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一种多肽类化合物及其配合物、应用

文献发布时间:2024-04-18 20:01:55


一种多肽类化合物及其配合物、应用

本申请要求于2022年7月11日提交中国国家知识产权局、申请号为202210809938.2,发明名称为“一种多肽类化合物及其配合物、应用”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及药物化学技术领域,更具体地说,涉及一类多肽类化合物及其配合物、应用。

背景技术

整合素是一类跨膜糖蛋白,普遍存在于细胞中,是细胞黏附分子家族成员之一,是介导细胞与细胞外基质(ECM)相互作用的最主要的分子,是一类细胞膜表面受体,可以识别、结合细胞外基质中相应的配体,为细胞黏附提供附着点,调控细胞的运动、增殖和凋亡,介导细胞和细胞之间以及细胞和细胞外基质之间的相互识别和粘附,具有联系细胞外部作用与细胞内部结构的作用。整合素由α和β两个亚基以1:1的比例通过非共价键连接而构成的异二聚体,由胞外区、跨膜区和胞内区三个部分组成,在细胞外区域连接成球形区域,并含有一个二价阳离子结合域。根据整合素识别配体的特异性,可以将整合素大致分为识别精氨酶-甘氨酶-天冬氨酶肽(RGD三肽)序列整合素,层黏连蛋白连接整合素,白细胞整合素和胶原蛋白连接整合素。整合素通过胞外区与ECM蛋白-胶原、层黏连蛋白、玻蛋白、纤连蛋白或一些细胞表面分子结合。整合素参与许多重要的生理过程,包括胚胎形成、凝血、维持体内组织器官的完整性,许多的病理反应过程,如炎症、血栓形成、新生血管生成、恶性肿瘤生长浸润和转移等,都与整合素的异常调节有关。

癌细胞上整合素表达的失调已经在细胞和动物模型中得到了广泛的研究,并已证明靶向整合素能抑制肿瘤生长、减少对化疗或放疗的耐药性、减轻侵袭和转移。使用转基因小鼠模型或使用免疫缺陷小鼠移植瘤模型的研究表明癌细胞中整合素的缺失或通过阻断抗体或多肽阻止整合素的功能会干扰肿瘤的生长、转移和对化疗或放疗的耐药性。对于β1整合素,在生长和转移中具有双重作用,这表明其可作为潜在的治疗靶点。整合素,如αvβ3、αvβ5和α5β1,不仅在肿瘤细胞上表达,而且在血管生成过程中也在内皮细胞上被诱导。这些整合素被证明是癌症抗血管生成治疗的靶点。

最新的研究发现一系列其它亚型的整合素参与癌症发生过程,包括转移前生态位、上皮-间充质转化(EMT)、代谢重组、癌细胞干细胞性和休眠性的建立。整合素αvβ6参与TGFβ的激活与SOX4介导的癌症免疫逃避相关:αvβ6阻断抗体可以抑制SOX4表达和使三阴性乳腺癌小鼠模型对免疫检查点抑制剂引起的T细胞介导的杀伤反应敏感。整合素αvβ8可作为调节抗肿瘤免疫的靶点,αvβ8阻断抗体或特异性阻断调节性T细胞表面整合素αvβ8可以减弱TGFβ介导的对CD8

整合素αvβ3的表达与黑色素瘤从早期径向生长阶段到侵袭性垂直生长和转移的进展广泛相关。研究发现现αvβ3恶性原发性神经内分泌前列腺癌及其肺转移性病变中显著上调,αVβ3可能作为前列腺癌恶性转化早期检测的生物标志物。整合素αvβ5的表达被认为是几种癌症类型的预测生物标志物,其中包括乳腺癌、肝癌和胃癌。在胶质母细胞瘤或结直肠癌患者中检测到αvβ5水平升高,αvβ5的过表达与不利的总生存率相关。整合素α5β1参与血管生成、增殖和转移等肿瘤促进过程。在早期乳腺癌患者中,原发肿瘤中α5β1的表达与骨髓抽吸物中弥散性肿瘤细胞的存在和较差的无转移生存相关。同样的研究表明,α5基因沉默或用沃西昔单抗药理抑制α5β1,减弱了小鼠静脉注射肿瘤细胞后的骨定植。整合素α5β1也被发现在一些胃肠道肿瘤中表达上调,其中ITGA5的表达增强与不良预后相对应。

αvβ3、αvβ5、α5β1等整合素类蛋白在多种肿瘤中表达的异常以及在肿瘤的发生发展中的作用,使其成为肿瘤靶向治疗的药物靶点。靶向整合素的药物分子既可以直接杀伤肿瘤细胞,也可以为靶向载体将细胞毒素、核素等精准输送到肿瘤细胞从而达到杀伤肿瘤的目的,此外将核素、荧光分子与整合素靶向分子相结合能运用于肿瘤诊断、手术导航等领域。

