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CN1960765A - 药物传送体系 - Google Patents

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CN1960765A
CN1960765A CNA2005800026015A CN200580002601A CN1960765A CN 1960765 A CN1960765 A CN 1960765A CN A2005800026015 A CNA2005800026015 A CN A2005800026015A CN 200580002601 A CN200580002601 A CN 200580002601A CN 1960765 A CN1960765 A CN 1960765A
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CN
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peptide
medicine
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conjugate
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CNA2005800026015A
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P·D·贝勒
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Original Assignee
University of Manchester
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Abstract

一种化合物，其包括硫肽，或者其衍生物或类似物，其中硫肽包含C－末端羧酸基团，和附着到药物上的官能团，其特征在于所述化合物适合运载或转运药物。

Description

药物传送体系
本发明涉及药物传送体系，和特别地，尽管不是唯一地，涉及使用PepT1路径的药物传送体系。更具体地，本发明涉及新型肽和肽类似物/衍生物，其用作肽药物载体分子，和肽药物载体-药物缀合物，其通过PepT1蛋白穿过肠壁转运到血液中，并将其用于医药。本发明进一步延伸到此类肽药物载体的合成方法。
大多数用于医药的口服给药的药物经过结构修饰，而且，在某些情况下，在肠内基本上降解，这经常能引起药物生物活性的减少。因此，这类药物的药效在口服时受到了局限。并且，大量表现出医药特性的药物不能给患者口服施用，原因在于其具有低溶解性，或其不能穿过肠壁扩散到血流中。因此，不幸地，此类药物不是在医学治疗中被完全否决，就是不得不对患者进行静脉注射施用，所述静脉注射是侵入的，并与许多患者产生相关问题。因此，有必要开发一些机制，通过这种机制，静脉注射的药物或完全不被使用的药物可以进行口服并通过肠道被转运进入血液，而没有损失任何生物活性。另外，对于目前以口服方式施用，但表现出减少的或低水平的医药活性的那些药物，有必要改进药物分子越过肠壁的转运。
PepT1是一种跨膜蛋白，其在小肠的空肠区高度表达，其转运小肽，如食物中蛋白的分解产物，越过肠壁进入血流。PepT1转运二肽和三肽有效地越过肠壁。通过PepT1的底物转运由质子和电化学梯度驱动，并提供一种肽药物能够被患者口服吸收的机制，其中所述肽药物例如β-内酰胺抗生素和ACE抑制剂，例如卡托普利。据此，不能自然地扩散越过小肠绒毛的药物，或具有较差溶解性的药物，和只能进行静脉注射施用的药物，就可以进行口服施用了，它们经由PepT1路径转运越过肠壁进入血流。另外，PepT1路径还可以用于改进目前通过口服施用，但例如，由于上述药物在其转运入血液之前在肠道中被修饰或降解而显示出生物活性水平减少的药物的转运。
因此，本发明实施方案的目的是解决上述问题和现有技术的问题，并提供一种药物传送体系，其可以用到医学机构，以便提高药物的药效，所述药物通常口服给药，但表现出减少的或低水平医药活性。另外，药物传送体系还可以便静脉施用或根本不被应用的药物被口服施用。
按照本发明的第一方面，提供一种化合物，其包括硫肽、或者其衍生物或类似物，所述硫肽包含C-末端羧酸基团，和附着于药物的官能团，其特征在于所述化合物适合运载或转运药物。
优选地，所述化合物适合，或能够运载或转运药物，优选在体内。此处所用的术语“药物”意指包括任一药学或医药学活性化合物或分子。例如，药物可能具有低溶解性，或可能极性太强而在使用时不能越过膜。合适药物的实例，其可以按照本发明应用，可包括抗病毒药物、抗生素、β-封阻剂、神经递质、激素的、和抗癌药物。药物的优选实例可包含肾上腺素、多巴胺、伽马氨基丁酸(GABA)、阿昔洛韦、磺胺类药、依那普利拉、基于布立马胺的H2拮抗剂、普萘洛尔、倍司他汀、或类固醇(steroidal)药物。
有利地而且优选地，按照第一方面所述的硫肽化合物使得完全不能用于医药的药物或不得不进行静脉施用的药物能够对患者口服施用。另外，有利地，硫肽化合物提高了药物效能，所述药物通常可以口服给药，但在口服摄取时表现出减少的或低水平的医药活性，例如低溶解性的药物。口服施用药物，即通过口来服用，比静脉注射更简单和更少侵入性，所述静脉注射令大多数病人不愉快，而且具有一定的其它健康风险。因此，有利地，按照本发明的化合物的应用将很大地提高可以使用和可以口服施用的药物数量。
发明人已经发现按照本发明的化合物可具有附着到硫肽官能团的药物分子，从而形成一种‘化合物-药物’缀合物。另外，发明人已经发现所述缀合物-药物具有提高的转运特性，例如，越过肠壁。发明人不希望被任何假说所束缚，但是相信所述缀合物是可以转运的，通过活性转运机制从第一个位点被移动或运载到第二个位点。所述活性转运机制的实例是同向转移物(symporter)，其可能是质子依赖的同向转移物。特别地，发明人相信所述缀合物可以经由PepT1路径转运。因此，所述化合物优选地适合做PepT1的底物。
PepT1在小肠的空肠处最强烈地表达。然而，也已经从肝脏、脑、和肾的皮质层和髓质层中分离出PepT1。因此，应该认识到按照本发明的化合物可以在肠、肝脏、脑、或肾等的任何一个中被转运，同样，所述化合物可以在这些组织的任何一个中被转运。然而，在优选的实施方案中，按照本发明的化合物可以被转运越过肠内壁，例如，在小肠里，和尤其地在空肠里。
第二个同种型，PepT2，其与PepT1具有大约50％的序列同源性，也已经在肾脏中被发现，在肾脏里，其从肾小球滤出物中重吸收肽。因此，应该认识到按照本发明的化合物还具有能够利用PepT2路径由其转运的有利特性。
Brandsch等(J.Biol.Chem.，Vol.273，3864-3864，1998)公开了一种硫代-苯丙氨酸-脯氨酸的硫肽和将其应用于研究PepT1对底物构象的要求的研究中。上述Brandsch等没有证实药物分子对硫肽的附着，硫肽的抗水解性，也没有证实通过硫肽的任何药物运载或任何药物转运。因此，由于按照第一方面的化合物通过其官能团被附着于药物的能力，和所述化合物在体内转运药物的能力，按照本发明的化合物与上述Brandsch等公开的硫肽相比，表现出显著的令人吃惊的优势。
