BG60759B2 - Thrombin inhibitors - Google Patents
Thrombin inhibitors Download PDFInfo
- Publication number
- BG60759B2 BG60759B2 BG098566A BG9856694A BG60759B2 BG 60759 B2 BG60759 B2 BG 60759B2 BG 098566 A BG098566 A BG 098566A BG 9856694 A BG9856694 A BG 9856694A BG 60759 B2 BG60759 B2 BG 60759B2
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- thrombin
- hirulog
- thrombin inhibitor
- gly
- glu
- Prior art date
Links
- 0 CCCCC(C(C)C*C)=NC Chemical compound CCCCC(C(C)C*C)=NC 0.000 description 1
Landscapes
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
Abstract
Изобретението се отнася до биологично активни молекули, които се свързват към тромбина и го инхибират. Тези молекули имат тромбин анионсвързващ екзосайт асоциирана част (авеам), линкерен участък с дължина поне от 18 а и тромбин каталитична сайт насочена част (сsdм). Изобретението се отнася и до състави, комбинации и методи, използващи тези молекули за терапевтични, профилактични и диагностични цели. 37 претенцииThe invention relates to biologically active molecules that bind to and inhibit thrombin. These molecules have a thrombin anion-binding exosite associated moiety (aveam), a linker region of at least 18 a in length, and a thrombin catalytic site targeting moiety (csdm). The invention also relates to compositions, combinations and methods using these molecules for therapeutic, prophylactic and diagnostic purposes. 37 claims
Description
ИНХИБИТОРИ НА ТРОМБИНTHROMBIN INHIBITORS
ЛИТЕРАТУРНА СПРАВКА,СВЪРЗАНА СЪС ЗАЯВКАТАLITERATURE REFERENCE RELATED TO THE APPLICATION
Настоящата заявка е частично продължение на свързания патент на САЩ със сериен номер на заявката 595 482, подаденThis application is a continuation-in-part of the related U.S. patent application serial number 595,482, filed
I на 18.08.1989г., изоставен понастоящем.,'I on 18.08.1989, currently abandoned.,'
ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТА НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
Настоящето изобретение се отнася до нови биологичноактивни молекули, които се свързват към и инхибират тромбина. Специфично, тези молекули се характеризират с тромбин анионсвързващ екзосайт асоциираща част (ABEAM); част отThe present invention relates to novel biologically active molecules that bind to and inhibit thrombin. Specifically, these molecules are characterized by a thrombin anion-binding exosite-associating moiety (ABEAM); a portion of
линкера с дължина поне 18 А; и тромбин каталитична сайт-насочена част (CSDM). Настоящето изобретение се отнася също така до състави, комбинации и методи, използващи тези молекули за терапевтични, профилактични и диагностични цели.the linker of at least 18 A in length; and a thrombin catalytic site-directed moiety (CSDM). The present invention also relates to compositions, combinations and methods using these molecules for therapeutic, prophylactic and diagnostic purposes.
СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТАSTATE OF THE ART
Акутиите съдови заболявания като инфаркт на миокарда, удар, белодробна емболия, тромбоза на дълбоките вени, периферна артериална оклузия и други тромбози по кръвоносната система съставляват основните здравни рискове. Такива заболявания се причиняват чрез частична или цялостна оклузия на кръвоносния съд от кръвен съсирех, съдържащ фибрин и плаки.Acute vascular diseases such as myocardial infarction, stroke, pulmonary embolism, deep vein thrombosis, peripheral arterial occlusion, and other thromboses of the circulatory system constitute major health risks. Such diseases are caused by partial or complete occlusion of a blood vessel by a blood clot containing fibrin and plaque.
Съвременните методи за лечение и профилактика на тромбозните заболявания изискват терапии, действащи по един от два различни начина. Първият начин за лечение инхибира активността на тромбина или образуването на тромбин, като по този начин се предпазва от формирането на съсирех. Тези лекарства също фака инхибират активирането и агрегацията на плаките. Втората категория терапевтици ускорява тромболизата и разтваря кръвния съсирех, като по този начин го отстранява от кръвоносния съд и деблокира кръвния поток [ J.P.Cazenava et al., Agents Action. 15, Suppl., pp. 24-49 (1984)].Modern methods of treatment and prevention of thrombotic diseases require therapies that act in one of two different ways. The first type of treatment inhibits thrombin activity or thrombin formation, thereby preventing clot formation. These drugs also inhibit the activation and aggregation of plaques. The second category of therapeutics promotes thrombolysis and dissolves the blood clot, thereby removing it from the blood vessel and unblocking blood flow [ J.P.Cazenava et al., Agents Action. 15, Suppl., pp. 24-49 (1984)].
Хепаринът, съединение от предхождащия клас, е бил широко прилаган при третиране на условията, като венозна тромбоемболия, при които активността на тромбина е отговорна за развитието и разпространението на тромба. Въпреки че е активен, хепаринът причинява много нежелани странични ефекти, включително хеморагии и тромбоцитопения. Това доведе доHeparin, a compound of the preceding class, has been widely used in the treatment of conditions such as venous thromboembolism, in which thrombin activity is responsible for the development and spread of the thrombus. Although active, heparin causes many undesirable side effects, including hemorrhage and thrombocytopenia. This has led to
търсенето на по-специфичен и по-малко токсичен антикоагулант.the search for a more specific and less toxic anticoagulant.
Хирудинът е полипептид,срещащ се в природата , който се продуцира от кръвосмучещата пиявица Hirudo medicinal is. Веществото, което се синтезира в слюнните жлези на пиявицата, е най-силният известен природен инхибитор на коагулация. Хирудинът предпазва кръвта от коагулация чрез здраво свързване към тромбина (Κ^=2χ10 М) в 1;1 стехиометричен комплекс [S. R. Stone and J. Hofsteenge, Kinetics of the Inhibition of Thrombin by Hirudin, Biochemistry, 25, pp. 4622-28 (1986)]. Това инхибира тромбина при катализирането на превръщането на фибриногена във фибрин (съсирек), тъй както и инхибирането на всички останали тромбин-медиирани процеси [J. W. Fenton, II, Regulation of Thrombin Generation and Functions, Semin. Thromb. Hemost., 14, pp. 254-40 (1988)].Hirudin is a naturally occurring polypeptide produced by the blood-sucking leech Hirudo medicinalis. The substance, which is synthesized in the salivary glands of the leech, is the most potent known natural inhibitor of coagulation. Hirudin prevents blood from clotting by tightly binding to thrombin (Κ^=2χ10 M) in a 1;1 stoichiometric complex [S. R. Stone and J. Hofsteenge, Kinetics of the Inhibition of Thrombin by Hirudin, Biochemistry, 25, pp. 4622-28 (1986)]. This inhibits thrombin from catalyzing the conversion of fibrinogen to fibrin (clot), as well as inhibiting all other thrombin-mediated processes [J. W. Fenton, II, Regulation of Thrombin Generation and Functions, Semin. Thromb. Hemost., 14, pp. 254-40 (1988)].
Същинското свързване между хирудина и тромбина е двустепенен процес.ΐПървоначално, хирудинът се свързва към ниеко афинитетния сайт на тромбиновата молекула (IQ=1x10 М), който е отделен от каталитичния сайт. Това свързване въвлича взаимодействие на структура от С-края на хирудина с един ’’анионсвързващ екзосайт (АВЕ) в тромбина [J. W. Fenton, II et al., Thrombin Anion Exosite Intractions with Heparin and Various Polyanions, Ann.New York Acad. Sci., 556, pp. 15865 (1989)]. Следвайки ниско афинитетното свързване, комплексът хирудин-тромбин претърпява конформационна промяна, след което хирудинът се свързва към високо афинитентия сайт на тромбина [S. Kono et al.,The actual binding between hirudin and thrombin is a two-step process. Initially, hirudin binds to a low-affinity site on the thrombin molecule (IQ=1x10 M), which is separated from the catalytic site. This binding involves the interaction of a structure at the C-terminus of hirudin with an ‘anion-binding exosite (ABE)’ in thrombin [J. W. Fenton, II et al., Thrombin Anion Exosite Interactions with Heparin and Various Polyanions, Ann.New York Acad. Sci., 556, pp. 15865 (1989)]. Following the low-affinity binding, the hirudin-thrombin complex undergoes a conformational change, after which hirudin binds to the high-affinity site on thrombin [S. Kono et al.,
Analysis of Secondery StructureAnalysis of Secondary Structure
of Hirudin and the Conformational Change Upon Interaction with Thrombin, Arch, iochem. Biophys., 267, pp. 158-66 (1988)]. Този по-късен сайт отговаря на активния сайт на тромбина.of Hirudin and the Conformational Change Upon Interaction with Thrombin, Arch, iochem. Biophys., 267, pp. 158-66 (1988)]. This later site corresponds to the active site of thrombin.
Изолирането, пречистването и химическият състав на хирудина са известни от нивото на техниката [Р. Walsmann and F. Markwatdt, Biochemical and Pharmacological Aspects of the Thrombin Inhibitor Hirudin, Pharmazie, 56, pp. 655-60 ' I(1981)]. Наскоро бе разкрита пълната аминокиселинна последователност на полипептида [J. Dodt et al., The Complete Covalent Structure of Hirudin : Localization of the Disulfide Bonds, Biol. Chem. Hoppe-Seyler. 566, pp. 575-85 (1985); S.J.T. Mao et al., Rapid Purification and Revised Amino Terminal Sequence of Hirudin : A Specific Thrombin Inhibitor of the Blood-Sucking Leech, Anal. Biochem. 161, pp. 514-18 (1987); and R.P. Harvey et al., Cloning and Expression of a c]DNA Coding for the Anti-Coagulant Hirudin from the Bloodsucking Leech, Hirudo medicinalis, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85, pp. 1084-88 (1986)].The isolation, purification and chemical composition of hirudin are known in the art [P. Walsmann and F. Markwatdt, Biochemical and Pharmacological Aspects of the Thrombin Inhibitor Hirudin, Pharmazie, 56, pp. 655-60 ' I(1981)]. The complete amino acid sequence of the polypeptide has recently been revealed [J. Dodt et al., The Complete Covalent Structure of Hirudin : Localization of the Disulfide Bonds, Biol. Chem. Hoppe-Seyler. 566, pp. 575-85 (1985); S.J.T. Mao et al., Rapid Purification and Revised Amino Terminal Sequence of Hirudin : A Specific Thrombin Inhibitor of the Blood-Sucking Leech, Anal. Biochem. 161, pp. 514-18 (1987); and R.P. Harvey et al., Cloning and Expression of a c]DNA Coding for the Anti-Coagulant Hirudin from the Bloodsucking Leech, Hirudo medicinalis, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85, pp. 1084-88 (1986)].
Секвенирани са най-малко десет различни изоморфни форми на хирудина и е доказано, че незначително се различават по аминокиселинната си последователност [D. Tripier, Hirudin : A Family of Iso-Proteins. Isolation and SequenceAt least ten different isomorphic forms of hirudin have been sequenced and shown to differ only slightly in their amino acid sequence [D. Tripier, Hirudin: A Family of Iso-Proteins. Isolation and Sequence
Determination of New irudins, Folia Haematol., 115, pp. 5055 (1988)]. Всичките форми на хирудина включват протеин с едноверижен полипептид, съдържащ 65 или 66 аминокиселини , в които амино краят първоначално съдържа хидрофобни аминоки-Determination of New hirudins, Folia Haematol., 115, pp. 5055 (1988)]. All forms of hirudin comprise a single-chain polypeptide protein containing 65 or 66 amino acids, in which the amino terminus initially contains hydrophobic amino acids.
селини, а карбокси краят съдържа типично полярни аминокиселини. По-специфично, всички форми на хирудин се характеризират чрез един N-терминален домен (остатъци 1-59), стабилизиран чрез три дисулфидни моста при 1-2, 5-5 и 4-6 полуцистеинилова проба и високо киселинен С-терминален сегмент (остатъци 40-65). Освен това, С-крайниятсегмент на хирудина се характеризира чрез присъствието на тирозинов остатък при 65та аминокиселинна позиция, която е сулфатирана.selenides, and the carboxy terminus typically contains polar amino acids. Specifically, all forms of hirudin are characterized by a single N-terminal domain (residues 1-59) stabilized by three disulfide bridges at the 1-2, 5-5, and 4-6 hemi-cysteinyl probes, and a highly acidic C-terminal segment (residues 40-65). In addition, the C-terminal segment of hirudin is characterized by the presence of a tyrosine residue at amino acid position 65, which is sulfated.
При изучаването на животните, хирудин, пречистен от пиявици, показва ефикастност при предпазване от венозни тромбози, съдови отклоняващи се оклузии и тромбин-индуцирани десиминирани интраваскуларни (вътресъдови)' коагулации. Освен това, хирудинът показва ниска токсичност, малка антигенност и много късIn animal studies, hirudin purified from leeches has shown efficacy in preventing venous thrombosis, vascular bypass occlusions, and thrombin-induced disseminated intravascular coagulation. In addition, hirudin exhibits low toxicity, low antigenicity, and a very short half-life.
Markwardt et botic Action период на отстраняване от циркулацията [ F.Markwardt et botic Action period of removal from circulation [ F.
al.,Pharmacological Studies on the Antithromof Hirudin in Experimental Animals, Thromb.al., Pharmacological Studies on the Antithromof Hirudin in Experimental Animals, Thromb.
Haemost.,Haemost.,
47, рр.47, pp.
226-29 (1982)]226-29 (1982)]
С цел да се получат по-големи количества хирудин, саIn order to obtain larger quantities of hirudin,
правени опити да се произвежда полипептида чрез рекомбинантни ДНК техникиattempts have been made to produce the polypeptide by recombinant DNA techniques
Присъствието на О-сулфатиран тирозинов остатък в нативния хирудин и невъзможността на микроорганизмите да извършат подобна модификация на протеина направиха перспективата за рекомбинантно производство на биологично активен хирудин много спекулативна. Наблюдението, че дисулфатохирудините са почти толкова активни,колкото техните сулфатирани двойници [U.S. Pat. No. 4,654,502], все пак доведе до клонирането и експресията на хирудин в Е. coli [EuropeanThe presence of an O-sulfated tyrosine residue in native hirudin and the inability of microorganisms to effect such modification of the protein made the prospect of recombinant production of biologically active hirudin highly speculative. The observation that disulfatohirudins are almost as active as their sulfated counterparts [U.S. Pat. No. 4,654,502], however, led to the cloning and expression of hirudin in E. coli [European
-6 patent applications 158,564,168,342 and 171,024] и дрожди-6 patent applications 158,564,168,342 and 171,024] and yeast
[European patent application 200,655]. Въпреки тези предим ства, хирудинът е все още относително скъп за производство и не е широко достъпен в търговската мрежа.[European patent application 200,655]. Despite these advantages, hirudin is still relatively expensive to produce and is not widely available commercially.
Наскоро бяха направени усилия да се идентифицират пептидни фрагменти от нативния хирудин, които също са ефективни при продължаването на времето на съсирване. Един несулфати ран С-терминален фрагмент от хирудин с 21 аминокиселини ,Recently, efforts have been made to identify peptide fragments of native hirudin that are also effective in prolonging clotting time. An unsulfated C-terminal fragment of hirudin with 21 amino acids,
IN-ацетилхирудин , инхибира in vitro образуването на съсирек. Освен това, няколко други по-малки, несулфатирани пептида, съответствуващи на С-терминалните 11 или 12 аминокиселини на хирудина (остатъци 55-65 и 54-65) също са демонстрирали ефикасност при инхибиране на образуването на съсирен in vitro [J.L. Krstenansky et al., Antithrombin Properties of C-terminus of Hirudin Using Synthetic Unsulfated Nacetyl-hirudin , FEBS Lett, 211, pp. 10-16 (1987)]. BeeN-acetylhirudin inhibits clot formation in vitro. In addition, several other smaller, unsulfated peptides corresponding to the C-terminal 11 or 12 amino acids of hirudin (residues 55-65 and 54-65) have also demonstrated efficacy in inhibiting clot formation in vitro [J.L. Krstenansky et al., Antithrombin Properties of C-terminus of Hirudin Using Synthetic Unsulfated Nacetyl-hirudin, FEBS Lett, 211, pp. 10-16 (1987)]. Bee
пак, такива пеп.тидни фрагменти могат да се окажат недостатъчно задоволителни за разтварянето на кръвните съсиреци при режима на приложената терапия, поради ниската си активност.Again, such peptide fragments may prove insufficiently satisfactory for dissolving blood clots in the regimen of the applied therapy, due to their low activity.
Например , N-ацетил-хирудин 45·, притежава специфична активност с четири степени на величината по-ниска от нативния хи рудин .For example, N-acetyl-hirudin 45· has a specific activity four orders of magnitude lower than native hirudin.
Освен че катализира образуването на фибриновия съсирех, тромбинът притежава още някои други биорегулаторни роли [J.W. Fenton, II, Thrombin Bioregulatory Functions, Adv. Clin. Enzymol., 6, pp. 186-93 (1988)]. Например, тромбинът директно активира агрегацията на плаки и пуска реакциите. ТоваIn addition to catalyzing the formation of the fibrin clot, thrombin has several other bioregulatory roles [J.W. Fenton, II, Thrombin Bioregulatory Functions, Adv. Clin. Enzymol., 6, pp. 186-93 (1988)]. For example, thrombin directly activates plaque aggregation and initiates reactions. This
4*4*
означава, че тромбинът играе централна роля при акутните съсирек-зависими тромбози.[S.R. Hanson and L.A. Harker, Interruption of Acute Platlet-Dependent Thrombosis by the Synthetic Antithrombin D-Phenylalanyl-L-Prolyl-L-Arginyl-chloromethylketone, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85, pp. 3184-88 (1988)]. Тромбинът може също така директно да активира възпалителния отговор чрез стимулиране синтеза на активиращ плаките фактор (PAF) в ендотелните клетки [S. Prescott et al., Human Endothelialm Cells in Culture Procedure Platelet-Activating Factor (1-alkyl-2-acetyl-sn-glycero-3phospho-choline) When Stimulated With Thrombin, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 81, pp. 3534-38 (1984)]. PAF се разполага на повърхността на ендотелните клетки и служи като лиганд при неутрофилна адхезия и последващо дегранулиране [G.M. Vercolletti et al.,Platelet-Activating Factor Primes Neutrophil Response to Agonists : Role in Ptomoting Neutrophil-Mediated Endothelial Damage, Blood, 71, pp. 1100-07 (1988)]. Алтернативно, тромбинът може да спомогне възпалителния процес чрез повишаване съдовата пропускливост, което може да доведе до едема [P.J. Del Vecchio et al., Endothelial Monolayer Permeability to Macromolecules, Fed. Proc., 46, pp. 2511-15 (1987)]. Реагентите, които блокират активния сайт на тромбина, като хирудин, прекъсват активирането на плаките и ендотелните клетки [C.L. Knupp, Effect of Thrombin Inhibitors on Thrombin-Induced Release and'Aggregation, Thrombosis Res., 49, pp. 23-36 (1988)].means that thrombin plays a central role in acute platelet-dependent thrombosis. [S.R. Hanson and L.A. Harker, Interruption of Acute Platelet-Dependent Thrombosis by the Synthetic Antithrombin D-Phenylalanyl-L-Prolyl-L-Arginyl-chloromethylketone, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85, pp. 3184-88 (1988)]. Thrombin can also directly activate the inflammatory response by stimulating the synthesis of platelet-activating factor (PAF) in endothelial cells [S. Prescott et al., Human Endothelialm Cells in Culture Procedure Platelet-Activating Factor (1-alkyl-2-acetyl-sn-glycero-3phospho-choline) When Stimulated With Thrombin, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 81, pp. 3534-38 (1984)]. PAF is localized on the surface of endothelial cells and serves as a ligand for neutrophil adhesion and subsequent degranulation [G.M. Vercolletti et al., Platelet-Activating Factor Primes Neutrophil Response to Agonists: Role in Preventing Neutrophil-Mediated Endothelial Damage, Blood, 71, pp. 1100-07 (1988)]. Alternatively, thrombin may promote the inflammatory process by increasing vascular permeability, which may lead to edema [P.J. Del Vecchio et al., Endothelial Monolayer Permeability to Macromolecules, Fed. Proc., 46, pp. 2511-15 (1987)]. Reagents that block the active site of thrombin, such as hirudin, interrupt the activation of platelets and endothelial cells [C.L. Knupp, Effect of Thrombin Inhibitors on Thrombin-Induced Release and' Aggregation, Thrombosis Res., 49, pp. 23-36 (1988)].
Тромбинът участва, освен това, в потенциране на ръка,Thrombin is also involved in potentiation of hand,
-ΰ на неговия нативен смилателен-ΰ of its native digestive
основаващо се на способността продукт, фибрин, да служи като субстрат при растежа на тумури [A. Falanga et al.,Isolation and Characterization of Cancer Procoagulant : A Cysteine Proteinase from Malignant Tissue, Biocheistry, 24, pp. 5558-67 (1985); S.G. Gordon et al.,Cysteine Proteinase Procoagulant From Amnion-Chorion, Blood, 66, pp. 1261-65 (1985); and A. Falanga et al., A New Procoagulant in Acute Leukemia, Blood, 71, pp. 870-75 (1988)]. Тромбинът, също така, участва в невродегенеративните заболявания, основавайки се на способността му да причинява невритна реакция [D. Gurwitz et al.,Thrombin Modulates and Reverses Neuvroblastoma Neurite Outgrowth, Proc Natl. Acad. Sci. USA, 85, pp. 5440-44 (1988)]. Ето защо, способността да се регулира in vivo активността на тромбина е от съществено клиническо значение.based on the ability of the product, fibrin, to serve as a substrate for tumor growth [A. Falanga et al., Isolation and Characterization of Cancer Procoagulant: A Cysteine Proteinase from Malignant Tissue, Biocheistry, 24, pp. 5558-67 (1985); S.G. Gordon et al., Cysteine Proteinase Procoagulant From Amnion-Chorion, Blood, 66, pp. 1261-65 (1985); and A. Falanga et al., A New Procoagulant in Acute Leukemia, Blood, 71, pp. 870-75 (1988)]. Thrombin has also been implicated in neurodegenerative diseases based on its ability to cause neuritic reactions [D. Gurwitz et al., Thrombin Modulates and Reverses Neuvroblastoma Neurite Outgrowth, Proc Natl. Acad. Sci. USA, 85, pp. 5440-44 (1988)]. Therefore, the ability to regulate in vivo thrombin activity is of significant clinical importance.
Независимо от развитието до момемнта, все още съществува нуждата от молекула, която ефективно да инхибира тромбина при образуването на съсиреци, активирането на плаките и много други тромбин-медиирани процеси и която да може да се произвежда не скъпо и в търговски приложими количества.Despite the developments to date, there is still a need for a molecule that effectively inhibits thrombin in clot formation, plaque activation, and many other thrombin-mediated processes, and that can be produced inexpensively and in commercially viable quantities.
СЪДЪРЖАНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОCONTENT OF THE INVENTION
Настоящето изобретение решава изброените по-горе проблеми, като осигурява молекули, които имитират действието на хирудина, чрез свързване към двата - ниско афинитетния аниосвързващ екзосайт (АВЕ) и каталитичния сайт на (/-тромбина.The present invention solves the above problems by providing molecules that mimic the action of hirudin by binding to both the low affinity anion-binding exosite (AVE) and the catalytic site of (/-thrombin.
Тези молекули са по-силни от хирудина и следователно могат да се прилагат върху пациентите в дози, относително по-ниски от тези, изискващи се при режима на терапия, основаващ се на хирудин. Молекулите, съгласно изобретението, могат да се използват в състави и методи за инхибиране на тромбин-медиирани или тромбин-свързани функции или процеси. Фармацевтични състави, съдържащи тези молекули, така както и използуващи ги методи за лечение и профилактика на съдови заболявания, възпалителни отговори, карциноми и невродегенеративни заболявания, представляват също част от настоящето изобретение. Тези молекули могат, също така, да се използват в състави и методи за ex vivo ;моделиране, за складиране и тре тиране на извънтелесна кръв и за покриване на инвазивни устройства. Освен това, молекулите съгласно настоящето изобретение, могат да се прилагат на пациентите в комбинация с фибринолитичен агент, с цел повишаване ефикасността на при ложената доза на агента или за да се намали дозата на необходимия за дадения ефект агент, така че да се разтвори кръвниятсъсирек.These molecules are more potent than hirudin and can therefore be administered to patients at doses relatively lower than those required in a hirudin-based therapy regimen. The molecules of the invention can be used in compositions and methods for inhibiting thrombin-mediated or thrombin-related functions or processes. Pharmaceutical compositions containing these molecules, as well as methods using them for the treatment and prevention of vascular diseases, inflammatory responses, carcinomas and neurodegenerative diseases, also form part of the present invention. These molecules can also be used in compositions and methods for ex vivo modeling, for storing and treating extracorporeal blood and for coating invasive devices. Furthermore, the molecules of the present invention can be administered to patients in combination with a fibrinolytic agent, in order to increase the efficacy of the administered dose of the agent or to reduce the dose of the agent required for a given effect, so as to dissolve the blood clot.
Благодарение на тяхната голяма мощ и на факта, че могат да се приготвят чрез техники на химичния синтез, молекулите, съгласно настоящито изобретение, могат да се приготвят евтино и в търговски приложими количества. В добавка на това, молекулите, съгласно настоящето изобретение, са значително по-малки от хирудина и съществува по-малка вероятност да стимулират нежелан имунен отговор при пациентите, третирани с тях. Във връзка с това, използването на тези инхибитори наDue to their high potency and the fact that they can be prepared by chemical synthesis techniques, the molecules of the present invention can be prepared inexpensively and in commercially viable quantities. In addition, the molecules of the present invention are significantly smaller than hirudin and are less likely to stimulate an unwanted immune response in patients treated with them. In this regard, the use of these inhibitors of
- -IQ тромбина не се огравичава само до лечението на остри заболявания. Тези молекули могат също така да се използват при лечение на хронични тромбоемболични заболявания, като атеросклероза и рестенозис в следствие на ангиопластия. Молекулите, съгласно настоящето изобретение, могат също така да се използват при голям брой други приложения на мястото на естествен или рекомбинантен хирудин.- -IQ thrombin is not limited to the treatment of acute diseases. These molecules can also be used in the treatment of chronic thromboembolic diseases, such as atherosclerosis and restenosis following angioplasty. The molecules of the present invention can also be used in a wide variety of other applications in place of natural or recombinant hirudin.
Както ще бъде подчертано от следващото описание, моле»кулите, съставите и методите, съгласно изобретението, са полезни при третирането и предпазването от многобройни болести, дължащи се на нежеланите ефекти на тромбина, също както и за диагностични цели.As will be emphasized by the following description, the molecules, compositions and methods of the invention are useful in the treatment and prevention of numerous diseases due to the undesirable effects of thrombin, as well as for diagnostic purposes.
КРАТКО ОПИСАНИЕ НА СХЕМИТЕBRIEF DESCRIPTION OF THE SCHEMES
Фиг.1 изобразява авторадиография на SDS-полиакриламиден гел, демонстриращ свързването на DNFB-[^Sj-сулфо-Туг^? хирудин gf към човешки «{-тромбин в присъствие или отсъствие на сулфо-Туг^ -Н-ацетил-хирудин^_с 4 .Fig. 1 depicts an autoradiograph of an SDS-polyacrylamide gel demonstrating the binding of DNFB-[^Sj-sulfo-Tyr^ ? hirudin gf to human n-thrombin in the presence or absence of sulfo-Tyr^-N-acetyl-hirudin^_ with 4 .
Фиг.2 изобразява триизмерен модел на човешки -тромбин.Fig. 2 depicts a three-dimensional model of human -thrombin.
Фиг.З-А изобразява ефектите на хирулог-8 и сулфо-Тугсз хииудин^. 6* върху разцепването на Спектрозим TH от човешки -тромбин.Fig. 3-A depicts the effects of chirulog-8 and sulfo-Tur with chiudin 6 * on the cleavage of Spectrozyme TH by human thrombin.
Фиг.З-В изобразява Linewaever-Burke плот на разцепване на Спектрозим TH от човешкиoL-тромбин в присъствие или отсъствие на Хирулог-8 или Сулфо-Тугвз -хирудин^_ .Fig. 3-B depicts a Linewaever-Burke plot of cleavage of Spectrozyme TH by human oL-thrombin in the presence or absence of Hirulog-8 or Sulfo-Tug vz -hirudin^_ .
Фиг.4 изобразява ефекта на вариращи концентрации на Хирулог-8, хирудин или Сулфи-Туг^^ -N-ацетил-хирудин върхуFig. 4 depicts the effect of varying concentrations of Hirulog-8, hirudin or Sulfi-Tur^^-N-acetyl-hirudin on
-Η --Η -
времето за активиран частичен тромбопластин на нормален човешки серум.activated partial thromboplastin time of normal human serum.
Фиг.5-А изобразява протичането на времето за разцепване при различни концентрации на Хирулог-8 от човешки о(-тромбин.Fig. 5-A depicts the time course of cleavage at different concentrations of Hirulog-8 by human α(-thrombin.
Фиг.5-В изобразява връзката между концентрацията на Хирулог-8 и времетраенето на инхибирането на хидролизата на Спектрозим TH от човешки ^С-тромбин.Fig. 5-B depicts the relationship between the concentration of Hirulog-8 and the duration of inhibition of Spectrozyme TH hydrolysis by human 12C-thrombin.
Фиг-6 изобразява ефекта от дължината на линкера на ин-Fig-6 depicts the effect of linker length on the in-
I- хибитора на тромбина, съгласно изобретението, върху инхибирането на тромбин-катализираната хидролиза на Спектрозим TH.I- the thrombin inhibitor according to the invention on the inhibition of thrombin-catalyzed hydrolysis of Spectrozyme TH.
Фиг.7 изобразява ефекта на инхибиране на различни концентрации Хирулог-8 или сулфо-Туг£5 -N-ацетил- хирудин^ върху модифицирането на тромбина от ^C-DFP.Fig. 7 depicts the inhibitory effect of various concentrations of Hirulog-8 or sulfo-Tur £5 -N-acetyl-hirudin^ on thrombin modification by 12C-DFP.
Фиг.8 изобразява in vivo ефекта на различни дози Хирулог-8 върху АРТТ от бабуини.Fig. 8 depicts the in vivo effect of different doses of Hirulog-8 on baboon APTT.
Фиг.9 изобразява съпоставителните инхибиторни ефекти на Хирулог-8 или хепарин върху хидролизата на фибриноген от разтворим или свързан със съсиреха тромбин.Fig. 9 depicts the comparative inhibitory effects of Hirulog-8 or heparin on the hydrolysis of fibrinogen by soluble or clot-bound thrombin.
Фиг.10 изобразява in vivo ефектите на различни дози Хирулог-8 върху отлагането на плаки върху ендартеректомизиран сегмент на аорта от бабуин.Fig. 10 depicts the in vivo effects of different doses of Hirulog-8 on plaque deposition on an endarterectomized segment of baboon aorta.
Фиг.11 изобразява in vivo ефектите на различни дози Хирулог-8 върху отлагането на плаки върху сегмент от обвит с колаген тюбинг, вкаран в бабуин.Fig. 11 depicts the in vivo effects of different doses of Hirulog-8 on plaque deposition on a segment of collagen-coated tubing inserted into a baboon.
Фиг.12 изобразява съотношението на in vivo ефектите на хепарин, хирудин или Хирулог-8 върху отлагането на плаки върху сегмент от обвит с колаген тюбинг, вкаран в бабуинскоFig. 12 depicts the ratio of the in vivo effects of heparin, hirudin, or Hirulog-8 on plaque deposition on a segment of collagen-coated tubing inserted into a baboon's
-12AV отклонение.-12AV deviation.
Фиг.15 изобразява in vivo ефектите на различни дози наFig. 15 depicts the in vivo effects of different doses of
Хирулог-8 върху отлагането на фибрин върху сегмент от обвит с колаген тюбинг, вкаран в бабуинско AV отклонение.Hirulog-8 on fibrin deposition on a segment of collagen-coated tubing inserted into a baboon AV shunt.
Фиг.14 изобразява изменението вFig.14 depicts the change in
АРТТ в момент,следващ интравенозно болус инжектиране на бабуини сARTT at a time point following intravenous bolus injection of baboons with
Хирулог-8.Chirologist-8.
Фиг.15 изобразява изменението на АРТТ в момент,следващ подкожно инжектиране наFig. 15 depicts the change in APTT at a time point following subcutaneous injection of
Фиг.16 изобразява бабуин с Хирулог-8. *' * съотношението на in vivo ефектите на тъкънен плазминоген активатор заедно с физиологичен разтвор, хепарин, хирудин или Хирулог-8 върху времето за реперфузия в модел на плъх.Fig. 16 depicts a baboon with Hirulog-8. *' * The correlation of the in vivo effects of tissue plasminogen activator together with saline, heparin, hirudin or Hirulog-8 on reperfusion time in a rat model.
Фиг.17 изобразява съотношението на in vivo ефектите на тъканен плазминоген активатор заедно с физиологичен разтвор, хепарин, хирудин или Хирулог-8 върху времето за реоклюзия в модел на плъх.Fig. 17 depicts the ratio of the in vivo effects of tissue plasminogen activator together with saline, heparin, hirudin or Hirulog-8 on reocclusion time in a rat model.
Фиг.18 изобразява съотношението на in vivo ефектите наFig. 18 depicts the ratio of in vivo effects of
тъканен плазминоген активатор заедно с физиологичен разтвор, хепарин, хирудин или Хирулог-8 върху АРТТ в модел на плъх.tissue plasminogen activator together with saline, heparin, hirudin or Hirulog-8 on APTT in a rat model.
Фиг.19 изобразява съотношението на in vivo ефектите на тъканен плазминоген активатор заедно с физиологичен разтвор, хепарин, хирудин или Хирулог-8 върху отвора на съда в модел на плъх.Fig. 19 depicts the ratio of the in vivo effects of tissue plasminogen activator together with saline, heparin, hirudin or Hirulog-8 on vessel opening in a rat model.
Фиг.20 изобразява ефекта на различни дози Хирулог-8 върху времето на кървене в модел на бабуин.Fig. 20 depicts the effect of different doses of Hirulog-8 on bleeding time in a baboon model.
ПОДРОБНО ОПИСАНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Следните най-често употребявани съкращения на аминоки-The following are the most commonly used abbreviations of amino acids:
дехидропролин (N-метилглицин)dehydroproline (N-methylglycine)
Tyr(OSO^H) - тирозин сулфатTyr(OSO^H) - tyrosine sulfate
Tyr(S03H) - тирозин сулфонатTyr(S0 3 H) - tyrosine sulfonate
3-,5-ДийодоТуг - 3-,5дийодотирозин3-,5-DiiodoThug - 3-,5diiodotyrosine
Терминът коя да е аминокиселина”, както се използва . тук, включва L-изомери на естествено съществуващите в приро-44.The term "any amino acid", as used herein, includes L-isomers of the naturally occurring in pro-44.