可见,抑制整合素药物的研究具有重要的意义。

发明内容

有鉴于此,本发明的目的在于提供一类多肽类化合物及其配合物、应用,本发明提供的多肽类化合物可靶向αvβ5、α5β1、αvβ3等整合素类蛋白,能够抑制肿瘤细胞的生长、增殖,在肿瘤的诊断或治疗中发挥重要的作用。

为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种多肽类化合物,由PD、ZT制备得到,或者,由PD、ZT和Linker制备得到;

所述ZT的结构如式Ⅰ-ZT所示:

式Ⅰ-ZT中,n选自1~8的整数;

R

R

R

所述Linker的结构如式Ⅰ-Linker所示;

Ⅰ-Linker中,d选自0~17的整数;

R

R

所述PD是由包括式1~式6中的一种或多种化合物经过缩合得到的化合物和/或其衍生物;

式1~式6中,m、e、n

R选自氢、-OH、-NH

R

X、Y

或者,R

或者,R

在本发明中,式Ⅰ-ZT中,R

R

R

在本发明中,Ⅰ-Linker中,R

R

在本发明中,式1~式6中,R选自氢、-OH、-NH

R

X、Y

或者,R

或者,R

在本发明中,式Ⅰ-ZT中,n优选自1~4的整数;

R

R

R

在本发明中,PD、ZT的连接和PD、ZT和Linker的连接形成酰胺键、磺酰胺键、亚磺酰胺键、酯键、碳酸酯键或脲的结构,氨基缩合优选包括氨基和羧基缩合成分酰胺键;和/或;

氨基和磺酸基缩合成磺酰胺键;和/或;

氨基和氨基形式脲的结构;和/或;

氨基和羟基形成碳酸酯键的结构;和/或;

羧基和羟基形成酯键的结构;和/或;

氨基和亚磺酸基缩合成亚磺酰胺键。

在本发明中,R

R

R

在本发明中,ZT的结构如式ZT1~式ZT4所示;

式ZT1~式ZT4中,n为1~4的整数。

优选地,所述ZT的结构如式ZT1所示;n为1或2;

优选地,所述Linker的结构如式Linker1~式Linker9所示;

式Linker1~式Linker9中,e、m、n

优选地,所述多肽类化合物为式L1~式L14所示化合物;

式L1~式L14中,Linker以酰胺键、酯键、碳酸酯键或脲的结构与PD、ZT的连接;PDc表示PD片段中的碳端与Linker的氮端形成酰胺键,PDn表示PD片段的氮端与Linker的碳端形成酰胺键。

优选地,所述PD由式1~式6中的一种或几种氨基酸或类氨基酸通过氨基端和羧基端缩合成酰胺键合成,和/或通过氨基和磺酸基缩合成磺酰胺键合成;和/或;通过氨基和亚磺酸基缩合成亚磺酰胺键合成。优选地,所述多肽类化合物中酰胺键、磺酰胺键和/或亚磺酰胺键优选为4个,优选采用5个氨基酸或类氨基酸缩合而成,所述氨基酸或类氨基酸结构中优选左端为氮端,右端为碳端。

优选地,所述式1~式6中m、e、n

优选地,所述式1~式6中的R选自碳原子数为1~20的烷基,更优选选自碳原子数为1~15的烷基,更优选为碳原子数为1~10的烷基,再优选为碳原子数为1~5的烷基,最优选为甲基或乙基。

优选地,所述式1~式6中R

所述式1~式6中R

所述式1~式6中R

所述式1~式6中R

所述式1~式6中R

所述式1~式6中X、Y

所述式1~式6结构的化合物(氨基酸或类氨基酸)选自Gln、Glu、Asn、Asp、高天冬氨酸、高天冬酰胺、高谷氨酰胺、高谷氨酸、Arg-Gly-Asp、Gly、Ala、Leu、Val、Leu、Phe、Ser、Thr、Phe、Tyr、Tyr(Me)和Tyr(Et)中的一种或几种;所述式1~式6的化合物中的氨基酸优选包括L构型和D构型结构中的一种或两种。

优选地,所述PD优自式II~式VII结构化合物中的一种:

式II中,m、e、n

R

R

R

X、X

优选地,所述PD优选具有式III结构:

式III中,k

R’、R’

X

AA

式7~式12中:AA

m、e、n

R、Z’独立的选自氢、-OH、-NH

R

若R

若R

优选地,所述PD优选具有式IV结构:

式IV中,k

R’、R’

X’选自氢、烃基或取代的烃基;

X

AA

式13~式18中:AA

m、e、n

R选自氢、-OH、-NH

R

若R

若R

所述PD优选具有式V结构:

式V中,k、k

R’、R’

X’选自氢、烃基或取代的烃基;

X

AA

所述PD优选具有式VI结构:

式VI中,k、k

R’、R’

X’选自氢、烃基或取代的烃基;