优选地，所述硫肽包含至少2个氨基酸或其衍生物或类似物，或者至少3个氨基酸或其衍生物或类似物，者至少4个氨基酸或其衍生物或类似物。因此，所述化合物可包含二肽或三肽或者其衍生物或类似物。因此，所述化合物可包含硫代二肽或硫代三肽，或其衍生物或类似物。优选地，所述化合物包含二肽。因此，最优选地是所述化合物包含硫代二肽。有利地，与更长的肽相比，硫代二肽适宜地是小分子，因而能够相对简单地合成。并且，由于其小的尺寸，它们还表现出良好的通过PepT1/PepT2路径的转运特性。
氨基酸可以选自通常在蛋白中发现的20种氨基酸的所有组成部分。所述化合物可以包含酸性或碱性的氨基酸。所述化合物可以包含疏水性或亲水性的氨基酸。优选地，该化合物包含丝氨酸、天冬氨酸或谷氨酸残基作为第二个或C-末端残基。
发明人已经发现丝氨酸、天冬氨酸或谷氨酸残基代表将药物附着于硫肽上的有利方式。
优选地，硫肽包含至少一个硫代基团，所述硫代基团优选地附着到其N-末端或向其N-末端附着。然而，所述硫代基团可附着到其C-末端或向其C-末端附着。优选地，所述硫代基团替代硫肽的羰基基团。优选地，用硫取代肽的邻近残基之间的肽键的氧，以产生硫肽。所述硫肽可包含多于1个的硫代基团，例如，2个或更多的硫代基团。因此，当所述硫肽包含2个氨基酸时，在肽的2个残基之间的肽键的氧被硫取代，以产生硫肽。当所述硫肽包含3个氨基酸时，在肽的第一个残基和第二个残基和/或第二个和第三个残基之间的肽键的氧被硫取代，以产生硫肽，等等。优选在第一个和第二个氨基酸残基之间的肽键被硫子取代。
有利地，至少一个硫代基团的硫原子在硫肽中的作用是：
(i)它允许化合物-药物缀合物令人惊讶地有效地结合到转运体上；
(ii)它使得所述缀合物基本上抗水解，与大多数肽不同；和
(iii)它允许所述缀合物在体内令人惊讶地迅速地转运穿过肠壁进入血流。
最优选地是，所述化合物包括硫肽，其包含连接在一起的2个氨基酸残基。然而，从技术角度讲，硫代二肽不是一种肽，原因在于可能认为其在2个氨基酸残基相互连接处缺少肽键(CONH)。这是由于硫代基团的存在，其取代了形成CSNH键的得到的硫肽的两个残基中的一个残基上的羰基(CO)。用在此处的术语“硫肽(thiopeptide)”，我们意指至少2个氨基酸连接在一起，包括至少1个硫代官能团。当所述化合物包含二肽时，所述硫肽可以认为是不包含肽键的，(即只有CSNH键)
当所述硫肽包含连接在一起的多个氨基酸残基时，优选地，肽中的肽键数目保持最小。优选地，硫肽包括少于4个肽键，更优选地，少于3个肽键，甚至更加优选地，少于2个肽键，和最优选地，没有肽键。例如，通过缩合2种氨基酸在肽键形成处形成CSNH键。例如，当所述化合物包含三肽时，可以认为硫肽具有1个或没有肽键，和1或2个硫代(CSNH)键。
有利地，和优选地，所述化合物基本上抗水解，例如，肽酶引起的水解，原因在于硫肽化合物具有几个肽键或根本没有肽键，否则其将被肽酶消化。优选地是所述化合物包括硫代二肽，或者其衍生物或类似物，其特征在于硫肽键替代肽键(CONH)，其中肽的C-末端残基包含丝氨酸。
优选地是所述化合物包括硫代二肽，或者其衍生物或类似物，其特征在于硫键(CSNH)替代肽键(CONH)，其中肽的C-末端残基包含酸性氨基酸，例如，天冬氨酸或谷氨酸。
所述化合物可具有式I：
              H2N-CR1R2-CS-NR3-CR4R5-COX
其中R1，R2，R3，R4，和R5可以独立地选自于由下述基团组成的组：氢；线性或支化的烷基；二烷基；N-烷基；和氨基酸残基的侧链基团；和其中的X可以独立地选自于羟基；氨基酸残基；酰胺；与第三个残基结合的酰胺；肽；和硫肽。
优选地是R2可以是氢。优选地是R3可以是氢。优选地是R5可以是氢。优选地是X可以是羟基。
因此，在优选的实施方案中，所述化合物可具有式II：
              H2N-CHR1-CS-NH-CHR4-COOH
其中R1和R4可以独立地选自于由下述基团组成的组：氢；线性或支化的烷基；二烷基；N-烷基；烷氧基；和氨基酸残基的侧链基团。
优选地，在最优选的实施方案中，所述化合物可具有式II：
              H2N-CHR1-CS-NH-CHR4-COOH
其中R1和R4可以独立地选自于由下述基团组成的组：氢；线性或支化的烷基；附着到其它官能团上的烷基链；和氨基酸残基的侧链基团。合适的官能团的实例包含胺；酰胺；酯；酸；醇；醚；硫醇；硫醚；和芳基，或芳香族化合物。
应该认识到R1和R4分别是硫肽第一个和第二个氨基酸残基的官能团。
优选地，R4适合被药物分子附着。在优选的实施方案中，R4包括或包含醇或羧酸基团。优选地，R4包括烷基链，所述烷基链附着到醇或羧酸基团上。烷基或烷基链可以包括C1-C20的碳链，和优选地，C1-C15的碳链。设想烷基或烷基链可以包括C1-C10的碳链，和更加优选地，C1-C6的碳链，最优选地是C1-C3的碳链。链可以是直链的或支化的。然而，优选直链。烷基或烷基链可以是甲基，乙基，丙基，丁基，或戊基链。
优选地，R4包含氨基酸残基的侧链基团。特别优选地，R4包含的是DNA编码的氨基酸的氨基酸侧链基团。R4的氨基酸侧链基团可以独立地选自酸性，碱性，疏水性或亲水性氨基酸残基的氨基酸侧链基团。
优选地，R4是包含醇或羧酸基团的氨基酸侧链。因此，在优选的实施方案中，R4是结合醇或羧酸基团的氨基酸侧链。因此，优选地，R4包括的氨基酸侧链基团独立地选自于由下述氨基酸组成的组：丝氨酸；苏氨酸；谷氨酸；天冬氨酸；和酪氨酸。最优选地，R4包括由丝氨酸；谷氨酸；或天冬氨酸组成的氨基酸侧链基团。
R4可以包括间隔方式，所述间隔方式适合于在药物结合于硫肽上时，和优选地，当药物结合于其C-末端氨基酸时，使药物远离硫肽。这是有利的，例如，当很难将特定药物附着到R4的反应性基团上，并且这将依赖于要附着于其上的药物的特定结构和/或类型的情况。在上述情况下，下述方式可能有帮助：(i)将药物分子附着到间隔方式上，然后将间隔方式和药物一起附着到R4；或(ii)在R4上具有间隔方式，R4的反应性基团朝向，或在，间隔方式的末端。如图6中例证的硫肽-药物缀合物物(具体地，F，G，H和I基团)，每一种都包含按照本发明的合适的间隔方式。
熟练的技术人员将能理解链的类型，其可以以间隔方式或作为间隔臂结合到化合物中。例如，间隔方式可以包括烷基链，或与醚、氨基、酯、酰胺或羰基基团结合的烷基链，在其末端以合适的官能团附着到硫肽化合物上，而且还优选地，附着到药物分子上。例如通过酯键，间隔方式附着到硫肽和药物上。
间隔方式在链中可以包括至少1个，优选至少2个，和更加优选地是至少3个原子。应该理解原子的实际类型不如原子的数目和大小重要，其提供间隔作用使药物远离硫肽。因此，通过实例，间隔方式中的原子可以是碳原子或氧原子，或其结合。
间隔方式可以包括直链或有支化的链。然而，优选为直链。可以设想到间隔方式或间隔臂可以包括至少5，10，15，20，25或30或更多的原子。应该理解间隔臂的化学式和长度是由要附着到硫肽上的药物分子的类型所决定的。
间隔方式可以包含重复单元，或链。例如，间隔方式可以包括[-CH2-]n，其中的n值为至少为1的整数。然而，n是一个整数，其可以大于1，并且因此，其本质上是[-CH2-]n的重复单元。另一个关于合适的间隔方式的实例包括[-CH2-O-CH2-]n，其中n为至少为1的整数。然而，n是整数，其可以大于1，并且因此，其本质上是[-CH2-O-CH2-]n的重复单元。
