Лекарственные средства, связанные с дипептидами

Изобретение относится к самоотщепляющемуся неферментативным способом дипептидному элементу, который может быть связан с известными лекарственными средствами через амидную связь. Дипептид спонтанно отщепляется от лекарственного средства в физиологических условиях посредством реакции, запускаемой химической нестабильностью. Соответственно дипептидный элемент обеспечивает средство связывания различных соединений с известными лекарственными средствами, где соединения в последующем высвобождаются из лекарственного средства через заданный период времени воздействия физиологических условий. Например, дипептид может быть связан с активным участком лекарственного средства для образования пролекарства и/или дипептид может содержать депо-полимер для секвенирования инъецируемой композиции, содержащей комплекс, в участке введения. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 4 табл., 3 пр.

 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Данная заявка испрашивает приоритет предварительной заявки на патент США № 61/139227, поданной 19 декабря 2008 года, описание которой полностью включено в настоящее описание путем ссылки.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Часто желательно продление времени высвобождения инъецированного лекарственного средства для увеличения длительности его действия или уменьшения его токсических эффектов. Препаративные формы, которые легко растворимы в жидкостях организма, обычно быстро абсорбируются и обеспечивают внезапное увеличение количества доступного лекарственного средства, в отличие от более желательного и постепенного высвобождения фармакологически активного продукта. Кроме того, хотя многочисленные лекарственные средства на основе пептидов могут применяться в качестве высокоэффективных лекарственных средств, они обычно имеют относительно короткую длительность действия и переменный терапевтический индекс.

Предпринимались разнообразные попытки для обеспечения контролируемого и длительного высвобождения фармацевтических соединений, но ранее описанные методики не имели успеха в преодолении всех проблем, связанных с технологией, таких как достижение оптимального продленного времени высвобождения, максимизации устойчивости и эффективности, снижения токсичности, максимизации воспроизводимости при получении и устранение нежелательных физических, биохимических или токсикологических эффектов, вызываемых нежелательными матричными материалами. Соответственно, существует потребность в препаративных формах, которые продлевают период полувыведения существующих фармацевтических средств и улучшают их терапевтический индекс.

Механизмы обеспечения длительного высвобождения и увеличенного терапевтического индекса включают секвенирование молекул в участке инъекции или применение пролекарственных производных форм фармацевтического средства, где пролекарственное производное предназначено для задержки начала действия и продления периода полувыведения лекарственного средства. Отсроченное начало действия имеет преимущество в том, что оно обеспечивает возможность системного распределения пролекарства перед его активацией. Соответственно, введение пролекарств устраняет осложнения, вызванные пиковыми активностями после введения и увеличивает терапевтический индекс исходного лекарственного средства.

Распознавание рецепторов и последующая обработка агонистов пептидов и белков представляет собой первичный путь разрушения многих лекарственных средств на основе пептидов и белков. Таким образом, связывание пептидного лекарственного вещества со своим рецептором приведет к биологической стимуляции, но также будет способствовать дальнейшему снижению фармакологического эффекта, вызванного пептидом/белком, за счет ферментативной деградации пептида или белка. В соответствии с настоящим описанием, существующие фармацевтические соединения могут модифицироваться для предотвращения их взаимодействия с их соответствующим рецептором. Конкретнее, как описано в настоящей заявке, лекарственные средства могут быть модифицированы связыванием самоотщепляющимся неферментативным способом дипептида с лекарственным средством для образования комплекса, который функционирует или в качестве депо-композиции для локализации лекарственного средства в участке инъекции для высвобождения контролируемым образом, или в качестве пролекарства, которое распределяется по всему организму, но неспособно взаимодействовать со своим рецептором.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с одним вариантом осуществления, изобретение относится к самоотщепляющемуся неферментативным способом дипептидному фрагменту, который может быть ковалентно связан с лекарственным средством, где дипептид (и любое соединение, связанное с дипептидом), высвобождается из лекарственного средства через заданный период времени после воздействия физиологических условий. Преимущественно, скорость отщепления зависит от структуры и стереохимии дипептидного элемента, а также от прочности нуклеофила, присутствующего на дипептиде, который вызывает отщепление и образование дикетопиперазина или дикетоморфолина. В одном варианте осуществления изобретение относится к комплексу, содержащему известное лекарственное средство и дипептид структуры A-B, где A представляет аминокислоту или гидроксильную кислоту и B представляет N-алкилированную аминокислоту, которая связана с лекарственным средством посредством образования амидной связи между B и амином лекарственного средства. Аминокислоты дипептида выбирают так, чтобы неферментативное химическое расщепление A-B из лекарственного средства продуцировало дикетопиперазин или дикетоморфолин и восстановленное нативное лекарственное средство.

В одном варианте осуществления изобретение относится к инъецируемой депо-композиции, содержащей комплекс, имеющий общую структуру A-B-Q, где

A представляет аминокислоту или гидроксильную кислоту;

B представляет N-алкилированную аминокислоту;

Q представляет амин, несущий лекарственное средство; где дипептид A-B, кроме того, содержит депо-полимер, связанный с боковой цепью A или B, и указанный дипептид связан с Q посредством образования амидной связи между A-B и амином Q. Депо-полимер выбран так, чтобы иметь достаточный размер, чтобы комплекс A-B-Q эффективно секвестировался в участке инъекции или был иным образом неспособен взаимодействовать с его мишенью (например, рецептором). Химическое отщепление A-B от Q ведет к продукции дикетопиперазина или дикетоморфолина и высвобождает активное лекарственное средство у пациента контролируемым образом в течение заданного периода времени после введения.

В другом варианте осуществления пролекарственные производные известных фармацевтических средств получают для продления биологического периода полувыведения пептида или белка на основании стратегии ингибирования распознавания пролекарства соответствующим рецептором. Пролекарства, раскрытые в настоящем описании, в конечном счете превращаются в структуры, которые могут распознаваться рецептором, где скорость этого химического превращения определяет время начала и длительность биологического действия in vivo. Молекулярная конструкция, раскрытая в настоящей заявке, основана на внутримолекулярной химической реакции, которая не зависит от дополнительных химических добавок или ферментов.

Пролекарственное производное получают ковалентным связыванием дипептидного элемента с активным участком лекарственного средства посредством амидной связи. В одном варианте осуществления дипептид ковалентно связан с лекарственным средством в положении, которое препятствует способности лекарственного средства взаимодействовать с соответствующим рецептором или кофактором. В одном варианте осуществления дипептидный элемент связан с N-концом биоактивного пептида. Последующее удаление дипептида в физиологических условиях и в отсутствие ферментативной активности, восстанавливает активность полипептида.

В одном варианте осуществления изобретение относится к пролекарству, имеющему общую структуру A-B-Q. В данном варианте осуществления, Q представляет лекарственное средство, включая, например, биоактивный пептид. В одном варианте осуществления, Q выбран из группы ядерных гормонов, состоящих из тиреоидного гормона, эстрогена, тестостерона и глюкокортикоида, а также их аналогов, производных и конъюгатов, и A-B представляет дипептидное пролекарство, связанное с Q посредством амидной связи. Конкретнее, в одном варианте осуществления, A представляет аминокислоту или гидроксильную кислоту, и B представляет N-алкилированную аминислоту, связанную с Q посредством образования амидной связи между A-B и амином Q. В соответствии с одним вариантом осуществления, полупериод (t_1/2) химического отщепления A-B от Q составляет по меньшей мере от примерно 1 часа до примерно 1 недели в PBS (солевом растворе с фосфатным буфером) в физиологических условиях. Кроме того, в одном варианте осуществления, Q содержит аминокислотную последовательность, и A, B или аминокислота Q, к которой присоединен A-B, представляет некодируемую аминокислоту, и химическое отщепление A-B от Q имеет полноту по меньшей мере примерно 90% в пределах от примерно 1 до примерно 720 часов в PBS в физиологических условиях.

В одном варианте осуществления, A и B выбраны для ингибирования ферментативного отщепления дипептида A-B от Q ферментами, обнаруживаемыми в сыворотке млекопитающих. В одном варианте осуществления, A и/или B выбраны так, чтобы полупериод отщепления A-B от Q в PBS в физиологических условиях составлял не более чем вдвое больше полупериода отщепления A-B от Q в растворе, содержащем протеазу DPP-IV (т.е. отщепление A-B от Q не происходит со скоростью более чем вдвое выше, в присутствии протеазы DPP-IV и физиологических условий относительно идентичных условий в отсутствие фермента). В одном варианте осуществления, A и/или B представляет аминокислоту в D-стереоизомерной конфигурации. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления, A представляет аминокислоту в D-стереоизомерной конфигурации, и B представляет аминокислоту в L-стереоизомерной конфигурации. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления, A представляет аминокислоту в L-стереоизомерной конфигурации, и B представляет аминокислоту в D-стереоизомерной конфигурации. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления, A представляет аминокислоту в D-стереоизомерной конфигурации, и B представляет аминокислоту в D-стереоизомерной конфигурации.

В одном варианте осуществления дипептидный элемент, связанный с лекарственным средством, содержит соединение, имеющее общую структуру формулы I:

где

R₁, R₂, R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из H, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₁-C₁₈ алкил)OH, (C₁-C₁₈ алкил)SH, (C₂-C₃ алкил)SCH₃, (C₁-C₄ алкил)CONH₂, (C₁-C₄ алкил)COOH, (C₁-C₄ алкил)NH₂, (C₁-C₄ алкил)NHC(NH₂ ⁺)NH₂, (C₀-C₄ алкил)(C₃-C₆ циклоалкила), (C₀-C₄ алкил)(C₂-C₅ гетероцикла), (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇, (C₁-C₄ алкил)(C₃-C₉ гетероарила) и C₁-C₁₂ алкил(W₁)C₁-C₁₂ алкила, где W₁ представляет гетероатом, выбранный из группы, состоящей из N, S и O, или R₁ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют C₃-C₁₂ циклоалкил или арил; или R₄ и R₈ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют C₃-C₆ циклоалкил;

R₃ выбран из группы, состоящей из C₁-C₁₈ алкила, (C₁-C₁₈ алкил)OH, (C₁-C₁₈ алкил)NH₂, (C₁-C₁₈ алкил)SH, (C₀-C₄ алкил)(C₃-C₆)циклоалкила, (C₀-C₄ алкил)(C₂-C₅ гетероцикла), (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇ и (C₁-C₄ алкил)(C₃-C₉ гетероарила), или R₄ и R₃ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4, 5 или 6-членное гетероциклическое кольцо;

R₅ представляет NHR₆ или OH;

R₆ представляет H, C₁-C₈ алкил, или R₆ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4, 5 или 6-членное гетероциклическое кольцо; и

R₇ выбран из группы, состоящей из H и OH.

В другом варианте осуществления дипептидный элемент, связанный с лекарственным средством, содержит соединение, имеющее общую структуру формулы I:

где

R₁, R₂, R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из H, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₁-C₁₈ алкил)OH, (C₁-C₁₈ алкил)SH, (C₂-C₃ алкил)SCH₃, (C₁-C₄ алкил)CONH₂, (C₁-C₄ алкил)COOH, (C₁-C₄ алкил)NH₂, (C₁-C₄ алкил)NHC(NH₂ ⁺)NH₂, (C₀-C₄ алкил)(C₃-C₆ циклоалкила), (C₀-C₄ алкил)(C₂-C₅ гетероцикла), (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇, (C₁-C₄ алкил)(C₃-C₉ гетероарила) и C₁-C₁₂ алкил(W₁)C₁-C₁₂ алкила, где W₁ представляет гетероатом, выбранный из группы, состоящей из N, S и O, или R₁ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют C₃-C₁₂ циклоалкил; или R₄ и R₈ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют C₃-C₆ циклоалкил;

R₃ выбран из группы, состоящей из C₁-C₁₈ алкила, (C₁-C₁₈ алкил)OH, (C₁-C₁₈ алкил)NH₂, (C₁-C₁₈ алкил)SH, (C₀-C₄ алкил)(C₃-C₆)циклоалкила, (C₀-C₄ алкил)(C₂-C₅ гетероцикла), (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇ и (C₁-C₄ алкил)(C₃-C₉ гетероарила), или R₄ и R₃ вместе с атомами, к котором они присоединены, образуют 4, 5 или 6-членное гетероциклическое кольцо;

R₅ представляет NHR₆ или OH;

R₆ представляет H, C₁-C₈ алкил, или R₆ и R₁ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо; и

R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C_1S алкенила, (C₀-C₄ алкил)CONH₂, (C₀-C₄ алкил)COOH, (C₀-C₄ алкил)NH₂, (C₀-C₄ аклкил)OH и галогена.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Определения

При описании и составлении формулы изобретения будет использоваться следующая терминология в соответствии с изложенными ниже определениями.

Используемый в настоящем описании термин «примерно» означает больше или меньше чем указанная величина или диапазон величин, на 10%, но предназначен для ограничения любой величины или диапазона величин только этому более широкому определению. Каждая величина или диапазон величин, которым предшествует термин «примерно», также предназначен для включения варианта осуществления указанной абсолютной величины или диапазона величин.

Используемый в настоящем описании термин «аминокислота» охватывает любую молекулу, содержащую и амино, и карбоксильную функциональные группы, где амино- и карбоксилатная группы присоединены к одному и тому же атому углерода (альфа-углероду). Возможно наличие одного или двух других органических заместителей альфа-углерода. Аминокислота может быть обозначена ее трехбуквенным кодом, однобуквенным кодом или в некоторых случаях названием ее боковой цепи. Например, неприродная аминокислота, содержащая группу циклогексана, присоединенную к альфа-углероду, называется «циклогексан» или «циклогексил». В целях настоящего описания обозначение аминокислоты без определения ее стереохимии предназначено для включения или L-, или D-формы аминокислоты или рацемической смеси. Однако в случае, когда аминокислота обозначена ее трехбуквенным кодом и включает надстрочное число (т.е. Lys^-1), такое обозначение предназначено для определения нативной L-формы аминокислоты, тогда как D-форма определяется включением строчной буквы d перед трехбуквенным кодом и надстрочным числом (т.е. dLys^-1).

Используемый в настоящем описании термин «гидроксильная кислота» относится к аминокислотам, которые были модифицированы для замещения аминогруппы альфа-углерода гидроксильной группой.

Используемый в настоящем описании термин «некодируемая аминокислота» охватывает любую аминокислоту, которая не является L-изомером любой из следующих 20 аминокислот: Ala, Cys, Asp, Glu, Phe, Gly, His, Ile, Lys, Leu, Met, Asn, Pro, Gln, Arg, Ser, Thr, Val, Trp, Tyr.

«Дипептид» представляет собой результат связывания альфа-аминокислоты или альфа-гидроксильной кислоты с другой аминокислотой посредством пептидной связи.

Используемый в настоящем описании термин «химическое расщепление» без какого-либо дополнительного обозначения охватывает неферментативную реакцию, которая приводит к разрушению ковалентной химической связи.

«Биоактивный пептид» относится к пептидам, которые способны оказывать биологический эффект in vitro и/или in vivo. Используемая в настоящем описании общая ссылка на пептид предназначена для охвата пептидов, которые имеют модифицированные амино- или карбоксиконцы. Например, аминокислотная последовательность, обозначающая стандартные аминокислоты, предназначена для включения стандартных аминокислот на N- и C-конце, а также соответствующей гидроксильной кислоты на N-конце и/или соответствующей C-концевой аминокислоты, модифицированной для включения амидной группы вместо концевой карбоновой кислоты.

Используемый в настоящем описании термин «ацилированная» аминокислота представляет аминокислоту, содержащую ацильную группу, которая не является нативной для естественно встречающейся аминокислоты, независимо от того, каким средством она получена. Иллюстративные способы получения ацилированных аминокислот и ацилировваных пептидов известны в данной области и включают ацилирование аминокислоты перед включением в пептид или пептидным синтезом с последующим химическим ацилированием пептида. В некоторых вариантах осуществления ацильная группа вызывает наличие у пептида одного или более из (i) длительного периода полувыведения из циркулирующей крови, (ii) отсроченного начала действия, (iii) увеличенной длительности действия, (iv) повышенной устойчивости к протеазам, таким как DPP-IV, и (v) увеличенной активности в отношении пептидного рецептора лекарственного средства.

Используемый в настоящем описании термин «алкилированная» аминокислота представляет аминокислоту, содержащую алкильную группу, которая является ненативной для естественно встречающейся аминокислоты, независимо от средства, которым она получена. Иллюстративные способы получения алкилированных аминокислот и алкилированных пептидов известны в данной области и включают алкилирование аминокислоты перед включением в пептид или пептидным синтезом с последующим химическим алкилированием пептида. Без привязанности к какой-либо определенной теории считается, что алкилирование пептидов достигает аналогичных, если не таких же, эффектов, как ацилирование пептидов, например, длительного периода полувыведения из циркулирующей крови, отсроченного начала действия, увеличенной длительности действия, повышенной устойчивости к протеазам, таким как DPP-IV, и увеличенной активности в отношении пептидного рецептора лекарственного средства.

Используемый в настоящем описании термин «пролекарство» определяется как любое соединение, которое подвергается химической модификации, перед проявлением его фармакологических эффектов.

Используемый в настоящем описании термин «лекарственное средство» относится к биоактивному веществу или веществам, которые опосредуют свой эффект через взаимодействие с рецептором, и в целях настоящего описания лекарственные средства определяются как соединения, относящиеся к одному из четырех классов:

1. ядерные гормоны и их производные;

2. неглюкагоновые и неинсулиновые гормоны и производные на основе пептидов;

3. белки в пределах класса 4-спиральных пучковых белков, включая, например, гормон роста, лептин, эритропоэтин, колониестимулирующие факторы (такие как GCSF (гранулоцитарный колониестимулирующий фактор)) и интерфероны; и

4. факторы свертывания крови, включая, например, тканевые активаторы плазминогена (TPA), фактор VII, фактор VIII и фактор IX.

Используемый в настоящем описании термин «ядерный гормон» представляет соединение, которое при связывании с его соответствующим рецептором непосредственно взаимодействует с геномной ДНК и регулирует ее экспрессию. Примеры ядерных гормонов включают тиреоидный гормон, глюкокортикоиды, эстрогены, андрогены, витамин A и витамин D.

Используемый в настоящем описании термин «рецептор» представляет молекулу, которая распознает и связывается с определенными молекулами с высоким сродством взаимодействия, оказывая некоторый эффект (или непосредственно, или косвенно) в клетке или на клетки и/или ткани организма хозяина. «Клеточный рецептор» представляет собой молекулу на клетке или внутри нее, которая распознает и связывается с определенными молекулами, оказывающими некоторый эффект (или непосредственно, или косвенно) в клетке.

Используемый в настоящем описании термин «неглюкагоновый и неинсулиновый гормон на основе пептида» представляет гормон, который содержит пептидную последовательность, но определенно исключает инсулин, производные и аналоги инсулина, которые специфически связываются с инсулиновым рецептором, инсулиноподобные факторы роста (IGF) и пептиды суперсемейства глюкагона.

Используемый в настоящем описании термин «идентичность» относится к сходству между двумя или более последовательностями. Идентичность измеряется делением числа идентичных остатков на общее число остатков и умножением произведения на 100 для получения процентной доли. Таким образом, две копии точно одинаковой последовательности имеют идентичность 100%, тогда как две последовательности, которые имеют делеции, добавления или замещения аминокислот относительно друг друга, имеют более низкую степень идентичности. Специалистам в данной области понятно, что несколько компьютерных программ, таких как программы, в которых используются алгоритмы, такие как BLAST (Инструмент исследования основного локального совмещения, Basic Local Alignment Search Tool, Altschul et al. (1993) J. Mol. Biol. 215:403-410), доступны для определения идентичности последовательностей.

Термин «связанный с глюкагоном пептид» относится к тем пептидам, которые имют биологическую активность (в качестве агонистов или антагонистов) в отношении любого одного или более глюкагоновых рецепторов GLP-1, GLP-2 и GIP, и содержат аминокислотную последовательность, разделяющую идентичность последовательности по меньшей мере 40% (например, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%) по меньшей мере с одним из нативного глюкагона (SEQ ID NO: 1), нативного оксинтомодулина (SEQ ID NO: 51), нативного эксендина-4 (SEQ ID NO: 54), нативного GLP-1 (SEQ ID NO: 50), нативного GLP-2 (SEQ ID NO: 53) или нативного GIP (SEQ ID NO: 52).

Термин «суперсемейство глюкагона» относится к группе пептидов, связанных по структуре в их N-концевых и C-концевых областях (см., например, Sherwood et al., Endocrine Reviews 21: 619-670 (2000)). Члены этой группы включают все связанные с глюкагоном пептиды, а также гормон, высвобождающий гормон роста (GHRH; SEQ ID NO: 8), вазоактивный кишечный пептид (VIP; SEQ ID NO: 55), полипептид 27, активирующий гипофизарную аденилат-циклазу (PACAP-27; SEQ ID NO: 56), пептид гистидин изолейцин (PHI), пептид гистидин метионин (PHM; SEQ ID NO: 57) и секретин (SEQ ID NO: 58), и аналоги, производные или конъюгаты с количеством аминокислотных модификаций, достигающих 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или 10 относительно нативного пептида.

Используемый в настоящем описании термин «фармацевтически приемлемый носитель» включает любой из стандартных фармацевтических носителей, такой как солевой раствор с фосфатным буфером, вода, эмульсии, такие как эмульсия масла в воде или воды в масле, и различные типы смачивающих агентов. Термин также включает любой из агентов, утвержденных уполномоченным агентством Федерального правительства США или перечисленных в Фармакопее США для использования у животных, включая людей.

Используемый в настоящем описании термин «солевой раствор с фосфатным буфером» или «PBS» относится к водному раствору, содержащему хлорид натрия и фосфат натрия. Специалистам в данной области известны различные готовые формы PBS, но в целях настоящего изобретения фраза «стандартный PBS» относится к раствору, имеющему конечную концентрацию 137 мМ NaCl, 10 мМ фосфата, 2,7 мМ KCl и pH 7,2-7,4.

Используемый в настоящем описании термин «фармацевтически приемлемая соль» относится к солям соединений, которые сохраняют биологическую активность настоящего соединения и которые не являются нежелательными биологически или в иных аспектах. Многие из соединений, описанных в настоящей зявке, способны образовывать соли кислот и/или оснований ввиду присутствия амино- и/или карбоксильных групп или групп, подобных им.

Фармакологически приемлемые основно-аддитивные соли могут быть получены из неорганических и органических оснований. Соли, происходящие из неорганических оснований, включают только в качестве примера соли натрия, калия, лития, аммония, кальция и магния. Соли, происходящие из органических оснований, включают без ограничения соли первичных, вторичных и третичных аминов.