дата аминокиселини, така както и други не-белтъчни «’С аминокиселини, обикновено използвани от работещите в белтъчната химия, когато приготвят синтетични аналози на естествено срещащите се в природата белтъчини. Естествено срещащите се в природата аминокиселини са: глицин, аланин, валин, левцин, изолевцин, серин, метионин, треонин, фенилаланин, тирозин, триптофан, цистеин, пролин, хистидин, аспартат, аспаргин, глутамат, глутамин, -карбоксиглутамат, аргинин, орнитин и лизин. Примери за ’’небелтъчни” ^-аминокиселиниdata amino acids, as well as other non-protein «’C amino acids, commonly used by protein chemists when preparing synthetic analogues of naturally occurring proteins. Naturally occurring amino acids are: glycine, alanine, valine, leucine, isoleucine, serine, methionine, threonine, phenylalanine, tyrosine, tryptophan, cysteine, proline, histidine, aspartate, asparagine, glutamate, glutamine, -carboxyglutamate, arginine, ornithine, and lysine. Examples of “non-protein” ^-amino acids
са норлевцин, норвалин, алоизолевцин, хомоаргинин, тиапролин, дехидропролин, хидроксипролинч (Нур), хомосерин, циклохексилглицин (Chg), &С -амино-п-бутират (Aba), циклохексилаланин (Cha), аминофенилбутират (РЬа), фенилаланини, заместени на орто, мета или пара позиция от фенилната част с едно или две от следните : (С^-С^.) алкил, (С^-С^.) алкокси, халоген или нитрогрупи или заместени с метилендиоксидна група; -2 и 3-тиофен-аланин, Р-2- и 3-фуранил-аланин, -2-, 5- иare norleucine, norvaline, alloisoleucine, homoarginine, tiaproline, dehydroproline, hydroxyproline (Hyproline), homoserine, cyclohexylglycine (Chg), &C -amino-p-butyrate (Aba), cyclohexylalanine (Cha), aminophenylbutyrate (Pba), phenylalanines substituted at the ortho, meta or para position of the phenyl moiety with one or two of the following: (C1-C4) alkyl, (C1-C4) alkoxy, halogen or nitro groups or substituted with a methylenedioxide group; -2 and 3-thiophene-alanine, P-2- and 3-furanyl-alanine, -2-, 5- and
4-пиридил-аланин, В-(бензотиофен-2- и 3-у1)аланин, В-(1- и4-pyridyl-alanine, B-(benzothiophen-2- and 3-yl)alanine, B-(1- and
2-нафтил)аланин, О-алкилирани производни на серин, треонин или тирозин, S-алкилиран цистеин, S-алкилиран хомоцистеин, О-сулфат, О-фосфат и О-карбоксилирани естери на тирозин, 3и 5-сулфонил-тирозин, 3- и 5-карбонил-тирозин, 3- и 5-фосфонил-тирозин, 4-метилсулфонил-тирозин, 4-метилфосфонил-тирозин, 4-фенил оцетна киселина, 3,5-дийод-тирозин, 3- и 5-нитротирозин, £-алкиллизин, делта-алкил орнитин и D-изомерите на естествено .срещащите се в природата аминокиселини.2-naphthyl)alanine, O-alkylated derivatives of serine, threonine or tyrosine, S-alkylated cysteine, S-alkylated homocysteine, O-sulfate, O-phosphate and O-carboxylated esters of tyrosine, 3 and 5-sulfonyl-tyrosine, 3- and 5-carbonyl-tyrosine, 3- and 5-phosphonyl-tyrosine, 4-methylsulfonyl-tyrosine, 4-methylphosphonyl-tyrosine, 4-phenylacetic acid, 3,5-diiodo-tyrosine, 3- and 5-nitrotyrosine, E-alkyllysine, delta-alkyl ornithine and the D-isomers of naturally occurring amino acids.
Терминът пациент както се използва в настоящето ~4b'~ описание, се отнася до кое да е млекопитаещо, и по-специално човека.The term patient as used in the present specification refers to any mammal, and in particular a human.
Терминът анионна аминокиселина, както е употребен тук, означава мета, пара или орто, моно- или ди-заместен фе нилаланин, циклохексилаланин или тирозин, съдържащ карбоксилна, фосфорилна или сулфонилна част, също както и S-алкилиран цистеин, S-алкилиран хомоцистеин, ft-карбоксиглутамат, £-алкил лизин, делта-алкил орни^ин, глутамат и аспартат. Примери за анионни амино киселини са фосфотреонина, фосфосерина, фосфотирозина, 3-, 4-, или 5-сулфотирозина, З-метил фосфонил тирозина и З-метил сулфонил тирозина.The term anionic amino acid, as used herein, means a meta, para or ortho, mono- or di-substituted phenylalanine, cyclohexylalanine or tyrosine containing a carboxyl, phosphoryl or sulfonyl moiety, as well as S-alkylated cysteine, S-alkylated homocysteine, β-carboxyglutamate, β-alkyl lysine, delta-alkyl ornithine, glutamate and aspartate. Examples of anionic amino acids are phosphothreonine, phosphoserine, phosphotyrosine, 3-, 4- or 5-sulfotyrosine, 3-methylphosphonyl tyrosine and 3-methylsulfonyl tyrosine.
Термините каталитичен сайт, активен сайт и покет на активния сайт, както са употребени тук, всеки се отнася до кой да е или до всички от следните сайтове в тромбина:The terms catalytic site, active site, and active site pocket, as used herein, each refer to any or all of the following sites in thrombin:
субстрат-свързващия или S^ сайт; хидрофобно свързващия или oily сайт; и сайтът, при който в същност се извършва разцепването на субстрата (същински носещ сайт).the substrate-binding or S^ site; the hydrophobic binding or oily site; and the site at which the cleavage of the substrate actually occurs (the actual carrier site).
Терминът , както се употребява тук, се отнасяThe term, as used here, refers to
до азота на страничната верига на орнитина. Терминът се отнася до кой да е азот на страничната верига на аргинина.to the nitrogen of the side chain of ornithine. The term refers to any nitrogen of the side chain of arginine.
Терминът N*^ се отнася до pZ -амино-групата на аминокиселина. Терминът psi, както се употребява в заяв ката и претенциите, се отнася до заместването на една амидна връзка с атомите, посочени в скоби, съгласно номенклатурата, описана в J. Rudinger, In Drug Design, Vol. II, E.J. Ariens, ed., Academic Press, New York, p. 319 (1971).The term N*^ refers to the pZ-amino group of an amino acid. The term psi, as used in the application and claims, refers to the replacement of an amide bond with the atoms indicated in parentheses, according to the nomenclature described in J. Rudinger, In Drug Design, Vol. II, E.J. Ariens, ed., Academic Press, New York, p. 319 (1971).
Терминът главна верига, както се употребява тук, се отнася до участъка от химическата структура, който дефинира най-малкия брой последователни връзки, които могат да се на-Ί6пишат от единия до другия край на химическата структура. Атомните компоненти,които се включват в главната верига, могат да съдържат кой да е атом, способен да образува връзки с най-малко два други атома.The term backbone, as used herein, refers to the portion of a chemical structure that defines the smallest number of consecutive bonds that can be written from one end of the chemical structure to the other. The atomic components included in the backbone may include any atom capable of forming bonds with at least two other atoms.
Например, всяка от следните химични структури се характеризира с главна верига от 7 атома (атомите, които са включени в главната верига,са посочени одебелено):For example, each of the following chemical structures is characterized by a main chain of 7 atoms (the atoms that are included in the main chain are indicated in bold):
Терминът изчислена дължина, както се употребява в на-The term calculated length, as used in the
стоящето описание, се отнася до предполагаеми измервания, произтичащи от сумирането на дължините на връзките между атомите, от които се състои главната верига. Дължините на връзките между които и да са два дадени атома са добре известни от нивото на техниката [виж например, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 65th Edition, R.C. Weist, ed., CRC Press, Inc., Boca Raton, Fla., pp. F-166-70 (1984)].The present description refers to assumed measurements resulting from the summation of the bond lengths between the atoms that make up the main chain. The bond lengths between any two given atoms are well known in the art [see, for example, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 65th Edition, R.C. Weist, ed., CRC Press, Inc., Boca Raton, Fla., pp. F-166-70 (1984)].
Настоящето изобретение се отнася до молекули, които се свързват към и инхибират тромбин. Тези молекули се характе-The present invention relates to molecules that bind to and inhibit thrombin. These molecules are characterized by
ризират от три домена: каталитична сайт-насочена част (CSDM), линкерна област и анион-свързващ екзосайт асоциирана част (ABEAM).They consist of three domains: a catalytic site-directed moiety (CSDM), a linker region, and an anion-binding exosite associated moiety (ABEAM).
Съгласно ностоящето изобретение, първият домен, CSDM, се свързва към каталитичния сайт на тромбина, локализиран или близо до Ser-195 и инхибира или забавя амидолитичната или естеролитичната активност на тромбина. За предпочитане, CSDMs, съгласно настоящето изобретение, се подбират от една от три главни групи: тези, които обратимо се свързват към тромбина и бавно се разцепват; тези, които обратимо се свързват към тромбина и не могат да бъдат разцепени; и тези,According to the present invention, the first domain, CSDM, binds to the catalytic site of thrombin, located at or near Ser-195, and inhibits or slows the amidolytic or esterolytic activity of thrombin. Preferably, CSDMs, according to the present invention, are selected from one of three main groups: those that reversibly bind to thrombin and are slowly cleaved; those that reversibly bind to thrombin and cannot be cleaved; and those that
които се свързват необратимо към тромбина. Обратимите инхибитори се свързват към активния сайт на тромбина чрез нековалентни връзки, такива като йонните връзки, хидрофобните връзки или водородните връзки. Необратимите CSDMs образуват ковалентни връзки с тромбина.which bind irreversibly to thrombin. Reversible inhibitors bind to the active site of thrombin through noncovalent bonds, such as ionic bonds, hydrophobic bonds, or hydrogen bonds. Irreversible CSDMs form covalent bonds with thrombin.
Съгласно предпочитания вариант, CSDMs, които се свързват обратимо към тромбина и се разцепват бавно са с формула:According to the preferred embodiment, CSDMs that bind reversibly to thrombin and are cleaved slowly have the formula:
Х-А4-ΑΛ-Α3-Υ където X е водород или се характеризира чрез главна верига, състояща се от 1 до 35 атома; А^ е Arg, Lys или Огп; Ао е неамидна връзка; А^ се характеризира с главна верига, състояща се от 1 до 9 атома; a Y е връзка.X-A 4 -A Λ -A 3 -Y where X is hydrogen or is characterized by a main chain consisting of 1 to 35 atoms; A^ is Arg, Lys or Orn; Ao is a non-amide bond; A^ is characterized by a main chain consisting of 1 to 9 atoms; and Y is a bond.
Компонентът на неамидната връзка, сагласно настоящето изобретение, може да се образува,като химически се модифицира една амидна връзка. Това може да се постигне чрез добре известни методи ,.от нивото на техниката [М. Szelke et al., Potent New Inhibitors of Human Renin, Nature, 299, pp 55557 (1982); D.H.Coy et al. Facile Solid Phase Preparetion of Proteins Containing the CH^-NH Peptide ond Isostere and Application to the Synthesis of Somatoststin (SRIF) Octapeptide Analogue, Peptides 1986, D. Theodoropoulos, Ed., Walter DeGruyter & Co., Berlin, pp. 143-46 1987)]. Когато по този начин се образува : неамидна . връзка, за предпочитане е химичната модификация да се осъществи преди прибавянето на дипептйда, съдържащ тази връзка, към другите компоненти на CSDM или към остатъка от тромбин-инхибиращата молекула. По тозиThe non-amide linkage component of the present invention can be formed by chemically modifying an amide linkage. This can be achieved by methods well known in the art [M. Szelke et al., Potent New Inhibitors of Human Renin, Nature, 299, pp 55557 (1982); D.H.Coy et al. Facile Solid Phase Preparation of Proteins Containing the CH^-NH Peptide ond Isostere and Application to the Synthesis of Somatoststin (SRIF) Octapeptide Analogue, Peptides 1986, D. Theodoropoulos, Ed., Walter DeGruyter & Co., Berlin, pp. 143-46 1987)]. When a non-amide linkage is formed in this way, it is preferable that the chemical modification be carried out before the addition of the dipeptide containing this linkage to the other components of the CSDM or to the remainder of the thrombin-inhibiting molecule. On this one
-4Ч--4H-
начин, кл -A^-Aj - се прибавя в блок към остатъка от молекулата, при едно единствено стъпъло от синтезата.In this way, the -A^-Aj - is added en bloc to the remainder of the molecule, in a single step of the synthesis.
Съгласно най-предпочитания вариант, А, е Arg, а А? е Pro, D-Pro или Sar. При тази установка е естествено срещаща се в природата амидна връзка, която бавно се разцепва от тромбина. Така се избягва нуждата от преобразуване на неамидната връзка и позволява и А^ да бъдат прибавени на секвенции към остатъка от молекулата, отколкото в блок.In a most preferred embodiment, A is Arg and A is Pro, D-Pro or Sar. In this arrangement, it is a naturally occurring amide bond that is slowly cleaved by thrombin. This avoids the need for conversion of the non-amide bond and allows A to be added sequentially to the remainder of the molecule rather than en bloc.
Както се установи по-горе, CSDMs, съгласно настоящето изобретение, могат да се свързват необратимо към тромбина. Примери за необратими CSDMs включват, но не се ограничават до, общи серин протеиназни инхибитори, такива като фенилметилсулфонилфлуорид (PMSF), диизопропилфлуорофосфот (DFP), тозилпролилхлорометилкетон (ТРСК) и тозиллизилхлорометилкетон (TLCK); хетероциклични инхибитори на протеаза, като изокумарини; тромбин-специфични инхибитори, като D-Phe-Pro-ArgСНС1 (РРАСК); и аналози на транзиционно състояние, като дифлуорокетометилен.As previously stated, CSDMs of the present invention can bind irreversibly to thrombin. Examples of irreversible CSDMs include, but are not limited to, general serine proteinase inhibitors such as phenylmethylsulfonylfluoride (PMSF), diisopropylfluorophosphate (DFP), tosylprolylchloromethylketone (TPCK) and tosylsilylchloromethylketone (TLCK); heterocyclic protease inhibitors such as isocoumarins; thrombin-specific inhibitors such as D-Phe-Pro-ArgCHCl (PPAK); and transition state analogs such as difluoroketomethylene.
Съгласно друг предпочитан вариант на настоящето изобретение, неразцепващи се, обратими CSDMs се състоят във формулата :According to another preferred embodiment of the present invention, non-cleavable, reversible CSDMs consist of the formula:
X-C^-C a-A3-Y където С^ е производно на Arg, Lys или Огп, характеризиращ се с редуцирана карбоксилирана част или карбоксилирана част, която е изместена спрямо -въглерода от химическа структура, характеризираща се с главна верига от 1 до 10 атома ; С^ е неразцепваща . се връзка; a X, Y и А^, са дефи-2Gнирани преди това. Примери за С компоненти са ^2 -хомоаргиt нин; аргинин съдържащ редуцирана карбоксилирана част, като Asg[psiCH NH] ; β -хомолизин и β-хомоорнитин. X - C ^- C a - A 3- Y where C^ is a derivative of Arg, Lys or Arg, characterized by a reduced carboxylate moiety or a carboxylate moiety that is displaced relative to the -carbon of a chemical structure characterized by a main chain of 1 to 10 atoms; C^ is a non-cleavable bond; and X, Y and A^ are as previously defined. Examples of C components are ^2 -homoarginine; arginine containing a reduced carboxylate moiety, such as Asg[psiCH NH] ; β -homolysine and β-homoornithin.
Други неразцепващи се, обратими CSDMs, които могат да се използуват в тромбиновите инхибитори, съгласно изобретението са бензамидин, DAPA, NAPAP и аргатробан (аргипидин).Other non-cleavable, reversible CSDMs that can be used in the thrombin inhibitors of the invention are benzamidine, DAPA, NAPAP and argatroban (argipidine).
За тези инхибитори на тромбина, съгласно изобретението, които притежават CSDM области, характеризиращи се с или С^ \ ; връзка, терминът P^-fy секвенция, както се използува тук, се отнася до двете химически структури, свързани със споме натата връзка.For those thrombin inhibitors of the invention which possess CSDM regions characterized by either a C-1 or C-2 linkage, the term P-2 sequence as used herein refers to the two chemical structures associated with said linkage.
X компонентът от CSDM, който не участва в същинското свързване към каталитичния сайт, може да е с неограничена дължина и различна структура. Все пак, по целесъобразност и за намаляване стойността на синтеза, X за предпочитане се характеризира с главна верига,състояща се от 1 до 55 атома и не превишава пресметната дължина от 56 А. Предпочита се X да е пептид, особено предпочитано, D-Phe-Pro. Този най-пред-The X component of the CSDM, which is not involved in the actual binding to the catalytic site, may be of unlimited length and of varying structure. However, for convenience and to reduce the cost of synthesis, X is preferably characterized by a backbone consisting of 1 to 55 atoms and does not exceed a calculated length of 56 Å. It is preferred that X is a peptide, particularly preferably D-Phe-Pro. This most preferably
почитан вариант позволява X компонентът да се намести в една вдлъбнатина на тромбина, която е съседна на активния сайтA preferred variant allows the X component to fit into a groove on thrombin that is adjacent to the active site.
[S. Bajust et al. ··Inhibition of Thrombin and Trypsin by[S. Bajust et al. ··Inhibition of Thrombin and Trypsin by
TripeptideTripeptide
Alde-hydes, IntAldehydes, Int
Peptide Protein Res., 12, pp. 217-21 (1978); C. Kettner et al . , D-Phe-Pro-Arg-CH Cl-A selectivePeptide Protein Res., 12, pp. 217-21 (1978); C. Kettner et al. , D-Phe-Pro-Arg-CH Cl-A selective
Affini-ty Label forAffinity Label for
Thrombin, Thromb. Res.,Thrombin, Thromb. Res.,
14,рр. 969-75 (1979)].Това позволява CSDM компонентът и следователно 1 молекулите, съгласно настоящето изобретение, да свързват тромбина c преимуществено висока степен на14, pp. 969-75 (1979)]. This allows the CSDM component and therefore the molecules according to the present invention to bind thrombin with an advantageously high degree of affinity.
-21афинитетност и оптимална специфичност.-21affinity and optimal specificity.
Съгласно настоящото изобретение, вторият компонент на инхибиторите на тромбина, от настоящето изобретение, е линкерна област. Тъй като ролята на този участък от молекулата е да осигури мост между CSDM и ABEAM, от първостепенно значение е дължината на линкера, отколкото стуктурата му. Пресметната дължина на главната верига, характиризираща линкера, о трябва да е най-малко около 18 ·Α - разстоянието между каталитичния сайт и анионсъдържащия екзосайт на тромбина - и с по-малко от 42 А.According to the present invention, the second component of the thrombin inhibitors of the present invention is a linker region. Since the role of this region of the molecule is to provide a bridge between CSDM and ABEAM, the length of the linker is of primary importance rather than its structure. The calculated length of the main chain characterizing the linker should be at least about 18 Å - the distance between the catalytic site and the anion-containing exosite of thrombin - and less than 42 Å.
Главната верига на линкера може да съдържа кои да са атоми, способни да се свързват към поне два други атома. За предпочитане, главната верига се състои от коя да е химически възможна комбинация от атоми, избрани между кислород, въглерод, азот и сяра. Специалистите в областта усещат коя комбинация на атомите от горната главна верига попада в нужната дължина, базираща се на известните разстояния между различните връзки [виж например, R.T. Morisson and R.N. Boyd, Organic Chemistry, 5th Edition, Allyn and Bacon, Inc. Boston, Mass. (1977)]. Съгласно предпочитания вариант за осъществяване, линкерът е пептид, съдържаш аминнокиселинната последователност Gly-Gly-Gly-Asn-Gly Asp-Phe. За предпочитане е аминокиселинната връзка към ABEAM компонента да е Phe.The backbone of the linker may contain any atoms capable of bonding to at least two other atoms. Preferably, the backbone is comprised of any chemically feasible combination of atoms selected from oxygen, carbon, nitrogen, and sulfur. Those skilled in the art will appreciate which combination of the atoms in the backbone above falls within the desired length based on known bond distances [see, for example, R.T. Morisson and R.N. Boyd, Organic Chemistry, 5th Edition, Allyn and Bacon, Inc. Boston, Mass. (1977)]. In a preferred embodiment, the linker is a peptide containing the amino acid sequence Gly-Gly-Gly-Asn-Gly Asp-Phe. Preferably, the amino acid bond to the ABEAM component is Phe.
Третият домен на тромбиновите инхибитори, съгласно настоящето изобретение, е ABEAM, който се свързва към анионсвързващия екзосайт на тромбина. За предпочитане ABEAM има следната формула :The third domain of the thrombin inhibitors of the present invention is ABEAM, which binds to the anion-binding exosite of thrombin. Preferably, ABEAM has the following formula:
където W е връзка; В^ е анионна аминокиселина ; В^ е коя да е аминокиселина .; В^ е lie, al, Leu, Nle или Phe; В^ е Pro, Hyp, 3,4- дехидроРго, тиазолидин-4-карбоксилат, амино киселина; В θ е анионна аминокиселина ; В? е липофилна аминокиселина, избрана от група, състояща се от Туг , Trp, Phe, Leu, Nle, Не, Vai, Cha, Pro или дипептид, състоящ се от една от тези липофилни аминокиселини и коя да е аминокисе»лина; В& е връзка или пептид, съдржащ от един до пет остатъка от коя да е аминокиселина ; Z е карбокси краен остатък, избран от ОН, С^-С^. алкокси, амино, моно- или ди-(С^-С^) алкил заместен амино или бензиламино.where W is a bond; B^ is an anionic amino acid; B^ is any amino acid; B^ is Ile, Al, Leu, Nle or Phe; B^ is Pro, Hyp, 3,4- dehydroPro, thiazolidine-4-carboxylate, amino acid; B θ is an anionic amino acid; B? is a lipophilic amino acid selected from the group consisting of Trp, Trp, Phe, Leu, Nle, He, Val, Cha, Pro or a dipeptide consisting of one of these lipophilic amino acids and any amino acid; B& is a bond or peptide containing from one to five residues of any amino acid; Z is a carboxy terminal residue selected from OH, C^-C^. alkoxy, amino, mono- or di-(C^-C^) alkyl substituted amino or benzylamino.
Установено е , че пептиди, които са хомоложни на карбокси крайния участък на хирудина, се свързват към анионсвързващия ексзосайт на тромбина [ copending U.S. patent application Ser. No. 314,756 and J.M. Maraganore et al., Anticoagulant Activity of Synthetic Hirudin Peptides, J. Biol. Chem., 264^ pp. 8692-98 (1989); като и двата са включени тук за справка].Peptides homologous to the carboxy-terminal region of hirudin have been shown to bind to the anion-binding exosite of thrombin [ copending U.S. patent application Ser. No. 314,756 and J.M. Maraganore et al., Anticoagulant Activity of Synthetic Hirudin Peptides, J. Biol. Chem., 264^ pp. 8692-98 (1989); both of which are incorporated herein by reference].
Съгласно предпочитания вариант на изобретението, ABEAM е хомоложен на аминокиселини 56-64 на хирудина, т.е. В^ е Glu; В^ е Glu; Bj е Не; В^_ е Pro; Ве Glu; В^. е Glu; е Tyr-Leu, Tyr(SO^ H)-Leu или Tyr(OSOjH)-Leu или (3-,5-ДийодоTyr)-Leu; Ββ е връзка; a Ζ е ОН. Трябва да се отбележи, че нативният хирудин съдържа Tyr(OSOjH) при позиция 63. Въпреки това, карбокси крайните пептиди на хирудина, които съдъжат Tyr(SOjH) , притежават антикоагулантна активност идентична на тези, съдържащи нативен Туг(OSOjH) [see ifpending U.S. application Ser. No. 314,756].According to a preferred embodiment of the invention, ABEAM is homologous to amino acids 56-64 of hirudin, i.e. B^ is Glu; B^ is Glu; Bj is He; B^_ is Pro; B^ Glu; B^. is Glu; is Tyr-Leu, Tyr(SO^ H)-Leu or Tyr(OSOjH)-Leu or (3-,5-DiiodoTyr)-Leu; B β is a bond; and Z is OH. It should be noted that native hirudin contains Tyr(OSOjH) at position 63. However, carboxy-terminal peptides of hirudin that contain Tyr(SOjH) have anticoagulant activity identical to those containing native Tyr(OSOjH) [see ifpending US application Ser. No. 314,756].
Други ABEAM компоненти в сферата на настоящето изобретение могат да включават тези участъци от коя да е молекула, за която е известно, че се свързва-към анион-свързващ сайт на тромбина. Те включват аминокиселини 1675-1686 на Фактор V, амино киселини 272-285 от плака гликопротен 1Ь, аминокиселини 426-444 на тромбомодулин, аминокиселини 245-259 на протромбиновия фрагмент 2 и аминокиселини 30 до 44 на фибриноген А о£- веригата. Освен това, ABEAM компонентът може да бъде избран от кой да е аналог на пептида на хирудина, описани от J.L. Krstenansky et al., Development of MDL28,050, A small Stable Antithrombin Agent Based on a Functional Domain of the Leech Protein, Hirudin, Thromb. Haemostash, 63, pp. 208-14 (1990).Other ABEAM components within the scope of the present invention may include those regions of any molecule known to bind to the anion-binding site of thrombin. These include amino acids 1675-1686 of Factor V, amino acids 272-285 of plaque glycoprotein 1b, amino acids 426-444 of thrombomodulin, amino acids 245-259 of prothrombin fragment 2, and amino acids 30 to 44 of the fibrinogen A ?-chain. In addition, the ABEAM component may be selected from any of the hirudin peptide analogs described by J.L. Krstenansky et al., Development of MDL28,050, A small Stable Antithrombin Agent Based on a Functional Domain of the Leech Protein, Hirudin, Thromb. Haemostash, 63, pp. 208-14 (1990).
Предпочитаните инхибитори на тромбина, съгласно настоящето изобретениесе наричат Хирулоги и са описани в следващите примери. Най-предпочитаните Хирулоги са Хирулог-8, Хирулог-12, Хирулог -18а, Хирулог-18Ь и Хирулог-33. Хирулог-8, -12 и -33 са обратими инхибитори на тромбина, които бавно се разцепват Хирулог-18а и -18Ь са обратими инхибитори, които не се разцепват.The preferred thrombin inhibitors of the present invention are referred to as Hirulogs and are described in the following examples. The most preferred Hirulogs are Hirulog-8, Hirulog-12, Hirulog-18a, Hirulog-18b and Hirulog-33. Hirulog-8, -12 and -33 are reversible thrombin inhibitors that are slowly cleaved. Hirulog-18a and -18b are reversible inhibitors that are not cleaved.
Инхибиторите на тромбин, съгласно настоящето изобретение, могат да бъдат синтезирани по различни техники, добре известни в нивото на техниката. Те включват ензиматично разцепване на естествен или рекомбинантен хирудин, рекомбинантни ДНК- техники, твърдо-фазов пептиден синтез,The thrombin inhibitors of the present invention can be synthesized by various techniques well known in the art. These include enzymatic cleavage of natural or recombinant hirudin, recombinant DNA techniques, solid-phase peptide synthesis,
течно-фазов пептиден синтез, органично химични техники на синтез или комбинация от тези техники. Изборът на техниката на синтез ще зависи, разбира се, от състава на отделния инхибитор. В предпочитания вариант, съгласно изобретението, тромбиновиятинхибитор е изцяло пептиден и се синтезира по техниките на твърдо-фазов пептиден синтез, течно-фезов пептиден синтез или тяхна комбинация, които съставят най-ефикасните по отношение на стойноста начини за производство на промишлени количества от тези молекули.liquid-phase peptide synthesis, organic chemical synthesis techniques or a combination of these techniques. The choice of synthesis technique will, of course, depend on the composition of the individual inhibitor. In a preferred embodiment of the invention, the thrombin inhibitor is entirely peptide and is synthesized by solid-phase peptide synthesis techniques, liquid-phase peptide synthesis or a combination thereof, which constitute the most cost-effective ways to produce industrial quantities of these molecules.
Когато не-белтъчни аминокиселини се съдържат в молекулата инхибитор на тромбин, те могат или да бъдат директно прибавени към растящата верига по време на пептидния синтез или да бъдат приготвени чрез химична модификация на целия синтезиран пептид, в зависимост от същността на желаната не-пептидна аминокиселина. Специалистите в химичния синтез добре чувстват кои не-пептидни амино киселини могат директно да се добавят и кои трябва да бъдат синтезирани чрез химическо модифициране на цялостната пептидна верига след белтъчния синтез.When non-protein amino acids are contained in the thrombin inhibitor molecule, they can either be directly added to the growing chain during peptide synthesis or prepared by chemical modification of the entire synthesized peptide, depending on the nature of the desired non-peptide amino acid. Those skilled in chemical synthesis are well aware of which non-peptide amino acids can be directly added and which must be synthesized by chemical modification of the entire peptide chain after protein synthesis.
Синтезът на тези инхибитори на тромбина, съгласно изобретението, които съдържат както не-амино киселина така и пептидни участъци, за предпочитане се осъществява чрез смесено хетероложно/твърдо-фазова техника. Тази техника въвлича твърдо-фазовата техника на всички или на повечето от пептидните участъци на молекулата, следвана от прибавянето на неаминокиселинни компоненти, които са синтезирани чрез течно-фазови техники. Не-; аминокиселините , могат да бъдат съThe synthesis of those thrombin inhibitors of the invention which contain both non-amino acid and peptide moieties is preferably carried out by a mixed heterologous/solid phase technique. This technique involves the solid phase technique of all or most of the peptide moieties of the molecule, followed by the addition of non-amino acid components which are synthesized by liquid phase techniques. The non-amino acids may be
- 2Fединени към пептидния участък чрез твърдо-фазови или течнофазови методи. Подобно, всеки оставащ пептиден участък, също може да бъде прибавен чрез твърдо-фазови или течно-фазови методи.- 2F coupled to the peptide region by solid-phase or liquid-phase methods. Similarly, any remaining peptide region can also be added by solid-phase or liquid-phase methods.
Молекулите съгласно настоящето изобретение проявяват силна антикоагулантна активност. Тази активност може да бъде изследвана in vitro, използувайки коя да е конвенционална техника. За предпочитане.изследване за антикоагулантна активност включва директно определяне на тромбин-инхибиторната активност на молекулата. Такива техники измерват инхибирането на тромбин-катализираното разцепване на колориметрични субстрати, или още по-добре, повишаването на тромбиновото време, или повишаването на времето на активиран частичен тромбопластин на кръвна плазма. Следващо изследване установява фактори в присъщите пътища на коагулацията. Алтернативно, използуваното изследване може да използува пречистен тромбин и фибриноген за измерване инхибирането на остатъка от фибринопептиди А или В чрез радиоимунен анализ или ELISA.The molecules of the present invention exhibit potent anticoagulant activity. This activity can be assayed in vitro using any conventional technique. Preferably, an assay for anticoagulant activity involves directly determining the thrombin inhibitory activity of the molecule. Such techniques measure the inhibition of thrombin-catalyzed cleavage of colorimetric substrates, or more preferably, the increase in thrombin time or the increase in activated partial thromboplastin time of blood plasma. A further assay identifies factors in the intrinsic coagulation pathways. Alternatively, the assay used may employ purified thrombin and fibrinogen to measure the inhibition of fibrinopeptide A or B residue by radioimmunoassay or ELISA.
Антиплаковата активност на молекулите съгласно настоящето изобретение също може да бъде измерена чрез кой да е i конвенционален анализ за плаки. За предпочитане,анализът трябва да измерва промяната на степента на агрегация на плаките или промяна в остатъка от секреторния компонент на плаките, в присъствие на тромбин. Гореописаното може да бъде измерено чрез агрегометър. Последното може да бъде измерено, като се използват RIA или ELISA техники, специфични за сек- ;The anti-plaque activity of the molecules of the present invention can also be measured by any conventional plaque assay. Preferably, the assay should measure the change in the degree of plaque aggregation or the change in the residual secretory component of the plaque in the presence of thrombin. The above can be measured by an aggregometer. The latter can be measured using RIA or ELISA techniques specific for the secretory component;
S.S.
ретираните компоненти.the removed components.
Молекулите от настоящето изобретение са приложими в състави, комбинации или методи за лечение и профилактика на различни болести, дължащи се на тромбин-медиирани или тром бин-свързани функции или процеси. Те включват инфаркт на миокарда, удар, белодробна емболия, тромбоза на дълбоките вени, периферна артериална оклюзия, рестенозис вследствие на артериално увреждане или кардиологични инвазивни процеду ри, остра или хронична атеросклероза, едем и възпаление, с различни клетъчно-регулаторни процеси (например секретиране, промяна на формата, пролиферация), рак и метастази и невро дегенеративни заболявания.The molecules of the present invention are useful in compositions, combinations or methods for the treatment and prevention of various diseases due to thrombin-mediated or thrombin-related functions or processes. These include myocardial infarction, stroke, pulmonary embolism, deep vein thrombosis, peripheral arterial occlusion, restenosis following arterial injury or invasive cardiac procedures, acute or chronic atherosclerosis, edema and inflammation, with various cellular regulatory processes (e.g., secretion, shape change, proliferation), cancer and metastasis, and neurodegenerative diseases.
Тромбиновите инхибитори съгласно настоящето изобрете ние могат да се образуват, като се използват конвенционал ни методи за приготвяне на фармацевтично приложими състави, като прибавяне на фармацевтично приемлив носител. Тези състави и методите, които ги използват, могат да бъдат използвани за лечение или предпазване от тромбозни заболяваThe thrombin inhibitors of the present invention can be formed using conventional methods for preparing pharmaceutically useful compositions, such as adding a pharmaceutically acceptable carrier. These compositions and methods using them can be used to treat or prevent thrombotic diseases.
ния на пациента.the patient's condition.
Съгласно изменен вариант на настоящето изобретение, тромбиновите инхибитори могат да бъдат използвани в комбинации, състави и методи за лечение на тромбозни заболявания и за намаляване дозата на тромболитичния агент, нужен за осъществяване на реперфузия или за предотвратяване на реок люзия на пациента. Освен това тромбиновите инхибитори съгласно изобретението могат да бъдат използвани : в комбинации, състави и методи за намаляване времето за реперфузия или заAccording to a modified embodiment of the present invention, thrombin inhibitors can be used in combinations, compositions and methods for the treatment of thrombotic diseases and to reduce the dose of thrombolytic agent required to effect reperfusion or to prevent reocclusion of the patient. In addition, thrombin inhibitors according to the invention can be used: in combinations, compositions and methods for reducing the time to reperfusion or to
-27увеличаване времето за реоклюзия в пациент, третиран с тромболитичен агент. Тези комбинации и състави включват фармацевтично ефективно количество тромбинов инхибитор, съгласно настоящето изобретение и фармацевтично ефективно количество от тромболитичния агент.-27increasing the time to reocclusion in a patient treated with a thrombolytic agent. These combinations and compositions comprise a pharmaceutically effective amount of a thrombin inhibitor according to the present invention and a pharmaceutically effective amount of the thrombolytic agent.