有利地，和优选地，当药物分子附着到硫肽的R4基团上时，硫肽包含C-末端COOH基团，其优选为PepT1蛋白的底物识别，并由此转运。实施例和图2显示PepT1的底物的结构，其优选地包括带有C-末端羧酸基团的硫代二肽。
优选地，R1包含烷基链。烷基或烷基链可以包括如本文所定义的C1-C20的碳链。R1可以包含任何氨基酸残基的侧链基团。特别优选地，R1包含DNA编码的氨基酸的氨基酸侧链基团。R1可包含侧链基团，其独立地选自酸性，碱性，疏水性或亲水性氨基酸残基的氨基酸侧链基团。例如，氨基酸侧链基团可以独立地选自于由下述基团组成的组：(i)H(甘氨酸)；(ii)Me(丙氨酸)；(iii)CH2Ph(苯丙氨酸)；(iv)CHMe2(缬氨酸)；(v)CH2OH(丝氨酸)；(vi)CH2SH(半胱氨酸)；(vii)CH2CO2H(天冬氨酸)；(viii)CH2CONH2(天冬酰胺)；和(ix)(CH2)4NH2(赖氨酸)。
在优选的实施方案中，R1选自于图1中D栏所示的任意一个侧链基团。
在优选的实施方案中，R1和R4可以是任意氨基酸残基的侧链基团。可以设想R1和R4可以彼此相同或彼此不同。
图6举例说明按照本发明的优选的硫肽的选择。例如，在优选的实施方案中，硫肽可以包括硫代二肽，所述硫代二肽包含丙氨酸作为第一个氨基酸残基，和丝氨酸作为第二个氨基酸残基。所述药物附着到丝氨酸残基的反应性基团上。
在另一个优选的实施方案中，硫肽可以包含丙氨酸作为第一个氨基酸残基，和天冬氨酸作为第二个氨基酸残基。所述药物分子附着到天冬氨酸残基的反应性基团上。
在另一个优选的实施方案中，硫肽可以包含丙氨酸作为第一个氨基酸残基，和谷氨酸作为第二个氨基酸残基。所述药物分子附着到谷氨酸残基的反应性基团上。
药物附着的官能团可以由保护基团保护，优选地在所述药物附着之前进行保护。合适的保护基团可以包含通过酯键、硫醚键、或氨基甲酸酯键附着到氮、氧或硫上的t-丁基、苄基、甲氧苄基、烯丙基或芴基。通过加入合适的还原剂，可以在药物附着到化合物上之前对官能团进行去保护。还原剂可以包括单电子还原剂。例如，当要去掉苄基型保护时，发现使用包含钠/液氨的合适的还原剂是有效的，其与硫肽的官能团没有显著反应。去保护导致所述官能团的释放，以备药物附着。
按照本发明的硫肽化合物的衍生物或类似物可以包含增加或减少所述肽在体内的半衰期的衍生物或类似物。优选地，所述衍生物或类似物表现出增强的抗水解性，例如抗肽酶水解性。能够增加按照本发明的肽的半衰期的衍生物或类似物实例包括拟肽衍生物，肽的D-氨基酸衍生物，和肽-拟肽杂化物。
按照本发明的硫肽可以进行多种方式的降解(如生物系统的蛋白酶活性)。此类降解可能限制所述肽的生物利用度，从而限制所述肽获得其生物功能的能力。有广泛的已建立的技术，通过该技术可以设计和生产在生物体内具有增强的稳定性的肽衍生物或类似物。所述肽衍生物可以具有提高的生物利用度，由此增强对蛋白酶介导的降解的抵抗力。优选地，适于依照本发明应用的肽衍生物或类似物具有比其起源的肽更强的蛋白酶抵抗性。肽衍生物和其起源的肽的蛋白酶抵抗性通过众所周知的蛋白降解检验法进行评估。然后对所述肽和肽衍生物或类似物的蛋白酶抵抗性相对值进行比较。
根据肽的结构知识可以很容易地设计本发明硫肽的拟肽衍生物。拟肽化合物具有2个特性，使得其适合用于按照本发明的肽衍生物/类似物：
(i)在拟肽残基中，没有包括NH在内的氢键是可能的。
(ii)拟肽对酶降解有抵抗力。
可商购的软件可以用来根据已建立的方案开发拟肽衍生物。
后拟肽(retropeptoids)，(其中所有的氨基酸由拟肽残基按倒序取代)还能模拟肽。与包含1个拟肽残基的肽或拟肽-肽杂化物比较，期望后拟肽在配体-结合槽以相反的方向结合。结果，拟肽残基的侧链能够与起始肽的侧链指向相同的方向。
按照本发明的肽的修饰形式的另一个实施方案包括肽的D-氨基酸形式。例如，硫肽中的至少1个氨基酸残基是D-异构体。优选地是第一个氨基酸残基是D-异构体，例如，D-丙氨酸，如实施例所述。如果硫肽是三肽，至少2个氨基酸残基可以是D-异构体。因此，相应的硫肽的衍生物或类似物优选地表现出增强的抗水解性。使用D-氨基酸而非L-氨基酸制备肽极大地减少该试剂在常规代谢过程的任何不必要的降解，减少了需要施用的试剂的数量，以及其施用频率。
按照本发明的第二方面，提供一种药物载体，其包含硫肽，或者其衍生物或类似物。
优选地，硫肽，或者其衍生物或类似物包括按照第一方面的硫肽，或者其衍生物或类似物。优选地，硫肽，或者其衍生物或类似物包含C-末端羧酸基团，和优选地，用于药物附着的官能团。优选地，所述化合物适合于运载或转运药物。优选地，药物载体包含硫代二肽或硫代三肽。优选地，硫肽的C-末端氨基酸残基适合于药物分子附着。优选地，官能团处于或朝向硫肽的C-末端。
氨基酸可以选自通常在蛋白中发现的20种氨基酸的所有组成部分，或其它非DNA编码的氨基酸。所述化合物可以包含酸性或碱性的氨基酸。所述化合物可以包含疏水性或亲水性的氨基酸。优选地，该化合物包含丝氨酸、谷氨酸或天冬氨酸残基，优选地作为第二个残基，例如，当所述硫肽是二肽时。优选地，所述硫肽包含至少1个硫代基团，其可以处于N-末端残基，优选地取代肽的羰基。
优选地，官能团包括醇或羧基，其适合于药物分子附着。
所述药物载体可以具有按照第一方面的式I，和优选地式II。
按照本发明的第三方面，提供一种包含药物的药物缀合物，该药物连接到按照第一方面的化合物或按照第二方面的药物载体上。
因此，按照第一方面的化合物或按照第二方面的药物载体可以适合于被附着到药物分子上，从而形成一种‘化合物-药物’或‘药物载体-药物’缀合物，下文中称其为‘药物缀合物’。优选地，药物通过共价键附着到化合物或药物载体上。熟练的技术人员应该理解，所述药物分子和按照第一方面的化合物或按照第二方面的药物载体之间的共价键，可以通过反应所述化合物或药物载体的官能团或反应性基团，和药物的官能团和反应性基团而获得。优选地，所述化合物或药物载体包含至少1个官能团，其官能团适合与药物分子反应。所述化合物或药物载体的官能团可以处于硫肽的N-末端或C-末端残基上。熟练的技术员应该理解与药物分子反应的官能团或反应性基团的类型。例如，至少1个官能团可以为氧基、羰基、羟基或羧酸基，其可以处于第一个或第二个氨基酸残基上。
应该理解本发明没有延伸到药物本身的选择。发明人没有研究附着到按照第一方面的化合物或按照第二方面的载体之上的任何药物分子的生物活性。发明人测试了许多不同药物类似物分子或‘测试’分子(所述分子在图1，4和6中举例说明)，以研究所述类似物分子结合到按照第一方面的化合物或按照第二方面的载体之上由此形成缀合物的功效。为了这一目的，发明人确定了如实施例3所述的合成的每种药物缀合物的Ki值。
如实施例4所述，发明人还使用流出实验，测试了经由PepT1路径的药物缀合物转运。这些药物类似物分子未具有任何生物活性，原因在于其仅仅作为测试分子。然而，这些药物类似物分子或‘测试’分子是发明人特别选择的，以与生物活性药物分子相似。不同药物类似物‘测试’分子，其附着于按照第一方面的化合物或按照第二方面的载体在图1的B和C栏和图6中显示为基团Y。
应该理解如图1和图6中所示的发明人测试的许多类似物与目前应用的药物密切相关。例如，图6中的类似物B16是伽马氨基丁酸(GABA)类似物，与神经递质相似；类似物B26是烟酸类似物且与烟酰胺相似，其可以用于降低胆固醇水平；类似物B28是硬脂酸类似物，其与抗炎性前列腺素相似；和类似物B30是胆酸类似物，即类固醇。