Фармацевтически приемлемые кислотно-аддитивные соли могут быть получены из неорганических и органических кислот. Соли, происходящие из неорганических кислот, включают хлористоводородную кислоту, бромистоводородную кислоту, серную кислоту, азотную кислоту, фосфорную кислоту и тому подобные. Соли, происходящие из органических кислот, включают уксусную кислоту, пропионовую кислоту, гликолевую кислоту, пировиноградную кислоту, щавелевую кислоту, яблочную кислоту, малоновую кислоту, янтарную кислоту, малеиновую кислоту, фумаровую кислоту, винную кислоту, лимонную кислоту, бензойную кислоту, коричную кислоту, миндальную кислоту, метансульфоновую кислоту, этансульфоновую кислоту, п-толуолсульфоновую кислоту, салициловую кислоту и тому подобные.

Используемый в настоящем описании термин «лечение» включает профилактику определенного расстройства или состояния, или облегчения симптомов, связанных с определенным расстройством или состоянием, и/или предотвращение или устранение указанных симптомов.

Используемый в настоящем описании термин «эффективное» количество или «терапевтически эффективное количество» лекарственного средства относится к нетоксичному, но достаточному количеству лекарственного средства для обеспечения желательного эффекта. Количество, которое является «эффективным», варьируется от индивида к индивиду, в зависимости от возраста и общего состояния индивидуума, типа введения и тому подобного. Таким образом, не всегда возможно определение точного «эффективного количества». Однако соответствующее «эффективное» количество в любом отдельном случае может определить средний специалист в данной области, используя обычное экспериментирование.

Термин «парентеральное» означает не через пищеварительный тракт, но каким-либо другим путем, таким как подкожный, внутримышечный, интраспинальный или внутривенный.

Используемый в настоящем описании термин аминокислотная «модификация» относится к замещению, добавлению или делеции аминокислоты и включает замещение или добавление любой из 20 аминокислот, обычно обнаруживаемых в человеческих белках, а также атипичных или не встречающихся в естественных условиях аминокислот. Коммерческие источники атипичных аминокислот включают Sigma-Aldrich (Milwaukee, WI), ChemPep Inc. (Miami, FL) и Genzyme Pharmaceuticals (Cambridge, MA). Атипичные аминокислоты можно закупить у коммерческих поставщиков, синтезировать вновь или химически модифицировать или дериватизировать из естественно встречающихся аминокислот. Модификации аминокислот включают связывание аминокислоты с конъюгатной частью, такой как гидрофильный полимер, ацилирование, алкилирование и/или другую химическую дериватизацию аминокислоты.

Используемый в настоящем описании термин аминокислотное «замещение» относится к замещению одного аминокислотного остатка другим аминокислотным остатком.

Используемый в настоящем описании термин «консервативное аминокислотное замещение» определяется в настоящем описании как обмен в пределах следующих пяти групп:

I. Небольшие алифатические, неполярные или слегка полярные остатки:

Ala, Ser, Thr, Pro, Gly;

II. Полярные, отрицательно заряженные остатки и их амиды:

Asp, Asn, Glu, Gln;

III. Полярные, положительно заряженные остатки:

His, Arg, Lys; орнитин (Orn);

IV. Объемные, алифатические, неполярные остатки:

Met, Leu, Ile, Val, Cys, Норлейцин (Nle), гомоцистеин

V. Объемные, ароматические остатки:

Phe, Tyr, Trp, ацетил фенилаланин

Используемый в настоящем описании общий термин «полиэтиленгликолевая цепь» или «PEG цепь» относится к смесям конденсационных полимеров этиленоксида и воды в разветвленной или прямой цепи, представленные общей формулы H(OCH₂CH₂)_kOH, где k равно по меньшей мере 9. При отсутствии любой другой характеристики этот термин предназначен для включения полимеров этиленгликоля со средней общей молекулярной массой, выбранной из диапазона от 500 до 60000 дальтон. «Полиэтиленгликолевая цепь» или «PEG цепь» используется в комбинации с числовым суффиксом для указания их приблизительной средней молекулярной массы. Например, PEG-5000 (5k PEG) относится к полиэтиленгликолевой цепи, имеющей общую средневзвешенную молекулярную массу примерно 5000 дальтон.

Используемый в настоящем описании термин «пэгилированный» и тому подобные термины относится к соединению, которое было модифицировано из его нативного состояния связыванием полиэтиленгликолевой цепи с соединением. «Пэгилированный полипептид» представляет собой полипептид, который имеет PEG цепь, ковалентно связанную с полипептидом.

Используемый в настоящем описании термин «линкер» представляет собой связь, молекулу или группу молекул, которая связывает два отдельных структурных элемента друг с другом. Линкеры могут обеспечить оптимальный спейсинг двух структурных элементов или может, кроме того, обеспечить лабильную связь, которая обеспечивает возможность отделения структурных элементов друг от друга. Лабильные связи включают отщепляемые светом группы, кислотно-лабильные части, основно-лабильные части и отщепляемые ферментами группы.

Используемый в настоящем описании термин «димер» представляет комплекс, содержащий две субъединицы, ковалентно связанные друг с другом через линкер. Термин «димер», используемый в отсутствие какого-либо квалифицирующего текста, включает и гомодимеры, и гетеродимеры. Гомодимер содержит две идентичные субъединицы, тогда как гетеродимер содержит две субъединицы, которые отличаются, хотя две субъединицы по-существу аналогичны друг другу.

Используемый в настоящем описании термин «C₁-C_n алкил», где n может равняться от 1 до 6, представляет разветвленную или линейную алкильную группу, имеющую от одного до определенного числа атомов углерода. Типичные C₁-C₆ алкильные группы включают без ограничения метил, этил, н-пропил, изопропил, бутил, изобутил, втор-бутил, трет-бутил, пентил, гексил и тому подобные.

Используемый в настоящем описании термин «C₁-C_n алкенил», где n может равняться от 2 до 6, представляет олефинно ненасыщенную разветвленную или линейную группу, имеющую от 2 до определенного числа атомов углерода и, по меньшей мер, одну двойную связь. Примеры таких групп включают без ограничения 1-пропенил, 2-пропенил (-CH₂-CH=CH₂), 1,3-бутадиенил (-CH=CHCH=CH₂), 1-бутенил (-CH=CHCH₂CH₃), гексенил, пентенил и тому подобные.

Термин «C₁-C_n алкинил», где n может равняться от 2 до 6, относится к ненасыщенной разветвленной или линейной группе, имеющей от 2 до n атомов углерода и по меньшей мере одну тройную связь. Примеры таких групп включают без ограничения 1-пропинил, 2-пропинил, 1-бутинил, 2-бутинил, 1-пентинил и тому подобные.

Используемый в настоящем описании термин «арил» относится к моно- или бициклической карбоциклической кольцевой системе, имеющей одно или два ароматических кольца, включая без ограничения фенил, нафтил, тетрагидронафтил, инданил, инденил и тому подобные. Размер арильного кольца и присутствие заместителей или связывающих групп указаны обозначением числа присутствующих атомов углерода. Например, термин «(C₁-C₃ алкил)(C6-C₁₀ арил)» относится к 6-10-членному арилу, который присоединен к материнской части через одно-трехчленную алкильную цепь.

Используемый в настоящем описании термин «гетероарил» относится к моно- или би-циклической кольцевой системе, содержащей одно или более ароматических колец, и содержащей по меньшей мере один атом азота, кислорода или серы в ароматическом кольце. Размер гетероарильного кольца и присутствие заместителей или связывающих групп указаны обозначением числа присутствующих атомов углерода. Например, термин «(C₁-C_n алкил)(C₅-C₆ гетероарил)» относится к 5- или 6-членному гетероарилу, который присоединен к материнской части через одно-«n»-членную алкильную цепь.

Используемый в настоящем описании термин «галоген» относится к одному или более членам группы, состоящей из фтора, хлора, брома и йода.

Используемый в настоящем описании термин «заряженная аминокислота» относится к аминокислоте, которая содержит боковую цепь, которая отрицательно заряжена (т.е. депротонирована) или положительно заряжена (т.е. протонирована) в водном растворе при физиологическом pH. Например, отрицательно заряженные аминокислоты включают аспарагиновую кислоту, глутаминовую кислоту, цистеиновую кислоту, гомоцистеиновую кислоту и гомоглутаминовую кислоту, тогда как положительно заряженные аминокислоты включают аргинин, лизин и гистидин. Заряженные аминокислоты включают заряженные аминокислоты среди 20 аминокислот, обычно обнаруживаемых в человеческих белках, а также атипичные или не встречающиеся в естественных условиях аминокислоты.

Используемый в настоящем описании термин «кислотная аминокислота» относится к аминокислоте, которая содержит вторую кислотную часть (т.е. отличную от α-карбоксильной группы, которую имеют все аминокислоты), включая, например, группу карбоновой кислоты или сульфоновой кислоты.

Используемый в настоящем описании термин «пациент» без дополнительного обозначения предназначен для включения любого теплокровного позвоночного одомашненного животного (включая, например, без ограничения, скот, лошадей, кошек, собак и других домашних животных) и людей.

Варианты осуществления изобретения

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретение относится к способу увеличения длительности действия введенного лекарственного средства и улучшения его терапевтического индекса Способ включает связывание дипептидного элемента с лекарственным средством посредством амидной связи для получения комплекса дипептид/лекарственное средство, который секвестируется в точке его введения, или является биологически неактивным. В соответствии с одним вариантом осуществления, два или более дипептидных элементов связываются через амидную связь с лекарственным средством. В физиологических условиях дипептид отщепляется посредством механизма неферментативного разрушения, таким образом, высвобождается активное лекарственное средство для взаимодействия с его мишенью. Преимущественно, скорость расщепления зависит от структуры и стереохимии дипептидного элемента, а также от прочности присутствующего на дипептиде нуклеофила, который вызывает расщепление и образование дикетопиперазина или дикетоморфолина. В одном варианте осуществления, на основании выбранной структуры дипептида, полупериод неферментативного расщепления (t_1/2) комплекса дипептид/лекарственное средство можно выбрать так, чтобы он в физиологических условиях составлял от 1 до 720 ч. Предполагается, что физиологические условия, как описано в настоящей заявке, включают температуру примерно от 35 до 40°C и pH от примерно 7,0 до примерно 7,4, и обычнее, включают pH от 7,2 до 7,4 и температуру от 36 до 38°C. Поскольку физиологический pH и температура жестко регулируются в строго определенном диапазоне, то скорость превращения из комплекса дипептид/лекарственное средство в лекарственное средство проявляет высокую воспроизводимость у одного пациента и у разных пациентов.

В соответствии с одним вариантом осуществления, дипептидный элемент ковалентно связан с лекарственным средством посредством амидной связи в активном сайте лекарственного средства для образования пролекарственного производного лекарственного средства. Обычно пролекарство проявляет не более 10% активности материнского лекарственного средства, в одном варианте осуществлениия пролекарство проявляет менее 10% активности материнского лекарственного средства, менее 5%, примерно 1% или менее 1% активности относительно материнского лекарственного средства. Пролекарства, описанные в настоящей заявке, в конечном счете химически превращаются в структуры, которые могут распознаваться нативным рецептором лекарственного средства, где скорость данного химического превращения определяет время начала и длительность биологического действия in vivo. В одном варианте осуществления лекарственное вещество представляет собой лекарственное средство. Молекулярная конструкция, описанная в настоящей заявке, основана на внутримолекулярной химической реакции, которая не зависит от дополнительных химических добавок или ферментов, где скорость превращения регулируется химической природой дипептидных заместителей.

В другом варианте осуществления дипептидный элемент ковалентно связан с лекарственным средством посредством амидной связи, и дипептид, кроме того, содержит депо-полимер, связанный с дипептидом. В одном варианте осуществления лекарственное вещество представляет собой лекарственное средство. В одном варианте осуществления два или более депо-полимеров связаны с одним дипептидным элементом. Депо-полимер выбран так, чтобы быть биологически совместимым и иметь размер, достаточный для того, чтобы лекарственное средство, модифицированное ковалентным присоединением дипептида, оставалось секвестированным в участке инъекции и/или неспособным взаимодействовать с соответствующим рецептором после введения пациенту. Последующее отщепление дипептида высвобождает лекарственное средство для взаимодействия с его предполагаемой мишенью. Выбор различных комбинаций заместителей на дипептидном элементе обеспечит возможность получения инъецируемых композиций, которые содержат смесь комплексов дипептид/лекарственное средство, которые высвобождают лекарственное средство в течение желательного временного интервала.

В соответствии с одним вариантом осуществления любое известное фармацевтическое средство, которое содержит первичный или вторичный амин или которое может быть модифицировано для содержания такого амина без утраты функции, может быть модифицировано для содержания дипептидного элемента, который отщепляется посредством внутримолекулярной химической реакции, независимой от дополнительных химических добавок или ферментов. Преимущественно, такое отщепление регенерирует структуру первоначального фармацевтического средства при скорости превращения, проявляющей высокую воспроизводимость у одного и разных пациентов. В одном варианте осуществления изобретение относится к неферментативному, самостоятельно расщепляющемуся комплексу дипептид/лекарственное средство, который содержит известное лекарственное средство и дипептидный элемент, ковалентно связанный с лекарственным средством через амидную связь. В одном варианте осуществления неферментативный, самостоятельно расщепляющийся комплекс содержит структуру A-B-Q, где Q представляет несущее амин лекарственное средство, A представляет аминокислоту или гидроксильную кислоту и B представляет N-алкилированную аминокислоту, которая связана с лекарственным средством посредством образования амидной связи между B и амином лекарственного средства. Аминокислоты дипептида выбраны так, чтобы внутримолекулярная химическая реакция отщепляла A-B от лекарственного средства с получением дикетопиперазина или дикетоморфолина и восстановленного нативного лекарственного средства. В одном варианте осуществления, A и/или B выбраны из некодируемых аминокислот для ингибирования отщепления дипептида от лекарственного средства посредством ферментного механизма. В одном варианте осуществления, A и/или B представляют аминокислоты в D-стереоизомерной конфигурации. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления, A представляет аминокислоту в D-стереоизомерной конфигурации, и B представляет аминокислоту в L-стереоизомерной конфигурации. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления, A представляет аминокислоту в L-стереоизомерной конфигурации, и B представляет аминокислоту в D-стереоизомерной конфигурации. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления, A представляет аминокислоту в D-стереоизомерной конфигурации, и B представляет аминокислоту в D-стереоизомерной конфигурации.

В одном варианте осуществления изобретение относится к инъецируемой депо-композиции, содержащей комплексы дипептид/лекарственное средство, имеющие общую структуру A-B-Q и депо-полимер, где

A представляет аминокислоту или гидроксильную кислоту;

B представляет N-алкилированную аминокислоту;

Q представляет известное лекарственное средство, которое содержит амин, или производное известного лекарственного средства, модифицированное для содержания амина, где один или более депо-полимеров связаны с комплексом дипептид/лекарственное средство. В одном варианте осуществления депо-полимер связан с боковой цепью A или B, и дипептид (A-B) связан с Q посредством образования амидной связи между B и амином Q.

В одном варианте осуществления, Q представляет лекарственное средство. В одном варианте осуществления, Q выбран из группы соединений, состоящих из ядерных гормонов, неглюкагоновых и неинсулиновых гормонов на основе пептидов, белков в пределах класса 4-спиральных пучковых белков и факторов свертывания крови. В одном варианте осуществления, Q представляет ядерный гормон или неглюкагоновый и неинсулиновый гормон на основе пептида. Примеры неглюкагоновых и неинсулиновых гормонов на основе пептидов включают без ограничения кальцитонин (SEQ ID NO: 14-34), паратиреоидный гормон (PTH; SEQ ID NO: 49), амилин (SEQ ID NO: 35-47) или прамлитид (SEQ ID NO: 48), соматостатин (SEQ ID NO: 12 и 13), гормон, высвобождающий гормон роста (GHRH; SEQ ID NO: 8), вазопрессин (SEQ ID NO: 6), окситоцин (SEQ ID NO: 10), предсердный натрийуретический фактор (ANF; SEQ ID NO: 7), нейропептид Y (NPY; SEQ ID NO: 9) и панкреатический пептид Y (PYY; SEQ ID NO: 11) или пептиды, разделяющие по меньшей мере 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% или 95% идентичности с аминокислотными последовательностями указанных неглюкагоновых и неинсулиновых гормонов на основе пептидов. В одном варианте осуществления, Q представляет соединение, выбранное из группы, состоящей из тиреоидного гормона, глюкокортикоидов, эстрогенов, андрогенов, витамина D, кальцитонина, паратиреоидного гормона (PTH), амилина (или прамлитида), гормона роста, соматостатина, гормона, высвобождающего гормон роста (GHRH), вазопрессина, окситоцина, предсердного натрийуретического фактора (ANF), нейропептида Y (NPY), панкреатического пептида Y (PYY), лептина, эритропоэтина, колониестимулирующего фактора (такого как GCSF), интерферонов (например, альфа- и бета-изоформ), активаторов тканевого плазминогена (TPA) и факторов свертываемости крови, таких как, фактор VII, фактор VIII и фактор IX. В одном варианте осуществления, Q представляет соединение, выбранное из группы, состоящей из тиреоидного гормона, глюкокортикоидов, эстрогенов, андрогенов, витамина D, кальцитонина, паратиреоидного гормона (PTH) и амилина. В одном варианте осуществления, Q представляет соединение, выбранное из группы, состоящей из тиреоидного гормона, кальцитонина, паратиреоидного гормона (PTH) и амилина. В одном варианте осуществления, Q представляет тиреоидный гормон.

Депо-полимер выбран так, чтобы иметь размер, достаточный для того, чтобы комплекс A-B-Q эффективно секвестировался в участке инъекции после инъекции композиции, и/или депо-полимер препятствовал способности Q взаимодействовать с натуральным лигандом. В одном варианте осуществления один или более депо-полимеров ковалентно связаны с A и/или B или непосредственно, или опосредованно через линкер. В одном варианте осуществления один или более депо-полимеров нековалентно связаны посредством высокоаффинной ассоциации с A или B (или посредством прямого взаимодействия с A или B, или посредством связывающей части, ковалентно связанной с A или B). Химическое отщепление A-B от Q дает дикетопиперазин или дикетоморфолин и высвобождает активное лекарственное средство контролируемым образом в течение заданного периода времени после введения, для системного распределения в организме пациента (в тех вариантах осуществления, где исходный комплекс первоначально секвестируется) и возможность взаимодействия активного лекарственного средства с его лигандом-мишенью.

В одном варианте осуществления изобретение относится к инъецируемой композиции, где композиция содержит множество различных комплексов дипептид/лекарственное средство, где комплексы дипептид/лекарственное средство отличаются друг от друга на основании структуры дипептидной части. В соответствии с одним вариантом осуществления, комплексы дипептид/лекарственное средство содержат соединение общей структуры A-B-Q (как определено непосредственно выше) с депо-полимером, соединенным с A или B, где комплексы дипептид/лекарственное средство оличаются друг от друга на основании заместителей A и/или B. Таким образом, может быть получена инъецируемая композиция, где лекарственное средство (Q) высвобождается контролируемым образом в течение продолжительного периода времени на основании скоростей расщепления отдельных различных комплексов. В соответствии с одним вариантом осуществления, изобретение относится к композиции, где композиция содержит лекарственное средство (Q) в свободной форме, а также лекарственное средство (Q), ковалентно связанное с дипептидным элементом. Таким образом, введенная композиция оказывает немедленный терапевтический эффект вследствие присутствия активного лекарственного средства. Кроме того, обеспечивается продолжительный или отсроченный биологический эффект, поскольку дипептид отщепляется от комплекса A-B-Q и высвобождает дополнительное количество активного лекарственного средства (Q) через заданный интервал времени после первоначального введения композиции.

В соответствии с одним вариантом осуществления, депо-полимер выбран из биологически совместимых полимеров, известных специалистам в данной области. Депо-полимеры обычно имеют размер, выбранный из диапазона примерно от 20000 до 120000 дальтон. В одном варианте осуществления депо-полимер имеет размер, выбранный из диапазона примерно от 40000 до 100000 или примерно от 40000 до 80000 дальтон. В одном варианте осуществления депо-полимер имеет размер примерно 40000, 50000, 60000, 70000 или 80000 дальтон. Подходящие депо-полимеры включают без ограничения декстраны, полилактиды, полигликолиды, полимеры на основе капролактона, поли(капролактон), полиангидриды, полиамины, полиэфирамиды, полиортоэфиры, полидиоксаноны, полиацетали, поликетали, поликарбонаты, полифосфоэфиры, полиэфиры, полибутилентерефталат, полиортокарбонаты, полифосфазены, сукцинаты, поли(яблочную кислоту), поли(аминокислоты), поливинилпирролидон, полиэтиленгликоль, полигидроксицеллюлозу, полисахариды, хитин, хитозан, гиалуроновую кислоту и ее сополимеры, терполимеры и их смеси, и биологически разлагаемые полимеры и их сополимеры, включая полмеры на основе капролактона, поликапролактоны и сополимеры, которые включают полибутилентерфталат. В одном варианте осуществления депо-полимер выбран из группы, состоящей из полиэтиленгликоля, декстрана, полимолочной кислоты, полигликолевой кислоты и сополимера молочной кислоты и гликолевой кислоты, и в одном определенном варианте осуществления депо-полимер представляет собой полиэтиленгликоль. В одном варианте осуществления депо-полимер содержит одну или более цепей полиэтиленгликоля, связанных с дипептидным элементом, где объединенная молекулярная масса депо-полимера (полимеров) составляет от 40000 до 80000 дальтон.

В соответствии с одним вариантом осуществления, депо-полимер связан с боковой цепью и одной из двух аминокислот дипептида A-B (или с боковой цепью гидроксильной кислоты, присутствующей в положении «A» дипептида). В одном варианте осуществления дипептид A-B содержит остаток цистеина или лизина для обеспечения реактивной группы для легкости присоединения депо-полимера. В одном варианте осуществления дипептид A-B содержит лизин или цистеин, где полиэтиленгликоль, имеющий молекулярную массу, выбранную из диапазона от 40000 до 80000 дальтон, ковалентно связан с боковой цепью лизина или цистеина.

В еще одном варианте осуществления, A и/или B выбраны для противодействия отщеплению пептидазами, присутствующими в человеческой сыворотке, включая, например, дипептидил-протеазу IV (DPP-IV). Соответственно, в одном варианте осуществления скорость отщепления дипептидного элемента от биоактивного пептида существенно не увеличивается (например, более чем вдвое), когда реакция проводится с использованием физиологических условий в присутствии сывороточных протеаз, относительно проведения реакции в отсутствие протеаз. Таким образом, полупериод отщепления A-B от биоактивного пептида в стандартном PBS в физиологических условиях не более чем в два, три, четыре или пять раз больше полупериода отщепления A-B от биоактивного пептида в растворе, содержащем протеазу DPP-IV. В одном варианте осуществления раствор, содержащий протеазу DPP-IV, представляет сыворотку, конкретнее, сыворотку млекопитающего, включая человеческую сыворотку.

