艾塞那肽类似物的缓释偶联物制造技术

稳定化的GLP‑1激动剂的缓释偶联物藉由释放速率平衡激动剂稳定性以提供对糖尿病和相关病症每月一次或更少频率给药方案治疗的长期给药。

Sustained-release conjugates of exenatide analogues

The stabilized GLP 1 agonist sustained-release conjugates balance the agonist stability by releasing rate to provide long-term administration of a monthly or less frequent regimen for diabetes and related diseases.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】艾塞那肽类似物的缓释偶联物
本专利技术涉及药物递送和缓释制剂领域。更具体地，其涉及在一个月或更多的一段时间递送GLP-1激动剂稳定形式的缓释组合物。
技术介绍
艾塞那肽(Exenatide)是一种具有39个氨基酸肽的GLP-1受体的强效激动剂，这使其成为具有葡萄糖调节作用的胰岛素促分泌素。其在II型糖尿病的治疗中被广泛地用作游离肽，以(阿斯利康公司(Astra-Zeneca))销售，因其2.5小时的短体内半衰期，每天注射该肽两次。人们非常希望能够延长艾塞那肽和相关GLP-1激动剂肽的半衰期，从而改善其功效，减少副作用并且减轻患者的治疗负担。传统上通过下述多种方法中的一种或组合延长肽半衰期：(i)化学修饰肽以延缓代谢；(ii)包封以提供缓慢释放储库(depot)制剂；和(iii)与大分子偶联以缓慢清除。参见例如，Cai,等,DrugDesign,Development,andTherapy(2013)7:963-970。对肽进行化学修饰以增加半衰期生成每日一次的GLP-1激动剂，例如，利西拉肽(lixisenatide)和利拉鲁肽将肽包封成PLGA(聚乳酸共乙醇酸)微粒已经被用于生产缓慢释放制剂，以(阿斯利康公司(Astra-Zeneca))销售，其可用作每周一次的皮下注射。使用甘油三酯制剂将Bydureon的持续时间延长至每月一次给药的尝试尚未被证明成功。将GLP-1肽激动剂与Fc抗体结构域或与随机序列多肽(XTEN)偶联已经能够延长半衰期，最多只有5-6天。在理解给药要求中便于考虑血浆半衰期，即从系统中丧失一半药物所需的时间。给药频率通过将药物水平维持在特定有效水平或之上的需要而确定。如果每个半衰期将进行一次给药，那么给药必需以有效水平2倍的初始药物水平给予；相似地，如果每两个半衰期进行一次给药，那么给药必需以有效水平4倍的初始药物水平给予。理论上，无论半衰期如何，仅通过增加各剂量给予的药物量，可以如所需进行不频繁的给药。然而，许多药物显示与高初始浓度相关的毒性，对作为半衰期函数的给药频率产生了实际的限制。大约1-2个半衰期的给药间隔是典型的。尽管已经公开了具有适合每月一次给药有效半衰期的几种GLP-1激动剂肽制剂，但是它们具有几点不足。包封微球和相变脂质制剂可能存在初始突释相(burst-phase)释放肽的缺陷，将患者暴露于最初不希望的高药物水平。可移植泵需要手术来移植和移除。药物释放的初始突释可以通过使用共价连接的偶联物避免。尽管可溶、循环偶联物通常本身不具有足够的半衰期来支持每月一次的药物给予(人体中聚(乙二醇)的最大半衰期是约1周)，但是不可溶偶联植入物如水凝胶是合适的。之前已经公开了具有可控速率的药物释放的组合物，其中药物如艾塞那肽与各种基质通过接头共价连接，例如在美国专利8,680,315；U.S.8,754,190；U.S.8,703,907中，包括公开于U.S.8,946,405的不可溶基质以及公开于US2014/0288190中的水凝胶(‘190)。在‘190公开的一个实施方式中，艾塞那肽与水凝胶基质连接，其中在注射入皮下空间后，水凝胶提供储库，艾塞那肽通过β-消除性切割接头从其中释放以提供药物的长期作用来源。根据定义，这类水凝胶主要由水组成，并且艾塞那肽因此在储库期间暴露于水性环境。尽管该水性环境被认为有利于维持蛋白质的复合结构，但是某些肽序列在这样的长期条件下可能会存在不稳定的缺陷。已经发现生理状态下艾塞那肽在水凝胶中的降解速率使得每月一次或者甚至更低频率给予这类制剂不切实际。