專利名稱：抑制蛋白酶體的組合物的制作方法
技術領域：
本發明涉及抑制蛋白酶體的組合物。具體地，涉及包含一種或多種幾乎不溶解的 蛋白酶體抑制劑和環糊精，特別是取代環糊精的組合物，其顯著增加了這些蛋白酶體抑制劑的溶解度并促進它們的給藥。這些組合物任選包含緩沖劑。還涉及使用這些組合物的治療方法。
背景技術：
蛋白酶體已經被證實可用作治療祀標,這可以由保特佐米(bortezomib)的最新FDA許可證實，所述的保特佐米是一種硼酸蛋白酶體抑制劑，其用于治療多發性骨髓瘤。然而，最近描述了其它具有更高蛋白酶體特異性的抑制劑，其可能具有較低的毒副作用。這些化合物包括肽環氧酮類如epoxomicin和肽(b),描述在美國專利號6，831，099中，其內容通過引用在此引入本文，和肽(a)，描述在2004年5月7日提交的美國臨時申請號60/569，096中，其內容通過引用在此引入本文。然而，這些化合物中的一些具有低水溶性，使得其難以配制具有最佳生物利用度的組合物。因此，需要配制肽環氧酮類的其它方法。

發明內容
現已發現，蛋白酶體抑制劑的溶解度，例如肽環氧酮肽(a)和肽(b)(這些肽的結構或定義分別在組3和組I中提供)，當與環糊精一起配制時，顯著地增加了。在一種實施方案中，本發明是一種藥物組合物，其包括幾乎不溶性的蛋白酶體抑制劑，環糊精以及任選的緩沖劑。這樣的藥物組合物典型地包括藥學上有效量的蛋白酶體抑制劑，例如，當給予患者時，其可改善神經變性疾病(例如阿爾茨海默氏病)、免疫狀況、肌肉衰弱性疾病(muscle-wasting diseases)、癌癥、慢性感染性疾病(chronicinfectious diseases)、發燒、肌肉疾病、神經去除(denervation)、神經損傷和/或禁食。在另一方面，本發明提供抗炎組合物，其包括治療有效量的蛋白酶體抑制劑、環糊精以及任選的緩沖劑。在另一方面，本發明提供方法，其包括給予或接觸受試者、細胞、組織、器官或生物體有效量的組合物，所述的組合物包含在此公開的一種或多種蛋白酶體抑制劑。這些方法包括，但不局限于，在受試者中抑制或減少HIV感染；在受試者中影響病毒基因表達的水平；在生物體中改變由蛋白酶體產生的抗原肽類的種類；測定生物體中細胞的、發育的或生理過程或排泄物是否由特定的Ntn水解酶的蛋白水解活性所調節；在受試者中治療阿爾茨海默氏病；在細胞中降低肌肉蛋白質降解的速率；在細胞中降低胞內蛋白質降解的速率；在細胞中降低p53蛋白質降解的速率；在受試者中抑制與p53相關的癌癥生長；在細胞中抑制抗原遞呈；抑制受試者的免疫系統(例如，狀況如膿毒性休克、牛皮癬、移植排斥和類風濕性關節炎)；在生物體中抑制ΙκΒ-α降解；在細胞、肌肉、器官或受試者中降低NF-κ B的含量；影響細胞周期蛋白依賴的真核細胞循環；在受試者中治療增殖性疾病；在細胞中影響蛋白酶體依賴的癌基因蛋白質的調節；在受試者中治療癌癥生長；在受試者中治療與Ρ53有關的細胞凋亡；以及在細胞中篩選由N-末端親核物質水解酶加工的蛋白。在另一方面，本發明涉及包括在此公開的藥物組合物的醫療設備。從下面詳細給出的說明書和權利要求中將明白本發明的其它特征和優點。


圖I表示肽(a)在各種pH值下在10% (w/v)磺基丁基醚β -環糊精(SBEO))/IOmM檸檬酸鈉水溶液中的溶解度。圖2表示在各種pH值下，隨時間殘留在10% (w/v)SBECD/10mM檸檬酸鈉水溶液中的肽(a)的百分比。
