CN106554404A - 一种艾塞那肽修饰物及其用途 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种艾塞那肽修饰物,及其在制备作为GLP-1受体激动剂的药物中的用途;在制备用于预防和/或治疗与GLP-1受体活性低下相关的疾病和/或症状的药物中的用途;在制备用于糖代谢相关的疾病和/或症状的药物中的用途;在制备用于糖尿病的药物中的用途;在制备用于脂肪肝的药物中的用途;在制备用于减肥的药物中的用途。

Description

一种艾塞那肽修饰物及其用途
技术领域
本发明涉及治疗性肽领域,具体涉及艾塞那肽修饰物及其用途、制备方法,含它们的药物组合物及其在治疗糖代谢相关疾病中的用途。
背景技术
艾塞那肽(又称依西纳肽或依克那肽,Exenatide,或Exendin-4,商品名Byetta)是由39个氨基酸组成的多肽,其分子量为4186.6,分子式为C184H282N50O60S,氨基酸序列为:His-Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Lys-Gln-Met- Glu
-Glu-Glu-Ala-Val-Arg-Leu-Phe-Ile-Glu-Trp-Leu-Lys-Asn-Gly-Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser-NH2;由Amylin Pharmaceuticals和Eli Lilly公司(Eli Lillyand Company) 生产并销售。艾塞那肽已于2005年4月由FDA批准上市,属于药皮下注射制剂,具有促进葡萄糖依赖的胰岛素分泌、恢复第一时相胰岛素分泌、抑制胰高血糖素的分泌、减慢胃内容物的排空,改善胰腺β细胞的功能等作用,非常适用于II型糖尿病的治疗,例如,用于改善和控制二甲双胍和磺酰脲类药物治疗不理想的II型糖尿病患者的血糖。
艾塞那肽是生长在美国西南部几个州的蜥蜴希拉毒蜥(Gilamonster)唾液中激素exendin-4的合成形式(J. Biol. Chem. 1990, 265, 20259-20262;J. Biol. Chem. 1992,267,7402-7405),是一种人胰高血糖素样肽-1(GLP-1)的类似物,其氨基酸序列与GLP-1的氨基酸序列部分重合,是比较有效的GLP-1受体激动剂,由于艾塞那肽模拟GLP-1的葡萄糖调节作用,故又被称为肠促胰岛素激动剂。与磺酰脲和美格列奈类(meglitinides)不同,艾塞那肽仅在葡萄糖存在下提高胰岛素的合成和分泌,降低了低血糖的风险。一些医师还将Byetta用于治疗胰岛素抵抗。
尽管如此,由于蛋白质/多肽类药物普遍存在体内半衰期较短,物理、化学稳定性较差,易被体内各种蛋白酶降解等特性,使得这些药物通常需要在一天之内多次注射,这给病人带来了许多痛苦和诸多不便。上个世纪70年代出现的聚乙二醇化技术被证明是当前蛋白质/多肽类给药领域一项较适用的技术。但是,单纯使用PEG修饰后药物的活性会普遍下降。
一系列不同方法已经用于修饰GLP-1类似物的结构以便提供体内更长久的作用持续时间。CN1384755公开了新型exendin激动剂制剂及其给药方法,其中公开了艾塞那肽的化合物结构和其制备方法。CN102532303公开了使用甲氧基聚乙二醇残基与艾塞那肽分子中赖氨酸残基的氨基或N末端组氨酸残基的氨基缀合,合成聚乙二醇缀合的艾塞那肽的方法;CN101980725公开了脂肪酸-PEG-艾塞那肽的结构,并且PEG的修饰位点在N端His上;WO2005028516和WO2012035139也公开了脂肪酸-PEG-艾塞那肽的结构。CN101215324公开了一种对艾塞那肽进行结构改造后得到的艾塞那肽短肽模拟肽。CN101125207报道了对Exendin-4进行PEG修饰。WO99/43708公开了具有连接至C-端氨基酸残基的亲脂性取代物的GLP-1(7-35)和GLP-1(7-36)衍生物。WO2013059323公开了PEG缀合的艾塞那肽及制备方法。
CN102397558公开了将Exendin-4中某些氨基酸用半胱氨酸取代后,用PEG或末端被甲基取代的PEG修饰。CN102421796公开了一个或多个聚乙二醇聚合到Exendin变体的半胱氨酸上,公开艾塞那肽其中一个氨基酸用半胱氨酸取代,然后在半胱氨酸上用聚乙二醇修饰。CN102827270公开了Exendin-4-Cys-PEG衍生物,具体在艾塞那肽分子的非活性区C端引入1个半胱氨酸,并偶联马来酰胺基聚乙二醇,其中聚乙二醇末端用甲基封闭。
虽然做了这些多方面的努力,但是,现在已有的Exendin-4或其变体以及各种修饰形式仍有一些缺点,包括在体内使用时给药频率较高,给患者身体、心理和经济带来较大的负担,限制了患者用药依从性,无法广泛应用。糖尿病群体对长效的活性GLP-1类似物仍具有巨大的需求。
