Композиция и микросфера с контролируемым высвобождением экзендина и способ получения микросферы

Композиция и микросфера с контролируемым высвобождением экзендина и способ получения микросферы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ

Данная заявка заявляет льготное право приоритета корейской патентной заявки №10-2007-0029586, поданной 27 марта 2007, которая настоящим включена посредством ссылки для всех целей, как будто она полностью изложена в настоящем описании.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

(a) Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к композиции с контролируемым высвобождением и микросфере с контролируемым высвобождением, содержащим экзендин в качестве активного ингредиента, а также к способу их получения.

(b) Описание аналогов

Экзендины представляют собой агонисты глюкагоноподобного пептида-1 (GLP-1), действующие как GLP-1 в организме, а экзендин-4 обладает 53%-ной гомологией последовательностей с аминокислотной последовательностью GLP-1(7-36)NH₂ (Goke, et al., J. Biol. Chem., 268: 19650-19655, 1993).

GLP-1, типичный инкретиновый гормон, является пептидом, выделенным из L-клеток кишечника, выделяется при попадании пищи в пищеварительный тракт и снижает уровень сахара в крови путем стимулирования секреции инсулина из бета-клеток поджелудочной железы (Orskov, et al., Diabetes, 42:658-661, 1993). Кроме того, GLP-1 ингибирует высвобождение глюкагона из альфа-клеток поджелудочной железы (D'Alessio, et al., J. Clin. Invest., 97:133-138, 1996) и увеличивает время освобождения желудочно-кишечного тракта, что приводит к ингибированию всасывания пищи (Schira, et al., J. Clin. Invest., 97:92-103, 1996). Функции GLP-1 заключаются не только в стимулировании секреции инсулина из бета-клеток поджелудочной железы, но также в повышении скорости пролиферации и уровня выживаемости бета-клеток (Buteau, et al., Diabetologia, 42:856-864, 1999). Однако GLP-1 теряет способность выполнения своей функции с расщеплением его N-терминального участка посредством дипептидилпептидазы-4 (DPP-4) и имеет очень короткое время полужизни, составляющее приблизительно 2 минуты (Pridal, et al., Eur. J. Drug. Metab. Pharmacokinet., 21:51-59, 1996; Deacon, et al., Diabetes, 47:764-769, 1998).

Экзендины известны способностью повышать секрецию инсулина в зависимости от уровня сахара в крови в организме, ингибировать высвобождение глюкагона после еды, а также снижать скорость освобождения желудочно-кишечного тракта, что приводит к ингибированию всасывания пищи. Кроме того, экзендины обладают преимуществом более длительного времени полужизни по сравнению с GLP-1, поскольку экзендин, в отличие от GLP-1, не расщепляется на N-терминальном участке посредством DPP-4, и поэтому экзендины могут проявлять свое действие в организме в течение более длительного времени, чем GLP-1 (Thum, et al., Exp. Clin. Endocrinol. Diabetes., 110:113-118, 2002). Экзендины обнаруживаются в выделениях слюнных желез ящерицы Хила (Gila monster) и мексиканского ядозуба (Mexican Beaded Lizard), причем экзендин-3 обнаружен у мексикансого ядозуба, Heloderma horridum, a экзендин-4 обнаружен у ящерицы Хила, Heloderma suspectum (Eng, J., et al., J. Biol. Chem., 265:20259-62, 1990; Eng., J., et al., J. Biol. Chem., 267:7402-05, 1992).

Посредством внутрибрюшинных инъекций экзендина-4 мышам с диабетом, обусловленным ожирением (ob/ob-мышам) один раз в день было подтверждено, что экзендин-4 обладает пролонгированным эффектом снижения уровня сахара в крови (Greig et al., Diabetologia 42:45-50, 1999). Недавно был разработан состав для экзендина-4 в качестве агента инъекции, который вводится подкожно два раза в день в дозе, составляющей 5 мкг или 10 мкг. Несмотря на то что экзендин проявляет стабильность в отношении энзима DPP-4, он также известен способностью вызывать такие побочные эффекты, как рвота, тошнота, головные боли и тому подобное, при подкожном введении человеку в дозе 0,2 мкг/кг или более (Drug Development Research, 53:260-267, 2001). При введении экзендинов ограничение дозы из-за побочных эффектов, связанных с начальным пиком и начальной высокой концентрацией в крови, представляет собой самое большое препятствие для разработки агента с контролируемым высвобождением экзендина.

В общем случае агент с контролируемым высвобождением водного лекарственного препарата демонстрирует очень высокий уровень высвобождения на начальной стадии после введения, и были проведены различные исследования с целью снижения чрезмерного начального пика. В частности, при разработке агента с контролируемым высвобождением экзендинов важно снижение начального пика для предупреждения таких побочных эффектов, как рвота, тошнота, головные боли и тому подобное, вызванных чрезмерным начальным пиком.

С целью снижения начального пика микросфер с контролируемым высвобождением, содержащих октреотид (octreotide), обладающий терапевтическим эффектом против акромегалии и подобных заболеваний, было проведено исследование по получению микросфер посредством получения первичной эмульсии лекарственного препарата вместе с глюкозой, и последующего осуществления способа двойного эмульгирования. В процессе данного исследования было обнаружено, что начальный пик может быть снижен посредством введения лекарственного препарата одновременно с глюкозой. Однако в условиях получения, в которых начальный пик от микросфер составляет приблизительно 5%, добавление глюкозы не может привести к увеличению вводимого количества, и скорее увеличивает начальный пик (J. Wang et al., Biomaterials, 25:1919-1927, 2004).