В еще одном варианте осуществления один из A или B указанного дипептида A-B представляет некодируемую аминокислоту. Альтернативно, в вариантах осуществления, где Q содержит пептид, A, B или аминокислоту, или аминокислоту, содержащую аминогруппу Q, к которой присоединен A-B, представляет некодируемую аминокислоту. В одном варианте осуществления аминокислота «B» является N-алкилированной, но не является пролином. В одном варианте осуществления N-алкильная группа аминокислоты B представляет C₁-C₁₈ алкил, а в одном варианте осуществления представляет C₁-C₆ алкил. В другом варианте осуществления комплекс дипептид/лекарственное средство может быть дополнительно модифицирован для включения ковалентно связанной ацильной группы или алкильной группы. В одном варианте осуществления ацильная группа или алкильная группа ковалентно связана с боковой цепью A или B дипептида A-B.

В соответствии с одним вариантом осуществления, дипептидный элемент (A-B) содержит структуру:

где

R₁, R₂, R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из H, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₁-C₁₈ алкил)OH, (C₁-C₁₈ алкил)SH, (C₂-C₃ алкил)SCH₃, (C₁-C₄ алкил)CONH₂, (C₁-C₄ алкил)COOH, (C₁-C₄ алкил)NH₂, (C₁-C₄ алкил)NHC(NH₂ ⁺)NH₂, (C₀-C₄ алкил)(C₃-C₆ циклоалкила), (C₀-C₄ алкил)(C₂-C₅ гетероцикла), (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇, (C₁-C₄ алкил)(C₃-C₉ гетероарила) и C₁-C₁₂ алкил(W₁)C₁-C₁₂ алкила, где W₁ представляет гетероатом, выбранный из группы, состоящей из N, S и O, или R₁ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют C₃-C₁₂ циклоалкил или арил; или R₄ и R₈ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют C₃-C₆ циклоалкил;

R₃ выбран из группы, состоящей из C₁-C₁₈ алкила, (C₁-C₁₈ алкил)OH, (C₁-C₁₈ алкил)NH₂, (C₁-C₁₈ алкил)SH, (C₀-C₄ алкил)(C₃-C₆)циклоалкила, (C₀-C₄ алкил)(C₂-C₅ гетероцикла), (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇ и (C₁-C₄ алкил)(C₃-C₉ гетероарила), или R₄ и R₃ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо;

R₅ представляет NHR₆ или OH;

R₆ представляет H, C₁-C₈ алкил, или R₆ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4, 5 или 6-членное гетероциклическое кольцо; и

R₇ выбран из группы, состоящей из H и OH, при условии, что когда R₄ и R₃ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо, то по меньшей мере один из R₁ и R₂ не представляет водород.

В другом варианте осуществления дипептидный элемент (A-B) содержит структуру:

где

R₁, R₂, R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из H, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₁-C₁₈ алкил)OH, (C₁-C₁₈ алкил)SH, (C₂-C₃ алкил)SCH₃, (C₁-C₄ алкил)CONH₂, (C₁-C₄ алкил)COOH, (C₁-C₄ алкил)NH₂, (C₁-C₄ алкил)NHC(NH₂ ⁺)NH₂, (C₀-C₄ алкил)(C₃-C₆ циклоалкила), (C₀-C₄ алкил)(C₂-C₅ гетероцикла), (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇, (C₁-C₄ алкил)(C₃-C₉ гетероарила) и C₁-C₁₂ алкил(W₁)C₁-C₁₂ алкила, где W₁ представляет гетероатом, выбранный из группы, состоящей из N, S и O, или R₁ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют C₃-C₁₂ циклоалкил; или R₄ и R₈ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют C₃-C₆ циклоалкил;

R₃ выбран из группы, состоящей из C₁-C₁₈ алкила, (C₁-C₁₈ алкил)OH, (C₁-C₁₈ алкил)NH₂, (C₁-C₁₈ алкил)SH, (C₀-C₄ алкил)(C₃-C₆)циклоалкила, (C₀-C₄ алкил)(C₂-C₅ гетероцикла), (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇ и (C₁-C₄ алкил)(C₃-C₉ гетероарила), или R₄ и R₃ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо;

R₅ представляет NHR₆ или OH;

R₆ представляет H, C₁-C₈ алкил, или R₆ и R₁ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- или 6-членное гетероцикличяеское кольцо; и

R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₀-C₄ алкил)CONH₂, (C₀-C₄ алкил)COOH, (C₀-C₄ алкил)NH₂, (C₀-C₄ алкил)OH и галогена;

при условии, что когда R₄ и R₃ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 5- или 6-членне гетероциклическое кольцо, то по меньшей мере один из R₁ и R₂ не представляет водород.

В одном варианте осуществления дипептид A-B содержит структуру формулы I, где

R₁ и R₈ представляют независимо H или C₁-C₈ алкил;

R₂ и R₄ независимо выбраны из группы, состоящей из H, C₁-C₈ алкила, C₂-C₈ алкенила, (C₁-C₄ алкил)OH, (C₁-C₄ алкил)SH, (C₂-C₃ алкил)SCH₃, (C₁-C₄ алкил)CONH₂, (C₁-C₄ алкил)COOH, (C₁-C₄ алкил)NH₂, (C₁-C₄ алкил)NHC(NH₂ ⁺)NH₂, (C₀-C₄ алкил)(C₃-C₆ циклоалкила), (C₀-C₄ алкил)(C₂-C₅ гетероцикла), (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇ и CH₂(C₃-C₉ гетероарила), или R₁ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют C₃-C₁₂ циклоалкил или арил;

R₅ представляет NHR₆; и

R₆ представляет H или C₁-C₈ алкил.

В других вариантах осуществления дипептидный пролекарственный элемент содержит структуру формулы I, где

R₁ и R₈ представляют независимо H или C₁-C₈ алкил;

R₂ и R₄ независимо выбраны из группы, состоящей из H, C₁-C₈ алкила, C₂-C₈ алкенила, (C₁-C₄ алкил)OH, (C₁-C₄ алкил)SH, (C₂-C₃ алкил)SCH₃, (C₁-C₄ алкил)CONH₂, (C₁-C₄ алкил)COOH, (C₁-C₄ алкил)NH₂, (C₁-C₄ алкил)NHC(NH₂ ⁺)NH₂, (C₀-C₄ алкил)(C₃-C₆ циклоалкила), (C₀-C₄ алкил)(C₂-C₅ гетероцикла), (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇ и CH₂(C₃-C₉ гетероарила), или R₁ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют C₃-C₁₂ циклоалкил;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил;

R₅ представляет NHR₆;

R₆ представляет H или C₁-C₈ алкил; и

R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₀-C₄ алкил)CONH₂, (C₀-C₄ алкил)COOH, (C₀-C₄ алкил)NH₂, (C₀-C₄ алкил)OH и галогена. В одном варианте осуществления, когда R₄ и R₃ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- или 6-членноеи гетероциклическое кольцо, то по меньшей мере один из R₁ и R₂ не представляет водород. В одном варианте осуществления, когда R₄ и R₃ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо, то R₁ и R₂, оба не представляют водород.

В соответствии с одним вариантом осуществления, дипептидный элемент (A-B) связан с лекарственным средством через первичный амин, присутствующий на нативном лекарственном средстве, или первичный амин, введенный в лекарственное средство химической модификацией, где заместители дипептидного элемента выбраны для обеспечения комплекса дипептид/лекарственное средство (A-B-Q), где t_1/2 A-B-Q составляет примерно 1 час в стандартном PBS в физиологических условиях. В соответствии с одним вариантом осуществления, обеспечивается комплекс дипептид/лекарственное средство, имеющий t_1/2 примерно 1 час в стандартном PBS в физиологических условиях, где A-B содержит структуру формулы I, где

R₁ и R₂ представляют независимо C₁-C₁₈ алкил или арил; или R₁ и R₂ связаны посредством -(CH₂)_p-, где p означает 2-9;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил;

каждый из R₄ и R₈ представляет водород; и

R₅ представляет амин.

В других вариантах осуществления пролекарства, имеющие t_1/2, например, примерно 1 час, содержат дипептидный пролекарственный элемент со структурой формулы I:

где

R₁ и R₂ независимо представляют C₁-C₁₈ алкил или (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇; или R₁ и R₂ соединены посредством -(CH₂)_P, где p означает 2-9;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил;

каждый из R₄ и R₈ представляет водород;

R₅ представляет NH₂; и

R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₀-C₄ алкил)CONH₂, (C₀-C₄ алкил)COOH, (C₀-C₄ алкил)NH₂, (C₀-C₄ алкил)OH и галогена.

В альтернативном варианте осуществления заместители дипептидного элемента выбраны для обеспечения комплекса A-B-Q, где t_1/2 A-B-Q составляет от примерно 6 до примерно 24 часов в стандартном PBS в физиологических условиях. В соответствии с одним вариантом осуществления, изобретение относится к комплексу дипептид/лекарственное средство, имеющему структуру A-B-Q и t_1/2 от примерно 6 до примерно 24 часов в стандартном PBS в физиологических условиях, где A-B содержит структуру формулы I, где дополнительно

R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила или арила, или R₁ и R₂ связаны посредством -(CH₂)_P-, где p означает 2-9;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-12-членное гетероциклическое кольцо;

R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и арила; и

R₅ представляет амин;

при условии, что R₁ и R₂, оба не представляют водород, и при условии, что один из R₄ и R₈ представляет водород.

В некоторых вариантах осуществления заместители дипептидного элемента выбраны для получения комплекса A-B-Q, где t_1/2 A-B-Q составляет, например, от примерно 12 до примерно 72 часов или в некоторых вариантах осуществления от примерно 12 до примерно 48 часов. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, обеспечивается получение комплекса дипептид/лекарственное средство, имеющего структуру A-B-Q и t_1/2 от примерно 12 до примерно 72 часов или в некоторых вариантах осуществления от примерно 12 до примерно 48 часов в стандартном PBS в физиологических условиях, где A-B содержит структуру формулы I:

где

R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, (C₁-C₁₈ алкил)OH, (C₁-C₄ алкил)NH₂ и (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇, или R₁ и R₂ связаны посредством (CH₂)_P, где p означает 2-9;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-12-членное гетероциклическое кольцо;

R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇;

R₅ представляет NH₂; и

R₇ выбран из группы, состоящей из H, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₀-C₄ алкил)CONH₂, (C₀-C₄ алкил)COOH, (C₀-C₄ алкил)NH₂, (C₀-C₄ алкил)OH и галогена;

при условии, что R₁ и R₂, оба не представляют водород, и при условии, что по меньшей мере один из R₄ и R₈ представляет водород.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, обеспечивается получение комплекса дипептид/лекарственное средство, имеющего структуру A-B-Q и t_1/2 от примерно 12 до примерно 72 часов или в некоторых вариантах осуществления от примерно 12 до примерно 48 часов в стандартном PBS в физиологических условиях, где A-B содержит структуру:

где

R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и (C₁-C₄ алкил)NH₂, или R₁ и R₂ связаны посредством (CH₂)_P, где p означает 2-9;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-6-членное гетероциклическое кольцо;

R₄ выбран из группы, состоящей из водорода и C₁-C₈ алкила; и

R₅ представляет NH₂;

при условии, что R₁ и R₂, оба не представляют водород.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, обеспечивается получение комплекса дипептид/лекарственное средство, имеющего структуру A-B-Q и t_1/2 от примерно 12 до примерно 72 часов или в некоторых вариантах осуществления от примерно 12 до примерно 48 часов в стандартном PBS в физиологических условиях, где A-B содержит структуру:

где

R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и (C₁-C₄ алкил)NH₂;

R₃ представляет C₁-C₆ алкил;

R₄ представляет водород; и

R₅ представляет NH₂;

при условии, что R₁ и R₂, оба не представляют водород.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, обеспечивается получение комплекса дипептид/лекарственное средство, имеющего структуру A-B-Q и t_1/2 от примерно 12 до примерно 72 часов или в некоторых вариантах осуществления от примерно 12 до примерно 48 часов в стандартном PBS в физиологических условиях, где A-B содержит структуру:

где

R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода и C₁-C₈ алкила, (C₁-C₄ алкил)NH₂, или R₁ и R₂ связаны посредством (CH₂)_P, где p означает 2-9;

R₃ представляет C₁-C₈ алкил;

R₄ представляет (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇;

R₅ представляет NH₂; и

R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и (C₀-C₄ алкил)OH;

при условии, что R₁ и R₂, оба не представляют водород.

В альтернативном варианте осуществления, заместители дипептидного элемента выбраны для получения комплекса дипептид/лекарственное средство (A-B-Q), где t_1/2 A-B-Q составляет от примерно 72 до примерно 168 часов в стандартном PBS в физиологических условиях. В соответствии с одним таким вариантом осуществления, A-B содержит структуру формулы I, где

R₁ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и арила;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил;

каждый из R₄ и R₈ представляет водород; и

R₅ представляет амин или N-замещенный амин или гидроксил;

при условии, что если R₁ представляет алкил или арил, то R₁ и R₅ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-11-членное гетероциклическое кольцо. В одном варианте осуществления, R₁ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и C₅-C₁₀ арила, и в одном варианте осуществления, R₁ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и C₅-C₆ арила.

В некоторых вариантах осуществления, A-B содержит структуру:

где

R₁ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил;

каждый из R₄ и R₈ представляет водород;

R₅ представляет NHR₆ или OH;

R₆ представляет H, C₁-C₈ алкил, или R₆ и R₁ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо; и

R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₀-C₄ алкил)CONH₂, (C₀-C₄ алкил)COOH, (C₀-C₄ алкил)NH₂, (C₀-C₄ алкил)OH и галогена;

при условии, что если R₁ представляет алкил или (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇, то R₁ и R₅ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-11-членное гетероциклическое кольцо. В одном варианте осуществления, R₁ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и (C₀-C₄ алкил)(C₅-C₁₀ арил)R₇, и в одном варианте осуществления, R₁ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и (C₀-C₄ алкил)(C₅-C₆ арил)R₇.

Комплексы, содержащие депо-полимер, могут вводиться в виде инъецируемой композиции для обеспечения длительной и контролируемой доставки благоприятного средства индивиду в течение продолжительного периода времени. Соответственно, дипептидные элементы, описанные в настоящее заявке, могут быть связаны с любым лекарственным средством посредством амидной связи и применяться для лечения любого заболевания или состояния в соответствии со способами применения, известными для материнского лекарственного средства. Комплексы дипептид/лекарственное средство/депо-полимер по настоящему изобретению могут обеспечить продолжительную контролируемую доставку, которая регулируется выбором дипептидных заместителей. В одном варианте осуществления высвобождение контролируется в течение периода времени от примерно 6 до примерно 24 часов, от примерно 48 до примерно 72 часов, от 72 до примерно 168 часов или примерно от двух недель до одного месяца после введения.

В настоящее описание также включена препаративная форма пролекарственных производных известного лекарственного средства, применяемого для лечения пациентов. Конкретнее, пролекарства, описанные в настоящей заявке, включены в состав для увеличения периода полувыведения настоящего лекарственного средства, в то же время, обеспечивая возможность последующей активации пролекарства посредством механизма неферментативного разрушения. Идеальное пролекарство должно быть растворимо в воде при физиологических условиях (например, pH 7,2 и 37°C), и оно должно быть устойчиво в порошкообразной форме в течение длительного хранения. Оно должно также быть иммунологически инертным и проявлять низкую активность относительно материнского лекарственного средства. Обычно пролекарство должно проявлять не более 10% активности относительно материнского лекарственного средства, в одном варианте осуществления пролекарство проявляет менее 10%, менее 5%, примерно 1% или менее 1% активности относительно материнского лекарственного средства. Кроме того, пролекарство при инъекции в тело должно быть количественно превращено в активное лекарственное средство в пределах определенного периода времени. Как описано в настоящей заявке, заявители предложили общую методику получения пролекарств известных лекарственных средств, включая биоактивные пептиды и непептидные лекарственные средства, такие как тиреоидный гормон, эстроген, тестостерон и глюкокортикоиды, а также аналоги, производные и конъюгаты указанных выше лекарственных средств.

Конкретнее, в одном варианте осуществления изобретение относится к химически обратимому пролекарственному производному известного лекарственного средства, где лекарственное средство модифицируется для включения дипептидного элемента, ковалентно связанного с активным участком лекарственного средства посредством амидной связи. Ковалентное присоединение дипептидного элемента к активному участку лекарственного средства ингибирует активность лекарственного средства до отщепления дипептидного элемента. В одном варианте осуществления изобретение относится к пролекарству, имеющему полупериод неферментной активации (t_1/2) от 1 до 720 ч в физиологических условиях. Предполагается, что физиологические условия, описанные в настоящей заявке, включают температуру примерно от 35 до 40°C и pH от примерно 7,0 до примерно 7,4, а типичнее, включают pH от 7,2 до 7,4 и температуру от 36 до 38°C.

Преимущественно, скорость отщепления и, таким образом, активации пролекарства, зависит от структуры и стереохимии дипептидного элемента, а также от прочности дипептидного нуклеофила. Пролекарства, описанные в настоящей заявке, в конечном счете, будут подвергнуты химическому превращению в структуры, которые могут распознаваться нативным рецептором/субстратом лекарственного вещества или лекарственного средства, где скорость указанного химического превращения определяет время начала и длительность биологического действия in vivo. Молекулярная конструкция, описанная в настоящей заявке, основана на внутримолекулярной химической реакции, которая не зависит от дополнительных химических добавок или ферментов. Скорость превращения регулируется химической природой дипептидного заместителя и его отщеплением в физиологических условиях. Поскольку физиологический pH и температура жестко регулируются в пределах строго определенного диапазона, то скорость превращения из пролекарства в лекарственное средство проявляет высокую воспроизводимость у одного и разных пациентов.

Как описано в настоящей заявке, изобретение относится к пролекарствам, имеющим периоды полувыведения по меньшей мере 1 час, а типичнее, более 20 часов. В одном варианте осуществления период полувыведения пролекарства составляет примерно 1, 6, 8, 12, 20, 24, 48 или 72 часа. В одном варианте осуществления период полувыведения пролекарства составляет 100 часов или более, включая периоды полувыведения до 168, 336, 504, 672 или 720 часов, где пролекарство превращается в активную форму при физиологических условиях посредством неферментативной реакции, запускаемой присущей химической нестабильностью. В одном варианте осуществления время t_1/2 неферментативной активации пролекарства составляет от 1 до 100 ч, а типичнее, от 12 до 72 часов, например, от 12 до 48 часов и от 48 до 72 часов, и в одном варианте осуществления t_1/2 составляет от 24 до 48 ч, по данным измерения инкубацией пролекарства в растворе с фосфатным буфером (например, PBS) при 37°C и pH 7,2. В другом варианте осуществления время t_1/2 неферментативной активации пролекарства составляет от 1 до 6 часов, например, примерно 1 час, примерно 2 часа, примерно 3 часа, примерно 4 часа, примерно 5 часов или примерно 6 часов. В другом варианте осуществления время t_1/2 неферментативной активации пролекарства составляет от 6 до 24 часов. Периоды полувыведения различных пролекарств рассчитываются использованием формулы t_1/2=0,693/k, где «k» представляет константу скорости первого порядка для разрушения пролекарства. В одном варианте осуществления активация пролекарства происходит после отщепления дипептида, связанного амидной связью, и образуется дикетопиперазин или дикетоморфолин и активное лекарственное средство. Были идентифицированы специфические дипептиды, составленные из натуральных, некодируемых и/или синтетических аминокислот, которые содействуют внутримолекулярному разрушению в физиологических условиях для высвобождения биоактивных пептидов.

В соответствии с одним вариантом осуществления, изобретение относится к пролекарственному производному, где пролекарство имеет структуру:

A-B-Q

где Q представляет лекарственное средство;

A представляет аминокислоту или гидроксильную кислоту;

B представляет N-алкилированную аминокислоту; и A-B представляет дипептид, который связан с Q посредством образования амидной связи между B и амином Q, в активном участке Q. Кроме того, аминокислоты дипептида A-B выбраны так, что химическое отщепление A-B от Q является более чем на 90% полным в пределах 720 часов после солюбилизации в стандартном растворе PBS в физиологических условиях. В одном варианте осуществления один из A или B представляет некодируемую аминокислоту, или когда дипептид A-B связан с Q посредством аминокислоты, то дипептид A-B связан с Q посредством некодируемой аминокислоты. В альтернативном варианте осуществления дипептид A-B связан с Q посредством амидной связи, которая не составляет пептидную связь. В одном варианте осуществления пролекарство содержит дипептид A-B, связанный с активным участком биоактивного пептида, где A, B или аминокислота, содержащая аминогруппу Q, с которой соединен A-B, представляет некодируемую аминокислоту.

В одном варианте осуществления пролекарство содержит структуру A-B-Q, где Q представляет известное лекарственное средство, которое содержит амин, или производное известного лекарственного средства, модифицированного для включения амина. В одном варианте осуществления, Q выбран из группы соединений, состоящих из ядерных гормонов, неглюкагоновых и неинсулиновых гормонов на основе пептидов, белков в пределах класса 4-спиральных пучковых белков и факторов свертывания крови. В одном варианте осуществления, Q представляет ядерный гормон или неглюкагоновый и неинсулиновый гормон на основе пептида. В одном варианте осуществления, Q представляет соединение, выбранное из группы, состоящей из тиреоидного гормона, глюкокортикоидов, эстрогенов, андрогенов, витамина D, кальцитонина, паратиреоидного гормона (PTH), амилина, гормона роста, лептина, эритропоэтина, колониестимулирующих факторов (таких как GCSF), интерферонов (например, альфа- и бета-изоформ), тканевых активаторов плазминогена (TPA) и факторов свертывания крови, таких как фактор VII, фактор VIII и фактор IX. В одном варианте осуществления, Q представляет соединение, выбранное из группы, состоящей из тиреоидного гормона, глюкокортикоидов, эстрогенов, андрогенов, витамина D, кальцитонина, паратиреоидного гормона (PTH) и амилина. В одном варианте осуществления, Q представляет соединение, выбранное из группы, состоящей из тиреоидного гормона, кальцитонина, паратиреоидного гормона (PTH) и амилина. В одном варианте осуществления, Q представляет тиреоидный гормон.