X

AA

所述PD优选具有式VII结构:

式VII中,k和k

R’、R’

X’选自氢、烃基或取代的烃基;

X

AA

式19~式24中:主链酰基端与AA

m、e、n

R选自氢、-OH、-NH

R

若R

若R

R

所述PD进一步优选自以下结构的化合物;

/>

/>

/>

/>

/>

/>

优选地,所述多肽类化合物的结构如下所示:

/>

/>

/>

/>

/>

/>

/>

/>

/>

/>

/>

在本发明中,术语“卤素”是指氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)和碘(I)。

在本发明中,术语“烷基”是指直链或支链的脂肪族烃基。例如,术语“C1~6烷基”是指具有1至6个碳原子的烷基。在本发明中,烷基包括(但不限于)甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基等。本发明中的烷基任选地被一或多个本发明所描述的取代基(如卤素)取代。

在本发明中,术语“卤代烷基”是指被一或多个(诸如1至3个)相同或不同的卤素原子取代的烷基。例如,术语“C1~C6卤代烷基”是指具有1至6个碳原子的卤代烷基。在本发明中,卤代烷基包括(但不限于)-CH

在本发明中,术语“烷氧基”是指通过氧原子与分子的其余部分连接的烷基。在本发明中,烷氧基包括(但不限于)甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基等。本发明中的烷氧基任选地被一或多个本发明所描述的取代基取代。

在本发明中,术语“环烷基”是指饱和或部分饱和的,单环或多环(诸如双环)的非芳香族烃基。例如,术语“C3~C8环烷基”是指具有3至8个碳原子的环烷基。在本发明中,环烷基包括(但不限于)单环环烷基,诸如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基等;或双环环烷基,包括稠环、桥环或螺环,诸如双环[1.1.1]戊基、双环[2.2.1]庚基、双环[3.2.1]辛基、双环[5.2.0]壬基、十氢化萘基等。本发明中的环烷基任选地被一或多个本发明所描述的取代基(如甲基)取代。

在本发明中,术语“杂环烷基”是指饱和或部分饱和的,单环或多环(诸如双环)的非芳香族基团,其环原子由碳原子以及至少一个选自氮、氧和硫的杂原子构成。如果满足价键要求,杂环烷基可以通过任意一个环原子与分子的其余部分连接。例如,术语“3~8元杂环烷基”是指具有3至8个环原子的杂环烷基。在本发明中,杂环烷基包括(但不限于)环氧乙烷基(oxiranyl)、氮杂环丙烷基(aziridinyl)、氮杂环丁烷基(azetidinyl)、氧杂环丁烷基(oxetanyl)、四氢呋喃基(tetrahydrofuryl)、二氧杂环戊烯基(dioxolinyl)、吡咯烷基(pyrrolidinyl)、吡咯烷酮基(pyrrolidinonyl)、咪唑烷基(imidazolidinyl)、吡唑烷基(pyrazolidinyl)、四氢吡喃基(tetrahydropyranyl)、哌啶基(piperidinyl)、哌嗪基(piperazinyl)、吗啉基(morpholinyl)、硫吗啉基(thiomorpholinyl)、二噻烷基(dithianyl)或三噻烷基(trithianyl)。本发明中的杂环烷基任选地被一或多个本发明所描述的取代基取代。

在本发明中,术语“芳基”是指具有共轭π电子系统的单环或稠合多环的芳香族烃基。例如,术语“C6~C20芳基”是指具有6至20个碳原子的芳基。在本发明中,芳基包括(但不限于)苯基、萘基、蒽基、菲基、苊基、薁基、芴基、茚基、芘基等。本发明中的芳基任选地被一或多个本发明所描述的取代基(如卤素、羟基、氰基、硝基、C1~C6烷基等)取代。

在本发明中,术语“杂芳基”是指具有共轭π电子系统的单环或稠合多环(特别是苯并稠合多环)的芳香族基团,其环原子由碳原子以及至少一个选自氮、氧和硫的杂原子构成。如果满足价键要求,杂环烷基可以通过任意一个环原子与分子的其余部分连接。例如,术语“C6~C20杂芳基”是指具有6至20个碳原子的杂芳基。在本发明中,杂芳基包括(但不限于)噻吩基(thienyl)、呋喃基(furyl)、吡咯基(pyrrolyl)、噁唑基(oxazolyl)、噻唑基(thiazolyl)、咪唑基(imidazolyl)、吡唑基(pyrazolyl)、异噁唑基(isoxazolyl)、异噻唑基(isothiazolyl)、噁二唑基(oxadiazolyl)、三唑基(triazolyl)、噻二唑基(thiadiazolyl)、吡啶基(pyridinyl)、哒嗪基(pyridazinyl)、嘧啶基(pyrimidinyl)、吡嗪基(pyrazinyl)、三嗪基(triazinyl)及其苯并衍生物等。本发明中的杂芳基任选地被一或多个本发明所描述的取代基(如卤素、C1~6烷基等)取代。