因此，应该理解，优选地将生物活性药物分子附着于按照第一方面的化合物或按照第二方面的载体上。因此，仅通过实例的方式，生物活性药物分子，其适合于附着于按照第一方面的硫肽，按照第二方面的药物载体，或按照第三方面的药物缀合物，包含具有醇、硫醇、酸或氨基的那些，其后续水解将释放出需要的活性药物。缀合的优点包括增加具有例如低溶解性或高极性的药物的口服吸收，释放的控制(如耐久的类似物，或延迟的释放)，和由表达PepT1/PepT2蛋白(如在肺部)的细胞的选择性吸收。
适合于附着到所述硫肽载体上，和选作模型的合成和测试的缀合物的药物实例，包括下述药物(″cf缀合物B/C″表示图6的模型化合物的对应分类)：
抗生素：诺氟沙星，环丙沙星，
        氧氟沙星(cf缀合物B)
抗癌药：甲氨喋呤(cf缀合物B)
        泰素(cf缀合物C)
抗组胺剂：西替利嗪(cf缀合物B)
          非索非那定(cf缀合物B或C)
          特非那定(cf缀合物C)
抗高血压药：缬沙坦，卡托普利(cf缀合物B)
            氯沙坦(cf缀合物C)
抗炎剂：布洛芬和相关类似物(cf缀合物B)
        前列腺素和血栓烷(cf缀合物C)
抗疟药：奎宁，和类似物如甲氟喹(cf缀合物C)
抗病毒药：叠氮胸苷，拉米夫定，阿昔洛韦(cf缀合物C)
β封阻剂：肾上腺素，特布他林，普萘洛尔(cf缀合物C)
支气管扩张药：肾上腺素，沙丁胺醇(cf缀合物C)
胆固醇降低剂：烟酸(B26)，阿西莫司(cf缀合物B)
              compactin(cf缀合物C)
CNS药物：肾上腺素，阿扑吗啡(cf缀合物C)
镇静剂：奥沙西泮，劳拉西泮，替马西泮(cf缀合物C)
类固醇：雌二醇类似物，睾酮，可的松(cf缀合物C)
优选地，药物包含至少1个官能团，其可与所述化合物或药物载体的官能团反应。如上所述，熟练的技术员将理解官能团或反应性基团的类型，其将与所述化合物或药物载体反应。例如，药物分子上的官能团可以包含羧酸基或羟基。优选地，药物是通过酯键的方式附着到第一方面所述化合物或第二方面所述药物载体上。优选地，药物的附着发生在所述化合物或药物载体的1或2号残基上。
设想可以通过酯键，或醚键，或酰胺键的方式将药物附着于按照第一方面的化合物或按照第二方面的药物载体上。
在本文所给出的化学式中R1，R2，R3，R4，和/或R5的任一个的改变可使得对按照本发明的化合物或药物载体的修饰成为可能，以至于所述药物的任何不利特征可以被硫肽第一个残基的性质减小到最小。优选地，第一个氨基酸残基(N-末端)上的R1适合于所述修饰。例如，可以有益地修饰按照第一方面的化合物或按照第二方面的药物载体的净电荷，使得缀合物是药学可接受的，以用于医药中。例如，如果附着到所述化合物或药物载体上的药物是酸性的，那么通过使用碱性化合物或药物载体可以有利地中和所述化合物-药物缀合物的净电荷。因此，所述化合物或药物载体的净电荷可以通过选择和/或修饰R1，R2，R3，R4，和/或R5基团的任一个而得到调整。优选地，净电荷可以通过选择和/或修饰R1基团而得到调整。
还设想到通过设计所述化合物或药物载体，当所述缀合物在体内到达其靶环境或位点时，所述化合物/药物载体和药物之间的连接键能够断开，从而可以选择性地从缀合物上分离药物分子。例如，用适当的氨基酸残基设计硫肽药物载体是可能的，当所述缀合物处于酸性环境，例如，可能具有低pH值的创伤组织区域，其与所述药物的连接键就可以断开。备选地，一些酶只能在特定组织表达或具有完全功能，当所述缀合物到达特定组织时，所述硫肽-药物键就可以被所述酶消化。
因此，按照第一方面的化合物或按照第二方面的药物载体能够从药物分子上释放或分离出来。
优选地，所述化合物是L-异构体形式。优选地，所述氨基酸或每一个氨基酸都是L-异构体。有利地，L-异构体的应用提高了所述硫肽与药物之间的结合。
应该理解所述药物缀合物适合于结合PepT1(或PepT2)载体蛋白，使得它们彼此间具有足够的亲合力，其中它们之间的结合足够强，以使所述缀合物在经由PepT1路径转运过程中，即，当被转运通过小肠时，保持与载体蛋白结合在一起。另外，所述结合也要足够弱，以使当所述缀合物被转运过小肠时其可以从载体蛋白上分离。
因此，所述药物缀合物可以适合与PepT1蛋白或PepT2蛋白结合，其Ki值在大约0.01-10mM之间，和优选地，在大约0.05mM-5mM之间。优选地，所述药物缀合物适合与PepT1蛋白或PepT2蛋白以Ki值约0.1-3mM，更加优选地，在约0.2-1mM，和最优选地，在约0.3mM-7mM结合。特别优选地是所述Ki值约为0.5mM±0.5mM。
按照本发明的第四方面，提供按照第三方面的缀合物，其用作药物。
优选地，提供按照第三方面的缀合物在制备口服施用药物中的应用。
优选地，所述药物或缀合物可以被个体口服施用。所述药物或缀合物可以适合经由PepT1/T2路径转运进入血流。
应该理解所述药物可以用于治疗种类广泛的疾病条件，其取决于药物附着到所述硫肽上的性质。可以由硫肽运载的合适药物的实例如上文给出。因此，仅以实例的方式，所述药物可以用于治疗癌症、过敏反应、高血压、炎症、疟疾、病毒感染、支气管感染，例如支气管炎。
应该理解按照本发明第三方面的药物缀合物可以用于单一治疗(即，只使用按照本发明的化合物或其衍生物)。备选地，按照本发明的缀合物可以用作辅助物，或与已知治疗联合使用。
按照本发明的缀合物可以与具有多种不同形式的依赖剂(depending)的组合物联合使用，尤其以所述组合物应用的方式应用。因此，例如，所述组合物可以是粉剂、片剂、胶囊、液体、凝胶、水凝胶、气溶胶、喷雾、胶束、脂质体或任何其它可以给人或动物施用的合适的形式。应该理解本发明的组合物的赋形剂应该是一种能够被服用其的受试者良好地耐受的赋形剂，而且优选地，其能够口服运送所述化合物。
包含按照本发明的缀合物的组合物可以以多种方式应用。例如，优选全身施用，在此情况下，所述缀合物可以包含在组合物中，所述组合物优选地以片剂、胶囊或液体形式被口服摄入。备选地，可以以吸入(如在鼻内)的方式施用所述组合物。在一些情况下，所述组合物可以通过注射施用到血流中。注射可以是静脉注射(大丸剂(bolus)或灌输)或皮下注射(大丸剂或灌输)。
所述缀合物还可以结合到一种缓慢或延迟释放的装置中。例如，此类装置可以被摄入和保留在肠内，所述缀合物可以数周或数月地释放。当需要施用按照本发明的缀合物进行长期治疗时，其通常需要频繁的施用(比如至少每日注射)，此类装置就显得尤其有利。
由于药物∶缀合物的化学计量为1∶1，应该理解缀合物的数量，因此，按照本发明的缀合物中需要的药物由其生物活性和生物利用度所决定，所述生物活性和生物利用度又依赖于施用的模式，使用药物的物理化学特性，和所述药物是否用作单一治疗或是联合治疗。施用的频率也将受到上述因素和尤其是缀合物在受治疗的受试者体内的半衰期的影响。
施用的最佳剂量可以由本领域的技术人员所决定，而且将因应用的具体缀合物/药物，制剂的浓度(the strength of the preparation)，施用模式，和疾病状况的进展而不同。依赖于具体的被治疗的受试者的其它因素将导致需要调节剂量的，所述其它因素包括受试者的年龄、体重、性别、饮食、和施药时间。
已知程序，如制药工业用的常规程序(如体内实验，临床实验，等)，可以用来制定按照本发明的化合物的具体制剂，和精确的治疗方案(如日常剂量和施用频率)。