Поэтому технология, раскрытая в вышеупомянутом документе, весьма сложна для применения с целью получения состава с контролируемым высвобождением экзендина, у которого начальный пик должен составлять 5% или ниже для снижения побочных эффектов, вызванных начальным пиком.

Патент США №7164005 и US2005/0271702 раскрывают способ получения экзендинсодержащих микросфер методом разделения фаз с использованием сополимера лактида и гликолида (PLGA)), у которого соотношение лактида и гликолида составляет 50:50. В вышеуказанных документах в качестве полимера используются полимер 3А (IV=0,38 дл/г (IV - сокращ. от Inherent Viscosity - характеристическая вязкость - примеч. перевод)), полимер 4А (IV=0,42 дл/г) и им подобные, в особенности, полимер 4А, предоставляемый компанией Alkermes Inc. В вышеуказанных документах микросферы получают путем смешивания пептидного лекарственного препарата с высаливающими компонентами, например, сульфатом аммония, и сахаров, например, сахарозой и маннитолом, для получения первичной эмульсии с целью улучшения биодоступности микросфер, состоящих из экзендина и полимера 3А или 4А, а также стабильности пептидного лекарственного препарата. То есть указанные документы предназначены для улучшения биодоступности посредством добавления добавок, например, сахаров, сульфата аммония, и им подобных, что обеспечивает достаточное высвобождение экзендина из полимерной матрицы. В результате биодоступность может быть улучшена до некоторой степени, однако значение максимальной концентрации (Cmax) остается высоким, что обуславливает проблему побочных эффектов, вызванных высоким начальным пиком. То есть при повышении биодоступности начальный пик становится чрезмерным, в то время как при снижении начального пика биодоступность снижается.

Как описано выше, существующая технология получения микросферы с контролируемым высвобождением ограничивается тем, что полученная микросфера имеет чрезмерно высокий начальный пик и неудовлетворительную биодоступность для применения в получении экзендинсодержащих микросфер с контролируемым высвобождением, которые требуют минимизации побочных эффектов, вызванных высоким начальным пиком, наряду с улучшением биодоступности.

Поэтому для разрешения вышеизложенных проблем необходимо разработать биоразлагающийся экзендинсодержащий состав, проявляющий низкий начальный пик и улучшенную биодоступность.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Чтобы удовлетворить вышеописанные нужды, целью настоящего изобретения является обеспечение агента с контролируемым высвобождением с высокой биодоступностью, содержащего экзендин в качестве активного ингредиента и биоразлагающийся полимер в качестве носителя, в котором снижен чрезмерный начальный пик, представляющий собой одну из проблем существующих агентов с контролируемым высвобождением, и способ его получения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 представляет собой график, показывающий изменение концентрации лекарственного препарата в крови у крыс в зависимости от наличия покровного слоя в экзендинсодержащем составе RG502H.

Фиг.2 представляет собой график, показывающий изменение концентрации лекарственного препарата в крови у крыс в зависимости от наличия покровного слоя в экзендинсодержащем составе RG503H.

Фиг.3 представляет собой график, показывающий изменение концентрации лекарственного препарата в крови у крыс в зависимости от наличия покровного слоя и типа покрывающих материалов в экзендинсодержащей смеси составов RG502H:RG503H=1:1.

Фиг.4а представляет собой изображение микросфер под электронным микроскопом, полученных обычным методом двойного эмульгирования.

Фиг.4b представляет собой изображение микросфер под электронным микроскопом, покрытых специальными покрывающими материалами методом двойного эмульгирования в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.4с представляет собой изображение микросфер под электронным микроскопом, полученных методом двойного эмульгирования с покрывающими материалами в первичной водной фазе.

Фиг.4d представляет собой изображение микросфер под электронным микроскопом, полученных методом двойного эмульгирования с покрывающими материалами, растворенными с полимерами масляной фазы.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Более полная оценка изобретения и множества присущих ему преимуществ будет сразу очевидна, как только это будет лучше понято посредством ссылки на нижеследующее подробное описание.

Настоящее изобретение относится к композиции с экзендинсодержащими микросферами с контролируемым высвобождением с высокой биодоступностью и минимизированным начальным пиком лекарственного препарата при введении в организм.

Корейский патент №140209 раскрывает способ получения микросферы путем растворения водного лекарственного препарата со специфическими основными органическими материалами для получения первичной эмульсии и последующего осуществления метода двойного эмульгирования для ингибирования начального пика водного лекарственного препарата. Вышеуказаный документ раскрывает повышение эффективности насыщения лекарственным препаратом и ингибирование излишне высокого уровня начального пика посредством формирования прочного слоя путем взаимодействия между кислотными остатками биоразлагающихся полимеров и основными остатками лекарственного препарата. Как раскрыто в вышеуказанном документе, вышеуказанный способ может быть использован для получения композиции с контролируемым высвобождением, содержащей основный или нейтральный полипептид, например гонадотропин-высвобождающий гормон (LHRH), тиротропин-высвобождающий гормон (TRH) и их производные. Однако данный способ не может быть использован вследствие характеристик вводимых лекарственных препаратов, в частности, при получении композиции с контролируемым высвобождением, содержащей кислотный лекарственный препарат с относительно высокой молекулярной массой по сравнению с LHRH и TRH, например экзендин и ему подобные. Кроме того, в вышеуказанном способе добавление основных материалов вызывает увеличенную пористость поверхности полученных микросфер, и следовательно, данный способ не подходит для получения состава с контролируемым высвобождением, содержащего экзендин, который проявляет различные побочные эффекты, вызываемые начальным пиком.