在本发明中,术语“烯基”是指具有至少一个C=C双键的,直链或支链的脂肪族烃基。例如,术语“C2~C6烯基”是指具有2至6个碳原子的烯基。在本发明中,烯基包括(但不限于)乙烯基、丙烯基、正丁烯基、3-甲基丁-2-烯基、正戊烯基、正辛烯基、正癸烯基等。本发明中的烯基任选地被一或多个本发明所描述的取代基取代。

在本发明中,术语“炔基”是指具有至少一个C≡C三键的,直链或支链的脂肪族烃基。例如,术语“C2~C6炔基”是指具有2至6个碳原子的炔基。在本发明中,炔基包括(但不限于)乙炔基、2-丙炔基、2-丁炔基、1,3-丁二炔基等。本发明中的炔基任选地被一或多个本发明所描述的取代基取代。

在本发明中,术语“取代”是指所指定的基团上的一或多个(例如1、2、3或4个)原子(例如氢原子)或原子团(例如三氟甲磺酸酯基)被其他原子或原子团代替,条件是所指定的基团在当前情况下满足价键要求并且在取代之后形成稳定的化合物。取代基和/或变量的组合仅当该组合能够形成稳定的化合物时才是允许的。如果取代基被描述为“任选地被…取代”,则该取代基可以是未取代的,或是被取代的。如果第一取代基被描述为任选地被第二取代基列表中的一或多个取代,则第一取代基中的一或多个氢原子可以单独地(individually)或各自独立地(independently)被第二取代基列表中的一或多个代替,或者未代替。

在本发明中,术语“亚烃基”是指从直链、支链或环状、饱和或不饱和碳氢化合物上除去2个氢原子后,得到的基团。

在本发明中,术语“亚芳基”是指从芳香族烃中除去2个氢原子后,得到的基团;“杂亚芳基”是指从含有杂原子的芳香族化合物中除去2个氢原子后,得到的基团。

在本发明中,术语“亚烷氧基”是指从烷氧基中脱除1个氢原子后,得到的基团。

在本发明中,术语“亚烷基次磷酸基”是指亚烷基和次磷酸基通过共价键连接的基团,亚烷基是指从直链、支链碳氢化合物上除去2个氢原子后的得到的基团,次磷酸基是指从次磷酸中脱除1个与磷原子相连的氢原子后得到的基团;“亚烷基亚磷酸基”是指亚烷基和亚磷酸基通过共价键连接的基团,亚磷酸基是指从亚磷酸中脱除1个与磷原子相连的氢原子后得到的基团。

在本发明中,术语“亚烷基醚”是指从烷基醚中脱除1个氢原子后,得到的基团。

在本发明中,术语“亚芳基醚”是指从芳基醚脱除1个氢原子后,得到的基团。

在本发明中,术语“亚烷基磺酰基”是指亚烷基和磺酰基通过共价键连接的基团,“亚烷基磺酸基”是指亚烷基和磺酸基通过共价键连接的基团,“亚烷基磺酸酯基”是指亚烷基和磺酸酯基通过共价键连接的基团,“亚烷基磷酸酯基”是指亚烷基和磷酸酯基通过共价键连接的基团。

在本发明中,术语“各自独立地”是指结构中存在的取值范围相同或相近的至少两个基团(或环系)可以在特定情形下具有相同或不同的含义。例如,取代基1和取代基2各自独立地为氢、卤素、羟基、氰基、烷基或芳基,则当取代基1为氢时,取代基2既可以为氢,也可以为卤素、羟基、氰基、烷基或芳基;同理,当取代基2为氢时,取代基1既可以为氢,也可以为卤素、羟基、氰基、烷基或芳基。

在本发明中,所述衍生物优选自所述化合物的药物学上可接受的形式,如化合物的盐、酯、立体异构体、互变异构体、多晶型物、溶剂化物、氮氧化物、同位素标记物、代谢物和前药中的一种或几种。

在本发明中,术语“多晶型物”(或称“多晶型形式”)是指化合物或复合物的固体晶体形式。本领域技术人员可通过许多已知的方法获得分子的多晶型物。这些方法包括(但不限于)熔融重结晶、熔融冷却、溶剂重结晶、去溶剂化、快速蒸发、快速冷却、慢速冷却、汽相扩散和升华。

在本发明中,术语“溶剂化物”是指由本发明的化合物(或其药学上可接受的盐)与至少一种溶剂分子通过非共价分子间作用力结合而形成的物质。常见的溶剂化物包括(但不限于)水合物(包括半水合物、一水合物、二水合物、三水合物等)、乙醇合物、丙酮合物等。

