一种定点修饰N末端的聚乙二醇化生长激素拮抗剂及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201310047046.4

申请日:

2013.02.06

公开号:

CN103087182A

公开日:

2013.05.08

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C07K 14/61申请日:20130206|||公开

IPC分类号:

C07K14/61; C07K1/107

主分类号:

C07K14/61

申请人:

中国科学院过程工程研究所

发明人:

胡涛; 吴玲; 苏志国; 马光辉

地址:

100190 北京市海淀区中关村北二条1号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明涉及生物医药领域,具体地,本发明涉及一种定点修饰N-末端的聚乙二醇(PEG)化生长激素拮抗剂(GHA),以及其制备方法。所述方法包括以下:(1)以分子量为20kDa和40kDa的PEG醛分别定点修饰GHA的N末端;(2)用凝胶过滤色谱分离纯化上述两种PEG修饰产物;(3)两种PEG修饰产物的药效动力学的初步评价。其中,分子量为20kDa的PEG醛为优化的PEG,修饰产物具有较高的药效。

权利要求书

权利要求书一种定点修饰N‑末端的聚乙二醇(PEG)化生长激素拮抗剂(GHA),其特征在于PEG化生长激素拮抗剂是由PEG共价修饰到生长激素拮抗剂的N‑末端。
根据权利要求1所述的PEG化生长激素拮抗剂,其特征在于每个生长激素拮抗剂分子仅结合1个PEG分子。
根据权利要求1所述的PEG化生长激素拮抗剂,其中PEG是单甲氧基聚乙二醇(mPEG),包括单甲氧基聚乙二醇醛、单甲氧基聚乙二醇醛琥珀酸基琥珀酸酯、单甲氧基聚乙二醇醛琥珀酸基碳酸酯,其分子量在5kDa~40kDa之间。
根据权利要求3所述的PEG化生长激素拮抗剂,所述mPEG分子量是20kDa,所述的mPEG是单甲氧基聚乙二醇醛,结构为mPEG‑R‑CHO,其中R是碳数为1‑10的烷基。
根据权利要求4所述的PEG化生长激素拮抗剂,所述单甲氧基聚乙二醇醛是单甲氧基聚乙二醇丙醛。
根据权利要求1所述的PEG化生长激素拮抗剂,其特征在于PEG与生长激素拮抗剂发生修饰反应的摩尔比为1‑20。
根据权利要求1所述的PEG化生长激素拮抗剂,其特征在于PEG与生长激素拮抗剂发生修饰反应的摩尔比为4‑8。
权利要求1所述的PEG化生长激素拮抗剂的制备方法,其特征在于PEG与生长激素拮抗剂发生修饰反应的反应时间为6‑48小时,反应温度在4‑37°C,反应pH为4.0‑7.0,缓冲体系为20mM的磷酸缓冲液,用氰基硼氢化钠(NaCNBH3)作为还原剂。
根据权利要求8所述的PEG化生长激素拮抗剂的制备方法,其分离纯化条件为使用凝胶过滤色谱,其中优选Superdex200凝胶过滤柱。
根据权利要求8所述的PEG化生长激素拮抗剂的制备方法,其特征在于发生修饰反应时NaCNBH3与生长激素拮抗剂的摩尔比为10‑200,优选的摩尔比在80‑160之间。