具體實施例方式本發明的藥物組合物包括幾乎不溶性的蛋白酶體抑制劑，環糊精以及任選的緩沖劑。可以被溶解的蛋白酶體抑制劑的數量取決于若干參數。這些參數之一是pH值。如圖I所示，更高PH值將導致堿性化合物的溶解度更差，降低pH值預計將會降低酸性化合物的溶解度，這一點在本領域中是眾所周知的。然而，應該選擇這樣的PH值，以提供該蛋白酶體抑制劑的合適穩定性。例如，較低的PH值將導致這樣一種化合物的化學穩定性減少，如圖2中所示那樣。pH值對化合物穩定性和溶解度的影響可以容易地使用本領域中普遍公知的和在此公開的方法進行測定。對于給予哺乳動物的制劑來說，pH值優選為pH 2. 5-pH 9。在本發明的許多組合物中，pH控制的主要來源是緩沖劑。典型地，所述的緩沖劑分別以酸或堿及其共軛堿或酸的形式存在。在一種實施方案中，緩沖鹽的范圍是1-lOOmM，優選在5-50mM之間，最優選約IOmM(在固態劑型中，所選緩沖劑的數量應在重新構兌/稀釋后產生這種濃度)。有利地選擇緩沖劑的濃度以及溶液的PH值，以得到溶解度和穩定性的最佳平衡。合適的緩沖劑的實例包括弱酸和弱酸的共軛堿的堿金屬鹽類(例如，鈉、鉀鹽)如酒石酸鈉和檸檬酸鈉的混合物。優選的緩沖劑是檸檬酸鈉/檸檬酸。本發明的環糊精包括α-、β-和Y-環糊精。在一種實施方案中，所述的環糊精是取代或未取代的β環糊精，例如，以5-20% (w/v)的數量存在。在某個實施方案中，環糊精的優選數量約為10% (w/v) 0在另一種優選實施方案中，所述的環糊精是取代的β-環糊精。取代的環糊精增加環糊精的溶解度并降低與未取代的環糊精相伴的有毒影響。取代的環糊精的實例包括被一種或多種親水基團取代的那些，例如單糖(例如，葡糖基、麥芽糖基)、羧基烷基(例如，羧甲基、羧乙基)、羥烷基取代的(例如，羥基乙基、2-羥丙基)和磺基烷基醚取代的β_環糊精。特別合適的β_環糊精包括羥丙基β_環糊精(HPB⑶)和磺基丁醚環糊精(SBE⑶)，優選SBE⑶。然而，可以理解，典型地，環糊精的任何取代，包括被疏水性基團如烷基取代，通過破裂固體環糊精的晶格內的氫鍵網絡，由此降低固體的晶格能，將改善它的水溶性。取代程度并不被認為是關鍵的；然而，有利地，取代程度至少為1%，并且典型地為2% -10%，例如3% -6%。本發明的一種具體實施方案是一種藥物制劑,其包含l_5mg/ml的蛋白酶體抑制劑，5%-25% (w/v)的環糊精如HPBCD或SBECD以及5mM-20mM的緩沖劑，其產生約pH 3-約pH 6的pH值，例如，2mg/ml的蛋白酶體抑制劑(肽(a)) ,10% (w/v) SBECD、IOmM檸檬酸鈉的溶液，pH 3.5。蛋白酶體抑制劑合適的蛋白酶體抑制劑，特別是含有環氧乙烷(epoxide)和氮雜環丙烷 (aziridine)部分的那些，描述在美國專利6，831，099和2004年4月15日提交的美國臨時申請號60/562，340、2004年5月7日提交的美國臨時申請號60/569，096、2004年5月10日提交的美國臨時申請號60/596，885、2004年5月17日提交的美國臨時申請號60/572，072、2004年8月6日提交的60/599，401、2004年9月14日提交的美國臨時申請號60/610，001、2004年9月14日提交的美國臨時申請號60/610，002、2004年9月14日提交的美國臨時申請號60/610，040、2004年9月14日提交的美國臨時申請號60/610，159、2004年10月20日提交的美國臨時申請號60/620，573以及2004年12月7日提交的美國臨時申請號60/634，366中，其內容通過引用在此被引入本文。