在本发明中,术语“氮氧化物”是指叔胺类或含氮(芳)杂环类化合物结构中的氮原子经氧化而形成的化合物。例如,母核结构中的氮原子可以形成相应的氮氧化物。

在本发明中,术语“同位素标记物”是指将本发明的化合物中的特定原子替换为其同位素原子而形成的衍生化合物。除非另外指出,本发明的化合物包括H、C、N、O、F、P、S、Cl的各种同位素,如

在本发明中,术语“代谢物”是指本发明的化合物经代谢后形成的衍生化合物。

在本发明中,术语“前药”是指在施用于个体后能够直接或间接地提供本发明的化合物的衍生化合物。特别优选的衍生化合物或前药是在施用于个体时可以提高本发明的化合物的生物利用度的化合物(例如,更易吸收入血),或者促进母体化合物向作用位点(例如,淋巴系统)递送的化合物。除非另外指出,本发明的化合物的所有前药形式都在本发明的范围之内,且各种前药形式是本领域熟知的。

在本发明中,术语“药学上可接受的盐”是指对生物体基本上无毒性的,本发明的化合物的盐,在本发明中,药学上可接受的盐通常包括(但不限于)本发明的化合物与药学上可接受的无机/有机酸或无机/有机碱反应而形成的盐,此类盐又被称为酸加成盐或碱加成盐。

在本发明中,术语“药学上可接受的酯”是指对生物体基本上无毒性的,在生物体体内水解成本发明的化合物或其盐的酯。在本发明中,药学上可接受的酯通常包括(但不限于)本发明的化合物与药学上可接受的羧酸或磺酸形成的酯,此类酯又被称为羧酸酯或磺酸酯。

在本发明中,术语“异构体”是指因具有相同的原子数和原子类型而具有相同的分子量,但原子的空间排列或构型不同的化合物。术语“立体异构体”(或称“旋光异构体”)是指由于具有至少一个手性因素(包括手性中心、手性轴、手性面等)而导致具有垂直的不对称平面,从而能够使平面偏振光旋转的稳定异构体。由于本发明的化合物存在可能导致立体异构的不对称中心以及其他化学结构,因此本发明也包括这些立体异构体及其混合物。由于本发明的化合物(或其药学上可接受的盐)包括不对称碳原子,因而能够以单一立体异构体形式、外消旋物、对映异构体和非对映异构体的混合物形式存在。通常,这些化合物能够以外消旋物的形式制备。然而,如果需要的话,可以将这类化合物制备或分离后得到纯的立体异构体,即单一对映异构体或非对映异构体,或者单一立体异构体富集化(纯度≥98%、≥95%、≥93%、≥90%、≥88%、≥85%或≥80%)的混合物。化合物的单一立体异构体是由含有所需手性中心的旋光起始原料合成制备得到的,或者是通过制备得到对映异构体产物的混合物之后再分离或拆分制备得到的,例如转化为非对映异构体的混合物之后再进行分离或重结晶、色谱处理、使用手性拆分试剂,或者在手性色谱柱上将对映异构体进行直接分离。具有特定立体化学的起始化合物既可以商购得到,也可以按照本领域熟知的方法制备再通过本领域熟知的方法拆分得到。术语“对映异构体”是指彼此具有不能重叠的镜像的一对立体异构体。术语“非对映异构体”或“非对映体”是指彼此不构成镜像的旋光异构体。术语“外消旋混合物”或“外消旋物”是指含有等份的单一对映异构体的混合物(即两种R和S对映体的等摩尔量混合物)。术语“非外消旋混合物”是指含有不等份的单一对映异构体的混合物。除非另外指出,本发明的化合物的所有立体异构体形式都在本发明的范围之内。术语“互变异构体”(或称“互变异构形式”)是指具有不同能量的,可通过低能垒互相转化的结构异构体。若互变异构是可能的(如在溶液中),则可以达到互变异构体的化学平衡。例如,质子互变异构体(或称质子转移互变异构体)包括(但不限于)通过质子迁移来进行的互相转化,如酮-烯醇异构化、亚胺-烯胺异构化、酰胺-亚胺醇异构化等。除非另外指出,本发明的化合物的所有互变异构体形式都在本发明的范围之内。

本发明对所述多肽类化合物的制备方法没有特殊的限制,采用本领域技术人员树脂的固相逐片、片段合成、液相合成多肽类化合物的方法,根据化合物结构采用所需的氨基酸、类氨基酸或多肽类物质进行合成即可;所述多肽类化合物制备过程中的一般步骤优选包括:初始树脂合成、脱保护基团(Fmoc保护基团)、偶联氨基酸,通过重复脱保护基团以及偶联氨基酸的操作逐步合成所需结果的多肽类化合物;其PD、ZT和Linker相互之间的连接方式可以通过结构中的官能团反应形成酰胺类、碳酸酯类、脲类、磺酰胺类、亚磺酰胺类、胺类等常见官能团结构。