已经报道艾塞那肽在应力条件(pH7.9，40℃下6天)显示出化学不稳定性，其源于M14和W25处的氧化以及Q13和N28处的侧链氨基水解作用(美国专利申请2006/0194719；西兰岛)，并未公开该不稳定性的详细动力学。尽管并未描述肽中Asm残基脱酰胺基作用的详细模型(Geiger和Clarke,J.Biol.Chem.(1987)262:785-794)，但是肽和蛋白质在生理条件下脱酰胺基作用的速率已知是高度可变的(Robinson和Robinson,ProcNatlAcadSci(2010)98:12409-12413)。艾塞那肽本身对于每日两次给药以及经由PLGA植入物的每周一次给药足够稳定。已经公开了艾塞那肽的稳定形式。例如，PCT申请WO2008/116294(Matregen)公开了在3个位置进行修饰的稳定化的艾塞那肽类似物：Q13、M14和N28。尽管可以忍受艾塞那肽序列中多个氨基酸取代，但是现在已经发现通过更稳定的残基替代N28将满足在pH7.4、37℃下有效稳定肽。艾塞那肽脱酰胺基作用的多个产物，例如N28D和N29-异D已经在上述引用的美国专利申请2006/0194719(西兰岛)中公开，并且发现其保持对GLP-1受体活性的功效。然而，这些产物形成互换系统，并且对于平衡至产物的原始混合物是不稳定的。对pH7.4、37℃(即，生理pH和温度)水性缓冲液中艾塞那肽命运的详细研究显示，取决于缓冲液，其在Asn28(N28)处以8-14天之间的半衰期进行脱酰胺基作用。设计用于每月一次给药的水凝胶偶联物将因此在8-14天后主要释放艾塞那肽的降解产物。因此，稳定化的GLP-1激动剂具有对化学降解的充分抗性是必要的，从而使在给药阶段结束释放时降解形式的量最小化。当GLP-1激动剂在pH7.4、37℃一个月后生成少于10％的降解产物时实现该目标，优选在pH7.4、37℃一个月后生成少于5％的降解产物。
技术实现思路
本专利技术涉及提供缓释稳定化的GLP-1激动剂肽的偶联物，所述稳定的GLP-1激动剂肽支持以每月一次或更少的频率给予这些肽并且能够用于治疗代谢疾病和病症如代谢综合征、糖尿病和肥胖症。偶联物将GLP-1激动剂延长的稳定性与合适接头提供的受控释放时间组合至储器基质，其作为用于释放的储器。在一方面中，本专利技术提供了缓释偶联物，其包括具有多个共价连接的接头-肽的不可溶基质，其中接头在生理条件的pH和温度下切割以释放游离的肽，并且其中所述肽是稳定化的GLP-1激动剂，其在pH7.4、37℃下超过一个月显示出少于10％的降解。本专利技术的偶联物可以式(1)示例性地说明：M-(L-E)x(1)其中M是通过可切割接头L连接多个(x)GLP-1激动剂肽E的不可溶基质。E是对于生理条件的pH和温度下发生的降解而经稳定化以在超过一个月显示少于10％降解的GLP-1激动剂。x是表示在基质的体积中实现合适浓度的L-E部分数量的整数。合适的浓度是每ml基质1-1000mg肽。接头L释放游离肽，其具有适合所需给药周期的半衰期。在第二方面中，本专利技术提供了具有式(4)的接头-肽L-E：其中R1和R2中至少一个或两者独立地是CN；NO2；任选被取代的芳基；任选被取代的杂芳基；任选被取代的烯基；任选被取代的炔基；COR3或SOR3或SO2R3，其中R3是H或任选被取代的烷基；芳基或芳烷基，各自任选被取代；杂芳基或杂芳烷基，各自任选被取代；或者R3是OR9或NR92，其中R各自独立地是H或任选被取代的烷基，或两个R9基团和与其连接的氮一同形成杂环；SR4，其中R4是任选被取代的烷基；芳基或芳烷基，各自任选被取代；或杂芳基或杂芳烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种GLP‑1激动剂的缓释偶联物，其包括具有多个共价连接的接头‑激动剂肽的不可溶基质，其特征在于，所述接头在生理条件的pH和温度下切割以释放游离的肽激动剂，并且其中所述接头‑激动剂肽的激动剂肽是所述GLP‑1激动剂，其处于pH和温度生理条件下超过一个月显示降解少于10％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.16 US 62/309,330;2016.11.01 US 62/416,0581.一种GLP-1激动剂的缓释偶联物，其包括具有多个共价连接的接头-激动剂肽的不可溶基质，其特征在于，所述接头在生理条件的pH和温度下切割以释放游离的肽激动剂，并且其中所述接头-激动剂肽的激动剂肽是所述GLP-1激动剂，其处于pH和温度生理条件下超过一个月显示降解少于10％。