抑制HIV感染的小分子‑多肽缀合物制造技术

本发明专利技术属于生物医药领域，涉及一种抗HIV感染的小分子‑多肽缀合物，具体地，涉及式ISm‑L1‑Xa1EEXd1Xe1KK Xa2EE Xd2Xe2KK Xa3EEXd3Xe3KK Xa4EEXb4Xe4KK‑L2‑Chol式I所示的小分子‑多肽缀合物、其衍生物、其立体异构体、或其无生理毒性的盐。本发明专利技术还涉及含有上述的式I小分子‑多肽缀合物、其衍生物、其立体异构体、或其无生理毒性的盐的药物组合物，以及式I小分子‑多肽缀合物、其衍生物、其立体异构体、或其无生理毒性的盐在治疗或预防HIV感染所致相关疾病尤其是获得性免疫缺陷综合征(艾滋病)的用途。

【技术实现步骤摘要】
抑制HIV感染的小分子-多肽缀合物
本专利技术属于生物医药领域，涉及一种抑制HIV感染的小分子与多肽缀合物，具体地，涉及式I所示的缀合物、其衍生物、其立体异构体、或其无生理毒性的盐。本专利技术还涉及含有上述的式I缀合物、其衍生物、其立体异构体、或其无生理毒性的盐的药物组合物，以及式I缀合物、其衍生物、其立体异构体、或其无生理毒性的盐在治疗或预防HIV感染所致相关疾病尤其是获得性免疫缺陷综合征(AIDS，即艾滋病)的用途。Sm-L1-Xa1EEXd1Xe1KKXa2EEXd2Xe2KKXa3EEXd3Xe3KKXa4EEXb4Xe4KK-L2-Chol式I。
技术介绍
艾滋病主要是由于人免疫缺陷病毒I型(HIV-1)感染导致的致死性传染疾病，在全球范围流行。目前临床上应用的抗HIV-1药物，辅以高效抗逆转录病毒疗法，可以在一定程度上延长HIV感染者的生存时间和改善其生活质量。但是，由于HIV疫苗研究进展缓慢以及耐药性问题日益明显，研发新型抗HIV药物仍是当务之急。HIV融合抑制剂(HIVfusioninhibitors)是干扰病毒进入靶细胞的新型抗HIV药物，其在感染的初始环节切断病毒的传播，这对于预防及控制HIV-1感染具有特殊意义，因而成为新机制抗HIV药物研究的热点。Gp41是介导HIV-1与靶细胞膜融合的特异性蛋白，是融合抑制剂的作用靶标。Gp41的胞外区存在着两个与膜融合密切相关的螺旋结构功能区，即N末端重复序列(HR1)和C末端重复序列(HR2)。在膜融合过程中，HR2与HR1相互作用，形成一个六螺旋体核心结构(6-HB)。T20是衍生于gp41HR2区域的具有36个氨基酸残基的融合抑制多肽，于2003年经美国FDA批准上市，是目前唯一上市的HIV-1融合抑制剂。T20能竞争性的和HR1构成的螺旋三聚体结合，占据HR2的作用位点，进而抑制6-HB的形成，使得膜融合过程不能完成。T20的上市开辟了多肽类药物控制HIV-1的新领域。但是，T20本身存在着一些缺陷和不足。首先是耐药性问题：由于T20完全衍生于天然HR2序列，对靶标突变的抵抗力低，容易产生耐药性。HR1第36-45位残基(GIVQQQNNLL)是T20结合的主要部位，单个残基的突变导致T20敏感度下降5-10倍，两个残基突变则会导致敏感度下降100倍。其次，T20体内稳定性差，易被蛋白酶降解，生物利用度低。