此,本发明其中一个目的是提供一组具有镇痛作用的短肽。
为解决上述技术问题,根据本发明的一个方面,本发明提供了如下技术方案:一组具有镇痛作用的肽,其具有如(1)或(2)所示的氨基酸序列:(1)如序列表SEQ ID No.1所示的氨基酸序列;(2)如序列表SEQ ID No.2所示的氨基酸序列或,它们药学上可以接受的盐。
作为本发明所述肽的一种优选方案,其中:在首端和末端半胱氨酸存在的基础上,如序列表SEQ ID No.1或SEQ ID No.2所示的氨基酸序列,一个或多个氨基酸被删除、置换、或添加后仍具有镇痛作用的多肽或,它们药学上可以接受的盐。
作为本发明所述肽的一种优选方案,其中:如序列表SEQ ID No.1或SEQ ID No.2所示的具有镇痛作用的氨基酸序列或它们药学上可以接受的盐,其中,首端和末端的两个半胱氨酸形成环。
作为本发明所述肽的一种优选方案,其中:其通过化学合成或通过重组技术获得。
作为本发明所述肽的一种优选方案,其中:其与蛋白融合。
作为本发明所述肽的一种优选方案,其中:其与聚合物偶联。
作为本发明所述肽的一种优选方案,其中:所述肽与载体连接。
本发明另外一个目的是提供一种具有镇痛作用的药物组合物。
为解决上述技术问题,根据本发明的另外一个方面,本发明提供了如下技术方案:一种药物组合物,其特征在于,包括,(1)有效量的作为活性成分的所述的肽;(2)选择性的药学上可接受的载体。
作为本发明所述药物组合物的一种优选方案,其中:所述药学上可接受的载体选自:溶剂、稀释剂、悬浮剂、乳化剂、抗氧化剂、药学防腐剂、着色剂、香味剂、介质、油性基底、赋形剂中的一种或几种。
本发明还有一个目的是提供一组具有镇痛作用的肽或它们药学上可以接受的盐或药物组合物在镇痛方面的应用。
本发明发现GsMTx-4的部分多肽片段有不逊于全长的抑制疼痛的作用,并通过对大鼠疼痛模型的行为学检测,确定了在GsMTx-4多肽中起镇痛作用的药效团(结构域)。本发明由此对GsMTx-4的Loop 3中一个或多个氨基酸的删除、置换、或添加后形成多肽,然后对所述多肽筛选出具有镇痛作用的多肽。通过多肽对大鼠伤害性疼痛模型的检测结果,发明人证实得到了具有镇痛作用的多肽短链系列,完成本发明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。其中:
图1是利用足底局部注射给药方式,SEQ ID No.1和***对大鼠痛觉过敏的镇痛效应示意图。为使数据可信度高,我们用普通生理盐水(Saline)作为负性对照、***(Morphine)作为阳性对照。
图2是利用腹腔注射给药方式,SEQ ID No.1和***对大鼠痛觉过敏的镇痛效应示意图。
图3是短链多肽SEQ ID No.1与全长GsMTx-4通过足底(A)、腹腔(B)注射方式镇痛效应对比。
图4是SEQ ID No.2分别通过足底(A)或腹腔(B)注射给药方式时对大鼠镇痛作用示意图,图中分别是用普通生理盐水(Saline)以相同剂量通过足底(A)或腹腔(B)注射给药方式时作为多肽镇痛效果的负性对照。
图5是在没有建立疼痛模型时,SEQ ID No.1(A)和SEQ ID No.2(B)对正常大鼠疼痛阈值没有影响的示意图,其中,***作为对正常大鼠疼痛阈值具有影响的阳性对照。
图6是对比实施例的镇痛作用示意图,图中,对比例的多肽P13573并没有明显的镇痛作用。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次,此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
根据一般约定书写本文提及的所有的肽序列,其中N端氨基酸在左边,而C端氨基酸在右边。在两个氨基酸残基之间的短线指示肽键。
为了描述本发明的方便,使用各种氨基酸残基的常规和非常规缩写。这些缩写是本领域技术人员熟悉的,但是为了清楚在下面列出:
Asp=D=天冬氨酸;Ala=A=丙氨酸;Arg=R=精氨酸;
Asn=N=天冬酰胺;Gly=G=甘氨酸;Glu=E=谷氨酸;
Gln=Q=谷氨酰胺;His=H=组氨酸;Ile=I=异亮氨酸;
Leu=L=亮氨酸;Lys=K=赖氨酸;Met=M=甲硫氨酸;
Phe=F=苯丙氨酸;Pro=P=脯氨酸;Ser=S=丝氨酸;
Thr=T=苏氨酸;Trp=W=色氨酸;Tyr=Y=酪氨酸;
Val=V=缬氨酸;Cys=C=半胱氨酸。
本公开内容的特征是用于治疗疼痛(例如急性疼痛、慢性疼痛、癌症痛等所有疼痛类型)的新型肽。这些肽可以降低疼痛敏感性,因此具有镇痛作用。该肽可产生长效镇痛和/或抗伤害感受作用。
疼痛和伤害感受
疼痛是一种综合感觉、情绪和认知的现象,对于遭受疼痛的患者,不一定存在身体上的病理变化。可从概念上将疼痛视为由三个层次水平构成:感觉-分辨组成(例如部位、强度、性质)、动机-情绪组成(例如抑郁、焦虑)和认知-评价组成(例如关于疼痛起因和意义的认知)。疼痛的感知的支持基础在于感觉神经元(伤害性感受器)***和具体响应潜在有害的组织损害性刺激的神经传入途径。所述传入途径的活动受非伤害感受病理生理(例如神经***处理异常)或心理因素的影响。
伤害感受性疼痛机制:在临床上,如果可以推知疼痛与随组织损伤引发过程而来的伤害性感受器刺激和随后的感觉神经纤维活化有关,则疼痛可称为“伤害感受”。伤害感受性疼痛包括受有害刺激而正常激活伤害感受***。伤害感受由四个过程组成:转导、传递、感知和调节。
伤害感受过程始于响应有害刺激时在外周伤害性感受器上的转导(去极化)。传递是由此将这些刺激沿初级传入伤害感受轴突行进到脊髓然后再行进到高级中心的过程。只有当冲动到达脑部时,才能通过脑力识别为疼痛。这就是感知。
最终的疼痛感知取决于所述传入***的活动及其在多个神经***水平上的调节。疼痛调节取决于内源性阿片样物质能***(opioidergic system)和其它疼痛调节***的活动。在阿片样物质能***中,通过内源性阿片样化合物与阿片样物质受体(主要为μ、δ和κ阿片样物质受体)结合介导痛觉缺失。内源性阿片样物质分布广,并与已知调节稳态、响应应激和疼痛的***密切相关。在这个复杂的***中,5-羟色胺和去甲肾上腺素等其它神经递质也在内源疼痛调节***中发挥作用,但本发明涉及多肽可能是直接通过抑制某些特殊力敏感离子通道的活性,从而阻止动作电位在神经中的产生或进一步传递到达镇痛的作用,这也是为什么我们的肽不需要通过血脑屏障即可发挥药效的作用机制。
镇痛肽
本公开内容提供具有镇痛性质并可用于治疗疼痛(例如急性疼痛、慢性疼痛或癌痛等)的肽。该肽可具有抗伤害感受作用。
本文所述的肽可在生物***中制备或经化学合成。
为了在生物***中产生肽,可通过重组DNA技术制备肽。例如,可将含有本文所述肽的编码核酸序列的表达载体导入生物***(例如细菌、酵母、植物、昆虫或哺乳动物表达***)中,并应用标准技术进行表达。然后应用标准纯化技术(例如应用基于肽的物理或化学性质的分离技术或者亲和纯化技术),从生物***(例如细胞或培养基)中将肽纯化出来。这类技术为本领域所知。参见例如Current Protocols inMolecular Biology第3版,JohnWiley和Sons,Inc,New York,NY。
肽可用化学方法合成,例如采用液相合成或固相合成。这类技术是本领域的标准技术,参见例如Atherton,E.,Sheppard,R.C.SolidPhase peptide synthesis:Apracticalapproach.IRL Press,Oxford,England,1989;Stewart J.M.,Young,J.D.Solid phasepeptide synthesis,第2版,Pierce Chemical Company,Rockford,1984;Carpino,L.A.19921-Hydroxy-7-azabenzotriazole.An efficient Peptide Coupling Additive(1-羟基-7-氮杂苯并***:一种有效的肽偶联添加剂).J.Am.Chem.Soc.115,4397-4398。通过将一个氨基酸的羧基端或C端与另一个的氨基端或N端偶联来合成肽。
