非对称支链型分解性聚乙二醇衍生物制造技术

提供不会引起细胞液泡的高分子量的支链型分解性聚乙二醇衍生物。支链型分解性聚乙二醇衍生物，其用下式(1)表示，所述支链型分解性聚乙二醇衍生物的分子内具有在细胞内发生分解的寡肽。(式中，k1和k2各自独立地为1~12，j1和j2各自独立地为45~950，R为氢原子、取代或未取代的碳原子数1~12的烷基、取代芳基、芳烷基或杂烷基，Z为因细胞内的酶而发生分解的寡肽，X为能够与生物相关物质发生反应的官能团，L1和L2各自独立地为单键或2价的间隔基团)。立地为单键或2价的间隔基团)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非对称支链型分解性聚乙二醇衍生物


[0001]本专利技术是涉及在对生物相关物质进行修饰的用途中使用的、在细胞内发生分解的支链型分解性聚乙二醇衍生物的专利技术。

技术介绍

[0002]使用激素、细胞因子、抗体、酶等生物相关物质得到的药品通常被投与至生物体内时，会因肾脏中的肾小球过滤、肝脏或脾脏等中的巨噬细胞的吞噬而从生物体内迅速被排出。因此，血中半衰期短、难以获得充分药理效果的情况较多。为了解决该问题，进行了用糖链、聚乙二醇等亲水性高分子、白蛋白等对生物相关物质加以化学修饰的尝试。其结果，通过增大分子量、形成水和层等而能够延长生物相关物质的血中半衰期。此外，通过用聚乙二醇进行修饰而得到降低生物相关物质的毒性或抗原性、提高水难溶性药物的溶解性等效果也广为人知。
[0003]用聚乙二醇进行了修饰的生物相关物质被由聚乙二醇的醚键与水分子的氢键形成的水和层覆盖，分子尺寸变大，因此，能够规避肾脏中的肾小球过滤。进而，已知其与调理素、构成各组织的细胞表面的相互作用降低，向各组织的移行减少。可知：聚乙二醇是使生物相关物质的血中半衰期延长的优异原材料，其性能是分子量越大则效果越好。截止至今，进行了用分子量为4万以上的高分子量的聚乙二醇修饰的生物相关物质的多种研究，得到了能够显著延长其血中半衰期的结果。
[0004]普遍认为聚乙二醇在用于改善生物相关物质的性能的修饰剂中是最适合的基准，现在已经上市有多种聚乙二醇修饰制剂，在医疗场所得以应用。另一方面，欧州药品管理局(EMA)在2012年报告了如下现象：若将用分子量为4万以上的高分子量的聚乙二醇修饰的生物相关物质以一定的投与量以上长时间对动物进行投与，则在一部分组织的细胞内产生液泡(非专利文献1)。如果考虑到现在没有报告称液泡的产生自身会对人体造成不良影响，且上述EMA的报告中使用的投与量是与医疗场所通常应用的投与量相比极高的用量等，则可以说现在制造销售的用分子量为4万以上的聚乙二醇进行了修饰的治疗制剂的安全性没有问题。然而，还设想到在非常特殊的疾病(例如侏儒症等)的治疗中以高用量且长期对患者投与聚乙二醇修饰制剂的治疗方案。因此，可预料到在该特殊的状况下也可应用的、不会使细胞产生液泡的聚乙二醇修饰制剂的开发存在潜在的需求。
[0005]非专利文献2中，将与通常的聚乙二醇修饰制剂的投与量相比明显过量的聚乙二醇单独且长期对动物进行投与，结果是，在分子量为2万时未观察到液泡，在分子量为4万时确认到液泡的产生。作为抑制液泡的一个手段，可以考虑减小聚乙二醇的分子量，但减小分子量时，产生无法充分改善生物相关物质的血中半衰期的问题。
[0006]针对将高分子量的聚乙二醇在体内分解至低分子量的聚乙二醇并促进其从肾脏中排出的技术，存在报告例。专利文献1中，存在涉及具有在生物体内被切断的硫醚键、肽键部位的聚乙二醇衍生物的记载。存在该聚乙二醇衍生物在生物体内被分解至适合于从肾脏中排出的分子量的记载。但是，完全未示出与具体分解相关的数据，也没有促进从肾脏中排
出的数据。进而，没有与细胞的液泡相关的记载。
[0007]专利文献2中，存在涉及具有能够在生物体内的低pH环境下发生水解的缩醛部位的聚乙二醇衍生物的记载。存在该聚乙二醇衍生物被分解至适合于在生物体内从肾脏中排出的分子量的记载。但是，没有促进从肾脏中排出的具体数据，进而，也没有与细胞的液泡相关的记载。此外，已知这些能够水解的缩醛部位会在血中会缓缓地分解，可预料到其无法充分改善被修饰的生物相关物质的血中半衰期。
[0008]另一方面，存在为了使药物有效地释放而导入了分解性寡肽的聚乙二醇衍生物、在体内分解的水凝胶等的报告例。
[0009]非专利文献3中报告了：存在涉及具有因酶而发生分解的寡肽部位的聚乙二醇衍生物的记载。此处，寡肽作为抗癌剂与聚乙二醇之间的连接物而被导入，寡肽因在肿瘤附近特异性表达的酶而发生分解，高效地释放抗癌剂。其目的是释放抗癌剂，并不是出于抑制细胞液泡的目的而对聚乙二醇赋予分解性。
[0010]非专利文献4中，存在涉及使用具有因酶而分解的寡肽部位的交联分子和多支链型的聚乙二醇衍生物得到的水凝胶的记载。此处，寡肽被用作将多支链型的聚乙二醇衍生物连在一起的交联分子，进而，能够对水凝胶赋予利用酶的分解性。其目的是制备分解性的水凝胶，并不是出于抑制细胞液泡的目的而对聚乙二醇赋予分解性。
[0011]专利文献3中，存在涉及以寡肽作为骨架的支链型的聚乙二醇衍生物的记载。此处，寡肽被用作聚乙二醇衍生物的基本骨架，并不赋予利用酶的分解性。此外，其特征在于，寡肽中包含赖氨酸、天冬氨酸等在侧链具有氨基、羧基的氨基酸，其目的是合成将它们利用于反应的支链型的聚乙二醇衍生物。并不是用于抑制细胞液泡的聚乙二醇衍生物。
[0012]进而，在对生物相关物质进行修饰的用途中使用的聚乙二醇衍生物通常存在直链型和支链型，非专利文献5中，存在与直链型相比支链型更显著地使生物相关物质的血中半衰期延长的记载。近年来，已上市的聚乙二醇修饰制剂绝大多数采用支链型。但是，至今为止在该领域中，没有涉及抑制细胞液泡的支链型的聚乙二醇衍生物的报告。
[0013]如上所述，寻求在血中稳定且能够改善被修饰的生物相关物质的血中半衰期、在被细胞吞噬时能够在细胞内特异性分解、能够抑制细胞液泡产生的支链型的高分子量的聚乙二醇衍生物。
[0014]现有技术文献专利文献专利文献1：日本特表2009
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527581号公报专利文献2：WO2005/108463专利文献3：WO2006/088248非专利文献非专利文献1：EMA/CHMP/SWP/647258/2012非专利文献2：Daniel G. Rudmann, et al., Toxicol. Pathol., 41, 970
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983(2013)非专利文献3：Francesco M Veronese, et al., Bioconjugate Chem., 16, 775
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784(2005)非专利文献4：Jiyuan Yang, et al., Marcomol. Biosci., 10(4), 445
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454
(2010)非专利文献5：Yulia Vugmeysterang, et al., Bioconjugate Chem., 23, 1452
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1462(2012)。

