DD220315A5 - Verfahren zur herstellung eines peptids - Google Patents
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Abstract
DIE ERFINDUNG BETRIFFT PEPTIDE, DIE DIE AUSSCHEIDUNG VON GONADOTROPINEN DURCH DIE HYPOPHYSE INHIBIEREN UND DIE FREISETZUNG VON STEROIDEN DURCH DIE KEIMDRUESEN. DIE VERARBREICHUNG EINER WIRKSAMEN MENGE VERHINDERT DIE OVULATION VON WEIBLICHEN SAEUGETIEREIERN UND/ODER DIE FREISETZUNG VON STEROIDEN DURCH DIE KEIMDRUESEN. DIE PEPTIDE WEISEN FOLGENDE STRUKTUR AUF X-R TIEF 1-R TIEF 2-D-TRP-SER-R TIEF 5-R TIEF 6-LEU-ARG-PRO-R TIEF 10, WORIN X WASSERSTOFF ODER EINE ACYLGRUPPE MIT 7 ODER WENIGER KOHLENSTOFFATOMEN IST; R TIEF 1 IST DEHYDRO-PRO, D-PGLU, D-PHE, D-TRP ODER BETA-D-NAL; R TIEF 2 IST CI-D-PHE, C HOCH A ME-4-CI-D-PHE, NO TIEF 2-D-PHE, CI TIEF 2-D-PHE ODER BR-D-PHE; R TIEF 5 IST TYR, I-TYR, CH TIEF 3-PHE, F-PHE ODER CI-PHE; R TIEF 6 IST EIN D-ISOMERES EUBER LIPOPHYLEN AMINOSAEURE ODER 4-NH TIEF 2-D-PHE, 4-GUA-D-PHE, D-HIS, D-LYS, D-ORN, D-HAR ODER D-ARG; UND R TIEF 10 IST GKY-NH TIEF 2, D-ALA-NH TIEF 2 ODER NH-Y, WOBEI Y NIEDERALKYL, CYCLOALKYL, FLUORNIEDERALKYL ODER NH-C-NH-Q, WOBEI Q WASSERSTOFF ODER NIEDERALKYL IST. WENN R TIEF 1 BETA-D-NAL IST, IST R TIEF 6 4-GUA-D-PHE, D-HIS, D-LYS, D-ORN, D-HAR ODER D-ARG WENN R TIEF 5 TYR ODER 2-CI-PHE IST, IST ENTWEDER ORN, AAL ODER ABU FUER SER SUBSTITUIERT ODER R TIEF 1 IST BETA-D-NAL UND R TIEF 6 IST D-HIS ODER 4-GUA-D-PHE. N HOCH A ME-LEU KANN GEGEBENENFALLS FUER LEU SUBSTITUIERT SEIN.
Description
zu bilden, worin X1 Wasserstoff oder eine a-Aminoschutzgruppe ist; X2 ist Wasserstoff oder eine Schutzgruppe für den Indolstickstoff; X3 ist Wasserstoff oder eine Schutzgruppe für die alkoholischen Hydroxylgruppe von Ser oder für eine Seitenkettenaminogruppe; X4 ist Wasserstoff oder eine Schutzgruppe für die phenolische Hydroxylgruppe vqn Tyr; Xs ist Wasserstoff oder eine Schutzgruppe für die Seitenkette; und Xе ist ausgewählt aus der aus GIy-O-CH2 (Harzträger), 0-CH2-(Harzträger), D-Ala-O-CH2-(Harzträger), Gly-NH-(Harzträger), D-Ala-NH-(Harzträger), GIy-NH2, und Estern, Amiden und Hydraziden bestehenden Gruppe;
(b) eine oder mehrere der Gruppen X1 bis Xs abzuspalten und/oder Abtrennen von irgendeinem Harzträger, der zu Xе gehört, und gewünschtenfalls
(c) Umwandeln eines erhaltenen Peptids in eines seiner nichttoxischen Salze.
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß X1 entweder Wasserstoff oder eine a-Aminoschutzgruppe ist; X2 ist entweder Wasserstoff oder eine Schutzgruppe für das Indol-Stickstoffatom von Trp, ausgewählt aus der aus Formyl und Benzyl bestehenden Gruppe; X3 ist eine Schutzgruppe für die alkoholische Hydroxylgruppe von Ser, ausgewählt aus der aus Acetyl, Benzoyl, Tetrahydropyranyl, ter.-Butyl, Trityl, Benzyl und 2,6-Dichlorbenzyl bestehenden Gruppe; X4 ist entweder Wasserstoff oder eine Schutzgruppe für die phenolische Hydroxylgruppe von Tyr, ausgewählt aus der aus Tetrahydropyranyl, tert.-Butyl, Trityl, Benzyl, Benzyloxycarbonyl, 4-Brombenzyloxycarbonyl und 2,6-Dichlorbenzyl bestehenden Gruppe, X5 ist entweder Wasserstoff oder eine Schutzgruppe für die Guanidingruppe von Arg oder die Aminogruppe von Lys oder die Imidazolgruppe von His, ausgewählt aus der aus Nitro, Tos, Trityl, Benzyloxycarbonyl, Adamantyloxycarbonyl, Z und BOC bestehenden Gruppe; und Xе ist ausgewählt aus daraus OCH2-[Harzträger], D-AIa-OCH? [Harzträger], D-Ala-NH-[Harzträger] und der freien Säure, dem Ester, Amid oder Hydrazld von entweder GIy oder D-AIa bestehenden Gruppe oder direkt anPro gebunden.