液相合成法:液相肽合成法是经典的肽合成方法。它可用于工业大规模生产肽。
固相合成法:固相肽合成法(SPPS)是目前普遍公认的在实验室以合成方式制备肽和蛋白质的方法。SPPS允许例如难以在细菌中表达的天然肽的合成、掺入非天然氨基酸、肽/蛋白质主链修饰和含有D-氨基酸的D-蛋白质和D-肽的合成。可按照例如本文所述方法以手工进行合成,或者采用自动合成仪进行合成。
本发明的其中一个目的在于提供一组具有镇痛作用的肽(如SEQ ID No.1或SEQID No.2)。而该组肽的制备方法是通过合成、纯化、洗脱,使得最终合成肽的样品纯度>99%,并采用电喷雾质谱(ESI-MS)测定其分子量。
当然,本领域技术人员能够了解到,在首端和末端半胱氨酸存在的基础上,SEQ IDNo.1或SEQ ID No.2任一肽中,一个或多个氨基酸被删除、置换、或添加后仍具有镇痛作用的多肽或,它们药学上可以接受的盐,仍属于本发明的保护范围。
SEQ ID No.1和SEQ ID No.2所示的肽其通过化学合成或通过重组技术获得,其不但可以与蛋白融合也可以与聚合物偶联,还可以与载体连接。进一步研究发现,该组肽具有特殊的结构,SEQ ID No.1或SEQ ID No.2所示的任一具有镇痛作用的氨基酸序列或它们药学上可以接受的盐,其中,首端和末端的两个半胱氨酸形成环。如下述结构:
实施例(本发明涉及所有实验均并采取双盲测试方法)
1.实验动物、仪器和试剂
成年Sprague-Dawley雄性大鼠(8周以上),体重180g-220g,购买于山东济南朋悦实验动物繁育有限公司。
角叉菜胶(Carrageenan,简写为Carr)为美国sigma公司产品,分别配制1%角叉菜胶(0.1g角叉菜胶溶于10ml 0.9%生理盐水溶液中,分装至10个EP管)和2%角叉菜胶(0.2g角叉菜胶溶于10ml 0.9%生理盐水溶液中,分装至10个EP管),于-20℃保存,使用前半小时取出放置冰上。
GsMTx-4从美国alomone labs购买,SEQ ID No.1和SEQ ID No.2所有多肽均用高温灭菌后的去离子水(DD water)配制成5mM或10mM的母液,并分装在EP管后于-80℃保存,使用时用生理盐水稀释至实验所需的浓度。
38500-PAM压力应用测量***(Μgo Basile Biological Research Apparatμs,Comerio–Varese,Italy)由两部分组成,一部分为手持单元,另一部分为综合电子单元。手持单元为力传感器,该力传感器是根据Randall-Selitto测痛仪而设计,综合电子单元可自动记录施加在大鼠左侧后足足底最大的机械缩足反射阈值。
2.炎性痛模型的制备:我们采取两种不同的炎性痛模型制备方法,分别用于足底和腹腔药物注射的镇痛效果进行检测:
2-1:6μl 1%角叉菜胶炎性痛模型:按照文献(Alessandri-Haber N,etal.Neurosci.Vol 29(19),pp 6217-6288,2009);介绍的方法制备角叉菜胶炎性痛模型。该法用于足底注射给药方式药物镇痛效果的检测。简单地说:从大鼠左后足2、3趾之间进针,注射1%角叉菜胶,注射量为6μl,该注射浓度可诱导产生痛觉过敏,即:在注射后半小时内大鼠足底即出现肿胀和痛觉阈值的降低。机械缩足反射阈值在50gf以下者作为角叉菜胶炎性痛造模成功大鼠。炎性阈值在50gf以上的炎性模型大鼠给予剔除。