一般地，在0.01μg/kg体重和1.0g/kg体重之间的按照本发明的缀合物的日剂量，可以用于具体医学病症的预防和/或治疗。更加优选地，日剂量在0.01mg/kg体重和100mg/kg体重之间。日剂量可以以单独施用的形式给出(例如每日一粒片剂)。备选地，所述缀合物可需要在一天内施用两次或更多次。作为一个实例，按照本发明的缀合物可以以2份(或更多，取决于病症的严重性)日剂量施用，其用量为25mgs和5000mgs之间。接受治疗的患者可以在起床后服用第一剂，然后在傍晚服用第二剂(如果是两剂方案)，或间隔3或4小时服用。备选地，缓慢释放装置可以用于提供给患者最佳剂量，不需要重复施用剂量。
本发明提供一种药用组合物，其包含治疗有效量的药物和按照本发明的化合物或药物载体。在一个实施方案中，缀合物的量为从约0.01mg到约800mg。在另一个实施方案中，缀合物的量为从约0.01mg到约500mg。在另一个实施方案中，缀合物的量为从约0.01mg到约250mg。在另一个实施方案中，缀合物的量为从约0.1mg到约60mg。在另一个实施方案中，缀合物的量为从约0.1mg到约20mg。
本发明提供一种制备药用组合物的方法，所述方法包括联合使用治疗有效量的药物，按照本发明的化合物或药物载体，和药用赋形剂。“治疗有效量”是当药物施用给受试者时提供具体医学病症的预防和/或治疗的任意数量。“受试者”是指脊椎动物、哺乳动物、家畜或人。
“药用赋形剂”此处是指任何生理学赋形剂，其为本领域的普通技术人员已知的用于配制药用组合物。优选地，所述药用赋形剂适于口服施用。在优选的实施方案中，所述药用赋形剂为一种液体，而且所述药用组合物为溶液的形式。在另一个实施方案中，所述药用赋形剂是固体，而且所述组合物是粉剂或片剂形式。在另一个的实施方案中，药用赋形剂是凝胶而且所述组合物是膏剂等形式。
一种固体赋形剂可包含一种或更多的物质，其还可以作为调味剂、滑润剂、增溶剂、悬浮剂、填料、glidants、压缩助剂、粘合剂或片剂崩解剂；它还可以是胶囊化物质。粉剂中，所述赋形剂是细碎的固体，其与细碎的活性药物混合在一起。片剂中，所述药物与具有必要的压缩特性的赋形剂以适宜比例混合，并压缩成想要的形状和大小。所述粉剂和片剂优选地包含高达99％的活性药物。适宜的固体赋形剂包含，例如，磷酸钙、硬脂酸镁、滑石、蔗糖、乳糖、糊精、淀粉、明胶、纤维素、聚乙烯吡咯烷(polyvinylpyrrolidine)、低熔点腊和离子交换树脂。
液体赋形剂用于制备溶液、混悬液、乳剂、糖浆、酏剂和加压组合物。所述活性药物可以溶解或悬浮在药用液体赋形剂中，所述药用液体赋形剂如水、有机溶剂、药用油或药用脂肪或两者的混合物。所述液体赋形剂可包含其它适宜的药用添加剂，如增溶剂、乳化剂、缓冲剂、防腐剂、甜味剂、增香剂、混悬剂、增稠剂、颜色、粘性调节剂、稳定剂或渗透调节剂。用于口服和肠胃外用药的液体赋形剂的合适实例包括水(部分含有上述添加剂，如，纤维素衍生物，优选羧甲基纤维素钠溶液)、醇(包括一元醇和多元醇，如二元醇)和其衍生物、和油(如分馏的椰子油和花生油)。对于肠胃外用药，所述赋形剂还可以是油酯，如油酸乙酯和肉豆蔻酸异丙酯。无菌液体赋形剂用于无菌液体形式的组合物以用作肠胃外施用。用于加压组合物的液体赋形剂载体可以是卤代氢或其它药用推进剂。
在一些情况中，需要注射所述缀合物时，可以通过例如肌肉内、鞘内、硬膜外、腹膜内、静脉和尤其是皮下、大脑内或脑内室(intracerebroventricular)注射，可以应用无菌溶液或混悬液形式的液体药用组合物。所述药物制备成无菌固体组合物，其可以在施用时用无菌水、盐水、或其它适合的无菌注射介质溶解或悬浮。赋形剂意欲包括必要且惰性的粘合剂、混悬剂、滑润剂、食用香料、甜味剂、防腐剂、染料、和涂料。
按照本发明的缀合物可以以无菌溶液或混悬液的形式口服施用，其包含其它溶质或混悬剂(例如，足够的盐水或葡萄糖以使溶液等渗)、胆汁盐、阿拉伯胶、明胶、脱水山梨糖醇单油酸酯、聚山梨酯80(山梨糖醇的油酸酯和其与环氧乙烷的共聚合苷)等。优选地，按照本发明的缀合物以液体或固体组合物形式口服施用。适于口服施用的组合物包括固体形式，如丸剂、胶囊、粒剂、片剂、和粉剂，和液体形式，如溶液、糖浆、酏剂、和混悬液。用于肠胃外施用的形式包括无菌溶液、乳状液、和混悬液。
按照第五方面，提供一种适于检测按照第三方面的缀合物从膜的第一边到膜的第二边转运的测定法，其包括适于检测缀合物在膜的第一边和第二边存在的检测方式。
所述膜可以处于胃、肝、脑、或肾部。优选地，所述膜处于肠部，更加优选地是小肠，和最优选地是小肠的空肠。
所述检测方式可以适于检测硫肽的紫外吸收，优选地，其高紫外吸收。例如，所述紫外吸收可以用HPLC检测。按这种方法，所述检测方式可以用于检测细胞或囊泡里的硫肽缀合物。
按照本发明第一方面的化合物或按照本发明第二方面的药物载体可以用常规已知的化学合成技术合成。图3和4公开了一种用于合成按照本发明的化合物或药物载体的实例方法，并且实施例中也讨论了所述方法。
熟练的技术员应该理解有很多方法可以制备按照本发明的化合物和药物载体。然而，硫代官能团的硫原子引起分子的电势问题，并且本文公开的方法提供一种有效溶液。应该理解可以对本文所公开的合成步骤的任一步做小的改变，然而其仍受益于本发明。
按照第六方面，提供一种治疗个体的方法，所述方法包括对需要所述治疗的个体施用按照第三方面的药物缀合物。
优选地，所述药物缀合物包括附着到按照第一方面的化合物或按照第二方面的药物载体的药物分子。
本文所述的所有特征(包括任何伴随的权利要求，摘要和附图)，和/或公开的任何方法或流程的所有步骤，可以与任意上述方面以任意结合方式结合，除了至少一些所述特征和/或步骤是互斥的结合方式以外。
为更好的理解本发明，和显示本发明的实施例可以怎样有效实施，将通过实例对伴随的附图进行参考，其中：
图1描述的表格显示可被测试的按照本发明第三方面的硫肽缀合物的变化；
图2总结了按照本发明第一方面的化合物或按照本发明第二方面的药物载体如何与PepT1的天然二肽底物产生联系；
图3显示按照本发明的被保护的硫肽丝氨酸药物载体合成的原理示意图；
图4显示按照本发明第三方面的药物缀合物合成的原理示意图；
图5条线图显示按照本发明第二方面的药物载体的结合数据；
图6显示可被检测的按照本发明的第三方面的硫肽缀合物的进一步变化；
图7显示的表总结图6所示各种硫肽缀合物，和每一种可利用缀合物各自的结合数据(Ki值)，和向外转运(efflux transport)数据；
图8a和8b显示确定按照本发明的硫肽类似物的Ki值的典型数据，其中化合物RAP4-25对应B18；RAP4-26对应B24；RAP4-27对应B25；RAP4-28对应B19；RAP4-29对应B17；RAP4-30对应B23；RAP4-31对应B22；RAP4-32对应F42；RAP4-33对应F43；和RAP4-34对应B20；和
图9a和9b显示硫肽类似物结合/流出的典型数据，其中编号298的化合物对应B30，和编号299的化合物对应B29。
实施例1—制备按照本发明的硫肽化合物
本发明的目的是制备药物载体化合物，其能够制备药物-药物载体缀合物，其允许目前不能口服施用的药物进行口服施用。另外，此类药物-药物载体缀合物还可以用于提高目前口服施用的药物的功效，所述目前口服施用的药物却在口服施用时表现出生物活性水平的下降。为实现所述目的，进行下述步骤：
a)制备一类硫肽药物载体类似物；
b)开发合成药物载体的方法，均促进广泛的类似物的快速合成，还能经济地和大批量地制备所述药物载体；
c)开发生物测定法(Bio-assays)以检测所述药物载体类似物的功效；
d)开发一种快速作用和使用少量药物底物的转运生物检验；
