本發(fā)明涉及聚乙二醇衍生物及其用途。

背景技術(shù)：

1、聚乙二醇(peg)是一種具有高體內(nèi)半衰期但沒有抗原性的材料。peg是一種代表性生物相容性材料，其在結(jié)合至各種生理活性材料如脂質(zhì)、蛋白等時廣泛應(yīng)用于藥學(xué)，并且對peg本身的藥學(xué)用途的研究正在進行中。

2、特別地，peg從蛋白治療劑方面廣泛使用，因為peg可以結(jié)合至蛋白治療劑，從而增加它們的血液半衰期同時減少它們的抗原性。此外，據(jù)報道聚乙二醇化(pegylation)可以提高蛋白治療劑的穩(wěn)定性，其是指peg分子共價連接至蛋白(cantin?et?al.,am.j.27:659-665(2002))。

3、同時，在制造過程中，提高這些藥物的生產(chǎn)收率同時維持藥物的活性需要復(fù)雜的制造技術(shù)。因此，已不斷研究以開發(fā)制造包括peg的蛋白治療劑，以及其中使用的peg的方法。

4、在利用peg制備生理活性多肽綴合物時，本發(fā)明人使用具有至少兩個反應(yīng)基團作為接頭的peg(韓國專利申請公開號10-2014-0018462)。

5、常規(guī)peg化合物已知具有作為反應(yīng)基團的醛、琥珀酰亞胺基、馬來酰亞胺、乙烯砜、鹵化乙酰胺或鄰二硫吡啶(orthopyridyl?disulfide,opss)等。

6、但是，常規(guī)使用的peg化合物有不便之處，雖然它們在末端具有反應(yīng)基團，但是它們的反應(yīng)性由于peg化合物的結(jié)構(gòu)而變化。

7、因此，需要開發(fā)新的聚乙二醇衍生物，其不僅包括能夠結(jié)合至靶材料的反應(yīng)基團，并且還更容易與這些材料反應(yīng)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、技術(shù)問題

2、本發(fā)明的一個目的是提供聚乙二醇、其立體異構(gòu)體或其藥學(xué)可接受的鹽。

3、本發(fā)明的又一目的是提供一種制備連接至聚乙二醇化合物的生理活性多肽的方法，所述方法包括使所述聚乙二醇化合物與生理活性多肽反應(yīng)。

4、本發(fā)明的另一目的是提供一種制備綴合物的方法，其中生理活性多肽和載體蛋白通過聚乙二醇化合物連接。

5、本發(fā)明的另一目的是提供連接至聚乙二醇化合物的生理活性多肽。

6、本發(fā)明的另一目的是提供一種綴合物，其中生理活性多肽和載體蛋白中的每個獨立地連接至聚乙二醇化合物兩端的反應(yīng)基團。

7、本發(fā)明的另一目的是提供一種制備聚乙二醇化合物的方法。

8、本發(fā)明的另一目的是提供聚乙二醇化合物在連接載體至生理活性多肽中的用途，所述載體能夠增加生理活性多肽的體內(nèi)半衰期。

9、本發(fā)明的另一目的是提供一種組合物，其包含連接至聚乙二醇化合物的生理活性多肽，或綴合物。

10、本發(fā)明的另一目的是提供一種聚乙二醇化合物接頭用于連接載體至生理活性多肽，所述載體能夠增加生理活性多肽的體內(nèi)半衰期。

11、技術(shù)方案

12、本發(fā)明的一方面提供一種聚乙二醇化合物、其立體異構(gòu)體或其藥學(xué)可接受的鹽。

13、在一具體實施方案中，所述化合物是式1所示的化合物：

14、

15、其中，在式1中，

16、r1選自2,5-二氧代吡咯烷基、2,5-二氧代吡咯基、醛、馬來酰亞胺、c6-20芳基二硫化物、c5-20雜芳基二硫化物、乙烯砜、巰基(thiol)、鹵化乙酰胺、琥珀酰亞胺、對硝基苯基碳酸酯和它們的衍生物；

17、l1-l3各自獨立地是線性或支化的c1-6亞烷基；

18、r2是鄰二硫吡啶(opss)、巰基或鹵素；并且

19、n是10-2400的整數(shù)。

20、在另一具體實施方案中，r2是鄰二硫吡啶、巰基或碘。

21、在另一具體實施方案中，r1是醛。

22、在另一具體實施方案中，r1和r2具有互不相同的官能團。

23、在另一具體實施方案中，所述化合物通過式2表示：

24、cho-(ch2)j-o-(ch2ch2o)n-(ch2)m-nh(co)-(ch2)k-r2

25、????????????????