2-2:50μl 2%角叉菜胶炎性痛模型:按照文献(Seung Pyo Park,etal.2008.Pain.137:208-217)介绍的方法制备2%角叉菜胶炎性痛模型。该法用于腹腔注射给药方式药物镇痛效果的检测。简单地说:从大鼠左后足2、3趾之间进针,注射2%角叉菜胶50μl,该注射浓度可诱导产生痛觉过敏,即:在注射后半小时内大鼠足底即出现较严重的肿胀和痛觉阈值的降低。机械缩足反射阈值降低在50gf以下的作为角叉菜胶炎性痛造模合格大鼠。炎性阈值在50gf以上的炎性模型大鼠给予剔除。
3.实验分组和动物处理
所有实验大鼠从山东济南朋悦动物有限公司购入的6周龄SD大鼠。实验大鼠适应性饲养2~4周,饲养环境温度为22~26℃,湿度30%~50%,适应性饲养后每次选择体重180~220g的大鼠10~12只,测量大鼠左侧后足机械缩足阈值,取每只大鼠测量5次的均值作为该大鼠炎性造模前基础值(Baseline,缩写为BL),剔除基础值差异大或对机械刺激无反应的大鼠;然后按照文献介绍的方法于大鼠左侧后足足底皮内注射6μl 1%角叉菜胶(用于足底注射加药方式)或50μl 2%角叉菜胶(用于腹腔注射加药方式),1小时后检测大鼠左侧后足机械性缩足阈值,剔除造模失败(炎性阈值在50gf以上)的大鼠,将造模成功的大鼠平均分为药物组和生理盐水组两组。以上操作中凡是有出现造模不成功、大鼠被剔除的情况,再加做实验以确保每组用于统计数据的大鼠至少为5~8只。
4.GsMTx-4及其短肽在炎性诱发痛觉过敏中的作用——机械缩足反射阈值的测定
4.1足底注射***、GsMTx-4及短肽抑制炎性痛觉过敏的测定
用38500-PAM压力应用测量***测定大鼠的左后足机械性缩足阈值来评价GsMTx-4及其短肽在大鼠机械性痛觉过敏中的作用。所有大鼠行为学测试之前需对大鼠进行缩足训练,直到每只大鼠都会缩足后开始记录大鼠基础缩足阈值。将当天需测的10~12只大鼠放入同一鼠笼中,在各只大鼠的尾巴上从1~10(或12)进行编号,而后让大鼠在测量房间适应30min,待大鼠安静后开始测试。根据Randall-Selitto测痛仪设计的力传感器安装在38500-PAM压力应用测量***的一个手持装置单元中。测量***设置最小的力值为0.45gf,最大的力值为450gf。操作人员运用38500-PAM压力应用测量***依次按编号数字大小依次测量每只大鼠左侧后足机械缩足阈值。具体方法为先将手持单元中的锥形尖端放在大鼠左侧后足足底中间部位,接着以恒定力率(30gf/s)给大鼠左侧后足施加一个力,所施加力的最大时间为15s,15s时间内当受试大鼠后足回缩时,操作员停止施力,此时电子单元将自动记录施加在大鼠左侧后足足底最大的机械性缩足阈值,若受试大鼠15s后左侧后足仍未出现缩足反射,***会自动报警,操作者即停止测量,10min后重复测量。若某只大鼠多次15s后左侧后足未出现缩足反射,剔除此大鼠。依次按照大鼠尾巴编号数字大小依次测量,重复测量5次(每次刺激间隔时间为10min),取5次实验的平均值,。测量完毕后足底皮内注射6μl1%角叉菜胶,建立大鼠炎性疼痛模型。注射角叉菜胶1小时后检测大鼠左侧后足机械性缩足阈值,剔除阈值大小异常的大鼠(造模失败)。将炎性阈值较高与阈值较低的大鼠混合平均分为2组:药物组和生理盐水组,每组5~6只,使得两组大鼠炎性阈值分布相似。药物组在大鼠左侧后足足底皮内注射1.2μg/5μl GsMTx-4(用前稀释到合适浓度)或其中一种短肽,或5mg/kg***,或大鼠左侧后足足底皮下相同位置注射5μl等体积的生理盐水,注药后分别于1h、3h、5h、7h及24h检测各组大鼠左侧后足机械缩足反射阈值,每只大鼠均重复测试5次(每次测试间隔时间为10min),取5次缩足反射阈值的平均值为该大鼠实际缩足反射阈值(单位为:g)。
注:以上操作中凡是出现造模不成功、大鼠被剔除的情况,再加做实验以确保每组用于实验统计数据的大鼠至少为5~8只。
4.2腹腔注射GsMTx-4及其短肽抑制炎性痛觉过敏的测定
腹腔注射GsMTx-4及其短肽抑制炎性痛觉过敏的方法步骤与足底注射相似,但有几点不同:
(1)该测量***设置最小的力值为0.75gf,最大的力值为750gf
(2)考虑到腹腔注射***可能导致机械性缩足阈值大幅度上升,将所施加力的最大时间调为25s
(3)药物组腹腔注射270μg/kg GsMTx-4或其中一种短肽或10mg/kg***,生理盐水组的腹腔注射量为等质量的无菌生理盐水。
基于上述实验,图1为SEQ ID No.1和***通过足底皮下注射给药方式(注射体积均为6μl)对大鼠痛觉过敏抑制效果的示意图。其中,A图所示为事先在大鼠左后足足底皮内注射6μl 1%角叉菜胶(Carr)诱导大鼠炎性模型后,在大鼠足底肿胀部位注射5μl的生理盐水1h,3h,5h,7h后,大鼠机械缩足阈值与炎性阈值无明显差异;而与造模前机械缩足反射阈值相比,等体积量(5μl)的SEQ ID No.1(B)或***(C)都明显降低了大鼠机械缩足反射阈值。比如大鼠足底肿胀部位皮下注射等体积的短肽SEQ ID No.1(注射量为1.2μg/5μl)1h,3h,5h,7h后,大鼠机械缩足阈值均有增高,且在注药后3h达到最高。注意***在给药1h后药效达最大值,但大鼠机械缩足阈值的增高大大超过了大鼠基线(Base Line,简写为BL)时的机械缩足阈值。我们认为超过基线部分可能与***的成瘾性、赖受性和其毒性均相关。
图2是SEQ ID No.1和***通过腹腔注射给药方式(注射体积为50μl)对大鼠痛觉过敏抑制作用的对比示意图。我们得到了和前面图1(足底注射)相似的对痛觉过敏抑制作用,但SEQ ID No.1具有比从足底皮内注射给药的方式时更强的抑制作用,即:与由角叉菜胶(Carr:注射量为50μl 2%)诱导的炎性疼痛阈值相比,短肽SEQ ID No.1(注射量为50μl,270μg/Kg)注射1h,3h,5h,7h后,大鼠机械缩足阈值均有显著增高,且在3h后达到最大抑制效果(B),,而生理盐水没有作用(A)。此外,***(注射量为10mg/Kg)在注射1h后对大鼠痛觉过敏抑制作用达到最高,虽然比SEQ ID No.1(注射量为270μg/Kg)的镇痛强(见C),但是同足底注射给药方式结果类似:***的镇痛作用对大鼠机械缩足阈值的提高已经大大超过了大鼠基线阈值(Base Line,简写为BL),我们认为这部分与***的毒性相关。此外,3h时***的镇痛作用已经迅速下降到基线指(BL)。由于本发明提出的即使具有镇痛作用的短链多肽对正常大鼠痛觉均没有影响(见图5),因此本发明发现的多肽有可能发展成为治疗痛觉过敏的更好的镇痛药物或混合剂。
图3是SEQ ID No.1与全长GsMTx-4镇痛作用的对比示意图。SEQ ID No.1和GsMTx-4通过足底注射方式给药时,镇痛作用在3h后稍弱(图中A),但当两者通过腹腔注射方式给药时,3h后SEQ ID No.1与全长GsMTx-4的镇痛效果没有明显差异(图中B)。
图4是SEQ ID No.2分别通过足底(A)、腹腔(B)给药方式的镇痛作用示意图。图4中最上端两图是注射等体积的生理盐水时的负性对照。其中,A图表示与大鼠左后足足底皮内注射6μl 1%角叉菜胶(Carr)后大鼠机械缩足反射阈值相比,足底皮下注射SEQ ID No.2(注射量为1.2μg/5μl)1h,3h,5h,7h后,大鼠机械缩足阈值增高,且在注药后3h达到最高。B图示意在大鼠左后足足底皮内注射50μl 2%角叉菜胶(Carr)后1h,腹腔注射SEQ ID No.2(注射量为270μg/Kg)1h,3h,5h,7h后大鼠机械缩足阈值均有增高,注药3h时抑制作用最强,很明显腹腔注射给药的镇痛作用强于足底局部给药。