CN103338790公开了这样一类艾塞那肽修饰物:40位点***半胱氨酸,然后琥珀酰亚胺激活的单甲氧基 PEG修饰。虽然经过这样的修饰,相比单纯使用PEG修饰后的药物,一定程度上改善了GLP-1受体结合性和低血糖持续时间。但改善程度并不足以满足临床对于药效和药代动力学性质优异的GLP-1受体激动剂药物的需求,仍然急需开发新的艾塞那肽衍生物,使其在体内作用时间长,稳定性好,降糖效果好,同时保持低毒性和较好的活性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服目前所公开的艾塞那肽修饰物GLP-1受体结合力低和低血糖持续时间短,以致临床使用效果差或注射频繁的缺点。
本领域技术人员已知,在缀合了聚合物基团的生物活性分子中,随着缀合基团分子量的增加,缀合生物分子的生物活性将呈指数性逐渐降低。本领域技术人员还已知,随着所述聚合物基团分子量的增加,该缀合物分子的生物半衰期和 / 或血浆半衰期和***性药物暴露逐渐延长或增加。
本发明技术人员出乎意料的发现,经过本发明技术人员对艾塞那肽的修饰,不仅改善了药代动力学性质,使得低血糖持续时间增加。而且与艾塞那肽相比,本发明分子仍然保留了大部分 GLP-1受体激动剂活性,这意味着,本发明分子不仅GLP-1受体激动剂活性较高,且低血糖持续时间长,有可能在未来的临床中成为体内作用时间长,稳定性好,降糖效果好的药物。
本发明一方面提供了这样一种艾塞那肽修饰物或其可药用盐,如式(Ⅰ)所示:
(Ex-4)-Cys-X-PEG-Y (Ⅰ)
其中,Ex-4为Exendin-4;Cys为半胱氨酸-NH2,其氨基酸N端与Ex-4 39位丝氨酸C端连接;X为乙基琥珀酰亚胺 ,环与Cys的巯基连接;PEG为聚乙二醇修饰,与X的乙基连接;Y为脂肪烃。
更进一步地说,本发明提供了这样一种艾塞那肽修饰物:
其中,m为1-10之间的任一整数;n为6-20之间的任一整数。
上述艾塞那肽修饰物,具体结构如下:
其中,m为1-10之间的任一整数;n为6-20之间的任一整数。
更具体的说,本发明提供如下艾塞那肽修饰物:
表1 本发明化合物
本发明另一方面提供了所述艾塞那肽修饰物或其可药用盐在制备作为GLP-1 受体激动剂的药物中的用途;在制备用于预防和 / 或治疗与 GLP-1 受体活性低下相关的疾病和 / 或症状的药物中的用途;在制备用于糖代谢相关的疾病和/或症状的药物中的用途;在制备用于糖尿病的药物中的用途;在制备用于脂肪肝的药物中的用途;在制备用于减肥的药物中的用途。
本发明第三方面提供了包括所述艾塞那肽修饰物或其可药用盐以及任选的药学可接受的载体组成的组合物。
本发明第四方面提供了上述组合物在制备作为GLP-1 受体激动剂的药物中的用途;在制备用于预防和 / 或治疗与 GLP-1 受体活性低下相关的疾病和 / 或症状的药物中的用途;在制备用于糖代谢相关的疾病和/或症状的药物中的用途;在制备用于糖尿病的药物中的用途;在制备用于脂肪肝的药物中的用途;在制备用于减肥的药物中的用途。
本发明提供的艾塞那肽修饰物不仅GLP-1受体激动活性较高,且低血糖持续时间长。以下通过药理试验进行说明:
化合物对细胞内 cAMP 活性的影响
分别将各试验样品溶于双蒸水,终浓度为1.0×10-2mol/L,4℃保存。PC12细胞培养于25cm2培养瓶中,置于CO2培养箱(37℃,95%空气,5% CO2),培养基选用DMEM(pH=7.4,高糖),加入5%胎牛血清及10%马血清。将生长状态良好的PC12细胞用0.25%胰酶消化下来,调整细胞浓度为1.0×105个/ml接种于24孔板,待细胞长至60-70%密度时,用PBS洗涤两次,加入含1%BSA的PBS各1ml,分别将试验药物各分5个梯度浓度(10-10、10-9、10-8、10-7、10-6 mol/L)与IBMX(100μmol/L)共孵育30min,每个浓度的样品进行3个复孔操作。药物干预时间结束,立即收集细胞,用冷的PBS悬浮细胞,调整细胞浓度为1.0×107个/ml,立即加入1体积的IN HCl至9体积的细胞悬液中,室温孵育10min,超声仪超声15s。4℃,1000rpm离心10min去除细胞碎片,上清液加入与1N HCl等体积的1N NaOH进行中和,得到的溶液即为含cAMP的样品溶液,保存于-20℃待检测。采用非干扰型蛋白质浓度测定试剂盒,检测样品中总蛋白的浓度。使用ELISA试剂盒检测细胞裂解液中cAMP的含量,按照试剂盒说明书进行操作,用BIO-RAD 680酶标仪在450nm测定OD值。根据标准品的OD值采用CurveExpert 1.3软件拟和曲线并计算出标准曲线公式,计算各样本的浓度。使用计算机程序Microsoft Excel和GraphPad Prism 5软件进行数据处理和制图,并计算出各试验药物的EC50
表2 化合物对细胞内cAMP活性的影响
