聚乙二醇连接臂与所修饰多肽药物的偶合物制造技术

本发明专利技术公开聚乙二醇连接臂与所修饰多肽药物的偶合物，具体涉及一种聚乙二醇与促红细胞生成素模拟肽衍生物的偶合物及其制备方法及药物用途。具体涉及促红细胞生成素模拟肽衍生物与分支型或直链型mPEG偶联的缀合物，该缀合物比EPO具有更好的稳定性，可以防止EPO在体内的迅速降解，延长药物在血浆中的停留时间和循环半衰期，增强药物分子的体内生物活性。

Conjugates of polyethylene glycol connecting arms and modified peptide drugs

The invention discloses a coupling of the polyethylene glycol connection arm and the modified polypeptide drug, in particular to a coupling of a polyethylene glycol and a erythropoietin analogue derivative, the preparation method and the use of the drug. Specifically involved in the conjugates of erythropoietin analogue peptide derivatives and branched or direct chain mPEG, the conjugate has a better stability than EPO, which can prevent the rapid degradation of EPO in the body, prolong the retention time and the half-life of the drug in the plasma, and enhance the biological activity of the drug molecules in vivo.

【技术实现步骤摘要】
聚乙二醇连接臂与所修饰多肽药物的偶合物
本专利技术的应用领域涉及生物制药领域，具体涉及一种聚乙二醇修饰的药物偶合物。
技术介绍
聚乙二醇(poly(ethyleneglycol))是一类聚醚类聚合物，其分子中含有大量乙氧基，能够与水形成氢键，具有高度的亲水性，在水溶液中有较大的水动力学体积，能改变药物在水溶液中的生物分配行为和溶解性，在其修饰的药物周围产生空间屏障，减少药物的酶解，避免在肾脏的代谢中很快被消除，并使药物能被免疫系统的细胞识别。聚乙二醇具有免疫学惰性，即使分子量高达5.9×106Da，本身的免疫原性也很低。聚乙二醇修饰的蛋白质一般构象不会改变，其结合物的生物学活性主要由结合物的蛋白质部分产生。临床上使用聚乙二醇修饰蛋白质时，未发现抗聚乙二醇抗体产生。聚乙二醇是经美国食品药品管理局(FDA)批准的极少数能作为体内注射药用的合成聚合物之一。聚乙二醇修饰又称分子的PEG化(PEGylation)，是20世纪70年代后期发展起来的修饰方法。将活化的聚乙二醇与蛋白质分子相偶联，影响蛋白质的空间结构，最终导致蛋白质各种生物化学性质的改变：化学稳定性增加，抵抗蛋白酶水解的能力提高，免疫原性和毒性降低或消失，体内半衰期延长，血浆清除率降低等。促红细胞生成素(Erythropoietin,简称EPO)是一种造血生长因子，是细胞生成过程中必需的一种糖蛋白。EPO含有165个氨基酸，分子量约为30.4kD，其中糖基化结构的分子量占40％左右，糖基化位点是Asn24、Asn28、Asn83和Ser126，含有由两对半胱氨酸组成的二硫键(Cys7-Cys61和Cys29-Cys33)，在人体中，EPO作用于骨髓造血细胞，刺激有丝分裂和红细胞前体的分化，促进红细胞系干细胞增生、分化，最终成熟为内分泌激素。由于EPO能促使红细胞增生，提高机体的血红蛋白总量，改善机体携氧能力，所以该激素在诊断和治疗各种原因导致的红细胞生成不足或红细胞产生缺陷血液疾病中有着广泛的应用。天然存在的EPO分为两种类型，α型含35％的糖基，β型含26％的糖基。天然的hEPO(humanerythropoietin，缩写为hEPO)制品一般是从贫血患者的尿和绵羊血中提取的，提取率非常低，且极不稳定，理化和生物性质难以测定，所以在20世纪80年代就开始rhEPO(重组人促红细胞生成素)的研究。1985年科学家应用基因重组技术，在实验室成功表达了rhEPO；1989年Amgen公司的第一个基因重组药物Epogen获得FDA的批准，2003年其销售值达到24.4亿美元，成为名副其实的“重磅炸弹”基因药物。