Авторы настоящего изобретения подтвердили, что микросферы, имеющие высокую биодоступность и не имеющие побочных эффектов вследствие чрезмерного начального пика, могут быть выполнены посредством их покрытия специфическими покрывающими материалами во время или после получения экзендинсодержащих микросфер с использованием биоразлагающихся полимеров в качестве носителей, чтобы сделать настоящее изобретение.

Во-первых, настоящее изобретение обеспечивает композицию с контролируемым высвобождением, содержащую экзендин в качестве активного ингредиента, биоразлагающийся полимер со специфической вязкостью и покрывающие материалы с высокой биодоступностью и длительным высвобождением активного ингредиента в эффективной концентрации в течение определенного периода времени без чрезмерного начального пика активного ингредиента.

В другом аспекте настоящее изобретение обеспечивает микросферу с контролируемым высвобождением, содержащую ядро, включающее экзендин в качестве активного ингредиента и биоразлагающийся полимер; и покровный слой, покрывающий ядро.

Далее настоящее изобретение описывается более конкретно.

В настоящем изобретении экзендин может быть одним или более, выбранным из группы, состоящей из экзендина-3 (SEQ ID NO:1), экзендина-4 (SEQ ID NO:2), их фрагментов и производных и их фармацевтически приемлемых солей.

Производные экзендина могут быть соединением, представленным следующей химической формулой I, или его фармацевтически приемлемой солью.

(Химическая формула I)

Xaa1 Хаа2 Хаа3 Хаа4 Хаа5 Хаа6 Хаа7 Хаа8 Хаа9 Xaa10 Xaa11 Xaa12 Хаа13 Хаа14 Хаа15 Хаа16 Хаа17 Ala Xaa19 Хаа20 Хаа21 Хаа22 Хаа23 Хаа24 Хаа25 Xaa26 Xaa27 Xaa28-Z1,

где:

Xaa1 представляет собой His, Arg, Tyr, Ala, Norval, Val, Norleu или 4-имидазопропионил;

Хаа2 представляет собой Ser, Gly, Ala или Thr;

Хаа3 представляет собой Ala, Asp или Glu;

Хаа4 представляет собой Ala, Norval, Val, Norleu или Gly;

Хаа5 представляет собой Ala или Thr;

Хаа6 представляет собой Ala, Phe, Tyr или нафтилаланин;

Хаа7 представляет собой Thr или Ser;

Хаа8 представляет собой Ala, Ser или Thr;

Хаа9 представляет собой Ala, Norval, Val, Norleu, Asp или Glu;

Xaa10 представляет собой Ala, Leu, Ile, Val, пентилглицин или Met;

Xaa11 представляет собой Ala или Ser;

Xaal2 представляет собой Ala или Lys;

Хаа13 представляет собой Ala или Gln;

Хаа14 представляет собой Ala, Leu, Ile, пентилглицин, Val или Met;

Хаа15 представляет собой Ala или Glu;

Хаа16 представляет собой Ala или Glu;

Хаа17 представляет собой Ala или Glu;

Xaa19 представляет собой Ala или Val;

Хаа20 представляет собой Ala или Arg;

Хаа21 представляет собой Ala, Leu, или Lys-NHε-R (где R представляет собой Lys, Arg либо линейный или разветвленный алканоил с 1-10 атомами углерода);

Хаа22 представляет собой Ala, Phe, Tyr или нафтилаланин;

Хаа23 представляет собой Ile, Val, Leu, пептилглицин, трет-бутилглицин или Met;

Хаа24 представляет собой Ala, Glu или Asp;

Хаа25 представляет собой Ala, Trp, Phe, Tyr или нафтилаланин;

Хаа26 представляет собой Ala или Leu;

Хаа27 представляет собой Ala или Lys;

Хаа28 представляет собой Ala или Asn; и

Z1 представляет собой -ОН,

-NH2,

Gly-Z2,

Gly Gly-Z2,

Gly Gly Xaa31-Z2,

Gly Gly Xaa31 Ser-Z2,

Gly Gly Xaa31 Ser Ser-Z2,

Gly Gly Xaa31 Ser Ser Gly-Z2,

Gly Gly Xaa31 Ser Ser GlyAla-Z2,

Gly Gly Xaa31 Ser Ser Gly Ala Xaa36-Z2,

Gly Gly Xaa31 Ser Ser Gly Ala Хаа36 Xaa37-Z2,

Gly Gly Xaa31 Ser Ser Gly Ala Хаа36 Xaa37 Xaa38-Z2 или

Gly Gly Xaa31 Ser Ser Gly Ala Хаа36 Xaa37 Xaa38 Xaa39-Z2,

(где Xaa31, Хаа36, Xaa37 и Xaa38 являются независимо Pro, гомопролином, 3Нур, 4Нур, тиопролином, N-алкилглицином, N-алкилпентилглицином или N-алкилаланином, Хаа39 представляет собой Ser или Tyr, а более предпочтительно - Ser, и Z2 представляет собой -ОН или -NH₂),