В тези комбинации и състави, тромбиновият инхибитор и тромболитичнияг агент работят в допълващ се начин за разтва ряне на кръвните съсиреци, в резултат на намаленото време за реперфузия и увеличеното време за реоклюзия в пациенти, третирани с тях. Специфично, тромболитичниягагент разтваря съсиреха, докато тромбиновиятитхибитор предотвратява ново изложения, включен в съсиреха или свързан със съсирека тромбин от регенериране на съсирека. Употребата на тромбиновия инхибитор в комбинациите и съставите, съгласно настоящето изобретение, преимуществено позволява прилагането на тромболитичен реагент телно приложени.In these combinations and compositions, the thrombin inhibitor and the thrombolytic agent work in a complementary manner to dissolve blood clots, resulting in reduced reperfusion time and increased reocclusion time in patients treated therewith. Specifically, the thrombolytic agent dissolves the clot, while the thrombin inhibitor prevents newly formed, clot-bound or clot-bound thrombin from regenerating the clot. The use of the thrombin inhibitor in the combinations and compositions of the present invention advantageously allows the administration of the thrombolytic agent to be administered.
в дози, разгледани по-горе, като прекадено ниски да доведат до тромболитични ефекти, ако са самостояПо този начин се избягват нежеланите стра нични ефекти, свързани с употребата на тромболитични агенти, като усложнения с кървене.in doses discussed above, as too low to lead to thrombolytic effects if used alone. This avoids the undesirable side effects associated with the use of thrombolytic agents, such as bleeding complications.
Тромболитичните агенти, които могат да бъдат използвани в комбинациите и композициите, съгласно насто ящето изобретение, са тези,известни от нивото на техниката.The thrombolytic agents that can be used in the combinations and compositions according to the present invention are those known in the art.
Такива агенти включват, но не се ограничават до, тъканен плазминоген активатор, пречистен от природни източници, рекомбинантен тъканен плазминоген активатор, стр&птокиназа, урокиназа, прурокиназа, анизолиран стрептокиназен плазмино-Such agents include, but are not limited to, tissue plasminogen activator purified from natural sources, recombinant tissue plasminogen activator, streptokinase, urokinase, prurokinase, and isolated streptokinase plasminogen.
ген активаторен комплекс (ASPAC), плазминоген активатори от слюнчни жлези на животни и известни, биологически активни производни от което и да е по-горните.gene activator complex (ASPAC), animal salivary gland plasminogen activators and known, biologically active derivatives of any of the above.
Терминът комбинация, както се използва тук, включва единична форма на дозиране, съдържаща най-малко един тромбинов инхибитор, съгласно настоящето изобретение, и най-малко тромболитичен агент; многократна форма на дозиране, при която инхибиторът на тромбин и тромболитичниятагент се прилагат поотделно, но конкурентно; или многократна форма за приложение, при която двата компонента се прилагат поотделно, но последователно. При последователното приложение, инхибиторът . на тромбин може да се приложи на пациента, в период от 5 часа преди до 5 часа след прилагането на тромболитичния агент. За предпочитане, тромбиновият инхибитор се прилага на пациента по време на период от 2 часа до 2 часа след прилагането на тромболитичния агент.The term combination, as used herein, includes a single dosage form containing at least one thrombin inhibitor according to the present invention and at least one thrombolytic agent; a multiple dosage form in which the thrombin inhibitor and the thrombolytic agent are administered separately but concurrently; or a multiple administration form in which the two components are administered separately but sequentially. In sequential administration, the thrombin inhibitor may be administered to the patient within a period of 5 hours before to 5 hours after administration of the thrombolytic agent. Preferably, the thrombin inhibitor is administered to the patient within a period of 2 hours to 2 hours after administration of the thrombolytic agent.
Алтернативно., тромбиновият инхибитор и тромболитичният агент могат могат да бъдат във форма на самостоятелни, конюгирани молекули. Конюгацията на два компонента може да се осъществи чрез стандартни cross-linking техники, добре известни в нивото на техниката. Самостоятелната молекула може също така да приеме формата на рекомбинантен фузионен протеин, ако и двата - инхибиторът на тромбин и тромболитичният агент са белтъчни.Alternatively, the thrombin inhibitor and the thrombolytic agent may be in the form of separate, conjugated molecules. The conjugation of the two components may be accomplished by standard cross-linking techniques well known in the art. The separate molecule may also take the form of a recombinant fusion protein if both the thrombin inhibitor and the thrombolytic agent are proteins.
Могат да се използват различни форми на дозиране за прилагане на съставите и комбинациите, съгласно изобретението. Те включват, но не се ограничават до, парантерално приVarious dosage forms can be used to administer the compositions and combinations of the invention. These include, but are not limited to, parenterally in
-29 ложение, орално приложение и локална апликация. Съставите и комбинациите съгласно настоящето изобретение могат да се прилагат на пациента във вякакви фарамацевтично приемливи форми на дозиране, включително и тези,които могат да се прилагат на пациента интравенозно като болус или чрез продължителна инфузия, мускулно - включително паравертебрално и периартикуларно - подкожно, интракутанозно, интраартикулярно, интрасиновиално, интратекално, интралезионално, периостално или чрез орален, назален или локален път. Такива комбинации и състави са за предпочитане адаптирани за назално орално или парентерално приложение, но най-вече за парентерално приложение.-29 administration, oral administration and topical application. The compositions and combinations according to the present invention can be administered to the patient in any pharmaceutically acceptable dosage form, including those which can be administered to the patient intravenously as a bolus or by continuous infusion, intramuscularly - including paravertebral and periarticularly - subcutaneously, intracutaneously, intraarticularly, intrasynovially, intrathecally, intralesionally, periosteally or by oral, nasal or topical routes. Such combinations and compositions are preferably adapted for nasal oral or parenteral administration, but most preferably for parenteral administration.
Парентералните състави най-вече се прилагат интравенозно, както и болус форма или като постоянна инфузия. Ако инхибиторът на тромбин се използва като антиплаково съединение се предпочита постоянна инфузия. Ако инхибиторът на тромбин се използва като антикоагулант, се предпочита подкожно или интравенозно болус инжектиране. За парентерално приложение се приготвят течни единично дозирани форми, които съдържат инхибитор на тромбин съгласно настоящето изобретение и стерилен носител (вехикулум). Инхибиторът на тромбин може както да бъде суспендиран, така и разтворен, в зависимост от естеството на носителя и естеството на определения инхибитор на тромбин. Парентералните състави обикновено се приготвят чрез разтваряне на инхибитора на тромбин в носителя, при желание заедно с други компоненти, и се стерилизират през филтър преди пълнене в подходящи флакони илиParenteral compositions are preferably administered intravenously, as a bolus or as a continuous infusion. If the thrombin inhibitor is used as an antiplaque compound, a continuous infusion is preferred. If the thrombin inhibitor is used as an anticoagulant, a subcutaneous or intravenous bolus injection is preferred. For parenteral administration, liquid unit dosage forms are prepared which contain a thrombin inhibitor according to the present invention and a sterile carrier (vehicle). The thrombin inhibitor may be either suspended or dissolved, depending on the nature of the carrier and the nature of the thrombin inhibitor being administered. Parenteral compositions are generally prepared by dissolving the thrombin inhibitor in the carrier, optionally together with other components, and filter-sterilizing prior to filling into suitable vials or
-30ампули и се запечатват.За предпочитане, адюванти като локална анестезия, консерванти и буферни агенти, също се разтварят в носителя. Съставът може след това да бъде замра--30 ampoules and sealed. Preferably, adjuvants such as local anesthetics, preservatives and buffering agents are also dissolved in the vehicle. The composition may then be frozen.
по-скоро е суспендирана, отколкото разтворена в носителя.it is suspended rather than dissolved in the carrier.
Стерилизирането на съставите за предпочитане се осъществяваSterilization of the compositions is preferably carried out
чрез излагане на етиленов оксид преди суспендиране в стерилен носител. Преимуществено повърхностно активно вещество или мокрещ агент се включва в състава за улесняване еднородното разпределяне на компонентите му.by exposure to ethylene oxide before suspension in a sterile vehicle. Preferably, a surfactant or wetting agent is included in the composition to facilitate uniform distribution of its components.
Таблетките и капсулите за орално приложение могат да съдържат конвенционални носители като свързващи агенти, пълнители, разтворители, таблетиращи агенти, мазилни вещества, дезинтегратори и мокрещи вещества.Таблетката може да бъде обвита, съгласно добре известни от нивото на техниката методи. Подходящите пълнители, които могат да бъдат използ вани, включват целулоза, манитол, лактоза и други подобни агенти. Подходящите дезинтигратори включват, но не се ограничават до нишесте, поливинилпиролидон и производни на нишестето като натриево гликолатна скорбяла. Подходящите мазилни вещества включват, например, магнезиев стеарат. Подходящите мокрещи агенти включват натриев лаурил сулфат.Tablets and capsules for oral administration may contain conventional carriers such as binders, fillers, diluents, tabletting agents, lubricants, disintegrants and wetting agents. The tablet may be coated according to methods well known in the art. Suitable fillers which may be used include cellulose, mannitol, lactose and the like. Suitable disintegrants include, but are not limited to, starch, polyvinylpyrrolidone and starch derivatives such as sodium starch glycolate. Suitable lubricants include, for example, magnesium stearate. Suitable wetting agents include sodium lauryl sulfate.
Оралните течни препарати могат да бъдат под форма на водни или масни суспенсии, разтвори, емулсии, сиропи или еликсири, или могат да бъдат представени като сух продукт заOral liquid preparations may be in the form of aqueous or oily suspensions, solutions, emulsions, syrups or elixirs, or may be presented as a dry product for
-У1~-U1~
възстановяване с вода или друг подходящ носител преди употреба. Такива течни препарати могат да съдържат конвенционални добавки. Те включват суспендиращи агенти като сорбитол, глюкоза, метил целулоза, желатин, хидроксиетил целулоза, карбокси-етил-целулоза, алуминиев стеарат гел или хидрогенирани хранителни мазнини; емулгиращи агенти, които включват лецитин, сорбитан моноолеат, полиетилен гликоли или акация; неводни носители, като бадемово масло, фракционирано кокосово масло и маслени естери; и консерванти, като метилили пропил- р-хидроксибензоат или сорбинова киселина.reconstitution with water or other suitable vehicle before use. Such liquid preparations may contain conventional additives. These include suspending agents such as sorbitol, glucose, methyl cellulose, gelatin, hydroxyethyl cellulose, carboxyethyl cellulose, aluminum stearate gel or hydrogenated edible fats; emulsifying agents which include lecithin, sorbitan monooleate, polyethylene glycols or acacia; non-aqueous vehicles such as almond oil, fractionated coconut oil and fatty esters; and preservatives such as methyl or propyl p-hydroxybenzoate or sorbic acid.
Съставите, формовани за локално приложение могат, например, да бъдат водни желета, маслени суспенсии или емулгирани унгвентни форми.Compositions formulated for topical administration may, for example, be aqueous jellies, oily suspensions, or emulsified ointment forms.
Дозирането и размерът на дозата на тромбиновия инхибитор ще зависи от различни фактори, такива като големината на пациента, специфичните фармацевтични състави, които са използвани , третирания обект, например,терапия или профилактика, естеството на тромбозните заболявания, които се третират, и преценката на лекуващия лекар.The dosage and dose rate of the thrombin inhibitor will depend on various factors, such as the size of the patient, the specific pharmaceutical compositions being used, the entity being treated, e.g., therapy or prophylaxis, the nature of the thrombotic disorders being treated, and the judgment of the attending physician.
Съгласно настоящето изобретение, предпочитаната фармацевтично активна дневна доза на тромбиновия инхибитор, съгласно изобретението, е между 1 jat/kt тегло на пациента,за който се третира (телесно тегло) и около 5 мг/кг телесно тегло. При съставите, съдържащи тромболитичен агент, фармацевтично ефективната дневна доза на тромболитика е между 10¾ и 80¾ от конвенционалното ниво на дозиране. Конвенционалното ниво на дозиране на тромболитичния агент е дневната дозаAccording to the present invention, the preferred pharmaceutically effective daily dose of the thrombin inhibitor according to the invention is between 1 g/kg of the weight of the patient being treated (body weight) and about 5 mg/kg of body weight. In compositions containing a thrombolytic agent, the pharmaceutically effective daily dose of the thrombolytic is between 10¾ and 80¾ of the conventional dosage level. The conventional dosage level of the thrombolytic agent is the daily dose
ЗЯ използувана, когато този агент се прилага при монотерапия. [Physician’s Desk Reference 1989, 43rd Edition, Edward R. Barnhart, publisher]. Това конвенционално ниво на дозиране ще зависи, разбира се, от използвания тромболитичен агент. Примери за конвенционално ниво на дозиране са както следва : урокиназа - 500,000 до 6,250,000 единици/пациент; стрептокиназа - 140,000 до 2,500,000 единици/пациент; tPA - 0,5 до 5,0 мг/кг телесно тегло; ASPAC - 0,1 до 10 единици/телесно тегло.3A used when this agent is administered as monotherapy. [Physician’s Desk Reference 1989, 43rd Edition, Edward R. Barnhart, publisher]. This conventional dosage level will depend, of course, on the thrombolytic agent used. Examples of conventional dosage levels are as follows: urokinase - 500,000 to 6,250,000 units/patient; streptokinase - 140,000 to 2,500,000 units/patient; tPA - 0.5 to 5.0 mg/kg body weight; ASPAC - 0.1 to 10 units/body weight.
За предпочитане, терапевтичните и профилактични състави, съгласно настоящето изобретение, включват тромбинов инхибитор в дози между 10у<г/кг телесно тегло и 500уИг/кг телесно тегло Най-предпочитаните комбинации включват същото количество тромбинов инхибитор и между 10% и 70% от конвенционалното ниво на дозиране на тромболитичния агент. Трябва също да се разбере, че дневната фармвщивтично ефективна доза на тромбиновите инхибитори, съгласно изобретението или на тромболитичния агент, присъстващ в съставите, съгласно изобретението, може да е по-малка или по-голяма от специфични те нива, цитирани по-горе.Preferably, the therapeutic and prophylactic compositions of the present invention comprise a thrombin inhibitor in doses between 10 μg/kg body weight and 500 μg/kg body weight. Most preferred combinations comprise the same amount of thrombin inhibitor and between 10% and 70% of the conventional dosage level of the thrombolytic agent. It should also be understood that the daily pharmaceutically effective dose of the thrombin inhibitors of the invention or of the thrombolytic agent present in the compositions of the invention may be less than or greater than the specific levels recited above.
След установяване на подобрение в състоянието на пациента, се прилага при нужда поддържаща доза от комбинацията или състава, съгласно изобретението. Следователно, дозата или честотата на приложение или и двете, може да се ограничат като функция от симптомите, до степен,при която се задържа подобреното състояние. След като симптомите се облекчат до желаното ниво, лечението трябва да се прекрати. Паци-зз ·After improvement in the patient's condition is established, a maintenance dose of the combination or composition according to the invention is administered as needed. Therefore, the dose or frequency of administration, or both, may be limited as a function of the symptoms, to the extent that the improved condition is maintained. Once the symptoms have been alleviated to the desired level, treatment should be discontinued. Patients
ентът може да се нуждае, въпреки това, от периодично лечение при поява на кой да е симптом на болестта.The patient may, however, require periodic treatment if any symptoms of the disease appear.
Съгласно един алтернативен вариант на изобретението, тромбиновите инхибитори могат да се използват при състави и методи за покриване на повърхностите на инвазивни уреди, като се намалява риска от образуване на съсиреци или активиране на плаките, при пациенти,получаващи такива устройства. Повърхностите, които могат да бъдат покрити със съставитеAccording to an alternative embodiment of the invention, thrombin inhibitors can be used in compositions and methods for coating the surfaces of invasive devices, thereby reducing the risk of clot formation or plaque activation in patients receiving such devices. The surfaces that can be coated with the compositions
Iсъгласно изобретението , включват например протези, изкуствени клапи, съдови присадки, стентове и катетри. Методите и съставите за покриване на тези уреди са извести# на специалистите в областта . Това включва химическо омрежване или физическа абсорбция но тромбин-инхибитор съдържащия състав на повърхността на уредите.According to the invention, include, for example, prostheses, artificial valves, vascular grafts, stents and catheters. Methods and compositions for coating these devices are known to those skilled in the art. This includes chemical crosslinking or physical absorption of the thrombin inhibitor-containing composition onto the surface of the devices.
Съгласно следващ вариант на настоящето изобретение, тромбиновите инхибитори могат да се използват за ex vivo представяне на тромб в пациент.При този вариант, тромбиновият инхибитор се маркира с радиоизотоп. Изборът на радиоизотоп се основава върху броя токсичност, биологичен на добре известни фактори, например полуживот > и откриваемост (детектив ност). Предпочитаните радиоизотопи включват, но не се ограΊΖζ т 42 Зт 4<1 т ничават до I, I и In. Техниките за маркиране на тромбиновия инхибитор са добре известни от нивото на техниката. Предпочита се радиоизотоп I, а маркирането се осъyj 2 ществява, като се използва I-Bolton-Hunter реагент. Маркираният тромбинов инхибитор се прилага на пациент и позволява свързване към тромбина, съдържащ се в съсиреха. СледAccording to another embodiment of the present invention, thrombin inhibitors can be used for ex vivo imaging of a thrombus in a patient . In this embodiment, the thrombin inhibitor is labeled with a radioisotope. The choice of radioisotope is based on well-known factors such as toxicity, biological half - life, and detectability. Preferred radioisotopes include, but are not limited to, I, I, and In. Techniques for labeling the thrombin inhibitor are well known in the art. The radioisotope I is preferred, and labeling is accomplished using I-Bolton-Hunter reagent. The labeled thrombin inhibitor is administered to a patient and allowed to bind to thrombin contained in the clot. After
система. Тази техника позволява също така, образи на свързания с плака тромбин и на меизотромбин.system. This technique also allows images of plaque-bound thrombin and meisothrombin.
Изобретението се отнася също така до състави,съдържащи инхибиторите на тромбин, съгласно настоящето изобретение и методи за употреба на такива състави при лечението на туморни метастази. Ефикасността на тромбиновите инхибитори, съгласно изобретението, за третирането на туморни метастази, се изразява чрез инхибирането на растежа на метастазите. Това се основава на присъствието на прокоагулантен ензим в някои ракови клетки. Този ензим активира конверсията на Фактор Ха в коагулационна каскада, завършваща с отлагане на фибрин, който на свой ред служи като субстрат при растежа на тумора. Чрез инхибиране отлагането на фибрин чрез инхибирането на тромбин, молекулите съгласно настоящето изобретение служат като ефективни агенти срещу туморните метастази. Примери за метастатични тумори, които могат да бъдът третирани с инхибиторите на тромбин, съгласно изобретението, включват, но не се ограничават до карцинома на мозъка, карцинома на черния дроб, карцинома на белия дроб, остеокарцинома и неопластична карцинома на плазмените клетки.The invention also relates to compositions comprising the thrombin inhibitors of the present invention and methods of using such compositions in the treatment of tumor metastases. The efficacy of the thrombin inhibitors of the present invention in the treatment of tumor metastases is demonstrated by the inhibition of the growth of the metastases. This is based on the presence of a procoagulant enzyme in some cancer cells. This enzyme activates the conversion of Factor Xa into a coagulation cascade, culminating in the deposition of fibrin, which in turn serves as a substrate for tumor growth. By inhibiting the deposition of fibrin by inhibiting thrombin, the molecules of the present invention serve as effective agents against tumor metastases. Examples of metastatic tumors that can be treated with the thrombin inhibitors of the present invention include, but are not limited to, brain carcinoma, liver carcinoma, lung carcinoma, osteocarcinoma, and neoplastic plasma cell carcinoma.
Изобретението също се отнася до методи и състави, използващи горе описаните инхибитори на тромбин за инхибиране на тромбин-индуцираната активация на ендотелните клетки. Това инхибиране включва репресията на синтеза на фактора заThe invention also relates to methods and compositions using the above-described thrombin inhibitors to inhibit thrombin-induced activation of endothelial cells. This inhibition includes repression of the synthesis of factor for
- з$активиране на плаките (PAF) от ендтелните клетки. Тези състави и методи имат важно приложение при лечението на заболявания, характеризиращи се с тромбин-индуцирано възпаление и едем, които се считат са медиирани от PAF. Такива заболявания включват и не се ограничават до синдром на старческо респираторно изтощение, септичен шок , септицемия и реперфузионни увреди.- Plaque activation factor (PAF) by endothelial cells. These compositions and methods have important applications in the treatment of diseases characterized by thrombin-induced inflammation and edema, which are believed to be mediated by PAF. Such diseases include, but are not limited to, senile respiratory distress syndrome, septic shock, septicemia, and reperfusion injury.
Ранните стадии на септичнияThe early stages of septicemia
Iшок включват прекъснати, остри възпалителни и коагулопатични отговори. Преди това бе показано, че инжектирането на бабуини с летална доза от живиShock includes interrupted, acute inflammatory and coagulopathic responses. It has previously been shown that injection of baboons with a lethal dose of live
Е. coli води до отклонение в неутрофилното броене, кръвното налягане и хематокрита. Промените на кръвното налягане и хематокрита се дължат от части на генерирането на десеминирана интраваскуларна коагулопатия (DIC) и са посочени за успоредна консумация на фибриногенE. coli causes a shift in neutrophil count, blood pressure, and hematocrit. Changes in blood pressure and hematocrit are due in part to the generation of disseminated intravascular coagulopathy (DIC) and are indicated for concurrent fibrinogen consumption.
[F.B. Taylor et al., ’’Protein C[F.B. Taylor et al., “Protein C
Prevents thePrevents the
Coagulation and Lethal Effects of Escherichia coll infusion in,, the Baboon, J. Clin. Invest., 79, pp. 91825 (1987)]. Неутропенията се дължи на остър възпалителен отговор, причинен от септичен шок, който причинява подчертано повишаване на степента на тумор-некрозис фактора. Тромбиновите инхибитори, съгласно изобретението, могат да се използуват в състави и методи за лечение или предпазване от DIC при септицемия и други заболявания.Coagulation and Lethal Effects of Escherichia coll infusion in,, the Baboon, J. Clin. Invest., 79, pp. 91825 (1987)]. Neutropenia is due to an acute inflammatory response caused by septic shock, which causes a marked increase in the level of tumor necrosis factor. The thrombin inhibitors, according to the invention, can be used in compositions and methods for the treatment or prevention of DIC in septicemia and other diseases.
Настоящето изобретение се отнася също така до употребата на горе описаните инхибитори на тромбина или включващи ги състави като антикоагуланти за извънтелесна кръвThe present invention also relates to the use of the above-described thrombin inhibitors or compositions comprising them as anticoagulants for extracorporeal blood.
Както се използва . тук, терминът извънтелесна кръв включваAs used herein, the term extracorporeal blood includes
-Ъб отделена. от пациента кръв, подложена на извънтелесно третиране, след което отново върната в пациента, при такива процеси като процедурата на диализа, филтриране на кръвта или кръвен байпас при операция. Терминът включва също и кръвни продукти, които се запазват извънтелесно за евентуално при--Blood separated from the patient, treated outside the body, and then returned to the patient, in such processes as dialysis, blood filtration, or blood bypass surgery. The term also includes blood products that are stored outside the body for possible use.
ложение върху пациент и взимане на кръв от пациент, която да се използва при различни изследвания. Такива продукти включват цяла кръв, плазма или коя да е кръвна фракция, при която е желателно инхибирането на коагулацията.applying to a patient and taking blood from the patient for use in various tests. Such products include whole blood, plasma, or any blood fraction in which inhibition of coagulation is desired.
Количеството или концентрацията на тромбиновия инхиби тор в този тип състави се базира на обема на кръвта за тре тиране или, за предпочитане, нейното тромбиново съдържание.The amount or concentration of thrombin inhibitor in this type of composition is based on the volume of blood to be treated or, preferably, its thrombin content.
//
За предпочитане, ефективно количество от тромбиновия инхибитор, съгласно извънтелесната изобретението, за предпазване от коагулация в кръв, е от 1 г/ бОмл извънтелесна кръв до около 5 мг/ 60 мл извънтелесна кръвPreferably, an effective amount of the thrombin inhibitor of the invention for preventing coagulation in blood is from about 1 g/60 ml of extracorporeal blood to about 5 mg/60 ml of extracorporeal blood.
Тромбиновит© инхибитори съгласно изобретението могат да се използват за инхибиране на свързания със съсиерка тромбин, за който се смята, че допринася за увеличаването на съсирека. Това особено важно, тъй като общо използваните антитромбинови агенти като хепарин и хепарина с ниско молекулно тегло, са неефективни срещу свързания със съсирека тромбин.Thrombinovite© inhibitors of the invention can be used to inhibit clot-associated thrombin, which is believed to contribute to clot growth. This is particularly important since commonly used antithrombin agents such as heparin and low molecular weight heparin are ineffective against clot-associated thrombin.
Накрая, тромбиновите инхибитори, съгласно изобретението, могат да се използват в състави и методи за третиране на невродегенеративни заболявания. Известно е, че тромбинът причинява невритна ретракция, процес предполагащ закръгляне-37то при промените на формата на мозъчните клетки и замесен в невродегенеративните зоболявания, като болестта на Алцхаймер и болестта на Паркинсон.Finally, the thrombin inhibitors of the invention can be used in compositions and methods for treating neurodegenerative diseases. Thrombin is known to cause neurite retraction, a process involving rounding-37 in the shape changes of brain cells and implicated in neurodegenerative diseases such as Alzheimer's disease and Parkinson's disease.
За да бъде по-пълно разбрано описаното тук изобретение, са изготвени следните примери. Трябва да се разбере, че тези примери са само за илюстративна цел и не трябва да се тълкуват като ограничаващи по какъвто и да е начин настящето изобретение.In order that the invention described herein may be more fully understood, the following examples are provided. It is to be understood that these examples are for illustrative purposes only and are not to be construed as limiting the present invention in any way.
ПРИМЕР 1EXAMPLE 1
Приготвили сме този пептид чрез твърдофазов пептиден синтез, използвайкиWe have prepared this peptide by solid-phase peptide synthesis using
Applied Biosystems 430 A Peptide Synthesizer (Applied Biosystems, Foster City, Calif.).Applied Biosystems 430 A Peptide Synthesizer (Applied Biosystems, Foster City, Calif.).
Специфично реагират 0,259 мек от BOC-O-Leu смола (1% DVB смола) последователно с 2 ммола от предпазените аминокиселини. След 10 цикъла на синтез, отстранихме предпазването на пептида и го отделихме от DVB смолата чрез третиране с анхидро HF: р-крезол: етил метил сулфат (10:1:1, об/об/об). След това пептидът се пречиства на Vydac C^g обратно фазова колонна HPLC (22 мм х 25 см), която предварително се калибрира с 0,1% TFA във вода. Преди поставянето на пептида в колоната, го разтваряме в 2,0 мл 0,1% TFA във вода. Ако е нужно, се прибавя нъм пробата допълнително 1мл 6М гуанидин хлорид за повишаване разтворимостта. След поставяне на пробата, колоната се промива с растящ линеен градиент на ацетонитрил (0-80%) в 0,1% TFA над 45 минути при скорост на потока 4,0 мл /мин. Изходният поток се изследва на 229 нм и фракциите се събират ръчно.Specifically, 0.259 mol of BOC-O-Leu resin (1% DVB resin) was reacted sequentially with 2 mmol of the protected amino acids. After 10 cycles of synthesis, we deprotected the peptide and cleaved it from the DVB resin by treatment with anhydrous HF: p-cresol: ethyl methyl sulfate (10:1:1, v/v/v). The peptide was then purified on a Vydac C^g reversed-phase HPLC column (22 mm x 25 cm), which was pre-calibrated with 0.1% TFA in water. Before loading the peptide onto the column, we dissolved it in 2.0 ml of 0.1% TFA in water. If necessary, an additional 1 ml of 6M guanidine chloride was added to the sample to increase solubility. After loading the sample, the column was washed with an increasing linear gradient of acetonitrile (0-80%) in 0.1% TFA over 45 minutes at a flow rate of 4.0 mL/min. The effluent was monitored at 229 nm and fractions were collected manually.
Сулфатираме получения пречистен пептид при единичния тирозинов остатък, използувайки стандартна методика [Т. Nakahara et al., Preparation of Tyrosine-0-[ 3S~ SjSulfated Cholecystokinin Octapeptide From A Non-Sulfated Precursor Peptide, Anal. Biochem., 154,.pp. 194-99 (1986)]. Сулфо-Тугвз We sulfate the resulting purified peptide at the single tyrosine residue using standard procedures [T. Nakahara et al., Preparation of Tyrosine-0-[ 3S ~ SjSulfated Cholecystokinin Octapeptide From A Non-Sulfated Precursor Peptide, Anal. Biochem., 154, pp. 194-99 (1986)]. Sulfo- Tur
хирудин^^ след това се пречиства от други пептиди и реакционни компоненти чрез обратно фазова HPLC, използувайкиHirudin^^ is then purified from other peptides and reaction components by reverse phase HPLC using
Vydac Сд колона (4,6 х 25 см) и Applied Biosystems система за течна хроматография. Колоната се калибрира с 0,1% TFA/воден разтворител и се промива ацетонитрил с концентрация от скорост на потока 0,8 мл/мин с тел. Фракциите се изследват за с растящ линеен градиент на до 35% над 90 минути при 0,085% TFA-съдържащ разтвориабсорбция при 214 нм.Vydac Cd column (4.6 x 25 cm) and Applied Biosystems liquid chromatography system. The column was calibrated with 0.1% TFA/water solvent and washed with acetonitrile at a flow rate of 0.8 ml/min with a 0.085% TFA-containing solution. Fractions were examined for absorbance at 214 nm with an increasing linear gradient of up to 35% over 90 min.
ПРИМЕР 2EXAMPLE 2
I Омрежване на човешки тромбин със сулфо-Туг-ез динитрофлуоробензил-хирудин 6 I Cross-linking of human thrombin with sulfo-Tug-ez dinitrofluorobenzyl-hirudin 6
Приготвяме сулфо-Туг -динитрофлуоробензил-хирудин^ (2,0 мг; приготвен както в пример 1) със стехиометрично количество дифлуородинитробензол (Pierce Chemical Co., Rockford, Ill.) в диметил формамид (DMF) в продължение на 18 часа при стайна температура. След това подлагаме пробата на аналитично HPLC разделяне, използувайки Applied Biosystems 150 A Liquid Chromatographic System и Brownlee RP-500 C& ko- |Sulfo-Tur-dinitrofluorobenzyl-hirudin (2.0 mg; prepared as in Example 1) was prepared with a stoichiometric amount of difluorodinitrobenzene (Pierce Chemical Co., Rockford, Ill.) in dimethyl formamide (DMF) for 18 hours at room temperature. The sample was then subjected to analytical HPLC separation using an Applied Biosystems 150 A Liquid Chromatographic System and a Brownlee RP-500 C& ko- |
-32* лона (0,46 х 10 см), за да се определи степента на произволност. Колоната се калибрира с 0,1% TFA във вода (солвент А) и се промива с 0-50% линеен градиент на 0,085% TFA/70% ацетонитрил (солвент В) над 45 минути и след това 50 100% линеен градиент от солвент В над 15 минути.-32* lon (0.46 x 10 cm) to determine the degree of randomness. The column was calibrated with 0.1% TFA in water (solvent A) and washed with a 0-50% linear gradient of 0.085% TFA/70% acetonitrile (solvent B) over 45 minutes and then a 50-100% linear gradient of solvent B over 15 minutes.
Използваме постоянна скорост на потока от 1,0 мл/мин.We use a constant flow rate of 1.0 ml/min.
Изходният поток се изследва за абсорбция на 214 нм и 310The effluent is examined for absorbance at 214 nm and 310
нм. Производният пептид с дифлуородинитробензолов реагент абсорбира при 310 нм. Открихме, че гореописаната реакция дава сулфо-Тугnm. The peptide derivatized with difluorodinitrobenzene reagent absorbs at 310 nm. We found that the above reaction gives sulfo-Tug
-DNFB-хирудин при 15 до 30% добив.-DNFB-hirudin at 15 to 30% yield.
След синтеза сулфо-Туг -DNFB-хирудин се запазва в същия диметилформамиден разтворител при 20вС до 1 месец.After synthesis, sulfo-Tur-DNFB-hirudin was stored in the same dimethylformamide solvent at 20 ° C for up to 1 month.
Извършва се реакция между 10 пъти моларен сулфо-Туг^ DNFB-хирудин 53^4 в излишък с човешки -тромбин (12,5 мг) в прждължение на 18 часа при стайна температура във фосфат-буфериран физиологичен разтвор. Установяваме степента на омрежване чрез анализиране на реакционната смес на SDS-полиакриламиден гел. SDS-PAGE показва намаляване на относителната подвижност на тромбиновата ивица, отразяващо увеличаване на молекулното тегло от 1000-2000 далтона (Da). Тази промяна се дължи на омрежването на тромбина със сулфо-Туг-DNFBхирудину^.^4. на единичен сайт.A 10-fold molar excess of sulfo-Tur-DNFB-hirudin 53^4 was reacted with human thrombin (12.5 mg) for 18 hours at room temperature in phosphate-buffered saline. The extent of cross-linking was determined by analyzing the reaction mixture on an SDS-polyacrylamide gel. SDS-PAGE showed a decrease in the relative mobility of the thrombin band, reflecting an increase in molecular weight of 1000-2000 daltons (Da). This change was due to the cross-linking of thrombin with sulfo-Tur-DNFB-hirudin^.^4. at a single site.
Потвърждаваме, че тази конформация мужду ковалентния комплекс сулфо- Туг$3-DNFB-хирудин и човешки тромбин е специфична чрез използване на [^*S]-сулфо-Туг^ -DNFB-хирудин . [35δ]-сулфо-Tyr^j -DNFB-хирудинсе приготвя предимно както е описано по-горе, използувайкиWe confirm that this conformation between the covalent complex of sulfo-Tyr$ 3 -DNFB-hirudin and human thrombin is specific by using [^*S]-sulfo-Tyr^ -DNFB-hirudin. [ 35 δ]-sulfo-Tyr^j -DNFB-hirudin was prepared essentially as described above, using
-^0--^0-
вместо Η·£ SO^ при процеса на сулфатиране на Накахара [ виж свързания патент на САЩ заявка ser. Nos. 164,178, 251,150, 280,618 и 514,756 и J.M. Maraganore et al., Anticoagulant Activity of Synthetic Hirudin Peptides, J. Biol. Cjem., 264, pp. 8692-98 (1989), всички,от които са включени тук за справка].instead of Η·£ SO^ in the Nakahara sulfation process [see related U.S. patent application ser. Nos. 164,178, 251,150, 280,618 and 514,756 and J.M. Maraganore et al., Anticoagulant Activity of Synthetic Hirudin Peptides, J. Biol. Cjem., 264, pp. 8692-98 (1989), all of which are incorporated herein by reference].