在下列組的每一組中，各個部分的數值(例如，R1等)被理解為在組內是一致的，但是一組中的數值(例如，組I)不適用于另一組(組9)。組I在一種實施方案中，所述的蛋白酶體抑制劑是一種含環氧乙烷(epoxide)或氮雜環丙燒(aziridine)部份的化合物,其優選含有與含雜原子的三元環接近的基團,這使含雜原子的三元環的開環反應變得容易。這些基團包括吸電子基(E.W.G.)，它與環氧乙烷或氮雜環丙烷官能團相鄰(例如，在該含雜原子三元環的碳原子的碳鄰位處)，或與它有電子連接(例如，通過碳原子，或鏈烯基或炔基連接)。該E.W.G.可以與含雜原子的三元環的碳原子之一鍵合。E.W.G.包括，例如，氰基、異氰基、硝基、酰胺、磺酰基、β-羧基乙烯基、亞磺酰基、β，β - 二氰基乙烯基、甲酰基、羧基、烷氧基-和芳氧基-羰基、I-四唑基、氨基甲酰基、氨磺酰基、羰基、亞砜基、以及鹵代或二鹵代碳原子如-CHX-、-CXX'-和-CRX-(其中X和V獨立地選自鹵素，以及R是含碳取代基如烷基、芳基鏈烯基、炔基等)。在某些優選實施方案中，E.W.G.是羰基。在一些實施方案中，希望使用E.W.G.，其大小、電荷和極性足以與Ntn水解酶內的特定極性或電荷的部分發生電子相互作用。例如，離子化的天冬氨酸鹽(酯)(aspartate)或谷氨酸鹽(酯)(glutamate)側鏈可以存在于該Ntn中，并且與存在于肽環氧乙烷化合物中的吸電子基發生相互作用并使之穩定。這些基團充當“陰離子空穴”，當酶抑制劑與Ntn鍵合時，E. ff. G.可以與其發生相互作用，導致E. ff. G的親電性增加。一些肽環氧乙烷化合物或肽氮雜環丙烷化合物具有酮官能團與環氧乙烷或氮雜環丙烷官能團一起作為吸電子基。特別的實例是肽α '，β '-環氧酮類或肽α，，β;-氮雜環丙烷酮類，其中形成環氧乙烷或氮雜環丙烷環三元中的兩元的碳原子是該酮的一個(a')和兩個(β ')碳，該酮碳與含雜原子的三元環的碳原子之一鍵合。其它基團可以與ct '或β '碳鍵合,例如氣和Cu燒基,包括甲基、乙基、丙基和丁基。與Ct '或β ’碳鍵合的基團可以進一步被羥基、鹵素、氨基、羧基、羰基、硫代(thio)、硫化物、酯、酰胺或醚官能團取代。例如，羧酸基團可以直接與α，碳鍵合，或通過連接基與α /碳鍵合。該連接基可以是Cu亞烷基、c2_5亞烯基、c2_5亞炔基、芳基、氧、硫或胺。該羧酸可以是肽部分的一部分，所述的肽部分從含雜原子的三元環的碳延伸出。以這種方式，可以構造含側鏈的肽。這些側鏈可以被標為Pl'、P2'等，其中Pl'是與α'碳相鄰的第一個側鏈，Ρ2'是與α'碳相鄰的第二個側鏈，等等。ΡΓ、Ρ2'以及其它位置側鏈的優化可以生成具有所希望特異性的或所希望抑制速率的酶抑制劑。PI,、Ρ2'等的側鏈可以是在此所述的那些側鏈的任何一個。 在包括與α，碳連接的這樣的基團的實施方案中，α，-碳的立體化學(組成環氧乙烷或氮雜環丙烷環的一部分的碳)可以是(R)或(S)。在某種程度上，本發明基于在此公開的結構-功能信息，其表明下列優選的立體化學關系。值得注意的是，優選的化合物可以具有許多立構中心，所述的立構中心具有所示的上-下(或β-α，其中β在此位于頁面的上方)或(R)-(S)關系(即，不需要化合物中的每個立構中心與所述的優選一致)。在某些優選實施方案中，α ,碳的立體化學是(R)，即，X原子是β，或位于頁面的上方，如下面所畫出的那樣。例如，下列一般結構式(I)表明某些實施方案的優選立體化學