Дипептидный элемент (A-B) предназначен для отщепления на основании внутримолекулярной химической реакции, которая не зависит от дополнительных химических добавок или ферментов. Конкретнее, в одном варианте осуществления структура дипептида выбрана для противодействия отщеплению пептидазами, присутствующими в сыворотке млекопитающих, включая, например, дипептидил-пептидазу IV (DPP-IV). Соответственно, в одном варианте осуществления скорость отщепления дипептидного элемента от биоактивного пептида, по существу, не увеличивается (например, более чем вдвое), когда реакция проводится с использованием физиологических условий в присутствии сывороточных протеаз относительно проведения реакции в отсутствие протеаз. Таким образом, полупериод отщепления A-B от биоактивного пептида в PBS в физиологических условиях не более чем в 2, 3, 4 или 5 раз больше полупериода отщепления A-B от биоактивного пептида в растворе, содержащем протеазу DPP-IV. В одном варианте осуществления раствор, содержащий протеазу DPP-IV, представляет сыворотку, конкретнее, сыворотку млекопитающего, включая сыворотку человека.

В соответствии с одним вариантом осуществления, A или B дипептидного элемента, или в случае биоактивного пептида аминокислота биоактивного пептида, к которой присоединен A-B, представляет некодируемую аминокислоту. В одном варианте осуществления аминокислота «B» является N-алкилированной, но не представляет собой пролин. В одном варианте осуществления N-алкилированная группа аминокислоты B представляет собой C₁-C₁₈ алкил и в одном варианте осуществления представляет C₁-C₆ алкил. В соответствии с одним вариантом осуществления, полупериод отщепления A-B от Q в стандартном PBS в физиологических условиях не более чем вдвое больше полупериода отщепления A-B от Q в растворе, содержащем протеазу DPP-IV. В одном варианте осуществления раствор содержит протеазу DPP-IV в сыворотке.

В соответствии с одним вариантом осуществления, алифатическая аминогруппа Q (т.е. первичный амин), включая, например, N-концевой амин или аминогруппу боковой цепи аминокислоты биоактивного пептида, модифицируется ковалентной связью дипептидного элемента посредством амидной связи. В одном варианте осуществления дипептидный элемент связан с аминогруппой, присутствующей в Q, или непосредственно, или посредством связывающей части. В одном варианте осуществления связывающая часть содержит первичный амин, несущий ацильную группу или алкильную группу.

Альтернативно, дипептидный элемент может быть связан с аминозаместителем, присутствующим на арильном кольце пептида, включая, например, ароматическую аминокислоту биоактивного пептида, выбранную из группы, состоящей из амино-Phe, аминонафтилаланина, аминотриптофана, аминофенилглицина, амино-гомо-Phe и аминотирозина. В одном варианте осуществления дипептидный элемент связан с аминогруппой боковой цепи аминокислоты лизина или ароматической аминогруппы 4-аминофенилаланина (замещенной нативным фенилаланином или тирозиновым остатком биоактивного пептида). В одном варианте осуществления дипептидный элемент связан с амином, присутствующим на внутренней аминокислоте биоактивного пептида. В одном варианте осуществления дипептидный элемент связан с первичным амином.

В соответствии с одним вариантом осуществления, дипептидный элемент может быть дополнительно модифицирован для включения гидрофильной части. В одном варианте осуществления гидрофильная часть представляет собой цепь полиэтиленгликоля. В соответствии с одним вариантом осуществления, цепь полиэтиленгликоля 40k или более ковалентно связана с боковой цепью A или B аминокислоты дипептидного элемента. В другом варианте осуществления дипептидный элемент ацилирован или алкилирован жирной кислотой или желчной кислотой или их солью, например, C₄-C₃₀ жирной кислотой, C₈-C₂₄ жирной кислотой, холевой кислотой, C₄-C₃₀ алкилом, C₈-C₂₄ алкилом или алкилом, содержащим стероидную часть желчной кислоты. Альтернативно, дипептидный элемент может быть связан с депо-полимером, таким как молекула декстрана или полиэтиленгликоля (например, имеющей размер приблизительно от 40000 до 80000 дальтон), которая служит для секвенирования пролекарства в участке инъекции до тех пор, пока отщепление дипептида высвобождает активный биоактивный пептид.

В одном варианте осуществления дипептидный элемент имеет общую структуру формулы I:

где

R₁, R₂, R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из H, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₁-C₁₈ алкил)OH, (C₁-C₁₈ алкил)SH, (C₂-C₃ алкил)SCH₃, (C₁-C₄ алкил)CONH₂, (C₁-C₄ алкил)COOH, (C₁-C₄ алкил)NH₂, (C₁-C₄ алкил)NHC(NH₂ ⁺)NH₂, (C₀-C₄ алкил)(C₃-C₆ циклоалкила), (C₀-C₄ алкил)(C₂-C₅ гетероцикла), (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇, (C₁-C₄ алкил)(C₃-C₉ гетероарила) и C₁-C₁₂ алкил(W₁)C₁-C₁₂ алкила, где W₁ представляет гетероатом, выбранный из группы, состоящей из N, S и O, или R₁ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют C₃-C₁₂ циклоалкил или арил; или R₄ и R₈ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют C₃-C₆ циклоалкил;

R₃ выбран из группы, состоящей из C₁-C₁₈ алкила, (C₁-C₁₈ алкил)OH, (C₁-C₁₈ алкил)NH₂, (C₁-C₁₈ алкил)SH, (C₀-C₄ алкил)(C₃-C₆)циклоалкил, (C₀-C₄ алкил)(C₂-C₅ гетероцикла), (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇ и (C₁-C₄ алкил)(C₃-C₉ гетероарила), или R₄ и R₃ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо;

R₅ представляет NHR₆ или OH;

R₆ представляет H, C₁-C₈ алкил, или R₆ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо; и

R₇ выбран из группы, состоящей из H и OH.

В некоторых вариантах осуществления дипептидный элемент имеет общую структуру формулы I:

где

R₁, R₂, R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из H, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₁-C₁₈ алкил)OH, (C₁-C₁₈ алкил)SH, (C₂-C₃ алкил)SCH₃, (C₁-C₄ алкил)CONH₂, (C₁-C₄ алкил)COOH, (C₁-C₄ алкил)NH₂, (C₁-C₄ алкил)NHC(NH₂ ⁺)NH₂, (C₀-C₄ алкил)(C₃-C₆ циклоалкила), (C₀-C₄ алкил)(C₂-C₅ гетероцикла), (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇, (C₁-C₄ алкил)(C₃-C₉ гетероарила) и C₁-C₁₂ алкил(W₁)C₁-C₁₂ алкила, де W₁ представляет гетероатом, выбранный из группы, состоящей из N, S и O, или R₁ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют C₃-C₁₂ циклоалкил; или R₄ и R₈ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют C₃-C₆ циклоалкил;

R₃ выбран из группы, состоящей из C₁-C₁₈ алкила, (C₁-C₁₈ алкил)OH, (C₁-C₁₈ алкил)NH₂, (C₁-C₁₈ алкил)SH, (C₀-C₄ алкил)(C₃-C₆)циклоалкил, (C₀-C₄ алкил)(C₂-C₅ гетероцикла), (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ акрил)R₇ и (C₁-C₄ алкил)(C₃-C₉ гетероарила), или R₄ и R₃ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо;

R₅ представляет NHR₆ или OH;

R₆ представляет H, C₁-C₈ алкил, или R₆ и R₁ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- или 6-членное гетероциклического кольцо; и

R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₀-C₄ алкил)CONH₂, (C₀-C₄ алкил)COOH, (C₀-C₄ алкил)NH₂, (C₀-C₄ алкил)OH и галогена.

В одном варианте осуществления, R₈ представляет H и R₅ представляет NHR₆.

В одном варианте осуществления дипептидный элемент имеет структуру формулы I, где

R₁ и R₈ независимо представляют H или C₁-C₈ алкил;

R₂ и R₄ независимо выбраны из группы, состоящей из H, C₁-C₈ алкила, C₂-C₈ алкенила, (C₁-C₄ алкил)OH, (C₁-C₄ алкил)SH, (C₂-C₃ алкил)SCH₃, (C₁-C₄ алкил)CONH₂, (C₁-C₄ алкил)COOH, (C₁-C₄ алкил)NH₂, (C₁-C₄ алкил)NHC(NH₂ ⁺)NH₂, (C₀-C₄ алкил)(C₃-C₆ циклоалкила), (C₀-C₄ алкил)(C₂-C₅ гетероцикла), (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇ и CH₂(C₃-C₉ гетероарила), или R₁ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют C₃-C₁₂ циклоалкил или арил;

R₅ представляет NHR₆; и

R₆ представляет H или C₁-C₈ алкил.

В других вариантах осуществления дипептидный пролекарственный элемент имеет структуру формулы I, где

R₁ и R₈ независимо представляют H или C₁-C₈ алкил;

R₂ и R₄ независимо выбраны из группы, состоящей из H, C₁-C₈ алкила, C₂-C₈ алкенила, (C₁-C₄ алкил)OH, (C₁-C₄ алкил)SH, (C₂-C₃ алкил)SCH₃, (C₁-C₄ алкил)CONH₂, (C₁-C₄ алкил)COOH, (C₁-C₄ алкил)NH₂, (C₁-C₄ алкил)NHC(NH₂ ⁺)NH₂, (C₀-C₄ алкил)(C₃-C₆ циклоалкила), (C₀-C₄ алкил)(C₂-C₅ гетероцикла), (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇ и CH₂(C₃-C₉ гетероарила), или R₁ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют C₃-C₁₂ циклоалкил;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил;

R₅ представляет NHR₆;

R₆ представляет H или C₁-C₈ алкил; и

R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₀-C₄ алкил)CONH₂, (C₀-C₄ алкил)COOH, (C₀-C₄ алкил)NH₂, (C₀-C₄ алкил)OH и галогена.

Период полувыведения пролекарства, образованного в соответствии с настоящим описанием, определяется заместителями дипептидного элемента и участком на лекарственном средстве, к которому он присоединен. Например, пролекарство может содержать дипептидный элемент, связанный посредством алифатической аминогруппы лекарственного средства. В данном варианте осуществления пролекарства, имеющие t_1/2 1 час, содержат дипептидный элемент со структурой:

где

R₁ и R₂ представляют независимо C₁-C₁₈ алкил или арил; или R₁ и R₂ связаны посредством -(CH₂)_P, где p означает 2-9;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил;

каждый из R₄ и R₈ представляет водород; и

R₅ представляет амин.

В некоторых вариантах осуществления пролекарства, содержащие дипептидный элемент, связанный посредством алифатической аминогруппы лекарственного средства и имеющий t_1/2, например, примерно 1 час, имеют структуру:

где

R₁ и R₂ представляют независимо C₁-C₈ алкил или (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇; или R₁ и R₂ связаны посредством -(CH₂)_P-, где p означает 2-9;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил;

каждый из R₄ и R₈ представляет водород;

R₅ представляет NH₂; и

R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₀-C₄ алкил)CONH₂, (C₀-C₄ алкил)COOH, (C₀-C₄ алкил)NH₂, (C₀-C₄ алкил)OH и галогена.

Кроме того, в одном варианте осуществления пролекарства, имеющие дипептидный элемент, связанный посредством алифатической аминогруппы лекарственного средства и имеющий t_1/2 от примерно 6 до примерно 24 часов, содержат дипептидный элемент со структурой:

где

R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила и арила, или R₁ и R₂ связаны посредством (CH₂)_P, где p означает 2-9;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-12-членное гетероциклическое кольцо;

R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и арила; и R₅ представляет амин;

при условии, что R₁ и R₂, оба не представляют водород, и при условии, что один из R₄ и R₈ представляет водород.

В некоторых вариантах осуществления пролекарства, имеющие дипептидный элемент, связанный посредством алифатической аминогруппы лекарственного средства и имеющий t_1/2 от примерно 12 до примерно 72 часов или в некоторых вариантах осуществления от примерно 12 до примерно 48 часов, содержат дипептидный элемент со структурой:

где

R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, (C₁-C₁₈ алкил)OH, (C₁-C₄ алкил)NH₂ и (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇, или R₁ и R₂ связаны посредством (CH₂)_P, где p означает 2-9;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-12-членное гетероциклическое кольцо;

R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇;

R₅ представляет NH₂; и

R₇ выбран из группы, состоящей из H, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₀-C₄ алкил)CONH₂, (C₀-C₄ алкил)COOH, (C₀-C₄ алкил)NH₂, (C₀-C₄ алкил)OH и галогена;

при условии, что R₁ и R₂, оба не представляют водород, и при условии, что по меньшей мере один из R₄ и R₈ представляет водород.

В некоторых вариантах осуществления пролекарства, имеющие дипептидный элемент, связанный посредством алифатической аминогруппы лекарственного средства и имеющий t_1/2 от примерно 12 до примерно 72 часов или в некоторых вариантах осуществления от примерно 12 до примерно 48 часов, содержат дипептидный элемент со структурой:

где

R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и (C₁-C₄ алкил)NH₂, или R₁ и R₂ связаны посредством (CH₂)_P, где p означает 2-9;

R₃ представляет C₁-C₈ алкил, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-6-членное гетероциклическое кольцо;

R₄ выбран из группы, состоящей из водорода и C₁-C₈ лкила; и

R₅ представляет NH₂;

при условии, что R₁ и R₂, оба не представляют водород.

В других вариантах осуществления пролекарства, имеющие дипептидный элемент, связанный посредством алифатической аминогруппы лекарственного средства и имеющий t_1/2 от примерно 12 до примерно 72 часов или в некоторых вариантах осуществления от примерно 12 до примерно 48 часов, содержат дипептидный элемент со структурой:

где

R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и (C₁-C₄ алкил)NH₂;

R₃ представляет C₁-C₆ алкил;

R₄ представляет водород; и

R₅ представляет NH₂;

при условии, что R₁ и R₂, оба не представляют водород.

В некоторых вариантах осуществления пролекарства, имеющие дипептидный элемент, связанный посредством алифатической аминогруппы лекарственного средства и имеющий t_1/2 от примерно 12 до примерно 72 часов или в некоторых вариантах осуществления от примерно 12 до примерно 48 часов, содержат дипептидный элемент со структурой:

где

R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила, (C₁-C₄ алкил)NH₂, или R₁ и R₂ связаны посредством (CH₂)_P, где p означает 2-9;

R₃ представляет C₁-C₈ алкил;

R₄ представляет (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇;

R₅ представляет NH₂; и

R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила и (C₀-C₄ алкил)OH;

при условии, что R₁ и R₂, оба не представляют водород.

Кроме того, настоящее изобретение относится к пролекарству, имеющему дипептидный элемент, связанный посредством алифатической аминогруппы лекарственного средства и имеющий t_1/2 от примерно 72 до примерно 168 часов, где дипептидный элемент имеет структуру:

где R₁ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и арила;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил;

каждый из R₄ и R₈ представляет водород; и

R₅ представляет амин или N-замещенный амин или гидроксил;

при условии, что если R₁ представляет алкил или арил, то R₁ и R₅ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-11-членное гетероциклическое кольцо.

В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение относится к пролекарству, имеющему дипептидный элемент, связанный посредством алифатической аминогруппы лекарственного средства и имеющий t_1/2 от примерно 72 до примерно 168 часов, где дипептидный элемент имеет структуру:

где R₁ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила и (C₀-C₄ акил)(C₆-C₁₀ арил)R₇;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил;

каждый из R₄ и R₈ представляет водород;

R₅ представляет NHR₆ или OH;

R₆ представляет H или C₁-C₈ алкил, или R₆ и R₁ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо; и

R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ акила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₀-C₄ алкил)CONH₂, (C₀-C₄ алкил)COOH, (C₀-C₄ алкил)NH₂, (C₀-C₄ алкил)OH и галогена;

при условии, что если R₁ и R₂, оба представляют независимо алкил или (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇, то или R₁, или R₂ связан посредством (CH₂)_P с R₅, где p означает 2-9.

В одном варианте осуществления дипептидный элемент связан с амином боковой цепи внутренней аминокислоты биоактивного пептида. В данном варианте осуществления пролекарства, имеющие t_1/2 примерно 1 час, имеют структуру:

где

R₁ и R₂ представляют независимо C₁-C₈ алкил или арил; или R₁ и R₂, оба связаны посредством (CH₂)_P, где p означает 2-9;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил;

каждый из R₄ и R₈ представляет водород; и

R₅ представляет амин.

В некоторых вариантах осуществления дипептидный элемент, связанный с амином боковой цепи внутренней аминокислоты биоактивного пептида и имеющий t_1/2 примерно 1 час, имеет структуру:

где

R₁ и R₂ представляют независимо C₁-C₈ алкил или (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇; или R₁ и R₂ связаны посредством -(CH₂)_P-, где p означает 2-9;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил;

каждый из R₄ и R₈ представляет водород;

R₅ представляет NH₂; и

R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₀-C₄ алкил)CONH₂, (C₀-C₄ алкил)COOH, (C₀-C₄ алкил)NH₂, (C₀-C₄ алкил)OH и галогена.

Кроме того, в одном варианте осуществления пролекарства, имеющие t_1/2 от примерно 6 до примерно 24 часов и имеющие дипептидный элемент, соединенный с боковой цепью аминокислоты, содержат дипептидный элемент со структурой:

где

R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и арила, или R₁ и R₂ связаны посредством -(CH₂)_P, где p означает 2-9;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-12-членное гетероциклическое кольцо;

R₄ и R₈ представляют независимо C₁-C₁₈ алкил или арил; и

R₅ представляет амин или N-замещенный амин;

при условии, что R₁ и R₂, оба не представляют водород, и при условии, что один из R₄ и R₈ представляет водород.

В некоторых вариантах осуществления пролекарства, имеющие t_1/2 от примерно 12 до примерно 72 часов или в некоторых вариантах осуществления от примерно 12 до примерно 48 часов и имеющие дипептидный пролекарственный элемент, соединенный с боковой цепью внутренней аминокислоты биоактивного пептида, содержит дипептидный пролекарственный элемент со структурой:

где

R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇, или R₁ и R₂ соединены посредством -(CH₂)_P-, где p означает 2-9;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-12-членное гетероциклическое кольцо;

R₄ и R₈ представляют независимо водород, C₁-C₁₈ алкил или (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇;

R₅ представляет NHR₆;

R₆ представляет H или C₁-C₈ алкил, или R₆ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо; и

R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₀-C₄ алкил)CONH₂, (C₀-C₄ алкил)COOH, (C₀-C₄ алкил)NH₂, (C₀-C₄ алкил)OH и галогена;

при условии, что R₁ и R₂, оба не представляют водород, и при условии, что по меньшей мере один из R₄ и R₈ представляет водород.

В некоторых вариантах осуществления пролекарства, имеющие t_1/2, например, от примерно 12 до примерно 72 часов или в некоторых вариантах осуществления от примерно 12 до примерно 48 часов и имеющие дипептидный пролекарственный элемент, соединенный с боковой цепью внутренней аминокислоты биоактивного пептида, содержит дипептидный пролекарственный элемент со структурой:

где R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и (C₁-C₄ алкил)NH₂, или R₁ и R₂ соединены посредством (CH₂)_P, где p означает 2-9;

R₃ представляет C₁-C₈ алкил, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-6-членное гетероциклическое кольцо;

R₄ выбран из группы, состоящей из водорода и C₁-C₈ алкила; и

R₅ представляет NH₂;

при условии, что R₁ и R₂, оба не представляют водород.

В некоторых вариантах осуществления пролекарства, имеющие t_1/2, например, от примерно 12 до примерно 72 часов или в некоторых вариантах осуществления от примерно 12 до примерно 48 часов и имеющие дипептидный пролекарственный элемент, соединенный с боковой цепью внутренней аминокислоты биоактивного пептида, содержит дипептидный пролекарственный элемент со структурой:

где

R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и (C₁-C₄ алкил)NH₂;

R₃ представляет C₁-C₆ алкил;

R₄ представляет водород; и

R₅ представляет NH₂;

при условии, что R₁ и R₂, оба не представляют водород.

В некоторых вариантах осуществления пролекарства, имеющие t_1/2, например, от примерно 12 до примерно 72 часов или в некоторых вариантах осуществления от примерно 12 до примерно 48 часов и имеющие дипептидный пролекарственный элемент, соединенный с боковой цепью внутренней аминокислоты биоактивного пептида, содержит дипептидный пролекарственный элемент со структурой:

где

R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила, (C₁-C₄ алкил)NH₂, или R₁ и R₂ соединены посредством (CH₂)_P, где p означает 2-9;

R₃ представляет C₁-C₈ алкил;

R₄ представляет (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇;

R₅ представляет NH₂; и

R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и (C₀-C₄ алкил)OH;

при условии, что R₁ и R₂, оба не представляют водород.

В дополнение, изобретение относится к пролекарству, имеющему t_1/2 от примерно 72 до примерно 168 часов и имеющему дипептидный элемент, связанный с боковой цепью внутренней аминокислоты, где дипептидный элемент имеет структуру:

где

R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила и арила;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил;

каждый из R₄ и R₈ представляет водород; и

R₅ представляет амин или N-замещенный амин или гидроксил;

при условии, что если R₁ и R₂, оба представляют независимо алкил или арил, или R₁, или R₂ связан посредством (CH₂)_P с R₅, где p означает 2-9.

В некоторых вариантах осуществления изобретение относится к пролекарству, имеющему t_1/2, например, от примерно 72 до примерно 168 часов и имеющему дипептидный пролекарственный элемент, связанный с боковой цепью внутренней аминокислоты, где дипептидный пролекарственный элемент имеет структуру:

где

R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила и (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил;

каждый из R₄ и R₈ представляет водород;

R₅ представляет NHR₆ или OH;

R₆ представляет H или C₁-C₈ алкил, или R₆ и R₁ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо; и

R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₀-C₄ алкил)CONH₂, (C₀-C₄ алкил)COOH, (C₀-C₄ алкил)NH₂, (C₀-C₄ алкил)OH и галогена;

при условии, что если R₁ и R₂, оба представляют независимо алкил или (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇, или R₁, или R₂ связана посредством (CH₂)_P с R₅, где p означает 2-9.

В одном варианте осуществления дипептидный элемент связан с боковой цепью амина внутренней аминокислоты биоактивного пептида, где внутренняя аминокислота содержит структуру формулы IV:

где

n представляет целое число, выбранное из 1-4. В одном варианте осуществления, n=3 или 4, и в одном варианте осуществления внутренняя аминокислота представляет собой лизин.

В еще одном варианте осуществления дипептидный элемент связан с биоактивным пептидом посредством аминового заместителя арильной группы, присутствующей в биоактивном пептиде. В одном варианте осуществления заместитель аминогруппы представляет собой первичный амин. В тех вариантах осуществления, где дипептидный элемент связан с лекарственным средством посредством аминового заместителя арильной группы, присутствующей в лекарственном средстве, пролекарства, имеющие t_1/2 примерно 1 час, имеют дипептидную структуру:

где

R₁ и R₂ независимо представляют C₁-C₁₈ алкил или арил;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-12-членное гетероциклическое кольцо;

R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила и арила; и R₅ представляет амин или гидроксил.