GLP-1与GLP-1受体(β受体家族的G偶联蛋白)结合后,激活细胞膜内环苷腺氨酸(cAMP)和丝裂原激活蛋白(MAPK)通路。胰岛成熟β细胞的GLP-1受体偶联Gs,活化腺苷酰环化酶,产生cAMP,后者与葡萄糖协同刺激胰岛素合成和分泌,刺激胰岛素基因转录和胰岛素原生物合成,降低胰高血糖素浓度并一直胰高血糖素分泌,增强细胞对胰岛素的敏感性,刺激胰岛素依赖性糖原合成,降低餐后血糖浓度。EC50越小,其表明药物GLP-1受体激动活性越高。
表2结果表明,本发明化合物与艾塞那肽活性相比,相当或只有轻微下降,这说明本发明对艾塞那肽的修饰没有影响其GLP-1受体激动活性。
对自发性 2 型糖尿病 db/db 小鼠降糖作用
5~6 周龄C57BL/6db/db小鼠(雄性)购自南京大学模式动物研究所,实验动物饲养在SPF动物房内。动物房通风良好,装备空调,温度保持在20~25 °C,湿度保持在40%~70%,换气次数10~15次/h,明暗照明各12小时,实验动物自由进食和饮水,每只小鼠均用耳标标记。每周将小鼠用于一次实验,小鼠使用不超过三周。在一周适应期后,使用茂晶血糖仪测定小鼠尾尖毛细血管血糖。选取血糖水平大于16.7 mmol/L的小鼠96只,按血糖水平随机分成16组,模型对照组皮下注射给予5 mL/kg的PBS(pH=7.4),阳性对照组1皮下注射艾塞那肽(10 μg/kg,5 mL/kg),给药组分别皮下注射化合物1-15(10 μg/kg,5 mL/kg),给药后使用血糖仪测定0、1、2、4、8、12、18、24、30、36、42、48、72h的血糖,将所有数据输入Graphpad Prism中计算平均血糖。计算最大降糖作用(与模型组比最大下降率),最大降糖时间(与模型组比,血糖显著降低的最后一个时间点)和曲线下面积。
表3 对自发性2 型糖尿病db/db小鼠降糖作用
表3结果表明,本发明化合物与艾塞那肽相比,在维持低血糖时间方面有很大优势,将最大降糖时间4h延长至24h-48h,尤其是化合物6、7、11、12、13、14更将最大降糖时间延长至40小时以上。
综上,本发明艾塞那肽修饰物与艾塞那肽相比,活性相当或只有轻微下降,对艾塞那肽的修饰没有影响其GLP-1受体激动活性。与此同时,本发明艾塞那肽修饰物在维持低血糖时间方面有很大优势,将最大降糖时间4h延长至24h-48h。本发明分子不仅GLP-1受体激动剂活性较高,且低血糖持续时间长,有可能在未来的临床中成为体内作用时间长,稳定性好,降糖效果好的药物。
具体实施例
实施例1 Exendin-4(1-39)-Cys(40) –NH2的制备
氨基酸及缩写和英文简称:
目标肽的固相肽合成采用Fmoc法固相合成、利用Fmoc-Rink MBHA Amide树脂、采用20%的哌啶/DMF脱除Fmoc,偶联试剂采用HOBT/DIC,DMF为反应溶剂,反应监控采用茚三酮检测法,依次将下列保护氨基酸连接到Rink MBHA Amide树脂上:Fmoc-Cys(Trt)-OH、Fmoc-Ser(tBu)-OH、Fmoc-Pro-OH、Fmoc-Pro-OH、Fmoc -Pro-OH、Fmoc-Ala-OH、Fmoc-Gly-OH、Fmoc-Ser(tBu)-OH、Fmoc-Ser(tBu)-OH、Fmoc-Pro-OH、Fmoc-Gly-OH、Fmoc-Gly-OH、Fmoc-Asn(Trt)-OH、Fmoc-Lys(Boc)-OH、Fmoc-Leu-OH、Fmoc-Trp(Boc)-OH、Fmoc-Glu(OtBu)-OH、Fmoc-Ile-OH、Fmoc-Phe-OH、Fmoc-Leu-OH、Fmoc-Arg(Pbf)-OH、Fmoc-Val-OH、Fmoc-Ala-OH、Fmoc-Glu(OtBu)-OH、Fmoc-Glu(OtBu)-OH、Fmoc-Glu(OtBu)-OH、Fmoc-Met-OH、Fmoc-Gln(Trt)-OH、Fmoc-Lys(Boc)-OH、Fmoc-Ser(tBu)-OH、Fmoc-Leu-OH、Fmoc-Asp(OtBu)OH、Fmoc-Ser(tBu)-OH、Fmoc-Thr(tBu)-OH、Fmoc-Phe-OH、Fmoc-Thr(tBu)-OH、Fmoc-Gly-OH、Fmoc-Glu(OtBu)-OH、Fmoc-Gly-OH 、Fmoc-His(Trt)-OH、最后脱除Fmoc保护,DMF洗涤、二氯甲烷洗涤、MeOH洗涤后干燥,得到含有全保护的树脂,树脂的裂解采用82.5%TFA/5%苯酚/5%水/2.5%EDT/5%苯甲硫醚,冰的MTBE沉淀、洗涤,粗品经反相HPLC纯化,得Exendin-4(1-39)-Cys(40)–NH2纯品。
MS(ESI+,m/e):4290.04[M+H]+
实施例2 化合物1的制备
BP103a01的制备
氮气保护下,向1000ml三口瓶中加入200 mL 吡啶,120 g BP103a00(1.0eq),搅拌降温至0℃,分批加入151.8g TsCl(1.0eq),搅拌1h,然后缓慢升至室温,继续搅拌3-4h。反应结束后,将反应液倒入冰的稀盐酸溶液,有固体产生,加EA萃取, EA层用稀盐酸洗一次,饱和碳酸氢钠洗涤,饱和食盐水洗,无水Na2SO4干燥,减压蒸除溶剂,得119g粗品,硅胶柱层析得BP103a01纯品55g。