坪、
肽—EW.G^^Rχ其中X是氧或NH或N-烷基，E.W.G.是如上所述的吸電子基團，“肽”是如下面所述的肽，以及R是氫原子、C1^4烷基，其可以進一步被羥基、齒素、氨基、羧基、羰基、硫代、硫化物、酯、酰胺或醚官能團所取代。對于某些實施方案，所述的X原子應該如上設置，以在Ntn水解酶中促進與N-末端親核基團的相互作用。例如，酶抑制劑與導致抑制的20S蛋白酶體的β5/Ρι·θ2子單元的不可逆相互作用似乎被上面所述的構型所促進。在其它Ntn水解酶的情況下，肽環氧乙烷或肽氮雜環丙烷的α-碳相反的立體化學可能是優選的。在上述情況中，所述的β，碳被兩個氫原子取代。關于立體化學，手性α，碳用星號表示，按照Cahn-Ingold-Prelog規則來確定絕對立體化學。這些規則例如描述在 Organic Chemistry, Fox and Whitesell ；Jones and Bartlett Publishers, Boston,MA(1994) ；Section 5-6，pp 177-178中，該章節通過引用在此引入本文。當氧或氮具有最高優先，肽-E.W.G.基團具有第二最高優先，-CH2-X-基團具有第三最高優先時，α '碳的立體化學是(R)。如果肽-E.W.G、-CH2-X-和R基團變化其相對優先時，標稱立體化學可以變化，但是對于某些優選實施方案，該基團的必需構型仍應保持相同。即，關于上面的通式結構，肽-E.W.G.由左側與手性α，碳連接，R由右側與手性α /碳連接，以及X原子從頁平面上方投射。氮雜環丙烷環的氮原子原則上也可以是手性的，如在March，AdvancedOrganic Chemistry, 4th Ed. (1992)ffiley-Interscience,New York,pp. 98-100 中所述，其所述頁通過引用在此引入本文。
肽環氧乙烷或肽氮雜環丙烷還包括肽部分。該肽部分與吸電子基連接。該連接在吸電子基和肽的任何部分之間進行。例如，在某些優選實施方案中，所述的E.W.G.與末端骨架單元連接，例如，與肽的羧基末端連接。或者，所述的E.W.G.可以與肽的氨基末端連接。在其它實施方案中，所述的E.W.G.可以與肽部分的側鏈連接。肽可以具有重復骨架結構，該骨架結構具有從骨架單元伸出的側鏈。通常，每一骨架單元具有與它有關的側鏈，雖然在一些情況中，所述的側鏈是氫原子。在其它實施方案中，不是每個骨架單元都具有一個相關的側鏈。可在肽環氧乙烷或肽氮雜環丙烷中使用的肽具有兩個或多個骨架單元。在可用于抑制蛋白酶體的胰凝乳蛋白酶樣(CT-L)活性的一些實施方案中，有四個至八個骨架單元存在，以及在CT-L抑制的某些優選實施方案中，有四個至六個骨架單元存在。在其它實施方案中，其可用于抑制蛋白酶體的PGPH活性，有兩個至八個骨架單元存在，以及在PGPH抑制的某些優選實施方案中，有三個至六個骨架單元存在。從骨架單元延伸出的側鏈可以包括天然脂肪族或芳族氨基酸側鏈，例如氫(甘氨 酸)、甲基(丙氨酸)、異丙基(纈氨酸)、仲丁基(異亮氨酸)、異丁基(亮氨酸)、苯基甲基(苯丙氨酸)，以及構成氨基酸脯氨酸的側鏈。該側鏈還可以是其它脂肪族或芳香族基團例如乙基、正丙基、正丁基、叔丁基，以及芳基取代的衍生物例如I-苯基乙基、2-苯基乙基、(1_萘基)_甲基、(2-萘基)-甲基、I-(I-萘基)乙基、1_(2_萘基)乙基、2_(1_萘基)乙基、2-(2-萘基)乙基和類似的化合物。