при условии, что не более трех из Xaa3, Хаа4, Хаа5, Хаа6, Хаа8, Хаа9, Xaa10, Xaa11, Xaa12, Хаа13, Хаа14, Хаа15, Хаа16, Хаа17, Хаа19, Хаа20, Хаа21, Хаа24, Хаа25, Хаа26, Хаа27 и Хаа28 представляют собой Ala, и если Xaa1 представляет собой His, Arg или Tyr, по меньшей мере, одна из Xaa3, Хаа4, и Хаа9 представляет собой Ala.

Предпочтительные N-алкильные группы для N-алкилглицина, N-алкилпентилглицина и N-алкилаланина могут включать низшие алкильные группы, предпочтительно из 1 до приблизительно 6 атомов углерода, более предпочтительно, из 1 до 4 атомов углерода. Соединение, представленное химической формулой I, может включать соединения, идентифицированные в примерах 1-89 (Соединения 1-89, соответственно), и соответствующие соединения, идентифицированные в примерах 104 и 105 заявки РСТ с серийным номером PCT/US98/24273, поданной 13 ноября 1998 г. с названием «Новые соединения агониста экзендина» ("Novel Exendin Agonist Compounds"), которая приведена здесь в качестве ссылки.

Предпочтительные производные экзендина химической формулы I могут включать те, в которых Xaa1 представляет собой His, Ala, Norval или 4-имидазопропионил, более предпочтительно, Xaa1 представляет собой His, Ala или 4-имидазопропионил, и еще более предпочтительно, Xaa1 представляет собой His или 4-имидазопропионил).

Предпочтительные производные экзендина химической формулы I могут быть теми, в которых Хаа2 представляет собой Gly.

Предпочтительные производные экзендина химической формулы I могут быть теми, в которых Хаа3 представляет собой Ala.

Предпочтительные производные экзендина химической формулы I могут быть теми, в которых Хаа4 представляет собой Ala.

Предпочтительные производные экзендина химической формулы I могут быть теми, в которых Хаа9 представляет собой Ala.

Предпочтительные производные экзендина химической формулы I могут быть теми, в которых Xaa14 представляет собой Leu, пентилглицин или Met.

Предпочтительные производные экзендина химической формулы I могут быть теми, в которых Хаа21 представляет собой Lys-NHε-R (где R представляет собой Lys, Arg либо линейный или разветвленный алканоил с 1-10 атомами углерода).

Предпочтительные производные экзендина химической формулы I могут быть теми, в которых Хаа25 представляет собой Trp или Phe.

Предпочтительные производные экзендина химической формулы I могут быть теми, в которых Хаа6 представляет собой Ala, Phe или нафтилаланин, Хаа22 представляет собой Phe или нафтилаланин, и Хаа23 представляет собой Ile или Val. Кроме того, предпочтительные производные экзендина химической формулы I могут быть теми, в которых Хаа31, Хаа36, Хаа37 и Хаа38 независимо выбраны из группы, состоящей из Pro, гомопролина, тиопролина и N-алкилаланина, и более предпочтительно Z1 представляет собой -NH2, a Z2 представляет собой -NH2.

В другом аспекте предпочтительные производные экзендина химической формулы I могут быть теми, в которых Xaa1 представляет собой Ala, His или Tyr, и более предпочтительно - Ala или His; Xaa2 представляет собой Ala или Gly; Хаа6 представляет собой Phe или нафтилаланин; Xaa14 представляет собой Ala, Leu, пентилглицин или Met; Xaa22 представляет собой Phe или нафтилаланин; Хаа23 представляет собой Ile или Val; Хаа31, Хаа36, Хаа37 и Хаа38 независимо выбраны из группы, состоящей из Pro, гомопролина, тиопролина и N-алкилаланина; Хаа39 представляет собой Ser или Tyr и более предпочтительно - Ser; и предпочтительно Z1 представляет собой -NH2.

