[发明专利]聚环氧烷戊酸酯血红蛋白缀合物

说明书

本发明总体上涉及聚乙二醇(PEG)缀合血红蛋白，其通过使琥珀酰亚胺基戊酸酯活化的聚乙二醇与血红蛋白的伯胺和N‑末端缬氨酸缀合而制备。

技术领域

本发明总体上涉及聚环氧烷(PAO)血红蛋白缀合物。更具体地说， 本发明涉及具有改善的稳定性的PAO血红蛋白缀合物、包含此类缀 合物的药物组合物以及合成和使用该缀合物的方法。

发明背景

早已将血红蛋白类氧载体(“HBOC”)与归因于血红素清除一氧化 氮(NO)的血管收缩联系起来。用作氧治疗剂(有时称为携氧血浆扩容 剂)的氧载体例如稳定血红蛋白(Hb)已经被证实功效有限，这是因为 它们清除了一氧化氮，引起血管收缩和高血压。在动物和人类中，这 些携氧溶液引起血管收缩的倾向可以表现为高血压。虽然HBOC的 血管收缩效应的根本机制不是很清楚，但是已经表明血红素铁可以迅 速且不可逆地与内源性NO(一种强效的血管扩张剂)结合，从而引起 血管收缩。

部分由于这些血管收缩效应，虽然包含修饰型无细胞Hb的产品 已经是最有前景的，但是至今尚无氧载体完全成功地用作氧治疗剂 (OTA)。美国军方已经开发了α链与双-二溴水杨基-富马酸酯之间交 联的人Hb(ααHb)作为模型红细胞替代品，但是其在表现出肺部和全 身血管阻力严重增加后被放弃(Hess,J.等人,1991,Blood 78:356A)。这 种产品的商业形式在令人失望的III期临床试验后也被放弃(Winslow, R.M.,2000,Vox Sang 79:1-20)。

已经提出了两种分子方法来尝试克服Hb的NO结合活性。第一 种方法使用远端血红素口袋的定点诱变以试图产生NO结合亲和力 降低的重组血红蛋白(Eich,R.F.等人,1996,Biochem.35:6976–83)。第 二种方法使用化学修饰法，其中通过寡聚化增大Hb的尺寸，以试图 降低或可能完全抑制Hb从血管间隙外渗到胞间隙(Hess,J.R.等人,1 978,J.Appl.Physiol.74:1769-78；Muldoon,S.M.等人,1996,J.Lab.Clin.Med.128:579-83；Macdonald,V.W.等人,1994,Biotechnology 22:565-75；Furchgott,R.,1984,Ann.Rev.Pharmacol.24:175-97； 以及Kilbourne,R.等人,1994,Biochem.Biophys.Res.Commun.19 9:155-62)。

事实上，已经生成了在最大负载大鼠实验中血压不那么高且对 NO的缔合结合速率降低的重组Hb(Doherty,D.H.等人,1998,Nature Biotechnology 16:672-676以及Lemon,D.D.等人,1996,Biotech 24:378)。然而，研究表明NO结合可能不是Hb血管活性的唯一解释。 已经发现，某些大Hb分子例如被聚乙二醇(PEG)修饰的那些大Hb分 子实际上没有血管收缩，即使其NO缔合速率与严重高血压ααHb相 等(Rohlfs,R.J.等人,1998,JBiol.Chem.273:12128-12134)。此外，发 现当PEG-Hb在出血之前作为交换输血提供时，其对预防出血后果非 常有效(Winslow,R.M.等人,1998,J.Appl.Physiol.85:993-1003)。