说明书

说明书一种定点修饰N‑末端的聚乙二醇化生长激素拮抗剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及生物医药领域,具体地,本发明涉及一种定点修饰N‑末端的聚乙二醇(PEG)化生长激素拮抗剂,以及其制备方法。
背景技术
生长激素的主要作用在于促进生长,涉及调节身体的生长,以及调节蛋白质、碳水化合物和脂类的代谢。生长激素的代谢作用由胰岛素样生长因子‑I(IGF‑I)介导。垂体生长激素腺瘤是常见的垂体肿瘤之一,由于生长激素(GH)过度分泌、IGF‑I浓度增高,导致巨人症和肢端肥大症,其病亡率可高达20%‑30%。目前的治疗方法主要是减少或抑制生长激素的分泌,以降低生长激素的水平,防止生长激素的过度分泌,但是治疗效果不佳。
生长激素拮抗剂(GHA)可通过阻止生长激素与其受体(GHR)的结合,阻止后续的信号转导,降低血浆IGF‑I的水平,从而达到治疗的目的。GHA是通过置换人生长激素(hGH)的8个氨基酸残基,并用基因工程的方法表达出来的一种蛋白质。这8个氨基酸残基在人生长激素第1结合位点内,对生长激素与GHR的结合功能特别重要。其中,第18位天冬氨酸取代组氨酸(H18D)、第21位天冬酰胺取代组氨酸(H21N)、第167位天冬酰胺取代精氨酸(R167N)、第168位丙氨酸取代赖氨酸(K168A)、第171位丝氨酸取代天冬氨酸(D171S)、第172位精氨酸取代赖氨酸(K172R)、第174位丝氨酸取代谷氨酸(E174S)和第179位苏氨酸取代异亮氨酸(I179T)。通过氨基酸的置换,使第1结合位点与GHR的亲和力大为增加。
此外,B2036是一种人生长激素的9个氨基酸残基被置换的蛋白质。除了置换上述8个氨基酸残基以外,还有第1结合位点的第120位甘氨酸取代赖氨酸(G120K)。然而,B2036分子与GHR二聚体的亲和力却与人生长激素相当。这是由于尽管B2036的第1结合位点与GHR的亲和力有所增加,但第2结合位点几乎失去了与GHR的结合能力,从而能够抑制生长激素的生物学功能。由于B2036在体内的血浆半衰期短,仅为15‑20分钟,所以不能持续阻断生长激素的功能。在临床使用时需要加大给药量和给药次数,并带来一定的毒副作用,增加了病人的痛苦与经济负担。
聚乙二醇(PEG)修饰被认为是一种能有效克服蛋白质药物血浆半衰期短的方法之一。这是因为PEG自身有着巨大的优势,它是一种线性的、在溶液中可自由卷曲且不带电荷的聚合物,具有无毒、微弱的抗原性和良好的生物相容性,已被美国FDA批准用于人体。目前已有多种PEG修饰的蛋白质药物被美国FDA批准上市,如PEG修饰的干扰素α2a(Pegasys,Roche公司)等。使用PEG共价修饰蛋白质,可以延长蛋白质的体内循环半衰期,降低蛋白质的免疫原性,增加蛋白质的溶解性以及改变蛋白质在人体内的生物学分布。PEG修饰蛋白质和多肽主要是氨基修饰(包括N端氨基的酰化修饰、赖氨酸侧链氨基的酰化修饰、N端氨基的烷基化修饰)、羧基修饰以及巯基修饰等。其中,定点修饰主要包括N‑末端修饰和半胱氨酸残基修饰。N‑末端修饰是通过PEG醛与一定量的还原剂如氰基硼氢化钠(NaCNBH3)在偏酸的环境下进行的还原烷基化反应。
Kopchick等(Endocr.Rev.2002,23:623‑646)将B2036分子共价修饰上4~6个分子量为5kDa的PEG分子,得到的生长激素类似物称为PEG‑B2036,即培维索孟(Pegvisomant)。由于Pegvisomant第168位和172位都不是赖氨酸残基,所以PEG化对Pegvisomant的第1结合位点的影响小于PEG‑hGH(G120K)。而Pegvisomant第120位为赖氨酸残基,可被PEG化,进一步降低了它与第2结合位点的亲和力。Pegvisomant于2003年获得美国FDA的批准上市,用于治疗垂体生长激素腺瘤引起的肢端肥大症,商品名索马沃(Somavert)。目前,欧洲也已将其用于肢端肥大症的临床治疗。但是,由于Pegvisomant是在B2036分子上接上4~6个分子量为5kDa的PEG分子。这种修饰产物不均一,修饰位点随机性强,每种成分无法定量、也无法进行分离,使得批次间的重复性较差,不同批次间的产物生物活性或有差别,不利于产品的质量控制和临床应用。Ross等(J.Clin.Endocrinol.Metab.2001,86:1716‑1723)的研究也表明Pegvisomant与GHR二聚体的亲和力要低于人生长激素。Pegvisomant与GHR二聚体的亲和力为PEG‑hGH(G120K)的6.6倍,但只有人生长激素的1/40。因此,Pegvisomant的浓度要远高于人生长激素才能达到拮抗的目的。这可能是因为在B2036分子的8个赖氨酸残基及N‑末端残基上修饰4~6个5kDa的PEG分子后,降低了Pegvisomant第1结合位点与GHR的亲和力。