26、其中，在式2中，

27、n是10-2400的整數(shù)；

28、j、m和k各自獨立地是1-6的整數(shù)；并且r2是鄰二硫吡啶(opss)、巰基或鹵素。

29、在另一具體實施方案中，所述化合物選自式3-式11：

30、

31、

32、在式3-式11中，n是10-2400的整數(shù)。

33、本發(fā)明的另一方面提供一種制備連接至聚乙二醇化合物的生理活性多肽的方法，所述方法包括使聚乙二醇化合物與生理活性多肽反應(yīng)以制備連接至聚乙二醇化合物的生理活性多肽。

34、在所述方法的一具體實施方案中，位于r2的鄰二硫吡啶(opss)、巰基或鹵素與位于生理活性多肽的半胱氨酸殘基的巰基基團反應(yīng)。

35、在另一具體實施方案中，所述方法進一步包括純化連接至聚乙二醇化合物的生理活性多肽。

36、在另一具體實施方案中，所述生理活性多肽選自激素、細胞因子、酶、抗體、生長因子、轉(zhuǎn)錄因子、血液因子、疫苗、促胰島素肽、神經(jīng)肽(neuropeptide)、垂體激素、減肥肽、抗病毒肽、具有生理活性的非天然肽衍生物、結(jié)構(gòu)蛋白、配體蛋白以及受體。