所述的芳基可以進一步被(；_6烷基或取代烷基如乙酰基等，或其它芳基或取代芳基如苯甲酰基等取代。雜芳基和/或雜環基也可以被用作側鏈取代基。雜芳基包括含氮_、氧-和硫-的芳基，如噻吩基、苯并噻吩基、萘并噻吩基、噻蒽基(thianthrenyl)、呋喃基、吡喃基、異苯并呋喃基、色烯基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、吡啶基、吡嗪基、噴哚基、嘌呤基、喹啉基等。雜環基包括哌唆、哌嗪、吡咯烷、嗎啉、四氫呋喃、內酯、內酰胺等。在一些實施方案中，極性或帶電荷殘基可以引入到肽環氧乙烷或肽氮雜環丙烷中。例如，可以引入天然存在的氨基酸如含輕基(Thr、Tyr、Ser)或含硫的(Met、Cys),以及非必需的氨基酸，例如牛磺酸、肉毒堿、瓜氨酸、胱氨酸、鳥氨酸、正亮氨酸等等。具有帶電荷或極性部分的非天然存在的側鏈取代基還可以包括，例如，具有一個或多個羥基、短鏈烷氧基、硫化物、硫代、羧基、酯、磷酸基、酰氨基或氨基基團的C1-C6烷基鏈或C6-C12芳基，或這些取代基可以被一個或多個鹵原子取代。在某些優選實施方案中，存在至少一個存在于肽部分的側鏈中的芳基。在一些實施方案中，所述的骨架單元是酰胺單元[_NH-CHR-C( = O)-]，其中R是該側鏈。這樣的命名不排除天然存在的氨基酸脯氨酸，或其它非天然存在的環狀二級氨基酸，其是本領域熟練技術人員已知的。在其它實施方案中，所述的骨架單元是N-烷基化的酰胺單元(例如，N-甲基等)，烯屬類似物(其中一個或多個酰胺鍵被烯鍵替代)，四唑類似物(其中四唑環將順式構型強加到該骨架上)，或這些骨架鍵的組合。在還有其它實施方案中，所述的氨基酸α-碳被α -烷基取代所修飾，例如，氨基異丁酸。在某些其它實施方案中，側鏈被局部修飾，例如，被ΛΕ或Az脫氫修飾，其中雙鍵存在于側鏈的α和β原子之間，或例如被ΛΕ或Az環丙基修飾，其中環丙基存在于側鏈的α和β原子之間。在使用氨基酸基團的更進一步的實施方案中，可以使用D-氨基酸。其它實施方案可以包括側鏈-至-骨架環合，二硫鍵生成，內酰胺生成，偶氮連接，以及在 “Peptides and Mimics, Design of ConformationallyConstrained，，by Hruby and Boteju, in “Molecular Biology and Biotechnology A Comprehensive Desk Reference”，ed. Robert A. Meyers, VCH Publishers (1995),PP. 658-664中論述的其它修飾，其通過引用在此引入本文。抑制Ntn的胰凝乳蛋白酶樣(CT-L)活性的酶抑制劑包括至少四個骨架單元。在某些特別優選的CT-L抑制劑實施方案中，存在至少四個酰胺單元和α ' , β / -環氧酮或α'，β'-氮雜環丙烷酮部分(四肽環氧乙烷酮或四肽氮雜環丙烷酮)。在具有至少四個酰胺單元的特別的CT-L抑制劑實施方案中，該酶抑制劑的所述的肽部分和所述的酮和環氧乙烷或氮雜環丙烷官能團形成結構式(II)的化合物
權利要求
1.藥物組合物，其包含幾乎不溶解的環氧酮類蛋白酶體抑制劑或其藥學上可接受的鹽以及選自羥丙基β-環糊精或磺基丁基醚β-環糊精(SBECD)的取代的環糊精，其中所述幾乎不溶解的環氧酮類蛋白酶體抑制劑具有下式
2.權利要求I的藥物組合物，其中所述藥物組合物是溶液。
