[发明专利]用于防止蛋白质氧化降解的组合物和方法

说明书

本申请是申请日为2009年9月9日的、发明名称为“用于防止蛋白质氧化降解的组合物和方法”的中国专利申请200980144528.3(PCT/US2009/056365)的分案申请。

发明领域

本发明涉及芳香族化合物作为稳定剂在防止蛋白质氧化降解中的用途。更具体地，本发明涉及氧化敏感性治疗剂的稳定的药学上有效的制剂。本发明还涉及抑制这些治疗剂氧化的方法。

发明背景

蛋白质在纯化和储存中会经历不同程度的降解。氧化是蛋白质的主要降解途径之一，并对蛋白质稳定性和效能具有破坏作用。氧化反应引起氨基酸残基的破坏、肽键的水解、和由此的因蛋白质三级结构改变和蛋白质聚集导致的蛋白质不稳定性(Davies,J.Biol.Chem.262:9895-901(1987))。Nguyen(Formulation and Delivery of Protein and Peptides中的第四章(1994)),Hovorka,(J.Pharm Sci.90:25369(2001))和Li(Biotech Bioengineering48:490-500(1995))已综述了蛋白质药物的氧化。

蛋白质氧化的原因

氧化可以经许多不同的互相关联的途径发生，并可以由多种触发条件（包括升高的温度、氧水平、氢离子水平（pH）和暴露于过渡金属、过氧化物和光）催化。一般地，导致蛋白质氧化降解的一个重要因素是暴露于氧气、活性氧类别(reactive oxygen species)和金属。可以在药物组合物中配制某些赋形剂以提供抵抗蛋白质聚集的保护作用，但是这些试剂也可能因为包含活性氧类别而增强氧化。例如，通常使用的表面活性剂例如聚山梨醇酯80（通常被称为Tween）含有微量的过氧化物污染，在低浓度金属存在下其可导致该表面活性剂的进一步氧化从而产生更大量的活性氧类别（氧自由基）(Ha等人,J Pharm Sci91:2252–2264(2002);Harmon等人,J Pharm Sci95:2014–2028(2006))。氧自由基和金属的组合为使用该表面活性剂配制的蛋白质的氧化以及由此的降解提供了催化环境。在液体或冻干制剂中蛋白质的氧化也被证实可以由聚山梨醇酯或其他制剂赋形剂例如聚乙二醇（PEG）中的过氧化物和微量金属例如铁或铜触发。此外，药物制品通常被包装进由低密度聚乙烯（LDPE）或聚丙烯制成的塑料容器中以方便储存和应用。然而，这些塑料容器可容易地渗透氧气。氧气可以形成活性氧类别，其导致药物蛋白质中氧化敏感性残基的快速氧化，例如蛋氨酸至蛋氨酸亚砜的氧化(Manning等人,Pharmaceutical Research,Vol.6,No.11,(1989))。

按敏感性的顺序，特别易于发生氧化的为半胱氨酸（Cys）、蛋氨酸（Met）、色氨酸（Trp）、组氨酸（His）和酪氨酸（Tyr）残基的侧链。这些氨基酸残基对氧化的敏感性是与芳族环形成的加成物的结果，这些环通过离域至邻近的双键上而稳定化。Cys中的巯基是反应性最强的官能基团，因为该巯基提供了易于被自由基吸取的氢，因此极少的药物蛋白质中含有游离Cys。

蛋氨酸的氧化形成蛋氨酸亚砜(Met[O])