BP103a02的制备
向1000 mL三口瓶中加入55 g BP103a01(1.0eq)和160mL DMSO,搅拌均匀,然后加入NaN3 23.52g(2.0 eq),加热至50℃反应3小时,降温至室温,将反应液倒入1.2L水中,用EA萃取,合并有机相,无水硫酸钠干燥,浓缩得BP103a02 无色液体29.2g。
BP103a03的制备
向1L氢化反应釜中加入29g 化合物BP103a02 ,甲醇360 mL,钯碳5.0g,搅拌,氮气置换,通入氢气反应3-4h,TLC监控反应完毕后,过滤反应液,将滤液浓缩得到BP103a03的油状物23.5g。
BP103a04的制备
向250mL烧瓶加入5.2g BP103a03(1.0eq),50 ml水,5.86g NaHCO3(2.0eq),搅拌,滴加15.25g 正二十二酸活化酯(1.0eq)溶于50ml DME(乙二醇二甲醚)的溶液,补加50ml THF,搅拌过夜,TLC监控反应完毕,蒸去有机溶剂,用稀盐酸调节pH=4,二氯甲烷萃取,无水硫酸钠干燥,浓缩,柱层析得油状物11.5g BP103a04。
BP103a05的制备
100mL三口瓶中,加入50mlTHF、5.00g BP103a04、2.57g 马来酰亚胺(2.5eq);4.17g三苯基膦(1.5eq)、3.70g DEAD(2.0eq)溶于10mlTHF中,慢慢滴加进反应瓶, TLC监控反应,旋干反应液,柱层析得BP103a05 2.23g。
取按照实施例1方法制备的50.0mg Exendin-4(1-39)-Cys(40) –NH2溶解于10ml 20mM 的磷酸钠盐缓冲液(pH 6.5),加入13mg BP103a05(2.0eq)在20℃条件下搅拌1小时,HPLC监控反应完毕后,用过量的半胱氨酸溶液(0.5ml 0.5M 半胱氨酸溶液) 终止反应,HPLC制备后冻干,得偶联化合物34mg。
MS(ESI+,m/e):4840.49[M+H]+
实施例3 化合物2的制备
Step1
250ml三口瓶中,氮气保护下加入150 mL吡啶,50 g BP103g00(1.0eq),搅拌降温至0度,分批加入33.7g TsCl(1.0eq)搅拌1h 缓慢升温至室温,搅拌3-4h。TLC监控反应完毕,反应液倒入冰的稀盐酸溶液,加EA萃取,合并有机相,EA层用稀盐酸洗一次,饱和碳酸氢钠洗,饱和食盐水洗,无水Na2SO4干燥,旋干得59g,柱层析得31g纯品BP103g01。
Step2
250 mL三口瓶中加入33.5g BP103g01(1.0eq),100mL DMSO,搅拌,加入10.0 g NaN3(2.0 eq),加热至50度反应3小时降温至室温,TLC监控反应完毕,反应液倒入1.5L水中,用二氯甲烷萃取,合并有机相,无水硫酸钠干燥,浓缩得24.0g无色液体BP103g02。
Step3
1L氢化反应釜中加入24.0g BP103g02、280 mL甲醇、6.0g钯碳,通入氢气反应3-4h,点板监控反应完毕,过滤反应液,浓缩得21.0g油状物BP103g03。
BP103g30的制备
Step1
100ml三口瓶中加入2.01g BP103g03(1.0eq)、20ml水、0.66g碳酸氢钠(1.1eq),滴加1.89g正辛酸活化酯 (1.1 eq)溶于20mlDME的溶液,补加20mlTHF,搅拌过夜TLC监控反应完毕,蒸去DME和THF,水相调节pH=3,EA萃取3次,合并有机相,碳酸氢钠水溶液洗涤,水洗、饱和食盐水洗涤后无水硫酸钠干燥,浓缩、柱层析得BP103g29 2.15g。
Step2
100mL三口瓶中,加入10mlTHF、1.0g BP103g29、0.60g 马来酰亚胺(2.5eq);0.97 g三苯基膦、0.85gDEAD溶于10mlTHF中,慢慢滴加进反应瓶,TLC监控反应,旋干反应液,柱层析得BP103g30 0.53g。
取按照实施例1方法制备的50.0mg Exendin-4(1-39)-Cys(40) –NH2溶解于10ml 20mM的磷酸钠盐缓冲液(pH 6.5),加入11mg BP103g30(2.0eq)在20℃条件下搅拌1小时,HPLC监控反应完毕后,用过量的半胱氨酸溶液(0.5ml 0.5M 半胱氨酸溶液) 终止反应,HPLC制备后冻干,得偶联化合物36mg。
MS(ESI+,m/e):4820.37[M+H]+
实施例4 化合物3的制备
Step1
按照实施例3的方法制备BP103g03。100ml三口瓶中加入2.00g BP103g03(1. 0eq)、20ml水、0.66g碳酸氢钠(1.1eq),滴加2.11g正癸酸活化酯 (1.1 eq)溶于20mlDME的溶液,补加20mlTHF,搅拌过夜TLC监控反应完毕,蒸去DME和THF,水相调节PH=3,EA萃取3次,合并有机相,碳酸氢钠水溶液洗涤,水洗、饱和食盐水洗涤后无水硫酸钠干燥,浓缩、柱层析得BP103g31 2.10g。
Step2