同时，强生公司(Johnson&Johnson)的促红细胞生成素Procrit/Eprex更是表现不俗，2001年销售额34.42亿美元，2002销售额42.69元，2003年销售额39.84亿美元。2005年全球市场EPO销售额超过120亿美元，一举成为世界医药市场上首个单品突破百亿美元的药品，是当今最成功的基因工程药物。尽管如此，rhEPO半衰期相对较短，需要每周给药1-3次，降低了患者的依从性；并且静脉注射和皮下给药的剂量不同，增加了护理人员的工作负担；此外，药物在室温下不稳定，从生产到使用整个过程需要严格的冷链物流，药物的运输和存放不当会增加患者产生免疫反应的风险。因此，科学家着眼于设计长效EPO。长效EPO的主要研究方向有增加rhEPO的糖基化位点、对rhEPO进行聚乙二醇修饰、构建融合蛋白和促红细胞生成素模拟肽(Erythropoietinmimeticpeptide，EMP)等。因此，获得长效的EPO已经成了各大研究机构及制药企业竞相研发的热点，如已经上市的Amgen公司的长效促红细胞生成素产品(Aransp)通过基因工程的手段增加糖基化位点数目，提高糖基化程度，达到每两周注射一次，改善促红细胞生成素在体内的半衰期，但这种产品仍然无法避免体内蛋白酶的酶解影响，因此其延长体内半衰期的程度有限，并且生产成本较高。本专利技术将PEG通过连接子与EPO模拟肽衍生物相连，得到了聚乙二醇化的EPO模拟肽衍生物的结合物，基于化学手段获得了一种促红细胞生成素模拟肽的二聚体，提供了一种生物活性更高，体内半衰期更长的促红细胞生成素模拟肽衍生物。
技术实现思路
本专利技术提供了式(I)所示一种聚乙二醇修饰的促红细胞生成素模拟肽结合物其中，X，Y，Z为化学偶联区，n为1-1000的整数，t＝2。甲氧基聚乙二醇长链通过化学偶联区-Y-Z-X-中的-Y-部分与促红细胞生成素模拟肽或促红细胞生成素模拟肽衍生物中的氨基形成-NH-Y-共价键，从而发生结合。Y选自：X选自：Z选自：含有1-10个碳原子的线性或支化烷基，具有3-6个碳原子的支化或环状烷基，含有1-10个碳原子的线性、支化或环状烯基或炔基，或当Z选自含有3个碳原子的线性烷基时，X不是-O-，或Y不是-CO-；当Z是含有2个碳原子的线性烷基时，X不是-O-或CH2，或Y不是-CO-。优选地，Y为-CO-。优选地，X为-CO-。优选地，本专利技术还提供如下一种结构通式的结合物：其中，Z是-(CH2)k1-、-O(CH2)k1-或-(CH2)k1O-；k1选自1-10之间的整数，n选自100-1000之间的整数。或者，Z是-(CH2)k1-或-(CH2)k1O-或-O(CH2)k1-，k1，k2选自2-4的整数，n为200-700的整数。又或者，Z是-(CH2)k1-，其中k1为2，n选自450-600的整数，其结构式为优选地，本专利技术还提供一种如下结构通式的结合物：其中，Z是-(CH2)k1-或-O(CH2)k1-，k1选自1-10，n选自100-1000之间的整数。或者，Z是-(CH2)k1-或-O(CH2)k1-，k1选自2-4的整数，n为200-700的整数；比如，Z是-(CH2)k1-，k1为2，n选自450-600的整数，其结构式为优选地，本专利技术还提供一种如下结构通式的结合物：其中，Z是-(CH2)k1-、-O(CH2)k1-或-(CH2)k1O-，k1选自2-4的整数，n为200-700的整数；例如，Z是-(CH2)k1O-，k1为2，n选自450-600的整数，其结构式为优选地，本专利技术还提供一种如下结构通式的结合物：其中，k1的数目选自1-10，n的数目选自100-1000之间的整数。或者，k1是2-4，n是200-700的整数；例如，k1是2，n是450-600之间的整数。本专利技术中，P为促红细胞生成素模拟肽衍生物，其结构如式II所示：其中，R'，R″为末端乙酰化的环化氨基酸肽链，其氨基酸序列按照通用规定表述为优选地，所述各种氨基酸均为L-型。在本专利技术中，甲氧基聚乙二醇长链为分枝型或直链型，分子量在2000-200000之间，或者在20000-40000之间，比如为40000道尔顿。本专利技术中甲氧基聚乙二醇与所修饰的药物分子结合物的制备方法包括如下步骤：(1)制备式II中所示氨基酸肽链R'或R″；(2)制备结构式为III的小分子胺类化合物(3)将结构式为III的小分子胺类化合物与结构式II中所示氨基酸肽链R'或R″在有机溶剂中反应，并加入缩合剂，最后再加入脱保护剂脱去保护，得到结构式为IV的促红细胞本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种甲氧基聚乙二醇修饰剂与所修饰药物分子的结合物，其特征在于，该结合物具有如式(Ⅰ)所示结构：