发明内容
针对上述问题,本发明提出了一种PEG修饰GHA的方法。分别采用分子量为20kDa和40kDa的PEG醛定点修饰GHA的N‑末端的α‑氨基,制备分子量均一的定点修饰N‑末端的PEG化GHA,即每个GHA分子的N‑末端结合1个PEG分子。最终修饰产物成分单一,易于分离纯化,产物收率高,预期能减少GHA生物活性的损失。
本发明的另一个目的还在于解决PEG修饰后GHA的半衰期增加而其药效降低的问题。通过比较分子量为20kDa和40kDa的PEG修饰产物对血浆IGF‑1的抑制作用,探讨不同链长PEG对GHA生物活性的影响,寻找PEG修饰GHA的药代动力学与药效动力学间的平衡点。在实施方案中发现,20kDa的PEG修饰产物(M‑P20K‑GHA)表现出较高的药效,而40kDa的PEG修饰产物(M‑P40K‑GHA)的药效几乎消失。因此,20kDa的PEG醛为优选的PEG用于修饰GHA。
本发明制备N‑末端PEG单修饰的生长激素拮抗剂的方法,包括以下步骤:
(1)确定M‑P20K‑GHA的制备条件:将GHA置换到50mM NaAc‑HAc缓冲液(pH5.5)中。调整GHA浓度为2.2mg/mL(0.1mM),按GHA:PEG醛(20kDa):NaCNBH3的不同摩尔比例,于4℃分别反应过夜(~16小时)。以Superdex200凝胶过滤柱(1cm×30cm)检测PEG修饰产物,洗脱液为20mM磷酸缓冲液(pH7.2)。
(2)修饰产物M‑P20K‑GHA的纯化及鉴定:根据步骤1所述,选择GHA:PEG醛(20kDa):NaCNBH3摩尔比1:8:80用于制备M‑P20K‑GHA。以Superdex200凝胶过滤柱(1.6cm×60cm)对修饰产物进行分离纯化,洗脱液为20mM磷酸缓冲液(pH7.2)。收集修饰产物的洗脱峰,浓缩后用SDS‑PAGE和凝胶过滤色谱对修饰产物进行鉴定。
(3)确定M‑P40K‑GHA的制备条件:将GHA置换到50mM NaAc‑HAc缓冲液(pH5.5)中。调整GHA浓度为2.2mg/mL(0.1mM),按GHA:PEG醛(40kDa):NaCNBH3的不同摩尔比例,于4℃分别反应过夜(~16小时)。以Superdex200凝胶过滤柱(1cm×30cm)检测PEG修饰产物,洗脱液为20mM磷酸缓冲液(pH7.2)。
(4)修饰产物M‑P40K‑GHA的纯化及鉴定:根据步骤3所述,选择GHA:PEG醛(40kDa):NaCNBH3摩尔比1:4:80用于制备M‑P40K‑GHA。以Superdex200凝胶过滤柱(1.6cm×60cm)对修饰产物进行分离纯化,洗脱液为20mM磷酸缓冲液(pH7.2)。收集产物的洗脱峰,浓缩后用SDS‑PAGE和凝胶过滤色谱进行产物鉴定。
(5)M‑P20K‑GHA和M‑P40K‑GHA的修饰位点鉴定:将GHA、M‑P20K‑GHA及M‑P40K‑GHA置换到含2.0M脲的NH4HCO3(0.05M,pH8.3)溶液中,将蛋白浓度调整为1.0mg/mL。将胰蛋白酶和蛋白以质量比为1:100的比例,于37℃下孵育10小时,酶解产物使用反相HPLC柱(Proteonavi,0.46cm×25cm)进行酶切片段的分离和鉴定。
(6)M‑P20K‑GHA与M‑P40K‑GHA的药效动力学:选取250~300克雄性SD大鼠20只,随机分为4组。其中,第1组为对照组,皮下注射0.15M的NaCl(500μl);第2‑4组分别为GHA、M‑P20K‑GHA及M‑P40K‑GHA组。注射剂量为2mg GHA/kg SD大鼠,共注射500μl。经皮下注射后,于第1、4、24、48、72、96、120和144小时进行眼眶采血,离心收集血浆。用ELISA试剂盒测定血浆中IGF‑I的含量。
与传统的GHA修饰策略相比,本发明的优势在于提供了一种将不同分子量的PEG醛修饰在GHA的N‑末端的方法,从而得到均一且定点的PEG单修饰产物,使GHA的活性中心不被PEG修饰,减少GHA生物活性的损失。以M‑P20K‑GHA及M‑P40K‑GHA为例,通过比较不同分子量的PEG醛单修饰产物,考察其对血浆IGF‑I的抑制作用,探讨不同链长PEG对GHA生物活性的影响,确定修饰GHA的最佳PEG链长。
附图说明