100mL三口瓶中,加入10mlTHF、1.00g BP103g31、0.56g马来酰亚胺(2.5eq);0.90 g 三苯基膦、0.80gDEAD溶于10mlTHF中,慢慢滴加进反应瓶, TLC监控反应,旋干反应液,柱层析得BP103g32 0.45g。
取按照实施例1方法制备的50.0mg Exendin-4(1-39)-Cys(40) –NH2溶解于10ml 20mM 的磷酸钠盐缓冲液(pH 6.5),加入11mg BP103g32(2.0eq)在20℃条件下搅拌1 小时,HPLC监控反应完毕后,用过量的半胱氨酸溶液(0.5ml 0.5M 半胱氨酸溶液) 终止反应,HPLC制备后冻干,得偶联化合物32mg。
MS(ESI+,m/e):4848.40[M+H]+
实施例5 化合物4的制备
Step1
按照实施例3的方法制备BP103g03。。100ml三口瓶中加入2.00g BP103g03(1. 0eq)、20ml水、0.66g碳酸氢钠(1.1eq),滴加2.32g十二酸活化酯 (1.1 eq)溶于20mlDME的溶液,补加20mlTHF,搅拌过夜TLC监控反应完毕,蒸去DME和THF,水相调节pH=3,EA萃取3次,合并有机相,碳酸氢钠水溶液洗涤,水洗、饱和食盐水洗涤后无水硫酸钠干燥,浓缩、柱层析得BP103g33 2.34g。
Step2
100mL三口瓶中,加入10mlTHF、1.00g BP103g33、0.52g 马来酰亚胺(2.5eq);0.85 g 三苯基膦、0.75gDEAD溶于10mlTHF中,慢慢滴加进反应瓶, TLC监控反应,旋干反应液,柱层析得BP103g34 0.36g。
取按照实施例1方法制备的50.0mg Exendin-4(1-39)-Cys(40) –NH2溶解于10ml 20mM 的磷酸钠盐缓冲液(pH 6.5),加入13mg BP103g34(2.0eq)在20℃条件下搅拌1 小时,HPLC监控反应完毕后,用过量的半胱氨酸溶液(0.5ml 0.5M 半胱氨酸溶液) 终止反应,HPLC制备后冻干,得偶联化合物37mg。
MS(ESI+,m/e):4876.43[M+H]+
实施例6 化合物5的制备
Step1
按照实施例3的方法制备BP103g03。100ml三口瓶中加入2.00g BP103g03(1. 0eq)、20ml水、0.66g碳酸氢钠(1.1eq),滴加2.54g十四酸活化酯 (1.1 eq)溶于20mlDME的溶液,补加20mlTHF,搅拌过夜TLC监控反应完毕,蒸去DME和THF,水相调节pH=3,EA萃取3次,合并有机相,碳酸氢钠水溶液洗涤,水洗、饱和食盐水洗涤后无水硫酸钠干燥,浓缩、柱层析得BP103g35 2.35g
Step2
100mL三口瓶中,加入10mlTHF、1.00g BP103g35、0.49g 马来酰亚胺(2.5eq);0.80 g 三苯基膦、0.71gDEAD溶于10mlTHF中,慢慢滴加进反应瓶,TLC监控反应,旋干反应液,柱层析得BP103g36 0.31g。
取按照实施例1方法制备的50.0mg Exendin-4(1-39)-Cys(40) –NH2溶解于10ml 20mM 的磷酸钠盐缓冲液(pH 6.5),加入13mg BP103g36(2.0eq)在20℃条件下搅拌1 小时,HPLC监控反应完毕后,用过量的半胱氨酸溶液(0.5ml 0.5M 半胱氨酸溶液) 终止反应,HPLC制备后冻干,得偶联化合物33mg。
MS(ESI+,m/e):4904.46[M+H]+
实施例7 化合物6的制备
Step1
按照实施例3的方法制备BP103g03。100ml三口瓶中加入2.00g BP103g03(1. 0eq)、20ml水、0.66g碳酸氢钠(1.1eq),滴加2.76g棕榈酸活化酯 (1.1 eq)溶于20mlDME的溶液,补加20mlTHF,搅拌过夜TLC监控反应完毕,蒸去DME和THF,水相调节PH=3,EA萃取3次,合并有机相,碳酸氢钠水溶液洗涤,水洗、饱和食盐水洗涤后无水硫酸钠干燥,浓缩、柱层析得BP103g37 2.46g。
Step2
100mL三口瓶中,加入10mlTHF、1.00g BP103g37、0.47g 马来酰亚胺(2.5eq);0.76g 三苯基膦、0.67gDEAD溶于10mlTHF中,慢慢滴加进反应瓶, TLC监控反应,旋干反应液,柱层析得BP103g38 0.35g。
取按照实施例1方法制备的50.0mg Exendin-4(1-39)-Cys(40) –NH2溶解于10ml 20mM 的磷酸钠盐缓冲液(pH 6.5),加入14mg BP103g38(2.0eq)在20℃条件下搅拌1 小时,HPLC监控反应完毕后,用过量的半胱氨酸溶液(0.5ml 0.5M 半胱氨酸溶液) 终止反应,HPLC制备后冻干,得偶联化合物30mg。
MS(ESI+,m/e):4932.49[M+H]+
实施例8 化合物7的制备
Step1