e)证明非口服可用药物通过PepT1越过肠内壁的体内转运。
1)制备一类硫肽载体分子
如图2所示，发明人以PepT1蛋白的底物(显示为结构A)的3D底物模型为其工作基础。在尝试精制图2所示的提议的PepT1底物模型时，制备图2中结构B所示的硫肽类似物药物载体。发明人惊奇地发现结构B表现出3种主要的有利特征，即(i)它有效地结合到PepT1(Ki0.3mM，典型的天然底物，体外检验)；(ii)它在体内快速地转运；和(iii)它不同于大多数肽，具有抗水解性。因此，认为图2中结构B所示的硫肽是一种不会天然地扩散通过小肠绒毛或者具有低溶解性的潜在的药物载体，假如可以设计一种把药物在X位置处附着到化合物B上的方法。因此，制备图2中化合物C的丝氨酸、天冬氨酸或谷氨酸类似物，其中X是羟基或羧酸基，通过酯键连接至药物上，由此形成药物缀合物。
2)制备受保护的硫肽丝氨酸药物载体
然后设计一种方法制备一组受到适宜保护的硫肽载体，用于具有羧酸反应性基团的药物的附着。图3总结了合成受保护的硫肽丝氨酸药物载体化合物的方法。设计具体的方法和保护基的选择以实现大量可被药物分子随后附着的药物载体分子的制备。适用的保护基团包括通过酯键、硫醚键或氨基甲酸酯键附着到氮、氧或硫上的t-丁基、苄基、甲氧基苄基、烯丙基或芴基。
药物附着到载体分子前的最后一步是载体上药物分子要附着的官能团的去保护。这通过添加Na/NH3(液体)，即钠/液氨(或相似的单电子还原剂)，以去除苄基型保护而实现的，由此释放所述官能团以备药物的附着。
伴随药物与按照本发明的药物载体/化合物的附着，然后对所述缀合物完全去保护。这种方法能够很快地制备大量药物载体缀合物。
3)制备药物缀合物
参见图4，显示大量作为“测试”药物分子的羧酸成功地附着到上述(2)中生产的药物载体硫肽上。伴随羧酸“测试”分子与药物载体的附着，然后将所述缀合物去保护，以便研究转运功效。已经证明图4中所示的缀合物A，B，D和E都能很好地结合到PepT1上(见下述实施例3)。另外，还显示了类似物E通过PepT1路径的实际转运(见下述实施例4)。发明人继续合成大量的硫肽-药物类似物缀合物，其用于检测对PepT1的结粘合，和通过PepT1路径的转运(向外转运)。参见图6，显示45种硫肽-药物类似物缀合物的化学结构。所述缀合物分为A-I8组：
A组(1A-7A)描述包括附着到硫代二肽载体的第2个氨基酸残基的氧原子上的苯甲基的硫代二肽，其中如数字1-7所示的在第1个氨基酸残基上的R1基团是不同的；
B组(8B-30B)描述包括以丙氨酸为第1个氨基酸残基，和丝氨酸为第2个氨基酸残基的硫代二肽，其上结合不同的R2基团(即药物类似物)；
C组(31C-34C)描述包括以丙氨酸为第1个氨基酸残基，和天冬氨酸为第2个氨基酸残基的硫代二肽，其上结合不同的R3基团(即药物类似物)；
E组(41E)描述包括以丙氨酸为第1个氨基酸残基，和谷氨酸为第2个氨基酸残基的硫代二肽，结合于所示的药物类似物；
F组(23F&43F)描述包括以丙氨酸为第1个氨基酸残基，和丝氨酸为第2个氨基酸残基的硫代二肽，其上结合不同的R5基团(即药物类似物)；
G组(45G-47G)描述包括以丙氨酸为第1个氨基酸残基，和以天冬氨酸为第2个氨基酸残基的硫代二肽，其中间隔链[-CH2-O-CH2-]的长度如n＝0，1或2所示有所不同，并且其与药物类似物结合；
H组(48H&49H)描述包括以丙氨酸为第1个氨基酸残基，和以丝氨酸为第2个氨基酸残基的硫代二肽，其中间隔链[-CH2-]的长度以n＝9或15而不同，并且其与药物类似物结合；和
I组(50I-52I)描述包括以丙氨酸为第1个氨基酸残基，和以丝氨酸为第2个氨基酸残基的硫代二肽，其中间隔链[-CH2-]的长度以n＝8，12或14而不同，并且其与药物类似物结合。
参见图7，显示总结每一种缀合物的数据的表。因此，所述表显示每一种合成的缀合物的Ki结合数据，和大量合成的缀合物的向外转运数据。另外，发明人还研究按照本发明第一方面的化合物即抗水解性硫肽的类似物或衍生物的功效。他们制备一种硫肽药物缀合物，其中第1个氨基酸残基是D-异构体，即D-Ala-ΨS-Ser(OBn)，而不是L-异构体。
参见图6中所用的每一种缀合物的编号，图4中所示的缀合物A对应于B14(图6中所示)，图4中所示的缀合物B对应于图6中所示的B26，缀合物C对应于B16，缀合物D对应于B12，和缀合物E对应于B8。
实施例2—按照本发明的硫代基团化合物的相关性
在体内转运实验，使用Lister等(J.Physiol.，1995，484.1，173-182)所述的方法，用于研究按照本发明的化合物中硫代基团在转运硫肽通过肠壁的过程中的重要性。因此，发明人制备了测试硫肽，Phe-ΨS-Ala，即苯丙氨酸和丙氨酸的硫肽。为了所述实验的目的，该硫肽不与药物类似物分子缀合。那么，他们使用大鼠空肠，对该测试的硫肽转运通过肠壁进行直接检测。常规的二肽，D-Phe-L-Ala(标准物，不可水解的二肽)用作对照。如通过HPLC分析检测，结果表明所述硫肽比非硫代对照化合物二肽更加有效地转运：
a)1mM的D-Phe-L-Gln(非硫代二肽对照)以全部干肠(whole dry intestine)的0.244(+/-0.036)micromol/min/g被转运。
b)1mM的L-Phe-L-Ala的硫肽类似物以全部干肠的3.09(+/-0.047)micromol/min/g被转运。
结果清楚地证明不仅PepT1识别硫肽是其底物，而且：
(a)PepT1转运机制仍然起作用；和
(b)由于缺少肽键(即肽键已被硫键取代)，硫肽对存在于小肠绒毛内部和周围的肽酶有抵抗性。
数据表明硫肽因此以约13倍于对照二肽D-Phe-L-Gln的速率被转运，所述对照二肽具有肽键，其可被肽酶降解。
实施例3—硫肽-药物缀合物与PepT1蛋白的结合
放射性标记的二肽[3H]-D-Phe-L-Gln(17.4Ci/mmole，常规合成，Cambridge Research Biochemicals，Stockton-on-Tees，英国)与测试化合物的竞争性吸收，按前述方法(Meredith等，J Physiol.，1998，512，629-634)进行。简单地说，在室温下100μL的含有示踪剂(0.4μM)[3H]-D-Phe-L-Gln的吸收介质(95mM NaCl，2mM KCl，1mM CaCl2，0.42mM MgCl2，10mMTris/Mes pH 5.5)中，在含或不含适当浓度的测试化合物情况下，培养5个卵母细胞。培养1小时后，将所述卵母细胞在1mL冰冷的吸收介质中连续洗涤5次，然后在装有100μL 2％(w/v)SDS的小瓶中分别裂解，并进行液体闪烁计数。
使用前面讨论过的Meredith等，1998所述的方法产生大量硫代二肽载体与所附着的药物替代物(surrogate)的定量结合数据，如下文表2和图7中所示。表2中所示的5种化合物为E(209)、B(210)、A(211)、D(212)和C(213)，如图4中所示。每一种所示的硫肽载体分子是与本发明一致，每一种化合物包含位于第2个氨基酸残基处的丝氨酸氨基酸侧链基团。
  表2-硫肽载体/药物缀合物的结合数据
  化合物号码   Ki
  209(B8)   0.30+/-0.06mM
  210(B26)   0.36+/-0.11mM
  211(B14)   0.10+/-0.04mM
  212(B12)   0.027+/-0.006mM