Поставяме в реакция [ S]-сулфо-Туг-DNFB- хирудин^^ с човешки s^- тромбин както в присъствие, така и в отсъствие на 5 или 20 пъти моларен (над концентрацията на тромбин) сулфо-Туг^ -N-ацетил-хирудинв излишък (приготвен, както в пример 1, с прибавяне на N-ацетил аспаргин като крайна стъпка от пептидния синтез). Следва инкубиране при стайна температура в продължение на 18 часа, след което сместа се подлага на SDS-PAGE и авторадиография. Резултатите (фиг. 1) показват, че [^S]-маркираният пептид се инкорпорира в ивицата, която представя тромбин и че присъствието на студен, немаркиран хирудин пептид намалява размера на обра-[ S]-sulfo-Tyr-DNFB-hirudin^^ was reacted with human s^-thrombin in the presence and absence of a 5 or 20-fold molar (above the thrombin concentration) excess of sulfo-Tyr^-N-acetyl-hirudin (prepared as in Example 1, with the addition of N-acetyl asparagine as the final step of the peptide synthesis). Incubation at room temperature for 18 hours followed by SDS-PAGE and autoradiography. The results (Fig. 1) show that the [^S]-labeled peptide is incorporated into the band representing thrombin and that the presence of cold, unlabeled hirudin peptide reduces the size of the formed
зуване на ковалентния комплекс до < 10^. Така, реакцията на сулфо-Туг-DNFB-хирудинс тромбин води до стехиометрично свързване 1:1 на хирудин пептида към специфичния свързващ сайт.The covalent complex is reduced to < 10^. Thus, the reaction of sulfo-Tur-DNFB-hirudin thrombin results in a 1:1 stoichiometric binding of the hirudin peptide to the specific binding site.
С цел да се идентифицира сайта на тромбина, където сулфо-Tyrgj -DNFB-хирудинсе свързва, тромбин/сулфо-Туг^удинитробензил( DNB )-хирудин _ комплекса (1,0 мг) се пуска на Sephadex G-50 колона (1,5 х 45 см), калибрира се и промива с 7М уреа, 20 мМ Трие, pH 7,5. Тази хроматография отделя всеки нереагирал сулфо-Туг^ -DNFB-хирудин^ _. Изолира сеIn order to identify the site on thrombin where sulfo-Tyr-DNFB-hirudin binds, the thrombin/sulfo-Tyr-dinitrobenzyl (DNB)-hirudin complex (1.0 mg) was applied to a Sephadex G-50 column (1.5 x 45 cm), calibrated and washed with 7M urea, 20 mM Tris, pH 7.5. This chromatography separated any unreacted sulfo-Tyr-DNFB-hirudin. It was isolated
-Цпик, съдържащ тромбин/сулфо-Туг^-DNB-хирудин^в свободния обем фракции, обединени и редуцирани чрез прибавяне на-Cpk containing thrombin/sulfo-Tyr-DNB-hirudin in the free volume fractions, pooled and reduced by addition of
10^дл ^-меркапто етанол.10^dl ^-mercapto ethanol.
След редукцията подлагаме комплекса на S-карбокси метилиране, използвайки s йодооцетна киселина, както е описано по-горе [J. М. Maraganore et al., A New Class of Phospholipases Aj£ > with Lysine in Place of Aspartate-49, J. Biol. Chem. 259, pp. 13839-43 (1984Ц. Редуцираният S-алкилиран протеин след това се диализира екстензивно спрямо 5% оцетна киселина при стайна температура. След диализата смиламе комплекса с пепсин (2% т/о) в продължение на 4 часа при 37*С. Пептидните фрагменти от редуцирания S-карбокси метилиран тромбин /сулфо-Туг^ -DNB-хирудинg^. се пречистват чрез обратно-фазова HPLC, използвайки Aquapore Rp-300 С& колона (0,46 х 10 см ). Колоната се калибрира с 0,1 % TFA във вода и се промива с растящ градиент на 0,08536 TFA/70% ацетонитрил (О-бОЗб) над 80 минути при скорост на изтичане 1,0 мл/мин. Изходният поток се изследва за абсорбция както при 214 нм,After reduction, we subjected the complex to S-carboxy methylation using s iodoacetic acid as described above [J. M. Maraganore et al., A New Class of Phospholipases Aj£ > with Lysine in Place of Aspartate-49, J. Biol. Chem. 259, pp. 13839-43 (1984C. The reduced S-alkylated protein was then dialyzed extensively against 5% acetic acid at room temperature. After dialysis, the complex was digested with pepsin (2% w/v) for 4 hours at 37°C. The peptide fragments of the reduced S-carboxy methylated thrombin (sulfo-Tyr-DNB-hirudin) were purified by reverse-phase HPLC using an Aquapore Rp-300 C& column (0.46 x 10 cm). The column was calibrated with 0.1% TFA in water and washed with an increasing gradient of 0.08536 TFA/70% acetonitrile (0-606) over 80 minutes at a flow rate of 1.0 ml/min. The effluent was monitored for absorbance as at 214 nm.
така и при 310 нм. Автоматично се събират фракции по 10 мл.and at 310 nm. Fractions of 10 ml are automatically collected.
HPLC разделянето на пептидните фрагменти позволява отделяне то на единичен най-висок пик при 214, както и при 310 нм абсорбиращ материал. Поради неговата далечна UV абсорбция, този фрагмент съдържа свързания сулфо-Тугез -DNFB-хирудин^_HPLC separation of the peptide fragments allows the separation of a single highest peak at 214 as well as at 310 nm absorbing material. Due to its far UV absorption, this fragment contains the linked sulfo-Tur -ez -DNFB-hirudin^_
След това подлагаме фрагмента на автоматична Edman деградация с Applied Biosystems 470 А газово-фазов секвентор, екипиран с 900А система данни. Фенилтиохидантоин (РТН) аминокиселини се анализират on-line, използвайки Applied Biosys-42tems 120A PTH анализатор и PTH-C^g колона (2,1 х 220 мм).The fragment was then subjected to automated Edman degradation using an Applied Biosystems 470 A gas-phase sequencer equipped with a 900A data system. Phenylthiohydantoin (PTH) amino acids were analyzed on-line using an Applied Biosystems 120A PTH analyzer and a PTH-C^g column (2.1 x 220 mm).
Следва таблица, показваща повторяеми добиви на секвентния анализ :The following is a table showing repeatable yields of sequencing analysis:
Thrombin Active Site RegionsThrombin Active Site Regions
Semin. Thromb. HemostasisSemin. Thromb. Hemostasis
12, pp. 200-08 (1986)]. Пептидното разцепване се осъществява при Leu-Lys и Vai-Leu връзките, съгласно специфичността на ензима.12, pp. 200-08 (1986)]. Peptide cleavage occurs at the Leu-Lys and Val-Leu bonds, according to the specificity of the enzyme.
-4 '3 ~-4 '3 ~
По време на секвентния анализ, аминокиселината ?отговаряща на Lys-149 (цикъл 10),не може да бъде идентифицирана или количествено определена. Това най-вероятно се дължи на дериватизацията (произволността) на £ -NH^ групата на тази аминокиселина с динитрофлуоробензилна част от сулфо-Туг^ DNFB-хирудинDuring sequence analysis, the amino acid ? corresponding to Lys-149 (cycle 10) could not be identified or quantified. This is most likely due to the derivatization (randomness) of the £ -NH^ group of this amino acid with the dinitrofluorobenzyl moiety of sulfo-Tur^ DNFB-hirudin.
Така, Lys-149 е най-големия сайт, където сулфо-Туг ₽3Thus, Lys-149 is the largest site where sulfo-Tug ₽3
-DNFB-хирудин^ реагира с d, -тромбин.-DNFB-hirudin^ reacts with d, -thrombin.
ПРИМЕР 3EXAMPLE 3
Модел на тромбинов инхибитор, способен да блокира каталитичния сайт, и свързващ се към анионсвързващия екзоасайтModel of a thrombin inhibitor capable of blocking the catalytic site and binding to the anion-binding exosite
Карбокси крайните хирудин пептиди ефективно блокират хидролизата на ^ромбин-катализиран фибриноген, но не и хидролизата на хромогенен субстрат [J.M. Maraganore et al., J. Biol. Chem., 264, pp. 8692-98 (1989)]. Освен това, хирудиновите пептиди не неутрализират тромбин-катализираната активация на Фактори V и VIII [J.W. Fenton, II, et al., Hirudin Inhibition by Thrombin, Angio. Archiv. Biol., 18, p. 27 (1989)].Carboxy-terminal hirudin peptides effectively block thrombin-catalyzed fibrinogen hydrolysis, but not chromogenic substrate hydrolysis [J.M. Maraganore et al., J. Biol. Chem., 264, pp. 8692-98 (1989)]. Furthermore, hirudin peptides do not neutralize thrombin-catalyzed activation of Factors V and VIII [J.W. Fenton, II, et al., Hirudin Inhibition by Thrombin, Angio. Archiv. Biol., 18, p. 27 (1989)].
Хирудиновите пептиди като сулфо-Туг^ -N-ацетил-хирудин^^/ изразяват силен инхибиторен ефект срещу тромбин-индуцираната активация на плаките in vitro [J.A. Jakubowsky and J.M. Maraganore, Inhibition of Thrombin-Induced Platelet ActiviHirudin peptides such as sulfo-Tyr^ -N-acetyl-hirudin^^/ express a strong inhibitory effect against thrombin-induced platelet activation in vitro [J.A. Jakubowsky and J.M. Maraganore, Inhibition of Thrombin-Induced Platelet Activi
ties by a Synthetic 12 Amino Acid Residue Sulfated Peptide (Hirugen), Blood, p. 1213 (1989)]. Въпреки това, тромбинов инхибитор, способен да блокира активния сайт може да бъде нужен за инхибирането на плановата тромбоза in vivo, ако активирането на Фактори V и VIII са степен-ограничаващи стъпки. Това заключение се основава на резултатите, получени с необратимия тромбинов инхибитор (D-Phe)-Pro-Arg-CHCl [S. R.Hanson and L>A Harker, Interruption of Acute PlateletDependent Thrombosis by the Synthetic Antithrombin D-Phenylalanyl-L-Arginyl Chloromethyl Ketone, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85, pp. 3184-88 (1988)] и други обратими инхибитори на тромбина [J.F. Eidt et al.,Thrombin is an Important Mediator of Platelet Aggregation in Stenosed Canine Coronary Arteries with Endothelial Injury, J. Clin. Invest., 84, pp. 18-27 (1989)].ties by a Synthetic 12 Amino Acid Residue Sulfated Peptide (Hirugen), Blood, p. 1213 (1989)]. However, a thrombin inhibitor capable of blocking the active site may be needed to inhibit planned thrombosis in vivo if the activation of Factors V and VIII are rate-limiting steps. This conclusion is based on the results obtained with the irreversible thrombin inhibitor (D-Phe)-Pro-Arg-CHCl [S. R. Hanson and L>A Harker, Interruption of Acute PlateletDependent Thrombosis by the Synthetic Antithrombin D-Phenylalanyl-L-Arginyl Chloromethyl Ketone, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85, pp. 3184-88 (1988)] and other reversible thrombin inhibitors [J.F. Eidt et al., Thrombin is an Important Mediator of Platelet Aggregation in Stenosed Canine Coronary Arteries with Endothelial Injury, J. Clin. Invest., 84, pp. 18-27 (1989)].
Използвайки горната информация, че КН^-краягна хиродиновите пептиди е проксимален до Lys-149, използвахме триизмерен модел на тромбин (Фиг. 2),[B.Furie,, et al., Computer-Generated Models of Blood Coagulation Factor Xa, Factor IXa, and Thrombin Based Upon Structural Homology with Other Serine Protease, J. Biol. Chem. 257, pp. 3875-82 (1982)] за да се обрисува агент 5който : 1 \ се свързва към анион свързващия екзосайт на тромбина; 2\ е способен да блокира джоба на активния сайт на тромбина и да инхибира функцията на каталитичните остатъци, съдържащи се там.Using the above information that the KH-terminus of the chirodin peptides is proximal to Lys-149, we used a three-dimensional model of thrombin (Fig. 2), [B. Furie,, et al., Computer-Generated Models of Blood Coagulation Factor Xa, Factor IXa, and Thrombin Based Upon Structural Homology with Other Serine Protease, J. Biol. Chem. 257, pp. 3875-82 (1982)] to design an agent 5 that: 1 \ binds to the anion-binding exosite of thrombin; 2\ is capable of blocking the active site pocket of thrombin and inhibiting the function of the catalytic residues contained therein.
Определихме, че минималното разстояние на £ -NH^ на л ·°We determined that the minimum distance of £ -NH^ on l ·°
Lys-149 от 7? -хидроксилата на Ser-195 е 18-20 А. Основава-4,5вайки се на дължина оLys-149 from the 7? -hydroxyl of Ser-195 is 18-20 A. Based-4.5on a length of
А/ аминокиселинен остатък , пресметнахме, че най-малко около 4-7 аминокиселини ще са нужни за да свържат хирудиновия пептид, така както сулфо-Туг.,A/ amino acid residue, we calculated that at least about 4-7 amino acids would be needed to bind the hirudin peptide, as well as sulfo-Tug.,
-хирудина^3 _ , към домен, съдържащ структура на активния сайт на инхибитора. Съставът на линкера е посочен като глицин. Глицинът е избран,за ла се проектира най-голямата подвижност на линкера за тези предварителни изследвания. Трябва да се разбира, все пак, че другу* по-здрави полимерни линкери също могат да бъдат използвани-hirudin^ 3 _ , to a domain containing the active site structure of the inhibitor. The linker composition is indicated as glycine. Glycine was chosen to design the highest mobility of the linker for these preliminary studies. It should be understood, however, that other* stronger polymeric linkers may also be used.
Избрахме последователността (D-Phe)-Pro-Arg-Pro като инхибитор на активния сайт, тъй като тромбинът проявява специфичност къмWe chose the sequence (D-Phe)-Pro-Arg-Pro as the active site inhibitor because thrombin exhibits specificity towards
Arg като Р^ аминокиселина при разцепването на субстратите. Pro, следващ Arg, води до връзка, която се разцепва много бавно от тромбина. Означаваме редуващите се пептиди чрез заместване на Pro (следващ Р„ или N-метил-аланин аминокиселина или чрезArg as the P^ amino acid in substrate cleavage. Pro following Arg results in a bond that is cleaved very slowly by thrombin. We denote alternating peptides by replacing Pro (following P^ or N-methyl-alanine amino acid or by
Arg) със саркозил химическа редукция на Arg-Gly разцпена (сисилна) връзка.Arg) with sarkosyl chemical reduction of Arg-Gly cleaved (sissified) bond.
ПРИМЕР 4EXAMPLE 4
Синтез на Хирулог-8Synthesis of Hirulog-8
Формулата на Хирулог-8 е: H-(D-Phe)-Pro-Arg-Pro-(Gly )^_Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-Leu-OH.The formula of Chirulog-8 is: H-(D-Phe)-Pro-Arg-Pro-(Gly )^_Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-Leu-OH.
Синтезирахме Хирулог-8 чрез конвенционален твърдо-фазов пептиден синтез, използвайки Applied Biosystems 43ОА Peptide Synthesizer. Този пептид се синтезира, използвайки BOC-Lлевцин-О-дивинил-бензолова смола. Допълнително се използват t-BOC- аминокиселини ; (Peninsula Laboratories, Belmont, Са-46-We synthesized Hirulog-8 by conventional solid-phase peptide synthesis using an Applied Biosystems 43OA Peptide Synthesizer. This peptide was synthesized using BOC-Lleucine-O-divinyl-benzene resin. Additionally, t-BOC-amino acids were used; (Peninsula Laboratories, Belmont, CA-46-
lif.), включващи BOC-O-2,б-дихлоробензил тирозин, BOC-L-глутамат (7-бвнзил- естер), BOC-L-пролин, BOC-L-изолевцин, ВОСL-фенилаланин, BOC-L-аспартат (В-бензил естер), ВОС-глицин, BOC-L-аспаргин, BOC-D-фенилаланин и BOC-D-аргинин. С цел да се получат по-високи добиви при синтеза, (Gly)^. линкерният сегмент се прикрепва в два цикъла при ръчно прибавяне на ВОС-глицилглицин (Beckman Biosciences, Inc., Philadelphia, Pa.) . След завършване на синтеза, пептидът изцяло се отделя от предпазителите и се разделя от дивенилбензоловата смола, чрез третиране с безводен HF: р-крезол: етилметил сулфат (10:1:1, об/об/об) . След отделянето от смолата, пепlif.), including BOC-O-2,6-dichlorobenzyl tyrosine, BOC-L-glutamate (7-benzyl ester), BOC-L-proline, BOC-L-isoleucine, BOC-L-phenylalanine, BOC-L-aspartate (B-benzyl ester), BOC-glycine, BOC-L-asparagine, BOC-D-phenylalanine, and BOC-D-arginine. In order to obtain higher yields in the synthesis, the (Gly)^. linker segment was attached in two cycles by manual addition of BOC-glycylglycine (Beckman Biosciences, Inc., Philadelphia, Pa.). After completion of the synthesis, the peptide was completely deprotected and separated from the divenylbenzene resin by treatment with anhydrous HF: p-cresol: ethylmethyl sulfate (10:1:1, v/v/v). After separation from the resin, the pep
тидът се лиофилизира до сухо.The solution is lyophilized to dryness.
Суровият Хирулог-8 се пречиства чрез обратно-фазова HPLC, използвайки Applied Biosystems 151А течно хроматографска система и Vydac колона (2,2 х 25 см). Колоната се калибрира с 0,1% TFA/вода и се промива с линеен градиент на растяща концентрация на ацетонитрил от 0 до 80% над 45 минути в 0,1% TFA при скорост на изтичане 4,0 мл/мин. Изходният поток се изследва за абсорбция при 229 нм и фракциите се събират ръчно. Пречистваме 25-30 мг суров Хирулог-8 чрез HPLC и получаваме 15-20 мг чист пептид.Crude Hirulog-8 was purified by reverse-phase HPLC using an Applied Biosystems 151A liquid chromatography system and a Vydac column (2.2 x 25 cm). The column was calibrated with 0.1% TFA/water and washed with a linear gradient of increasing acetonitrile concentration from 0 to 80% over 45 min in 0.1% TFA at a flow rate of 4.0 mL/min. The effluent was monitored for absorbance at 229 nm and fractions were collected manually. 25-30 mg of crude Hirulog-8 was purified by HPLC to yield 15-20 mg of pure peptide.
Потвърждаваме структурата на пречистения Хирулог-8 чрез анализ на аминокиселините и последователностите. Приготвят се аминокиселинни хидролизати чрез третиране на пептида с 6N НС1, in vacuo, при 110°С в продължение на 24 часа. След това анализираме хидролизатите чрез йонообменна хроматография и последващо нинхидрин-дериватизация/определяне, '47използвайки Beckman 6500 автоматичен анализатор. Осъществихме секвенционен анализ, използвайки автоматична Edman деградация с Applied Biosystems 470А газово-фазов секвенатор, оборудван с Model 900А система данни. Фенилтиохидантоин (РТН) аминокиселини се анализират on-line, използвайки др_ plied Biosystems 120А рТН-анализатор и РТН-С колона (2,1 х 220 мм).We confirmed the structure of purified Hirulog-8 by amino acid and sequence analysis. Amino acid hydrolysates were prepared by treating the peptide with 6N HCl, in vacuo, at 110°C for 24 hours. We then analyzed the hydrolysates by ion exchange chromatography and subsequent ninhydrin derivatization/determination using a Beckman 6500 automated analyzer. We performed sequence analysis using automated Edman degradation with an Applied Biosystems 470A gas-phase sequencer equipped with a Model 900A data system. Phenylthiohydantoin (PTH) amino acids were analyzed on-line using an Applied Biosystems 120A pTH analyzer and a PTH-C column (2.1 x 220 mm).
ПРИМЕР 5EXAMPLE 5
Синтез на Хирулог-9Synthesis of Hirulog-9
Формулата на Хирулог-9 е: Н-( D-Phe )-Pro-Arg-D-Pro-( Gly )^The formula of Hirulog-9 is: H-(D-Phe)-Pro-Arg-D-Pro-(Gly)^
-Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-Leu-OH. Синте зирахме този пептид по същия начин, както е описано в пример 4, използвайки л BOC-D-пролин (Peninsula Laboratories) при цикъл 15 вместо BOC-L-пролин. Пречистването и охарактеризираното се осъществяват както е описано в пример 4.-Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-Leu-OH. We synthesized this peptide in the same manner as described in Example 4, using 1 BOC-D-proline (Peninsula Laboratories) at cycle 15 instead of BOC-L-proline. Purification and characterization were performed as described in Example 4.
ПРИМЕР 6EXAMPLE 6
Синтез на Хирулог-10Synthesis of Hirulog-10
Формулата на Хирулог-10 е: H-(D-Phe )-Pro-Arg-Sar-( Gly )j-Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-Leu-OH. Пептидът се синтезира, както в пример 4, използвайкиThe formula of Hirulog-10 is: H-(D-Phe)-Pro-Arg-Sar-(Gly)-Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-Leu-OH. The peptide was synthesized as in Example 4 using
ВОС-саркозин (Sigma Chemical Co., St.Louis, Mo.) при цикъл 16. Пречистването и характеризирането се осъществяват, както е описано в пример 4.BOC-sarcosine (Sigma Chemical Co., St. Louis, Mo.) at cycle 16. Purification and characterization were performed as described in Example 4.
ПРИМЕР 7EXAMPLE 7
Синтез на Хирулог-11Synthesis of Hirulog-11
Формулата на Хирулог-11 е : H-(D-Phe)-Pro-Arg-Pro-(Gly)4.The formula of Hirulog-11 is: H-(D-Phe)-Pro-Arg-Pro-(Gly)4.
-Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-(5,5-дийодоТуг )Leu-OH. Този пептид е синтезиран,както в пример 4, използ вайки ВОС-3,5-дийодо-Ь-тирозин (Sigma) при цикъл 2. Пречистването и характеризирането се осъществяват, както е описано в пример 4.-Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-(5,5-diiodoTyr)Leu-OH. This peptide was synthesized as in Example 4 using BOC-3,5-diiodo-L-tyrosine (Sigma) in run 2. Purification and characterization were performed as described in Example 4.
ПРИМЕР 8EXAMPLE 8
Синтез на Хирулог-12Synthesis of Hirulog-12
Формулата на Хирулог-12 е : Н-(D-Phe)-Pro-Arg-Pro-(Gly) -Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-I1e-Pro-Glu-Glu-Туг(OSO j )-Leu-OH. Този пептид се синтезира, като реагират 1,0 мг Хирулог-8 в диметилформамид (80 ух. л) с дициклохексилкарбодиимиден разтвор (1,25 г/мл, 0,007 мл) и концентрирана сярна киселина (0,5 л) при 0°С, в продължение на 10 минути. Реакцията се прекратява чрез прибавяне на вода (1,0 мл).The formula of Hirulog-12 is: H-(D-Phe)-Pro-Arg-Pro-(Gly)-Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr(OSO j )-Leu-OH. This peptide was synthesized by reacting 1.0 mg of Hirulog-8 in dimethylformamide (80 wt. L) with dicyclohexylcarbodiimide solution (1.25 g/mL, 0.007 mL) and concentrated sulfuric acid (0.5 L) at 0°C for 10 min. The reaction was quenched by the addition of water (1.0 mL).
Реакционната смес може да се подложи на обратно-фазова HPLC, използувайки Applied Biosytems 150А течна хроматографска система и Aquapore RP-300 Cg(O,46 х 10 см). Колоната се калибрира с разтвор А (0,1% TFA/вода) и се промива с растяща концентрация на разтвор В (0,085% TFA/70% ацетонитрил) от 0 до 50% над 45 минути, при скорост на изтичане 1,0 мл/мин.The reaction mixture can be subjected to reverse-phase HPLC using an Applied Biosystems 150A liquid chromatography system and an Aquapore RP-300 Cg (0.46 x 10 cm). The column is calibrated with solution A (0.1% TFA/water) and washed with increasing concentrations of solution B (0.085% TFA/70% acetonitrile) from 0 to 50% over 45 minutes at a flow rate of 1.0 mL/min.
Изходният поток се изследва за абсорбция при 214 нм.The effluent was examined for absorbance at 214 nm.
ПРИМЕР 9EXAMPLE 9
Инхибиране на тромбин-катализираната хидролиза на синтетичен р-нитроанилиден субстрат отInhibition of thrombin-catalyzed hydrolysis of a synthetic p-nitroanilide substrate by
Хирулог 8Chirologist 8
След това анализирахме ефектите на Хирулог-8 върхуWe then analyzed the effects of Hirulog-8 on
-4$човешки χ. тромбин-катализирана хидролиза на Спектрозим TH (тозил-С1у-Рго-Агй-р-нитроанилид; American Diagnostica, New York, NY). Специфично измерваме първоначалните стойности на скоростите, в присъствие или отсъствие на Хирулог-8 над степента на субстратна концентрация от 2,2 до 22у«М. Тромбин катализираната стойност се измерва на Cary 19 спектрофотометър при 405 нм и се записва непрекъснато като функция от-4$human χ. thrombin-catalyzed hydrolysis of Spectrozyme TH (tosyl-C1y-Pr0-Ar-p-nitroanilide; American Diagnostica, New York, NY). Specifically, we measured the initial rates in the presence or absence of Hirulog-8 over a range of substrate concentrations from 2.2 to 22 μM. The thrombin-catalyzed rate was measured on a Cary 19 spectrophotometer at 405 nm and recorded continuously as a function of
времето. Кинетиката се осъществява при стайна температура (25 i 1°С) в 0,05 М Tris, pH 7,5, 0.1 М NaCl буфер.The kinetics were performed at room temperature (25 ± 1°C) in 0.05 M Tris, pH 7.5, 0.1 M NaCl buffer.
За типична ензимна реакция 1,0 мл от буфера се прибавя към пробата и контролната кювета. Тромбин (3,2 х 10 М, крайна концентрация) и Хирулог-8 (0-4 х 10 М) се прибавят към кюветата с пробата, преди прибавянето на Спектрозим TH (2,2-22уцМ). Веднага след прибавянето на субстрата, съдържанието на кюветата с пробата се разбърква, използвайки пластмасова пипета. Реакцията се проследява спектрофотометрично в продължение на 5-15 минути.For a typical enzymatic reaction, 1.0 ml of buffer is added to the sample and control cuvettes. Thrombin (3.2 x 10 M, final concentration) and Hirulog-8 (0-4 x 10 M) are added to the sample cuvette before the addition of Spectrozyme TH (2.2-22 µM). Immediately after the addition of the substrate, the contents of the sample cuvette are mixed using a plastic pipette. The reaction is monitored spectrophotometrically for 5-15 minutes.
Първоначалните стойности на скоростите при всяка кон-The initial values of the speeds at each con-
центрация на субстрата се изразяват като молове хидролизиран Спектрозим ТН/сек/мол тромбин. Това бе определено по време на първоначалната линейна фаза на реакцията (3=15% общ хидролизат на субстрата) чрез измерване на наклона на хидролиз ната реакция. Съгласно това се конструират графики на Line weaver-Burke чрез нанасяне на обратната стойност на първоначалната скорост срещу обратната стойност на субстратната концентрация. Резултатите показват, че -тромбин-катализираната хидролиза на Спектрозим ТН има Υ^,^χ· = 17 мола хидролиThe substrate concentration is expressed as moles of Spectrozyme TH hydrolyzed/sec/mole of thrombin. This was determined during the initial linear phase of the reaction (3=15% total substrate hydrolyzate) by measuring the slope of the hydrolysis reaction. Accordingly, Lineweaver-Burke plots are constructed by plotting the reciprocal of the initial rate against the reciprocal of the substrate concentration. The results show that the -thrombin-catalyzed hydrolysis of Spectrozyme TH has Υ^,^χ· = 17 moles of hydrolyzate
-50зиран/сек/мол тромбин и К при 1,19 х 10 М. Фиг. 3 А и В, показват, че растящата концентрация на Хирулог-8 води до значително увеличение на Км, зависещо от дозата, с незначително увеличение на за Спектрозим TH хидролизата. Следователно, инхибирането на тромбин-катализираната реакция от Хирулог-8 се осъщствява чрез смесени компететивни/неком пететивни компоненти с оглед хидролизата на Спектрозим TH.-50s/sec/mol thrombin and K at 1.19 x 10 M. Fig. 3 A and B show that increasing concentrations of Hirulog-8 lead to a significant dose-dependent increase in K m , with a negligible increase in for Spectrozyme TH hydrolysis. Therefore, inhibition of the thrombin-catalyzed reaction by Hirulog-8 is mediated by mixed competitive/non-competitive components with respect to Spectrozyme TH hydrolysis.
Ki на Хирулог-8 за -тромбин се определя, използувайки уравнението :The Ki of Hirulog-8 for -thrombin was determined using the equation:
къдетоwhere
е наклона на тромбин-катализираната реакция, в присъствие на Хирулог-8: [Хирулог-8] е моларна концентрация на пептида;is the slope of the thrombin-catalyzed reaction in the presence of Hirulog-8: [Hirulog-8] is the molar concentration of the peptide;
и ИХИ ьИРДЙand IHI yIRDY
е тромбин-катализираната реакция, в присъствие на инхибитор; Ki е моларната инхибиторна константа за Хирулог-8 сis the thrombin-catalyzed reaction, in the presence of inhibitor; Ki is the molar inhibition constant for Hirulog-8 with
-5ί--5ί-
човешки -тромбин. Ki за Хирулог-8 е калкулиран 1,95 ί 0,11 х 10 М.human thrombin. The Ki for Hirulog-8 was calculated to be 1.95 ± 0.11 x 10 M.
ПРИМЕР 10EXAMPLE 10
Специфичност на Хирулог-8 към хирудин-пептид свързващия сайт и активния сайт на човешки тромбинSpecificity of Hirulog-8 to the hirudin-peptide binding site and the active site of human thrombin
Хирулог-8 се посочва като аналог, свързващ човешкия тромбин, чрез своя хирудин-пептид-свързващ сайт, блокирайки по този начин тромбиновия каталитичен сайт. Изпробвахме каталитичната способност на Хирулог-8 да осъществи тези функции чрез различни изследвания, описани по-долуHirulog-8 is reported to be an analog that binds human thrombin through its hirudin-peptide binding site, thereby blocking the thrombin catalytic site. We tested the catalytic ability of Hirulog-8 to perform these functions through various assays described below.
тромКинетиките на Хирулог-8 инхибирането на човешки бин се изследват предимно както е описано по-горе, в пример за човешки -тромбин. $-тромбин катализираната реакция спрямо Спектрозим TH показва :ζ Ί, 14 мола хидролизиран/ сек/мол тромбин и К. = 1,1 х 10 М. Тези резултати потвърждават, че -тромбин, протеолитична форма на тромбина, показва почти пълна каталитична способност, въпреки, че тази форма не притежава съществена маскираща (обвиваща) активностThe kinetics of Hirulog-8 inhibition of human thrombin were investigated primarily as described above, using human β-thrombin as an example. The β-thrombin catalyzed reaction against Spectrozyme TH showed a ζ Ί of 14 mol hydrolyzed/sec/mol thrombin and a K = 1.1 x 10 M. These results confirm that β-thrombin, the proteolytic form of thrombin, exhibits almost complete catalytic activity, although this form lacks significant masking (enveloping) activity.
[S.D. Lewis et al., Catalytic Competence of Human - and y^-Thrombins in the Activation of Factor Xiii, Biochemistry,[S.D. Lewis et al., Catalytic Competence of Human - and y^-Thrombins in the Activation of Factor Xiii, Biochemistry,
26, pp. 7597-7603 (1987)]. Инхибирането на -тромбин от Хиизследва над нивото на пептидни концентрации от рулог-8 се26, pp. 7597-7603 (1987)]. The inhibition of -thrombin by Hi was investigated above the level of peptide concentrations from rulog-8.
2,7 х 1О'& 2.7 x 1O'&
-8 изявява нарастващо Ki с 5 порядъка от стойноста спрямо <£— g>-8 exhibits an increasing Ki by 5 orders of magnitude relative to <£— g>
до 6,8 х 10 М. Както е показано по-долу, Хирулог тромбина. Това отсъствието на спрямо -тромбина се дължи на интактен анион-свързващ екзосайт (АВЕ) в високо Kito 6.8 x 10 M. As shown below, Hirulog thrombin. This absence of -thrombin is due to an intact anion-binding exosite (AVE) in the high Ki
-52тромбина [J.W. Fenton, II, et-52thrombin [J.W. Fenton, II, et
-Thrombin and al., Anion-Biding Exosite of-Thrombin et al., Anion-Binding Exosite of
Fibtin(ogen) Recognition, (1988)]. ^^-тромбинът се образува чрез протеолиза на В-веригата на о/ -тромбина при LysHumanFibtin(ogen) Recognition, (1988)]. ^^-thrombin is formed by proteolysis of the B-chain of ω-thrombin at LysHuman
Biochemistry, 27, рр. 7106-12Biochemistry, 27, pp. 7106-12
149 и Arg-78.149 and Arg-78.
Инхибирането на човешки c>L -тромбин от Хирулог-8 знаThe inhibition of human c>L-thrombin by Hirulog-8 is known
чително намалява в присъствие на сулфо-Туг^-N-ацетил-хиру-έ. -s' дин^ при концентрации от 2,6 х 10 М до 129 х 10 М.significantly decreased in the presence of sulfo-Tyr^-N-acetyl-hyru-έ. -s' din^ at concentrations from 2.6 x 10 M to 129 x 10 M.
Това е така, тъй като сулфо-Туг6^ Ν-ацетил хирудин^3_ се съревновава с Хирулог-8,за да се свърже към АВЕ на тромбина.This is because sulfo-Tug 6 ^ N-acetyl hirudin^ 3 _ competes with Hirulog-8 for binding to the AVE of thrombin.
Това бе демонстрирано също чрез добавяне на финилметилсулфонил- -тромбин (PMS--тромбин; 18 нМ, крайна) към реакциитена Хирулог-8 с човешки -тромбин. Прибавянето на този модифициран тромбин има за резултат съществено намаляване способността на Хирулог-8 да инхибира ^-тромбин.This was also demonstrated by adding phenylmethylsulfonyl-β-thrombin (PMS-β-thrombin; 18 nM, final) to the reactions of Hirulog-8 with human β-thrombin. The addition of this modified thrombin resulted in a significant reduction in the ability of Hirulog-8 to inhibit β-thrombin.
PMS- о/ -тромбин притежава интактен АВЕ, но е ковалентно разклонен при неговия активен сайт. Този модифициран тромбин отделя Хирулог-8 в реакционната смес и следователно редуцира количеството на пептид, способен да инхибира интактен, каталитично активен човешки^ -тромбин.PMS-α-thrombin possesses intact AVE but is covalently branched at its active site. This modified thrombin releases Hirulog-8 into the reaction mixture and therefore reduces the amount of peptide capable of inhibiting intact, catalytically active human α-thrombin.