图5图示SEQ ID No.1和SEQ ID No.2对正常大鼠的机械缩足阈值没有影响。A,B图分别图示在正常大鼠左后足足底皮下直接注射SEQ ID No 1(A)或SEQ ID No.2(B)(注射量均为1.2μg/5μl,该剂量为全长GsMTx-4和SEQ ID No.1通过足底注射方式给药时抑制大鼠痛觉过敏的最大剂量)1h,3h,5h后,均不影响正常大鼠的机械缩足反射阈值。C图示在正常大鼠左后足足底皮下直接注射***(注射量为5mg/kg,该剂量通常为***用药量的最小剂量)1h后,***进一步强烈抑制正常大鼠的机械缩足反射阈值一倍以上,这个超出基础阈值(BL)的部分为***发挥镇痛作用的同时,具有的成瘾性和赖受性有关。该组实验从反面再次证明本发明涉及的多肽对正常大鼠疼痛阈值没有影响,因而没有副(毒性)作用的特性。
本发明所需的具有镇痛作用的肽需要进行筛选,参见图6,图6是对比实施例的镇痛作用示意图,图中,对比例的多肽P13573(WACNPNAAACA)并没有明显的镇痛作用。
本发明的化合物可以以药用盐的形式提供。优选的盐的实例是与药用有机酸以及聚合酸形成的那些和与无机酸形成的盐,所述有机酸如乙酸、乳酸、马来酸、柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸、琥珀酸、苯甲酸、水杨酸、甲磺酸、甲苯磺酸、三氟乙酸或双羟萘酸,所述聚合酸如鞣酸或羧甲基纤维素,所述无机酸如氢卤酸(例如,盐酸、硫酸或磷酸等)。可以使用本领域技术人员已知的获得药用盐的任何方法。
本公开内容的肽可以配制成例如给予受治疗者以治疗疼痛的药物组合物。肽可以单独给予,或者可在同一组合物中或作为单独的组合物,与其它疼痛疗法联合给予。
药物组合物通常包括药学上可接受的载体。本文所用的“药学上可接受的载体”包括任何及所有生理上相容的溶剂、分散介质、包衣材料、抗细菌剂和抗真菌剂、等渗剂和吸收延缓剂等。组合物可包括药学上可接受的盐,例如酸加成盐或碱加成盐。
药物制剂技术是普遍接受的技术,更多详情参见例如Gennaro,The Science andPractice of Pharmacy,第20版,Lippincott,Williams&Wilkins(2000)(ISBN:0683306472);Ansel等,Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems,第7版,Lippincott Williams&Wilkins Publishers(1999)(ISBN:0683305727);以及Kibbe,Handbook of Pharmaceutical Excipients American Pharmaceutical Association,第3版(2000)(ISBN:091733096X)。
在一个实施方案中,所述肽与赋形剂材料(例如盐水、氯化钠、磷酸氢二钠七水合物、磷酸二氢钠)和稳定剂一起配制。还可在例如缓冲溶液中按合适的浓度提供。
药物组合物可呈各种形式。这些包括例如液体、半固体和固体剂型,例如液体溶液剂(例如注射和输注溶液剂)、分散剂或混悬剂、片剂、丸剂、散剂、脂质体和栓剂。优选的形式可取决于既定的给药方式和治疗应用。
可通过胃肠外方式(例如静脉内、皮下、腹膜内或肌内注射)给予组合物。本文所用术语“胃肠外给药”和“经胃肠外给予”是指肠内和局部给药以外的给药方式,通常经注射给药,包括而不限于静脉内、肌内、动脉内、鞘内、囊内、眶内、心脏内、真皮内、腹膜内、经气管、皮下、表皮下、关节内、囊下、蛛网膜下、脊柱内、硬膜外及胸骨内注射和输注。
可经肠内途径给予组合物,例如通过消化道,例如经口服给药。例如,可以片剂、胶囊剂、囊片剂、丸剂、散剂、滴剂、混悬剂、溶液剂、糊剂、凝胶剂或其它口服剂型给予组合物。
肠内途径包括经胃饲管、十二指肠饲管或胃造口或直肠给予,例如以栓剂或灌肠剂形式的组合物。
组合物可局部给药,例如在疼痛部位。局部给药包括例如表皮、鼻内、吸入和***给药。可将组合物给予皮肤(例如烧伤、疱或破口)、唇、牙龈、牙、口腔、眼、耳、甲床或咽喉等,例如疼痛部位。局部给药的组合物可为乳膏剂、凝胶剂、洗剂或软膏剂等。