如何解决耐药性及提高酶解稳定性是新型HIV-1融合抑制剂研究的主要方向。基于上述问题，目前主要的解决策略是避开T20的靶标结合部位，引入不同于T20的新的功能序列来克服耐药性；同时，加入螺旋形成及稳定因子，提高序列的螺旋性及稳定性，提高酶解稳定性及抑制活性。如第二代多肽类融合抑制剂T-1249，在其N端增加了与N-trimer疏水性口袋结合序列(WQEWEQKI)，使其活性比T20提高了一个数量级；又如第三代融合抑制剂T-1144，和T20的靶标作用位点完全不同，主要为HR1的疏水性口袋区(WEAWERAI)。I期临床研究结果表明，T-1144能够显著抑制T20耐药性毒株，同时比T20显示了更高的活性及更好的药代动力学性质。此外，5HR系列多肽开创了基于靶标gp41HR1螺旋三聚体的三维晶体结构应用计算机辅助设计完全非天然α螺旋肽的新思路。以5HR为先导结构，在其N端引入口袋结合区(WMEWDRE)，C端引入脂膜结合区(WASLWNWF)，使得抑制融合活性得到了显著提高。Gp41N-trimer表面的疏水性口袋同时是小分子融合抑制剂的作用靶点。如NB-2，其EC50值达到1.04μM；A12同样在微摩尔水平显示了抑制HIV复制活性，EC50值为0.69μM；从橄榄叶中提取的天然小分子化合物羟基酪醇(hydroxytyrosol，HT)抑制HIV复制活性达到50μM。但是，小分子融合抑制剂活性远不及肽类融合抑制剂。其原因在于：(1)单独的小分子只是部分占据了疏水口袋，与靶标结合力低，不足以竞争性抑制6-HB形成；(2)单独的小分子识别能力不强，靶点附近的局部浓度不高。综上所述，本专利技术人将小分子与肽类融合抑制剂相结合，以小分子取代肽类融合抑制剂中的功能区PBD和LBD，将肽类药效团与非肽类药效团缀合，使两者发挥协同作用，设计全新结构HIV融合抑制剂，探索抑制耐药性的新思路。由此而完成了本
技术实现思路
。本专利技术目的是设计完全非天然序列的新型抗HIV感染缀合物，能够抑制T20耐药性HIV毒株。
技术实现思路
本专利技术的一个方面涉及式I所示的多肽-小分子缀合物、其衍生物、其立体异构体、或其无生理毒性的盐，Sm-L1-Xa1EEXd1Xe1KKXa2EEXd2Xe2KKXa3EEXd3Xe3KKXa4EEXb4Xe4KK-L2-Chol式I其中，Sm为能够与HIV-1gp41N-trimer表面疏水性口袋区特异性结合的小分子化合物，或者Sm缺失；L1为使得小分子能够保持空间灵活性而与靶标结合的，连接肽与小分子间的连接臂，或者L1缺失；Xa1、Xa2、Xa3、Xa4为非天然HR序列肽中a位的天然或非天然氨基酸残基，Xa1、Xa2、Xa3、Xa4可以相同或不同；EE-KK为形成稳定α-螺旋结构的残基组合，分别位于HR序列的b，c，f，g位，它们位于螺旋的外侧面，与溶剂接触，不参与与靶标残基的相互作用，主要是利用其侧链不同电性间形成盐桥作用而形成并稳定α-螺旋结构，其中，E为L型或D型谷氨酸，K为L型或D型赖氨酸。