技术实现思路

[0015]专利技术所要解决的课题本专利技术的课题在于，提供不会引起细胞液泡的高分子量的支链型聚乙二醇衍生物。更具体而言，课题在于，利用能够工业生产的制法来提供可有效地用于对生物相关物质进行修饰的用途、在生物体内的血中稳定且在细胞内被分解的支链型分解性聚乙二醇衍生物。
[0016]用于解决课题的手段本专利技术人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果专利技术了具有在细胞内发生分解的寡肽的支链型分解性聚乙二醇衍生物。
[0017]即，本专利技术提供下式(1)所示的支链型分解性聚乙二醇衍生物。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.支链型分解性聚乙二醇衍生物，其用下式(1)表示，所述支链型分解性聚乙二醇衍生物的分子内具有在细胞内发生分解的寡肽，式(1)中，k1和k2各自独立地为1~12，j1和j2各自独立地为45~950，R为氢原子、取代或未取代的碳原子数1~12的烷基、取代芳基、芳烷基或杂烷基，Z为因细胞内的酶而发生分解的寡肽，X为能够与生物相关物质发生反应的官能团，L1和L2各自独立地为单键或2价的间隔基团。2.根据权利要求1所述的支链型分解性聚乙二醇衍生物，其中，Z的寡肽为由除了半胱氨酸之外的中性氨基酸形成的2~8个残基的分解性寡肽。3.根据权利要求1~2中任一项所述的支链型分解性聚乙二醇衍生物，其中，Z的寡肽为在C末端的氨基酸具有甘氨酸的肽。4.根据权利要求1~3中任一项所述的支链型分解性聚乙二醇衍生物，其中，Z的寡肽是具有至少1个亲水性指标为2.5以上的疏水性氨基酸的寡肽。5.根据权利要求1~4中任一项所述的支链型分解性聚乙二醇衍生物，其中，L1和L2各自独立地为单键、氨基甲酸酯键、酰胺键、醚键、硫醚键、仲氨基、脲键、或者包含这些键和/或基团的亚烷基。6.根据权利要求1~5中任一项所述的支链型分解性聚乙二醇衍生物，其中，X选自活性酯基、活性碳酸酯基、醛基、异氰酸酯基、异硫代氰酸酯基、环氧基、马来酰亚胺基、乙烯基磺酰基、丙烯酰基、磺酰氧基、羧基、硫醇基、二硫代吡啶基、α
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卤代乙酰基、炔基、烯丙基、乙烯基、氨基、氧基氨基、酰肼基和叠氮基。7.支链型分解性聚乙二醇衍生物，其用下式(2)表示，式(2)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：羽村健，吉冈宏树，大坂间顺规，西山伸宏，
申请(专利权)人：国立大学法人东京工业大学，
类型：发明
国别省市：