药物组合物可包括“治疗有效量”的本文所述的肽。该有效量可根据所给药物(例如肽)的效果确定,或者如果使用一种以上药物时,则根据联用效果确定。治疗有效量的药物还可根据以下因素而变化:例如受治疗者的疼痛类型、疾病状况、年龄、性别和体重以及药物在受治疗者体内引起所需反应(例如改善疼痛)的能力。治疗有效量也是其中组合物的治疗有益作用超过任何毒性或有害作用的量。
基于本发明,将来有可能获得一种新型的、用于镇痛的多肽药物,或含有该多肽的有效镇痛混合物。本发明具有以下优势:
1.原生蜘蛛毒素GsMTx-4多肽在水中形成四个环状结构,合成时要求多肽必须折叠成保持该原生多肽的空间结构才具有相应药效,因此合成工序繁琐成本高。本发明找到了原生多肽中起镇痛作用的药效团,因此降低了多肽的合成成本,使在工业上大批量生产变得高效而廉价。
2.目前已知的多肽均是通过血脑屏障才能发挥其药效功能,但由于多肽本身的特点它们又不能直接通过血脑屏障,因此这已是目前多肽开发为药物的瓶颈。由于本发明的多肽可以直接通过局部注射或腹腔注射方式发挥阵痛作用,因此,我们的发明使药物的转化进一步成为可能。
3.由于本发明缩减了多肽长度,降低了免疫原性,更易于人体吸收。在临床应用中更能充分发挥药效。由于该多肽对正常大属的疼痛阈值没有影响,和***等药物相比无成瘾性、无赖药性和无毒性。因此本发明可能被开发为临床上广泛应用的镇痛药物。
应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
SEQUENCE LISTING
<110> 徐州医科大学
<120> 一组具有镇痛作用的肽及其药物组合物和应用
<130> 2016
<160> 2
<170> PatentIn version 3.3
<210> 1
<211> 9
<212> PRT
<213> 人工序列
<400> 1
Lys Cys Ala Arg Pro Lys Leu Lys Cys
1 5
<210> 2
<211> 7
<212> PRT
<213> 人工序列
<400> 2
Cys Arg Pro Lys Leu Lys Cys
1 5

Claims (10)

1.一组具有镇痛作用的肽,其特征在于:具有如(1)或(2)所示的氨基酸序列:
(1)如序列表SEQ ID No.1所示的氨基酸序列;
(2)如序列表SEQ ID No.2所示的氨基酸序列;或,
它们药学上可以接受的盐。
2.根据权利要求1中所述的肽,其特征在于:在首端和末端半胱氨酸存在的基础上,如序列表SEQ ID No.1或SEQ ID No.2所示的氨基酸序列,一个或多个氨基酸被删除、置换、或添加后仍具有镇痛作用的多肽或,它们药学上可以接受的盐。
3.根据权利要求1或2所述的肽,其特征在于:如序列表SEQ ID No.1或SEQ ID No.2所示的具有镇痛作用的氨基酸序列或它们药学上可以接受的盐,其中,首端和末端的两个半胱氨酸形成环。
4.根据权利要求3所述的肽,其特征在于:其通过化学合成或通过重组技术获得。
5.根据权利要求1、2或4任一所述的肽,其特征在于:其与蛋白融合。
6.根据权利要求1、2或4任一所述的肽,其特征在于:其与聚合物偶联。
7.根据权利要求1、2或4任一所述的肽,其特征在于:所述肽与载体连接。
8.一种药物组合物,其特征在于,包括,
(1)有效量的作为活性成分的如权利要求1~7任一所述的肽;
(2)选择性的药学上可接受的载体。
9.根据权利要求7的药物组合物,其特征在于,所述药学上可接受的载体选自:溶剂、稀释剂、悬浮剂、乳化剂、抗氧化剂、药学防腐剂、着色剂、香味剂、介质、油性基底、赋形剂中的一种或几种。
10.一组如权利要求1、2或4任一所述的肽或它们药学上可以接受的盐或如权利要求8或9所述的药物组合物在镇痛方面的应用。
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