37、在另一具體實施方案中，所述生理活性多肽選自胰高血糖素；胰島素；生長抑素；肽yy(pyy)；神經(jīng)肽y(npy)；胰高血糖素樣肽，包括胰高血糖素樣肽-1(glp-1)和胰高血糖素樣肽-2(glp-2)；exendin-3；exendin-4；泌酸調(diào)節(jié)肽(oxyntomodulin)；對胰高血糖素受體、glp-1受體和gip受體具有活性的肽；成纖維細胞生長因子(fibroblast?growth?factor)；ghrelin；血管緊張素；緩激肽；降鈣素；促腎上腺皮質(zhì)激素(corticotropin)；章魚涎肽(eledoisin)；胃泌素；瘦蛋白；催產(chǎn)素(oxytocin)；加壓素(vasopressin)；黃體生成素；催乳激素；促卵泡激素；甲狀旁腺激素；促胰液素(secretin)；舍莫瑞林(sermorelin)；人生長激素(hgh)；生長激素釋放肽；粒細胞集落刺激因子(gcsf)；干擾素(ifn)；白介素(interleukin)；催乳素釋放肽；食欲肽(orexin)；甲狀腺釋放肽；膽囊收縮素(cholecystokinin)；胃泌素抑制肽；鈣調(diào)蛋白；胃釋放肽(gastric?releasing?peptide)；促胃動素(motilin)；血管活性腸肽(vasoactive?intestinal?peptide)；心房鈉尿肽(atrial?natriuretic?peptide,anp)；b型鈉尿肽(b-type?natriuretic?peptide,bnp)；c型鈉尿肽(c-type?natriuretic?peptide,cnp)；神經(jīng)激肽(neurokinin)a；神經(jīng)調(diào)節(jié)肽(neuromedin)；腎素(renin)；內(nèi)皮素(endothelin)；角蝰毒素肽(sarafotoxin?peptide)；carsomorphin肽(carsomorphin?peptide)；皮啡肽(dermorphin)；強啡肽(dynorphin)；內(nèi)啡肽(endorphin)；腦內(nèi)啡(enkepalin)；t細胞因子；腫瘤壞死因子；腫瘤壞死因子受體；尿激酶受體；腫瘤抑制因子；膠原酶抑制劑；胸腺生成素(thymopoietin)；胸腺肽(thymulin)；胸腺五肽(thymopentin)；胸腺素(tymosin)；胸腺體液因子(thymic?humoral?factor)；腎上腺髓質(zhì)素(adrenomodullin)；抑咽側(cè)體神經(jīng)肽(allatostatin)；β-淀粉樣蛋白片段(amyloid?beta-protein?fragment)；抗菌肽；抗氧化肽；鈴蟾肽(bombesin)；骨鈣蛋白(osteocalcin)；cart肽；e-選擇素(selectin)；icam-1；vcam-1；leucokine；kringle-5；層粘連蛋白(laminin)；抑制素(inhibin)；甘丙肽(galanin)；纖連蛋白(fibronectin)；胰抑制素(pancreastatin)；fuzeon；干擾素受體；g蛋白偶聯(lián)受體；白介素受體；酶；白介素結(jié)合蛋白；細胞因子結(jié)合蛋白；巨噬細胞激活因子；巨噬細胞肽；b細胞因子；a蛋白；過敏抑制劑；細胞壞死糖蛋白；免疫毒素；淋巴毒素；腫瘤抑制因子；轉(zhuǎn)移生長因子；α-1-抗胰蛋白酶；白蛋白；α-乳清蛋白；載脂蛋白-e；促紅細胞生成素；高糖基化促紅細胞生成素；血管生成素；血紅蛋白；凝血酶；凝血酶受體激活肽；凝血調(diào)節(jié)蛋白；血液因子vii、viia、viii、ix和xiii；纖溶酶原激活因子；纖維蛋白結(jié)合肽；尿激酶；鏈激酶；蛭素；c蛋白；c-反應(yīng)蛋白；腎素抑制劑；超氧化物歧化酶；血小板源性生長因子；表皮生長因子；上皮細胞生長因子；血管抑素；血管緊張素；成骨生長因子；成骨促進蛋白；心鈉素；軟骨誘導(dǎo)因子；依降鈣素；結(jié)締組織激活因子；組織因子途徑抑制物；黃體生成素釋放激素；神經(jīng)生長因子；松弛素；生長調(diào)節(jié)素；胰島素樣生長因子；腎上腺皮質(zhì)激素；胰多肽；胃泌素釋放肽；促腎上腺皮質(zhì)激素釋放因子；甲狀腺刺激激素；自體毒素；乳鐵蛋白；肌肉生長抑制素；細胞表面抗原；病毒衍生的疫苗抗原；單克隆抗體；多克隆抗體；抗體片段；紅細胞生成生長因子；白細胞生成素；胰淀素；以及它們的類似物。

38、本發(fā)明的另一方面提供一種制備綴合物的方法，其中生理活性多肽和載體蛋白通過聚乙二醇化合物連接。

39、在一具體實施方案中，所述方法包括：

40、(a)使聚乙二醇化合物與生理活性多肽或載體蛋白中的任一個反應(yīng)，從而制備聚乙二醇化合物，其中生理活性多肽或載體蛋白連接至聚乙二醇化合物的一端，并且聚乙二醇化合物的另一端具有反應(yīng)末端基團(reactive?end?group)；以及

41、(b)使步驟(a)中制備的聚乙二醇化合物，其中生理活性多肽或載體蛋白連接至聚乙二醇化合物的一端，并且聚乙二醇化合物的另一端具有反應(yīng)末端基團，與生理活性多肽或載體蛋白中的另一個反應(yīng)，以便將載體蛋白或生理活性多肽連接至聚乙二醇化合物的反應(yīng)末端基團，從而制備綴合物，其中生理活性多肽和載體蛋白通過聚乙二醇化合物連接。

42、在另一具體實施方案中，所述方法包括：

43、(a)使聚乙二醇化合物與生理活性多肽反應(yīng)，從而制備聚乙二醇化合物，其中生理活性多肽連接至聚乙二醇化合物的一端，并且聚乙二醇化合物的另一端具有反應(yīng)末端基團；以及