3. Verfahren nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß X1 Boc, X2 Wasserstoff, X3 Benzyl, X4 Wasserstoff oder 2,6-Dichlorbenzyl, XsTos und Xе Gly-NH-[Harzträger] ist.
4. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß R2 4-CI-D-Phe oder 4-F-D-Phe ist.
5. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß R1 /3-D-2NAL und R8 D-Arg ist
6. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß R6 2-CH3-Phe, 3-CH3-Phe oder 3-l-Tyr und R4 Ser ist.
7. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß X Ac oder Acr und R7 Leu ist.
8. Verfahren nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß X Ac, R1, Dehydro-Pro, R4 Ser, R6 3-F-Phe, R6 D-Trp und R7 Leu ist.
9. Verfahren nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß X Ac, R1 /3-D-2NAL, R2 4-F-D-Phe, R4 Ser, R6 2-CH3-Phe, 3-l-Tyr oder 3-CH3-Phe und R6 D-Arg ist.
10. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Peptid die Formel Ac-Dehydro-Pro^-F-D-Phe-ß-D^NAL-Orn-Tyr-ß-D^NAL-Leu-Arg-Pro-Gly-NHj aufweist.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Peptiden, die die Freisetzung von Gonadotropien durch die Hypophyse von Säugetieren einschließlich des Menschen inhibieren sowie Verfahren zur Ovulationsverhütung und/oder zur Inhibierung der Freisetzung von Steroiden. Insbesondere ist die vorliegende Erfindung auf Peptide gerichtet, die die gonadale Funktion und die Freisetzung der steroiden Hormone Progesteron und Testosteron inhibieren.
Die Hypophyse ist über den Hypophysenstiel an den als Hypothalamus bekannten Bereich der Basis des Gehirns gebunden. Insbesondere Follikel stimulierende Hormone (FSH) und luteinisierendes Hormon (LH), oft als Gonadotropine oder gonadotrope Hormone bezeichnet, werden durch die Hypophyse freigesetzt. Diese Hormone regulieren in Kombination die Funktion der Keimdrüsen, in den Hoden Testosteron und in den Eierstöcken Progesteron und Östrogen zu produzieren; sie regulieren somit die Produktion und Reife der Gameten.
Die Freisetzung eines Hormons durch den Hypophvsenvorderlappen erfordert üblicherweise eine vorherige Freisetzung einer anderen Gruppe von Hormonen, die vom Hypothalamus produziert werden. Eines der Hypothalamus-Hormone wirkt als ein Faktor, der die Freisetzung der gonadotropen Hormone auslöst, insbesondere LH, und dieses Hormon wird hier als GnRH bezeichnet, obwohl es auch schon als LH-RH und LRF bezeichnet worden ist. GnRH ist isoliert und als ein Dekapeptid der folgenden Struktur charakterisiert worden: p-Glu-His-Trp-Ser-Tyr-Gly-Leu-Arg-Pro-GlyjNH2.
Peptide sind Verbindungen, in zwei oder mehr Aminosäuren enthalten, bei denen die Karboxylgruppe der einen Säure mit der Aminogruppe der anderen Säure verbunden ist. Die oben dargestellte Form für GnRH steht in Übereinstimmung mit der üblichen Darstellung von Peptiden, bei der das Aminoterminal links und das Karboxylterminal rechts erscheint. Die Position des Aminosäurerestes wird durch Numerierung der Aminosäurereste von links nach rechts festgestellt. Im Falle von GnRH ist der Hydroxylteil der Karboxylgruppe des Glycins durch eine Aminogruppe (NH2) ersetzt worden. Die Abkürzungen für die einzelnen oben genannten Aminosäurereste sind bekannt und basieren auf dem Trivialnamen der Aminosäure, zum Beispiel p-Glu ist Pyroglutaminsäure, His ist Histidin, Trp ist Tryptophan, Ser ist Serin, Tyr ist Tyrosin, GIy ist Glycin, Leu ist Leucin, Orn ist Ornithin, Arg ist Arginin, Pro ist Prolin, Sar ist Sarcosin, Phe ist Phenylalanin und AIa ist Alanin. Diese Aminosäuren sind zusammen mit Valin, Isoleucin, Threonin, Lysin, Aspartinsäure, Asparagin, Glutamin, Cystein, Methionin, Phenylalanin und Prolin allgemein im Handel erhältlich, natürlich auftretend oder Protein-abgeleitete Aminosäuren. Mit Ausnahme von Glycin weisen die Aminosäuren der erfindungsgemäßen Peptide L-Konfiguration auf, wenn nicht anders vermerkt. Es ist bekannt, daß die Substitution von D-Aminosäuren für GIy in der 6-Stellung des GnRH-Dekapeptide oder -Nonapeptids zu GnRH-Analogen führt, die eine im wesentlichen größere Potenz als GnRH aufweisen, die Freisetzung von LH und FSH (also der Gonadotropine) durch die Hypophyse von Säugetieren zu bewirken. Es ist ebenfalls bekannt, daß die Substituenten verschiedener Aminosäuren für His (oder die Abtrennung von His) in der 2-Stellung des GrrRH-Dekapeptids zu Analogen führt, die eine inhibierende Wirkung auf die Freisetzung von LH und anderen Gonadotropinen durch die Hypophyse von Säugetieren aufweist.