图1分子量为20kDa的PEG醛修饰GHA的凝胶过滤色谱图。使用的是Superdex200凝胶过滤柱(1cm×30cm),洗脱液流速为0.5ml/min,洗脱缓冲液为20mM磷酸缓冲液(pH7.2)。样品为不同反应比例下制备的PEG修饰产物。
图2分子量为40kDa的PEG醛修饰GHA的凝胶过滤色谱图。使用的是Superdex200凝胶过滤柱(1cm×30cm),洗脱液流速为0.5ml/min,洗脱缓冲液为20mM磷酸缓冲液(pH7.2)。样品为不同反应比例下制备的PEG修饰产物。
图3凝胶过滤柱分离纯化PEG修饰产物。使用的是Superdex200凝胶过滤柱(1.6cm×60cm),洗脱液流速为1.0ml/min,洗脱缓冲液为20mM磷酸缓冲液(pH7.2)。收集箭头所示的洗脱峰,即对应于纯化的M‑P20K‑GHA和M‑P40K‑GHA。
图4PEG修饰产物的纯度鉴定。凝胶过滤色谱图使用的是Superdex200凝胶过滤柱(1cm×30cm),洗脱液流速为0.5ml/min,洗脱缓冲液为20mM磷酸缓冲液(pH7.2)。插图是SDS‑PAGE分析结果。第1泳道是标准蛋白,第2泳道是GHA,第3泳道是M‑P20K‑GHA,第4泳道是M‑P40K‑GHA。
图5PEG修饰位点的鉴定图谱。使用反相HPLC柱(Proteonavi,0.46cm×25cm)进行酶切肽段分离。
图6SD大鼠血浆中IGF‑I的浓度变化曲线。SD大鼠经皮下注射PEG修饰产物,血浆中IGF‑I的含量由IGF‑I ELISA定量试剂盒测定。
具体实施方式
实施例1M‑P20K‑GHA制备条件的确定
将GHA置换到50mM NaAc‑HAc缓冲液(pH5.5)中。调整GHA浓度为2.2mg/mL(即0.1mM),按GHA:PEG醛(20kDa):NaCNBH3摩尔比为1:4:40、1:4:80、1:6:80、1:6:60、1:6:120、1:8:40、1:8:80以及1:8:160,4℃分别反应过夜(~16小时)。以Superdex200凝胶过滤柱(1cm×30cm)对修饰产物进行检测,洗脱液为20mM磷酸缓冲液(pH7.2)。20kDa PEG醛修饰GHA的结果如图1所示,以M‑P20K‑GHA的峰面积与总的峰面积比值大小来衡量产率。随着20kDa PEG醛和NaCNBH3反应比例的提高,M‑P20K‑GHA的产率也随之提高。但是,随着反应比例的增加,出现了多修饰的GHA,即D‑P20K‑GHA,并随着反应比例的增加而增加。此外,随着反应比例的增加,GHA的残留量显著下降;当GHA:PEG醛:NaCNBH3的摩尔比为1:8:160时,GHA基本反应完全。虽然GHA:PEG醛:NaCNBH3的摩尔比为1:8:160时,能够得到较多的GHA修饰产物,但是由于D‑P20K‑GHA的产率较多,因而GHA:PEG醛:NaCNBH3的摩尔比为1:8:160时,M‑P20K‑GHA的产率要低于摩尔比为1:8:80(~75%)。因此,选择GHA:PEG醛(20kDa):NaCNBH3摩尔比1:8:80用于制备M‑P20K‑GHA。
实施例2M‑P40K‑GHA制备条件的确定
将GHA置换到50mM NaAc‑HAc缓冲液(pH5.5)中。调整GHA浓度为2.2mg/mL(即0.1mM),按GHA:PEG醛(40kDa):NaCNBH3摩尔比为1:4:40、1:4:80、1:6:60、1:6:120、1:8:40以及1:8:80,4℃分别反应过夜(~16小时)。以Superdex200凝胶过滤柱(1cm×30cm)对得到的结合产物进行检测,洗脱液为20mM磷酸缓冲液(pH7.2)。如图2所示,与20kDa的PEG醛修饰GHA的情况基本相同,采用40kDa的PEG醛修饰GHA,随着GHA:PEG醛(40kDa):NaCNBH3摩尔比例的增加,M‑P40K‑GHA的产率增加,GHA残量逐渐减少。虽然GHA:PEG醛(40kDa):NaCNBH3的摩尔比为1:8:80时,能够得到较多的GHA修饰产物,但是由于D‑P40K‑GHA的产率较多,因而GHA:PEG醛:NaCNBH3的摩尔比为1:8:80时,M‑P40K‑GHA的产率要低于摩尔比为1:4:80(~71%)。因此,选择GHA:PEG醛:NaCNBH3摩尔比1:4:80用于制备M‑P40K‑GHA。
实施例3M‑P20K‑GHA与M‑P40K‑GHA的分离纯化及鉴定