44、(b)使步驟(a)中制備的聚乙二醇化合物，其中生理活性多肽連接至聚乙二醇化合物的一端，并且聚乙二醇化合物的另一端具有反應(yīng)末端基團，與載體蛋白反應(yīng)，以便將載體蛋白連接至聚乙二醇化合物的反應(yīng)末端基團。

45、在另一具體實施方案中，所述生理活性多肽選自激素、細胞因子、酶、抗體、生長因子、轉(zhuǎn)錄因子、血液因子、疫苗、促胰島素肽、神經(jīng)肽、垂體激素、減肥肽、抗病毒肽、具有生理活性的非天然肽衍生物、結(jié)構(gòu)蛋白、配體蛋白以及受體。

46、在另一具體實施方案中，步驟(a)中的聚乙二醇化合物具有式1的結(jié)構(gòu)。

47、在另一具體實施方案中，所述方法的步驟(a)的特征在于具有式1的結(jié)構(gòu)的聚乙二醇化合物的r2與位于生理活性多肽的半胱氨酸殘基的巰基基團反應(yīng)。

48、在另一具體實施方案中，所述方法的步驟(b)的特征在于聚乙二醇化合物的醛末端基團與免疫球蛋白fc片段的胺基團反應(yīng)。

49、在另一具體實施方案中，所述方法進一步包括純化所述綴合物，其中生理活性多肽和載體蛋白通過聚乙二醇化合物連接。

50、在另一具體實施方案中，所述載體蛋白是白蛋白及其片段、特定氨基酸序列的重復(fù)單元的聚合物、抗體、抗體片段、fcrn-結(jié)合物質(zhì)、纖連蛋白、運鐵蛋白(transferrin)、糖(saccharide)或彈性蛋白。

51、在另一具體實施方案中，所述fcrn-結(jié)合物質(zhì)是免疫球蛋白fc片段。

52、本發(fā)明的另一方面提供連接至聚乙二醇化合物的生理活性多肽。

53、在一具體實施方案中，連接至上述化合物的生理活性多肽包括式15-式17中任一個表示的結(jié)構(gòu)：

54、r1-l1-o-(ch2ch2o)n-l2-nh(co)-l3-s-s-x

55、[式15]

56、r1-l1-o-(ch2ch2o)n-l2-nh(co)-ch2-s-x

57、[式16]

58、x-nhch2-l1-o-(ch2ch2o)n-l2-nh(co)-l3-r2

59、[式17]

60、在式15-式17中，

61、r1選自2,5-二氧代吡咯烷基、2,5-二氧代吡咯基、醛、馬來酰亞胺、c6-20芳基二硫化物、c5-20雜芳基二硫化物、乙烯砜、巰基、鹵化乙酰胺、琥珀酰亞胺、對硝基苯基碳酸酯和它們的衍生物；

62、l1-l3各自獨立地是線性或支化的c1-6亞烷基；

63、n是10-2400的整數(shù)；

64、r2是鄰二硫吡啶(opss)、巰基或鹵素；并且

65、x是生理活性多肽部分。

66、本發(fā)明的另一方面提供一種綴合物，其中生理活性多肽和載體蛋白中的每個各自獨立地連接至聚乙二醇化合物兩端的反應(yīng)基團。

67、在一具體實施方案中，所述綴合物是具有式18或式19表示的結(jié)構(gòu)的綴合物：

68、y-nhch2-l1-o-(ch2ch2o)n-l2-nh(co)-l3-s-s-x

69、[式18]

70、y-nhch2-l1-o-(ch2ch2o)n-l2-nh(co)-ch2-s-x

71、[式19]

72、在式18和式19中，

73、l1-l3各自獨立地是線性或支化的c1-6亞烷基，

74、n是10-2400的整數(shù)，

75、x是生理活性多肽部分；并且

76、y是載體蛋白部分。

77、在另一具體實施方案中，所述載體蛋白是白蛋白及其片段、特定氨基酸序列的重復(fù)單元的聚合物、抗體、抗體片段、fcrn-結(jié)合物質(zhì)、纖連蛋白、運鐵蛋白、糖或彈性蛋白。