Dies sind Gründe für den Wunsch, die Ovulation bei weiblichen Säugetieren zu verhüten, und die Verabreichung von GnRH-Analogen, die Antagonisten für die normale Funktion des GnRH darstellen, ist dazu benutzt worden, die Ovulation zu unterdrücken oder, zu verzögern. Aus diesem Grunde sind Analoge von GnRH, die GnRH-Antagonisten sind, dazu bestimmt gewesen, potentiell als Kontrazeptiva oder zur Regulierung der Empfängniszeit eingesetzt zu werden. GnRH-Antagonisten können ebenfalls für die Behandlung der verfrühten Pubertät (Pubertas praecox) und Endometriosis verwendet werden, um das Wachstum bei weiblichen Tieren zu beschleunigen. Es wurde auch gefunden, daß derartige Antagonisten für die Regulierung der Sekretion von Gonodatropinen bei männlichen Säugetieren nützlich sind und dazu eingesetzt werden können, die Sperrnatogenese zu hemmen, z. B. als männliche Kontrazeptiva sowie für die Behandlung der Prostatahypertrophie. Weiterhin ist aus der US-PS 4 211 693 ein Verfahren zur Herstellung von Peptiden bekannt über klassische Lösungssynthesen oder durch Festphasentechnik unter Verwendung eines chlormethylierten Harzes, eines Methylbenzhydrylaminharzes (MBHA) eines Benzhydrylaminharzes (BHA) oder irgend eines anderen geeigneten bekannten Harzes.
Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung verbesserter Peptide, die stark antagonistisch auf die endogene GnRH wirken und die Sekretion von LH sowie die Freisetzung von Steroiden durch die Keimdrüsen von Säugetieren verhindern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neue Peptide mit den gewünschten Eigenschafen und Verfahren zu ihrer Herstellung aufzufinden.
Erfindungsgemäß werden neue Peptide zur Verfugung gestellt, die die Freisetzung von Gonodatropinen bei Säugetieren, einschließlich von Menschen, inhibieren, sowie weiterhin Verfahren zur Inhibierung der Freisetzung von Steroiden durch die Keimdrüsen von männlichen und weiblichen Säugetieren. Die verbesserten GnRH-Analogen sind stark antagonistisch für GnRH jnd weisen eine inhibierende Wirkung auf die Reproduktionsprozesse bei Säugetieren auf. Diese Analogen können dazu verwendet werden, die Produktion von Gonodatropinen und Geschlechtshormonen unter verschiedenen Umständen zu inhibieren, einschließlich verfrühter Pubertät, hormonabhängiger Tumorbildung, Dysmenorrhe und Endometriosis. Im allgemeinen und in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung sind Peptide synthetisiert worden, die die Sekretion von Gonodatropinen durch die Hypophyse von Säugetieren, einschließlilch Menschen, inhibieren und/oder die Freisetzung von Steroiden durch die Keimdrüsen inhibieren. Diese Peptide sind Analoge der GnRH, worin es eine Substitution in 1-Stellung gibt, wie Dehydro- Pro, D-pGlu, D-Phe, D-Trp oder /3-(2-Naphthyl)-D-alanin (hier als /3-D-2NAL bezeichnet), eine 2-Stellung-Substitution in der Art einer halogenieren D-Phe, eine 3-Stellung-Substitution in der Art wie D-Trp oder /3-D-2NAL, eine 6-Stellung-Substitution, plus einem Substituenten in 5-Stellung in der Art wie halogeniertes L-Phe oder L-Tyr und/oder die Substitution einer Diaminosäure mit nicht mehr als 5 Kohlenstoffatomen in 4-Stellung. Der Substituent in 1-Stellung kann modifiziert werden, so daß seine alpha-Aminogruppe eine Acylgruppe enthält, wie Formyl, Acetyl, Acrylyl, Vinylacetyl oder Benzoyh wobei Acetyl (Ac) und Acrylyl (Acr) bevorzugt werden. Modifizierte L-Phe oder L-Typ in 5-Stellung führt zu gesteigerter antagonistischer Aktivität als Ergebnis der spezifischen Modifikationen, die im Benzolring auftreten. Einfache Substitutionen für Wasserstoff erfolgen entweder in 2- oder 3-Stellung, und die Substitutionen werden ausgewählt unter Chlor, Fluor, Iod, * Brom und Nitro, wobei Chlor und Fluor bevorzugt werden. Wenn beispielsweise I-Tyr in die 5-Stellung eingesetzt wird, ist 1 vorzugsweise in der meta- oder 3-Stellung vorhanden. Wenn /3-D-NAL in 1-Stellung ist, ist ein hydrophiler D-Aminosäurerest wie 4-NHj-D-Phe, 4-Guanidin-D-Phe, D-His, D-Lys, D-Orn, D-Arg oder D-Har (Homoarginin) in 6-Stellung vorhanden. Wenn Dehydro-Pro in 1-Stellung ist, ist ein D-Isomeres einer lipophilen Aminosäure wie D-Trp, D-Phe, D-Leu, D-IIe, D-NIe, D-Tyr, D-VaI, D-AIa, D-Ser (OtBu), /3-D-2NAL oder (imBzl)D-His vorzugsweise in 6-Stellung vorhanden. Die Substitutionen in den 4-, 7- und 10-Stellungen sind; allgemein betrachtet, gegebenenfalls-Substitutionen.