根据实施例1所述,选择GHA:PEG醛(20kDa):NaCNBH3摩尔比1:8:80用于制备M‑P20K‑GHA。根据实施例2所述,选择GHA:PEG醛(40kDa):NaCNBH3摩尔比1:4:80用于制备M‑P40K‑GHA。以Superdex200凝胶过滤柱(1.6cm×60cm)对修饰产物进行分离纯化,洗脱液为20mM磷酸盐缓冲液(pH7.2)。如图3所示,经洗脱后出现了三个洗脱峰,分别对应于PEG的二修饰产物(每个GHA结合2个PEG)、PEG的单修饰产物(每个GHA结合1个PEG)和未修饰的GHA。分别收集两种PEG修饰的单修饰产物,浓缩后用SDS‑PAGE和凝胶过滤色谱鉴定。收集修饰产物的洗脱液,浓缩后用于后续的产品鉴定。
实施例4M‑P20K‑GHA与M‑P40K‑GHA的鉴定
用SDS‑PAGE和凝胶过滤色谱鉴定M‑P20K‑GHA与M‑P40K‑GHA。如图4插图所示,M‑P20K‑GHA与M‑P40K‑GHA在SDS‑PAGE电泳图上均表现出一条带,这表明这两种PEG修饰产物具有较高的纯度。M‑P40K‑GHA电泳带的迁移速率要慢于M‑P20K‑GHA,而M‑P20K‑GHA要慢于GHA。这表明PEG修饰能增加GHA的分子量,且M‑P40K‑GHA的分子量要高于M‑P20K‑GHA。如图4所示,经缓冲液洗脱后,M‑P20K‑GHA与M‑P40K‑GHA分别在Superdex200凝胶过滤柱(1.0cm×30cm)出现1个单一的洗脱峰。其中,M‑P20K‑GHA的出峰时间要快于M‑P40K‑GHA,而要慢于GHA。这表明M‑P20K‑GHA与M‑P40K‑GHA具有较高的纯度,且分子量要大于GHA。
实施例5PEG修饰位点的鉴定
将GHA、M‑P20K‑GHA与M‑P40K‑GHA经含2.0M脲的NH4HCO3(0.05M,pH8.3)的缓冲液中充分透析,而后调节浓度至1.0mg/mL。取胰蛋白酶,用超纯水配置浓度为1.0mg/mL的储液。按照胰蛋白酶和蛋白的质量比为1:100的比例,分别加入胰蛋白酶储液,于37℃孵育10小时。使用反相HPLC柱(Proteonavi,0.46cm×25cm)进行酶切肽段分离。反相HPLC柱使用95%的溶液A(含0.1%三氟乙酸的超纯水)和5%的溶液B(含0.1%三氟乙酸的乙腈)充分平衡,流速为0.5mL/min。采用线性洗脱方式于100min从5%溶液B升至50%溶液B,检测流出液在214nm的吸收值。
结果如图5所示,胰蛋白酶可以将GHA及其PEG修饰产物切成不同的肽段。其中以T2肽段作为对照,M‑P20K‑GHA和M‑P40K‑GHA与未修饰的GHA相比,由8个氨基酸残基组成且N‑末端所在的T1肽段(FPTIPLSR)消失,这是因为T1段经PEG修饰后,出峰位置发生改变,这说明了M‑P20K‑GHA和M‑P40K‑GHA的修饰位点均在N‑末端的α‑氨基。除此之外,其它酶切片段与GHA相比无显著变化。这表明PEG能特异性地修饰GHA的N末端。
实施例6M‑P20K‑GHA和M‑P40K‑GHA的药效动力学评价
选取250~300克雄性SD大鼠20只,随机分为4组。其中,第1组为对照组,皮下注射0.15mol/L的NaCl(500μl);第2‑4组分别为GHA、M‑P20K‑GHA及M‑P40K‑GHA组。注射剂量为2mg GHA/kg SD大鼠,注射500μl,经皮下注射后,于1、4、24、48、72、96、120和144小时进行眼眶采血,离心收集血浆。
以IGF‑1浓度高低作为评价GHA药效的指标。血浆中IGF‑I的含量由IGF‑I ELISA定量试剂盒(R&D Systems,Inc.,USA)测定。如图6所示,对照组、GHA组和M‑P40K‑GHA组的IGF‑I水平相差不大,而M‑P20K‑GHA的IGF‑I水平比对照组约低30~43%。这说明M‑P20K‑GHA抑制了IGF‑1的水平,即M‑P20K‑GHA的药效要显著优于M‑P40K‑GHA。GHA组的IGF‑I的水平与对照组差异不大,这是由于GHA在体内被快速消除,体内的循环半衰期为15~20分钟,未能有效降低IGF‑1水平。对于M‑P20K‑GHA而言,PEG的链长较短,会部分屏蔽GHA分子上与GHR的结合位点,降低GHA的活性。然而M‑P20K‑GHA的半衰期延长能够抵消GHA生物活性的降低,从而能够显著降低IGF‑I水平。对于M‑P40K‑GHA而言,由于将40kDa的PEG修饰在GHA的N‑末端,高分子量的PEG能完全屏蔽GHA与GHR的结合位点,使GHA的活性几乎完全丧失。尽管M‑P40K‑GHA的半衰期显著延长,却无法弥补GHA的生物活性丧失。因此,M‑P20K‑GHA在延长GHA的半衰期的同时,能最大程度地保留GHA的生物活性。分子量为20kDa的PEG醛可作为优化的PEG用于修饰GHA。