  213(B16)   0.60+/-0.13mM
上述表2中跟随每个号码后括号内的编号是图6中所用的每种化合物对应的缀合物的编号。
所述数据还在图5描述的柱状图中表示出来。这些测试载体药物缀合物的Ki结合值的范围从0.02mM到0.6mM。因此，按照本发明的每种缀合物的结合数据表明它们是PepT1载体蛋白的良好的底物。
参见图8a和图8b，显示一些另外的典型数据，举例说明与不同的药物类似物缀合的大量硫肽的Ki值的确定。图8a和图8b中给出的化合物编号对应于下列类似物：RAP4-25：B18、RAP4-26：B24、RAP4-27：B25、RAP4-28：B19、RAP4-29：B17、RAP4-30：B23、RAP4-31：B22、RAP4-32：F42、RAP4-33：F43和RAP4-34：B20。
参见图7中的表，显示本研究中制备的每种缀合物相应的Ki值。
实施例4—利用流出检测的硫肽转运
流出实验按Temple等，J.Biol.Chem.，1998，273，20-22中所述进行。
简要地说，表达PepT1的卵母细胞用4.6nl的[3H]-D-Phe-L-Gln(17.4Ci/mmole)显微注射，并允许恢复15分钟。在100μL含有10mM潜在底物(即硫代二肽-药物类似物缀合物)的吸收溶液(pH5.5)中培养5个卵母细胞，带有阴性对照(即pH5.5的吸收溶液)和阳性对照(即在pH5.5的吸收溶液中含有20mM二肽Gly-Gln)。室温下培养90分钟后，移去50μL培养基并放入闪烁瓶中计数。所述卵母细胞在1mL冰冷的吸收介质中连续洗涤5次，然后在装有100μL2％(w/v)SDS的小瓶中分别裂解，并进行液体闪烁计数。
放射性标记的二肽的流出是通过PepT1活性转运的阳性指示。然而，应该理解阴性流出结果并不一定意味着底物没有通过PepT1转运，原因在于这取决于PepT1蛋白具体的缀合物的Ki值。
在实施的检验中，二肽Gly-Gln(已知其可以被PepT1转运)引起约30％标记的D-Phe-L-Gln保留在卵母细胞中。在相同浓度下，测试底物(测试的缀合物)如下文所述进行检验：
＜(可测量的流出，但少于Gly-Gln对照的转运，≥50％的D-Phe-L-Gln保留)
＝(与Gly-Gln效果相似的流出，即25-50％的标记的D-Phe-L-Gln保留)
＞(比Gly-Gln多的流出，即＜25％的标记的D-Phe-L-Gln保留)
进行的向外转运数据的总结如图7所示。可以看出下述缀合物比已知体内转运的Gly-Gln得以更好的转运：-B22、G45、G46和I50。下述缀合物和对照肽Gly-Gln一样转运：B8、B9、B10、B11、B15、B20、B25、B30、F43、G47、H48、H49和I52。最后，下述缀合物转运(尽管实验条件下不比对照肽快)：B12、B14、B16、B17、B19、B23、B26、B29、C36、F42和I51。然而，应该理解即使这种缀合物的转运不如对照，还是证明了利用PepTl路径的转运，以及所述硫肽仍表现出转运功效。
采用Temple(J.Biol.Chem.，1998，273，20-22)中所述的方法，使用反式激发检验(trans-stimulation assay)测试化合物209(图4中所示的E；图6中所示的B8)的转运，从中放射性标记的对照二肽D-Phe-L-Gln的流出表明它确实得以转运。在文献中没有关于附着到药物或药物类似物上的硫代二肽的报道，因此没有这类缀合物被活性转运的实例。
因此，本发明的发明人已表明化合物209(E)：-
a)在1mM时，抑制对D-Phe-L-Gln的吸收达88％(+/-1.4)，并给出0.3mM(+/-0.06)的Ki值；和
b)在2mM时，与10mM Gly-Gln给出72％的流出相比，化合物209(E)给出54％的流出，表明其比Gly-Gln更有效地转运。
所述转运数据是从5个实验中测量的平均cpm(每分钟计数)：
对照4852(+/-89)cpm保留在卵母细胞中
10mM Gly-Gln 1347(+/-126)
2mM缀合物2237(+/-594)
除了这些上述的硫肽类似物，制备如图1和图6所示的另外的类似物。应该注意到2种修饰(图1中A栏中的结构B，和D栏的全部)与药物载体化合物本身相关，因此在合成早期进行变化是必要的。从药物运送的观点来看，这后2种修饰是重要的，原因在于硫肽中第一个氨基酸残基侧链的变化允许药物运送体系的‘微调(fine-tuning)’，以使任何关于药物的不利特征被氨基酸残基1的性质所抵消；例如，如果在pH 5.5时药物-药物载体缀合物的全部中和性(neutrality)是优选的。把第二个氨基酸残基改变为天冬氨酸，使具有羟基官能团的药物能够附着，这将引起可以适用于附着到载体上的药物的潜在数量大幅度增加。
参见图9a和9b，显示D-Phe-L-Gln对化合物B29(299)和B30(298)的抑制的典型数据。这些为单浓度结合/流出实验，其中5mM的底物溶液在测试抑制(如图9a所示)或流出(如图9b所示)前进行过滤(由于低溶解性)。化合物B30是类固醇，并且发明人惊奇地(高兴地)发现所述硫肽载体能够与此类分子缀合，向外转运研究表明其通过PepT1路径转运，即流出与对照二肽Gly-Gln相似。
如上所述，发明人还研究了按照本发明第一方面的化合物的类似物或衍生物的功效，并且制备第一个氨基酸残基为D-异构体的硫肽药物缀合物：D-Ala-ΨS-Ser(OBn)。这种D-异构体类似物是PepT1的底物，且具有1.07mM的Ki值。另外，所述D-异构体类似物比其相应的L-异构体具有更强的抗水解性。
实施例5—大鼠单剂量毒性研究
毒性检测需要约5g硫代二肽，Ala-ΨS-Ser，tfa(三氟乙酸盐，)，其被递送到作为测试受试者的大鼠内。
研究设计：
第1日给5只雄鼠和5只雌鼠口服700mg/kg的单口服剂量。
临床观察：每日观察，进行15日
体重：第1，8和15日称量
预定终止：第15日
测试物质制剂：
使用生理盐水作为赋形剂成功地制备剂量制剂。测试物质的浓度为140mg/ml，服药体积为5ml/kg，导致700mg/kg的剂量。
并发死亡：
没有并发死亡。
临床观察：
没有治疗相关的发现。
体重：
所有动物体重在第15天有所增加。
预定终止时的肉眼可见发现：
在预定终止时没有发现认为与治疗相关的肉眼可见发现。
讨论
总之，本文所述实验和数据例证了按照本发明的硫肽化合物作为药物载体分子的功效，和药物-载体缀合物怎样在体内利用PepT1蛋白被转运通过膜。如图6所示，使用的药物类似物与生物活性药物分子的结构有着很强的相似性，例如，类固醇类似物(B30)。因此，发明人设计和合成大量的硫肽-药物类似物缀合物。然后确定结合到PepT1蛋白的Ki值。结果表明它们将作为PepT1/PepT2的良好的底物。另外，发明人利用流出研究测试了大量缀合物的转运。这些研究表明所述缀合物成功地通过PepT1路径被转运。最后，本文所示的毒性数据例证所述硫肽-类似物缀合物对测试的大鼠没有毒性。

Claims (39)

1.一种包括硫肽，或者其衍生物或类似物的化合物，所述硫肽包含C-末端羧酸基团，和附着到药物上的官能团，特征在于所述化合物适合运载或转运药物。
2.权利要求1所述的化合物，其中的化合物适合，或能够运载或转运药物，优选在体内。
3.权利要求1或权利要求2所述的化合物，其中的化合物适合被PepT1或PepT2蛋白转运。
4.任一前述权利要求所述的化合物，其中所述硫肽包含至少2个氨基酸或者其衍生物或类似物。