Xd1、Xd2、Xd3、Xd4为非天然HR序列肽中d位的天然或非天然氨基酸残基，Xd1、Xd2、Xd3、Xd4可以相同或不同；Xe1、Xe2、Xe3、Xe4为非天然HR序列肽中e位的天然或非天然氨基酸残基，Xe1、Xe2、Xe3、Xe4可以相同或不同；L2为连接多肽与胆固醇分子间的连接臂；Chol为胆固醇。本专利技术所用术语“立体异构体”是指式I多肽的D-或L-立体构型。在本专利技术的一个实施方案中，Sm选自如下小分子化合物：其中，NB2-L是在NB2分子的吡咯环3位引入一个羧基作为与多肽连接的Linker；mNB2是在NB-2分子的酚羟基上引入羧甲基作为Linker，使其与多肽相连；A12-L是在A12分子酚羟基处引入羧甲基作为Linker，以便与多肽连接。L1可以为：天然或非天然氨基酸；二酸；二胺；二醇；一端为氨基，一端为羧基的聚乙二醇；具体的，L1可为：L型或D型的甘氨酸(Gly)，丙氨酸(Ala)，亮氨酸(Leu)，异亮氨酸(Ile)，谷氨酸(Glu)，谷酰胺(Gln)，天冬氨酸(Asp)，天冬酰胺(Asn)，缬氨酸(Val)，赖氨酸(Lys)，丝氨酸(Ser)，苏氨酸(Thr)，精氨酸(Arg)，组氨酸(His)，色氨酸(Trp)，苯丙氨酸(Phe)，酪氨酸(Tyr)，半胱氨酸(Cys)，甲硫氨酸(Met)。β-丙氨酸(βAla)；γ-氨基丁酸(GABA)6-氨基己酸(Aca)；乙二酸，丙二酸，丁二酸，戊二酸，己二酸乙二胺，丙二胺，丁二胺，戊二胺，己二胺乙二醇，丙二醇，丁二醇，戊二醇，己二醇NH2-CH2CH2-O-CH2CH2-COOH(PEG1)NH2-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-COOH(PEG2)NH2-CH2C本文档来自技高网...

【技术保护点】
式I所示的多肽、其衍生物、其立体异构体、或其无生理毒性的盐，Sm?L1?Xa1EEXd1Xe1KK?Xa2EE?Xd2Xe2KK?Xa3EEXd3Xe3KK?Xa4EEXb4Xe4KK?L2?Chol????式I其中，Sm为能够与HIV?1gp41N?trimer表面疏水性口袋区特异性结合的小分子化合物，或者Sm缺失；L1为使得小分子能够保持空间灵活性而与靶标结合的，连接肽与小分子间的连接臂，或者L1缺失；Xa1、Xa2、Xa3、Xa4为非天然HR序列肽中a位的天然或非天然氨基酸残基，Xa1、Xa2、Xa3、Xa4可以相同或不同；EE?KK为形成稳定α?螺旋结构的残基组合，分别位于HR序列的b，c，f，g位，它们位于螺旋的外侧面，与溶剂接触，不参与与靶标残基的相互作用，主要是利用其侧链不同电性间形成盐桥作用而形成并稳定α?螺旋结构，其中，E为L型或D型谷氨酸，K为L型或D型赖氨酸。Xd1、Xd2、Xd3、Xd4为非天然HR序列肽中d位的天然或非天然氨基酸残基，Xd1、Xd2、Xd3、Xd4可以相同或不同；Xe1、Xe2、Xe3、Xe4为非天然HR序列肽中e位的天然或非天然氨基酸残基，Xe1、Xe2、Xe3、Xe4可以相同或不同；L2为连接多肽与胆固醇分子间的连接臂；Chol为胆固醇。...