В некоторых вариантах осуществления, где дипептидный элемент связан с лекарственным средством посредством аминового заместителя арильной группы, присутствующей в лекарственном средстве, пролекарства, имеющие t_1/2 примерно 1 час, имеют дипептидную структуру:

где

R₁ и R₂ независимо представляют C₁-C₁₈ алкил или (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-12-членное гетероциклическое кольцо;

R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила и (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇;

R₅ представляет NH₂ или OH; и

R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₀-C₄ алкил)CONH₂, (C₀-C₄ алкил)COOH, (C₀-C₄ алкил)NH₂, (C₀-C₄ алкил)OH и галогена.

Кроме того, изобретение относится к пролекарствам, имеющим дипептидный элемент, связанный с лекарственным средством посредством аминового заместителя арильной группы, присутствующей в лекарственном средстве и имеющим t_1/2 от примерно 6 до примерно 24 часов, где дипептид содержит структуру:

где

R₁ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила и арила, или R₁ и R₂ связаны посредством -(CH₂)_P, где p означает 2-9;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-6-членное гетероциклическое кольцо;

R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила и арила; и

R₅ представляет амин или N-замещенный амин.

В некоторых вариантах осуществления изобретение относится к пролекарствам, имеющим дипептидный пролекарственный элемент, связанный с ароматической аминокислотой, и имеющим t_1/2, например, от примерно 6 до примерно 24 часов, где дипептид содержит структуру:

где

R₁ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила (C₁-C₁₈ алкил)OH, (C₁-C₄ алкил)NH₂ и (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇;

R₃ представляет C₁-C_1S алкил, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-6-членное гетероциклическое кольцо;

R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила и (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇;

R₅ представляет NHR₆;

R₆ представляет H, C₁-C₈ алкил, или R₆ и R₁ месте с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- ли 6-членное гетероциклическое кольцо; и

R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₀-C₄ алкил)CONH₂, (C₀-C₄ алкил)COOH, (C₀-C₄ алкил)NH₂, (C₀-C₄ алкил)OH и галогена.

В дополнение, изобретение относится к пролекарствам, имеющим дипептидный элемент, связанный с лекарственным средством посредством аминового заместителя или арильной группы, присутствующих в лекарственном средстве, и имеющим t_1/2 от примерно 72 до примерно 168 часов, где дипептид содержит структуру:

где

R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила и арила;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил;

каждый из R₄ и R₈ представляет водород; и

R₅ выбран из группы, состоящей из амина, N-замещенного амина и гидроксила.

В некоторых вариантах осуществления изобретение относится к пролекарствам, имеющим дипептидный пролекарственный элемент, соединенный посредством ароматической аминокислоты, и имеющим t_1/2, например, от примерно 72 до примерно 168 часов, где дипептид содержит структуру:

где R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила, (C₁-C₄ алкил)COOH и (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇, или R₁ и R₅ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-11-членное гетероциклическое кольцо;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-6-членное гетероциклическое кольцо;

R₄ представляет водород или образует 4-6-членное гетероциклическое кольцо с R₃;

R₈ представляет водород;

R₅ представляет NHR₆ или OH;

R₆ представляет H или C₁-C₈ алкил, или R₆ и R₁ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо; и

R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₀-C₄ алкил)CONH₂, (C₀-C₄ алкил)COOH, (C₀-C₄ алкил)NH₂, (C₀-C₄ алкил)OH и галогена.

В одном варианте осуществления дипептидный элемент связан с биоактивным пептидом посредством амина, присутствующего на арильной группе ароматической аминокислоты, присутствующей в биоактивном пептиде. В одном варианте осуществления ароматическая аминокислота представляет собой внутреннюю аминокислоту лекарственного средства, однако, ароматическая аминокислота может также представлять собой N-концевую аминокислоту. В одном варианте осуществления ароматическая аминокислота выбрана из группы, состоящей из амино-Phe, аминонафтилаланина, аминотриптофана, аминофенилглицина, амино-гомо-Phe и аминотирозина. В одном варианте осуществления первичный амин, который образует амидную связь с дипептидным элементом, находится в пара-положении на арильной группе. В одном варианте осуществления ароматический амин содержит структуру формулы III:

где m представляет целое число от 1 до 3.

В соответствии с одним вариантом осуществления, дипептидный элемент содержит структуру:

где

R₁ выбран из группы, состоящей из H и C₁-C₈ алкила;

R₂ и R₄ независимо выбраны из группы, состоящей из H, C₁-C₈ алкила, C₂-C₈ алкенила, (C₁-C₄ алкил)OH, (C₁-C₄ алкил)SH, (C₂-C₃ алкил)SCH₃, (C₁-C₄ алкил)CONH₂, (C₁-C₄ алкил)COOH, (C₁-C₄ алкил)NH₂, (C₁-C₄ алкил)NHC(NH₂ ⁺)NH₂, (C₀-C₄ алкил)(C₃-C₆ циклоалкила), (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇, CH₂(C₅-C₉ гетероарила), или R₁ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют C₃-C₆ циклоалкил;

R₃ выбран из группы, состоящей из C₁-C₈ алкила, (C₃-C₆)циклоалкила, или R₄ и R₃ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо;

R₅ представляет NHR₆ или OH;

R₆ представляет H, или R₆ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо; и

R₇ выбран из группы, состоящей из H и OH. В одном варианте осуществления, R₁ представляет H или C₁-C₈ алкил, R₂ выбран из группы, состоящей из H, C₁-C₆ алкила, CH₂OH, (C₁-C₄ алкил)NH₂, (C₃-C₆ циклоалкила) и CH₂(C₆ арил)R₇, или R₆ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 5-членное гетероциклическое кольцо, R₃ представляет C₁-C₆ алкил, и R₄ выбрапна из группы, состоящей из H, C₁-C₄ алкила, (C₃-C₆)циклоалкила, (C₁-C₄ алкил)OH, (C₁-C₄ алкил)SH и (C₀-C₄ алкил)(C₆ арил)R₇, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 5-членное гетероциклическое кольцо. В еще одном варианте осуществления, R₃ представляет CH₃, R₅ представляет NHR₆, и в еще одном альтернативном варианте осуществления, R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 5-членное гетероциклическое кольцо и R₅ представляет NHR₆.

В соответствии с другим вариантом осуществления дипептидный пролекарственный элемент содержит структуру:

где

R₁ выбран из группы, состоящей из H и C₁-C₈ алкила;

R₂ и R₄ независимо выбраны из группы, состоящей из H, C₁-C₈ алкила, C₂-C₈ алкенила, (C₁-C₄ алкил)OH, (C₁-C₄ алкил)SH, (C₂-C₃ алкил)SCH₃, (C₁-C₄ алкил)CONH₂, (C₁-C₄ алкил)COOH, (C₁-C₄ алкил)NH₂, (C₁-C₄ алкил)NHC(NH₂ ⁺)NH₂, (C₀-C₄ алкил)(C₃-C₆ циклоалкила), (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇, CH₂(C₅-C₉ гетероарила), или R₁ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют C₃-C₆ циклоалкил;

R₃ выбран из группы, состоящей из C₁-C₈ алкила, (C₃-C₆)циклоалкила, или R₄ и R₃ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо;

R₅ представляет NHR₆ или OH;

R₆ представляет H, или R₆ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо; и

R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₀-C₄ алкил)CONH₂, (C₀-C₄ алкил)COOH, (C₀-C₄ алкил)NH₂, (C₀-C₄ алкил)OH и галогена. В некоторых вариантах осуществления, R₁ представляет H или C₁-C₈ алкил, R₂ выбран из группы, состоящей из H, C₁-C₆ алкила, CH₂OH, (C₁-C₄ алкил)NH₂, (C₃-C₆ циклоалкила) и CH₂(C₆ арил)R₇, или R₆ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 5-членное гетероциклическое кольцо, R₃ представляет C₁-C₆ алкил, и R₄ выбран из группы, состоящей из H, C₁-C₄ алкила, (C₃-C₆)циклоалкила, (C₁-C₄ алкил)OH, (C₁-C₄ алкил)SH и (C₀-C₄ алкил)(C₆ арил)R₇, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 5-членное гетероциклическое кольцо. В еще одном варианте осуществления, R₃ представляет CH₃, R₅ представляет NHR₆, и в альтернативных вариантах осуществления, R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 5-членное гетероциклическое кольцо и R₅ представляет NHR₆.

Следующие соединения приведены в качестве примеров соединений, которые могут комбинироваться с пролекарственными элементами, описанными в настоящей заявке, для образования пролекарственных производных или секвестированных комплексов известных лекарственных средств и биоактивных пептидов.

I. Глюкокортикоиды

Глюкокортикоиды, класс кортикостероидов, представляют собой эндогенные гормоны с глубокими воздействиями на иммунную систему и множественные органные системы. Они подавляют разнообразные иммунные и воспалительные функции путем ингибирования воспалительных цитокинов, таких как IL-1, IL-2, IL-6 и TNF; ингибирования метаболитов арахидоновой кислоты, включая простагландины и лейкотриены; истощения запасов T-лимфоцитов и снижения экспрессии адгезионных молекул на эндотелиальных клетках (P. J. Barnes, Clin. ScL, 1998, 94, pp. 557-572; P. J. Barnes et al, Trends Pharmacol. ScL, 1993, 14, pp. 436-441). В дополнение к указанным эффектам глюкокортикоиды стимулируют продукцию глюкозы в печени и катаболизм белков, играют роль в электролитном и водном балансе, снижают абсорбцию кальция и ингибируют функцию остеобластов.

Эффекты глюкокортикоидов опосредуются на клеточном уровне глюкокортикоидного рецептора (R. H. Oakley и J. Cidlowski, Glucocorticoids, N. J. Goulding и R. J. Flowers (eds.), Boston: Birkhauser, 2001, pp. 55-80). Глюкокортикоидный рецептор представляет собой член класса структурно связанных внутриклеточных рецепторов, которые при соединении с лигандом могут функционировать в качестве транскрипционного фактора, который воздействует на экспрессию генов (R. M. Evans, Science, 1988, 240, pp. 889-895). Другие члены семейства стероидных рецепторов включают рецепторы минералокортикоидов, прогестерона, эстрогенов и андрогенов.

Противовоспалительная и иммуносупрессивная активность эндогенных глюкокортикоидов стимулировала разработку синтетических глюкокортикоидных производных, включая дексаметазон, преднизон и преднизолон (L. Parente, Glucocorticoids, N. J. Goulding и R. J. Flowers (eds.), Boston: Birkhauser, 2001, pp. 35-54). Они нашли широкое применение при лечении воспалительных, иммунных и аллергических расстройств, включая ревматические заболевания, такие как ревматоидный артрит, ювенильный артрит и анкилозирующий спондилит, дерматологические заболевания, включая псориаз и пузырчатку, аллергические расстройства, включая аллергический ринит, атопический дерматит и контактный дерматит, легочные состояния, включая астму и хроническое обструктивное легочное заболевание (COPD), и другие иммцунные и воспалительные заболевания, включая болезнь Крона, язвенный колит, системную красную волчанку, аутоиммунный хронический активный гепатит, остеоартрит, тендонит и бурсит (J. Toogood, Glucocorticoids, N. J. Goulding и R. J. Flowers (eds.), Boston: Birkhauser, 2001, pp. 161-174). Они также применялись для содействия предотвращению отторжения при трансплантации органов.

В научной и патентной литературе были описаны новые лиганды глюкокортикоидных рецепторов. Например, в международной патентной заявке PCT № WO 99/33786 описаны трифенилпропанамидные соединения, которые могут применяться при лечении воспалительных заболеваний. В международной патентной заявке PCT № WO 00/66522 описаны нестероидные соединения в качестве селективных модуляторов глюкокортикоидных рецепторов, которые могут применяться при лечении метаболических и воспалительных заболеваний. В международной патентной заявке PCT № WO 99/41256 описаны тетрациклические модуляторы глюкокортикоидных рецепторов, которые могут применяться при лечении иммунных, аутоиммунных и воспалительных заболеваний. В патенте США № 5688810 описаны различные нестероидные соединения в качестве модуляторов глюкокортикоидных и других стероидных рецепторов. В международной патентной заявке PCT № WO 99/63976 описаны нестероидные, селективные для печени глюкокортикоидные антагонисты, которые могут применяться при лечении диабета. В международной патентной заявке PCT № WO 00/32584 описаны нестероидные соединения, имеющие противовоспалительную активность с диссоциацией между противовоспалительными и метаболическими эффектами. В международной патентной заявке PCT № WO 98/54159 описаны нестероидные циклически замещенные ациланилиды со смешанной гестагеновой и андрогеновой активностью. В патенте США № 4880839 описаны ациланилиды, имеющие прогестационную активность, и в европейском патенте EP 253503 описаны ациланилиды с антиандрогенными свойствами. В международной патентной заявке PCT № WO 97/27852 описаны амиды, которые представляют собой ингибиторы фарнезил-протеин-трансферазы.

В соответствии с одним вариантом осуществления, изобретение относится к производному агониста или антагониста глюкокортикоидного рецептора, содержащему структуру A-B-Q. В данном варианте осуществления, Q представляет агонист или антагонист глюкокортикоидного рецептора, A представляет аминокислоту или гидроксильную кислоту и B представляет N-алкилированную аминокислоту. A и B вместе представляют дипептидный элемент, который связан с Q посредством образования амидной связи между A-B и амином Q. В одном варианте осуществления по меньшей мере один из A или B представляет некодируемую аминокислоту. В соответствии с одним вариантом осуществления, Q выбран из группы, состоящей из дексаметазона, преднизона и преднизолона. Кроме того, в одном варианте осуществления выбран дипептидный элемент, где химическое отщепление A-B от Q является по меньшей мере примерно на 90% полным в пределах от примерно 1 до примерно 720 часов в PBS в физиологических условиях. В еще одном варианте осуществления выбраны аминокислоты дипептида, где полупериод отщепления A-B от Q в PBS в физиологических условиях не более чем в 2-5 раз больше, чем полупериод отщепления A-B от Q в растворе, содержащем протеазу DPP-IV (включая, например, сыворотку человека).

II. Тиреоидный гормон

Тироксин (T₄) представляет собой тиреоидный гормон, участвующий в регулировании клеточного метаболизма. Химически, тироксин представляет собой йодированное производное аминокислоты тирозина. Поддержание нормального уровня тироксина важно для нормального роста и развития детей, а также для правильной соматической функции у взрослого индивида. Его отсутствие ведет к задержке или остановке развития. Гипотиреоз, состояние, при котором щитовидная железа не может продуцировать достаточное количество тироксина, ведет к уменьшению общего метаболизма в клетках, наиболее характерно измеряемого в виде снижения синтеза нуклеиновых кислот и протеина, и замедлению всех основных метаболических процессов. Наоборот, гипотиреоз представляет собой дисбаланс метаболизма, вызванный избыточной продукцией тироксина.

Во время метаболизма, T4 превращается в T3 или в rT3 посредством удаления атома йода из одного из гормональных колец. T3 представляет собой биоактивный тиреоидный гормон, тогда как rT3 обладает биологической активностью. И T3, и T4 применяются для лечения недостаточности тиреоидных гормонов (гипотиреоза). Они оба хорошо всасываются кишечником и поэтому могут вводиться перорально.

В соответствии с одним вариантом осуществления, изобретение относится к производному тиреоидного гормона, содержащего структуру A-B-Q. В данном варианте осуществления, Q представляет тиреоидный гормон, A представляет аминокислоту или гидроксильную кислоту и B представляет N-алкилированную аминокислоту. A и B вместе представляют дипептидный элемент, который связан с Q посредством образования амидной связи между A-B и амином Q. В одном варианте осуществления по меньшей мере одна из A, B или аминокислоты Q, к которой присоединена A-B, представляет некодируемую аминокислоту. В соответствии с одним вариантом осуществления, Q выбран из группы, состоящей из тироксина T4 (3,5,3',5'-тетрайодтиронина), 3,5,3'-трийод L-тиронина и 3,3',5'-трийод L-тиронина. В одном варианте осуществления дипептидный элемент связан посредством амидной связи через первичный амин 3,5,3',5'-тетрайодтиронина или 3,5,3'-трийод L-тиронина. Кроме того, в одном варианте осуществления выбран дипептидный элемент, где химическое отщепление A-B от Q является по меньшей мере на 90% полным в пределах от примерно 1 до примерно 720 часов в PBS в физиологических условиях. В еще одном варианте осуществления выбраны аминокислоты дипептида, где полупериод отщепления A-B от Q в PBS в физиологических условиях составляет не более чем в 2-5 раз больше полупериода отщепления A-B от Q в растворе, содержащем протеазу DPP-IV (включая, например, сыворотку человека).

III. Противораковые средства

Многочисленные противоопухолевые лекарственные средства обладают ограниченной биодоступностью вследствие низкой химической устойчивости, ограниченного всасывания при пероральном введении или быстрого разрушения in vivo (т.е. метаболизмом первого прохождения). Для преодоления указанных проблем были сконструированы различные пролекарства, которые могут активироваться в противораковые лекарственные средства. В этом случае предпочтительно, чтобы пролекарства активировались относительно медленно в крови или печени, например, посредством этого предотвращая острые токсические эффекты вследствие высоких пиковых концентраций противоопухолевого лекарственного средства. Идеальное пролекарство, предназначенное для увеличения биодоступности противоопухолевого лекарственного средства, медленно высвобождается. В одном варианте осуществления пролекарство нацелено на опухолевые клетки путем образования комплекса пролекарства со специфическим лигандом или антителом. В одном варианте осуществления противораковое лекарственное средство выбрано из группы, состоящей из таксанов, таких как паклитаксел или таксотер; камптотецины, такие как камптотецин, CPT 11, иринотекан, топотекан или HCl; подофиллотоксины, такие как тенипозид; винбластин сульфат; винкристин сульфат; винорелбин тартрат; прокарбазин HCl; кладрибин, лейстатин; гидроксимочевина; гемцитабин HCl; лейпролид ацетат; тиогуанин; пуринетол; фторурацил; антрациклины, такие как даунорубицин или доксорубицин (адриамицин); метотрексаты; п-аминоанилин-иприт; цитарабин (ара-C или цитозин арабинозид); этопозид; блеомицин сульфат; актиномицин D; идарубицин HCl; митомицин; пликамицин; митоксантрон HCl; пентостатин; стрептозоцин; L-фенилаланин-иприт; производные карбоплатина; платинол; бусульфан; флуконазол; амифостин; лейковорин кальций и остреотид ацетат.

В соответствии с одним вариантом осуществления, изобретение относится к производному известного противоракового средства, содержащему структуру A-B-Q. В данном варианте осуществления, Q представляет противораковое средство, A представляет аминокислоту или гидроксильную кислоту и B представляет N-алкилированную аминокислоту. A и B вместе представляют дипептидный элемент, который связан с Q посредством образования амидной связи между A-B и амином Q. В одном варианте осуществления по меньшей мере одна из аминокислот A, B или аминокислота Q, с которой соединена группа A-B, представляет собой некодируемую аминокислоту.

IV. Антибиотики

Настоящее изобретение также относится к новым способам введения композиций и препаративных форм, содержащих производные известных антибиотиков. Эти способы относятся к применению композиций активных соединений, которые, в случае представления в имеющихся в настоящее время формах, могут привести к токсическому действию на получающее лечение млекопитающее. Таким образом, препаративные формы и способы по настоящему изобретению обеспечивают возможность введения соединений, которые ранее не могли широко применяться у определенных видов по соображениям безопасности. Способы также обеспечивают возможность продлить время высвобождения соединений и обеспечивают контролируемую подачу дозы активного соединения для лечения пациента.

В соответствии с одним вариантом осуществления, изобретение относится к пролекарственому производному известного антибиотика. В соответствии с одним вариантом осуществления, антибиотик выбран из группы, состоящей из окситетрациклина, доксициклина, флуоксетима, рокситромицина, тербинарефина или метопролола.

Окситетрациклин представляет собой широко применяемый и полезный антибиотик для лечения различных инфекций у млекопитающих. В частности, он применяется для лечения и профилактики респираторных инфекций у домашних животных. Повторное введение обычными средствами связано со значительными затратами. В соответствии с одним вариантом осуществления, дипептидный элемент A-B ковалентно связан с антибиотиком, включая, например, окситетрациклин, где комплекс, возможно, дополнительно включает депо-полимер.

V. Дополнительные биоактивные соединения, подходящие для связи с дипептидным элементом

Дополнительные биоактивные соединения могут быть связаны с дипептидным элементом для образования пролекарственных производных или депо-производных соединений. Эти дополнительные соединения включают факторы роста, и натуральные, и рекомбинантные, а также пептидные фракции факторов роста, которые связываются с рецепторами на клеточной поверхности (EGF (эпидермальный фактор роста), VEGF (сосудистый эндотелиальный фактор роста), FGF (фактор роста фибробластов), ILGF-I, ILGF-II (инсулиноподобный фактор роста-I и II), TGF (фактор роста Т-клеток)). Пролекарственные производные интерферонов, или натуральных, или рекомбинантных (включая IFN-альфа, бета и гамма), и агонисты интерферона; и пролекарственные производные цитокинов, или натуральных, или рекомбинантных, включая, например, интерлейкины IL-1, IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-7, IL-8, IL-9, IL-10, IL-12, IL-15, TNF и т.д.), также охватываются объемом настоящего изобретения. В соответствии с одним вариантом осуществления, любой пептид, натуральный, рекомбинантный или синтетический, который связывается с рецептором клеточной поверхности, может быть модифицирован связыванием с описанным в настоящей заявке дипептидным элементом, для образования пролекарственного или депо-производного указанного пептида.

В соответствии с одним вариантом осуществления, дипептидный элемент может быть присоединен посредством амидной связи с любым из биоактивных соединений, ранее описанных в международной патентной заявке № PCT/US2008/053857 (поданной 13 февраля 2008 года), описание которой специально включено в настоящую заявку путем ссылки. Дипептидный элемент, описанный в настоящем описании, может быть связан с биоактивными пептидами, описанными в PCT/US2008/053857, или посредством N-концевого амина, или с аминогруппой боковой цепи лизина в положении 20 или ароматической аминогруппой 4-аминофенилаланина, замещенного аминокислотой в положении 22 любого из описанных биоактивных пептидов. В одном варианте осуществления дипептидный элемент, описанный в настоящей заявке, связан посредством амидной связи с N-концевым амином биоактивного пептида, описанного в документе PCT/US2008/053857.