В соответствии с особенно предпочтительным аспектом особенно предпочтительные производные экзендина химической формулы I могут быть теми, в которых Xaa1 представляет собой His или Ala; Xaa2 представляет собой Gly или Ala; Хаа3 представляет собой Ala, Asp или Glu; Xaa4 представляет собой Ala или Gly; Хаа5 представляет собой Ala или Thr; Хаа6 представляет собой Phe или нафтилаланин; Хаа7 представляет собой Thr или Ser; Хаа8 представляет собой Ala, Ser или Thr; Хаа9 представляет собой Ala, Asp или Glu; Хаа10 представляет собой Ala, Leu или пентилглицин; Xaa11 представляет собой Ala или Ser; Хаа12 представляет собой Ala или Lys; Xaal3 представляет собой Ala или Gln; Xaa14 представляет собой Ala, Leu, Met или пентилглицин; Xaa15 представляет собой Ala или Glu; Xaa16 представляет собой Ala или Glu; Xaa17 представляет собой Ala или Glu; Xaa19 представляет собой Ala или Val; Хаа20 представляет собой Ala или Arg; Xaa21 представляет собой Ala или Leu; Xaa22 представляет собой Phe или нафтилаланин; Хаа23 представляет собой Ile, Val или трет-бутилглицин; Хаа24 представляет собой Ala, Glu или Asp; Xaa25 представляет собой Ala, Trp или Phe; Хаа26 представляет собой Ala или Leu; Хаа27 представляет собой Ala или Lys; Хаа28 представляет собой Ala или Asn; Z1 представляет собой -ОН, -NH2, Gly-Z2, Gly Gly-Z2, Gly Gly Xaa31-Z2, Gly Gly Xaa31 Ser-Z2, Gly Gly Xaa31 Ser Ser-Z2, Gly Gly Xaa31 Ser Ser Gly-Z2, Gly Gly Xaa31 Ser Ser Gly Ala-Z2, Gly Gly Xaa31 Ser Ser Gly Ala Xaa36-Z2, Gly Gly Xaa31 Ser Ser Gly Ala Хаа36 Xaa37-Z2, Gly Gly Xaa31 Ser Ser Gly Ala Хаа36 Xaa37 Xaa38-Z2 или Gly Gly Xaa31 Ser Ser Gly Ala Хаа36 Xaa37 Xaa38 Xaa39-Z2; Xaa31, Хаа36, Xaa37 и Xaa38 независимо представляют собой Pro, гомопролин, тиопролин или N-метилаланин; Хаа39 представляет собой Ser или Tyr, а более предпочтительно Ser; и Z2 представляет собой -ОН или -NH2, при условии не более, чем три из Хаа3, Хаа5, Хаа6, Хаа8, Xaa10, Xaa11, Xaa12, Хаа13, Хаа14, Хаа15, Хаа16, Хаа17, Хаа19, Хаа20, Хаа21, Хаа24, Хаа25, Хаа26, Хаа27 и Хаа28 представляют собой Ala, и если Xaa1 представляет собой His, Arg или Tyr, по меньшей мере, одна из Хаа3, Хаа4 и Хаа9 может быть Ala.

Особенно предпочтительные соединения химической Формулы I могут включать те, которые имеют аминокислотные последовательности от SEQ ID NO:5 до SEQ ID NO:93, изложенные в заявке РСТ с серийным номером PCT/US98/25728, или те, которые изложены в предварительной заявке США 60/066029, включенные в данное описание в качестве ссылки.

В соответствии с особенно предпочтительным аспектом обеспечиваются соединения, в которых Xaa14 представляет собой Leu, Ile, Val или пентилглицин, а более предпочтительно Leu или пентилглицин; и Хаа25 представляет собой Ala, Phe, Tyr или нафтилаланин, а более предпочтительно Phe или нафтилаланин. Эти соединения будут менее чувствительны по отношению к окислительной деградации, как в условиях in vitro, так и in vivo, равно как и во время синтеза соединения.

В другом аспекте производные экзендина также могут включать соединения, представленные химической Формулой II, или их фармацевтически приемлемыми солями.

(Химическая формула II)

Xaa1 Хаа2 Хаа3 Хаа4 Хаа5 Хаа6 Хаа7 Хаа8 Хаа9 Xaa10 Xaa11 Xaa12 Хаа13 Хаа14 Хаа15 Хаа16 Хаа17 Ala Хаа19 Хаа20 Хаа21 Хаа22 Хаа23 Хаа24 Хаа25 Хаа26 X1-Z1,

где

Xaa1 представляет собой His, Arg, Tyr, Ala, Norval, Val, Norleu или 4-имидазопропионил;

Xaa2 представляет собой Ser, Gly, Ala или Thr;

Хаа3 представляет собой Ala, Asp или Glu;

Xaa4 представляет собой Ala, Norval, Val, Norleu или Gly;

Xaa5 представляет собой Ala или Thr;

Хаа6 представляет собой Ala, Phe, Tyr или нафтилаланин;

Хаа7 представляет собой Thr или Ser;

Хаа8 представляет собой Ala, Ser или Thr;

Хаа9 представляет собой Ala, Norval, Val, Norleu, Asp или Glu;

Xaa10 представляет собой Ala, Leu, Ile, Val, пентилглицином (pentylglycine) или Met;

Xaa11 представляет собой Ala или Ser;

Xaa12 представляет собой Ala или Lys;

Xaa13 представляет собой Ala или Gln;

Xaa14 представляет собой Ala, Leu, Ile, пентилглицин, Val или Met;

Xaa15 представляет собой Ala или Glu;

Xaa16 представляет собой Ala или Glu;

Xaa17 представляет собой Ala или Glu;

Хаа19 представляет собой Ala или Val;

Хаа20 представляет собой Ala или Arg;

Хаа21 представляет собой Ala, Leu или Lys-NHε-R (где R представляет собой Lys, Arg, линейный или разветвленный алканоил с 1-10 атомами углерода или циклический аллил-алканоил);

Хаа22 представляет собой Phe, Tyr или нафтилаланин;

Хаа23 представляет собой Ile, Val, Leu, пентилглицин, трет-бутилглицин или Met;

Хаа24 представляет собой Ala, Glu или Asp;

Хаа25 представляет собой Ala, Trp, Phe, Tyr или нафтилаланин;

Хаа26 представляет собой Ala или Leu;