Da diese Peptide hochwirksam darin sind, die Freisetzung von LH zu inhibieren, werden sie oftmals als GnRH-Antagonisten bezeichnet. Die Peptide inhibieren die Ovulation weiblicher Säugetiere, wenn sie in sehr geringen Gaben im Proöstrus gegeben werden, und sie sind ebenso wirksam, die Resorption von befruchteten Eiern hervorzurufen, wenn sie kurz nach der Konzeption gegeben werden. Diese Peptide sind auch wirksam für die kontrazeptive Behandlung männlicher Säugetiere. Insbesondere werden die Peptide der vorliegenden Erfindung durch die folgende Formel I repräsentiert X-R,-R2-D-Trp-R4-R5-Re-R7-Arg-Pro-Rio
worin X Wasserstoff oder eine Acylgruppe mit sieben oder weniger Kohlenstoffatomen ist; R1 ist Dehydro-Pro-, D-pGlu, D-Phe, D-Trp oder /3-D-NAL; R2 ist Cl-D-Phe, F-D-Phe, NO2-D-Phe, CeMe-4-CI-D-Phe, CI2-D-Phe oder Br-D-Phe; R4 ist Ser, Om, AAL oder aBu, R5 ist Tyr, 3-F-Phe, 2-F-Phe, 3-l-Tyr, 3-Ch3-Phe, 2-CH3-Phe, 3-CI-Phe oder 2-CI-Phe; R8 ist ein D-Isomeres einer lipophilen Aminosäure oder ist 4-NH2-D-Phe, D-Lys, D-Orn, D-Har, D-His, 4-gua-D-Phe oder D-Arg; R7 ist Leu oder N« Me-Leu; und R1 „ ist GIy-NH2, GIy-OCH3. GIy-OCH2CH3, Sar-NH* D-AIa-NH2 oder NH-Y, wobei Y Niedertrikyl, Cycloalkyl, Fluor-Niederalkyl oder NH-C—ISIH Q
kann; mit der Maßgabe, daß, wenn R1 0-D-NAL ist, R6 4-NH2-D-PKe, D-Lys, D-Orn, D-Har, D-His, 4-gua-D-Phe oder D-Arg ist, und mit der weiteren Maßgabe, daß, wenn R6 Туг oder 2-CI-Phe ist, entweder R4 Om, AAL oder aBu ist oder R1 /3-D-2NAL ist und R6 D-His oder 4-gua-D-Phe ist.
man auch als 3-D-NAL bezeichnen kann. Vorzugsweise wird /3-D-2N AL verwendet, was bedeutet, daß das ^-Kohlenstoffatom am Napthalen in 2-Stellung an der Ringstruktur gebunden ist. Es kann aber auch /8-D-1NAL eingesetzt werden.
oder Om für Ser in der 4-Stellung substituiert werden kann. Wenn eine solche Substituion für Ser erfolgt, wird vorzugsweise ß-
oder irgendeines anderen geeigneten, bekannten Harzes synthetisiert werden. Die Festphasentechnik wird durch schrittweisen
an bestimmte unter den Substituenten, und können gegebenenfalls an Trp angelagert werden, bevor diese Aminosäuren an die Kette angeknüpft werden, die auf dein Harz aufgebaut wird. Diese Verfahren arbeitert mit dem vollständig geschützten
worin X1 eine a-Amino-Schutzgruppe der Art ist, wie sie sich bei der bekannten schrittweisen Synthese von Polypeptiden als nützlich erwiesen hat, und wenn X in der gewünschten Peptidzusammensetzung eine bestimmte Acylgruppe ist, kann diese
(1) Schutzgruppe vom Acyltyp, wie Formyl (For), Trifluoracetyl, Phthalyl, p-Toluolsulfonyl (Tos), Benzoyl (Bz), Benzolsulfonyl, o-Nitrophenylsulfenyl (Nps), Tritylsulfenyl, o-Nitrophenoxy-acetyt, Acrylyl (Acr), Chloracetyl, Acetyl (Ac) und -y-Chlorbutyryl;
(2) aromatische Schutzgruppen vom Urethanty, beispielsweise Benzyloxycarbonyl (Z) und substituiertes Benzyloxycarbonyl wie p-Chlorbenzyloxycarbonyl (CIZ), p-Nitrobenzyloxycarbonyl, p-Brombenzyloxycarbonyl und p-Methoxybenzylpxy carbonyl;
(3) aliphatische Urethanschutzgruppen, wie tert.-Butyloxycarbonyl (Boc), Diisopropylmethoxycarbonyl, Isoprophyloxycarbonyl, Ethoxycarbonyl und Allyloxycarbonyl;
(4) Cycloalkyl-Schutzgruppen vom Urethantyp, wie Cyclopentyloxycarbonyl, Adamantyloxycarbonyl und Cyclohexyloxycarbonyl; -v
(5) Schutzgruppen vom Thiourethantyp wie Phenylthiocarbonyl;
(6) Schutzgruppen vom Alkyltyp wie Allyl (AIy), Triphenylmethyl (Trityl) und Benzyl (BzI);
(7) Trialkylsilangruppen wie Trimethylsilan. Die bevorzugte a-Amino-Schutzgruppe ist Boc, wenn X Wasserstoff ist.
x2 ist Wasserstoff oder eine Schutzgruppe für den Indolstickstoff, wie Formyl oder Benzyl; wobei in manchen Synthesen keine
aus der aus Tetrahydropyranyl, tert.-Butyl, Trityl, Benzyl, Z, 4-Brombenzylöxycarbonyl und 2,6-Dichlorbenzyl bestehenden
ähnlichen, wie Nitro, Tos, Trityl, Benzyloxycarbonyl, Adamantyloxycarbonyl, Z und Boc, oder eine Schutzgruppe für Trp wie
sein; und kann OH, Ester, Amid oder Hydrazid entweder von GIy oder D-AIa sein öder direkt an Pro gebunden sein.