В соответствии с одним вариантом осуществления, изобретение относится к комплексу, содержащему лекарственное средство и дипептидный элемент, A-B. В одном варианте осуществления дипептид A-B содержит структуру:

где

R₁ и R₈ представляют независимо H или C₁-C₈ алкил;

R₂ и R₄ независимо выбраны из группы, состоящей из H, C₁-C₈ алкила, C₂-C₈ алкенила, (C₁-C₄ алкил)OH, (C₁-C₄ алкил)SH, (C₂-C₃ алкил)SCH₃, (C₁-C₄ алкил)CONH₂, (C₁-C₄ алкил)COOH, (C₁-C₄ алкил)NH₂, (C₁-C₄ алкил)NHC(NH₂ ⁺)NH₂, (C₀-C₄ алкил)(C₃-C₆ циклоалкила), (C₀-C₄ алкил)(C₂-C₅ гетероцикла), (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇ и CH₂(C₃-C₉ гетероарила), или R₁ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют C₃-C₁₂ циклоалкил или арил;

R₅ представляет NHR₆; и

R₆ представляет H или C₁-C₈ алкил.

В некоторых вариантах осуществления дипептид A-B содержит структуру:

где

R₁ и R₈ представляют независимо H или C₁-C₈ алкил;

R₂ и R₄ независимо выбраны из группы, состоящей из H, C₁-C₈ алкила, C₂-C₈ алкенила, (C₁-C₄ алкил)OH, (C₁-C₄ алкил)SH, (C₂-C₃ алкил)SCH₃, (C₁-C₄ алкил)CONH₂, (C₁-C₄ алкил)COOH, (C₁-C₄ алкил)NH₂, (C₁-C₄ алкил)NHC(NH₂ ⁺)NH₂, (C₀-C₄ алкил)(C₃-C₆ циклоалкила), (C₀-C₄ алкил)(C₂-C₅ гетероцикла), (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇ и CH₂(C₃-C₉ гетероарила), или R₁ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют C₃-C₁₂ циклоалкил;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил;

R₅ представляет NHR₆;

R₆ представляет H или C₁-C₈ алкил; и

R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₀-C₄ алкил)CONH₂, (C₀-C₄ алкил)COOH, (C₀-C₄ алкил)NH₂, (C₀-C₄ алкил)OH и галогена.

В одном варианте осуществления дипептид A-B связан посредством амидной связи с алифатической аминокислотой соединения «Q», как определено в настоящей заявке.

В соответствии с одним вариантом осуществления, изобретение относится к дипептиду формулы I, где

R₁ и R₂ представляют независимо C₁-C₁₈ алкил или арил; или R₁ и R₂ связаны посредством -(CH₂)_p-, где p означает 2-9;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил;

каждый из R₄ и R₈ представляет водород; и

R₅ представляет амин.

В некоторых вариантах осуществления дипептид A-B содержит структуру:

где

R₁ и R₂ представляют независимо C₁-C₁₈ алкил или (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇; или R₁ и R₂ связаны посредством -(CH₂)_P, где p означает 2-9;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил;

каждый из R₄ и R₈ представляет водород;

R₅ представляет NH₂; и

R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₀-C₄ алкил)CONH₂, (C₀-C₄ алкил)COOH, (C₀-C₄ алкил)NH₂, (C₀-C₄ алкил)OH и галогена.

В альтернативном варианте осуществления, A-B содержит структуру формулы I, где

R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила и арила, или R₁ и R₂ связаны посредством -(CH₂)_P-, где p означает 2-9;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-12-членное гетероциклическое кольцо;

R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и арила; и

R₅ представляет амин; при условии, что R₁ и R₂, оба не представляют водород, и при условии, что один из R₄ и R₈ представляет водород.

В некоторых вариантах осуществления дипептид A-B содержит структуру:

где R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, (C₁-C₁₈ алкил)OH, (C₁-C₄ алкил)NH₂ и (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇, или R₁ и R₂ связаны посредством (CH₂)_P, где p означает 2-9;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-12-членное гетероциклическое кольцо;

R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇;

R₅ представляет NH₂; и

R₇ выбран из группы, состоящей из H, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₀-C₄ алкил)CONH₂, (C₀-C₄ алкил)COOH, (C₀-C₄ алкил)NH₂, (C₀-C₄ алкил)OH и галогена;

при условии, что R₁ и R₂, оба не представляют водород, и при условии, что по меньшей мере один из R₄ и R₈ представляет водород.

В другом варианте осуществления изобретение относится к дипептидному элементу формулы I, где

R₁ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и арила;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил;

каждый из R₄ и R₈ представляет водород; и

R₅ представляет амин или N-замещенный амин или гидроксил;

при условии, что если R₁ представляет алкил или арил, то R₁ и R₅ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-11-членное гетероциклическое кольцо.

В некоторых вариантах осуществления изобретение относится к дипептидному элементу:

где R₁ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила и (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил;

каждый из R₄ и R₈ представляет водород;

R₅ представляет NHR₆ или OH;

R₆ представляет H или C₁-C₈ алкил, или R₆ и R₁ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо; и

R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₀-C₄ алкил)CONH₂, (C₀-C₄ алкил)COOH, (C₀-C₄ алкил)NH₂, (C₀-C₄ алкил)OH и галогена;

при условии, что если R₁ представляет алкил или (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇, то R₁ связан посредством (CH₂)_P с R₅, где p означает 2-9.

В некоторых вариантах осуществления изобретение относится к дипептидному элементу:

где

R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и (C₁-C₄ алкил)NH₂, или R₁ и R₂ связаны посредством (CH₂)_P, где p означает 2-9;

R₃ представляет C₁-C₈ алкил, или R₃ и R₄ аместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-6-членное гетероциклическое кольцо;

R₄ выбран из группы, состоящей из водорода и C₁-C₈ алкила; и

R₅ представляет NH₂;

при условии, что R₁ и R₂, оба не представляют водород.

В некоторых вариантах осуществления изобретение относится к дипептидному элементу:

где

R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и (C₁-C₄ алкил)NH₂;

R₃ представляет C₁-C₆ алкил;

R₄ представляет водород; и

R₅ представляет NH₂;

при условии, что R₁ и R₂, оба не представляют водород.

В некоторых вариантах осуществления изобретение относится к дипептидному элементу:

где

R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и (C₁-C₄ алкил)NH₂, или R₁ и R₂ связаны посредством (CH₂)_P, где p означает 2-9;

R₃ представляет C₁-C₈ алкил;

R₄ представляет (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇;

R₅ представляет NH₂; и

R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и (C₀-C₄ алкил)OH;

при условии, что R₁ и R₂, оба не представляют водород.

В другом варианте осуществления дипептидный элемент (A-B) связан посредством амидной связи с аминовым заместителем на арильной группе Q комплекса A-B-Q. В одном варианте осуществления, где дипептидный элемент содержит структуру формулы I, связанную посредством амидной связи с аминовым заместителем на ариле,

R₁ и R₂ представляют независимо C₁-C₁₈ алкил или арил;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил, или R₃ и R₄, вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-12-членное гетероциклическое кольцо;

R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила и арила; и

R₅ представляет амин или гидроксил.

В других вариантах осуществления дипептидный элемент содержит структуру формулы I, связанную посредством амидной связи с аминовым заместителем на ариле,

где R₁ и R₂ представляют независимо C₁-C₁₈ алкил или (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-12-члкенное гетероциклическое кольцо;

R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила и (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇;

R₅ представляет NH₂ или OH; и

R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₀-C₄ алкил)CONH₂, (C₀-C₄ алкил)COOH, (C₀-C₄ алкил)NH₂, (C₀-C₄ алкил)OH и галогена.

В другом варианте осуществления, A-B содержит структуру формулы I, связанную посредством амидной связи с аминовым заместителем на ариле Q комплекса A-B-Q, где

R₁ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила и арила, или R₁ и R₂ связаны посредством -(CH₂)_P-, где p означает 2-9;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-6-членное гетероциклическое кольцо;

R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила и арила; и

R₅ представляет амин или N-замещенный амин.

В другом варианте осуществления дипептидный элемент содержит структуру формулы I, соединенную посредством амидной связи с аминовым заместителем на ариле Q комплекса A-B-Q, где

R₁ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, (C₁-C₁₈ алкил)OH, (C₁-C₄ алкил)NH₂ и (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-6-членное гетероциклическое кольцо;

R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила и (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇;

R₅ представляет NHR₆;

R₆ представляет H, C₁-C₈ алкил, или R₆ и R₁ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо; и

R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₀-C₄ алкил)CONH₂, (C₀-C₄ алкил)COOH, (C₀-C₄ алкил)NH₂, (C₀-C₄ алкил)OH и галогена.

В другом варианте осуществления дипептидный элемент (A-B) содержит структуру формулы I, соединенную посредством амидной связи с аминовым заместителем на ариле Q комплекса A-B-Q, где

R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и арила;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-6-членное гетероциклическое кольцо;

каждый из R₄ и R₈ представляет водород; и

R₅ выбран из группы, состоящей из амина, N-замещенного амина и гидроксила.

В других вариантах осуществления дипептидный элемент связан посредством амидной связи с аминовым заместителем на ариле и содержит структуру:

где R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила, (C₁-C₄ алкил)COOH и (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇, или R₁ и R₅ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-11-членное гетероциклическое кольцо;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-6-членное гетероциклическое кольцо;

каждый из R₄ и R₈ представляет водород;

R₅ представляет NHR₆ или OH;

R₆ представляет H или C₁-C₈ алкил, или R₆ и R₁ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо; и

R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₀-C₄ алкил)CONH₂, (C₀-C₄ алкил)COOH, (C₀-C₄ алкил)NH₂, (C₀-C₄ алкил)OH и галогена.

В соответствии с одним вариантом осуществления, Q представляет лекарственное средство, и в одном варианте осуществления, Q представляет соединение, выбранное из группы, состоящей из тироксина T4 (3,5,3',5'-тетрайодтиронина), 3,5,3'-трийод L-тиронина и 3,3',5'-трийод L-тиронина. В одном варианте осуществления комплекс дипептид/лекарственное средство содержит структуру формулы II;

где

R₁, R₂, R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из H, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₁-C₁₈ алкил)OH, (C₁-C₁₈ алкил)SH, (C₂-C₃ алкил)SCH₃, (C₁-C₄ алкил)CONH₂, (C₁-C₄ алкил)COOH, (C₁-C₄ алкил)NH₂, (C₁-C₄ алкил)NHC(NH₂ ⁺)NH₂, (C₀-C₄ алкил)(C₃-C₆ циклоалкила), (C₀-C₄ алкил)(C₂-C₅ гетероцикла), (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇, (C₁-C₄ алкил)(C₃-C₉ гетероарила) и C₁-C₁₂ алкил(W₁)C₁-C₁₂ алкил, где W₁ представляет гетероатом, выбранный из группы, состоящей из N, S и O, или R₁ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют C₃-C₁₂ циклоалкил или арил; или R₄ и R₈ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют C₃-C₆ циклоалкил;

R₃ выбран из группы, состоящей из C₁-C₁₈ алкила, (C₁-C₁₈ алкил)OH, (C₁-C₁₈ алкил)NH₂, (C₁-C₁₈ алкил)SH, (C₀-C₄ алкил)(C₃-C₆)циклоалкила, (C₀-C₄ алкил)(C₂-C₅ гетероцикла), (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇ и (C₁-C₄ алкил)(C₃-C₉ гетероарила), или R₄ и R₃ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо;

R₅ представляет NHR₆ или OH;

R₆ представляет H, C₁-C₈ алкил, или R₆ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо;

R₇ выбран из группы, состоящей из H и OH;

R₁₅ и R₁₆ независимо выбраны из водорода и йода.

В других вариантах осуществления комплекс дипептид/лекарственное средство содержит структуру формулы II:

где

R₁, R₂, R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из H, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₁-C₁₈ алкил)OH, (C₁-C₁₈ алкил)SH, (C₂-C₃ алкил)SCH₃, (C₁-C₄ алкил)CONH₂, (C₁-C₄ алкил)COOH, (C₁-C₄ алкил)NH₂, (C₁-C₄ алкил)NHC(NH₂ ⁺)NH₂, (C₀-C₄ алкил)(C₃-C₆ циклоалкила), (C₀-C₄ алкил)(C₂-C₅ гетероцикла), (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇, (C₁-C₄ алкил)(C₃-C₉ гетероарила) и C₁-C₁₂ алкил(W₁)C₁-C₁₂ алкила, где W₁ представляет гетероатом, выбранный из группы, состоящей из N, S и O, или R₁ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют C₃-C₁₂ циклоалкил или арил; или R₄ и R₈ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют C₃-C₆ циклоалкил;

R₃ выбран из группы, состоящей из C₁-C₁₈ алкила, (C₁-C₁₈ алкил)OH, (C₁-C₁₈ алкил)NH₂, (C₁-C₁₈ алкил)SH, (C₀-C₄ алкил)(C₃-C₆)циклоалкила, (C₀-C₄ алкил)(C₂-C₅ гетероцикла), (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇ и (C₁-C₄ алкил)(C₃-C₉ гетероарила), или R₄ и R₃ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо;

R₅ представляет NHR₆ или OH;

R₆ представляет H, C₁-C₈ алкил, или R₆ и R₁ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо;

R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₀-C₄ алкил)CONH₂, (C₀-C₄ алкил)COOH, (C₀-C₄ алкил)NH₂, (C₀-C₄ алкил)OH и галогена; и

R₁₅ и R₁₆ независимо выбраны из водорода и йода.

В соответствии с одним вариантом осуществления, изобретение относится к соединению формулы II, где

R₁ выбран из группы, состоящей из H и C₁-C₈ алкила;

R₂ и R₄ независимо выбраны из группы, состоящей из H, C₁-C₈ алкила, C₂-C₈ алкенила, (C₁-C₄ алкил)OH, (C₁-C₄ алкил)SH, (C₂-C₃ алкил)SCH₃, (C₁-C₄ алкил)CONH₂, (C₁-C₄ алкил)COOH, (C₁-C₄ алкил)NH₂, (C₁-C₄ алкил)NHC(NH₂ ⁺)NH₂, (C₀-C₄ алкил)(C₃-C₆ циклоалкила), (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇, CH₂(C₅-C₉ гетероарила), или R₁ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют C₃-C₆ циклоалкил;

R₃ выбран из группы, состоящей из C₁-C₈ алкила, (C₁-C₄ алкил)OH, (C₁-C₄ алкил)NH₂, (C₁-C₄ алкил)SH, (C₃-C₆)циклоалкила, или R₄ и R₃ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо;

R₅ представляет NHR₆ или OH;

R₆ представляет H, или R₆ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо; и

R₇ выбран из группы, состоящей из H и OH; и

R₈ представляет H, при условии, что когда R₄ и R₃ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо, по меньшей мере один из R₁ и R₂ не представляет H, и в одном варианте осуществления R₁ и R₂, оба не представляют H.

В соответствии с другими вариантами осуществления, изобретение относится к соединению формулы II, где

R₁ представляет H или C₁-C₈ алкил;

R₂ и R₄ независимо выбраны из группы, состоящей из H, C₁-C₈ алкила, C₂-C₈ алкенила, (C₁-C₄ алкил)OH, (C₁-C₄ алкил)SH, (C₂-C₃ алкил)SCH₃, (C₁-C₄ алкил)CONH₂, (C₁-C₄ алкил)COOH, (C₁-C₄ алкил)NH₂, (C₁-C₄ алкил)NHC(NH₂ ⁺)NH₂, (C₀-C₄ алкил)(C₃-C₆ циклоалкила), (C₀-C₄ алкил)(C₂-C₅ гетероцикла), (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇ и CH₂(C₃-C₉ гетероарила), или R₁ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют C₃-C₁₂ циклоалкил;

R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил; (C₁-C₄ алкил)OH, (C₁-C₄ алкил)NH₂, (C₁-C₄ алкил)SH, (C₃-C₆)циклоалкил, или R₄ и R₃ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо;

R₅ представляет NHR₆ или OH;

R₆ представляет H, или R₆ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо;

R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₀-C₄ алкил)CONH₂, (C₀-C₄ алкил)COOH, (C₀-C₄ алкил)NH₂, (C₀-C₄ алкил)OH и галогена; и

R₈ представляет H, при условии, что когда R₄ и R₃ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо, то по меньшей мере один из R₁ и R₂ не представляет H, и в одном варианте осуществления, R₁ и R₂, оба не представляют H.

Любой из комплексов, описанных в настоящей заявке, может быть дополнительно модифицирован для улучшения растворимости пептида в водных растворах при физиологическом pH, в то же время увеличивая эффективную продолжительность действия пептида путем предотвращения почечного выведения пептида. Увеличение молекулярной массы лекарственного средства выше 40 кДа превышает почечный порог и значительно продлевает длительность пребыван6ия в плазме. Соответственно, в одном варианте осуществления пептидные пролекарства дополнительно модифицируются для содержания ковалентно связанной гидрофильной части. В одном варианте осуществления гидрофильная часть представляет собой белок плазмы, цепь полиэтиленгликоля или часть Fc иммуноглобулина. Поэтому в одном варианте осуществления описанные в настоящей заявке комплексы дополнительно модифицированы для содержания одной или более гидрофильных групп, ковалентно связанных с боковой цепью дипептидного элемента A-B или, возможно, с боковыми цепями других аминокислот, когда лекарственное средство представляет собой биоактивный пептид.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, комплексы дипептид/лекарственное средство модифицированы для содержания ацильной группы или алкильной группы. Ацилирование или алкилирование может увеличить период полувыведения лекарственного средства из циркулирующей крови. Ацилирование или алкилирование может преимущественно отсрочить начало действия и/или увеличить длительность действия на рецептор-мишень лекарственных средств и/или повысить устойчивость к протеазам, таким как DPP-IV. Ацилирование может также повысить растворимость комплекса дипептид/лекарственное средство при нейтральном pH. В одном варианте осуществления аминокислота дипептидного элемента A-B является ацилированной.

Ацильная группа может быть ковалентно связана непосредственно с лекарственным средством или опосредованно с лекарственным средством через спейсер, где спейсер расположен между лекарственным средством и ацильной группой. В некоторых вариантах осуществления, где лекарственное средство содержит аминокислоту, лекарственное средство ацилировано посредством амина, гидроксила или тиола боковой цепи аминокислоты лекарственного средства. Подходящие способы ацилирования пептидов посредством аминов, гидроксилов и тиолов известны в данной области. См., например, Miller, Biochem Biophys Res Commun 218: 377-382 (1996); Shimohigashi и Stammer, Int J Pept Protein Res 19: 54-62 (1982); и Previero et al., Biochim Biophys Acta 263: 7-13 (1972) (способы ацилирования посредством гидроксила); и San и Silvius, J Pept Res 66: 169-180 (2005) (способы ацилирования посредством тиола); Bioconjugate Chem. "Chemical Modifications of Proteins: History и Applications" pages 1, 2-12 (1990); Hashimoto et al., Pharmacuetical Res. "Synthesis of Palmitoyl Derivatives of Insulin и their Biological Activity" Vol. 6, No: 2 pp.l71-176 (1989).

Ацильная группа ацилированного лекарственного средства может иметь любой размер, например, углеродную цепь любой длины, и может быть линейной или разветвленной. В некоторых определенных вариантах осуществления изобретения ацильная группа представляет собой жирную кислоту от C₄ до C₂₈. Например, ацильная группа может представлять собой любую жирную кислоту C₄, жирную кислоту C₆, жирную кислоту C₈, жирную кислоту C₁₀, жирную кислоту C₁₂, жирную кислоту C₁₄, жирную кислоту C₁₆, жирную кислоту C₁₈, жирную кислоту C₂₀, жирную кислоту C₂₂, жирную кислоту C₂₄, жирную кислоту C₂₆ или жирную кислоту C₂₈. В некоторых вариантах осуществления ацильная группа представляет собой жирную кислоту от C₈ до C₂₀, например, жирную кислоту C₁₄ или жирную кислоту C₁₆. В некоторых вариантах осуществления ацильная группа представляет собой жирную кислоту или желчную кислоту или их соль, например, жирную кислоту от C₄ до C₃₀, жирную кислоту от C₈ до C₂₄, холевую кислоту, C₄-C₃₀ алкил, C₈-C₂₄ алкил или алкил, содержащий вторую часть желчной кислоты.

В одном варианте осуществления аминокислота в положении дипептидного элемента A-B, где гидрофильная часть подлежит связыванию, выбрана для обеспечения возможности легкого присоединения гидрофильной части. Например, дипептидный элемент может содержать лизиновый или цистеиновый остаток для обеспечения возможности ковалентного присоединения цепи полиэтиленгликоля.

В одном варианте осуществления комплекс дипептид/лекарственное средство имеет один цистеиновый остаток, присутствующий в дипептидном элементе A-B, где боковая цепь цистеинового остатка дополнительно модифицирована тиол-реактивным реагентом, включая, например, малеимидо-, винилсульфон, 2-пиридилтио, галогеналкил и галогенацил. Эти тиол-реактивные реагенты могут содержать карбокси, кето, гидроксильную и эфирную группу, а также другие гидрофильные части, такие как полиэтиленгликолевые элементы. В альтернативном варианте осуществления комплекс имеет один лизиновый остаток, присутствующий в дипептидном элементе A-B, и боковая цепь замещающего лизинового остатка дополнительно модифицирована с использованием аминореактивных реагентов, таких как активные сложные эфиры (сукцинимидо, ангидрид и т.д.) карбоновых кислот или альдегиды гидрофильных частей, таких как полиэтиленгликоль.

В тех вариантах осуществления, где комплекс дипептид/лекарственное средство содержит полиэтиленгликолевую цепь, полиэтиленгликолевая цепь может быть в форме прямой цепи или она может быть разветвленной. В соответствии с одним вариантом осуществления, полиэтиленгликолевая цепь имеет среднемолекулярную массу, выбранную из диапазона от примерно 20000 до примерно 60000 дальтон. Множественные полиэтиленгликолевые цепи могут быть соединены с пролекарствами для обеспечения пролекарства с оптимальными свойствами растворимости и выведения из крови. В одном варианте осуществления комплекс дипептид/лекарственное средство связан с одной полиэтиленгликолевой цепью, которая имеет среднемолекулярную массу, выбранную из диапазона от примерно 20000 до примерно 60000 дальтон. В другом варианте осуществления комплекс дипептид/лекарственное средство связан с двумя полиэтиленгликолевыми цепями, где комбинированная среднемолекулярная масса двух цепей выбрана из диапазона от примерно 40000 до примерно 80000 дальтон. В одном варианте осуществления одна полиэтиленгликолевая цепь, имеющая среднемолекулярную массу от 20000 до 60000 дальтон, связана с комплексом дипептид/лекарственное средство. В другом варианте осуществления одна полиэтиленгликолевая цепь связана с комплексом дипептид/лекарственное средство и имеет среднемолекулярную массу, выбранную из диапазона от примерно 40000 до 50000 дальтон. В одном варианте осуществления две полиэтиленгликолевые цепи связаны с комплексом дипептид/лекарственное средство, где каждая из первой и второй полиэтиленгликолевых цепей имеет среднемолекулярную массу 20000 дальтон. В другом варианте осуществления две полиэтиленгликолевые цепи связаны с комплексом дипептид/лекарственное средство, где каждая из первой и второй полиэтиленгликолевых цепей имеет среднемолекулярную массу 40000 дальтон.