按照实施例3的方法制备BP103g03。100ml三口瓶中加入2.00g BP103g03(1. 0eq)、20ml水、0.66g碳酸氢钠(1.1eq),滴加2.98g十八酸活化酯 (1.1 eq)溶于20mlDME的溶液,补加20mlTHF,搅拌过夜TLC监控反应完毕,蒸去DME和THF,水相调节PH=3,EA萃取3次,合并有机相,碳酸氢钠水溶液洗涤,水洗、饱和食盐水洗涤后无水硫酸钠干燥,浓缩、柱层析得BP103g39 2.75g。
Step2
100mL三口瓶中,加入10mlTHF、1.00g BP103g39、0.44g 马来酰亚胺(2.5eq);0.72g 三苯基膦、0.64gDEAD溶于10mlTHF中,慢慢滴加进反应瓶, TLC监控反应,旋干反应液,柱层析得BP103g40 0.36g。
取按照实施例1方法制备的50.0mg Exendin-4(1-39)-Cys(40) –NH2溶解于10ml 20mM 的磷酸钠盐缓冲液(pH 6.5),加入15mg BP103g40(2.0eq)在20℃条件下搅拌1 小时,HPLC监控反应完毕后,用过量的半胱氨酸溶液(0.5ml 0.5M 半胱氨酸溶液) 终止反应,HPLC制备后冻干,得偶联化合物27mg。
MS(ESI+,m/e):4960.52[M+H]+
实施例9 化合物8的制备
Step1
250ml三口瓶中,氮气保护下加入800 mL 吡啶,200 g BP103k00(1.0eq)搅拌降温至0度,分批加入83.2g TsCl(1.0eq)搅拌1h 缓慢升温至室温,搅拌3-4h。TLC监控反应完毕,反应液倒入冰的稀盐酸溶液,加EA萃取,合并有机相,EA层用稀盐酸洗一次,饱和碳酸氢钠洗,饱和食盐水洗,无水Na2SO4干燥,旋干得120.5g,柱层析得70.3g纯品BP103k01。
Step2
250 mL三口瓶中加入70.00 g BP103k01(1.0eq),210mL DMSO,搅拌,加入14.81 g NaN3(2.0 eq)加热至50度反应3小时降温至室温,TLC监控反应完毕,反应液倒入1200mL水中,用EA萃取多次,合并有机相,无水硫酸钠干燥,浓缩得25.20g无色液体BP103k02。
Step3
1L氢化反应釜中加入25.20g BP103k02、300 mL甲醇、4.2g钯碳,通入氢气反应过夜,点板监控反应完毕,过滤反应液,浓缩得25.5g油状物BP103k03。
BP103k29的制备
Step1
100ml三口瓶中加入3.00g BP103k03(1. 0eq)、60ml水、0.61g碳酸氢钠(1.1eq),滴加1.73g正辛酸活化酯 (1.1 eq)溶于60mlDME的溶液,补加30mlTHF,搅拌过夜TLC监控反应完毕,蒸去DME和THF,水相调节pH=3,EA萃取3次,合并有机相,碳酸氢钠水溶液洗涤,水洗、饱和食盐水洗涤后无水硫酸钠干燥,浓缩、柱层析得BP103k28 2.10g。
Step2
100mL三口瓶中,加入20mlTHF、2.00g BP103k28、0.83g 马来酰亚胺(2.5eq);1.35 g 三苯基膦、1.20gDEAD溶于20mlTHF中,慢慢滴加进反应瓶, TLC监控反应,旋干反应液,柱层析得BP103k29 0.43g。
取按照实施例1方法制备的50.0mg Exendin-4(1-39)-Cys(40) –NH2溶解于10ml 20mM 的磷酸钠盐缓冲液(pH 6.5),加入15mg BP103k29(2.0eq)在20℃条件下搅拌1 小时,HPLC监控反应完毕后,用过量的半胱氨酸溶液(0.5ml 0.5M 半胱氨酸溶液) 终止反应,HPLC制备后冻干,得偶联化合物29mg。
MS(ESI+,m/e):4996.47[M+H]+
实施例10 化合物9的制备
Step1
按照实施例3的方法制备BP103k03。100ml三口瓶中加入3.00g BP103k03(1. 0eq)、60ml水、0.61g碳酸氢钠(1.1eq),滴加1.94g正癸酸活化酯 (1.1 eq)溶于60ml DME的溶液,补加30mlTHF,搅拌过夜TLC监控反应完毕,蒸去DME和THF,水相调节pH=3,EA萃取3次,合并有机相,碳酸氢钠水溶液洗涤,水洗、饱和食盐水洗涤后无水硫酸钠干燥,浓缩、柱层析得BP103k30 2.33g。
Step2
100mL三口瓶中,加入20mlTHF、2.33g BP103k30、0.92g 马来酰亚胺(2.5eq);1.44g 三苯基膦、1.33gDEAD溶于20mlTHF中,慢慢滴加进反应瓶, TLC监控反应,旋干反应液,柱层析得BP103k31 0.54g。
取按照实施例1方法制备的50.0mg Exendin-4(1-39)-Cys(40) –NH2溶解于10ml 20mM 的磷酸钠盐缓冲液(pH 6.5),加入16mg BP103k31(2.0eq)在20℃条件下搅拌1 小时,HPLC监控反应完毕后,用过量的半胱氨酸溶液(0.5ml 0.5M 半胱氨酸溶液) 终止反应,HPLC制备后冻干,得偶联化合物33mg。
MS(ESI+,m/e):5024.5[M+H]+