unter den für die Entfernung der a-Aminoschutzgruppen gewählten Bedingungen bei jedem Syntheseschritt stabil bleibt. Die
vielen funktioneilen Gruppen des Polystyrolharzträgers repräsentiert. Wenn die Xe-Gruppe Gly-NH-[Harzträgerl oder D-AIa-NH-[Harzträger] ist, verbindet eine Amidverbindung GIy oder D-AIa mit dem BHA-Harz oder mit einem MBHA-Harz. Wenn X beispielsweise Acetyl in der Endformel ist, kann es möglich sein, daß es als X1-Schutzgruppe für die a-Aminogruppe von D-
dieser letzten Aminosäure an die Peptidkette angefügt wird. Allerdings wird eine Reaktion vorzugsweise mit dem Peptid auf dem Harz durchgeführt(nach dem Entblockieren der a-Aminogruppe, während die Seitenkettengruppen geschützt bleiben), beispielsweise durch Umsetzen mit Essigsäure in Anwesenheit von Dicyclohexylcsrbodiimid (DCC) oder vorzugsweise mit
bekannte Reaktion. Man erhält dabei das voll geschützte Amid-Zwischenprodukt. Die Entfernung der Schutzgruppen vom
der Behandlung mit HF wird dem Peptid vorzugsweise Anisol hinzugesetzt. Nach der HF-Entfernung unter Vakuum wird das abgespalten, ungeschützte Peptid in konventioneller Weise mit Ether behandelt, dekantiert, mit verdünnter Essigsäure aufgenommen und lyophilisiert.
die Formel
aufweist, worin
oder /3-D-NAL; R2 ist Cl-D-Phe, F-D-Phe, NO2-D-Phe, CMe^-CI-D-Phe, CI2-D-Phe oder Br-D-Phe; R4 ist Ser, Om, AAL oder aBu,
kann; mit der Maßgabe, daß, wenn R, /8-D-NAL ist, R6 4-NH2-D-Phe, D-lys, D-Orn, D-His, 4-gua-D-Phe oder D-Arg ist, und mit der weiteren Maßgabe, daß, wenn R5 Tyr oder 2-CI-Phe ist, entweder R4 Om, AAL oder aBu ist oder R1 /3-D-2NAL ist und R6 D-His oder 4-gua-D-Phe ist
Das Verfahren besteht darin,
(a) ein Zwischenprodukt der Formel X1-RrR2-D-Trp(X2)-R4(X3)-Rs(X4)-Re(X5)-R7-Arg(X5i-Pro-X6
zu bilden, worin X1 Wasserstoff oder eine a-Aminoschutzgruppe ist; X2 ist Wasserstoff oder eine Schutzgruppe für den
[Harzträger], Gly-NH-[Harzträger], D-Ala-NH-[Harzträger], GIy-NH2, und Estern, Amiden und Hydraziden bestehenden
Gruppe;
(b) eine oder mehrere der Gruppen X1 bis X5 abzuspalten und/oder Abtrennen von irgendeinem Harzträger, der zu X6 gehört, und gewünschtenfalls
(c) Umwandeln eines erhaltenen Peptids in eines seiner nichttoxrschen Salze.
Die Reinigung des Peptids erfolgt mittels lonenaustauschchromatografie auf einer CMC-Säule mit anschließender Verteilungschromatografie unter Verwendung des Eluierungssystems n-Butanol; 0,1 N Essigsäure (1:1 Volumenverhältnis} auf einer mit Sephadex G-25 gepackten Säule oder unter Verwendung von HPLC, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist.
Die erfindungsgemäßen Peptide sind wirksam bei Spiegeln unter 100mg pro kg Körpermasse, wenn sie etwa am Mittag des Tages des Proöstrus verabreicht werden, um die Ovulation bei weiblichen Ratten zu verhindern. Für eine verlängerte Hemmung der Ovulatipn kann es erforderlich sein. Dosismengen im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 2,5mg pro kg Körpermasse einzusetzen. Diese Antagonisten sind auch wirksam, die Spermatogenese zu hemmen, wenn sie männlichen Säugetieren regelmäßig verabreicht werden und können somit als Kontrazeptiva verwendet werden. Da diese Verbindungen die Testosteronspiegel reduzieren (eine unerwünschte Konsequenz beim normalen, sexuell aktiven männlichen Wesen), kann es angemessen sein, Testosteron-Ausgleichdosen zusammen mit dem GnRH-Antagonisten zu geben. Diese Antagonisten können auch dafür eingesetzt werden, die Produktion von Gonadotropinen und Geschlechtssteroiden für andere als die hier genannten Zwecke zu regulieren.
auf und werden durch Festphasenverfahren, wie oben beschrieben hergestellt.
Ri Rs Re Rio
D-Arg GIy-NH2
D-Arg GIy-NH2
D-Arg GIy-NH2
D-Trp GIy-NH2
D-Trp GIy-NH2
D-Trp GIy-NH2
/3-D-2NAL Gly(/3-D-2NAL3|
/J-D-INAL Gly(4-Cl-D-Phe2)
D-Trp GIy-NH2
D-Trp GIy-NH2
D-Arg GIy-NH2
4-gua-D-Phe GIy-NH2
D-His GIy-NH2
Zur beispielhaften Erläuterung wird nachstehend eine repräsentative Festphasensynthese des Peptids Nr. 1, das als [Ac-0-D-2NAL', 4-F-D-Phe2, D-Trp3,2-CH3-Phe5, D-Argi-GnRH bezeichnet wird, beschrieben. Dieses Peptid hat die folgende Formel: Ac-/3-D-2NAL-4-F-D-Phe-D-Trp-Ser-2-CH3-Phe-D-Ärg-Leu-Arg-Pro-Gly-NH2.