В соответствии с одним вариантом осуществления, изобретение относится к аналогу лекарственного пролекарства, где белок плазмы был ковалентно связан с боковой цепью аминокислоты дипептидного элемента или, возможно, с боковой цепью другой аминокислоты, когда лекарственное средство представляет собой биоактивный пептид, для улучшения растворимости, устойчивости и/или фармакокинетики пролекарства. Например, один или более сывороточных альбуминов могут быть ковалентно связаны или нековалентно связаны посредством аффинной ассоциации (например, через боковую цепь C₁₆-C₁₈ ацилированной аминокислоты) с комплексом дипептид/лекарственное средство.

В соответствии с одним вариантом осуществления, изобретение относится к комплексу дипептид/лекарственное средство, где линейная аминокислотная последовательность, представляющая Fc-часть молекулы иммуноглобулина, была ковалентно связана с боковой цепью аминокислоты дипептидного элемента или, возможно, с боковой цепью другой аминокислоты, когда лекарственное средство представляет собой биоактивный пептид, для улучшения растворимости, устойчивости и/или фармакокинетики пролекарства. Fc-часть обычно представляет собой часть, выделенную из IgG, но пептидный фрагмент Fc из любого иммуноглобулина должен функционировать эквивалентно.

Настоящее описание также включает другие конъюгаты, в которых пролекарства по изобретению связаны, возможно, посредством ковалентного связывания и, возможно, через линкер с частью конъюгата. Связывание может осуществляться ковалентными химическими связями, физическими силами, такими как электростатические, водородные, ионные, ван-дер-ваальсовы или гидрофобные или гидрофильные взаимодействия. Могут использоваться разнообразные системы нековалентного соединения, включая биотин-авидин, лиганд/рецептор, фермент/субстрат, нуклеиновая кислота/связывающий нуклеиновую кислоту белок, липид/связывающий липид белок, партнеры клеточной адгезионной молекулы; или любые партнеры соединения или их фрагменты, которые имеют сродство друг к другу.

Иллюстративные конъюгаты включают без ограничения гетерологичный пептид или полипептид (включая, например, белок плазмы), нацеливающий агент, иммуноглобулин или его часть (например, вариабельная область, CDR (гипервариабельная часть), или область Fc), диагностическая метка, такая как радиоизотопная, флуорофорная или ферментативная метка, полимер, включая водорастворимые полимеры, или другие терапевтические или диагностические средства. В одном варианте осуществления изобретение относится к конъюгату, содержащему пролекарство по настоящему изобретению и белок плазмы, где белок плазмы выбран из группы, состоящей из альбумина, трансферина и фибриногена. В одном варианте осуществления часть конъюгата в виде белка плазмы представляет собой альбумин или трансферин. В вариантах осуществления, включающих линкер, линкер может содержать цепь атомов длиной из примерно от 1 до 60 или от 1 до 30 атомов или длиннее, длиной от 2 до 5 атомов, от 2 до 10 атомов, от 5 до 10 атомов или от 10 до 20 атомов. В некоторых вариантах осуществления все атомы цепи представляют атомы углерода. В некоторых вариантах осуществления атомы цепи в основной цепи линкера выбраны из группы, состоящей из C, O, N и S. Атомы цепи и ликеры могут быть выбраны в соответствии с их ожидаемой растворимостью (гидрофильностью), чтобы обеспечить более подходящий конъюгат. В некоторых вариантах осуществления линкер обеспечивает функциональную группу, которая подвергается отщеплению ферментом или другим катализатором или гидролитическими условиями, обнаруживаемыми в ткани-мишени или органе или клетке. В некоторых вариантах осуществления длина линкера достаточно велика для уменьшения возможности стерического несоответствия. Если линкер представляет собой ковалентную связь или пептидильную связь и конъюгат представляет собой полипептид, то весь конъюгат может представлять собой слитый белок. Такие пептидильные линкеры могут иметь любую длину. Иллюстративные линкеры имеют длину примерно от 1 до 50 аминокислот, от 5 до 50, от 3 до 5, от 5 до 10, от 5 до 15 или длину от 10 до 30 аминокислот. Такие слитые белки могут быть альтернативно получены способами рекомбинантной генетической инженерии, известными среднему специалисту в данной области.

Считается, что описанные лекарственное средство и пролекарственные производные биоактивных пептидов подходят для любого применения, которое ранее было описано для его соответствующего материнского лекарственного средства или биоактивного пептида. Фармацевтические композиции, содержащие описанные в настоящей заявке пролекарства, могут быть включены в препаративные формы и введены пациентам с использованием стандартных фармацевтически приемлемых носителей и путей введения, известных в данной области. Соответственно, настоящее описание также охватывает фармацевтические композиции, содержащие одно или более пролекарств, описанных в настоящей заявке, или их фармацевтически приемлемых солей, в комбинации с фармацевтически приемлемым носителем. В одном варианте осуществления фармацевтическая композиция содержит пролекарство в концентрации 1 мг/мл при pH от примерно 4,0 до примерно 7,0 в фосфатной буферной системе. Фармацевтические композиции могут содержать пролекарство в виде единственного фармацевтически активного компонента, или пролекарства могут комбинироваться с одним или более дополнительными активными средствами, включая, например, активное лекарственное средство.

В соответствии с одним вариантом осуществления, изобретение относится к фармацевтической композиции, содержащей любой из новых комплексов дипептид/лекарственное средство, описанных в настоящей заявке, предпочтительно, стерильной и предпочтительно на уровне чистоты по меньшей мере 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% или 99%, и фармацевтически приемлемый разбавитель, носитель или эксципиент. Такие композиции могут содержать комплекс дипептид/лекарственное средство, как описано в настоящей заявке, где полученное в результате активное средство присутствует в концентрации по меньшей мере 0,5 мг/мл, 1 мг/мл, 2 мг/мл, 3 мг/мл, 4 мг/мл, 5 мг/мл, 6 мг/мл, 7 мг/мл, 8 мг/мл, 9 мг/мл, 10 мг/мл, 11 мг/мл, 12 мг/мл, 13 мг/мл, 14 мг/мл, 15 мг/мл, 16 мг/мл, 17 мг/мл, 18 мг/мл, 19 мг/мл, 20 мг/мл, 21 мг/мл, 22 мг/мл, 23 мг/мл, 24 мг/мл, 25 мг/мл или выше. В одном варианте осуществления фармацевтические композиции содержат водные растворы, которые стерилизуются и, возможно, хранятся внутри различных контейнеров. Соединения, описанные в настоящем описании, могут применяться в соответствии с одним вариантом осуществления для получения предварительно составленных растворов, готовых для инъекции. В других вариантах осуществления фармацевтические композиции содержат лиофилизированный порошок. Фармацевтические композиции могут быть дополнительно упакованы в виде части набора, который включает одноразовое устройство для введения композиции пациенту. Контейнеры или наборы могут быть мечены для хранения при окружающей комнатной температуре или при пониженной температуре.

Все терапевтические способы, фармацевтические композиции, наборы и другие аналогичные варианты осуществления, описанные в настоящей заявке, предусматривают, что комплексы дипептид/лекарственное средство включают все их фармацевтически приемлемые соли.

В одном варианте осуществления изобретение относится к набору с устройством для введения пациенту композиции комплекса дипептид/лекарственное средство. Набор может дополнительно включать разнообразные контейнеры, например, ампулы, пробирки, флаконы и тому подобное. Предпочтительно, наборы также включают инструкции по применению. В соответствии с одним вариантом осуществления, устройство набора представляет собой устройство для подачи аэрозоля, где композиция предварительно упакована внутрь аэрозольного устройства. В другом варианте осуществления набор содержит шприц и иглу, и в одном варианте осуществления пролекарственная композиция предварительно упакована внутрь шприца.

ПРИМЕР 1

Определение скорости расщепления модельного дипептида (в PBS)

Определенный гексапептид (HSRGTF-NH₂; SEQ ID NO: 2) использовали в качестве модельного пептида для определения периода полувыведения различных дипептидов, связанных с гексапептидом, посредством амидной связи. Гексапептид был собран на пептидном синтезаторе, и к связанной с модельным пептидом смоле последовательно добавляли защищенный Boc саркозин и лизин для получения пептида A (Lys-Sar-HSRGTF-NH₂; SEQ ID NO: 3). Пептид A расщепляли HF и очищали препаративной ВЭЖХ.

Препаративная очистка с использованием ВЭЖХ

Очистку выполняли с использованием анализа ВЭЖХ на колонке на основе диоксида кремния 1×25 см Vydac C18 (размер частиц 5 мкм, размер пор 300Å). Используемые приборы представляли собой: насос Waters Associates модель 600, инжектор модели 717 и УФ детектор модели 486. Для всех образцов использовали длину волн 230 нм. Растворитель A содержал 10% CH₃CN/0,1% TFA (трифторуксусной кислоты) в дистиллированной воде, и растворитель B содержал 0,1% TFA в CH₃CN. Использовали линейный градиент (от 0 до 100% B через 2 часа). Скорость потока составляла 10 мл/мин, и размер фракции составлял 4 мл. Из ~150 мг неочищенного пептида получали 30 мг чистого пептида.

Пептид A растворяли в концентрации 1 мг/мл в буфере PBS. Раствор инкубировали при 37ºC. Образцы собирали для анализа через 5 ч, 8 ч, 24 ч, 31 ч и 47 ч. Расщепление дипептида гасили снижением pH равным объемом 0,1% TFA. Скорость расщепления качественно контролировали ЖХ-МС (жидкостной хроматографией - масс-спектрометрией) и количественно изучали ВЭЖХ. Время удерживания и относительную площадь пика для пролекарства и материнского модельного пептида количественно определяли с использованием программного обеспечения Peak Simple Chromatography.

Анализ с использованием масс-спектрометрии

Масс-спектры получали с использованием электрораспылительного квадрипольного масс-спектрометра Sciex API-III со стандартным ESI (электрораспылительным ионизационным) источником ионов. Условия ионизации, которые использовали, были следующие: ESI в режиме положительных ионов; напряжение ионного распыления 3,9 кВ; потенциал отверстия 60 В. Используемый распыляющий и защитный газ представлял собой азот при скорости потока 0,9 л/мин. Масс-спектры регистрировали от 600 до 1800 единиц Томпсона при 0,5 Th на шаг и времени пребывания 2 мс. Образец (примерно l мг/мл) растворяли в 50% водном ацетонитриле с 1% уксусной кислотой и вводили наружным шприцевым насосом со скоростью 5 мкл/мин.

Пептиды, солюбилизированные в PBS, обессоливали с использованием твердофазного экстракционного наконечника ZipTip, содержащего 0,6 мкл смолы C4, в соответствии с инструкциями, предоставляемыми производителем (Millipore Corporation, Billerica, MA) перед анализом.

Анализ с использованием ВЭЖХ

Анализы ВЭЖХ выполняли с использованием хроматографической системы Beckman System Gold Chromatography, оборудованной УФ детектором при 214 нм и на колонке 150×4,6 мм C8 Vydac. Скорость потока составляла 1 мл/мин. Растворитель A содержал 0,1% TFA в дистиллированной воде, и растворитель B содержал 0,1% TFA в 90% CH₃CN. Использовали линейный градиент (от 0% до 30% B через 10 минут). Данные собирали и анализировали с использованием программного обеспечения Peak Simple Chromatography.

Первоначальные скорости расщепления использовали для измерения константы скорости для диссоциации дипептидов из соответствующих пролекарств. Концентрации пролекарств и модельного материнского пептида определяли площадями их соответствующих пиков, «a» и «b» для каждого из различных периодов времени сбора (таблица 1). Константы скорости диссоциации первого порядка пролекарств определяли нанесением на график логарифма концентрации пролекарства через различные интервалы времени. Крутизна этой кривой дает константу скорости «k». Полупериоды расщепления различных пролекарств рассчитывали с использованием формулы t_1/2=0,693/k. Определяли, что продление Lys-Sar до данного модельного пептида HSRGTF-NH₂ (SEQ ID NO: 2) оставляет 14,0 ч.

Таблица 1 Данные ВЭЖХ и ЖХ-МС расщепления пептида А (Lys-Sar-HSRGTF-NH 2 ) в PBS
	5 ч	8 ч	24 ч	31 ч	47 ч
Пики ВЭЖХ	а	b	а	b	а	b	а	b	а	b
Время удерживания (мин)	4,3	4,8	4,2	4,7	4,3	4,8	4,3	4,8	4,3	4,8
Молекулярная масса	702	902	702	902	702	902	702	902	702	902
Относительная площадь пика (%)	26,5	73,5	28,9	71,1	28,8	71,2	77,7	22,3	90,0	10,0

ПРИМЕР 2

Полупериод скорости расщепления дипептида в плазме по данным определения полностью D-изоформным модельным пептидом

Дополнительный модельный гексапептид (dHdTdRGdTdF-NH₂, SEQ ID NO: 4) использовали для определения скорости расщепления дипептида в плазме. D-изомер каждой аминокислоты использовали для предотвращения ферментативного расщепления модельного пептида, за исключением продления пролекарства. Данный модельный d-зомерный гексапептид синтезировали образом, аналогичным 1-изомеру. Саркозин и лизин последовательно добавляли к N-концу, как ранее сообщалось для пептида A для получения пептида B (Lys-Sar-dHdTdRGdTdF-NH₂, SEQ ID NO: 5).

Первоначальные скорости расщепления использовали для измерения константы скорости для диссоциации дипептидов из соответствующих пролекарств. Концентрации пролекарств и модельного материнского пептида определяли площадями их соответствующих пиков, «a» и «b» (таблица 2). Константы скорости диссоциации первого порядка пролекарств определяли нанесением на график логарифма концентрации пролекарства через различные интервалы времени. Крутизна этой кривой дает константу скорости «k». Определяли, что полупериод продления Lys-Sar до данного модельного пептида dHdTdRGdTdF-NH₂ (SEQ ID NO: 4) составил 18,6 ч.

Таблица 2 Данные ВЭЖХ и ЖХ-МС расщепления пептида B (Lys-Sar-dHdTdRGdTdF-NH 2 ) в плазме
	5 ч	11 ч	24 ч	32 ч	48 ч
Пики ВЭЖХ	а	b	а	b	а	b	а	b	а	b
Время удерживания (мин)	5,7	6,2	5,8	6,3	5,7	6,2	5,7	6,2	5,7	6,2
Молекулярная масса	702	902	702	902	702	902	702	902	702	902
Относительная площадь пика (%)	17,0	83,0	29,2	70,8	60,2	39,8	54,0	46,0	27,6	72,4

ПРИМЕР 3

Скорость расщепления для дополнительных дипептидов, связанных с модельным гексапептидом (HSRGTF-NH₂; SEQ ID NO: 2) определяли, используя процедуры, описанные в примере 1. Результаты, полученные в этих экспериментах, представлены в таблицах 3 и 4.

Таблица 3 Расщепление дипептидов А-В, которые связаны с боковой цепью N-концевого пара-амино-Phe в модельных пептидах (в PBS)
Соединения	А (аминокислота)	В (аминокислота)	t1/2
1	F	P	58 ч
2	Гидроксил-F	P	327 ч
3	d-F	P	20 ч
4	d-F	d-P	39 ч
5	G	P	72 ч
6	Гидроксил-G	P	603 ч
7	L	P	62 ч
8	Трет-L	P	200 ч
9	S	P	34 ч
10	P	P	97 ч
11	K	P	33 ч
12	dK	P	11 ч
13	E	P	85 ч
14	Sar	P	около 1000 ч
15	Aib	P	69 мин
16	Гидроксил-Aib	P	33 ч
17	Циклогексан	P	6 мин
18	G	G	Нет расщепления

19	Гидроксил-G	G	Нет расщепления
20	S	N-метил-Gly	4,3 ч
21	К	N-метил-Gly	5,2 ч
22	Aib	N-метил-Gly	7,1 мин
23	Гидроксил-Aib	N-метил-Gly	1,0 ч

Таблица 4 Расщепление дипептида А-В, связанного с гистидином (или производным гистидина) в положение 1 (Х) от модельного гексапептида (XSRGTF-NH 2 ) в PBS NH2-A-B-XSRGTF-NH2
Соединения	А (аминокислота)	В (аминокислота)	X1 (аминокислота)	t1/2
1	F	P	Н	Нет расщепления
2	Гидроксил-F	P	Н	Нет расщепления
3	G	P	Н	Нет расщепления
4	Гидроксил-G	P	Н	Нет расщепления
5	А	P	Н	Нет расщепления
6	С	P	Н	Нет расщепления
7	S	P	Н	Нет расщепления
8	P	P	Н	Нет расщепления
9	K	P	H	Нет расщепления

10	Е	P	H	Нет расщепления
11	Дегидро V	P	H	Нет расщепления
12	Р	d-P	H	Нет расщепления
13	d-P	P	H	Нет расщепления
14	Aib	P	H	32 ч
15	Aib	d-P	H	20 ч
16	Aib	P	d-H	16 ч
17	Циклогексил-	P	Н	5 ч
18	Циклопропил-	P	Н	10 ч
19	N-Me-Aib	P	Н	>500 ч
20	α,α-диэтил-Gly	P	H	46 ч
21	Гидроксил-Aib	P	H	61
22	Aib	P	А	58
23	Aib	P	N-метил-His	30 ч
24	Aib	N-метил-Gly	Н	49 мин
25	Aib	N-гексил-Cly	Н	10 мин
26	Aib	Азетидин-2-карбоновая кислота	Н	>500 ч
27	G	N-метил-Gly	H	104 ч
28	Гидроксил-G	N-метил-Gly	H	149 ч
29	G	N-гексил-Cly	H	70 ч
30	dK	N-метил-Gly	H	27 ч
31	dK	N-метил-Ala	H	14 ч
32	dK	N-метил-Phe	H	57 ч
33	К	N-метил-Gly	H	14 ч

34	F	N-метил-Gly	H	29 ч
35	S	N-метил-Gly	H	17 ч
36	P	N-метил-Gly	H	181 ч

1. Пролекарство, включающее самоотщепляющийся неферментативным способом фрагмент, ковалентно связанный с лекарственным средством, причем указанное пролекарство содержит структуру:
A-B-Q;
где
А-В представляет собой самоотщепляющийся фрагмент, и
А представляет собой аминокислоту или гидроксикислоту, и
В представляет собой N-алкилированную аминокислоту;
где А-В включает структуру:

где
(i) R₁, R₂, R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из Н, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₁-C₁₈ алкил)ОН, (C₁-C₁₈ алкил)SH, (С₂-С₃ алкил)SCH₃, (С₁-С₄ алкил)CONH₂, (С₁-С₄ алкил)СООН, (С₁-С₄ алкил)NH₂, (С₁-С₄ алкил)NHC(NH₂ ⁺)NH₂, (С₀-С₄ алкил)(С₃-С₆ циклоалкила), (С₀-С₄ алкил)(С₂-С₅ гетероцикла), (С₀-С₄ алкил)(С₆-С₁₀ арил)R₇, (С₁-С₄ алкил)(С₃-С₉ гетероарила) и C₁-C₁₂ алкил (W₁)C₁-С₁₂ алкила, где W₁ представляет гетероатом, выбранный из группы, состоящей из N, S и О, или R₁ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют C₃-C₁₂ циклоалкил или арил; или R₄ и R₈ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют С₃-С₆ циклоалкил;
R₃ выбран из группы, состоящей из C₁-C₁₈ алкила, (C₁-C₁₈ алкил)ОН, (C₁-C₁₈ алкил)NH₂, (C₁-C₁₈ алкил)SH, (С₀-С₄ алкил)(С₃-С₆)цииклоалкила, (С₀-С₄ алкил)(С₂-С₅ гетероцикла), (С₀-С₄ алкил)(С₆-С₁₀ арил)R₇ и (C₁-C₄ алкил) (С₃-С₉ гетероарила), или R₄ и R₃ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо;
R₅ представляет NHR₆ или ОН;
R₆ представляет Н, C₁-C₈ алкил, или R₆ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо; и
R₇ выбран из группы, состоящей из Н и ОН, при условии, что когда R₄ и R₃ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо, то по меньшей мере один из R₁ и R₂ не представляет водород, или
(ii) R₁, R₂, R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из Н, C₁-C₁₈ алкила, С₂-С₁₈ алкенила, (C₁-C₁₈ алкил)ОН, (C₁-C₁₈ алкил)SH, (С₂-С₃ алкил)SCH₃, (С₁-С₄ алкил)CONH₂, (С₁-С₄ алкил)СООН, (С₁-С₄ алкил)NH₂, (С₁-С₄ алкил)NHC(NH₂ ⁺)NH₂, (C₀-C₄ алкил)(С₃-С₆ циклоалкила), (С₀-С₄ алкил)(С₂-С₅ гетероцикла), (С₀-С₄ алкил)(С₆-С₁₀ арил)R₇, (С₁-С₄ алкил)(С₃-С₉ гетероарила) и C₁-C₁₂ алкил (W₁)C₁-C₁₂ алкила, где W₁ представляет гетероатом, выбранный из группы, состоящей из N, S и О, или R₁ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют C₃-C₁₂ циклоалкил; или R₄ и R₈ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют С₃-С₆ циклоалкил;
R₃ выбран из группы, состоящей из C₁-C₁₈ алкила, (C₁-C₁₈ алкил)ОН, (C₁-C₁₈ алкил)NH₂, (C₁-C₁₈ алкил)SH, (C₀-C₄ алкил)(C₃-C₆)циклоалкила, (C₀-C₄ алкил)(C₂-C₅ гетероцикла), (C₀-C₄ алкил)(C₆-С₁₀ арил)R₇ и (С₁-С₄ алкил)(C₃-C₉ гетероарила), или R₄ и R₃ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо;
R₅ представляет NHR₆ или ОН;
R₆ представляет Н, C₁-C₈ алкил, или R₆ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо; и
R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (С₀-С₄ алкил)CONH₂, (С₀-С₄ алкил)СООН, (С₀-С₄ алкил)NH₂, (С₀-С₄ алкил)ОН и галогена, при условии, что когда R₄ и R₃ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо, то по меньшей мере один из R₁ и R₂ не представляет водород;
где Q представляет собой лекарственное средство, выбранное из группы, состоящей из ядерных гормонов и их производных; неглюкагоновых гормонов на основе пептида и их производных; неинсулиновых гормонов на основе пептида и их производных; белков в пределах класса 4-спиральных пучковых белков; и факторов свертывания крови,
где указанный самоотщепляющийся фрагмент связан с указанным лекарственным средством посредством образования амидной связи между В и амином в составе указанного лекарственного средства, где полупериод химического отщепления (t_1/2) А-В от указанного лекарственного средства составляет по меньшей мере от примерно 1 часа до примерно 1 недели в стандартном растворе PBS в физиологических условиях.