本发明还提供了一种多肽类配合物,由所述多肽类化合物与金属反应形成;所述金属为稀土元素、Cu、Ga、In、Bi、Gd、

优选地,多肽类配合物的优选结构如下所示:

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优选地,多肽类配合物优选由所述多肽类化合物与金属螯合而成;其制备方法优选包括以下步骤:将多肽类化合物和金属化合物反应;所述反应优选为将多肽类化合物和金属氯化物混合反应,或者,将多肽类化合物和金属酸盐混合反应;所述金属酸盐中的金属优选Gd、

将多肽类化合物和金属氯化物混合反应;所述金属氯化物和多肽类化合物的当量比为(1~10):1;反应的温度优选为20~150℃,pH为3-11;反应温度再优选为60~70℃,pH为5.5-6.0,时间为2-3h;

或者,将多肽类化合物和金属酸盐混合反应;所述金属酸盐和多肽类化合物的质量比优选为(1~10):1,优选为(1~4):1;所述金属酸盐优选为硝酸盐,再优选为硝酸镓;反应的温度优选为20~150℃,pH为3-11;反应温度再优选为60~70℃,pH为6.5-7.0,时间为2-3h。

优选地,多肽类配合物的制备方法优选包括以下步骤:

将多肽类化合物溶解在溶剂中,与碱溶液混合,调节pH至3~11,然后加入金属氯化物,调节pH至3~11,再沉淀多余金属离子,得到多肽配合物;

或者,将多肽类化合物溶解在溶剂中,升温至20~150℃,然后与金属酸盐溶液混合反应,再调节pH至3~11,反应2-3h,得到多肽配合物,所述溶剂和金属酸盐的溶液的溶剂优选为水,优选用KOH或NaOH调节pH。

将多肽类化合物和金属氯化物混合反应,或者,将多肽类化合物和金属酸盐混合反应结束后,优选用高效液相色谱(HPLC)对体系进行纯化。

本发明还提供了一类多肽类化合物和/或在多肽类配合物在诊断和/或治疗肿瘤的药物中的应用。

本发明还提供了一类整合素抑制剂,包括多肽类化合物和/或多肽类配合物。

本发明还提供了一类药物组合物,包括多肽类化合物和/或多肽类配合物,以及药学上可接受的辅料。

优选地,所述药物优选还包括载体。所述载体优选为药物学上可接受的载体。

本发明提供的多肽类化合物可以靶向αvβ5、α5β1、αvβ3等整合素类蛋白,在整合素高表达的肿瘤细胞富集,可以通过抑制肿瘤细胞的生长和增殖,达到杀伤肿瘤的目的,或为细胞毒分子提供靶向肿瘤的载体,增强细胞毒分子对肿瘤的精准杀伤,此外,也可为核素、荧光分子提供靶向载体,达到肿瘤精确诊断和/或治疗的目的。经过本发明试验例的证实,本发明的多肽类化合物对α5β1、αvβ3、αvβ5的亲和力KD均为nM级。

附图说明

图1是本发明实施例1制备的化合物(TM1)的HPLC图;

图2是本发明实施例1制备的化合物(TM1)的质谱图;

图3是本发明实施例8制备的化合物(TM8)的HPLC图;

图4是本发明实施例8制备的化合物(TM8)的质谱图;

图5是本发明实施例18制备的化合物(T1)的HPLC图;

图6是本发明实施例18制备的化合物(T1)的质谱图;;

图7是本发明实施例19制备的化合物(T3)的HPLC图;

图8是本发明实施例19制备的化合物(T3)的质谱图;

图9为

图10为

图11为

图12为

图13为

图14为

图15为

图16为

图17为

图18为小鼠MR图像数据;

图19为T1信号的统计值;

图20为T2信号的统计值。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

为了进一步说明本发明,下面通过以下实施例进行详细说明。本发明以下实施例所用的原料均为市售商品。本发明实施例中使用的金属为放射性或非放射性金属。

实施例1

本实施例的多肽类化合物NOTA-Asp-Val-Ile-Asn-Phe-OH,编号为TM1,结构如下所示:

TM1的合成路线如下所示:

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其制备方法包括以下步骤:

(1)步骤一、合成Fmoc-Phe-树脂:将2-CTC Resin(0.503g,0.5mmol)的树脂用DCM(5ml)在多肽合成管中室温条件下溶胀15分钟,排干溶剂,加入Fmoc-Phe-OH(390mg,1mmol)和DIEA(195mg,1.5mmol)的DCM(5mL)混合溶液,室温下用氮气鼓吹反应2小时;反应时间到后,加入0.5ml甲醇和0.3ml的DIEA继续反应15分钟,排干反应液,用DCM(5mL)洗涤三次,最后用DMF(5mL)洗涤3次,排干溶剂,得到Fmoc-Phe-树脂,直接使用于下一步反应。