X1 представляет собой Lys Asn, Asn Lys, Lys-NHε-R Asn, Asn Lys-NHε-R, Lys-NHε-R Ala, Ala Lys-NHε-R (где R представляет собой Lys, Arg, линейный или разветвленный алканоил с 1-10 атомами углерода или циклоалкилалканоил);

Z1 представляет собой -ОН,

-NH2,

Gly-Z2,

Gly Gly-Z2,

Gly Gly Xaa31-Z2,

Gly Gly Xaa31 Ser-Z2,

Gly Gly Xaa31 Ser Ser-Z2,

Gly Gly Xaa31 Ser Ser Gly-Z2,

Gly Gly Xaa31 Ser Ser Gly Ala-Z2,

Gly Gly Xaa31 Ser Ser Gly Ala Xaa36-Z2,

Gly Gly Xaa31 Ser Ser Gly Ala Хаа36 Xaa37-Z2,

Gly Gly Xaa31 Ser Ser Gly Ala Хаа36 Xaa37 Xaa38-Z2 или

Gly Gly Xaa31 Ser Ser Gly Ala Хаа36 Xaa37 Xaa38 Xaa39-Z2,

(где Xaa31, Хаа36, Xaa37 и Xaa38 независимо выбраны из группы, состоящей из Pro, гомопролина, 3Нур, 4Нур, тиопролина, N-алкилглицина, N-алкилпентилглицина и N-алкилаланина, Xaa39 представляет собой Ser или Tyr, и Z2 представляет собой -ОН или -NH₂),

при условии, что не более трех из Xaa3, Хаа4, Хаа5, Хаа6, Хаа8, Хаа9, Xaa10, Xaa11, Xaa12, Хаа13, Хаа14, Хаа15, Хаа16, Хаа17, Хаа19, Хаа20, Хаа21, Хаа24, Хаа25 и Хаа26 представляют собой Ala, а если Xaa1 представляет собой His, Arg, Tyr или 4-имидазопропионил, по меньшей мере, один из Xaa3, Хаа4 и Хаа9 представляет собой Ala.

Предпочтительные производные экзендина химической формулы II могут быть теми, в которых Xaa1 представляет собой His, Ala, Norval или 4-имидазопропионил, предпочтительно His, 4-имидазопропионил или Ala, а более предпочтительно His или 4-имидазопропионил.

Предпочтительные производные экзендина химической формулы II могут включать в себя те элементы, в которых Хаа2 представляет собой Gly.

Предпочтительные производные экзендина по Химической Формуле II могут быть теми, в которых Хаа4 представляет собой Ala.

Предпочтительные производные экзендина химической формулы II могут быть теми, в которых Хаа9 представляет собой Ala.

Предпочтительные производные экзендина химической формулы II могут быть теми, в которых Хаа14 представляет собой Leu, пентилглицин или Met.

Предпочтительные производные экзендина химической формулы II могут быть теми, в которых Хаа25 представляет собой Trp или Phe.

Предпочтительные производные экзендина химической формулы II могут быть теми, в которых Хаа6 представляет собой Ala, Phe или нафтилаланин, Хаа22 представляет собой Phe или нафтилаланин, и Хаа23 представляет собой Ile или Val.

Предпочтительные производные экзендина по Химической Формуле II могут включать в себя те элементы, в которых Z1 представляет собой -NH2.

Предпочтительные производные экзендина химической формулы II могут быть теми, в которых Хаа31, Хаа36, Хаа37 и Хаа38 независимо выбраны из группы, состоящей из Pro, гомопролина, тиопролина и N-алкилаланина.

Предпочтительные производные экзендина химической формулы II могут быть теми, в которых Хаа39 представляет собой Ser или Tyr и предпочтительно Ser.

Предпочтительные производные экзендина химической формулы II могут быть теми, в которых Z2 представляет собой -NH2.

Предпочтительные производные экзендина химической формулы II могут быть теми, в которых Z1 представляет собой -NH2.

Предпочтительные производные экзендина химической формулы II могут быть теми, в которых Хаа21 представляет собой Lys-NHε-R (где R представляет собой Lys, Arg либо линейный или разветвленный алканоил с 1-10 атомами углерода).

Предпочтительные производные экзендина химической формулы II могут быть теми, в которых X1 представляет собой Lys Asn, Lys-NHε-R Asn или Lys-NHε-R Ala (где R представляет собой Lys, Arg либо линейный или разветвленный алканоил с 1-10 атомами углерода).

Предпочтительные производные экзендина химической формулы II могут включать соединения, имеющие аминокислотные последовательности, идентифицированные как SEQ ID NO:95- SEQ ID NO:110, представленные в WO99/025728. Производные экзендина химической формулы II могут включать соединения, имеющие аминокислотные последовательности, идентифицированные как SEQ ID NO:5- SEQ ID NO:93, как описано в РСТ заявке PCT/US98/24210, поданной 13 ноября 1998 г. с названием «Новые соединения агониста экзендина» ("Novel Exendin Agonist Compounds"). В другом аспекте производные экзендина химической формулы II могут включать соединения, имеющие аминокислотные последовательности, идентифицированные как SEQ ID NO:37- SEQ ID NO:40, приведенные в WO99/007404. Вышеуказанные документы включены в настоящее описание в качестве ссылок.

Аббревиатуры, использованные в химических формулах I и II, имеют следующие значения.