【技术特征摘要】
1.式I所示的小分子-多肽缀合物或其无生理毒性的盐，Sm-L1-Xa1EEXd1Xe1KKXa2EEXd2Xe2KKXa3EEXd3Xe3KKXa4EEXd4Xe4KK-L2-Chol式I其中，Sm为能够与HIV-1gp41N-trimer表面疏水性口袋区特异性结合的小分子化合物；L1为使得小分子能够保持空间灵活性而与靶标结合的，连接肽与小分子间的连接臂，或者L1缺失；EE-KK为形成稳定α-螺旋结构的残基组合，分别位于HR序列的b，c，f，g位，它们位于螺旋的外侧面，与溶剂接触，不参与与靶标残基的相互作用，利用其侧链不同电性间形成盐桥作用而形成并稳定α-螺旋结构，其中，E为L型或D型谷氨酸，K为L型或D型赖氨酸；L2为连接多肽与胆固醇分子间的连接臂；Chol为胆固醇；其中，Sm选自如下小分子化合物：L1选自：β-丙氨酸，6-氨基己酸，NH2-CH2CH2-O-CH2CH2-COOH，NH2-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-COOH，NH2-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-COOH；Xa1、Xa2、Xa3、Xa4可以相同或不同；Xa1、Xa2、Xa3选自如下D型或L型的氨基酸：丙氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，缬氨酸，丝氨酸；Xa4选自如下D型或L型的氨基酸：丙氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，谷酰胺，缬氨酸，丝氨酸；Xd1、Xd2、Xd3、Xd4可以相同或不同；Xd1、Xd2、Xd4选自如下D型或L型的氨基酸：丙氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，缬氨酸，丝氨酸；Xd3选自如下D型或L型的氨基酸：丙氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，谷酰胺，缬氨酸，丝氨酸；Xe1、Xe2、Xe3、Xe4可以相同或不同，选自如下D型或L型的氨基酸：丙氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，缬氨酸；L2为β-丙氨酸-半胱氨酸。2.如下所述的小分子-多肽缀合物或其无生理毒性的盐：HT----------AEELAKKAEELAKKAEELAKKAEELAKK-βAla-C-Chol；HT-βAla-AEELAKKAEELAKKAEELAKKAEELAKK-βAla-C-Chol；HT--Aca--AEELAKKAEELAKKAEELAKKAEELAKK-βAla-C-Chol；HT-2Aca--AEELAKKAEELAKKAEELAKKAEELAKK-βAla-C-Chol；HT--PEG1--AEELAKKAEELAKKAEELAKKAEELAKK-βAla-C-Chol；HT--PEG2--AEELAKKAEELAKKAEELAKKAEELAKK-βAla-C-Chol；HT--PEG3--AEELAKKAEELAKKAEELAKKAEELAKK-βAla-C-Chol；HT----------IEELAKKIEELAKKIEELAKKIEELAKK-βAla-C-Chol；HT-βAla-IEELAKKIEELAKKIEELAKKIEELAKK-βAla-C-Chol；HT--Aca--IEELAKKIEELAKKIEELAKKIEELAKK-βAla-C-Chol；HT-2Aca--IEELAKKIEELAKKIEELAKKIEELAKK-βAla-C-Chol；HT--PEG1--IEELAKKIEELAKKIEELAKKIEELAKK-βAla-C-Chol；HT--PEG2--IEELAKKIEELAKKIEELAKKIEELAKK-βAla-C-Chol；HT--PEG3--IEELAKKIEELAKKIEELAKKIEELAKK-βAla-C-Chol；HT----------IEELIKKIEELIKKIEELIKKIEELIKK-βAla-C-Chol；HT-βAla-IEELIKKIEELIKKIEELIKKIEELIKK-βAla-C-Chol；HT--Aca--IEELIKKIEELIKKIEELIKKIEELIKK-βAla-C-Chol；HT-2Aca--IEELIKKIEELIKKIEELIKKIEELIKK-βAla-C-Chol；HT--PEG1--IEELIKKIEELIKKIEELIKKIEELIKK-βAla-C-Chol；HT--PEG2--IEELIKKIEELIKKIEELIKKIEELIKK-βAla-C-Chol；HT--PEG3--IEELIKKIEELIKKIEELIKKIEELIKK-βAla-C-Chol；mNB2----------AEELAKKAEELAKKAEELAKKAEELAKK-βAla-C-Chol；mNB2-βAla-AEELAKKAEELAKKAEELAKKAEELAKK-βAla-C-Chol；mNB2--Aca--AEELAKKAEELAKKAEELAKKAEELAKK-βAla-C-Chol；mNB2-2Aca--AEELAKKAEELAKKAEELAKKAEELAKK-βAla-C-Chol；mNB2--PEG1--AEELAKKAEELAKKAEELAKKAEELAKK-βAla-C-Chol；mNB2--PEG2--AEELAKKAEELAKKAEELAKKAEEL...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘克良，王潮，史卫国，蔡利锋，王昆，郑保华，贾启燕，冯思良，白玉，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事医学科学院毒物药物研究所，
类型：发明
国别省市：