Es wurde ein BHA-Harz eingesetzt und Boc-geschütztes GIy wurde an das Harz über einen Zeitraum von 2 Stunden in CH2CI2 gekoppelt, wobei ein dreifacher Überschuß an Boc-Derivat und DCC als aktivierendes MIttel verwendet worden ist. Der Glycinrest ist an den BHA-Rest über eine Amidbindung gebunden.
| 1 | 0-D-2NAL | 2-CH3-Phe |
| 2 | 0-D-2NAL | 3-CH3-Phe |
| 3 | /8-D-2NAL | 3-l-Tyr |
| 4 | Dehydro-Pro | 3-CI-Phe |
| 5 | Dehydro-Pro | 2-F-Phe |
| 6 | Dehydro-Pro | 2-CI-Phe(Orn4) |
| 7 | Dehydro-Pro | Tyr (Om4) |
| 8 | Dehydro-Pro | 2-CH3-Phe |
| 9 | Dehydro-Pro | 2-CI-Phe |
| 10 | Dehydro-Pro | 3-F-Phe |
| 11 | (3-D-2NAL | 3-F-Phe |
| 12 | 0-D-2NAL | Tyr |
| 13 | /3-D-2NAL | Tyr |
| 14 | Dehydro-Pro | Tyr (AAL4) |
| 15 | D-Trp | 2-F-Phe(aBu4) |
| 16 | D-pGlu | 2-F-Phe |
| 17 | D-Phe | 2-F-(Om4) |
Das anschließende Kuppeln jedes Aminosäurerestes, Waschen, Entblockieren und Kuppeln des nächsten Aminosäureesters wurde in Übereinstimmung mit dem folgenden Zeitplan unter Verwendung eines automatisierten Gerätes durchgeführt, beginnend mit etwa 5g Harz: Schritt Reagentien und Operationen Miscfrzeiten (Min.)
~ CH2CI2 Wäsche, 80 ml, (2mal) 3
2 Methanol (MeOH)-Wäsche, 30 ml (2mal) 3
3 CH2CI2 Wäsche, 80ml, (3mal) 3
4 50%TFAplus5%1,2-EthandithiolinCH2CI2,70ml(2mal) 10
5 Isopropanol + 1 % Ethandithiol-Wäsche, 80 ml (2mal) 3
6 TEA 12,5% in CH2CI2,70 ml (2mal) 5
7 MeOH-Wäsche,40ml(2mal) 2
8 CH2CI2-WaSChC, 80 ml (3mal) 3
9 Boc-Aminosäure (10 mMol) in 30 ml entweder OMF ode'r CH2CI2, abhängig von der Löslichkeit dejr speziellen geschützten Aminosäure (1 mal), plus DCC (10 mMol) InCH2CI2 30-300
10 MeOH-Wäsche,40ml(2mal) 3
11 TEA 12,5% in CH2CI2,70 ml(1 mal) 3
12 MeOH-Wäsche,30ml(2mal) 3
13 CH2CI2-Wäsche, 80 ml (2mal) 3
Nach Schritt 13 wird ein Aliquot für einen Ninhydrintest genommen: ist der Test negativ, wird mit Schritt 1 beginnend die nächste Aminosäure angekoppelt, ist der Test positiv oder leicht positiv, sind die Schritte 9 bis 13 zu wiederholen. Der oben aufgeführte Zeitplan wurde zum Kuppeln jeder der Aminosäuren des erfindungsgemäßen Peptids eingesetzt, nachdem die erste Aminosäure angefügt worden ist. Ein N'Boc-Schutz wurde verwendet für jede der verbleibenden Aminosäuren über die gesamte Synthese. №Boc-/3-D-2NAL wurde durch aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren hergestellt, beispielsweise gemäß der detaillierten Beschreibung in der US-PS 4 234 571 vom 18.11.1980. Die Seitenkette von Arg wurde mit Tos geschützt. OBzI wurde als Seitenkettenschutzgruppe für die Hydroxylgruppe von Serverwendet. D-Trp bleibt ungeschützt. N"Boc-/3-D-2NAL wurde als Endaminosäure eingeführt. Boc-Arg (Tos) und Boc-D-Trp, die eine geringe Löslichkeit in CH2CI2 haben, wurden unter Verwendung von DMF: CH2CI-Gemischen gekuppelt.
Nach dem Entblockieren der a-Aminogruppe am N-Terminal erreichte marfeine Acetylierung durch einen großen Überschuß an Essigsäureanhydrid in Dichlormethan. Dabei entstand das folgende Molekül Ac-/3-DNAL-4-F-D-Phe-D-Trp-Ser(OBzl)-2CH3-Phe-D-Arg(Tos)-Leu-Arg(Tos)-Pro-Gly-NH-{Harzträger]. Die Abspaltung des Peptids vom Harzträger und vollständige Entfernung der Schutzgruppen an den Seitenketten erfolgte sehr leicht bei 0°C mittels HF. Vor der HF-Behandlung wurde Anisol als Reinigungsmittel hinzugegeben. Nach der Entfernung von HF unter Vakuum x wurde das Harz mit 50%iger Essigsäure extrahiert und die Waschflüssigkeiten wurden lyophilisiert, um ein rohes Peptidpulver zu erhalten.