"ACN" и "CH₃CN" означают ацетонитрил.

"Вое", "tBoc" и "Tboc" означают трет-бутоксикарбонил.

"DCC" означает N,N'-дициклогексилкарбодиимид.

"Fmoc" означает фторэнилметоксикарбонил.

"HBTU" означает 2-(1Н-бензотриазол-1-ил)-1,1,3,3,-тетраметилурониума гексафторфосфат.

"HOBt" означает 1-гидроксибензотриазола моногидрат.

"homoP" и "hPro" означают гомопролин.

"MeAla" и "Nme" означает N-метилаланин.

"naph" означает нафтилаланин.

"pG" и "pGly" означают пентилглицин.

"tBuG" означает третичный бутилглицин.

"ThioP" и "tPro" означает тиопролин.

"3Нур" означает 3-гидроксипролин.

"4Нур" означает 4-гидроксипролин.

"NAG" означает N-алкилглицин.

"NAPG" означает N-алкилпентилглицин.

"Norval" означает норвалин.

В предпочтительном примере осуществления фрагменты или производные экзендина могут иметь С-конец, замещенный или не замещенный амидной группой, и могут быть выбраны из группы, состоящей из экзендина-4 (1-28) (SEQ ID NO:3), экзендина-4(1-28) амида, экзендина-4(1-30) (SEQ ID NO:4), экзендина-4(1-30) амида, экзендина-4 (1-31) (SEQ ID NO:5), экзендина-4(1-31) амида, ¹⁴Leu²⁵Phe экзендина-4(SЕО ID NO:6), ¹⁴Leu²⁵Phe экзендина-4 амида и их фармацевтически приемлемых солей.

Согласно предпочтительному примеру осуществления композиция или микросферы с контролируемым высвобождением могут содержать экзендин в качестве активного ингредиента в количестве от 0,1 до 10 масс. частей, а более предпочтительно от 0,8 до 6 масс. частей, в расчете на 100 мас. частей композиции или микросферы, содержащих экзендин, биоразлагающиеся полимеры и покрывающие материалы. Если количество экзендина, содержащегося в композиции или микросферах в соответствии с настоящим изобретением, ниже вышеуказанного диапазона, действенный эффект экзендина не может быть получен, а если количество экзендина выше вышеуказанного диапазона, начальный пик экзендина повышается, тем самым вызывая побочные эффекты вследствие чрезмерного начального пика, и таким образом, предпочтительно, чтобы количество экзендина было в пределах вышеуказанного диапазона.

Биоразлагающийся полимер относится ко всем полимерам, не наносящим вред человеческому организму, так как при его введении в организм он может медленно разлагаться и выводится. Биоразлагающийся полимер может включать один полимер или более, выбранный из группы, состоящей из полилактида (PLA), полигликолида (PGA), сополимера лактида и гликолида (PLGA), сложного полиортоэфира, полиангидрида, полигидроксимасляной кислоты, поликапролактона и полиалкилкарбоната, а также сополимеров одного полимера или более и полиэтиленгликоля (PEG), при этом один полимер или более могут быть в форме сополимера или простой смеси.

Например, биоразлагающийся полимер может быть одним полимером или более, выбранным из группы, состоящей из сополимеров лактида и гликолида (PLGA), состоящих из RG502H (IV=0,16…0,24 дл/г), RG503H (IV=0,32…0,44 дл/г) и RG504H (IV=0,45…0,60 дл/г), имеющих соотношение лактида и гликолида, равное 1:1, и RG752H (IV=0,14…0,22 дл/г), имеющим соотношение лактида и гликолида, равное 75:25, полилактидов (PLA), R202H (IV=0,16…0,24 дл/г) и R203H (IV=0,25…0,35 дл/г), которые предоставляются Boehringer-Ingelheim company, Германия; сополимеров лактида и гликолида), 5050DL 2А (IV=0,15…0,25 дл/г), 5050DL 3А (IV=0,25…0,43 дл/г), и 5050DL 4А (IV=0,38…0,48 дл/г), которые являются сополимерами, предоставляемыми Lakeshore Biomaterials Company (ранее Alkermes Company), США, имеющими соотношение лактид и гликолида, равное 1:1; и тому подобное.

В другом аспекте биоразлагающийся полимер может быть полимерно-сахарным комплексом, в котором сахар связывается с полимером, выбранным из группы, состоящей из полилактидов (PLA), полигликолидов (PGA), сополимеров лактида и гликолида (PLGA), сложных полиортоэфиров, полиангидридов, полигидроксимасляных кислот, поликапролактонов и полиалкилкарбонатов,

сополимером, по меньшей мере, двух полимеров из указанной группы полимеров или

сополимером полиэтиленгликоля (PEG) и одного полимера из указанной группы полимеров.

В примере осуществления настоящего изобретения, полимерно-сахарный комплекс может относиться к комплексу, в котором полимер замещен гидкроксильной группой сахара. Сахар может включать моносахариды и полисахариды, которые включают от 1 до 8 сахаридных единиц, при этом каждая сахаридная единица включает от 3 до 6 гидроксильных групп, и линейные сахарные спирты, включающие от 3 до 6 гидроксильных групп и имеющие молекулярную массу 20,000 или меньше. Сахарные спирты могут включать маннитол, пентаэритритол, сорбитол, рибитол и ксилитол. Полимер связывается с сахаром по трем или более гидроксильным группам, присутствующим в сахаре.