Осъществихме, също така, изследване на ефекта на солеви концентрации върху Ki на Хирулог-8 за тромбин, както е опи сано по-гаре, в пример 9. ИзмерихмеKi, в присъствие или от~9 съствие на Хирулог-8 (11,5 х 10 М), в буфери, съдържащиWe also investigated the effect of salt concentrations on the Ki of Hirulog-8 for thrombin, as described above in Example 9. We measured the Ki, in the presence or absence of Hirulog-8 (11.5 x 10 M), in buffers containing
0.1, 0.25 и 0.5 М NaCl. Както е показано в таблицата по-долу, инхибирането на е/ -тромбин от Хирулог-8 нараства при пониските солеви концентрации. Този резултат потвърждава, че j взаимоотношението на високо анионната хирудин-пептидна част от Хирулог-8 със сайта с положителен товар, заобикалящ Lys149 на тромбина, е съществен за Хирулог-8 инхибирането на тромбин-катализираната хидролиза от Спекрозим НТ.0.1, 0.25 and 0.5 M NaCl. As shown in the table below, the inhibition of α-thrombin by Hirulog-8 increases at lower salt concentrations. This result confirms that the interaction of the highly anionic hirudin peptide portion of Hirulog-8 with the positively charged site surrounding Lys149 of thrombin is essential for Hirulog-8 inhibition of thrombin-catalyzed hydrolysis by Specrozyme HT.
-ΜПРИМЕР 1 1-EXAMPLE 1 1
Антикоагулантна активност на Хирулог-8: Сравнение с хирудин и сулфо-Tyr^j -N-ацетил-хирудин^Anticoagulant activity of Hirulog-8: Comparison with hirudin and sulfo-Tyr^j -N-acetyl-hirudin^
Изучаваме антикоагулантната активност на Хирулог-8, обединена, нормална кръвна плазма (George King Biomedical, Overland Park, Kan.) и Coag-A-Mate XC инструменти (General Diagnostics, Organon Technica, Oklahoma City, Okla.). Активността се изследва, използувайки проба за времето за активи*ран частичен н тромбопластин (АРТТ) с СаС1^ и фосфолипидни разтвори, получени от производителя. Хирулог-8, хирудин или сулфо-Туг^з -М-ацетил-хирудин^_£.£ се прибавят след това към АРТТ определителните ямки при крайни концентрации от 10 до 32.300 нг/мл в общ обем от 25у^л преди прибавянето на 100 л плазма.We studied the anticoagulant activity of Hirulog-8, pooled normal blood plasma (George King Biomedical, Overland Park, Kan.), and Coag-A-Mate XC instruments (General Diagnostics, Organon Technica, Oklahoma City, Okla.). Activity was assayed using an activated partial thromboplastin time (APTT) assay with CaCl2 and phospholipid solutions obtained from the manufacturer. Hirulog-8, hirudin, or sulfo-Tyr-3-N-acetyl-hirudin were then added to the APTT assay wells at final concentrations of 10 to 32,300 ng/ml in a total volume of 25 µl before addition of 100 µl of plasma.
КонтролниятАРТТ (отсъствие на инхибитор) е 29.6 сек (означава, n=8, SEM<0.5%). Фиг. 4 показва резултатите от тези изследвания на зависимостта от дозата. Хирулог-8 е 2 до 3 пъти по-силен от хирудина и 100 до 150 пъти по-силен от сулфо-Tyr^j -N-ацетил-хирудин^. Хирулог-8 и хирудинът повишават АРТТ на плазмата до стойности, които са прекадено високи,за да бъдат измерени. Това е в контраст със сулфо-Туг^ -N-ацетил-хирудин, който показва насищаща се доза-отговор в АРТТ до 200-25056 от контролните клапи [J.M. Maraganore et al., «J. Bio. Chem. 264, pp. 8692-98, (1989)]. Този резултат показва, че Хирулог-8 може да блокира активния сайт на тромбина в плазмата, както и in vitro при хромогенни опити, по начин подобен на хирудина.The control APTT (no inhibitor) was 29.6 sec (mean, n=8, SEM<0.5%). Fig. 4 shows the results of these dose-response studies. Hirulog-8 is 2 to 3 times more potent than hirudin and 100 to 150 times more potent than sulfo-Tyr^j -N-acetyl-hirudin^. Hirulog-8 and hirudin increase plasma APTT to values that are too high to be measured. This is in contrast to sulfo-Tyr^j -N-acetyl-hirudin, which shows a saturable dose-response in APTT to 200-25056 of the control valves [J.M. Maraganore et al., «J. Bio. Chem. 264, pp. 8692-98, (1989)]. This result indicates that Hirulog-8 can block the active site of thrombin in plasma, as well as in vitro in chromogenic assays, in a manner similar to hirudin.
-5S’-5S’
ПРИМЕР 12EXAMPLE 12
Инхибиране на тромбин индуцираната активация на плаките от Хирулог-8Inhibition of thrombin-induced plaque activation by Hirulog-8
Изследвания за тромбин-индуцираната активация на плаките се осъществяват при 37^0, използувайки Biodata PAP планов агрегоматър. Богата на плаки плазма (PRP) се получава от нормален, здрав доброволец, който не е приемал никакви лекарства, променящи функцията на_ плаките поне една седмица до преди изследването. RPR се приготвя,както е описано от J.A. Jakubovski et al., Modification of Human Platelet by a Diet Enriched in Satured or Polyunsatured Fat, Atherosclerosis, 31, pp. 335-44 (1978). Различни концентрации на Хирулог-8 (0-500 нг/мл в 50 у*л вода) се прибавят към 0.4 мл предварително затоплена (37^0) PRP. Една минута по-късно прибавяме човешки oZ -тромбин към суспензията от плаки до крайна концентрация 0.2, 0.25 или 0.5 единици/мл общ изследван обем.Thrombin-induced platelet activation assays were performed at 37°C using a Biodata PAP planar aggregometer. Platelet-rich plasma (PRP) was obtained from a normal, healthy volunteer who had not taken any drugs known to alter platelet function for at least one week prior to the assay. PRP was prepared as described by J.A. Jakubovski et al., Modification of Human Platelet by a Diet Enriched in Saturated or Polyunsaturated Fat, Atherosclerosis, 31, pp. 335-44 (1978). Various concentrations of Hirulog-8 (0-500 ng/ml in 50 µl water) were added to 0.4 ml of prewarmed (37°C) PRP. One minute later, human oZ-thrombin was added to the platelet suspension to a final concentration of 0.2, 0.25 or 0.5 units/ml of total assay volume.
Агрегацията се изследва като повишаване на пропускливостта на светлина 5 минути след прибавянето на тромбин. След това изчислихме % инхибиране като (% агргация πρρβΎν ) / агрегация контрсаа ) х 100. Това изследване показва., че Хирулог-8 блокира тромбин-индуцираната активация на плаки in vitro.Aggregation was assayed as an increase in light transmission 5 minutes after the addition of thrombin. We then calculated % inhibition as (% aggregation πρρβΎν ) / aggregation control ) x 100. This assay demonstrates that Hirulog-8 blocks thrombin-induced plaque activation in vitro.
ПРИМЕР 13EXAMPLE 13
Употреба на Хирулог-8 при изобразяване на тромбиUse of Hirulog-8 in thrombus imaging
Хирулог-8 се модифицира чрез ковалентно свързване на съдржаща I химическа група. Специфично, Хирулог-8 (както е приготвен в пимер 4) реагира с реактива на4^I-Bolton Hun “56ter (New England Nuclear, Boston, Mass.) в 0.1 M натриев борат, pH 9.0. Маркираната c I молекула (със специфична активност >5 р. Ci/yU г) се обезсолява на Biogel Р2 колона, калибрирана с фосфатен буфер във физиологичен разтвор.Hirulog-8 is modified by covalent attachment of an I-containing chemical group. Specifically, Hirulog-8 (as prepared in Example 4) is reacted with 4 ^I-Bolton Hunter's reagent (New England Nuclear, Boston, Mass.) in 0.1 M sodium borate, pH 9.0. The labeled c I molecule (with a specific activity >5 p. Ci/yU g) is desalted on a Biogel P2 column calibrated with phosphate buffer in saline.
Ex vivo моделиране на експериментални тромби се осъществява предимно както е описано от Т.М. Palabrica et al., Thrombus Imaging in a Primate Model with Antibodies Specific for an External Membtane .JProtein of Activated Plate lets, Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 86, pp. 1036-40 (1989). Специфично, моделирането се осъществява в бабуини, използувайки външно Ticoflex отклонение между феморалната артерия и феморалната вена. Образува се експериментален тромб чрез поставяне на сегмент от предварително покрит Dacron присадка в отклонението. I-маркиран инхибитор на тромбина се инжектира във венозния участък на Ticoflex отклонението. Напра вени са серия от снимки от 0,5 до 1 час, използувайки OhioEx vivo modeling of experimental thrombi was performed primarily as described by T.M. Palabrica et al., Thrombus Imaging in a Primate Model with Antibodies Specific for an External Membtane .JProtein of Activated Plate lets, Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 86, pp. 1036-40 (1989). Specifically, modeling was performed in baboons using an external Ticoflex shunt between the femoral artery and femoral vein. An experimental thrombus was formed by placing a segment of precoated Dacron graft into the shunt. I-labeled thrombin inhibitor was injected into the venous portion of the Ticoflex shunt. A series of 0.5 to 1 hour images were taken using an Ohio
Nuclear Series 100 Gamma Camera c PDP-11/34 компютър. Кинетиката на I-инхибитора на тромбин , повишена от присаж-Nuclear Series 100 Gamma Camera with PDP-11/34 computer. Kinetics of I-thrombin inhibitor, increased by graft-
дането и обединената кръв произтича от радионуклеидните изображения, получени по този начин.The donation and pooled blood results from the radionuclide images obtained in this way.
Същата техника може да бъде използвана за получаване на ex vivo изображения на тромби на дълбоките вени, причинени от стазис във феморалната вена на бабуини. Тъй като IХирулог-8 се свързва към тромбина с висока специфичност, употребата на тази молекула позволява прецизни ex vivo изображения на тромби. Също така, малкият размер на Хирулог-8, в контраст с нативния хирудин или антителата за тромбина,The same technique can be used to obtain ex vivo images of deep vein thrombi caused by stasis in the femoral vein of baboons. Because Hirulog-8 binds to thrombin with high specificity, the use of this molecule allows for precise ex vivo imaging of thrombi. Also, the small size of Hirulog-8, in contrast to native hirudin or thrombin antibodies,
-bl-bl
обезпечават възможността радиомаркираният инхибитор на тромбина да доведе до изображение на свързан с плаки тромбин и мейзотромбин, така както и тромбин, съдържащ се във фибриновия съсирек.provide the ability for the radiolabeled thrombin inhibitor to image plaque-bound thrombin and meisothrombin, as well as thrombin contained in the fibrin clot.
ПРИМЕР 14EXAMPLE 14
Антиметастатична активност на инхибиторите на тромбинAntimetastatic activity of thrombin inhibitors
Антиметастатичната активност на инхибиторите на тромбин, съгласно настоящето изобретение, за предпочитане Хирулог-8, се изследва използвайки саркома Т241 клетки [L.A. Liotta et al., Nature, 284, pp. 67-68 (1980)] и сингенетична C57BL/6 мишка (Jackson Laboratory, Bar Harbor Me.). Мишките се инжектират или интравенозно или подкожно с 0-250 г/кг Хирулог-8, приготвен както в пример 4, последвано от инжектиране с 10 -10® Т241 тумурни клетки. След 15 дена, животното се умъртвява и се измерват белодробните тумурни колонии. Антиметастатичната активност на Хирулог-8 се измерва като процентна редукция на тумурните колонии, сравнено с плацеботретирана контролна мишка. Хирулог-8 демонстрира антиметастатична активност при този опит.The antimetastatic activity of the thrombin inhibitors of the present invention, preferably Hirulog-8, was tested using T241 sarcoma cells [L.A. Liotta et al., Nature, 284, pp. 67-68 (1980)] and syngeneic C57BL/6 mice (Jackson Laboratory, Bar Harbor Me.). Mice were injected either intravenously or subcutaneously with 0-250 g/kg Hirulog-8, prepared as in Example 4, followed by injection with 10 -10® T241 tumor cells. After 15 days, the animal was sacrificed and lung tumor colonies were measured. The antimetastatic activity of Hirulog-8 was measured as the percentage reduction in tumor colonies compared to a placebo-treated control mouse. Hirulog-8 demonstrated antimetastatic activity in this assay.
ПРИМЕР 15EXAMPLE 15
II
Инхибиране на Кндотелни клетки от инхибитора на тромбинInhibition of Endothelial Cells by Thrombin Inhibitor
Способността на тромбиновите инхибитори, съгласно настоящето изобретение, да предотвратяват тромбин-индуцирани синтези на плаки активиращ фактор (PAF), е изледвана, катоThe ability of the thrombin inhibitors of the present invention to prevent thrombin-induced synthesis of plaque activating factor (PAF) was investigated by
се използват култивирани ендотелни клетки от човешка пъпна вена (HUVECs). HUVECs се изолират от човешка пъпна връв чрез колагеназно смилане, съгласно установената процедура [М.А. Gimborn, Jr., Culture of Vascular Endothelium, Prog. Hemost. Thromb., 3, pp. 1-28 (1976)]. HUVECs се култивират до сливане в 96-ямкова микротитърна плака в присъствие на [^Н]ацетат. Култивираните по този начин клетки продуцират [3Н]ацетил-PAF, който може да бъде количествено определен чрез екстракция от HUVEC мембранните фосфолипиди.cultured human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) were used. HUVECs were isolated from human umbilical cord by collagenase digestion according to the established procedure [M.A. Gimborn, Jr., Culture of Vascular Endothelium, Prog. Hemost. Thromb., 3, pp. 1-28 (1976)]. HUVECs were cultured to confluence in a 96-well microtiter plate in the presence of [ 3 H]acetate. Cells cultured in this manner produced [ 3 H]acetyl-PAF, which could be quantified by extraction from HUVEC membrane phospholipids.
Хирулог-8 (0-1у<г/мл) се прибавя към HUVECs, натоварени с [^Н]-ацетат, 1 минута преди прибавянето на тромбин (крайна концентрация IU/мл). Клетките се инкубират в продължение на 5 минути и супернатантата се отделя. Среда, съдържаща 0,1% желатин, 50 мМ оцетна киселина в метанол (2:1 об/об) се прибавя след това към KUVECs. След това се екстрахира PAF и се определя количествено, използвайки конвенционални техники [Т.М. McIntyre et al., Cultured Endothelial CellsHirulog-8 (0-1 μg/ml) was added to [3H]-acetate-loaded HUVECs 1 min before the addition of thrombin (final concentration 1000 IU/ml). The cells were incubated for 5 min and the supernatant was removed. Medium containing 0.1% gelatin, 50 mM acetic acid in methanol (2:1 v/v) was then added to the KUVECs. PAF was then extracted and quantified using conventional techniques [T.M. McIntyre et al., Cultured Endothelial Cells
Synthesize Both Platelet-Activating Factor and Prostacyclin in Response to Histamine, Bradykinin and Adenosine Triphosphate, J. Clin. Invest., 76, pp. 271-80 (1985)]. ICстойностите се изчисляват след това. Хирулог-8 инхибира синтеза та на PAF от HUVECs при това изследване.Synthesize Both Platelet-Activating Factor and Prostacyclin in Response to Histamine, Bradykinin and Adenosine Triphosphate, J. Clin. Invest., 76, pp. 271-80 (1985)]. IC values were then calculated. Hirulog-8 inhibited the synthesis of PAF by HUVECs in this assay.
Ефектът на Хирулог-8 върху адхезията на тромбин-индуцирани полиморфоядрени левкоцити (PMN) към HUVECs може да се демонстрира както следва. HUVECs се култивират до сливане в МЕМ, съдържащ 1% серум от телешки ембрион в 24-ямкови групо ви панички. След това средата се отстранява, клетките се про59' миват двукратно с прясна безсерумна среда и се инкубират в <?The effect of Hirulog-8 on thrombin-induced polymorphonuclear leukocyte (PMN) adhesion to HUVECs can be demonstrated as follows. HUVECs were cultured to confluence in MEM containing 1% fetal calf serum in 24-well group plates. The medium was then removed, the cells were washed twice with fresh serum-free medium and incubated at <?
същата среда в продължение на 10-50 минути при 57 С до отде£ ляне на серумните продукти. PNMs (2,5 х 10 в 1 мл), които о са предварително темперирани при 37 С, се прибавят след това към всяка ямка. Дава се възможност на PMNs да се утаи върху HUVEC монослоя в продължение на 2 минути. Хирулог-8 (5у<г/ мл) или физиологичен разтвор се прибавят към всяка ямка, непосредствено след прибавянето на -тромбин (0,1 или 1 U/мл).The same medium was incubated for 10-50 minutes at 57°C until serum products were separated. PMNs (2.5 x 10 in 1 ml), which had been pre-warmed to 37°C, were then added to each well. The PMNs were allowed to settle onto the HUVEC monolayer for 2 minutes. Hirulog-8 (5 μg/ml) or saline was added to each well immediately after the addition of -thrombin (0.1 or 1 U/ml).
IоIo
Клетките се инкубират в продължение на 5 минути при 37 С, промиват се двукратно и се изследват чрез фазово - контрастна ; микроскопия. Адхерентните PMNs се броят директно. Проби, ин/·кубирани с Хирулог-8 имат значително по-малко адхерентни PMNs, отколкото тези, третирани с физиологичен разтвор.Cells were incubated for 5 minutes at 37°C, washed twice, and examined by phase-contrast microscopy. Adherent PMNs were counted directly. Samples incubated with Hirulog-8 had significantly fewer adherent PMNs than those treated with saline.
ПРИМЕР 16EXAMPLE 16
Синтез на Хирулог-13Synthesis of Hirulog-13
Формулата на Хирулог-13 е следната: H-(D-Phe)-Pro-ArgРго-(Gly )j> -Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-LeuОН. Синтезирахме, пречистихме и характеризирахме този пептид предимно както е описано в пример 4, с изключение на това, че само един цикъл на ВОС-глицилглицин се използва , за произвеждането на диглициновия сегмент.The formula of Hirulog-13 is as follows: H-(D-Phe)-Pro-ArgPro-(Gly)-Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-LeuOH. We synthesized, purified, and characterized this peptide essentially as described in Example 4, except that only one BOC-glycylglycine cycle was used to produce the diglycine segment.
ПРИМЕР 17EXAMPLE 17
Синтез на Хирулог-14Synthesis of Hirulog-14
Формулата на Хирулог-14 е следната : H-(D-Phe)-Arg-Pro(Gly )^. -Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-Leu-OH.The formula of Hirulog-14 is as follows: H-(D-Phe)-Arg-Pro(Gly )^. -Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-Leu-OH.
- έ/ύ Хирулог-14 се синтезира, пречиства и характеризира, използвайки методите, описани в пример 4, с изключение на това, че един цикъл на прибавянето на ВОС-глицин се използва след двата цикъла на прибавяне на ВОС-глицинглицин за производство на пентаглициновия сегмент.- έ/ύ Hirulog-14 was synthesized, purified and characterized using the methods described in Example 4, except that one cycle of BOC-glycine addition was used after the two cycles of BOC-glycineglycine addition to produce the pentaglycine segment.
ПРИМЕР 18EXAMPLE 18
Синтез на Хирулог—15Synthesis of Hirulog—15
Формулата на Хирулог-15 е следната : Н-(D-Phe)-Pro-ArgРго-(Gly -Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-LeuOH. Хирулог-15 се синтезира, пречиства и характеризира, използвайки методите, описани в пример 4, с изключение на това, че три цикъла от прибавянето на ВОС-глицилглицин се използват за приготвянето на хексаглициновия сегмент.The formula of Hirulog-15 is as follows: H-(D-Phe)-Pro-ArgPro-(Gly-Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-LeuOH. Hirulog-15 was synthesized, purified, and characterized using the methods described in Example 4, except that three cycles of BOC-glycylglycine addition were used to prepare the hexaglycine segment.
ПРИМЕР 19EXAMPLE 19
СинТез на Хирулог-16Synthesis of Hirulog-16
Формулата на Хирулог-16 е следната :Н-(D-Phe)-Pro-ArgРго-(Gly -Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-LeuОН. Хирулог-16 се приготвя, пречиства и ^характеризира както е описано в пример 4, с изключение на това, че четири цикъла от прибавянето на ВОС-глицилглицин се използват за приготвяне на октаглицинов сегмнт.The formula of Hirulog-16 is as follows: H-(D-Phe)-Pro-ArgPro-(Gly-Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-LeuOH. Hirulog-16 was prepared, purified and characterized as described in Example 4, except that four cycles of BOC-glycylglycine addition were used to prepare the octaglycine segment.
ПРИМЕР 20EXAMPLE 20
Синтез на Хирулог-17Synthesis of Hirulog-17
Формулата на Хирулог-17 е следната: Н-(D-Phe)-Pro-Arg- Ci'The formula of Hirulog-17 is as follows: H-(D-Phe)-Pro-Arg-Ci'
Pro-Gly-Gly-Glu-Gly-His-Gly-Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-ProGlu-Glu-Tyr-Leu-OH. Хирулог-17 се синтезира предимно както е описано в пример 4, с изключение на това, че Gly-Gly-GluGly-His-Gly замества Gly^ сегмента, присъстващ в Хирулог-8. Тази последователност се прибавя върху растящата пептидна верига чрез последователно прибавяне на ВОС-глицин, BOC-Lхистидин, ВОС-глицин, BOC-L-глутамат и ВОС-глицилглицин при цикли 13-17 от синтеза. Пречистването и характеризирането се осъществяват както е описано в пример 4.Pro-Gly-Gly-Glu-Gly-His-Gly-Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-ProGlu-Glu-Tyr-Leu-OH. Hirulog-17 was synthesized essentially as described in Example 4, except that Gly-Gly-GluGly-His-Gly replaced the Gly^ segment present in Hirulog-8. This sequence was added to the growing peptide chain by the sequential addition of BOC-glycine, BOC-L-histidine, BOC-glycine, BOC-L-glutamate, and BOC-glycylglycine during cycles 13-17 of the synthesis. Purification and characterization were performed as described in Example 4.
ПРИМЕР 21EXAMPLE 21
Синтез на Хирулог-18а, -18Ь и -18сSynthesis of Chirulog-18a, -18b and -18c
Формулата на Хирулог-18а е следната: Н-(D-Phe)-Рго-(хомоаргинин)-(Gly)^--Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-GluTyr-Leu-OH. Формулата на Хирулог-18Ь е следната : H-(D-Phe)Рго-( -хомоаргинин)-(Gly) -Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-ProGlu-Glu-Tyr-Leu-OH. Формулата на Хирулог-18с е следната : Н(D-Phe )-Рго-(-хомоаргинин)-Val-(Gly)у-Asn-Gly-Asp-Phe-GluGlu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-Leu-OH. Синтезирасе Хирулог-18а, използувайки смесена хомогенна/твърдо-фазова процедура. Остатъци 5-20 се приготвят чрез твърдо-фазова синтеза, както е описано в примери 4 и 17. Полученото междинно, свързано със смолата, реагира с ВОС-β -хомоаргинин-Gly предпазено междинно, което се синтизера по многостепенна реакционна схема, изобразена по-долу и описана непосредствено след това.The formula of Hirulog-18a is as follows: H-(D-Phe)-Pro-(homoarginine)-(Gly)^--Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-GluTyr-Leu-OH. The formula of Hirulog-18b is as follows: H-(D-Phe)Pro-(-homoarginine)-(Gly)-Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-ProGlu-Glu-Tyr-Leu-OH. The formula of Hirulog-18c is as follows: H(D-Phe )-Pro-(-homoarginine)-Val-(Gly)y-Asn-Gly-Asp-Phe-GluGlu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-Leu-OH. Hirulog-18a was synthesized using a mixed homogeneous/solid-phase procedure. Residues 5-20 were prepared by solid-phase synthesis as described in Examples 4 and 17. The resulting resin-bound intermediate was reacted with a BOC-β-homoarginine-Gly protected intermediate, which was synthesized by a multi-step reaction scheme depicted below and described immediately thereafter.
ЦА/ / )= NCA/ / )= N
Η- N \Η- N \
'вос'vos
Η -ΝH -N
С 0CH3 With 0CH 3
(2l>z(2l>z
) \CO2 Η вос) \CO2 Η wax
chem, Torrance, СА)и 2.1 мл (19.1 ммола) N-метилморфолин (Aldrich, Milwaukee, Wis.) в 100 мл анхидриден тетрахидрофуран (THF) под аргон в продължение на 5 минути при стайна оchem, Torrance, CA) and 2.1 mL (19.1 mmol) N-methylmorpholine (Aldrich, Milwaukee, Wis.) in 100 mL anhydrous tetrahydrofuran (THF) under argon for 5 min at room temperature.
температура. Разтворът се изстудява след това до -15 С и се прибавят 2.8 мл (21.6 ммола) изобутилхлороформат (Aldrich).The solution was then cooled to -15°C and 2.8 ml (21.6 mmol) of isobutyl chloroformate (Aldrich) was added.
Продължаваме да разбъркваме реакционната смес при -15°С в продължение на 5 минути, след което се филтрира през пълнеж от Celite/MgSO^., След това прибавяме филтратаWe continue to stir the reaction mixture at -15°C for 5 minutes, then filter it through a pad of Celite/MgSO^. Then we add the filtrate
към ледено студен етерен разтвор на диазометаан (150 мМ, получен отto an ice-cold ethereal solution of diazomethane (150 mM, obtained from
32.4 г Diazald; Aldrich). Разтворът се разбърква и се оставя постепенно да достигне температурата на околната среда до другия ден. След това, разтворителя се отстранява чрез вакуум, а остатъкът се разтваря в 200 мл хлороформ. След това промиваме органичния разтвор последователно с 200 мл наситен NaHCO , последван от 200 мл наситен NaCl, изсушава се над безводен MgSO^. и се концентрира отново до мослообразен оста32.4 g Diazald; Aldrich). The solution was stirred and allowed to gradually reach ambient temperature overnight. The solvent was then removed in vacuo and the residue was dissolved in 200 mL chloroform. The organic solution was then washed successively with 200 mL saturated NaHCO 3 , followed by 200 mL saturated NaCl, dried over anhydrous MgSO 4 , and concentrated again to an oily residue.
тък. След това остатъкът се пречиства чрез мигновена хромато графия върху 4 х 17 см колона от силикагел, използвайки стъпаловиден градиент на ацетон в хлороформ (10% ацетон в 2л хлороформ, последван от 20% ацетон в 3 л хлороформ). Фракциите, съдържащи жлания продукт^ се обединяват и се изсушават до сухо. Продуктът диазометилкетон се пречиства като бледожълта пяна (6.54 г ) .The residue was then purified by flash chromatography on a 4 x 17 cm silica gel column using a step gradient of acetone in chloroform (10% acetone in 2 L chloroform followed by 20% acetone in 3 L chloroform). The fractions containing the desired product were combined and dried to dryness. The diazomethyl ketone product was purified as a pale yellow foam (6.54 g).
N -BOC-N^-Tos-t-хомоаргинин метилестерN -BOC-N^-Tos-t-homoarginine methyl ester
Разтваряме приготвения преди това диазометилкетон в 100We dissolve the previously prepared diazomethyl ketone in 100
-64мл анхидриден метанол и пропускаме получения разтвор под аргон, докато разтвор на сребърен бензоат катализатор (165 мг в 400 р. л триетиламин) се прибавя на капки. След 50 минути,-64ml of anhydrous methanol and pass the resulting solution under argon while a solution of silver benzoate catalyst (165 mg in 400 ml of triethylamine) is added dropwise. After 50 minutes,
Z обратно течащият(в прониво ток) разтвор се изстудява до стайна температура, суспендира се с Norit и се филтрира през Celite. След това разтворителят се отделя чрез вакуум и маслообразният остатък се пречиства чрез мигновена хроматогра фия през силикагел. Елуирането .се осъществява с 4 л 10% ацетон в хлороформ. Желаният продукт, у^-хомоаргининметилестер се пречиства по този начин като светла жълтеникаво-кафява пяна (6.45 г ),The refluxing solution was cooled to room temperature, slurried with Norit and filtered through Celite. The solvent was then removed in vacuo and the oily residue was purified by flash chromatography on silica gel. Elution was carried out with 4 L of 10% acetone in chloroform. The desired product, γ-homoarginine methyl ester, was purified in this manner as a light yellowish-brown foam (6.45 g).
ВсичкоEverything
[ -BOC-N^-Tos- F-хомоаргинин | от горния метилов естер разтваряме в 100 мл метанол, след което го оставяме да реагира с разтвор на LiOH (1.48 г в 50 мл вода) през цялата нощ при стайна температура под аргон и при постоянно разбъркване. Отстраняваме метанола под вакуум, разтваряме утайката във вода и я промиваме в етил ацетат. След това прибавяме наситен разтвор на лимонена киселина,докато разтворът достигне рН 4.[ -BOC-N^-Tos- F-homoarginine | from the above methyl ester is dissolved in 100 ml of methanol, then it is allowed to react with a solution of LiOH (1.48 g in 50 ml of water) overnight at room temperature under argon and with constant stirring. The methanol is removed under vacuum, the precipitate is dissolved in water and washed in ethyl acetate. Then a saturated solution of citric acid is added until the solution reaches pH 4.
След това екстрахираме получената карбонова киселина етил ацетат.Then we extract the resulting carboxylic acid with ethyl acetate.
Екстракцията се повтаря при рН 5 и комбинираните органични фази се изсушават над MgSO^. и се концентрират под вакуум. Получената сурова киселина се събира под формата на бяла пяна (4.9 г). След това киселината се пречиства на Vydac С^?The extraction was repeated at pH 5 and the combined organic phases were dried over MgSO4 and concentrated in vacuo. The resulting crude acid was collected as a white foam (4.9 g). The acid was then purified on Vydac C4.
обратно-фазова HPLC колона, както е описано в пример 4, с изключение на това, че изходният поток се изследва при 214 нм.reverse-phase HPLC column as described in Example 4, except that the effluent was monitored at 214 nm.
—&5След лиофилизация—&5After lyophilization
Tos-^-хомоаргинин, на желаните фракции, продуктът, се получава като бяла аморфнаTos-^-homoarginine, of the desired fractions, the product, is obtained as a white amorphous
N -BOC-N твърда фаза.N-BOC-N solid phase.
Проба от N -BOC-N<Sample of N -BOC-N<
I^Tos-у^-хомоаргинин се хидролизира в HF анализ.I^Tos-y^-homoarginine is hydrolyzed in HF assay.
използва като стандарт заused as a standard for
Времето на ретенация на β -хомоаргинина е идентично на това и се аминокиселинния на аргинина, но интензитетът на пика е значително по-нисък от очакваното.The retention time of β-homoarginine is identical to that of the amino acid arginine, but the peak intensity is significantly lower than expected.
N -BOC-N^-Tos-p5 - хомоаргининилглицин бензилестерN -BOC-N^-Tos-p 5 -homoargininylglycine benzyl ester
След това комбинираме 4.06 г (9.2 ммола) от горната карбонова киселина с 2.04 мл N-метилморфолин в 25 мл анхидрио ден THF. Сместа се разбърква под аргон при -5 С. Изстуден разтвор на изобутил-хлороформат (2.4 мл в 25 мл THF) се прибавя след това на капки към разтвора над 10 минути. След прибавянето реакционната смес се разбърква в продължение на оNext, 4.06 g (9.2 mmol) of the above carboxylic acid was combined with 2.04 mL of N-methylmorpholine in 25 mL of anhydrous THF. The mixture was stirred under argon at -5°C. A cooled solution of isobutyl chloroformate (2.4 mL in 25 mL of THF) was then added dropwise to the solution over 10 minutes. After addition, the reaction mixture was stirred for 1 h.
минути при -5 С. За Хирулог-18а прибавяме след това раз твор на глицин бензилов естер (4.9 г в 40мл THF; 27.6 ммола) и даваме възможност на реакционната смес да достигне стайна температура. След това разтворителят се отстранява под вакуум, а получената утайка се разтваря в 100 мл етил ацетат. Разтворът се екстрахира последователно с по 100 мл наситен NaHCOj и наситен NaCl, изсушава се над MgSO^. и се концентрира под вакуум. Полученият суров дипептиден естер се пре чиства върху колона 4 х 20 см силикагел с метанолов стъпаловиден градиент в хлороформ, съдържащ 10 капки NH^OH на 100 мл (2 л 1% метанол в хлороформ, последвано от 3 л 2% метанол в изследват се чрез хлороформ). Събират се фракции (25 мл),minutes at -5 C. For Hirulog-18a, a solution of glycine benzyl ester (4.9 g in 40 mL THF; 27.6 mmol) was then added and the reaction mixture was allowed to reach room temperature. The solvent was then removed in vacuo and the resulting precipitate was dissolved in 100 mL ethyl acetate. The solution was extracted successively with 100 mL saturated NaHCO3 and saturated NaCl, dried over MgSO4, and concentrated in vacuo. The resulting crude dipeptide ester was purified on a 4 x 20 cm silica gel column with a methanol step gradient in chloroform containing 10 drops of NH4OH per 100 mL (2 L 1% methanol in chloroform, followed by 3 L 2% methanol in chloroform). Fractions (25 mL) were collected,
TLC и тези, съдържащи продукта се обединяват, а разтворителят се отстранява под вакуум. Полученият продукт N -BOC-N^-TosР-хомоаргининглицин бензилов естер се изолира като бяла пяна ( 3.9 г ).The TLC and product extracts were combined and the solvent removed in vacuo. The resulting product N-BOC-N-TosP-homoarginineglycine benzyl ester was isolated as a white foam (3.9 g).
За Хирулог-18Ь и -18с по-горната реакция е идентична, с изключение на следните модификации : за Хирулог-18Ь глицин бензиловият естер се замества с пролин бензилов естер и реакцията се провежда 1.8 ммола скала; за Хирулог-18с глицин бензиловият естер се замества с валин бензилов естер и реакцията се провежда при 3.0 ммола скала.For Hirulog-18b and -18c the above reaction is identical, except for the following modifications: for Hirulog-18b the glycine benzyl ester is replaced with proline benzyl ester and the reaction is carried out at 1.8 mmol scale; for Hirulog-18c the glycine benzyl ester is replaced with valine benzyl ester and the reaction is carried out at 3.0 mmol scale.
-хомоаргининилглицин-homoargininylglycine
Горният бензилов естер се разтваря в 50 мл метанол и се хидрогенира под атмосферно налягане над 1 .0 г 10% паладиум/ въглерод в продължение на 17 часа. Полученият разтвор се филтрира през Calite, а разтворителят се отстранява под вакуум. Реакционният добив е 2.9 г суров N -BOC-N^-Tos-^-xomoаргининилглицин, който се пречиства на Vydac С/ρ HPLC колона, както е описано по-горе.The above benzyl ester was dissolved in 50 mL of methanol and hydrogenated at atmospheric pressure over 1.0 g of 10% palladium/carbon for 17 hours. The resulting solution was filtered through Calite and the solvent was removed in vacuo. The reaction yield was 2.9 g of crude N-BOC-N-Tos--xomoargininylglycine, which was purified on a Vydac C/ρ HPLC column as described above.