78、在另一具體實施方案中，所述fcrn-結(jié)合物質(zhì)是免疫球蛋白fc片段。

79、本發(fā)明的另一方面提供一種制備聚乙二醇化合物的方法。

80、在一具體實施方案中，所述方法包括：

81、(a)引入r1至聚乙二醇的一端，所述r1選自2,5-二氧代吡咯烷基、2,5-二氧代吡咯基、醛、馬來酰亞胺、c6-20芳基二硫化物、c5-20雜芳基二硫化物、乙烯砜、巰基、鹵化乙酰胺、琥珀酰亞胺、對硝基苯基碳酸酯和它們的衍生物；以及

82、(b)引入-nh(co)l3-r2的結(jié)構(gòu)至聚乙二醇的另一端，其中r2是鄰二硫吡啶(opss)、巰基或鹵素。

83、在另一具體實施方案中，所述方法包括：

84、第一步，從式20表示的化合物制備式21表示的化合物；

85、第二步，從式21表示的化合物制備式22表示的化合物；以及

86、第三步，通過用酸溶液處理式22表示的化合物將式22表示的化合物末端處的二乙氧基甲基轉(zhuǎn)化為醛：

87、

88、其中，在式20中，n’是n或n+1；以及

89、

90、其中l(wèi)1、l2、l3、n和r2與上文所述相同。

91、在另一具體實施方案中，通過使式23表示的化合物與甲磺酰氯反應(yīng)制備第一步的式20表示的化合物：

92、

93、???????????????[式23]。

94、在另一具體實施方案中，通過使式20表示的化合物與氨水溶液和氯化銨反應(yīng)進行第一步。

95、在另一具體實施方案中，第一步包括：

96、步驟1-1，使式20表示的化合物與羥基烷基四氫吡喃基醚反應(yīng)，從而制備式24表示的化合物；

97、步驟1-2，使式24表示的化合物與對甲苯磺酸反應(yīng)，從而用羥基取代其末端的四氫吡喃基氧基；

98、步驟1-3，使步驟1-2中獲得的化合物與甲磺酰氯反應(yīng)，從而用甲磺酸基團取代羥基；以及

99、步驟1-4，使步驟1-3中獲得的化合物與氨水溶液和氯化銨反應(yīng)。

100、

101、在另一具體實施方案中，通過使式21表示的化合物與式25表示的化合物反應(yīng)進行第二步：

102、

103、在另一具體實施方案中，第二步包括：使式21表示的化合物與氯代c2-7烷酰氯反應(yīng)，從而合成在其一端包含氯基團的化合物，其通過式26表示，作為中間產(chǎn)物；以及

104、使式26表示的化合物與鹵素金屬鹽在硫化氫的存在或不存在下反應(yīng)，從而將氯基團轉(zhuǎn)化為巰基或鹵素：

105、

106、本發(fā)明的另一方面提供聚乙二醇化合物在連接載體至生理活性多肽中的用途，所述載體能夠增加生理活性多肽的體內(nèi)半衰期。

107、本發(fā)明的另一方面提供一種組合物，其包含連接至聚乙二醇化合物的生理活性多肽，或綴合物。

108、本發(fā)明的另一方面提供一種接頭用于連接載體至生理活性多肽，所述載體能夠增加生理活性多肽的體內(nèi)半衰期，其中所述接頭包括聚乙二醇化合物、其立體異構(gòu)體或其藥學(xué)可接受的鹽。

109、有益效果

110、本發(fā)明的聚乙二醇衍生物的優(yōu)勢在于在其一端包括期望的反應(yīng)末端基團，同時可以容易地與待連接的靶物質(zhì)(例如，蛋白)反應(yīng)。因此，本發(fā)明的聚乙二醇衍生物可以有效地用于制備綴合藥物如蛋白綴合物等的藥物領(lǐng)域。