3.權利要求I或權利要求2的藥物組合物，其中所述溶液包含至少O.02mg/mL的所述蛋白酶體抑制劑。
4.權利要求1-3中任一項的藥物組合物，其中所述溶液包含至少O.lmg/mL的所述蛋白 酶體抑制劑。
5.權利要求1-4中任一項的藥物組合物，其中所述溶液包含至少lmg/mL的所述蛋白酶體抑制劑。
6.權利要求I的藥物組合物,其中所述的藥物組合物是水溶性固體。
7.權利要求6的藥物組合物，其中所述藥物組合物以至少O.02mg/mL的蛋白酶體抑制劑的濃度溶于水中。
8.權利要求7的藥物組合物，其中所述藥物組合物以至少O.lmg/mL的蛋白酶體抑制劑的濃度溶于水中。
9.權利要求8的藥物組合物，其中所述藥物組合物以至少lmg/mL的蛋白酶體抑制劑的濃度溶于水中。
10.權利要求1-9中任一項的藥物組合物，還包含緩沖劑。
11.權利要求10的藥物組合物，其中所述緩沖劑是鹽。
12.權利要求10或權利要求11的藥物組合物,其中當將藥物組合物溶于水中時,所述 緩沖劑達到的PH值使得至少10%的抑制劑分子被離子化。
13.權利要求10-12中任一項的藥物組合物，其中當將藥物組合物溶于水中時，所述緩沖劑達到的pH值使得至少50%的抑制劑分子被離子化。
14.權利要求1-13中任一項的藥物組合物，還包含藥學上可接受的載體或稀釋劑。
15.權利要求1-14中任一項的藥物組合物，其中所述取代的環糊精是磺基丁基醚β -環糊精(SBECD)。
16.權利要求1-5和10-15中任一項的藥物組合物，其中所述藥物組合物是被調節到pH 3. 5的含有10% (w/v)SBECD和IOmM檸檬酸的水溶液。
17.權利要求I和6-15中任一項的藥物組合物，其中所述藥物組合物是凍干物的形式。
18.權利要求1-15中任一項的藥物組合物用于制備治療炎癥的藥物的用途。
19.權利要求1-15中任一項的藥物組合物用于制備抑制或減少HIV感染的藥物的用途。
20.權利要求1-15中任一項的藥物組合物用于制備治療神經變性疾病的藥物的用途。
21.權利要求1-15中任一項的藥物組合物用于制備治療肌肉衰弱性疾病的藥物的用途。
22.權利要求1-15中任一項的藥物組合物用于制備治療癌癥的藥物的用途。
23.權利要求22的用途，其中所述癌癥是多發性骨髓瘤。
24.權利要求1-15中任一項的藥物組合物用于制備治療慢性感染性疾病的藥物的用途。
25.權利要求1-15中任一項的藥物組合物用于制備治療發燒的藥物的用途。
26.權利要求1-15中任一項的藥物組合物用于制備治療與免疫有關狀況的藥物的用途。
27.權利要求1-15中任一項的藥物組合物用于制備治療神經去除或神經損傷的藥物的用途。
28.權利要求1-15中任一項的藥物組合物用于制備在受試者中影響病毒基因表達水平的藥物的用途。
29.權利要求1-15中任一項的藥物組合物用于制備在生物體中改變由蛋白酶體產生的抗原性肽的種類的藥物的用途。
全文摘要
本發明涉及抑制蛋白酶體的組合物。具體地，涉及包含一種或多種幾乎不溶解的蛋白酶體抑制劑和環糊精，特別是取代環糊精的組合物，其顯著增加了這些蛋白酶體抑制劑的溶解度并促進它們的給藥。這些組合物任選包含緩沖劑。還公開了使用這些組合物的治療方法。
文檔編號A61P35/00GK102847136SQ20121037471
公開日2013年1月2日 申請日期2005年12月7日 優先權日2004年12月7日
發明者E.R.路易斯, M.N.侯, F.N.豐塞卡 申請人:普羅特奧里克斯公司