Горният N -BOC-N^-Tos-^-хомоаргининилглицин (1.02 г ) се разтваря в 1 мл анхидриден DMF и се изстудява на ледена баня. След това последователно прибавяме към този разтвор 5-5 мл 0.5М хидроксибензтриазол в DMF (Applied Biosystems Inc, Foster City. Calif.) и 5.5 мл 0.5M дициклохексилкарбодиимид в CH^CL^ (Applied Biosystems). След 1 час студената суспензия от симетричен анхидрид на дипептидната единица бързо сеThe above N-BOC-N-Tos--homoargininylglycine (1.02 g) was dissolved in 1 ml of anhydrous DMF and cooled in an ice bath. Then, 5 ml of 0.5M hydroxybenztriazole in DMF (Applied Biosystems Inc, Foster City. Calif.) and 5.5 ml of 0.5M dicyclohexylcarbodiimide in CH2Cl2 (Applied Biosystems) were added sequentially to this solution. After 1 hour, the cold suspension of the symmetric anhydride of the dipeptide unit rapidly
- 67 ~ филтрира през запушалка от стъклена вата за отстраняване на дициклохексиловата уреа.- 67 ~ filtered through a plug of glass wool to remove dicyclohexyl urea.
Междувременно, суспензия на N-BOC-( Gly -Asn-Gly-AspPhe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-Leu-O-PAM (0.2 ммола в CH^Clg) се активират по стандартен метод за пептиден синтез. Kaiser тест върху получения продукт посочва свободна крайна аминогрупа.Meanwhile, a suspension of N-BOC-(Gly-Asn-Gly-AspPhe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-Leu-O-PAM (0.2 mmol in CH2Cl2) was activated by standard peptide synthesis methods. A Kaiser test on the resulting product indicated a free terminal amino group.
Активираният -хомоаргинилглицин дипептид се присъединява след това към свързания със смолата хексадекапептид. ьThe activated -homoarginylglycine dipeptide is then added to the resin-bound hexadecapeptide.
Полученият октадекапептид се присъединява след това последователно към N-BOC-Pro и N-BOC-(D-Phe), използвайки стандартна свързваща процедура. Полученият пептид Хирулог-18а се пречиства и характеризира,както е описано в пример 4.The resulting octadecapeptide was then coupled sequentially to N-BOC-Pro and N-BOC-(D-Phe) using a standard coupling procedure. The resulting peptide Hirulog-18a was purified and characterized as described in Example 4.
Подобна схема се осъществява при синтезата на Хирулог18Ь и Хирулог-18с.A similar scheme is used in the synthesis of Hirulog18b and Hirulog-18c.
ПРИМЕР 22 •сEXAMPLE 22 •s
Синтез на Хирулог-19Synthesis of Hirulog-19
Формулата на Хирулог-19 е следната : Н-(D-Phe)-Pro-Arg[psiCH- NH]-(Gly)^ -Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-GluTyr-Leu-OH. Остатъци 4-20 от този пептид се събират чрез твърдо-фозови пептид синтетични процедури, както е описано в пример 4. Следващият прибавен остатък -BOC-N^-тозил-аргининал се приготвя . както е изобразено и описано по-долу.The formula of Hirulog-19 is as follows: H-(D-Phe)-Pro-Arg[psiCH-NH]-(Gly)^-Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-GluTyr-Leu-OH. Residues 4-20 of this peptide were assembled by solid-state peptide synthetic procedures as described in Example 4. The next added residue -BOC-N^-tosyl-argininal was prepared as depicted and described below.
--
ВСС вОСгSupreme Court of the Russian Federation
N -BOC-N-7-Tos-аргининалN -BOC-N- 7 -Tos-argininal
N -B0C-N7 -Tos-аргинин (Bachem Inc.; 10 г) се прибавя ι оN-BOC-N7-Tos-arginine (Bachem Inc.; 10 g) was added ι o
към 80 мл анхидриден THF и суспензията се изстудява ь до 0 оto 80 ml of anhydrous THF and the suspension is cooled to 0 °
С. След това прибавяме 1,1’-карбонилдиимидазол (Aldrich; 3.61 г) изведнъж и продължаваме да разбъркваме в продължение на 20 минути. Полученият чист разтвор частично се потопява в сух лед/ацетонова баня,за да се поддържа температура от -20 оC. Then add 1,1'-carbonyldiimidazole (Aldrich; 3.61 g) all at once and continue stirring for 20 minutes. The resulting clear solution is partially immersed in a dry ice/acetone bath to maintain a temperature of -20 o
до -30 С по време на прибавянето на капки на суспензия: от литиево алуминиев хидрид (Aldrich; 1.8 г в 80 мл THF) над 45 минути при постоянно разбъркване. Реакционната смес се сto -30 C during the dropwise addition of a suspension of lithium aluminum hydride (Aldrich; 1.8 g in 80 ml THF) over 45 min with constant stirring. The reaction mixture was
разбърква допълнително 30 минути при -2Q С и след това се потиска чрез прибавяне на какпки на 63 мл 2N НС1 при -10°С. Филтрираме получения разтвор през средна стъклена фуния и концентрираме получения филтрат на вакуум.Stir for an additional 30 minutes at -20° C. and then quench by dropwise addition of 63 ml of 2N HCl at -10° C. Filter the resulting solution through a medium glass funnel and concentrate the resulting filtrate in vacuo.
Полученият суров алдехид, събран като бяла пяна, (11.5The resulting crude aldehyde, collected as a white foam, (11.5
г), се суспендира в 100 мл хлороформ, промива се с вода (2 х 50 мл) и органичният слой се изсушава след това над натриев сулфат и се концентрира под вакуум. Суровият алдехид (7.7 г) се разтваря в 100 мл хлороформ и се пречиства чрез флаш хро-G9матография над 5 х 20 см флош колона, съъдржаща 350 мл силикагел (Merck Grade 60, 230-400 дупки, 60 А). Елуирането се осъществява чрез използване на стъпаловиден градиент на 0.5% метанол в 500 мл хлороформ, 1% метанол в 1 л хлороформ и 1.5% метанол в 1 л хлороформ. Тази процедура води до добивd), was suspended in 100 ml chloroform, washed with water (2 x 50 ml) and the organic layer was then dried over sodium sulfate and concentrated in vacuo. The crude aldehyde (7.7 g) was dissolved in 100 ml chloroform and purified by flash chromatography over a 5 x 20 cm flash column containing 350 ml silica gel (Merck Grade 60, 230-400 holes, 60 A). Elution was carried out using a step gradient of 0.5% methanol in 500 ml chloroform, 1% methanol in 1 L chloroform and 1.5% methanol in 1 L chloroform. This procedure gave a yield of
8.9 г N -BOC-N^-Tos-аргининал.8.9 g N -BOC-N^-Tos-argininal.
N^-BOC-N^-Tos-aprHHHHanbT (258 мг) се прибавя след това към свързания със смолата (Gly )^- -Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-GluIle-Pro-Glu-Glu-Tyr-Leu-O-PAM при условия на твърдо-фазово редуктивно алкилиране (40 мг натриев цианоборохидрид в продължение на 24 часа), използвайки метода на D.H. Coy et al., Solid-Phase Synthesis of Peptides In Peptides, Vol. 8 pp. 119-121 (1978). Следвайки реакцията на свързания съсN^-BOC-N^-Tos-aprHHHHanbT (258 mg) was then added to the resin-bound (Gly )^- -Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-GluIle-Pro-Glu-Glu-Tyr-Leu-O-PAM under solid-phase reductive alkylation conditions (40 mg sodium cyanoborohydride for 24 hours) using the method of D.H. Coy et al., Solid-Phase Synthesis of Peptides In Peptides, Vol. 8 pp. 119-121 (1978). Following the reaction of the resin-bound
смолата пептид с предпазения аргенинал, пептидниятсинтез се завършва с цикъл на инкорпориране на ВОС-пролин и цикъл на инкорпориране на ВОС-(D-фенилаланин). След завършване на синтеза, Хирулогг19 се освобождава от предпазителя и се отстранява от смолата,както е описано в пример 4.The peptide resin with the protected argeninal, peptide synthesis is completed with a BOC-proline incorporation cycle and a BOC-(D-phenylalanine) incorporation cycle. After completion of synthesis, Hirulog19 is released from the protector and removed from the resin, as described in Example 4.
Хирулог-19 се пречиства чрез обратно-фазова HPLC, използвайки Applied Biosystems 151А течна хроматографска система и Aquapore С& колона (10 х 22 см. Колоната се калибрира с една част 70% ацетонитрил/50% вода, съдържаща 0,85% TFA (буфер В) и 4 части вод^, съдържаща 1% TFA (буфер А). Колоната се промива с линеен градиент с растяща концентрация на буфер В (20-50%) над 120 минути при скорост на потока 4,0 мл/минута. Изходният поток се изследва за абсорбция при 214 нм и фракциите се събират ръчно. Последващото пречистване се το CИНТ£5 HAHirulog-19 was purified by reverse-phase HPLC using an Applied Biosystems 151A liquid chromatography system and an Aquapore C& column (10 x 22 cm). The column was calibrated with one part 70% acetonitrile/50% water containing 0.85% TFA (buffer B) and 4 parts water containing 1% TFA (buffer A). The column was washed with a linear gradient of increasing concentration of buffer B (20-50%) over 120 minutes at a flow rate of 4.0 ml/minute. The effluent was monitored for absorbance at 214 nm and fractions were collected manually. Subsequent purification was performed using CINT£5 HA
Г-EtMr. Et
MM
-7/ ~ извършва при изократни условия, използвайки 20% буфер В/80% буфер А.-7/ ~ performed under isocratic conditions using 20% buffer B/80% buffer A.
ПРИМЕР 23EXAMPLE 23
Синтез на Хирулог-21Synthesis of Hirulog-21
Фжормулата на Хирулог-21 е следната: Н-(D-Phe)-Pro-ArgPro-( Gly )4. -Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-Leu(Gly)^ -Lys-OH.Хирулог-21 се синтезира, използвайки методите, описани в примерThe formula of Hirulog-21 is as follows: H-(D-Phe)-Pro-ArgPro-(Gly)4. -Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-Leu(Gly)^ -Lys-OH. Hirulog-21 was synthesized using the methods described in Example
4, използвайки подходящите ВОС аминокиселини.4, using the appropriate BOC amino acids.
Пречистването и .характеризирането на ХируЛог-21 се осъществява по методите, описани в пример 4.The purification and characterization of HiruLog-21 was carried out according to the methods described in Example 4.
ПРИМЕР 24EXAMPLE 24
Синтез на Хирулог-25Synthesis of Hirulog-25
Формулата на Хирулог-25 е следната: H-(D-Phe)-Рго-(4аргининил-2,2-д ифлуоро )малонилглицил-( Gly ) zj. -Asn-Gly-AspPhe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-Leu-OH. Хексадекапептидът (Gly)^ -Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-Leu, се синтезира, както е описано^ по-горе,и се оставя да се свърже към смолата. Следващият остатък (З-аргининил-2,2-дифлуоро) малонилглицин се синтезира по долуописаната и изобразена схема (стр. 71).The formula of Hirulog-25 is as follows: H-(D-Phe)-Pr-[4-argininyl-2,2-difluoro]malonylglycyl-(Gly)-[2,3-Asn-Gly-AspPhe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-Leu-OH. The hexadecapeptide (Gly)-[2,3-Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-Leu, was synthesized as described above and allowed to bind to the resin. The next residue (3-argininyl-2,2-difluoro)malonylglycine was synthesized according to the scheme described and illustrated below (p. 71).
1-[(2’-карбоетокси 1’, 1’-дифлуоро)θτηπ]Ν -BOC-N бензил-N °ГИ-СЬгорнитинол1-[(2'-carboethoxy 1', 1'-difluoro)θηπ]Ν -BOC-N benzyl-N ° GI -Cbgornitinol
Разтвор от 3,1 г (7,1 ммола) N -BOC-N -бензил-N ,гл СЬгорнитинол [F. Salituro et al. , ·'Inhibition of Aspartic Proteinases by Peptides Containing Lysine and Ornithine Side 'BiChain Analogues of Statine, J. Med. Chem., 30, pp. 286-95 (1987)], и се прибавя 1,56 мл (9,23 ммола) етилбромодифлуороацетат в анхидриден 15 мл THF над 90 минути в противотокA solution of 3.1 g (7.1 mmol) N -BOC- N -benzyl- N , g C6gornitinol [F. Salituro et al. , ·'Inhibition of Aspartic Proteinases by Peptides Containing Lysine and Ornithine Side 'BiChain Analogues of Statins, J. Med. Chem., 30, pp. 286-95 (1987)], and 1.56 mL (9.23 mmol) ethyl bromodifluoroacetate in anhydrous 15 mL THF was added over 90 min under reflux
и наситен NaCl/KHSO^no 200 мл всеки. Органичната фаза се изолира, изсушава над MgSO 4. , и концентрира под вакуум. Полученият маслообразен остатък се пречиства на силикагел, използвайки СНС1^ : метанол (90 : 10) плюс 100 капки/л NH^.and saturated NaCl/KHSO4 (200 mL each). The organic phase was isolated, dried over MgSO4, and concentrated in vacuo. The resulting oily residue was purified on silica gel using CHCl4 : methanol (90 : 10) plus 100 drops/L NH4.
ОН като елуент.OH as eluent.
-[(2’-карбоетокси 1’,-[(2’-carboethoxy 1’,
1’-дифлуоро)етил]И1'-difluoro)ethyl]I
-ВОС орнитинол тетрбутилдиметилсилил етер-BOC ornithinol tetrabutyldimethylsilyl ether
Полученото съединение 1-[(2’-карбоетокси 1’, 1’-дифлуоро )етил]№^—ВОС—N 0ГЯ -бензил-N1?ГИ-СЬгорнитинол реагира след това с 5 еквивалента терт-Бутилдиметилсилил хлорид и 10 еко вивалента имидазол в анхидриден DMF при 35 С, следвайки про-The resulting compound 1-[(2'-carboethoxy 1', 1'-difluoro )ethyl]N-[(2'-carboethoxy 1', 1' -difluoro )ethyl]N-[(2'-carboethoxy 1', 1'-difluoro )ethyl]N-[(2'-carboethoxy 1', 1'-difluoro ) ethyl]N-[ (2'-carboethoxy 1', 1'-difluoro )ethyl]N-[(2', 1
цедурата на E.J. Corey et al., Protetion of Hydroxyl Groups as tertButyldimethylsilyl Derivatives, J. Amer. Chem. Soc.,the cedure of E.J. Corey et al., Protection of Hydroxyl Groups as tertButyldimethylsilyl Derivatives, J. Amer. Chem. Soc.,
94, pp. 6190-91, (1972). Ортогонално предпазеният амин се разтваря след това в метанол и се хидрогенира над Pd(OH), при 30 psi в продължение на 18 часа. Катализаторът се отстранява след това чрез филтрация, а филтратът се концентрира във вакуум до получаване на 1-[(2’-карбоетокси 1’, 1’-дифлу°с оро)етил]И -ВОС-орнитинол tert-Бутилдиметилсилилов етер.94, pp. 6190-91, (1972). The orthogonally protected amine was then dissolved in methanol and hydrogenated over Pd(OH) at 30 psi for 18 hours. The catalyst was then removed by filtration and the filtrate was concentrated in vacuo to give 1-[(2'-carboethoxy 1', 1'-difluoro)ethyl]-BOC-ornithinol tert-Butyldimethylsilyl ether.
- [( 2 ’ -карбоетокси 1’, 1’-дифлуоро)етил]И -BOC-N^Tos аргининол-tert-Бутилдиметилсилилов етер- [(2'-carboethoxy 1', 1'-difluoro)ethyl]-BOC-N^Tos argininol-tert-Butyldimethylsilyl ether
Горе приготвеното съединение реагира след това с по 6,8 еквивалента от 1-гуанил-3,5-диметилпиразол и триетиламин във <2 вода при 105 С в продължение на 24 часа. Сместа се лиофилизира след това, а остатъкът се подлага на подготвителна HPLC, както е описано в пример 4. Фракциите, съдържащи желаното гуанидиново съединение (изпробвани чрез TLC) се обединяват и изсушават на вакуум. Утайката се разтваря в Н,0 : ацетон (1:4), изстудява в ледена баня и се юстира до pH 12 с 50% w/v NaOH. Към този разтвор се прибавя разтвор от 5 еквивалента пара толуол сулфонилхлорид в ацетон над 60 минути, докато pH се задържа на 11-12 с NaOH. Разтворът се оставя да достигне до стайна температура и се разбърква цялата нощ. След това ацетонът се отделя под вакуум, а останалият воден разтвор се промива с етер. Етерният слой се отделя и отново се екстрахира с наситен NaHCO^. Водните фази се обединяват и подкиселяват до pH 5 с 2N НС1. Полученият кисел разтвор се екстрахира след това двукратно с етил ацетат, изсушава се и се концентрира под вакуум до добиване на желания продукт.The compound prepared above was then reacted with 6.8 equivalents each of 1-guanyl-3,5-dimethylpyrazole and triethylamine in <2% water at 105°C for 24 hours. The mixture was then lyophilized and the residue was subjected to preparative HPLC as described in Example 4. The fractions containing the desired guanidine compound (tested by TLC) were combined and dried in vacuo. The residue was dissolved in H2O:acetone (1:4), cooled in an ice bath and adjusted to pH 12 with 50% w/v NaOH. To this solution was added a solution of 5 equivalents of para toluene sulfonyl chloride in acetone over 60 minutes until the pH was maintained at 11-12 with NaOH. The solution was allowed to reach room temperature and stirred overnight. The acetone was then removed in vacuo and the remaining aqueous solution was washed with ether. The ether layer was separated and re-extracted with saturated NaHCO3. The aqueous phases were combined and acidified to pH 5 with 2N HCl. The resulting acidic solution was then extracted twice with ethyl acetate, dried and concentrated in vacuo to give the desired product.
-[(2’-карбоетокси 1’, 1 ’-дифлуоро)етил]И -BOC-N^TTos-Аргининол-[(2'-carboethoxy 1', 1'-difluoro)ethyl]N -BOC-N^TTos-Argininol
От полученото съединение 1-[(2’-карбоетокси 1’, 1’-дифлуоро)етил]№^-ВОС-Н$-Тоз-аргининол tert-Бутилдиметилсилилов етер се премахва силилът чрез третиране с 3 еквивалента тетра-п-бутиламониев флуорид в THF при стайна температура, както е описано от E.J. Corey et al., supra. Полученото чрез този процес съединение след това се сапунифицира чрез трети ране с 2,5 еквивалента LiOH в метанол/вода при стайна темпе ратура под аргон през цялата нощ. Реакционната смес след то ва се промива с етилацетат и се подкислява с лимонена киселина до рН 4. Получената киселина се екстрахира с етил ацетат, изсушава се органичната фаза и се концентрира под вакуум.The resulting compound 1-[(2'-carboethoxy 1', 1'-difluoro)ethyl]N-BOC-H$-T3-argininol tert-Butyldimethylsilyl ether was desilylated by treatment with 3 equivalents of tetra-n-butylammonium fluoride in THF at room temperature, as described by E.J. Corey et al., supra. The compound obtained by this process was then saponified by treatment with 2.5 equivalents of LiOH in methanol/water at room temperature under argon overnight. The reaction mixture was then washed with ethyl acetate and acidified with citric acid to pH 4. The resulting acid was extracted with ethyl acetate, the organic phase was dried, and concentrated in vacuo.
Суровата киселина се пречиства_след това на VydacThe crude acid is then purified at Vydac
C^g обратно фазова HPLC колона при условията, описани в пример 4.C^g reversed phase HPLC column under the conditions described in Example 4.
< а.< a.
1-[(2’-карбоетокси 1’, 1’-дифлуоро )етил]И -BOC-N Tos-аргининон1-[(2'-carboethoxy 1', 1'-difluoro)ethyl]N -BOC-N Tos-argininone
Алкохолната функция на предходното съединение се превръща в кетон чрез прибавяне на 1 еквивалент пиридин дихромат в СН^С1^ , съдържащ 0,5% ледена оцетна киселина в присъствие на молекулярно сито [N. Peet et al., Synthesis of Peptidyl and Fluoromethyl Ketones and Peptidyl©/-Keto Esters as Inhibitors of Porcine Pancreatic Elastase, HumanThe alcohol function of the previous compound was converted to a ketone by adding 1 equivalent of pyridine dichromate in CH2Cl2 containing 0.5% glacial acetic acid in the presence of molecular sieves [N. Peet et al., Synthesis of Peptidyl and Fluoromethyl Ketones and Peptidyl©/-Keto Esters as Inhibitors of Porcine Pancreatic Elastase, Human
Neutrophil Elastase, and Rat and Human Neutrophil Cathepsin G, J. Med. Chem., 55, pp. 594-407 (1990)]. След разбъркване под аргон в продължение на 15 часа, реакционната смес се филтрува, а разтворителят се отстранява под вакуум. Получава ният 1-[(2’-карбоетокси 1’, 1’-дифлуоро)етил]И -BOC-N -Tosаргининон се събира като маслообразен остатък и след това се пречиства на HPLC, съгласно условията, дадени в пример 4.Neutrophil Elastase, and Rat and Human Neutrophil Cathepsin G, J. Med. Chem., 55, pp. 594-407 (1990)]. After stirring under argon for 15 hours, the reaction mixture was filtered and the solvent was removed in vacuo. The resulting 1-[(2'-carboethoxy 1', 1'-difluoro)ethyl]-BOC-N-Tosargininone was collected as an oily residue and then purified by HPLC according to the conditions given in Example 4.
Свободната карбонова киселина се превръща в симетричния анхидрид и реагира със свързания със смолата хексадекапептид, ~Ί5 както е описано в пример 21. Двата N-крайни остатъка от Хирулог-25, ВОС-Рго и ВОС-(D-Phe) се прибавят при условията на стандартен пептиден синтез и полученият пептид се разцепва с HF след това.The free carboxylic acid is converted to the symmetrical anhydride and reacted with the resin-bound hexadecapeptide, ~Ι5 as described in Example 21. The two N-terminal residues of Hirulog-25, BOC-Pgo and BOC-(D-Phe) are added under standard peptide synthesis conditions and the resulting peptide is then cleaved with HF.
ПРИМЕР 25EXAMPLE 25
Синтез на Хирулог-26Synthesis of Hirulog-26
Формулата на Хирулог-26 е следната : Н-(D-Phe)-Pro-Arg оксопропионилглицил-(Gly)^ -Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-ProGlu-Glu-Tyr-Leu-OH. Хексадекапептидът (Gly)^ -Asn-Gly-AspPhe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-Leu-OH се синтезира, както предварително е описано и се оставя да се свърже със смолата. Следващият остатък, N -ВОС-аргоксопропионилглицин, се синтезира по реакционната схема, изобразена и описана по-The formula of Hirulog-26 is as follows: H-(D-Phe)-Pro-Arg oxopropionylglycyl-(Gly)^ -Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-ProGlu-Glu-Tyr-Leu-OH. The hexadecapeptide (Gly)^ -Asn-Gly-AspPhe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-Leu-OH was synthesized as previously described and allowed to bind to the resin. The next residue, N -BOC-argoxopropionylglycine, was synthesized according to the reaction scheme depicted and described below.
долу .down.
--
3-(СЬгамино)2-оксо-3-{3-[(N^-Tos)гуанидил]-пропил)-ди -тертбутилмалонат уй3-(C-amino)2-oxo-3-{3-[(N-Tos)guanidyl]-propyl)-di-tert-butylmalonate
Приготвяме партида от N4, -Cbz-N -Tos-аргининдиазометил <4в кетон по същия начин, както се приготвя N -BOC-Ny-Tos-aprHниндиазометил кетон, описан в пример 21, с изключение на заal ft оСЧ, местването на N -Cbz-N -Tos-аргинин с N -BOC-N^-Tos-аргинин. Разтваряме 4.5 мг N -Cbz-N^-Tos-аргининдиазометил кетон вPrepare a batch of N 4, -Cbz-N y -Tos-argininediazomethyl <4b ketone in the same manner as N -BOC-N y -Tos-argininediazomethyl ketone, described in Example 21, except for the substitution of N -Cbz-N -Tos-arginine for N -BOC-N^-Tos-arginine. Dissolve 4.5 mg of N -Cbz-N^-Tos-argininediazomethyl ketone in
200 мл CH^Cl^ в колба и изстудяваме разтвора до -70 С в сух лед/ацетонава баня при бъркане. Анхидриден НВг газ се продухва след това през разтвора при средна скорост на въздушния поток, в продължение на 15 минути. Разтворът се разбърг ква за още допълнителни 15 минути при -70 С, а после се кон4 В центрира под вакуум. Полученият продукт, N -Cbz-N -Tos-ArgCOCH Br се събира като 5.0 г жълти кристали.200 mL of CH2Cl2 was added to the flask and the solution was cooled to -70°C in a dry ice/acetone bath with stirring. Anhydrous HBr gas was then bubbled through the solution at a medium air flow rate for 15 minutes. The solution was stirred for an additional 15 minutes at -70°C and then concentrated in vacuo. The resulting product, N-Cbz-N-Tos-ArgCOCH2Br, was collected as 5.0 g of yellow crystals.
Междувременно, разтвор на натриев хидрид (36 мг; 80% маслена дисперсия) в 1 мл DMF и 1.2 мл хексаметилфосфорамид (НМРА) се прибавя към разтвор от 259 мг дитертбутоксимало- ??нат в 4 мл DMF. Сместа се разбърква при стайна температура в продължение на 40 минути и се прибавя след това на капки над 20 минути към разтвора от 1 ммол N^-Cbz-N^-Tos-Arg-COCH^Br в 1 мл DMF/0.13 мл НМРА. Дава се възможност на реакцията да се осъществи в продължение на 3 часа, след което разтворът се излива в 50 мл вода и се екстрахира с 2 х 50 мл етил ацетат. Органичната фаза се изолира, изсушава и концентрира под вакуум до маслообразен остатък. Остатъкът се пречиства следMeanwhile, a solution of sodium hydride (36 mg; 80% oil dispersion) in 1 ml DMF and 1.2 ml hexamethylphosphoramide (HMPA) was added to a solution of 259 mg ditertbutoxymalonate in 4 ml DMF. The mixture was stirred at room temperature for 40 min and then added dropwise over 20 min to a solution of 1 mmol N^-Cbz-N^-Tos-Arg-COCH^Br in 1 ml DMF/0.13 ml HMPA. The reaction was allowed to proceed for 3 h, then the solution was poured into 50 ml water and extracted with 2 x 50 ml ethyl acetate. The organic phase was isolated, dried and concentrated in vacuo to an oily residue. The residue was purified by
Iтова на 3x10 см колона със силикагел, която се елуира последователно с 400 мл 5% ацетон в хлороформ, 400 мл 10% ацетон в хлороформ и 200 мл 20% ацетон в хлороформ. Събират се фракции (25 мл) и се изследват чрез TLC. Фракциите, съдържащи желания продукт, се обединяват и концентрират до получаване на 3-(СЬгамино)2-оксо-3-<3-[(N^-Tos)гуанидил]-пропил )-ди-тертбутил малонат.This was applied to a 3x10 cm silica gel column, which was eluted sequentially with 400 ml of 5% acetone in chloroform, 400 ml of 10% acetone in chloroform, and 200 ml of 20% acetone in chloroform. Fractions (25 ml) were collected and analyzed by TLC. Fractions containing the desired product were combined and concentrated to give 3-(C12amino)2-oxo-3-[3-[(N^-Tos)guanidyl]-propyl]-di-tert-butyl malonate.
fl·fl·
5-(N -СЬгамино)4-оксо-5-{3-[(N -Tos)гуанидил]-пропил)5-(N-Cbamino)4-oxo-5-{3-[(N-Tos)guanidyl]-propyl)
пентаноилглицин бензилов естерpentanoylglycine benzyl ester
Горният ди-t бутилов естер се разбърква в 1.2 еквивалента 1N НС1 в продължение на 2 часа при стайна температура.The above di-t-butyl ester was stirred in 1.2 equivalents of 1N HCl for 2 hours at room temperature.
сwith
След това се декарбоксилира в излишък на пиридин при 100 С в продължение на 15 минути. След това разтворителят се отстра нява под вакуум, а остатъкът се пречиства чрез силикагелна хроматография, както е описано по-горе. Получената карбонова киселина се ацилира с глицин бензилов естер, съгласно метода, описан в пример 21.It is then decarboxylated in excess pyridine at 100 C for 15 minutes. The solvent is then removed in vacuo and the residue is purified by silica gel chromatography as described above. The resulting carboxylic acid is acylated with glycine benzyl ester according to the method described in Example 21.
-?&-?&
пентноилглицинpentnoylglycine
Полученият естер се разтваря в 500 мл метанол и се хидрогенира през цялата нощ при 1 атм водород газ над 600 мг 10% паладиево-въглероден катализатор. Реакционната смес се филтрира след това през Celite и се концентрира под вакуум до твърд остатък (155 мг). Получената аминокиселина се пре-The resulting ester was dissolved in 500 mL of methanol and hydrogenated overnight at 1 atm of hydrogen gas over 600 mg of 10% palladium-carbon catalyst. The reaction mixture was then filtered through Celite and concentrated in vacuo to a solid residue (155 mg). The resulting amino acid was re-
в пример 4 .in example 4.
условията, описаниthe conditions described
5-( N -ВОСамино)-4-оксо-5-{3-[ ( N$-Tos)гуанидил]-пропил) пентноилг лицин5-( N -BOCamino)-4-oxo-5-{3-[ ( N -Tos)guanidyl]-propyl) pentnoyl lysine
Горната аминокиселина се превръща в отговарящата й ВОС производна чрез разтваряне в диоксан/ вода (2:1, об/об) и о изстудяване до ОС при разбъркване. pH се юстира на 10 с 0.1N NaOH, а после се прибавят 1.1 еквивалента ди-tert-бутил дикарбонат (в диоксан). Реакцията протича при разбъркване ΰ о при 0 С до 20 С, в продължение на 4 часа и после се изпарява под вакуум. Остатъкът се разделя след това между етил ацетат/1% лимонена киселина (2:1). Изолира се органичната фаза, като еднократно се екстрахира с 1% лимонена киселина, а после трикратно с наситен NaCl. Органичната фаза се изсушава над MgSO4, филтрува се и се концентрира под вакуум до получаване на ВОС-предпазения продукт.The above amino acid was converted to its corresponding BOC derivative by dissolving in dioxane/water (2:1, v/v) and cooling to RT with stirring. The pH was adjusted to 10 with 0.1N NaOH, and then 1.1 equivalents of di-tert-butyl dicarbonate (in dioxane) were added. The reaction was stirred at 0 C to 20 C for 4 hours and then evaporated in vacuo. The residue was then partitioned between ethyl acetate/1% citric acid (2:1). The organic phase was isolated by extracting once with 1% citric acid and then three times with saturated NaCl. The organic phase was dried over MgSO 4 , filtered and concentrated in vacuo to give the BOC-protected product.
Полученият свободен от предпазен псевдопептид карбоксилат се присъдинява след това към свързания със смолата хексадекапептид, използвайки стандартни техники за пептиденThe resulting deprotected pseudopeptide carboxylate is then coupled to the resin-bound hexadecapeptide using standard peptide coupling techniques.
синтез. Следва последователно прибавяне на BOC-D-Phe и ВОСРго към свързания със смолата пептид. Завършеният (пълният) Хирулог-26 се отцепва след това от смолата, премахва се предпазителят и се пречиства,както е описано в пример 4.synthesis. This is followed by sequential addition of BOC-D-Phe and BOCPR0 to the resin-bound peptide. The completed (full) Hirulog-26 is then cleaved from the resin, deprotected and purified as described in Example 4.
ПРИМЕР 26EXAMPLE 26
Синтез на Хирулог-27Synthesis of Hirulog-27
Формулата на Хирулог-27 е следната: Н-(D-Phe)-Pro-Arg( СО-СН^ )-Pro-(Gly)|-Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-GluТуг-Leu-OH. (Gly)^ -Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-GluТуг-Leu хексадекапептидът се синтезира, както е описано преди това и се оставя да се свърже към смолата. Останалата част от молекулата се синтезира по реакционната схема, изобразенаThe formula of Hirulog-27 is as follows: H-(D-Phe)-Pro-Arg(CO-CH^ )-Pro-(Gly)|-Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-GluTyr-Leu-OH. The (Gly)^ -Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-GluTyr-Leu hexadecapeptide was synthesized as previously described and allowed to bind to the resin. The remainder of the molecule was synthesized according to the reaction scheme depicted
и описана по-долу.and described below.
бензилов естер ^ = 1-1 = Ηbenzyl ester ^ = 1-1 = Η
Разтваряме 720 мг пролин бензилов естер (НС1 сол) в 25 мл THF. Разтворът се изстудява след това до -78^0 в ацетон/ сух лед баня при разбъркване под аргон. След това прибавяме литиев диизопропиламид (8.0 мл суспенсия 0.75 М хексан) и се разбърква допълнително в продължение на 5 минути. Прибавяме <2 4на капки към това 1.08 г N -СЬг-ЬИ-Тоз-аргининбромметил кетон в 10 мл THF, приготвен както е описано в пример 25, над 20 минути. Рекцията протича при разбъркване още допълнително минути и разтворът се оставя да се затопли след това до стайна температура прн разбъркване. Прекъсваме реакцията чрез прибавяне на 10 мл наситен NaCl, даваме възможност на фазите да се разделят и изолираме органичната фаза. Тази фаза се изсушава след това над MgSO^, филтрува се и се изпарява под вакуум.Dissolve 720 mg of proline benzyl ester (HCl salt) in 25 ml of THF. The solution is then cooled to -78°C in an acetone/dry ice bath with stirring under argon. Lithium diisopropylamide (8.0 ml of a 0.75 M hexane suspension) is then added and stirred for an additional 5 minutes. To this is added dropwise 1.08 g of N-Cl2-L-T3-arginine bromomethyl ketone in 10 ml of THF, prepared as described in Example 25, over 20 minutes. The reaction proceeds with stirring for an additional 2 minutes and the solution is then allowed to warm to room temperature with stirring. The reaction is quenched by adding 10 ml of saturated NaCl, allowing the phases to separate, and isolating the organic phase. This phase was then dried over MgSO4, filtered and evaporated under vacuum.
N^-BOC-N^-Tos-aprHHHH( COCH,, )пролинN^-BOC-N^-Tos-aprHHHH( COCH,, )proline
Горният бензилов естер (1.5 г) се хидрогенира, използ вайки паладиево-въглеродната процедура, описана в пример 25.The above benzyl ester (1.5 g) was hydrogenated using the palladium-carbon procedure described in Example 25.