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1、(10)申请公布号 CN 103087182 A (43)申请公布日 2013.05.08 CN 103087182 A *CN103087182A* (21)申请号 201310047046.4 (22)申请日 2013.02.06 C07K 14/61(2006.01) C07K 1/107(2006.01) (71)申请人 中国科学院过程工程研究所 地址 100190 北京市海淀区中关村北二条 1 号 (72)发明人 胡涛 吴玲 苏志国 马光辉 (54) 发明名称 一种定点修饰 N- 末端的聚乙二醇化生长激 素拮抗剂及其制备方法 (57) 摘要 本发明涉及生物医药领域, 具体地, 本发明。

2、涉 及一种定点修饰 N- 末端的聚乙二醇 (PEG) 化生长 激素拮抗剂 (GHA) , 以及其制备方法。所述方法包 括以下 :(1) 以分子量为 20kDa 和 40kDa 的 PEG 醛 分别定点修饰 GHA 的 N 末端 ;(2) 用凝胶过滤色谱 分离纯化上述两种 PEG 修饰产物 ;(3) 两种 PEG 修 饰产物的药效动力学的初步评价。 其中, 分子量为 20kDa 的 PEG 醛为优化的 PEG, 修饰产物具有较高 的药效。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5。

3、页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103087182 A CN 103087182 A *CN103087182A* 1/1 页 2 1. 一种定点修饰 N- 末端的聚乙二醇 (PEG) 化生长激素拮抗剂 (GHA) , 其特征在于 PEG 化生长激素拮抗剂是由 PEG 共价修饰到生长激素拮抗剂的 N- 末端。 2. 根据权利要求 1 所述的 PEG 化生长激素拮抗剂, 其特征在于每个生长激素拮抗剂分 子仅结合 1 个 PEG 分子。 3. 根据权利要求 1 所述的 PEG 化生长激素拮抗剂, 其中 PEG 是单甲氧基聚乙二醇 (mPEG) , 包括单甲氧基聚乙二醇醛、 单甲氧基聚乙二醇。