В соответствии с вышеизложенным примером осуществления полимерно-сахарный комплекс в условиях in vivo обладает свойствами, схожими со свойствами полимера, связанного с сахаром, имеет различные скорости разложения в зависимости от типа используемого полимера и в организме разлагается до безвредного полимера и сахара, а следовательно, он может быть подходящим как биоразлагающийся полимер. В предпочтительном примере осуществления полимерно-сахарный комплекс может быть PLA-глюкозным комплексом, PGA-глюкозным комплексом или PLGA-глюкозным комплексом, при этом PLGA-глюкозный комплекс может быть комплексом, имеющим следующую структуру:

В микросфере с контролируемым высвобождением согласно настоящему изобретению покровный слой, выполненный на ее поверхности, позволяет обеспечить эффективный контроль начального пика экзендина, тем самым предотвращая побочные эффекты, вызванные чрезмерным начальным пиком. Биоразлагающийся полимер может использоваться без какого-либо ограничения вязкости.

В композиции с контролируемым высвобождением согласно настоящему изобретению биоразлагающийся полимер выполняет роль матрицы для сохранения активного ингредиента, экзендина, у которой неудовлетворительно низкая вязкость полимера не позволяет эффективно сохранять активный ингредиент, что, как следствие, повышает начальный пик, а чрезмерно высокая вязкость полимера вызывает снижение общего высвобождаемого количества активного ингредиента, что, как следствие, снижает его биодоступность. В настоящем изобретении не только биоразлагающийся полимер, но также и покрывающие материалы, содержащиеся в композиции, выполняют роль контролирования высвобождения лекарственного препарата, и таким образом, может быть использован биоразлагающийся полимер, имеющий относительно низкую вязкость. Следовательно, чтобы эффективно контролировать начальный пик лекарственного препарата и повысить биодоступность, характеристическая вязкость (IV) биоразлагающегося полимера, измеряемая для биоразлагающегося полимера, растворенного в хлороформе при концентрации 1% (масса/объем) при 25±0,1°C с использованием вискозиметра Уббелоде, предпочтительно может быть от 0,1 до 0,6 дл/г, более предпочтительно от 0,15 до 0,31 дл/г и еще более предпочтительно от 0,16 до 0,24 дл/г.

В композиции или в микросферах по настоящему изобретению биоразлагающийся полимер выполняет роль матрицы для сохранения активного ингредиента в процессе высвобождения и для контролирования скорости высвобождения, при этом его содержание в композиции или в микросферах предпочтительно может быть от 85 до 99.89 мас. частей, а более предпочтительно - от 91 до 99 мас. частей в расчете на 100 мас. частей композиции или микросфер, содержащих экзендин, биоразлагающийся полимер(ы) и покрывающий материал(ы).

Покрывающий материал используется для предупреждения чрезмерного высвобождения и повышения биодоступности активного ингредиента, и в микросферах по настоящему изобретению он может быть в виде покровного слоя на их поверхности. Покрывающий материал может быть одним материалом или более, выбранным из основных аминокислот, полипептидов и органических азотистых соединений. Основная аминокислота может включать аргинин, лизин, гистидин и их производные. Полипептид может включать от 2 до 10 аминокислот, а более предпочтительно от 2 до 5 аминокислот, в том числе одну аминокислоту или более, выбранную из аргинина, лизина и гистидина. Полипептид может включать в себя больше основных аминокислот, чем кислых аминокислот, тем самым проявляя свойства основания. Например, полипептид может быть L-Ala-L-His-L-Lys, L-Arg-L-Phe, Gly-L-His, Gly-L-His-Gly, Gly-L-His-L-Lys, L-His-Gly, L-His-Leu, L-Lys-L-Tyr-L-Lys, L-His-L-Val, L-Lys-L-Lys, L-Lys-L-Lys-L-Lys, L-Lys-L-Thr-L-Thr-L-Lys-L-Ser, и т.п. Кроме того, органическое азотистое соединение может быть креатином, креатинином, мочевиной и т.п.

Количество покрывающего материала, содержащегося в композиции по настоящему изобретению или нанесенного на микросферы, предпочтительно может составлять от 0,01 до 5 мас. частей, а более предпочтительно - от 0,015 до 3 мас. частей в расчете на 100 мас. частей композиции или микросфер, содержащих экзендин, биоразлагающийся полимер(ы) и покрывающий материал(ы). Эффективный контроль высвобождения лекарственного препарата не может быть достигнут, если содержание покрывающего материала ниже указанного диапазона, в то же время эффект контролирования начального пика дополнительно не возрастает, даже если содержание покрывающего материала повышается сверх вышеуказанного диапазона. Таким образом, вышеуказанный диапазон содержания покрывающего материала может быть предпочтительным.

В соответствии с настоящим изобретением каждая микросфера с контролируемым высвобождением имеет гладкую поверхность, покрытую покрывающим материалом, и средний размер от 1 до 50 мкм, и предпочтительно от 5 до 30 мкм (см. Фиг.4-b). Такая гладкая поверхность микросферы позволяет достичь эффективный контроль начального пика и наилучшую биодоступность.

В отличие от обычной формы микросфера с контролируемым высвобождением или микросфера, полученная из ком