实施例11 化合物10的制备
Step1
按照实施例3的方法制备BP103k03。。100ml三口瓶中加入3.00g BP103k03(1. 0eq)、60ml水、0.61g碳酸氢钠(1.1eq),滴加2.14g十二酸活化酯 (1.1 eq)溶于60mlDME的溶液,补加30mlTHF,搅拌过夜TLC监控反应完毕,蒸去DME和THF,水相调节PH=3,EA萃取3次,合并有机相,碳酸氢钠水溶液洗涤,水洗、饱和食盐水洗涤后无水硫酸钠干燥,浓缩、柱层析得BP103k32 1.97g
Step2
100mL三口瓶中,加入20mlTHF、1.97g BP103k32、0.75g 马来酰亚胺(2.5eq);1.21g 三苯基膦、1.07gDEAD溶于20mlTHF中,慢慢滴加进反应瓶, TLC监控反应,旋干反应液,柱层析得BP103k33 0.45g。
取按照实施例1方法制备的50.0mg Exendin-4(1-39)-Cys(40) –NH2溶解于10ml 20mM 的磷酸钠盐缓冲液(pH 6.5),加入17mg BP103k33(2.0eq)在20℃条件下搅拌1小时,HPLC监控反应完毕后,用过量的半胱氨酸溶液(0.5ml 0.5M 半胱氨酸溶液) 终止反应,HPLC制备后冻干,得偶联化合物27mg。
MS(ESI+,m/e):5052.53[M+H]+
实施例12 化合物11的制备
Step1
按照实施例3的方法制备BP103k03。100ml三口瓶中加入3.00g BP103k03(1. 0eq)、60ml水、0.61g碳酸氢钠(1.1eq),滴加2.45g十四酸活化酯 (1.1 eq)溶于60mlDME的溶液,补加30mlTHF,搅拌过夜TLC监控反应完毕,蒸去DME和THF,水相调节PH=3,EA萃取3次,合并有机相,碳酸氢钠水溶液洗涤,水洗、饱和食盐水洗涤后无水硫酸钠干燥,浓缩、柱层析得BP103k34 2.26g。
Step2
100mL三口瓶中,加入20mlTHF、2.26g BP103k34、0.82g 马来酰亚胺(2.5eq);1.31g 三苯基膦、1.16gDEAD溶于20mlTHF中,慢慢滴加进反应瓶, TLC监控反应,旋干反应液,柱层析得BP103k35 0.56g。
取按照实施例1方法制备的50.0mg Exendin-4(1-39)-Cys(40) –NH2溶解于10ml 20mM 的磷酸钠盐缓冲液(pH 6.5),加入17mg BP103k35(2.0eq)在20℃条件下搅拌1 小时,HPLC监控反应完毕后,用过量的半胱氨酸溶液(0.5ml 0.5M 半胱氨酸溶液) 终止反应,HPLC制备后冻干,得偶联化合物28mg。
MS(ESI+,m/e):5080.56[M+H]+
实施例13 化合物12的制备
Step1
按照实施例3的方法制备BP103k03。100ml三口瓶中加入3.00g BP103k03(1. 0eq)、60ml水、0.61g碳酸氢钠(1.1eq),滴加2.55g棕榈酸活化酯 (1.1 eq)溶于60mlDME的溶液,补加30mlTHF,搅拌过夜TLC监控反应完毕,蒸去DME和THF,水相调节pH=3,EA萃取3次,合并有机相,碳酸氢钠水溶液洗涤,水洗、饱和食盐水洗涤后无水硫酸钠干燥,浓缩、柱层析得BP103k36 2.10g。
Step2
100mL三口瓶中,加入20mlTHF、2.10g BP103k36、0.73g 马来酰亚胺(2.5eq);1.31g 三苯基膦、1.19gDEAD溶于20mlTHF中,慢慢滴加进反应瓶,TLC监控反应,旋干反应液,柱层析得BP103k37 0.42g。
取按照实施例1方法制备的50.0mg Exendin-4(1-39)-Cys(40) –NH2溶解于10ml 20mM 的磷酸钠盐缓冲液(pH 6.5),加入18mg BP103k37(2.0eq)在20℃条件下搅拌1小时,HPLC监控反应完毕后,用过量的半胱氨酸溶液(0.5ml 0.5M 半胱氨酸溶液) 终止反应,HPLC制备后冻干,得偶联化合物22mg。
MS(ESI+,m/e):5108.59[M+H]+
实施例14 化合物13的制备
Step1
按照实施例3的方法制备BP103k03。100ml三口瓶中加入3.00g BP103k03(1. 0eq)、60ml水、0.61g碳酸氢钠(1.1eq),滴加2.75g棕榈酸活化酯 (1.1 eq)溶于60mlDME的溶液,补加30mlTHF,搅拌过夜TLC监控反应完毕,蒸去DME和THF,水相调节PH=3,EA萃取3次,合并有机相,碳酸氢钠水溶液洗涤,水洗、饱和食盐水洗涤后无水硫酸钠干燥,浓缩、柱层析得BP103k38 2.41g。
Step2
100mL三口瓶中,加入20mlTHF、2.41g BP103k38、0.81g 马来酰亚胺(2.5eq);1.31g 三苯基膦、1.16gDEAD溶于20mlTHF中,慢慢滴加进反应瓶, TLC监控反应,旋干反应液,柱层析得BP103k39 0.51g。