4、醛琥珀酸基琥珀酸酯、 单甲氧基聚乙 二醇醛琥珀酸基碳酸酯, 其分子量在 5kDa40kDa 之间。 4. 根据权利要求 3 所述的 PEG 化生长激素拮抗剂, 所述 mPEG 分子量是 20kDa, 所述的 mPEG 是单甲氧基聚乙二醇醛, 结构为 mPEG-R-CHO, 其中 R 是碳数为 1-10 的烷基。 5. 根据权利要求 4 所述的 PEG 化生长激素拮抗剂, 所述单甲氧基聚乙二醇醛是单甲氧 基聚乙二醇丙醛。 6. 根据权利要求 1 所述的 PEG 化生长激素拮抗剂, 其特征在于 PEG 与生长激素拮抗剂 发生修饰反应的摩尔比为 1-20。 7. 根据权利要求 1 所述的 PEG 化。

5、生长激素拮抗剂, 其特征在于 PEG 与生长激素拮抗剂 发生修饰反应的摩尔比为 4-8。 8. 权利要求 1 所述的 PEG 化生长激素拮抗剂的制备方法, 其特征在于 PEG 与生长激素 拮抗剂发生修饰反应的反应时间为6-48小时, 反应温度在4-37C, 反应pH为4.0-7.0, 缓 冲体系为 20mM 的磷酸缓冲液, 用氰基硼氢化钠 (NaCNBH3) 作为还原剂。 9. 根据权利要求 8 所述的 PEG 化生长激素拮抗剂的制备方法, 其分离纯化条件为使用 凝胶过滤色谱, 其中优选 Superdex200 凝胶过滤柱。 10.根据权利要求8所述的PEG化生长激素拮抗剂的制备方法, 其特征。

6、在于发生修饰反 应时 NaCNBH3与生长激素拮抗剂的摩尔比为 10-200, 优选的摩尔比在 80-160 之间。 权 利 要 求 书 CN 103087182 A 2 1/5 页 3 一种定点修饰 N- 末端的聚乙二醇化生长激素拮抗剂及其 制备方法 技术领域 0001 本发明涉及生物医药领域, 具体地, 本发明涉及一种定点修饰 N- 末端的聚乙二醇 (PEG) 化生长激素拮抗剂, 以及其制备方法。 背景技术 0002 生长激素的主要作用在于促进生长, 涉及调节身体的生长, 以及调节蛋白质、 碳水 化合物和脂类的代谢。生长激素的代谢作用由胰岛素样生长因子 -I(IGF-I) 介导。垂体 生长。

7、激素腺瘤是常见的垂体肿瘤之一, 由于生长激素 (GH) 过度分泌、 IGF-I 浓度增高, 导致 巨人症和肢端肥大症, 其病亡率可高达20%-30%。 目前的治疗方法主要是减少或抑制生长激 素的分泌, 以降低生长激素的水平, 防止生长激素的过度分泌, 但是治疗效果不佳。 0003 生长激素拮抗剂 (GHA) 可通过阻止生长激素与其受体 (GHR) 的结合, 阻止后续的 信号转导, 降低血浆IGF-I的水平, 从而达到治疗的目的。 GHA是通过置换人生长激素 (hGH) 的 8 个氨基酸残基, 并用基因工程的方法表达出来的一种蛋白质。这 8 个氨基酸残基在人 生长激素第 1 结合位点内, 对生长。

8、激素与 GHR 的结合功能特别重要。其中, 第 18 位天冬氨 酸取代组氨酸 (H18D) 、 第 21 位天冬酰胺取代组氨酸 (H21N) 、 第 167 位天冬酰胺取代精氨酸 (R167N) 、 第 168 位丙氨酸取代赖氨酸 (K168A) 、 第 171 位丝氨酸取代天冬氨酸 (D171S) 、 第 172 位精氨酸取代赖氨酸 (K172R) 、 第 174 位丝氨酸取代谷氨酸 (E174S) 和第 179 位苏氨酸 取代异亮氨酸 (I179T) 。通过氨基酸的置换, 使第 1 结合位点与 GHR 的亲和力大为增加。 0004 此外, B2036 是一种人生长激素的 9 个氨基酸残基被。