5.任一前述权利要求所述的化合物，其中的化合物包含硫代二肽或硫代三肽，或者其衍生物或类似物。
6.任一前述权利要求所述的化合物，其中所述化合物包含丝氨酸、天冬氨酸或谷氨酸残基作为C-末端残基。
7.任一前述权利要求所述的化合物，其中所述硫肽包含至少一个硫代基团，所述硫代基团附着于其N-末端或向其N-末端附着。
8.任一前述权利要求所述的化合物，所述化合物具有式I：
H2N-CR1R2-CS-NR3-CR4R5-COX    (I)
其中R1，R2，R3，R4和R5独立地选自由下述基团组成的组：氢；线性或支化的烷基；二烷基；N-烷基；和氨基酸残基的侧链基团；和其中的X独立地选自羟基；氨基酸残基；酰胺；与第三个残基结合的酰胺；肽；和硫肽。
9.权利要求1-7任一项所述的化合物，所述化合物具有式II：
H2N-CHR1-CS-NH-CHR4-COOH      (II)
其中R1和R4独立地选自由下述基团组成的组：氢；线性或支化的烷基；附着到其它官能团的烷基链；和氨基酸残基的侧链基团。
10.权利要求9所述的化合物，其中所述官能团包括胺；酰胺；酯；酸；醇；醚；硫醇；硫醚；和芳基，或芳香族化合物。
11.权利要求8-10任一项所述的化合物，其中R4适合被药物分子附着。
12.权利要求8-11任一项所述的化合物，其中R4包括醇或羧酸基团。
13.权利要求8-12任一项所述的化合物，其中R4包括附着于醇或羧酸基团的烷基链。
14.权利要求13任一项所述的化合物，其中的烷基或烷基链包含C1-C20的碳链。
15.权利要求8-14任一项所述的化合物，其中R4是包含醇或羧酸基团的氨基酸侧链基团。
16.权利要求8-15任一项所述的化合物，其中R4是任何氨基酸残基的侧链基团。
17.权利要求8-16任一项所述的化合物，其中R4是氨基酸侧链基团的侧链基团，所述氨基酸侧链基团独立地选自由丝氨酸；苏氨酸；谷氨酸；天冬氨酸；和酪氨酸组成的组。
18.权利要求8-15任一项所述的化合物，其中R4是丝氨酸；谷氨酸；或天冬氨酸的侧链基团。
19.权利要求8-15任一项所述的化合物，其中R4包含间隔方式，当药物结合于其上时所述间隔方式适合于使药物远离硫肽。
20.权利要求19所述的化合物，其中所述间隔方式包括烷基链，或与醚、氨基、酯、酰胺或羰基结合的烷基链，在其末端以适当的官能作用附着于硫肽化合物和药物分子上。
21.权利要求19或权利要求20所述的化合物，其中所述间隔方式包括[-CH2-]n，其中n是至少为1的整数。
22.权利要求19或权利要求20所述的化合物，其中所述间隔方式包括[-CH2-O-CH2-]n，其中n是至少为1的整数。
23.权利要求8-22任一项所述的化合物，其中的R1包含任何氨基酸残基的侧链基团。
24.权利要求23的所述化合物，其中R1的氨基酸侧链基团独立地选自由下述基团组成的组：(i)H(甘氨酸)；(ii)Me(丙氨酸)；(iii)CH2Ph(苯丙氨酸)；(iv)CHMe2(缬氨酸)；(v)CH2OH(丝氨酸)；(vi)CH2SH(半胱氨酸)；(vii)CH2CO2H(天冬氨酸)；(viii)CH2CONH2(天冬酰胺)；和(ix)(CH2)4NH2(赖氨酸)。
25.前述权利任一项所述的化合物，其中药物附着的官能团被保护基团保护。
26.一种药物载体，其包括硫肽，或者其衍生物或类似物。
27.权利要求26所述的药物载体，其中所述硫肽，或者其衍生物或类似物包括权利要求1-25任一项所述的硫肽，或者其衍生物或类似物。
28.一种药物缀合物，其包括药物或权利要求26或权利要求27所述的药物载体，所述药物结合到权利要求1-25任一项所述的化合物上。
29.权利要求28所述的药物缀合物，其中所述药物是通过酯键，醚键或酰胺键的方式附着到化合物或药物载体上。
30.权利要求28或权利要求29所述的药物缀合物，其中药物的附着发生在所述化合物或药物载体的残基1或2上。
31.权利要求28-30任一项所述的药物缀合物，其中所述化合物或药物载体能够从所述药物分子释放或脱离。
32.权利要求28-31任一项所述的药物缀合物，其用作药物。
33.权利要求28-31任一项所述的药物缀合物，其用于制备可口服施用的药物。
34.一种测定法，其适合检测权利要求28-32任一项所述的缀合物从膜的第一边到膜的第二边的转运，所述测定法包含适合检测缀合物在膜的第一边和第二边存在的检测方式。
35.权利要求34所述的测定法，其中所述检测方式适合于检测硫肽的UV吸收。
36.一种治疗个体的方法，所述方法包括给需要这种治疗的个体施用权利要求28-32任一项所述的缀合物。
37.权利要求36所述的治疗个体的方法，其中所述药物缀合物包含附着到权利要求1-25任一项所述的化合物上或者权利要求26或27所述的药物载体上的药物分子。
38.参考附图，或由附图所举例说明的如本文所述的化合物或药物载体。
39.参考附图，或由附图所举例说明的如本文所述的方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015038680A1 (en) * 2013-09-11 2015-03-19 Coyote Pharmaceuticals, Inc. Drug conjugates of gga and gga derivatives

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5138061A (en) * 1989-08-04 1992-08-11 Biochem Pharma Inc. Thioacylating reagents
US5457180A (en) * 1989-08-04 1995-10-10 Biochem Pharma Inc. Methods for producing linear thiopeptides using an amino acid ortho amino thioanilide compound
US5622929A (en) * 1992-01-23 1997-04-22 Bristol-Myers Squibb Company Thioether conjugates
DE19503320A1 (de) * 1995-02-02 1996-08-08 Boehringer Mannheim Gmbh Neue Benzodiazepinkonjugate
EP1025118A1 (en) * 1997-10-22 2000-08-09 MERCK PATENT GmbH Spacer peptides and membranes containing same
US7291673B2 (en) * 2000-06-02 2007-11-06 Eidgenossiche Technische Hochschule Zurich Conjugate addition reactions for the controlled delivery of pharmaceutically active compounds

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108093637A (zh) * 2015-07-01 2018-05-29 德诺百迪克斯公司 新型双环脂羊毛硫肽、制备及作为抗微生物剂的用途

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