2. Пролекарство по п. 1, где один из А и В представляет некодируемую аминокислоту.

3. Пролекарство по п. 1, где
Q представляет собой биоактивный пептид; и
А, В или аминокислота, содержащая аминогруппу указанного лекарственного средства, к которому присоединен А-В, представляет собой некодируемую аминокислоту.

4. Пролекарство по п. 1, где депо-полимер связан с боковой цепью А или В.

5. Пролекарство по п. 1, где депо-полимер представляет собой полиэтиленгликоль, имеющий молекулярную массу, выбранную из диапазона от 40000 до 80000 дальтон.

6. Пролекарство по п. 1, дополнительно содержащее ацильную группу или алкильную группу, ковалентно связанную с боковой цепью аминокислоты указанного пролекарства.

7. Пролекарство по п. 1, где
(i) R₁ и R₈ представляют независимо Н или C₁-C₈ алкил;
R₂ и R₄ независимо выбраны из группы, состоящей из Н, С₁-С₈ алкила, С₂-С₈ алкенила, (С₁-С₄ алкил)ОН, (С₁-С₄ алкил)SH, (С₂-С₃ алкил)SCH₃, (С₁-С₄ алкил)CONH₂, (С₁-С₄ алкил)СООН, (С₁-С₄ алкил)NH₂, (С₁-С₄ алкил)NHC(NH₂ ⁺)NH₂, (C₀-C₄ алкил)(C₃-C₆ циклолкила), (C₀-C₄ алкил)(C₂-C₅ гетероцикла), (C₀-C₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇ и CH₂(C₃-C₉ гетероарила), или R₁ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют C₃-C₁₂ циклоалкил или арил;
R₅ представляет NHR₆; и
R₆ представляет Н или C₁-C₈ алкил,
(ii) R₁ и R₈ представляют независимо H или C₁-C₈ алкил;
R₂ и R₄ независимо выбраны из группы, состоящей из Н, C₁-C₈ алкила, С₂-С₈ алкенила, (С₁-С₄ алкил)ОН, (С₁-С₄ алкил)SH, (С₂-С₃ алкил)SCH₃, (С₁-С₄ алкил)CONH₂, (С₁-С₄ алкил)СООН, (С₁-С₄ алкил)NH₂, (С₁-С₄ алкил)NHC(NH₂ ⁺)NH₂, (С₀-С₄ алкил)(С₃-С₆ циклоалкила), (С₀-С₄ алкил)(С₂-С₅ гетероцикла), (С₀-С₄ алкил)(С₆-С₁₀ арил)R₇ и СН₂(С₃-С₉ гетероарила), или R₁ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют C₃-C₁₂ циклоалкил;
R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил;
R₅ представляет NHR₆;
R₆ представляет Н или C₁-C₈ алкил; и
R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, С₂-С₁₈ алкенила, (С₀-С₄ алкил)CONH₂, (С₀-С₄ алкил)СООН, (С₀-С₄ алкил)NH₂, (С₀-С₄ алкил)ОН и галогена;
(iii) R₁ и R₂ представляют независимо C₁-C₁₈ алкил или арил; или R₁ и R₂ связаны посредством -(СН₂)_p-, где p означает 2-9;
R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил;
каждый из R₄ и R₈ представляет водород; и
R₅ представляет амин;
(iv) R₁ и R₂ независимо представляют C₁-C₁₈ алкил или (С₀-С₄ алкил) (С₆-С₁₀ арил)R₇; или R₁ и R₂ связаны посредством -(СН₂)_p, где p означает 2-9;
R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил;
каждый из R₄ и R₈ представляет водород;
R₅ представляет NH₂; и
R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (С₀-С₄ алкил)CONH₂, (С₀-С₄ алкил) СООН, (С₀-С₄ алкил)NH₂, (С₀-С₄ алкил)ОН и галогена;
(v) R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила и арила, или R₁ и R₂ связаны посредством -(СН₂)_p-, где p означает 2-9;
R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-12-членное гетероциклическое кольцо;
R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и арила; и
R₅ представляет амин;
при условии, что R₁ и R₂, оба, не представляют водород, и при условии, что один из R₄ и R₈ представляет водород, или
(vi) R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, (С₁-С₁₈ алкил)ОН, (C₁-C₄ алкил)NH₂ и (С₀-С₄ алкил)(С₆-С₁₀ арил)R₇, или R₁ и R₂ связаны посредством (СН₂)_p, где p означает 2-9;
R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-12-членное гетероциклическое кольцо;
R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и (С₀-С₄ алкил)(С₆-С₁₀ арил)R₇;
R₅ представляет NH₂; и
R₇ выбран из группы, состоящей из Н, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (С₀-С₄ алкил)CONH₂, (С₀-С₄ алкил)СООН, (С₀-С₄ алкил)NH₂, (С₀-С₄ алкил)ОН и галогена,
при условии, что R₁ и R₂, оба, не представляют водород, и при условии, что по меньшей мере один из R₄ и R₈ представляет водород,
(vii) R₁ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и С₅-С₆ арила;
R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил;
каждый из R₄ и R₈ представляет водород; и
R₅ представляет амин или N-замещенный амин или гидроксил;
при условии, что если R₁ представляет алкил, то R₁ и R₅ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-11-членное гетероциклическое кольцо,
(viii) R₁ выбран из группы, состоящей из водорода, С₁-С₈ алкила и (С₀-С₄ алкил)(С₆-С₁₀ арил)R₇;
R₂ представляет водород;
R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил;
каждый из R₄ и R₈ представляет водород;
R₅ представляет NHR₆ или ОН;
R₆ представляет Н, C₁-C₈ алкил, или R₆ и R₁ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо; и
R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, С₂-С₁₈ алкенила, (С₀-С₄ алкил)CONH₂, (С₀-С₄ алкил)СООН, (С₀-С₄ алкил)NH₂, (С₀-С₄ алкил)ОН и галогена;
при условии, что если R₁ представляет алкил или (С₀-С₄ алкил) (С₆-С₁₀ арил)R₇, то R₁ и R₅ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-11-членное гетероциклическое кольцо.

8. Пролекарство по п. 1, где
(i) R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и (C₁-C₄ алкил)NH₂, или R₁ и R₂ связаны посредством (СН₂)_p, где p означает 2-9;
R₃ представляет С₁-С₈ алкил, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-6-членное гетероциклическое кольцо;
R₄ выбран из группы, состоящей из водорода и C₁-C₈ алкила;
R₈ представляет водород; и
при условии, что R₁ и R₂, оба, не представляют водород или
(ii) R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода и C₁-C₈ алкила, (C₁-C₄ алкил)NH₂, или R₁ и R₂ связаны посредством (СН₂)_p, где p означает 2-9;
R₃ представляет C₁-C₈ алкил;
R₄ представляет (С₀-С₄ алкил)(С₆-С₁₀ арил)R₇;
R₅ представляет NH₂;
R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, С₁-С₈ алкила и (С₀-С₄ алкил)ОН; и
R₈ представляет водород,
при условии, что R₁ и R₂, оба, не представляют водород.

9. Пролекарство по п. 8, где R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и (C₁-C₄ алкил)NH₂;
R₃ представляет C₁-C₆ алкил;
каждый из R₄ и R₈ представляет водород; и
R₅ представляет NH₂, при условии, что R₁ и R₂, оба, не представляют водород.

10. Пролекарство, содержащее структуру:
A-B-Q
где Q представляет лекарственное средство, выбранное из группы, состоящей из ядерных гормонов и их производных;
неглюкагоновых гормонов на основе пептида и их производных; неинсулиновых гормонов на основе пептида и их производных; белков в пределах класса 4-спиральных пучковых белков; и факторов свертывания крови;
где А-В содержит структуру:

где
(i) R₁, R₂, R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из Н, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₁-C₁₈ алкил)ОН, (C₁-C₁₈ алкил)SH, (С₂-С₃ алкил)SCH₃, (С₁-С₄ алкил)CONH₂, (С₁-С₄ алкил)СООН, (С₁-С₄ алкил)NH₂, (С1-С4 алкил)NHC(NH₂ ⁺)NH₂, (С₀-С₄ алкил)(С₃-С₆ циклоалкила), (С₀-С₄ алкил)(С₂-С₅ гетероцикла), (С₀-С₄ алкил)(С₆-С₁₀ арил)R₇, (С₃-С₄ алкил)(С₃-С₉ гетероарила) и С₁-С₁₂ алкил (W₁)C₁-C₁₂ алкила, где W₁ представляет гетероатом, выбранный из группы, состоящей из N, S и О, или R₁ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют C₃-C₁₂ циклоалкил или арил; или R₄ и R₈ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют С₃-С₆ циклоалкил;
R₃ выбран из группы, состоящей из С₁-С₁₈ алкила, (C₁-C₁₈ алкил)ОН, (C₁-C₁₈ алкил)NH₂, (C₁-C₁₈ алкил)SH, (С₀-С₄ алкил)(С₃-С₆)циклоалкила, (С₀-С₄ алкил)(С₂-С₅ гетероцикла), (С₀-С₄ алкил)(С₆-С₁₀ арил)R₇ и (С₁-С₄ алкил)(С₃-С₉ гетероарила), или R₄ и R₃ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо;
R₅ представляет NHR₆ или ОН;
R₆ представляет Н, C₁-C₈ алкил, или R₆ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо; и
R₇ выбран из группы, состоящей из Н и ОН, или
(ii) R₁, R₂, R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из Н, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (C₁-C₁₈ алкил)ОН, (C₁-C₁₈ алкил)SH, (С₂-С₃ алкил)SCH₃, (C₁-C₄ алкил)CONH₂, (C₁-C₄ алкил)СООН, (С₁-С₄ алкил)NH₂, (С₁-С₄ алкил)NHC(NH₂ ⁺)NH₂, (С₀-С₄ алкил)(С₃-С₆ циклоалкила), (С₀-С₄ алкил)(С₂-С₅ гетероцикла), (С₀-С₄ алкил)(С₆-С₁₀ арил)R₇, (С₁-С₄ алкил)(С₃-С₉ гетероарила) и C₁-C₁₂ алкил (W₁)C₁-С₁₂ алкила, где W₁ представляет гетероатом, выбранный из группы, состоящей из N, S и О, или R₁ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют С₃-С₁₂ циклоалкил; или R₄ и R₈ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют С₃-С₆ циклоалкил;
R₃ выбран из группы, состоящей из C₁-C₁₈ алкила, (C₁-C₁₈ алкил)ОН, (C₁-C₁₈ алкил)NH₂, (C₁-C₁₈ алкил)SH, (С₀-С₄ алкил)(С₃-С₆)циклоалкила, (С₀-С₄ алкил)(С₂-С₅ гетероцикла), (С₀-С₄ алкил)(С₆-С₁₀ арил)R₇ и (С₁-С₄ алкил)(С₃-С₉ гетероарила), или R₄ и R₃ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо;
R₅ представляет NHR₆ или ОН;
R₆ представляет Н, C₁-C₈ алкил, или R₆ и R₁ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо; и
R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (С₀-С₄ алкил)CONH₂, (С₀-С₄ алкил)СООН, (С₀-С₄ алкил)NH₂, (С₀-С₄ алкил) ОН и галогена;
где полупериод химического отщепления (t_1/2) А-В от Q составляет по меньшей мере от примерно 1 часа до примерно 1 недели в стандартном растворе PBS в физиологических условиях, и где указанное пролекарство имеет активность лишь 10% или менее относительно свободного Q; и где необязательно один из А или В представляет некодируемую аминокислоту.

11. Пролекарство по п. 10, где
Q представляет биоактивный пептид; и
А, В или аминокислота, содержащая аминогруппу Q, с которой соединен А-В, представляет некодируемую аминокислоту.

12. Пролекарство по п. 1, где полупериод отщепления А-В от Q в стандартном PBS в физиологических условиях не более чем вдвое превышает полупериод отщепления А-В от Q в растворе, содержащем протеазу DPP-IV, где необязательно раствор, содержащий протеазу DPP-IV, представляет собой сыворотку.

13. Пролекарство по п. 10, где
(i) R₁ и R₈ представляют независимо Н или C₁-C₈ алкил;
R₂ и R₄ независимо выбраны из группы, состоящей из Н, С₁-С₈ алкила, С₂-С₈ алкенила, (C₁-C₄ алкил)ОН, (C₁-C₄ алкил)SH, (С₂-С₃ алкил)SCH₃, (C₁-C₄ алкил)CONH₂, (С₁-С₄ алкил)СООН, (С₁-С₄ алкил)NH₂, (C₁-C₄ алкил)NHC(NH₂ ⁺)NH₂, (C₀-C₄ алкил)(C₃-C₆ циклоалкила), (C₀-C₄ алкил)(C₂-C₅ гетероцикла), (C₀-C₄ алкил)(C₆-С₁₀ арил)R₇ и CH₂(C₃-C₉ гетероарила), или R₁ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют C₃-C₁₂ циклоалкил или арил;
R₅ представляет NHR₆; и
R₆ представляет Н или С₁-С₈ алкил;
(ii) R₁ и R₈ представляют независимо H или C₁-C₈ алкил;
R₂ и R₄ независимо выбраны из группы, состоящей из Н, С₁-С₈ алкила, С₂-С₈ алкенила, (С₁-С₄ алкил)ОН, (С₁-С₄ алкил)SH, (С₂-С₃ алкил)SCH₃, (С₁-С₄ алкил)CONH₂, (С₁-С₄ алкил)СООН, (С₁-С₄ алкил)NH₂, (С₁-С₄ алкил) NHC (NH₂ ⁺) NH₂, (C₀-C₄ алкил) (C₃-C₆ циклоалкила), (C₀-C₄ алкил)(C₂-C₅ гетероцикла), (C₀-C₄ алкил)(С₆-С₁₀ арил)R₇ и CH₂(C₃-C₉ гетероарила), или R₁ и R₂ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют C₃-C₁₂ циклоалкил;
R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил;
R₅ представляет NHR₆;
R₆ представляет Н или C₁-C₈ алкил; и
R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, С₂-С₁₈ алкенила, (С₀-С₄ алкил)CONH₂, (С₀-С₄ алкил)СООН, (С₀-С₄ алкил)NH₂, (С₀-С₄ алкил)ОН и галогена;
(iii) А-В связан посредством амидной связи с алифатической аминокислотой Q,
(iv) R₁ и R₂ представляют независимо C₁-C₈ алкил или (С₀-С₄ алкил) (С₆-С₁₀ арил)R₇; или R₁ и R₂ связаны посредством -(СН₂)_p-, где p означает 2-9;
R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил;
каждый из R₄ и R₈ представляет водород;
R₅ представляет NH₂; и
R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (С₀-С₄ алкил)CONH₂, (С₀-С₄ алкил)СООН, (С₀-С₄ алкил)NH₂, (С₀-С₄ алкил)ОН и галогена;
(v) R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила и арила, или R₁ и R₂ связаны посредством -(СН₂)_p-, где p означает 2-9;
R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-12-членное гетероциклическое кольцо;
R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и арила; и
R₅ представляет амин;
при условии, что R₁ и R₂, оба, не представляют водород, и при условии, что один из R₄ и R₈ представляет водород;
(vi) R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, (C₁-C₁₈ алкил)ОН, (С₁-С₄ алкил)NH₂ и (С₀-С₄ алкил)(C₆-C₁₀ арил)R₇, или R₁ и R₂ связаны посредством (СН₂)_p, где p означает 2-9;
R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-12-членное гетероциклическое кольцо;
R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и (С₀-С₄ алкил)(С₆-С₁₀ арил)R₇;
R₅ представляет NH₂; и
R₇ выбран из группы, состоящей из Н, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (С₀-С₄ алкил)CONH₂, (С₀-С₄ алкил)СООН, (С₀-С₄ алкил)NH₂, (С₀-С₄ алкил) ОН и галогена;
при условии, что R₁ и R₂, оба, не представляют водород, и при условии, что по меньшей мере один из R₄ и R₈ представляет водород;
(vii) R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и (C₁-C₄ алкил) NH₂, или R₁ и R₂ соединены посредством (СН₂)_p, где p означает 2-9;
R₃ представляет C₁-C₈ алкил, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-6-членное гетероциклическое кольцо;
R₄ выбран из группы, состоящей из водорода и С₁-С₈ алкила;
R₅ представляет NH₂; и
R₈ представляет водород,
при условии, что R₁ и R₂, оба, не представляют водород;
(viii) R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, С₁-С₈ алкила и (C₁-C₄ алкил)NH₂;
R₃ представляет C₁-C₆ алкил;
каждый из R₄ и R₈ представляет водород; и
R₅ представляет NH₂;
при условии, что R₁ и R₂, оба, не представляют водород;
(ix) R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и (C₁-C₄ алкил)NH₂, или R₁ и R₂ связаны посредством (СН₂)_p, где p означает 2-9;
R₃ представляет C₁-C₈ алкил;
R₄ представляет (С₀-С₄ алкил) (С₆-С₁₀ арил)R₇;
R₅ представляет NH₂;
R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, С₁-С₈ алкила и (С₀-С₄ алкил)ОН; и
R₈ представляет водород,
при условии, что R₁ и R₂, оба, не представляют водород;
(x) R₁ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и арила;
R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил;
каждый из R₄ и R₈ представляет водород; и
R₅ представляет амин или N-замещенный амин или гидроксил; при условии, что если R₁ представляет алкил, то R₁ и R₅ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-11-членное гетероциклическое кольцо;
(xi) R₁ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила и (С₀-С₄ алкил)(С₆-С₁₀ арил)R₇;
R₂ представляет водород;
R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил;
каждый из R₄ и R₈ представляет водород;
R₅ представляет NHR₆ или ОН;
R₆ представляет Н или C₁-C₈ алкил, или R₆ и R₁ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо; и
R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (С₀-С₄ алкил)CONH₂, (С₀-С₄ алкил)СООН, (С₀-С₄ алкил)NH₂, (С₀-С₄ алкил)ОН и галогена;
при условии, что если R₁ и R₂, оба, представляют независимо алкил или (С₀-С₄ алкил)(С₆-С₁₀ арил)R₇, то или R₁, или R₂ связан посредством (СН₂)_p с R₅, где p означает 2-9.
(xii) А-В связан через амидную связь с аминовым заместителем на ариле Q.

14. Пролекарство по п. 10, где А-В связан через амидную связь с аминовым заместителем на ариле Q и
(i) R₁ и R₂ независимо представляют C₁-C₁₈ алкил или арил;
R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-12-членное гетероциклическое кольцо;
R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, стоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила и арила; и
R₅ представляет амин или гидроксил;
(ii) R₁ и R₂ представляют независимо C₁-C₁₈ алкил или (С₀-С₄ алкил)(С₆-С₁₀ арил)R₇;
R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-12-членное гетероциклическое кольцо;
R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила и (С₀-С₄ алкил)(С₆-С₁₀ арил)R₇;
R₅ представляет NH₂ или ОН; и
R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (С₀-С₄ алкил)CONH₂, (С₀-С₄ алкил)СООН, (С₀-С₄ алкил)NH₂, (С₀-С₄ алкил)ОН и галогена;
(iii) R₁ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила и арила, или R₁ и R₂ связаны посредством -(СН₂)_p-, где p означает 2-9;
R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-6-членное гетероциклическое кольцо;
R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила и арила; и
R₅ представляет амин или N-замещенный амин;
(iv) R₁ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, (C₁-C₁₈ алкил)ОН, (C₁-C₄ алкил)NH₂ и (С₀-С₄ алкил)(С₆-С₁₀ арил)R₇;
R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-6-членное гетероциклическое кольцо;
R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила и (С₀-С₄ алкил) (С₆-С₁₀ арил)R₇; R₅ представляет NHR₆;
R₆ представляет Н, C₁-C₈ алкил, или R₆ и R₁ вместе с атомами, к которым они присоединения, образуют 4-, 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо; и
R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (С₀-С₄ алкил)CONH₂, (С₀-С₄ алкил)СООН, (С₀-С₄ алкил)NH₂, (С₀-С₄ алкил)ОН и галогена;
(v) R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила и арила;
R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил;
каждый из R₄ и R₈ представляет водород; и
R₅ выбран из группы, состоящей из амина, N-замещенного амина и гидроксила; или
(vi) R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₈ алкила, (C₁-C₄ алкил)СООН и (С₀-С₄ алкил)(С₆-С₁₀ арил)R₇, или R₁ и R₅ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-11-членное гетероциклическое кольцо,-
R₃ представляет C₁-C₁₈ алкил, или R₃ и R₄ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-6-членное гетероциклическое кольцо;
R₄ представляет водород или образует 4-6-членное гетероциклическое кольцо с R₃;
R₈ представляет водород;
R₅ представляет NHR₆ или ОН;
R₆ представляет Н или С₁-С₈ алкил, или R₆ и R₁ вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо; и
R₇ выбран из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₈ алкила, C₂-C₁₈ алкенила, (С₀-С₄ алкил)CONH₂, (С₀-С₄ алкил)СООН, (С₀-С₄ алкил)NH₂, (С₀-С₄ алкил)ОН и галогена.

15. Пролекарство по п. 10, где Q представляет соединение, выбранное из группы, состоящей из тироксина Т4 (3,5,3′,5′-тетрайодтиронина), 3,5,3′-трийод-L-тиронина и 3,3′,5′-трийод-L-тиронина.

16. Пролекарство по п. 10, дополнительно содержащее гидрофильный фрагмент, ковалентно связанный с пролекарством.

17. Пролекарство по п. 10, дополнительно содержащее ацильную группу или алкильную группу, ковалентно связанную с боковой цепью аминокислоты указанного пролекарства.

18. Пролекарство по п. 1, где А представляет аминокислоту в D-стереохимической конфигурации.

19. Фармацевтическая композиция для доставки ядерных гормонов и их производных, неглюкагоновых гормонов на основе пептида и их производных, неинсулиновых гормонов на основе пептида и их производных, белков в пределах класса 4-спиральных пучковых белков и факторов свертывания крови для лечения заболеваний, на которые влияют ядерные гормоны и их производные, неглюкагоновые гормоны на основе пептида и их производные, неинсулиновые гормоны на основе пептида и их производные, белки в пределах класса 4-спиральных пучковых белков и факторы свертывания крови, содержащая пролекарство по п. 1 или 10 в количестве, эффективном для лечения указанного заболевания, и фармацевтически приемлемый носитель.