【技术特征摘要】
1.一种甲氧基聚乙二醇修饰剂与所修饰药物分子的结合物，其特征在于，该结合物具有如式(Ⅰ)所示结构：其中，P是氨基酸序列或氨基酸序列的衍生结构；X，Y，Z为化学偶联区，X选自CH2O、-O-CH2、或Y选自或-CH2-；Z选自含有1-10个碳原子的线性或支化烷基，具有3-6个碳原子的支化或环状烷基，含有1-10个碳原子的线性、支化或环状烯基或炔基，-(CH2)k1O-或-O(CH2)k1-、m1，m2为1-10的整数；n为1-1000的整数，t＝2，当Z选自含有3个碳原子的线性烷基时，X不是-O-，或Y不是-CO-；当Z是含有2个碳原子的线性烷基时，X不是-O-或CH2，或Y不是-CO-。2.根据权利要求1所述的甲氧基聚乙二醇修饰剂与所修饰药物分子的结合物，其特征在于Y是-CO-。3.根据权利要求1所述的甲氧基聚乙二醇修饰剂与所修饰药物分子的结合物，其特征在于X是-CO-。4.根据权利要求2或3所述的甲氧基聚乙二醇修饰剂与所修饰药物分子的结合物，其特征在于：Z是-(CH2)k1-、-O(CH2)k1-或-(CH2)k1O-；k1是1-10之间的整数，n是100-1000之间的整数；或者，Z是-(CH2)k1-或-(CH2)k1O-，k1选自2-4的整数，n为200-700的整数；又或者，Z是-(CH2)k1-，k1为2，n选自450-600的整数，其结构式为5.根据权利要求2所述的甲氧基聚乙二醇修饰剂与所修饰药物分子的结合物，其特征在于该结合物的结构通式如下所示：Z是-(CH2)k1-或-O(CH2)k1-，k1选自1-10之间的整数，n选自100-1000之间的整数；或者，Z是-(CH2)k1-或-O(CH2)k1-，k1选自2-4的整数，n为200-700的整数；比如，Z是-(CH2)k1-，k1为2，n选自450-600的整数，其结构式为6.根据权利要求3所述的甲氧基聚乙二醇修饰剂与所修饰药物分子的结合物，其特征在于该结合物的结构通式如下所示：其中，Z是-(CH2)k1-、-O(CH2)k1-或-(CH2)k1O-，kk1选自2-4的整数，n为200...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦斌，孙园园，吴文涛，张金龙，袁恒立，
申请(专利权)人：江苏豪森药业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32