Полученият псевдодипептид е ВОС-предпазен по процедурата, описана в пример 25, за продуциране на желания продукт.The resulting pseudodipeptide was BOC-protected following the procedure described in Example 25 to produce the desired product.
Пречистеният, предпазен псевдопептид се свързва след това към свързания със смолата хексадекапептид чрез стнадартни техники на пептиден синтез. Хирулог-27 се освобождава от предпазителя, отцепва се от смолата и се пречиства по техниките, описани в пример 4.The purified, protected pseudopeptide is then coupled to the resin-bound hexadecapeptide by standard peptide synthesis techniques. Hirulog-27 is released from the protector, cleaved from the resin, and purified by the techniques described in Example 4.
ПРИМЕР 27EXAMPLE 27
Синтез на Хирулог-28Synthesis of Hirulog-28
Формулата на Хирулог-28 е следната :Н-(D-Phe )-Pro-Arg (СНЛ N)-Pro-(Gly-Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-GluТуг-Leu-OH. (Gly)^ -Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-GluTyr-Leu-O-PAM хексадекапептидът се синтезира както е описано преди това и се оставя да се свържи към смолата. Останалата част от молекулата се синтезира по реакционната схема, изобразена и описана по-долу.The formula of Hirulog-28 is as follows: H-(D-Phe)-Pro-Arg ( CHN )-Pro-(Gly-Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-GluTyr-Leu-OH. (Gly)^-Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-GluTyr-Leu-O-PAM The hexadecapeptide was synthesized as previously described and allowed to bind to the resin. The remainder of the molecule was synthesized according to the reaction scheme depicted and described below.
V —V —
N -BOC-N^-Tos-аргинин [psiCH^N]пролин бензилов естер оN -BOC-N^-Tos-arginine [psiCH^N]proline benzyl ester o
Един грам натрошени 3 А молекулно сито (Aldrich) се прибавят към разбъркан разтвор от 5.25 г пролин бензилов естер свободна основа (Schweizerhall, Inc.) в 10 мл анхидриден THF и 2 мл анхидриден етанол под аргон при стайна температура. Прибавяме 1.45 мл 5N метанолова НС1 и 1.5 г N -BOC-N Tos-аргининал (приготвен както е описано в пример 22) към тази смес и разбъркваме в продължение на 1 час. Прибавя се към сместа една 85 мг -ова порция натриев цианоборохидрид, а после, 1 час по-късно, се прибавя втора 85 мг -ова порция натриев цианоборохидрид. Реакцията се провежда при разбъркване в продължение на 20 часа и се филтрува. Прибавяме 1 мл вода иOne gram of crushed 3 A molecular sieve (Aldrich) was added to a stirred solution of 5.25 g of proline benzyl ester free base (Schweizerhall, Inc.) in 10 mL of anhydrous THF and 2 mL of anhydrous ethanol under argon at room temperature. 1.45 mL of 5N methanolic HCl and 1.5 g of N-BOC-N-Tos-argininal (prepared as described in Example 22) were added to this mixture and stirred for 1 hour. One 85 mg portion of sodium cyanoborohydride was added to the mixture, followed 1 hour later by a second 85 mg portion of sodium cyanoborohydride. The reaction was stirred for 20 hours and filtered. 1 mL of water was added and
0.9 мл 1 N НС1 към филтрата при разбъркване, след еб което разтворът се концентрира под вакуум до добив 6.2 г N BOC-N^-Arg[psiCH^ Н]-Рго бензилов естер, като светла масло образна течност.0.9 ml of 1 N HCl was added to the filtrate with stirring, after which the solution was concentrated in vacuo to yield 6.2 g of N BOC-N^-Arg[psiCH^H]-Pro benzyl ester as a light oil.
След това маслото се пречиства чрез флаш хроматография през 5 см флаш колона, съдържаща 350 мл силикагел (MerckThe oil was then purified by flash chromatography through a 5 cm flash column containing 350 ml of silica gel (Merck
Grade 60, 230-400 дупки, 60 А). Продуктът се получава чрез последователно елуиране с 0.25%, 0.75% и 1.5% метанол в хлороформ.Grade 60, 230-400 holes, 60 A). The product was obtained by sequential elution with 0.25%, 0.75% and 1.5% methanol in chloroform.
N -BOC-N -Tos-аргинин [psiCH^NjnponHHN -BOC-N -Tos-arginine [psiCH^NjnponHH
Полученият бензилов естер се хидрогенира през паладийвъглерод и се пречиства, както е описано в пример 25. Този процес дава 160 мг N -BOC-N -Tos-Arg [рз!СН^М]пролин свободна киселина, която след това се пречиства, използвайки HPLCThe resulting benzyl ester was hydrogenated over palladium-carbon and purified as described in Example 25. This process gave 160 mg of N-BOC-N-Tos-Arg[p2CH2N]proline free acid, which was then purified using HPLC.
хроматографична система, описана в пример 4, с изключение на това, че елуирането се извършва с изократна 26% буфер В/74% буфер А система, описана преди това в пример 22. Крайният добив на дипептид е 86 мг.chromatographic system described in Example 4, except that elution was performed with an isocratic 26% buffer B/74% buffer A system previously described in Example 22. The final yield of dipeptide was 86 mg.
Дипептидът се свързва след това към свързания със смолата хексадекапептид, следвано от цикъл на ВОС-Рго инкорпориране (включване) и цикъл на BOC-(D-Phe) инкорпориране. Отсраняването на протектора, отцепването и пречистването на напълно синтезирания Хирулог-28 се осъществява чрез методите, описани в пример 4.The dipeptide is then coupled to the resin-bound hexadecapeptide, followed by a BOC-Pho incorporation cycle and a BOC-(D-Phe) incorporation cycle. Deprotection, cleavage, and purification of the fully synthesized Hirulog-28 are accomplished by the methods described in Example 4.
ПРИМЕР 28EXAMPLE 28
Синтез на Хирулог-29Synthesis of Hirulog-29
Формулата на Хирулог-29 е следната : 4-хлоро-изокумарино-3-карбоксиетокси-(С1у)^- -Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-ProGlu-Glu-Туг-Leu-OH. (Gly)^. -Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-ProGlu-Glu-Tyr-Leu хептадекапептидът се синтезира както е описано преди това и се оставя да се свърже към смолата. 4-хлороизокумарино-3-карбоксиалкокси частта се синтезира по описаната и изобразена по-долу реакционна схема.The formula of Hirulog-29 is as follows: 4-chloro-isocoumarin-3-carboxyethoxy-(Cl)^- -Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-ProGlu-Glu-Tyr-Leu-OH. (Gly)^. -Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-ProGlu-Glu-Tyr-Leu The heptadecapeptide was synthesized as previously described and allowed to bind to the resin. The 4-chloroisocoumarin-3-carboxyalkoxy moiety was synthesized according to the reaction scheme described and depicted below.
Етил 2-бромо-хомопталатEthyl 2-bromo-homophthalate
Смесват се хомопталова киселина (10.0 г), 2-бромоетанол (21.0 г) и бензол (200 мл). След това се прибавят 12-15 капки сярна киселина и загрява до обратно изтичане в продължение на 2.5 часа. Разтворът се филтрира след това и се концентрира под вакуум. Утайката се промива с 250 мл етер/хексан (1:1) и се филтрува върху стъклена фуния. Полу ченото светло кафяво твърдо вещество се изсушава до получаване на приблизително 15.0 г от продукта.Homophthalic acid (10.0 g), 2-bromoethanol (21.0 g) and benzene (200 ml) were mixed. 12-15 drops of sulfuric acid were then added and heated to reflux for 2.5 hours. The solution was then filtered and concentrated in vacuo. The precipitate was washed with 250 ml of ether/hexane (1:1) and filtered on a glass funnel. The resulting light brown solid was dried to give approximately 15.0 g of product.
4-хлоро-З-[2-бромоетилокси]-изокумарин4-Chloro-3-[2-bromoethyloxy]-isocoumarin
-QFСмесваме етил 2-бромо хомофталат , приготвен както е описано преди това (4 г) заедно с фосфорист пентахлорид (8.2 г) и бензол (100 мл). Сместа се пуска в противоток в продължение на 4.5 часа, топла се филтрува и се изпарява под вакуум. Червеникаво-кафявият маслообразен остатък незабавно се хроматографира на 24 мм х 175 мм колона със силикагел, използвайки дихлорометон като елуент. Събират се фракции по 20 мл и се изследват чрез TLC. 4-хлоро-З-[2-бромоетилокси]Iизокумарин се елуира във фракции 2-6. Фракциите се обединяват, изпаряват под вакуум, а полученият остатък се събира като чисто, светложълто масло (2.2 г).-QF Ethyl 2-bromo homophthalate, prepared as previously described (4 g) was mixed with phosphorus pentachloride (8.2 g) and benzene (100 ml). The mixture was refluxed for 4.5 hours, filtered hot and evaporated in vacuo. The reddish-brown oily residue was immediately chromatographed on a 24 mm x 175 mm silica gel column using dichloromethane as eluent. 20 ml fractions were collected and examined by TLC. 4-chloro-3-[2-bromoethyloxy]isocoumarin eluted in fractions 2-6. The fractions were combined, evaporated in vacuo and the resulting residue was collected as a clear, light yellow oil (2.2 g).
4-хлоро-З-[3-оксипропионат]-изокумарин4-Chloro-3-[3-oxypropionate]-isocoumarin
4-хлоро-З-[2-бромоетил]-изокумарин (1.4 г), приготвен по-горе се разтваря в анхидриден THF и директно се прибавя към обратно изтичащия разтвор от магнезиеви стружки (170 мг)4-Chloro-3-[2-bromoethyl]-isocoumarin (1.4 g), prepared above, was dissolved in anhydrous THF and directly added to the refluxing solution of magnesium turnings (170 mg)
и няколко кристала йод в 15 мл анхидриден THF, като се разбърква под аргон. Сместа се пуска в противоток за 1.5 час. След това се излива през изключително сух лед в 400 мл бехер. Оставяме сместа при 20 С, докато цялото количество СО^ в излишък сублимира и тогава прибавяме към < сместа j, приблизително по 100 мл диетел етер и THF, което води до жълт разтвор, съдържащ голямо количество бял, груб преципитат.and a few crystals of iodine in 15 ml of anhydrous THF, stirring under argon. The mixture was allowed to reflux for 1.5 h. It was then poured over very dry ice into a 400 ml beaker. The mixture was left at 20 C until all the excess CO2 had sublimed, and then approximately 100 ml each of diethyl ether and THF were added to the mixture, resulting in a yellow solution containing a large amount of white, coarse precipitate.
оoh
Продухваме анхидриден НС1 през тази смес при 20 С, който разтваря по-голямата част от преципитата. След това разтворът се филтрира и изпарява под вакуум до получаване на суровия продукт. След това се рекристализира през нощта отAnhydrous HCl is bubbled through this mixture at 20 C, which dissolves most of the precipitate. The solution is then filtered and evaporated in vacuo to give the crude product. It is then recrystallized overnight from
8вDCM.8 in DCM.
Полученият 4-хлоро-З-[3-оксипропионат]-изокумарин се прикрепя към глецен бензоловия естер и полученият продукт се хидрогенира каталитично през паладий-въглерод, както е описано в пример 25· След това, този псевдодипептид се прикрепя към свързания със смолата хексадекапептид, (Gly).-Asn-GlyAsp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-Leu, чрез стандартни техники на пептиден синтез.The resulting 4-chloro-3-[3-oxypropionate]-isocoumarin was coupled to the glycine benzene ester and the resulting product was catalytically hydrogenated over palladium-carbon as described in Example 25. This pseudodipeptide was then coupled to the resin-bound hexadecapeptide, (Gly).-Asn-GlyAsp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-Leu, by standard peptide synthesis techniques.
ПРИМЕР 29EXAMPLE 29
Синтез на Хирулог-ЗОSynthesis of Hirulog-ZO
Формулата на Хирулог-ЗО следната : -4-хлоро-З-[2-аминоетанол]-изокумарин-(Gly)-Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-ProGlu-Glu-Tyr-Leu. Хексадекапептидът (Gly)^ -Asn-Gly-Asp-PheGlu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-Leu се синтезира,както е описано преди това и се оставя да се свържи към смолата.The formula of Hirulog-30 is as follows: -4-chloro-3-[2-aminoethanol]-isocoumarin-(Gly)-Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-ProGlu-Glu-Tyr-Leu. The hexadecapeptide (Gly)^-Asn-Gly-Asp-PheGlu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-Leu was synthesized as previously described and allowed to bind to the resin.
4-хлоро-З-[2-амино-етанол]-изокумариновата част се приготвя по начин аналогичен на този, описан в пример 28 за синтезиране на 4-хлоро-З-[2-бромоетанол]-изокумарин, с изключение на това, че се използва 2-аминоетанол вместо 2бромоетанол в първата стъпка на ес^ерификация на хомопталовата киселина.The 4-chloro-3-[2-aminoethanol]-isocoumarin moiety was prepared in a manner analogous to that described in Example 28 for the synthesis of 4-chloro-3-[2-bromoethanol]-isocoumarin, except that 2-aminoethanol was used instead of 2-bromoethanol in the first esterification step of homophthalic acid.
Свързването на уреата се образува при реагиране на амино групата от 4-хлоро-З-[2-аминоетанол]-изокумарина с активиращия агент, карбонилдиимидазол (CDI). Полученият междинен имидазолид не се изолира, но реагира със свързания със смолата хексадекапептид за получаване на Хирулог-ЗО. ХирулогThe urea linkage is formed by reacting the amino group of 4-chloro-3-[2-aminoethanol]-isocoumarin with the activating agent, carbonyldiimidazole (CDI). The resulting imidazolide intermediate is not isolated but is reacted with the resin-bound hexadecapeptide to produce Hirulog-30. Hirulog
- £7-50 се освобождава след това от протектора, отцепва се от смолата и се пречиства по техниките, описани в пример 4.- £7-50 is then released from the protector, cleaved from the resin and purified by the techniques described in Example 4.
ПРИМЕР 30EXAMPLE 30
Синтез на хирулог-31Synthesis of chirulog-31
Формулата на Хирулог-31 е следната : аргипидил-( Gly )^_Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-Leu-OH. Хексадекапептидът -Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-GluTyr-Leu се синтезира по стандартните техники за пептиден синтез, описани преди това и се остава да се свърже със смолата. Агрипидилглициновият участък от този Хирулог се синтезира по реакционната схема, описана и изобразена по-долу.The formula of Hirulog-31 is as follows: agripidyl-( Gly )^_Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-Leu-OH. The hexadecapeptide -Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-GluTyr-Leu was synthesized by standard peptide synthesis techniques previously described and allowed to bind to the resin. The agripidylglycine moiety of this Hirulog was synthesized by the reaction scheme described and depicted below.
VV
- 89 3- 89 3
Дехидро-lP-нитро-аргипидинът се синтезира предимно по метода за синтезиране на аргипидин, който е описан в патент на САЩ No 4,258,192, включен тук за справка. Единствените разлики са, че гуанидиновата група се предпазва от нитро функция и хетероциклиният пръстен от хинолина остава ненаситен. Междинното се използва . за ацилиране на t-бутил глицин по метода, описан в пример 21. t-бутиловият естер се отстранява по стандартните техники на кисела хидролиза. Получената свободна киселина реагира с хексадекапептида, използвайки стандартни методи на свързване. Полученият пептид се освобождава от протектора, отцепва се от смолата и се пречиства по техниките, описани в пример 4.Dehydro-1P-nitro-argipidine is synthesized essentially by the method for synthesizing argipidine, which is described in U.S. Patent No. 4,258,192, incorporated herein by reference. The only differences are that the guanidine group is protected from the nitro function and the heterocyclic ring of the quinoline remains unsaturated. The intermediate is used . to acylate t-butyl glycine by the method described in Example 21. The t-butyl ester is removed by standard acid hydrolysis techniques. The resulting free acid is reacted with the hexadecapeptide using standard coupling methods. The resulting peptide is deprotected, cleaved from the resin, and purified by the techniques described in Example 4.
След това пептидът се подлага на процедурата на хидрогениране, описана в патент 4,258,192 и се пречиства чрез HPLC техника, описана в пример 4.The peptide was then subjected to the hydrogenation procedure described in patent 4,258,192 and purified by HPLC technique described in example 4.
ПРИМЕР 51EXAMPLE 51
Синтез на Хирулог-52Synthesis of Hirulog-52
Формулата на Хирулог-52 е следната : Н-(D-Phe )-Pro-Arg (Gly )^- -Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-Leu-OH. Хирулог-52 се синтезира, пречиства и характеризира, използвайки методите,описани в пример 4, с изключение на това, че ВОС-глицин се използва вместо ВОС-пролин при цикъла, следващ двата цикъла на ВОС-глицилглицин прибавяне.The formula of Hirulog-52 is as follows: H-(D-Phe)-Pro-Arg(Gly)^- -Asn-Gly-Asp-Phe-Glu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-Leu-OH. Hirulog-52 was synthesized, purified and characterized using the methods described in Example 4, except that BOC-glycine was used instead of BOC-proline in the cycle following the two cycles of BOC-glycylglycine addition.
ПРИМЕР 52EXAMPLE 52
Синтез на Хирулог-55 доФормулата на Хирулог-33 е следната : N-aixeTHn-Gly-AspPhe-Leu-Ala-Glu-(Gly-Vai-Arg-Pro-(Gly)-Asn-Gly-Asp-PheGlu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-Leu-OH. Хирулог-33 се синтезира, пречиства и характеризира по стандартните техники за пепти-Synthesis of Hirulog-55 to The formula of Hirulog-33 is as follows: N-aixeTHn-Gly-AspPhe-Leu-Ala-Glu-(Gly-Vai-Arg-Pro-(Gly)-Asn-Gly-Asp-PheGlu-Glu-Ile-Pro-Glu-Glu-Tyr-Leu-OH. Hirulog-33 was synthesized, purified and characterized by standard peptide techniques.
ден синтез, използувани в пример 4, с подходящи ВОС-аминокиселинии замествания. CSDM участъкът от Хирулог-33 притежава аминокиселинна последователност, идентична на сегмент от последователност от фибринопептид А от A ¢/-веригата на човешки фибриноген.day synthesis used in Example 4, with appropriate BOC-amino acid substitutions. The CSDM region of Hirulog-33 has an amino acid sequence identical to a segment of the fibrinopeptide A sequence from the Aβ-chain of human fibrinogen.
ПРИМЕР 33EXAMPLE 33
Разцепване на различни Хирулози от тромбинCleavage of various Hyruloses by thrombin
Установено е, че инхибирането на тромбин от Хирулог-8 е преходно, дължащо се на бавното разцепване на Arg-Pro връзка от тромбина. След това разцепване се наблюдава, че тромбинътThe inhibition of thrombin by Hirulog-8 was found to be transient, due to the slow cleavage of the Arg-Pro bond by thrombin. After this cleavage, thrombin was observed to
си възвръща пълната хидролитична активност по отношение на хромогенния субстрат. Следователно, Хирулог-8 се характеризира като бавен-субстрат инхибитор на тромбина.regains full hydrolytic activity towards the chromogenic substrate. Therefore, Hirulog-8 is characterized as a slow-substrate thrombin inhibitor.
Разцепването на Хирулог-8, така както и на другите Хирулози, съгласно настоящето изобретение, от човешкиоб -тромбин се онагледява при in vitro изследвания. Реакционни смеси, съдържащи«/.-тромбин (1.6 нМ) и различни концентрации на Хирулог-8, Хирулог-10, Хирулог-18а, Хирулог-18Ь, Хирулог18с, Хирулог-19, Хирулог-32 или Хирулог-33 (80 до 160 нМ) се приготвят в 20 мМ Трис-Hcl, pH 7.4, съдържащ 0.1 М NaCl. Аликвоти (0.975 мл) на реакционните смеси се отстраняват по различно време и се смесват в кювета с 0.025 мл СпектрозимThe cleavage of Hirulog-8, as well as the other Hirulogs according to the present invention, by human β-thrombin was demonstrated in in vitro studies. Reaction mixtures containing β-thrombin (1.6 nM) and various concentrations of Hirulog-8, Hirulog-10, Hirulog-18a, Hirulog-18b, Hirulog-18c, Hirulog-19, Hirulog-32 or Hirulog-33 (80 to 160 nM) were prepared in 20 mM Tris-HCl, pH 7.4, containing 0.1 M NaCl. Aliquots (0.975 ml) of the reaction mixtures were removed at various times and mixed in a cuvette with 0.025 ml Spectrozyme
-31 TH (11 JA. M крайна концентрация), хромогенен субстрат. Началното ниво на реакцията се определя и на основа на контролните смеси, съдържащи тромбин в отсъствие на Хирулог, се изчислява 10% инхибиране.-31 TH (11 JA. M final concentration), chromogenic substrate. The initial level of the reaction is determined and based on the control mixtures containing thrombin in the absence of Hirulog, 10% inhibition is calculated.
Алтернативен метод използва t обратно-фазово HPLC разделяне на този се аликвоти от Хирулог/тромбин реакционната смес. При прибавя човешкио^-тромбин( 0.25yt( М крайна концентрация) от горните ХирулозиAn alternative method uses reverse -phase HPLC separation of this aliquot of the Hirulog/thrombin reaction mixture. When human α-thrombin (0.25 μM final concentration) is added to the above Hirulogs
Аликвоти (50/L) се отделят и прибавянето на тромреакионния съд, съдържащ един ( 12.5 уИ М крайна концентрация).Aliquots (50/L) were separated and added to the reaction vessel containing one (12.5 µM final concentration).
двете преди и при различни моменти след бин. Аликвотите се замразяват в колби или се впръскват директно върху HPLC колона. HPLC системата използва , Applied Biosystems течна хроматографска система, снабдена с Aquapore С колона (0.46 х 10 см). Колоната се калибрира с 70% разтворител А (0.1% TFA във вода) и 30% разтворител В (0.085% TFA/70% ацетонитрйл) и се проявява с линеен градиент от 30 до 50% разтворител В в продължение на 30 минути при скорост на потока 1 мл/минута. Изходният поток се изследва при 214 нм. Концентрацията на пептидите се определя чрез измерване височината на пиковете.both before and at various times after binning. Aliquots were frozen in flasks or injected directly onto an HPLC column. The HPLC system used an Applied Biosystems liquid chromatography system equipped with an Aquapore C column (0.46 x 10 cm). The column was calibrated with 70% solvent A (0.1% TFA in water) and 30% solvent B (0.085% TFA/70% acetonitrile) and developed with a linear gradient from 30 to 50% solvent B over 30 minutes at a flow rate of 1 ml/minute. The effluent was monitored at 214 nm. Peptide concentration was determined by measuring peak heights.
И двете от горепосочените изследвания позволяват определяне степента на хидролиза на Хирулог от тромбин (изразена в М/мин) и обратното ниво (к^.^; изразена в мин ) И двата метода дават съпоставими k ccit стойности, които са показани на следващата таблица.Both of the above studies allow the determination of the degree of hydrolysis of Hirulog by thrombin (expressed in M/min) and the reverse rate (k^.^; expressed in min). Both methods give comparable k cci t values, which are shown in the following table.
Както е показано по-горе, Хирулог-8, -1О, -32, и -33 се разцепват от тромбина с стойности от 0.056 мин-^ (бавно разцепване) до 535 мин-' (бързо разцепване). Противно на то-As shown above, Hirulog-8, -10, -32, and -33 are cleaved by thrombin with values ranging from 0.056 min - ^ (slow cleavage) to 535 min - ' (fast cleavage). In contrast,
ва, Хирулог-18а, -18Ь, -18с и -19 се оказва резистентен към разцепване с тромбин.ca, Hirulog-18a, -18b, -18c and -19 appear to be resistant to cleavage by thrombin.
Фиг. 5, А и В, показват по-подробни анализи на разцепването на Хирулог-8 от тромбина. Както е изобразено на фиг.Fig. 5, A and B, show more detailed analyses of the cleavage of Hirulog-8 by thrombin. As depicted in Fig.
5А, концентрациите на Хирулог-8 в незначителен излишък над тромбина показва неустойчива инхибиторна активност (по-голяма или равна на минути, зависеща от концентрацията на5A, Hirulog-8 concentrations in slight excess over thrombin showed transient inhibitory activity (greater than or equal to minutes, dependent on the concentration of
Хирулог ) .Chirologist).
Прогресивно нарастващи концентрации на Хирулог-8 показват удължени инхибиторни ефекти. Линейна зависимост между продължителността на инхибирането и концентрацията наProgressively increasing concentrations of Hirulog-8 showed prolonged inhibitory effects. A linear relationship between the duration of inhibition and the concentration of
-у 3-y 3
Хирулог-8 е показана на фиг. 5В. От тези данни се изчисляваHirulog-8 is shown in Fig. 5B. From these data it is calculated
I -4 реципрочното време или k на 0,37 минI -4 the reciprocal time or k at 0.37 min
Чрез пречистване и секвенционен анализ на продукти, получени от смилане с Хирулог-8, получени при горните реакции, се определя, че Хирулог-8 се разцепва бавно от тромбина, при Arg-Pro връзката. Това е съвсем необикновен сайт на разцепване за серин-протеазите, и се предполага, че е възможно разцепване при Хирулог-8, дължащо се на високия афинитет на t пептида към тромбина.Purification and sequence analysis of the products obtained from the digestion with Hirulog-8 obtained in the above reactions determined that Hirulog-8 is cleaved slowly by thrombin at the Arg-Pro bond. This is a highly unusual cleavage site for serine proteases, and it is suggested that cleavage by Hirulog-8 is possible due to the high affinity of the t peptide for thrombin.
ЕфектEffect
Хирулог-8, личават помеждуHirulog-8, visible between
ПРИМЕР 34 на дължината на линкера върху активността на ХирулогEXAMPLE 34 of the linker length on the activity of Hirulog
Хирулог-13, Хирулог-15 и Хирулог-16, се разси единствено по дължината на полиглициновия участък на техните съответни линкерни сегменти. С цел да се определи какъв е ефектът на дължината на линкера върху антивността, се съпоставя инхибирането на човешки оС -тромбин от всеки един от тези Хирулози. Следващата таблица дава дължината на линкера на всеки един от тези Хирулози :Hirulog-13, Hirulog-15 and Hirulog-16, are distributed only along the length of the polyglycine region of their respective linker segments. In order to determine the effect of linker length on antithrombin activity, the inhibition of human OC-thrombin by each of these Hirulogs was compared. The following table gives the linker length of each of these Hirulogs:
пептид оpeptide o
дължина на линкера (А)linker length (A)
Хирулог-824Chirulog-824
Хирулог-1318Chirulog-1318
Хирулог-1530Chirologist-1530
Хирулог-1636Hirulog-1636
Антитромбиновите активности на тези Хирулози се измерват предимно спрямо тромбин-катализираната хидролиза на Спектрозим TH, описан в пример 9. Фиг. 6 изобразява взаимовръзката между дължината на линкера и К4 за инхибирането на Хирулог от тази тромбин-катализирана реакция. Тази фигура показва, че Хирулог-8, -15 и -16 имат съпоставими инхибиторни активности, докато Хирулог-13, с 18 X дължина на линкера, притежава активност, намалена с повече от 10 пъти. То·- О о ва потвърждава, че дължини на линкер >18 А и <42А не повлияват активността на Хирулог. Тъй като не се надяват да намерят теоретично обяснение, заявителите смятат, че това се дължи на факта, че линкерът на Хирулога е толкова объркан, когато е свободен в разтвор, както и когато е свързан с тромбин. Заявителите смятат също, че тук съществува малка кооперативност при свързването на CSDM и ABEAM участъците на инхибиторите на тромбин, съгласно изобретението, към тромбин .The antithrombin activities of these Hyrulogs were measured primarily against the thrombin-catalyzed hydrolysis of Spectrozyme TH, described in Example 9. Fig. 6 depicts the relationship between linker length and K 4 for the inhibition of Hyrulog by this thrombin-catalyzed reaction. This figure shows that Hyrulog-8, -15 and -16 have comparable inhibitory activities, while Hyrulog-13, with an 18X linker length, has activity reduced by more than 10-fold. This confirms that linker lengths >18 Å and <42 Å do not affect the activity of Hyrulog. While not hoping to find a theoretical explanation, applicants believe that this is due to the fact that the Hyrulog linker is as disordered when free in solution as when bound to thrombin. Applicants also believe that there is little cooperativity in the binding of the CSDM and ABEAM regions of the thrombin inhibitors of the invention to thrombin.
ПРИМЕР 55 д Инхибиране на тромбин-катализираната хидролиза от различни ХирулозиEXAMPLE 55 e Inhibition of Thrombin-Catalyzed Hydrolysis by Various Hyruloses
Съпоставяме инхибиторната активност на различни инхибитори на тромбин, съгласно настоящето изобретение, спрямо тромбин-катализирана хидролиза на трипептидил-р-нитроанилиден субстрат. Антитромбиновите активности на Хирулог-10, Хирулог-18а, Хирулог-18Ь, Хирулог-18с, Хирулог-19, Хирулог52 и Хирулог-35 се изследват по метода, описан в пример 9, използвайки Спектрозим TH като субстрат. Следващата таблицаWe compare the inhibitory activity of various thrombin inhibitors according to the present invention against thrombin-catalyzed hydrolysis of a tripeptidyl-p-nitroanilide substrate. The antithrombin activities of Hirulog-10, Hirulog-18a, Hirulog-18b, Hirulog-18c, Hirulog-19, Hirulog52 and Hirulog-35 were tested according to the method described in Example 9 using Spectrozyme TH as the substrate. The following table
-95‘ изброява изчислените Ki стойности .както и Р. -Р.* ’ последователността на всеки един от тези инхибитори на тромбин.-95‘ lists the calculated Ki values .as well as the P. -P.* ’ sequence of each of these thrombin inhibitors.
Както е посочено по-горе, Хирулог-10 и Хирулог-52 саAs stated above, Hirulog-10 and Hirulog-52 are
слаби инхибитори на тромбин-катализирана хидролиза на Спектрозим TH. Това съответствува на факта, че всеки от тези инхибитори бързо се разцепва от тромбина при ₽1 -Р^ ’ връзката. В Хирулог-19, където тази връзка е редуцирана до ρβίΟΗ,-ΝΗ свързване и е направена неразцепваща се от тромбина, се наблюдава ефективно инхибиране на тромбиновата хидролиза.weak inhibitors of thrombin-catalyzed hydrolysis of Spectrozyme TH. This is consistent with the fact that each of these inhibitors is rapidly cleaved by thrombin at the ₽ 1 -P^ ' linkage. In Hirulog-19, where this linkage is reduced to a ρβίΗ,-NH linkage and rendered non-cleavable by thrombin, effective inhibition of thrombin hydrolysis is observed.
Изследванията сjB-хомоаргинин-съдържащи инхибитори (Хирулог-18а, -18Ь и -18с) показват, че това аминокиселинно производно може да замести аргинина в инхибиторите, съгласно у·Studies of cjB-homoarginine-containing inhibitors (Hirulog-18a, -18b and -18c) show that this amino acid derivative can replace arginine in the inhibitors, according to y·
-9Gефективността. Още повече, изобретението, без да засегне това показва, че разместването на амидната връзка от един метилен не намалява чувствително тромбин инхибиторната активност. Повишаването с 30 до 50 пъти на Ki за Хирулог-18с, сравнено с Хирулог-18а и -18Ь, съответно, предполага, че структурата на Р^’ аминокиселината е от значение за инхибиторната активност. Тъй като не се надяват да намерят теоретично обяснение, заявителите смятат, че присъствието на phipsi ъгли в ’ аминокиселината , (Gly в Хирулог-18а; Pro в Хирулог-18Ь) , така както и конформационни причини, (такива, каквито се предизвикват от пролин в Хирулог-18Ь), съдейст.ват за силата на инхибиторите, съгласно настоящето изобретение. Алтернативна възможност е 3 -разклонената странична-9G efficacy. Furthermore, the invention, without prejudice to this, shows that displacement of the amide bond by one methylene does not significantly reduce thrombin inhibitory activity. The 30- to 50-fold increase in Ki for Hirulog-18c compared to Hirulog-18a and -18b, respectively, suggests that the structure of the P' amino acid is important for inhibitory activity. While not wishing to be bound by theory, applicants believe that the presence of phipsi angles in the ' amino acid (Gly in Hirulog-18a; Pro in Hirulog-18b), as well as conformational reasons (such as those caused by proline in Hirulog-18b), contribute to the potency of the inhibitors according to the present invention. Alternatively, the 3 -branched side chain
I J верига на Р^ * аминокиселината Vai в Хирулог-18с да може нечетно да свързва CSDM участъка на тази молекула към реакционния център на тромбина, дължащ се на етерични причини.I J chain of the P^ * amino acid Vai in Hirulog-18c may oddly link the CSDM region of this molecule to the thrombin reaction center due to ethereal reasons.
ПРИМЕР 36EXAMPLE 36
Свързване на Хирулог-8 към активния сайт на тромбинаBinding of Hirulog-8 to the active site of thrombin
Диизопропилфлуорофосфат (DFP) е добре известен инхибитор на серин-протеазите, включително тромбин, който действа чрез ковалентно модифициране на хидроксилната група на Ser-195. Прибавяме в излишък от 270 пъти С-DFP към тромбина в 0,1 М натриев борат, pH 8,0. След десет минутна реакция се демонстрира образуване на тромбинов комплекс чрез SDS-PAGE и флуорографични анализи (Фиг. 7, пътека 1). КогатоDiisopropylfluorophosphate (DFP) is a well-known inhibitor of serine proteases, including thrombin, which acts by covalently modifying the hydroxyl group of Ser-195. We added a 270-fold excess of C-DFP to thrombin in 0.1 M sodium borate, pH 8.0. After a ten-minute reaction, formation of a thrombin complex was demonstrated by SDS-PAGE and fluorographic analyses (Fig. 7, lane 1). When
37реакцията се осъществява в тил-хирудин£3(при 500 и присъствие на сулфо-Туг -N-ацеbj37the reaction is carried out in tylo-hirudin£ 3 (at 500 and presence of sulfo-Tur-N-acebj
3000 пъти моларен излишък спрямо тромбина), модификацията на тромбин от [^Cj-DFP не се променя значително (фиг. 7, пътеки 4 и 5). Въпреки това, когато реакцията се осъществи в присъствието на Хирулог-8 (при 3 или 30 пъти моларен излишък спрямо тромбин) инкорпорирането на [C]-DFP в каталитичния сайт на тромбина е напълно блокирано (фиг. 7, пътеки 2 и 5). Тези данни показват, че CSDM на инхибиторите на тромбин, съгласно изобретението, са способни на свързване към каталитичния сайт на тромбина и инхибиране на каталитичната активност.3000-fold molar excess over thrombin), the modification of thrombin by [C]-DFP was not significantly altered (Fig. 7, lanes 4 and 5). However, when the reaction was carried out in the presence of Hirulog-8 (at 3 or 30-fold molar excess over thrombin) the incorporation of [C]-DFP into the catalytic site of thrombin was completely blocked (Fig. 7, lanes 2 and 5). These data demonstrate that the CSDMs of the thrombin inhibitors of the invention are capable of binding to the catalytic site of thrombin and inhibiting the catalytic activity.