Die Reinigung des Peptids erfolgte dann durch lonenaustauschchromatografie auf CMC (Whatman CM 32, unter Verwendung eines Gradienten von 0,05 bis 0,3M NH4OAc in 50/50 Methanol/Wasser), gefolgt von einer Verteilungschromatografie in einer Gelfiltrationssäule unter Verwendung des Eluierungssystems n-Butanoi, 0,1 N Essigsäure (Volumenverhältnis 1:1). Das Peptid wurde als homogen angesehen nach Einsat? der Dünnschichtchromatografie und einiger unterschiedlicher Lösungsmittelsysteme sowie der Umkehrphasen-Hochdruck-Flüssigchromatografie und einer wäßrigen Triethylammoniumphosphatlösung plus Acetonitril. Die Aminosäureanalyse des erhaltenen, gereinigten Peptids stimmte mit der Formel für die hergestellte Struktur überein, sie zeigte im wesentlichen ganzzahlige Werte für jede Aminosäure in der Kette. Die optische Drehung wurde in einem photoelektrischen Polarimeter gemessen [α]" = -27,50° ±1 (с = 1,50% Essigsäure).
Das Peptid wurde in vitro und in vivo untersucht. Der in vitro-Test erfolgte in der Weise, daß dissozierte Zellen von Rattenhypophyse 4 Tage vor der Untersuchung in Kultur gehalten wurden. Die LH-Spiegel, die sich bei Anwendung der Peptide ergaben, wurden durch spezielle Radioimmunoassay für Ratten-LH untersucht. Kontrollschälchen mit Zellen enthielten nur eine 3 nanomolare Menge an GnRH; Experin^entalschälchen enthielten eine 3 nanomolare Menge an GnRH plus einer Menge, die entweder den gegenwärtigen Standardantagonisten für Vergleichszwecke enthielt, das ist [Ac-dehydro Pro1,4-F-D-Phe', D Trp3 6J-GnRH oder das Testpeptid, in Konzentrationen von 0,01 bis 10 nanomolar. Die in den Proben ausgeschiedene und nur mit GnRH behandelte Menge LH wurde verglichen mit der von den Proben ausgeschiedenen und mit dem Peptid plus GnRH behandelten Menge.
Die Fähigkeit des Testpeptids, die Menge an LH, die durch 3 nanomolare GnRH freigesetzt wurde, zu reduzieren, wurde mit der des vorhandenen Standardpeptids verglichen. Diese Ergebnisse würden unter Verwendung von 3-5 Dosen jeweils der Peptide mittels des statistischen Programms BIOPROG (von D. Rodband NICHD) berechnet und als eine Potenz relativ zum vorhandenen Standard ausgedrückt. Das Standardpeptid blockiert üblicherweise 50% der durch GnRH freigesetzten LH bei weniger als einem Verhältnis von
O11 (}
1 (СііШГ
Das oben beschriebene Peptid wird auch dazu eingesetzt, die Wirksamkeit zu bestimmen, mit der die Ovulation bei weiblichen Ratten verhindert wird. In diesem Test wird eine spezifische Anzahl reifer weiblicher Sprague-Dawley-Ratten, jeweils mit einer Körpermasse von 225 bis 250g mit 10 Mikrogramm Peptid in Maisöl etwa um Mittag des Tages des Proöstrus injiziert. Proöstrus ist der Nachmittag vor dem Östrus (der Ovulation). Eine getrennte Gruppe weiblicher Ratten wird als Kontrollgruppe eingesetzt, bei denen das Peptid nicht verabreicht worden ist. Jede der weiblichen Kontrollratten hatte die Ovulation am Östrus, keine der behandelten Ratten hatte eine Ovulation. Als Ergebnis kann das Peptid als signifikant wirksam angesehen werden, die Ovulation weiblicher Ratten bei sehr niedrigen Dosen zu verhindern, und das Peptid kann als vollständig wirksam bei einer Dosis von
etwa 10 Mikrogramm angesehen werden. Es wurden zusätzliche Tests bei niedrigeren Dosen durchgeführt, deren Ergebnisse in der nachfolgenden Tabelle H angeführt sind.
Dabei waren die Peptide Nr. 2-17 auf ähnliche Weise synthetisiert und gereinigt worden. Nach Abschluß der Aminosäureanalyse wurde die Reinheit durch HPLC (Hochdruck-Flüssigchromatografie) unter Verwendung unterschiedlicher Lösungsmittelsysteme bestätigt. In vitro-Tests ähnlicher Art zeigten, daß einige der Peptide jeweils eine wie angegebene Wirksamkeit aufwiesen, relativ zum vorhandenen Standardantagpnisten. In vivo-Tests wurden bei unterschiedlichen Dosen für andere der Peptide ausgeführt, deren Ergebnisse ebenfalls aus Tabelle Il zu entnehmen sind.
_ __ - —— r-
0,5 12/19
2 -29,4 1 6/18
3 -24,5 5 0/10
1 2/10
-74,9 1,02 10 9/10
5 3/10
-84,5 1,9 10 0/10
5 2/10
7 -77,5 0,29 10 0/10
2,5 1/10
1 8/10
9 -79,5 1,15 5 0/10
2,5 5/10
10 -73,1 0,45 10 0/6
5 2/20
11 -30,2 1 6/7
12 -36,6 2,5 8/10
2,5 4/10
13 -31,4 1 8/16 • relativ zu [Ac-dehydro Pro', 4-F-D-Phe*, D-TrpMl-GnRH
Alle in Tabelle I aufgeführten Peptide wurden als wirksam angesehen, die GnRH-induzierte LH in vitro bei mäßigen Konzentrationen zu blockieren. Viele dieser Peptide sind in vivo wesentlich wirksamer als der gegenwärtige Standard. Alle diese Peptide, sind wirksam, die Ovulation bei weiblichen Säugetieren bei sehr niedrigen Dosen zu verhindern und einige ausgewählte davon können als zweimal so wirksam wie alle anderen bisher bekannten und getesteten GnRH Antagonisten angesehen werden.