(2)合成NOTA(tBu)-Asp(tBu)-Val-Ile-Asn(Trt)-Phe-树脂:脱Fmoc保护基团:向上述得到的Fmoc-Asn(Trt)-树脂加入哌啶/DMF(体积比1/4,5mL),室温下反应5分钟,抽干,再次加入哌啶/DMF(体积比1/4,,5mL)室温下反应5分钟。反应完成排干反应液,并用DMF(5mL)洗涤6次,,排干等待下一步反应。

偶联氨基酸:将HOBT(136mg,1mmol)、HBTU(380mg,1mmol)和DIEA(195mg,1.5mmol)分别加入Fmoc-Asn(Trt)-OH(605mg,1mmol)的DMF(5ml)溶液中,冰浴下活化反应15分钟;活化完成后将活化液加入上述制备的H-Phe-树脂中,室温条件下反应1小时;排干反应液,用DMF(5mL)洗涤树脂6次,得到Fmoc-Asn(Trt)-Phe-树脂。

重复以上操作逐个偶联氨基酸NOTA(tBu)-OH、Fmoc-Asp(tBu)-OH、Fmoc-Val-OH和Fmoc-Ile-OH,得到NOTA(tBu)-Asp(tBu)-Val-Ile-Asn(Trt)-Phe-树脂,用DCM(5mL)和MeOH(5mL)交替洗涤2次,最后用MeOH(5mL)洗涤两次,然后在真空干燥箱中30℃下干燥3h,得到NOTA(tBu)-Asp(tBu)-Val-Ile-Asn(Trt)-Phe-树脂1.558g。

(3)合成NOTA-Asp-Val-Ile-Asn-Phe-OH:将上述制备的NOTA(tBu)-Asp(tBu)-Val-Ile-Asn(Trt)-Phe-树脂(1.558g)和TFA::TIS:H

实施例2~实施例7

参照实施例1中的方法,采用不同的氨基酸重复进行脱Fmoc保护基以及氨基酸偶联操作,获得表1中的多肽类化合物TM2~TM7。

实施例8

本实施例的多肽类化合物,结构如下所示:

其制备方法包括以下步骤:

(1)参照实施例1中步骤(1)和步骤(2)的方法,制备得到Boc-Asn(Trt)-Asp(OtBu)-Val-Ile-Asn(Trt)-Arg(Pbf)-Gly-Asp(OAll)-CTC树脂,将35mg的PdCl

(2)将HOBT(135mg,1mmol)、HBTU(382mg,1mmol)、DIEA(198mg,1.5mmol)和M3(503mg,0.66mmol)的DMF(5ml)溶液分别加入中间体M2中,室温条件下反应1小时;排干反应液,用DMF(5mL)洗涤树脂6次,得到树脂用DCM(5mL)和MeOH(5mL)交替洗涤2次,最后用MeOH(5mL)洗涤两次;将得到的树脂在真空干燥箱中30℃下干燥3h,得到中间体M4(1.788g)。

(3)将上述制备的M4(1.788g)和TFA:TIS:H

实施例9~实施例18

参照实施例1中的方法,采用不同的氨基酸或多肽类化合物重复进行脱Fmoc保护基以及氨基酸偶联操作,获得表1中的多肽类化合物TM9~TM18。

表1实施例1~实施例17制备的多肽类化合物的结构及相关表征

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实施例19

本实施例的多肽类配合物,结构如下所示:

其制备方法包括以下步骤:

将30mg(0.03mmol)TM1溶于2mL H

实施例20

本实施例的多肽类配合物,结构如下所示:

其制备方法包括以下步骤:

称取TM4(80.01mg)加7ml纯化水溶解,升温至70℃,逐滴滴入溶有22.31mg的硝酸镓的1ml水溶液,搅拌反应,用1mM的KOH调水溶液调整pH值至7.0;反应2h;反应完成后经反向纯化系统进行除盐得纯度为91.62的所需目标化合物T3(60.01mg),收率70.8%,纯化过程如图7所示。质谱检测结果(如图8所示)为:MS(ESI):m/z 1028.8[M+H]

实施例21~实施例26

参照实施例19的方法,进行Gd的螯合得到下表2中Gd

实施例27~实施例33

参照实施例20的方法,进行Ga的螯合得到下表2中Ga

表2实施例18~32制备的多肽配合物的结构及相关表征

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试验例1靶点亲和力测试

运用表面等离子共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)技术测试实施例化合物与靶标蛋白整合素α5β1(Integrinα5β1)的亲和力。具体为以下步骤:

将重组Integrinα5β1或αvβ3蛋白固定在CM5芯片(Biacore)上,采用SPR仪(Biacore T200),在待测溶液进样体积30μL,流速为30μL/min、25℃条件下测试化合物与Integrinα5β1或αvβ3的结合常数(Ka)与解离常数(Kd),根据公式KD=Kd/Ka计算化合物与靶标蛋白Integrinα5β1、αvβ3、αvβ5的亲和力常数KD(KD值越低,实施例化合物与靶标蛋白Integrinα5β1的亲和力越高)。化合物与Integrinα5β1的亲和力测试结果如表2所示,表2为化合物与Integrinα5β1或αvβ3的亲和力常数。