2.如权利要求1所述的缓释偶联物，其特征在于，其具有式：M-(L-E)x，其中M是不可溶基质；L是可切割接头，其在37℃、pH7.4时具有320-2400小时的切割半衰期；并且，E是GLP-1激动剂，其在pH7.4、37℃一个月后的化学降解少于10％，并且，x是整数，表示在所述基质占据的1ml体积中提供1-1000mg肽的浓度所需的L-E单元数量。3.如权利要求1所述的缓释偶联物，其特征在于，所述GLP-1激动剂是稳定化的毒蜥外泌肽，其含有对应天然毒蜥外泌肽序列中N28的位置处的氨基酸取代，其中所述天然毒蜥外泌肽由SEQIDNO:1或SEQIDNO:7组成。4.如权利要求3所述的缓释偶联物，其特征在于，所述GLP-1激动剂是N29D、N28A、N28K或N28Q取代的SEQIDNO:1或SEQIDNO:7。5.如权利要求4所述的缓释偶联物，其特征在于，所述GLP-1激动剂是SEQIDNO:2或SEQIDNO:8。6.如权利要求1-5中任一项所述的缓释偶联物，其特征在于，所述不可溶基质是生物可降解的交联水凝胶，其中含有通过交联剂偶联的聚合物。7.如权利要求6所述的缓释偶联物，其特征在于，所述水凝胶是生物可降解的交联聚(乙二醇)。8.如权利要求6所述的缓释偶联物，其特征在于，所述水凝胶是微球形式。9.如权利要求6所述的缓释偶联物，其特征在于，包括所述水凝胶的聚合物通过交联剂交联，所述交联剂通过β消除切割。10.如权利要求9所述的缓释偶联物，其特征在于，包含于所述水凝胶中的所述交联剂如式(I)所示：其中，m是0或1，并且其中R5、R1和R2之一和X偶联至包含于所述水凝胶中的聚合物，前提是R1和R2中至少一个是CN；NO2；任选被取代的芳基；任选被取代的杂芳基；任选被取代的烯基；任选被取代的炔基；COR3或SOR3或SO2R3，其中R3是H或任选被取代的烷基；芳基或芳烷基，各自任选被取代；杂芳基或杂芳烷基，各自任选被取代；或OR9或NR92，其中R9各自独立地是H或任选被取代的烷基，或两个R9基团和与其连接的氮一同形成杂环；SR4，其中R4是任选被取代的烷基；芳基或芳烷基，各自任选被取代；或杂芳基或杂芳烷基，各自任选被取代；其中R1和R2可接合形成3-8元环；且其中任何剩余的R1和R2是H或是烷基、芳烷基或杂芳烷基，各自任选被取代；并且任何剩余R5独立地是H或是烷基、烯基烷基、炔基烷基、其中p＝1-1000的(OCH2CH2)pO-烷基、芳基、芳烷基、杂芳基或杂芳烷基，各自任选被取代；或者当包含于所述水凝胶中时，所述交联剂如式(2)所示：其中R5、R2和R1中的两个偶联至包含于所述水凝胶中的聚合物，m是0-1；n是1-1000；s是0-2；t是2、4、8、16或32；Q是具有价态t的核心基团；W是O(C＝O)O,O(C＝O)NH、O(C＝O)S、其中R6是H，任选被取代的烷基，任选被取代的芳基，任选被取代的杂芳基，任选被取代的芳烷基或任选被取代的杂芳烷基；并且前提是R1和R2中至少一个是CN；NO2；任选被取代的芳基；任选被取代的杂芳基；任选被取代的烯基；任选被取代的炔基；COR3或SOR3或SO2R3，其中R3是H或任选被取代的烷基；芳基或芳烷基，各自任选被取代；杂芳基或杂芳烷基，各自任选被取代；或OR9或NR92，其中R9各自独立地是H或任选被取代的烷基，或两个R9基团和与其连接的氮一同形成杂环；SR4，其中R4是任选被取代的烷基；芳基或芳烷基，各自任选被取代；或杂芳基或杂芳烷基，各自任选被取代；其中R1和R2可接合形成3-8元环；且其中任何剩余的R1和R2是H或是烷基、芳烷基或杂芳烷基，各自任选被取代；并且任何剩余R5独立地是H或是烷基、烯基烷基、炔基烷基、其中p＝1-1000的(OCH2CH2)pO-烷基、芳基、芳烷基、杂芳基或杂芳烷基，各自任选被取代。11.如权利要求2所述的缓释偶联物，其特征在于，L是式(3)所示的接头其中R1和R2中至少一个或两者独立地是CN；NO2；任选被取代的芳基；任选被取代的杂芳基；任选被取代的烯基；任选被取代的炔基；COR3或SOR3或SO2R3，其中R3是H或任选被取代的烷基；芳基或芳烷基，各自任选被取...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·L·施奈德，B·赫恩，J·C·海尼斯，G·W·阿什利，D·V·桑蒂，
申请(专利权)人：普罗林科斯有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US