Die erfindungsgemäßen Peptide können in Form pharmazeutisch annehmbarer nichttoxischer Salze verabreicht werden, so als Säureadditionssalze oder als Metallkomplexe, beispielsweise mit Zink, Barium, Kalzium, Magnesium, Aluminium oder ähnlichen (die für die Zwecke dieser Erfindung als Additionssalze betrachtet werden) oder als Kombination dieser beiden. Beispiele für derartige Additionssalze sind Hydrochloride, Hydrobromide, Sulfate, Phosphate, Nitrate, Oxalate, Fumarate, Glukonate, Tannate, Maleate, Acetate, Citrate, Benzoate, Succinate, Alginate, Maleate, Ascorbate, Tartrate und so weiter. Wenn der aktive Bestandteil in Tablettenform verabreicht wird, kann die Tablette ein pharmazeutisch annehmbares Verdünnungsmittel enthalten mit einem oder als Bindemittel, wie Tragacanth, Maisstärke oder Gelatine; ein zerfallsförderndes Mittel wie Alginsäure und ein Gleitmittel wie Magnesiumsterarat. Falls eine Verabreichung in flüssiger Form erwünscht ist, können Süßungs- und/oder Duftmittel als Teil des pharmazeutisch annehmbaren Verdünnungsmittels verwendet werden und für den Fall der intravenösen Verabreichung in isotonischer Salzlösung Phosphatpufferlösungen oder ähnliches. Die pharmazeutischen Zusammensetzungen werden üblicherweise das Peptid mit einem bekannten, pharmazeutisch annehmbaren Trägerstoff enthalten. Die Dosis wird üblicherweise von etwa 1 bis etwa 100 Mikrogramm Peptid pro Kilogramm Körpermasse des Patienten bei intravenöser Gabe betragen; orale Dosen werden etwas höher liegen. Insgesamt erfolgt die Behandlung von Patienten mit diesen Peptiden im allgemeinen in gleicher Weise wie die klinische Behandlung unter Verwendung anderer GnRH-Antagonisten.
Diese Peptide können Säugetieren intravenös, subkutan, intramuskulär, oral, perkutan, beispielsweise intranasal oder intravaginal verabreicht werden, um eine Inhibierung der Befruchtung zu erreichen und/oder eine Steuerung sowie auch bei Applikationen für die reversible Unterdrückung der gonadalen Aktivität, so bei verfrühter Pubertät oder während der Bestrahlungs- oder Chemotherapie. Wirksame Dosismengen hängen von der Art der Verabreichung und der speziellen Art Säugetier ab, das behandelt werden soll. Ein Beispiel für eine typische Dosierungsform ist eine bakteriostatische wäßrige Lösung, die das Peptid enthält, mit einer Dosis von etwa 0,1 bis 2,5 mg/kg Körpermasse. Die orale Verabreichung des Peptids kann sowohl in fester als auch in flüssiger Form erfolgen.
Obgleich die Erfindung hinsichtlich bevorzugter Ausführungsformen beschrieben worden ist, so sollte klar sein, daß Veränderungen und Modifikationen im Bereich des fachmännischen Tuns liegen und damit der Schutzumfang der Erfindung nicht verlassen wird. Beispielsweise können andere Substitutionen, die aus dem Stand der Technik bekannt sind und nicht wesentlich die Wirksamkeit der Peptide beeinträchtigen, bei den erfindungsgemäßen Peptiden erfolgen.
Claims (1)
- Erfindungsansprüche:1. Verfahren zur Herstellung eines Peptide oder dessen nichttoxischen Salzes, wobei das Peptid die Formel X-R1-R2-D-TrP-R4-R5-R6-R7-ArQ-PrO-Ri0
aufweist, worinX Wasserstoff oder eine Acylgruppe mit sieben oder weniger Kohlenstoffatomen ist; R1 ist Dehydro-Pro, D-p-Glu, D-Phe, D-Trp oder /3-D-NAL; R2 ist Cl-D-Phe, F-D-Phe; N02-D-Phe, C" Me-4-CI-D-Phe, CI2-D-Phe oder Br-D-Phe; R4 ist Ser, Om, AAL oder aBu, R6 istTyr, 3-F-Phe, 2-F-Phe, D-I-Tyr, 3-CH3-Phe, 2-CH3-Phe, 3-CI-Phe oder 2-CI-Phe; R6 ist ein D-Isomeres einer lipophilen Aminosäure oder ist 4-NH2-D-Phe, D-Lys, D-Om, D-Har, D-His, 4-gua-D-Phe oder D-Arg; R7 ist Leu oder N" Me-Leu; und R10 ist GIy-NH2, GlV-OCH3, GIy-OCH1CH3, Sar-NH2, D-AIa-NH1 oder NH-Y, wobei Y Niederalkyl, Cycloalkyl, Fluor-Niederalkyl oder NH-C,~NH~Q jst, wobei Q Wasserstoff oder Niederalkyl ist, und worin /3-D-2-NAL für D-Trp in 3-O
Stellung substituiert sein kann; mit der Maßgabe, daß, wenn R1 /3-D-NAL ist, R6 4-NHrD-Phe, D-Lys, D-Orn, D-His, 4-gua-D-Phe oder D-Arg ist, und mit der weiteren Maßgabe, daß, wenn R6 Tyr oder 2-CI-Phe ist, entweder R4 Om, AAL oder aBu ist oder R10-D-2NAL ist und R6 D-His oder 4-gua-D-Phe ist, gekennzeichnet dadurch, daß es darin besteht,(a) nach den für die Peptidsynthese bekannten Flüssigphasen- oder Festphaeenmethoden ein Zwischenprodukt der Formel
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