实施例制备的化合物测试结果如下表3。

表3实施例制备的多肽类化合物与Integrinα5β1或αvβ3的亲和参数

由以上试验数据可知,多肽类化合物TM3、TM5、TM9、TM14、TM15、TM11对Integrinα5β1的亲和力KD均优于nM级。此外,多肽类化合物TM4、TM9、TM13、TM15对Integrinαvβ3的亲和力KD均为nM级。

另外,本发明中的多肽类配合物T1~T15经表面等离子共振测试,发现均对靶标蛋白Integrinαvβ3和α5β1的亲和力KD均为nM级。

试验例2放射性化合物标记实验

如TM4的放射性

所有化合物

PET/CT实验

1)卵巢癌模型评价

使用接种SKOV3的裸鼠尾静脉注射约100μCi的

表4 PET/CT实验结果

从动物实验表4结果表明,在接种SKOV3的裸鼠在肿瘤中存在明显富集,且在肿瘤/肌肉比值均大于6。通过表4数据药物在各组织值中能快速清除,同时未发现明显富集现象,其在肾脏和膀胱中的摄取值从数据中判断其清除途径主要通过肾脏到排泄。

2)结肠癌模型评价

使用接种MC38的裸鼠尾静脉注射约100μCi的

表5 PET/CT实验结果

从动物实验表5结果表明,在接种MC38的裸鼠在肿瘤中存在明显富集,且在肿瘤/肌肉比值均大于4。通过表5数据药物在各组织值中能快速清除,同时未发现明显富集现象,其在肾脏和膀胱中的摄取值从数据中判断其清除途径主要通过肾脏到排泄。

3)肺腺癌模型评价

使用接种H1975的M-NSG鼠尾静脉注射约100μCi的

表6 PET/CT实验结果

从动物实验表6结果表明,在接种H1975的M-NSG鼠在肿瘤中存在明显富集,且在注射30min后肿瘤/肺和肿瘤/肌肉比值均大于2。药物在各组织值中能快速清除未发现明显富集现象,其在肾脏和膀胱中的摄取值从数据中判断其清除途径主要通过肾脏到排泄。

4)乳腺癌模型评价

将Gd-dota(CAS:72573-82-1,又名Gd-DOTA)、Gd-dtpa(CAS:80529-93-7,又名Gd-DTPA)、T1(7004-020)、T4(7004-042)和T10(7004-051)溶解在生理盐水中配置成浓度为0.1mmol/ml的浓度,利用0.22um无菌滤头抽滤至无菌EP管。利用水合氯醛(100uL)腹腔注射麻醉乳腺癌MD-MB-231模型的BALB/c裸小鼠,所有实验组在注射药物之前采集小鼠的横切面MR成像,记录采集时间。对乳腺癌模型按照0.1mmol/Kg剂量尾静脉注射药物,记录打药时间,注射完药物5min、10min、20min、30min、40min、50min、60min和70min后采集MR图像(T1信号、T2信号),每次采集完MR图像,对小鼠进行保温处理,成像数据MR图像如图18所示,图18为小鼠MR图像数据。

动物MR图像数据分析如下:首先,用Image J分别圈T1图像和T2图像除去肿瘤包膜在内的整个肿瘤(T)的灰度值,同时圈肌肉(M)的灰度值,统计3次并计算其平均值,对乳腺癌瘤内T1和T2信号其进行数据统计分析,如图19和图20所示,图19为T1信号的统计值,图20为T2信号的统计值,计算公式为:CNR=(SIperiphery-SImuscle)/Sdair,其中,SIperiphery肿瘤为组织外围灰度值,SImuscle为肌肉灰度值,Sdair为空气灰度值,CNR为肿瘤组织信噪比。

由图19和图20可知,T1和T2信号在20min内7004-020和7004-051成像效果均优于Gd-DOTA和Gd-DTPA,T1信号在40min内成像数据7004-020和7004-051成像效果均优于Gd-DOTA和Gd-DTPA,T1信号在60min内成像数据7004-051成像效果均优于Gd-DOTA和Gd-DTPA。

通过PET/CT和MR成像动物实验结果表明,本发明所制备的多肽类化合物、多肽类化合物载体和多肽类配合物可以直接靶向肿瘤细胞,还可以为靶向载体将细胞毒素、核素等精准输送到肿瘤细胞。

通过体外酶学数据实验结果表明,本发明所制备的多肽类化合物、多肽类配合物可以用于肺腺癌、黑色素瘤、恶性原发性神经内分泌前列腺癌及其肺转移性病变、乳腺癌、卵巢癌、胃肠道肿瘤等多种肿瘤的诊断和治疗。

所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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