取按照实施例1方法制备的50.0mg Exendin-4(1-39)-Cys(40) –NH2溶解于10ml 20mM 的磷酸钠盐缓冲液(pH 6.5),加入19mg BP103k39(2.0eq)在20℃条件下搅拌1小时,HPLC监控反应完毕后,用过量的半胱氨酸溶液(0.5ml 0.5M 半胱氨酸溶液) 终止反应,HPLC制备后冻干,得偶联化合物29mg。
MS(ESI+,m/e):5136.62[M+H]+
实施例15 化合物14的制备
BP103m01的制备
氮气保护下,向1000ml三口瓶中加入200 mL 吡啶,100.0 g BP103m00(1.0eq),搅拌降温至0℃,分批加入34.9g TsCl(1.0eq),搅拌1h ,然后缓慢升至室温,继续搅拌3-4h。反应结束后,将反应液倒入冰的稀盐酸溶液,有固体产生,加EA萃取, EA层用稀盐酸洗一次,饱和碳酸氢钠洗涤,饱和食盐水洗,无水Na2SO4干燥,减压蒸除溶剂,得86g粗品,硅胶柱层析得BP103m01纯品36.3g。
BP103m02的制备
向250 mL三口瓶中加入36.0g BP103m01(1.0eq)和110mL DMSO,搅拌均匀,然后加入NaN3 6.7 g(2.0 eq),加热至50℃反应3小时,降温至室温,将反应液倒入1.0L水中,用EA萃取,合并有机相,饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩得BP103m02 无色液体25.2g。
BP103m03的制备
向1L氢化反应釜中加入25.2g 化合物BP103m02 ,甲醇300 mL,钯碳4.3g,搅拌,氮气置换,通入氢气反应3-4h,TLC监控反应完毕后,过滤反应液,将滤液浓缩得到油状物化合物BP103m03 22.5g。
BP103m04的制备
向250mL烧瓶加入12.0g 化合物BP103m03 (1.0eq),100 ml水,3.7g NaHCO3(2.0eq),搅拌,滴加9.0g 正二十二酸活化酯(1.0eq)溶于100ml DME(乙二醇二甲醚)的溶液,补加100ml THF, 搅拌过夜,TLC监控反应完毕,蒸去有机溶剂,用稀盐酸调节PH=4,二氯甲烷萃取,无水硫酸钠干燥,浓缩,柱层析得油状物13.4g 化合物BP103m04。
BP103m05的制备
100mL三口瓶中,加入50mlTHF、5.00g化合物BP103m04、1.44g 马来酰亚胺(2.5eq);2.34 g 三苯基膦(1.5eq)、2.07g DEAD(2.0eq)溶于10mlTHF中,慢慢滴加进反应瓶, TLC监控反应,旋干反应液,柱层析得化合物BP103m05 2.43g。
取按照实施例1方法制备的50.0mg Exendin-4(1-39)-Cys(40) –NH2溶解于10ml 20mM 的磷酸钠盐缓冲液(pH 6.5),加入21mg BP103m05(2.0eq)在20℃条件下搅拌1小时,HPLC监控反应完毕后,用过量的半胱氨酸溶液(0.5ml 0.5M 半胱氨酸溶液) 终止反应,HPLC制备后冻干,得偶联化合物36mg。
MS(ESI+,m/e):5164.65[M+H]+

Claims (7)

1.一种艾塞那肽修饰物或其可药用盐,如式(Ⅰ)所示:
(Ex-4)-Cys-X-PEG-Y
其中,Ex-4为Exendin-4;Cys为半胱氨酸-NH2,其氨基酸N端与Ex-4 39位丝氨酸C端连接;X为乙基琥珀酰亚胺 ,环与Cys的巯基连接;PEG为聚乙二醇修饰,与X的乙基连接;Y为脂肪烃。
2.如权利要求1所述的艾塞那肽修饰物或其可药用盐,如下:
其中,m为1-10之间的任一整数;n为6-20之间的任一整数。
3.如权利要求1或2所述的艾塞那肽修饰物或其可药用盐,其具体结构如下:
其中,m为1-10之间的任一整数;n为6-20之间的任一整数。
4.如权利要求1或2所述的艾塞那肽修饰物或其可药用盐,包括以下化合物:
5.权利要求1或2所述的艾塞那肽修饰物或其可药用盐的用途,其为:在制备作为GLP-1 受体激动剂的药物中的用途;在制备用于预防和 / 或治疗与 GLP-1 受体活性低下相关的疾病和 / 或症状的药物中的用途;在制备用于糖代谢相关的疾病和/或症状的药物中的用途;在制备用于糖尿病的药物中的用途;在制备用于脂肪肝的药物中的用途;在制备用于减肥的药物中的用途。
6.一种药物组合物,其包括如权利要求1或2所述的艾塞那肽修饰物或其可药用盐以及任选的药学可接受的载体。
7.如权利要求7所述的组合物的用途,其为:在制备作为GLP-1 受体激动剂的药物中的用途;在制备用于预防和/或治疗与 GLP-1 受体活性低下相关的疾病和/或症状的药物中的用途;在制备用于糖代谢相关的疾病和/或症状的药物中的用途;在制备用于糖尿病的药物中的用途;在制备用于脂肪肝的药物中的用途;在制备用于减肥的药物中的用途。
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