ПРИМЕР 37EXAMPLE 37
Съпоставка между антитромбиновата активност наComparison between the antithrombin activity of
Хирулог-8 и синтетичния каталитичен сайт-насочен пентапептид (D-Phe-Pro-Arg-Gly)Hirulog-8 and the synthetic catalytic site-directed pentapeptide (D-Phe-Pro-Arg-Gly)
Както е посочено на фиг. 1, Хирулог-8, за разлика от съставящата го анион-свързващ екзосайт асоциирана част, сул®o-Tyrf3 -N-ацетил-хирудин £5_, е способен да инхибира тромбин-катализираната хидролиза на малки р-нитроанилидни субстрати. Подобно на това се изпробва и способността на (DPhe)-Pro-Arg-Gly пентапептид да инхибира тромбиновата каталитична реактивност.As indicated in Fig. 1, Hirulog-8, unlike its constituent anion-binding exosite associated moiety, sul®o-Tyr f3 -N-acetyl-hirudin £5_, is capable of inhibiting thrombin-catalyzed hydrolysis of small p-nitroanilide substrates. Similarly, the ability of (DPhe)-Pro-Arg-Gly pentapeptide to inhibit thrombin catalytic reactivity was tested.
Пентапептидът се синтезира както е описано в пример 4, използувайки ВОС-глицин-дивинилбензолова смола. Пептидът се пречиства и характеризира, както е описано в пример 4.The pentapeptide was synthesized as described in Example 4 using BOC-glycine-divinylbenzene resin. The peptide was purified and characterized as described in Example 4.
Ефектите на двата Хирулог-8 и този пентапептид по отно-9<Sшение на тромбин-катализираната хидролиза на Спектрозим TH се изследват както е описано в пример 9, използвайки ΐ фиксирани концентрации на пептида от 50 нМ илиThe effects of both Hirulog-8 and this pentapeptide on the thrombin-catalyzed hydrolysis of Spectrozyme TH were studied as described in Example 9, using fixed peptide concentrations of 50 nM or
Ю^М, съответно.Yu^M, respectively.
Резултатите сочат,The results indicate that
Хирулог-8 могат да че докато наномоларните концентрации на инхибират тромбин-катализираната реакция, концентрации на пентапептида високи до 10 М имат незначите лен ефект на тромбиновата, катализа. Тези данни сочат, че CSDM компонентът на инхибиторите на тромбин, съгласно изоIбретението, е сам по себе си, слаб инхибитор на каталитичните функции на тромбина.Hirulog-8 can inhibit the thrombin-catalyzed reaction at nanomolar concentrations, while concentrations of the pentapeptide as high as 10 M have negligible effect on thrombin catalysis. These data indicate that the CSDM component of the thrombin inhibitors of the invention is itself a weak inhibitor of the catalytic functions of thrombin.
ПРИМЕР 38EXAMPLE 38
Антикоагулантна активност на Хирулог-8 in vivoAnticoagulant activity of Hirulog-8 in vivo
In vivo антикоагулантната активност на Хирулог-8 се определя след интравенозно прилагане на този пептид в бабуини. Използва се различно дозиране на Хирулог-8, от 0.002 до 0.2 мг/кг/мин. Бабуините (мъжки, 10-15 кг) се успокояват с кетамин хидрохлорид преди приложението на Хирулог-8. Цялата кръв от третираните и контролните животни се отделя чрез катетър, сложен във феморалната вена и се събира в 3.8% натриев цитрат (9:1; кръв:натриев цитрат). Изолира се плазма по стандартни методи и АРТТ се записва по методите, описани в пример 10. Както е показано на фиг. 8, Хирулог-8 води до зависимо от дозата повишаване в АРТТ. 200% повишаване в АРТТ (считано за терапевтично ниво) се постига с най-ниската доза Хирулог (0.002 мг/кг/мин инфузия).The in vivo anticoagulant activity of Hirulog-8 was determined after intravenous administration of this peptide in baboons. Different dosages of Hirulog-8 were used, from 0.002 to 0.2 mg/kg/min. Baboons (male, 10-15 kg) were sedated with ketamine hydrochloride before administration of Hirulog-8. Whole blood from treated and control animals was collected via a catheter placed in the femoral vein and collected in 3.8% sodium citrate (9:1; blood:sodium citrate). Plasma was isolated by standard methods and the APTT was recorded by the methods described in Example 10. As shown in Fig. 8, Hirulog-8 resulted in a dose-dependent increase in APTT. A 200% increase in APTT (considered a therapeutic level) was achieved with the lowest dose of Hirulog (0.002 mg/kg/min infusion).
ПРИМЕР 39EXAMPLE 39
Инхибиране на свързания със съсирех тромбин от Хирулог-8Inhibition of clot-associated thrombin by Hirulog-8
Изветно е, че тромбинът може да се свърже към фибриновия съсирех и след като е вече абсорбиран, продължава да разцепва допълнителния фибриноген, получен при разрастването на съсиреха. Демонстрирано бе, че свързаният със съсиреха тромбин е резистентен към неутрализиране с хепарин-антитромбин III комплекс [P.J. Hogg et al., Fibrin Monomer Protects Thrombin from Inactivation By Heparin-Antithromb-in III : Implications for Heparin Efficacy, Proc. Natl. Acad.It is known that thrombin can bind to the fibrin clot and, once absorbed, continue to cleave additional fibrinogen produced by clot growth. It has been demonstrated that clot-bound thrombin is resistant to neutralization by the heparin-antithrombin III complex [P.J. Hogg et al., Fibrin Monomer Protects Thrombin from Inactivation By Heparin-Antithromb-in III : Implications for Heparin Efficacy, Proc. Natl. Acad.
Sci. USA. 86, pp. 3619-23 (1989)], но може да бъде инхибиран чрез антитромбин III-независими инхибитори, като РРАСК, хирудин или сулфо-Туг^ -N-ацетил-хирудин. Предполага се, че свързаният със съсирека тромбин играе роля при приръста на тромба и при ретромбозата, следваща тромболитична терапия .Sci. USA. 86, pp. 3619-23 (1989)], but can be inhibited by antithrombin III-independent inhibitors, such as PPARγ, hirudin, or sulfo-Tyr-N-acetyl-hirudin. Clot-associated thrombin has been suggested to play a role in thrombus growth and in rethrombosis following thrombolytic therapy.
Сравняваме способностите на Хирулог-8 и хепарина да инхибират свързания със съсирек тромбин, използвайки методът, описан от J.I. Weitz et al., Clot-Bound Thrombin Is Protected from Heparin Inhibition-A Potential Mechanism for Rethrombosis After Lytic Therapy, Blood, 74, p. 136a, (1989 ) .We compared the abilities of Hirulog-8 and heparin to inhibit clot-bound thrombin using the method described by J.I. Weitz et al., Clot-Bound Thrombin Is Protected from Heparin Inhibition-A Potential Mechanism for Rethrombosis After Lytic Therapy, Blood, 74, p. 136a, (1989).
От значение за клиниката доза хепарин (0.1 U/мл) инхибира фибринопептид A (FPA) остатък катализиран от разтворим тромбин, около 70%. Докато подобна доза няма ефект върху FPA остатък, катализиран от свързан със съсирек тромбин. Обрат ното, Хирулог-8 притежава приблизително идентичен инхибиторен ефект върху FPA остатъка, катализиран или от разтворим или от свързан със съсирека тромбин (Фиг. 9).A clinically relevant dose of heparin (0.1 U/ml) inhibits fibrinopeptide A (FPA) cleavage catalyzed by soluble thrombin by about 70%. While a similar dose has no effect on FPA cleavage catalyzed by clot-bound thrombin. Conversely, Hirulog-8 has approximately identical inhibitory effects on FPA cleavage catalyzed by either soluble or clot-bound thrombin (Fig. 9).
Това изследване показва, че Хирулог-8, така както и другите инхибитори на тромбин, съгласно изобретението, са по-ефективни от обикновените лекарства при блокирането на нарастването на тромба, увеличавайки степента на тромболитична реперфузия и предпазвайки от ретромбози, следващи тромболитично лечение.This study shows that Hirulog-8, as well as other thrombin inhibitors according to the invention, are more effective than conventional drugs in blocking thrombus growth, increasing the rate of thrombolytic reperfusion and protecting against rethrombosis following thrombolytic treatment.
ПРИМЕР 40EXAMPLE 40
Ефектът на Хирулог-8 при in vivo плака-зависима тромбозаThe effect of Hirulog-8 in in vivo plaque-dependent thrombosis
Тъй като е известно, че бабуините имат подобни коагулационен и хемостатичен отговори като човека, се използва модел на бабуин за определяне способността на Хирулог-8 да прекъсне плака-зависимата тромбоза. Специфично, се поставят различни тромбогенни повърхности в хронично изнесено AV отклонение в животните. Тези повърхности включват сегменти от ендартеректомизирана аорта на бабуин, покрита с колаген силастична тръба, покрит с колаген Gortex и Dacron кръвоносни присадки. След поставянето в отклонението, повърхностите се оставят на потока нативна кръв, за да се предизвика образуване на тромб. Измерва се образуването на тромби в продължение на 60 минути чрез изследване позицията на плаките върху тромбогенната повърхност. Измерванията се записват чрез външно гама-камера изображение , следващо преинфузиятаBecause baboons are known to have similar coagulation and hemostatic responses to humans, a baboon model was used to determine the ability of Hirulog-8 to interrupt plaque-dependent thrombosis. Specifically, various thrombogenic surfaces were placed in chronically displaced AV shunts in animals. These surfaces included segments of endarterectomized baboon aorta, collagen-coated silastic tubing, collagen-coated Gortex, and Dacron blood grafts. After placement in the shunt, the surfaces were exposed to native blood flow to induce thrombus formation. Thrombus formation was measured for 60 minutes by examining the position of plaques on the thrombogenic surface. Measurements were recorded by external gamma camera imaging following preinfusion.
- ΊΟ4~ на тестуваното животно с автоложни In-маркирани плаки.- ΊΟ4~ of the tested animal with autologous In-labeled plaques.
Поставянето на 5 см-ов сегмент от ендартеректомизирана аорта на бабуин във външното AV отклонение при отсъствие на Хирулог-8 води до време зависимо отлагане на плаки. Това акумулиране достига до плато след 60 минути, при което време $ се откриват общо 14.0 £ 5.1 х 10 плаки/см, отложени върху ендартеректомизирания сегмент. Дози от 0.002 и 0.01 мг/кг/ мин Хирулог-8 инхибират отлагането на плаки с 53-6% и 75.5%, съответно. Тези резултати са изобразени на фиг. 10. заPlacement of a 5 cm segment of endarterectomized baboon aorta into the external AV shunt in the absence of Hirulog-8 resulted in time-dependent plaque deposition. This accumulation reached a plateau after 60 minutes, at which time a total of 14.0 ± 5.1 x 10 plaques/cm were detected deposited on the endarterectomized segment. Doses of 0.002 and 0.01 mg/kg/min of Hirulog-8 inhibited plaque deposition by 53.6% and 75.5%, respectively. These results are depicted in Fig. 10. for
Хирулог-08 (нужната доза за намаляване на отлагането на плаки с 50%) при тази моделна система е 0.002 мг/кг/мин.Hirulog-08 (the dose required to reduce plaque deposition by 50%) in this model system is 0.002 mg/kg/min.
Когато се поставят 5 см-ови сегменти от покрити с колаген силастични тръби в AV отклонението, 12-6 + 5.0 х 10® плаки/см се отлагат след 60 минути, при отсъствие на Хирулог-8. Прилагането на Хирулог-8 води до зависимо от дозата инхибиране на отлагането на плаки. Доза от 0.04 мг/кг/мин Хирулог-8 изцяло инхибира отлагането на плаки. Резултатите от тази част на експеримента са изобразени на фиг. 11. ED^ на Хирулог-8 в тази система се изчислява на стойност 0.004 мг/кг/мин.When 5 cm segments of collagen-coated silastic tubing were placed in the AV shunt, 12-6 + 5.0 x 10® plaques/cm were deposited after 60 minutes in the absence of Hirulog-8. Administration of Hirulog-8 resulted in a dose-dependent inhibition of plaque deposition. A dose of 0.04 mg/kg/min of Hirulog-8 completely inhibited plaque deposition. The results of this part of the experiment are depicted in Fig. 11. The ED^ of Hirulog-8 in this system was calculated to be 0.004 mg/kg/min.
И двете, покрити с колаген, Gortex или Dacron кръвоносни присадки, са известни като по-тромбогенни отколкото сиА ластичните тръби. Общ брой от 35.0+6.0 х 10 плаки/см се отлагат върху Gortex след 60 минутно излагане на нативната кръв в отсъствие на Хирулог-8. Установи се, че Хирулог-8 отново демонстрира зависим от дозата антитромботичен ефект по отношение на плаковото образуване на тромби. Доза от 0.2Both collagen-coated Gortex and Dacron blood grafts are known to be more thrombogenic than sIa elastic tubing. A total of 35.0+6.0 x 10 plaques/cm were deposited on Gortex after 60 minutes of exposure to native blood in the absence of Hirulog-8. Hirulog-8 was again found to demonstrate a dose-dependent antithrombotic effect on plaque thrombus formation. A dose of 0.2
702 ut/ylvIiawa Хирулог-8 причинява 62.9% инхибиране на отлагането на плаки. ED-p за Хирулог-8 в Gortex системата е 0.155 мг/ кг/мин. Подобен резултат се получава за Dacron присадките. Най-високата доза Хирулог-8, нужна,за да се инхибира отлагането на плаки върху тези две повърхности,беше очаквана, поради тяхната висока тромбогенна активност.702 ut/ylvIiawa Hirulog-8 caused 62.9% inhibition of plaque deposition. The ED-p for Hirulog-8 in the Gortex system was 0.155 mg/kg/min. A similar result was obtained for the Dacron grafts. The highest dose of Hirulog-8 required to inhibit plaque deposition on these two surfaces was expected due to their high thrombogenic activity.
Също така се определя ефектът на Хирулог-8 спрямо двете най-ниско и най-високо отместени, зависимо от плаките образуване на тромб, използвайки устройство на дуалова камера, което дава възможност за едновременно измерване на двете отместени условия. Устройството се състои от два 2 см-ови сегмента от покрити с колаген Gortex, следвани от два 2 см-ови сегмента с по-щирок диаметър. Използвайки това устройство, образуването на тромби се инициира чрез излагане на нативния кръвен поток на сегмент от покрит с кораган Gortex с голямо отместване. Тази част от експеримента симулира артериало подобни условия. Когато кръвта навлезе в сегментите с по-широк еThe effect of Hirulog-8 on both the lowest and highest offset, plaque-dependent thrombus formation was also determined using a dual-chamber device that allows simultaneous measurement of both offset conditions. The device consists of two 2 cm segments of collagen-coated Gortex, followed by two 2 cm segments of wider diameter. Using this device, thrombus formation is initiated by exposing a segment of collagen-coated Gortex with a large offset to native blood flow. This part of the experiment simulates arterial-like conditions. When blood enters the segments with wider diameter,
диаметър, се поддържа ниско отклонение, вортекс условия, ка-diameter, low deviation is maintained, vortex conditions, ca-
то по този начин се симулира венозна тромбоза. В контролните животни, общ брой от 9.3-^ 2.3 х 10 и 6.1 -#» 0.5 х 10с плаки /см се акумулират след 40 минути в сегмента с високо и ниско отместване, съответно. Хирулог-8 инхибира отлагането на плаките в двата сегмента, с високо и ниско отместване, в зависим от дозата начин. Доза от 0.05 мг/кг/мин инхибира акумулирането на плаки с 42.6% при ниското отместване и 29.0% при високото отместване.This simulates venous thrombosis. In control animals, a total number of 9.3-^ 2.3 x 10 and 6.1 -#» 0.5 x 10 plaques /cm2 accumulated after 40 minutes in the high and low displacement segments, respectively. Hirulog-8 inhibited plaque deposition in both the high and low displacement segments in a dose-dependent manner. A dose of 0.05 mg/kg/min inhibited plaque accumulation by 42.6% in the low displacement and 29.0% in the high displacement.
-Ί03ПРИМЕР 41-Ί03EXAMPLE 41
Сравнение на Хирулог-8 с други антитромботични агенти при инхибиране на остра зависима от плаките тромбозаComparison of Hirulog-8 with other antithrombotic agents in inhibiting acute plaque-dependent thrombosis
Разгледани са ефектите на хепарина, хепарина с ниско молекулно тегло и рекомбинантния хирудин, върху отлагането на плаките в покритите с колаген силастични тръби/бабуинов модел/на изнесено AV отклонение, описано в пример 40.The effects of heparin, low molecular weight heparin and recombinant hirudin on plaque deposition in collagen-coated silastic tubes/baboon model/of displaced AV shunt described in Example 40 were examined.
Посочено е преди това, че приложението на хепарин като 160 U/кг болус инжектиране, последвано от 160 U/кг/час инфузия, инхибира отлагането на плаките до степен около 80% от това, наблюдавано при третираните с физиологичен разтвор контролни животни. Хепаринът с ниско молекулно тегло, приложен като болус инжекция от 53 анти-Ха U/кг, последван от инфузия от 53 анти-Ха U/кг/час, води до подобни резултатиIt has been previously shown that heparin administered as a 160 U/kg bolus injection followed by a 160 U/kg/h infusion inhibits plaque deposition to an extent approximately 80% of that observed in saline-treated control animals. Low molecular weight heparin administered as a 53 anti-Xa U/kg bolus injection followed by an infusion of 53 anti-Xa U/kg/h produces similar results.
[Y. Cadroy,[Y. Cadroy,
In vivo Mechanism ofIn vivo Mechanism of
Thrombus Formation.Thrombus Formation.
Studies Using a PrimateStudies Using a Primate
L’Universite Paul Sabatier deL’Universite Paul Sabatier de
Model, Doctoral Thesis,Model, Doctoral Thesis,
Toulouse (Sciences) (1989)].Toulouse (Sciences) (1989)].
При еквивалентни моларни дози (5 нмола/кг/мин) рекомбинантен хирудин [А.В. Kelly et al., Recombinant Hirudin Inter ruption of Platelet-Dependent Thrombus Formation, Circulation, 78, p. 11-511 (1988)] и Хирулог-8, и двата инхибират зависимото от плаките образуване на тромби с 60-70% в сравнение с контролата. Тези резултати са изобразени на фиг.At equivalent molar doses (5 nmol/kg/min) recombinant hirudin [A.B. Kelly et al., Recombinant Hirudin Inter ruption of Platelet-Dependent Thrombus Formation, Circulation, 78, p. 11-511 (1988)] and Hirulog-8 both inhibited platelet-dependent thrombus formation by 60-70% compared to control. These results are depicted in Fig.
12. Други инхибитори на тромбин са изпитани преди това в бабуиновия модел [А.В. Kelly et al., Comparison of Antithrombotic and Antihemostatic Effects Produced by Anti thrombins in Primate Models of Artrial Thrombosis, Thromb. and Hemostas., 62, p. 42 (1989)]. Описаните ED^ дози върху покрити c колаген повърхности за тези агенти, както и наште ED определения, са обобщени в следващата таблица :12. Other thrombin inhibitors have been previously tested in the baboon model [A.B. Kelly et al., Comparison of Antithrombotic and Antihemostatic Effects Produced by Antithrombins in Primate Models of Artrial Thrombosis, Thromb. and Hemostas., 62, p. 42 (1989)]. The reported ED^ doses on collagen-coated surfaces for these agents, as well as our ED definitions, are summarized in the following table:
ПРИМЕР 42EXAMPLE 42
Ефект на Хирулог-8 върху отлагането на фибринEffect of Hirulog-8 on fibrin deposition
Измерва се ефекта на Хирулог-8 върху отлагането на фибрин(оген) в образуваните тромби в ендартеректомизираната аорта и покритите с колаген сегментни силастични тръби моделни системи, описани в пример 40. Отлагането на фибрин се определя чрез измерване на 11 & 1-фибрин(оген) 30 дена след завършване на In-плаки изследването, описано по-горе. Та*44 ка се дава възможност на In маркирането да отпадне на непречещо ниво.The effect of Hirulog-8 on fibrin(ogen) deposition in thrombi formed in the endarterectomized aorta and collagen-coated segmental silastic tube model systems described in Example 40 was measured. Fibrin deposition was determined by measuring 11 & 1-fibrin(ogen) 30 days after completion of the In-plaque study described above. This allowed the In labeling to decay to a non-interfering level.
Фиг. 13 демонстрира, че в отсъствие на Хирулог-8, 0.17 мг/см фибрин минутнотоFig. 13 demonstrates that in the absence of Hirulog-8, 0.17 mg/cm fibrin minute
Дози от 0.01Doses from 0.01
- 46Fсе отлага върху покритите с колаген тръби, след излагане на кръвния поток, описано в пример 40.- 46F is deposited on the collagen-coated tubes after exposure to the blood stream described in Example 40.
и 0.04 мг/кг/мин изцяло инхибират отлагането на фибрин(оген ) . Подобни резултати се получават с ендартеректомизирания аортен сегментен модел.and 0.04 mg/kg/min completely inhibited fibrin(ogen) deposition. Similar results were obtained with the endarterectomized aortic segment model.
Тези резултати сочат, че инхибиторите на тромбин, съгласно изобретението, са ефективни при редуцирането на свързаното с тромб отлагане на фибрин(оген), така както и блокирането на акутно, зависимо от плаките образуване на тромби.These results indicate that the thrombin inhibitors of the invention are effective in reducing thrombus-associated fibrin(ogen) deposition as well as blocking acute, plaque-dependent thrombus formation.
ПРИМЕР 43EXAMPLE 43
Измерване на времето за изчистване за Хирулог-8Measurement of clearance time for Hirulog-8
Използва се бабуинов модел за определяне времето за изчистване на Хирулог-8, следващо интравенозна инфузия, единична болус интравенозна инфузия и единично болус подкожно инжектиране.A baboon model was used to determine the clearance time of Hirulog-8, following intravenous infusion, single bolus intravenous infusion, and single bolus subcutaneous injection.
АРТТ опити, осъществени както е описано в пример 111,се използват за изследване на времето за изчистване.ARTT assays, performed as described in Example III, were used to examine clearance time.
Прилагат се различни дозировки Хирулог-8 (0.002-0.2 мг/ кг/мин) на бабуини чрез системни интравенозни инфузии в продължение на 60 минути. АРТТ се измерва след 60 минутната инфузия и при различни интервали от време след това.Various dosages of Hirulog-8 (0.002-0.2 mg/kg/min) were administered to baboons by systemic intravenous infusion over 60 minutes. APTT was measured after the 60 minute infusion and at various time intervals thereafter.
Определя се средното време на полуизчистване за Хирулог-8 на 9.2 -»The average elimination half-life for Hirulog-8 is determined to be 9.2 -»
3.3 минути.3.3 minutes.
За определяне на времето за изчистване след единично б о лус инже к тир ан е, се инжектират интравенозно или подкожно бабуини с доза от взимат в различни мг/кг Хирулог-8. АРТТ измерванията се интервали от време след инжектирането.To determine the clearance time after a single bolus injection, baboons were injected intravenously or subcutaneously with doses of Hirulog-8 at various mg/kg. APTT measurements were taken at time intervals after injection.
‘100Фиг. 14 демонстрира, че АРТТ се повишава до пик от 57% спрямо контролната стойност, 2 минути след интравенозното инжектиране. Времето на полуживот на Хирулог-8 след интравенозното инжектиране е 14 минути.‘100Fig. 14 demonstrates that APTT increases to a peak of 57% of the control value, 2 minutes after intravenous injection. The half-life of Hirulog-8 after intravenous injection is 14 minutes.
Фиг. 15 демонстрира, че в ранните точки от времето, следващо подкожното инжектиране на Хирулог-8 (15 минути), АРТТ нараства приблизително с 200% спрямо контролата. Изчистването чрез подкожния път е продължено до половината от tвремето от 340 минути. Установи се, че Хирулог-8, приложен подкожно, се абсорбира изцяло.Fig. 15 demonstrates that at early time points following subcutaneous injection of Hirulog-8 (15 minutes), APTT increased by approximately 200% relative to control. Clearance via the subcutaneous route was prolonged to half the t time of 340 minutes. Hirulog-8 administered subcutaneously was found to be completely absorbed.
ПРИМЕР 44EXAMPLE 44
Ефект на Хирулог-8 в бабуинов модел на десеминирана интраваскуларна коагулацияEffect of Hirulog-8 in a baboon model of disseminated intravascular coagulation
Индуцира се септицемия в бабуини чрез инжектиране на летална доза от живи Е.Septicemia was induced in baboons by injecting a lethal dose of live E.
Taylor et al., J. Clin.Taylor et al., J. Clin.
s coll, съгласно метода,описан от F.B.s coll, according to the method described by F.B.
invest., 79 рр. 918-25 (1987). Хиру лог-8 се инфузира при доза от 0.08 мг/кг/час от 15 минути преди инжектирането наinvest., 79 pp. 918-25 (1987). Hirulog-8 was infused at a dose of 0.08 mg/kg/hour starting 15 minutes before the injection of
Е. coli до над 6 часа след инжектирането.E. coli for over 6 hours after injection.
При отсъствие наIn the absence of
Хирулог-8, Е. coll индуцирания септичен шок води до значително спадане в неутрофилното броене, кръвното налягане и хематокрита. Контролните животни показват спадане на хематокрита със 70% от нивото, а в кръвното налягане до 20% от базисното след 3 часа. Прилагането на Хирулог-8 напълно атенуира спадането на хематокрита и ограничава спадането на пика при кръвното налягане до 60% от ос новното .Hirulog-8, E. coli induced septic shock resulted in significant decreases in neutrophil count, blood pressure and hematocrit. Control animals showed a decrease in hematocrit of 70% of baseline and in blood pressure to 20% of baseline after 3 hours. Administration of Hirulog-8 completely attenuated the decrease in hematocrit and limited the peak drop in blood pressure to 60% of baseline.
- 4&t'- 4&t'
Въпреки атенуирането на DIC от Хирулог-8, леталната инфузия от Е. coll все пак воли до смърт. При аутопсията на двете животни, контролното и третираното с Хирулог-8, се откриват масивни тъканни едеми и в двете групи. Въпреки това, само контролната група показва интраваскуларна тромбоза. Резултатите от аутопсията сочат, че единствено прекъсване на коагулопатичния стадий на септицемията не е достатъчно да предпази от смърт, дължаща се на септичен шок.Despite the attenuation of DIC by Hirulog-8, lethal infusion of E. coli still resulted in death. At necropsy of both control and Hirulog-8-treated animals, massive tissue edema was found in both groups. However, only the control group showed intravascular thrombosis. The autopsy results suggest that simply interrupting the coagulopathic stage of septicemia is not sufficient to prevent death due to septic shock.
* —* —
ПРИМЕР 45EXAMPLE 45
Ефект на комбинация от tPA и Хирулог-8 върху тромболизатаEffect of a combination of tPA and Hirulog-8 on thrombolysis
За да се определи ефекта на Хирулог-8 върху засилващата се tРА-индуцирана тромболиза, се използва - модел на плъх за артериална тромболиза. При този модел се образува един експериментален тромб в абдоминалната аорта след балонно катетерно оголване и висока степен на стеноза (95¾). Кръвният ток и кръвното налягане се записват дистално от местото на * нараняване и стеноза. Взимат се плъхове на слука, които да получат tPA (1.0 мг/кг болус , следван отTo determine the effect of Hirulog-8 on the enhancement of tPA-induced thrombolysis, a rat model of arterial thrombolysis was used. In this model, an experimental thrombus was formed in the abdominal aorta after balloon catheter stripping and high-grade stenosis (95¾). Blood flow and blood pressure were recorded distal to the site of injury and stenosis. Rats were recruited to receive tPA (1.0 mg/kg bolus followed by
1.0 мг/кг/час инфузия) заедно с едно от следните физиологичен разтвор, хепарин (10 U/кг болус, следван от i.5 U/кг/мин инфузия), рекомбинантен хирудин (1.0 мг/кг болус,следван от 0.02 мг/ кг/час инфузия) или Хирулог-8 (0.6 мг/кг болус,следван от 0.02 мг/кг/час инфузия). Антитромботичният агент или физиологичен разтвор се прилагат едновременно с tPA и за допълнителни 50 минути, следващи края на tPA инфузията.1.0 mg/kg/hour infusion) together with one of the following saline, heparin (10 U/kg bolus followed by i.5 U/kg/min infusion), recombinant hirudin (1.0 mg/kg bolus followed by 0.02 mg/kg/hour infusion) or Hirulog-8 (0.6 mg/kg bolus followed by 0.02 mg/kg/hour infusion). The antithrombotic agent or saline is administered simultaneously with tPA and for an additional 50 minutes following the end of the tPA infusion.
~ 408-~ 408-
Фиг. 16 изобразява резултатите от тези експерименти.Fig. 16 depicts the results of these experiments.
Животните,третирани с tPA плюс физиологичен разтвор,показват време на реперфузия 16,2 минути. Хепаринът намалява времето на реперфузия до 12,2 минути, докато рекомбинантниятхирудин го намалява до 15,0 минути. Нито едно от тези снижавания не са статистически показателни (р<0.005). Комбинацията на Хирулог 8 с tPA означава намаляване на времето за реперфузия до 4.4 минути (р<0.01), като така се ускорява фибринолитичния ефект от tPA чрез четири фактора.Animals treated with tPA plus saline showed a reperfusion time of 16.2 minutes. Heparin reduced the reperfusion time to 12.2 minutes, while recombinant hirudin reduced it to 15.0 minutes. Neither of these reductions was statistically significant (p<0.005). The combination of Hirulog 8 with tPA resulted in a reduction in reperfusion time to 4.4 minutes (p<0.01), thus accelerating the fibrinolytic effect of tPA by a factor of four.
Хепарин, хирудин и Хирулог 8, всичките значително предпазват от реоклузии, в сравнение с третираните с физиологичен разтвор контроли (фиг. 17). Всеки от тези агенти също така продължава АРТТ до стойности от 600%, 500% и 400%, респективно, над контролните стойности (фиг. 18). Накрая, всеки от хепарин, хирудин и Хирулог 8 увеличават времето за отвореността на съдовете до стойности от 80.2%, 82% и 95.1%, съответно (контрола ват, че инхибиторите тение, превъзхождатHeparin, hirudin, and Hirulog 8 all significantly prevented reocclusions compared with saline-treated controls (Fig. 17). Each of these agents also prolonged APTT to values of 600%, 500%, and 400%, respectively, above control values (Fig. 18). Finally, heparin, hirudin, and Hirulog 8 each increased vessel patency time to values of 80.2%, 82%, and 95.1%, respectively (controls showing that the inhibitors were superior to
45.6%) (фег. 19). Тези резултати показна тромбин, съгласно настоящето изобредругите известни антитромботици при увеличаването на ефикасността на tPA.45.6%) (Fig. 19). These results demonstrate that thrombin, according to the present invention, outperforms other known antithrombotic agents in increasing the efficacy of tPA.
ПРИМЕР 46EXAMPLE 46
Ефект на Хирулог-8 и други антитромботични агенти върху времето на кървене при бабуиниEffect of Hirulog-8 and other antithrombotic agents on bleeding time in baboons
Използва се шаблонно измерване на времето на кървене за изследване на ефектите на Хирулог-8 върху хемостазиса.A template measurement of bleeding time was used to investigate the effects of Hirulog-8 on hemostasis.
Различни дозировки на Хирулог-8 (0.002 до 0.2 мг/кг/Different dosages of Hirulog-8 (0.002 to 0.2 mg/kg/
мин) се анализират за техния ефект върху времето на кървене. Дози от 0.002 до 0.04 мг/кг/мин не причиняват значително нарастване на времето на кървене. Резултатите от това изследване са изобразени на фиг. 20. При доза от 0.1 мг/кг/мин Хирулог-8 причинява двукратно нарастване на времето на кървене над контролните стойности. При 0.2 мг/кг/мин на Хирулог-8, времето на кървене трикратно нараства над контролните стойност. Резултатите ясно показват, че дозите, нужни за инхибиiрането на зависимите от съсирека тромбози (0.002 мг/кг/мин; виж Пример 40) не оказват значителен ефект върху хемостатичното образуване на тапа.min) were analyzed for their effect on bleeding time. Doses of 0.002 to 0.04 mg/kg/min did not cause a significant increase in bleeding time. The results of this study are depicted in Fig. 20. At a dose of 0.1 mg/kg/min, Hirulog-8 caused a two-fold increase in bleeding time over control values. At 0.2 mg/kg/min of Hirulog-8, bleeding time increased three-fold over control values. The results clearly show that the doses required to inhibit clot-dependent thromboses (0.002 mg/kg/min; see Example 40) did not have a significant effect on hemostatic plug formation.
Изпробва се също така ефектът на различни други агенти върху шаблонното време на кървене при бабуини, както и върху системните антикоагулантни ефекти (както са измерени чрез АРТТ). Резултатите са обобщени по-долу :The effect of various other agents on the patterned bleeding time in baboons, as well as on systemic anticoagulant effects (as measured by APTT), was also tested. The results are summarized below:
Както сме представили по-горе няколко предпочитани варианта на настоящето изобретение става ясно, че нашата основна конструкция може да се променя, така че да осигури други варианти, които използуват молекулите, съставите, комбинациите и методите на настоящето изобретение. Следователно трябва да се оцени, че обсегът на настоящето изобретение ще се дефинира по-скоро от претенциите, приложени тук, отколкото специфичните варианти, които бяха представени като приίAs we have presented above several preferred embodiments of the present invention, it is clear that our basic structure can be changed so as to provide other variants that use the molecules, compositions, combinations and methods of the present invention. It should therefore be appreciated that the scope of the present invention will be defined by the claims appended hereto rather than the specific variants that have been presented as examples.
Claims (33)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07549388 US5196404B1 (en) | 1989-08-18 | 1990-07-06 | Inhibitors of thrombin |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BG60759B2 true BG60759B2 (en) | 1996-02-29 |
Family
ID=24192821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BG098566A BG60759B2 (en) | 1990-07-06 | 1994-02-24 | Thrombin inhibitors |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| BG (1) | BG60759B2 (en) |
-
1994
- 1994-02-24 BG BG098566A patent/BG60759B2/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU652125B2 (en) | Novel inhibitors of thrombin | |
| US5514409A (en) | Methods for coating invasive devices with inhibitors of thrombin | |
| HK1001562B (en) | Novel inhibitors of thrombin | |
| EP0815139B1 (en) | Thrombin inhibitors based on the amino acid sequence of hirudin | |
| WO1990003391A1 (en) | Hirudin peptides | |
| KR100330465B1 (en) | Trifunctional Antithrombin and Antiplatelet Peptides | |
| BG60759B2 (en) | Thrombin inhibitors | |
| EP0483261A1 (en) | Hirudin peptide derivatives | |
| BG61670B2 (en) | THROMBIN INHIBITORS | |
| HK1005995B (en) | Improved inhibitors of thrombin |