9、置换的蛋白质。除了置换上 述 8 个氨基酸残基以外, 还有第 1 结合位点的第 120 位甘氨酸取代赖氨酸 (G120K) 。然而, B2036 分子与 GHR 二聚体的亲和力却与人生长激素相当。这是由于尽管 B2036 的第 1 结合 位点与 GHR 的亲和力有所增加, 但第 2 结合位点几乎失去了与 GHR 的结合能力, 从而能够抑 制生长激素的生物学功能。由于 B2036 在体内的血浆半衰期短, 仅为 15-20 分钟, 所以不能 持续阻断生长激素的功能。在临床使用时需要加大给药量和给药次数, 并带来一定的毒副 作用, 增加了病人的痛苦与经济负担。 0005 聚乙二醇 (PEG) 修饰被。

10、认为是一种能有效克服蛋白质药物血浆半衰期短的方法 之一。这是因为 PEG 自身有着巨大的优势, 它是一种线性的、 在溶液中可自由卷曲且不带 电荷的聚合物, 具有无毒、 微弱的抗原性和良好的生物相容性, 已被美国 FDA 批准用于人 体。目前已有多种 PEG 修饰的蛋白质药物被美国 FDA 批准上市, 如 PEG 修饰的干扰素 2a (Pegasys,Roche 公司) 等。使用 PEG 共价修饰蛋白质, 可以延长蛋白质的体内循环半衰期, 降低蛋白质的免疫原性, 增加蛋白质的溶解性以及改变蛋白质在人体内的生物学分布。 PEG 修饰蛋白质和多肽主要是氨基修饰 (包括 N 端氨基的酰化修饰、 赖氨酸。

11、侧链氨基的酰化修 饰、 N 端氨基的烷基化修饰) 、 羧基修饰以及巯基修饰等。其中, 定点修饰主要包括 N- 末端 修饰和半胱氨酸残基修饰。N- 末端修饰是通过 PEG 醛与一定量的还原剂如氰基硼氢化钠 (NaCNBH3) 在偏酸的环境下进行的还原烷基化反应。 说 明 书 CN 103087182 A 3 2/5 页 4 0006 Kopchick 等 (Endocr.Rev.2002,23:623-646)将 B2036 分 子 共 价 修 饰 上 46 个分子量为 5kDa 的 PEG 分子, 得到的生长激素类似物称为 PEG-B2036, 即培维索孟 (Pegvisomant) 。由于 。

12、Pegvisomant 第 168 位和 172 位都不是赖氨酸残基, 所以 PEG 化对 Pegvisomant 的第 1 结合位点的影响小于 PEG-hGH (G120K) 。而 Pegvisomant 第 120 位为赖 氨酸残基, 可被 PEG 化, 进一步降低了它与第 2 结合位点的亲和力。Pegvisomant 于 2003 年 获得美国 FDA 的批准上市, 用于治疗垂体生长激素腺瘤引起的肢端肥大症, 商品名索马沃 (Somavert) 。目前, 欧洲也已将其用于肢端肥大症的临床治疗。但是, 由于 Pegvisomant 是 在 B2036 分子上接上 46 个分子量为 5kDa。

13、 的 PEG 分子。这种修饰产物不均一, 修饰位点随 机性强, 每种成分无法定量、 也无法进行分离, 使得批次间的重复性较差, 不同批次间的产 物生物活性或有差别, 不利于产品的质量控制和临床应用。Ross 等 (J.Clin.Endocrinol. Metab.2001,86:1716-1723) 的研究也表明Pegvisomant与GHR二聚体的亲和力要低于人生 长激素。Pegvisomant 与 GHR 二聚体的亲和力为 PEG-hGH(G120K) 的 6.6 倍, 但只有人生 长激素的 1/40。因此, Pegvisomant 的浓度要远高于人生长激素才能达到拮抗的目的。这 可能是因。

14、为在 B2036 分子的 8 个赖氨酸残基及 N- 末端残基上修饰 46 个 5kDa 的 PEG 分子 后, 降低了 Pegvisomant 第 1 结合位点与 GHR 的亲和力。 发明内容 0007 针对上述问题, 本发明提出了一种PEG修饰GHA的方法。 分别采用分子量为20kDa 和 40kDa 的 PEG 醛定点修饰 GHA 的 N- 末端的 - 氨基, 制备分子量均一的定点修饰 N- 末 端的 PEG 化 GHA, 即每个 GHA 分子的 N- 末端结合 1 个 PEG 分子。最终修饰产物成分单一, 易 于分离纯化, 产物收率高, 预期能减少 GHA 生物活性的损失。 0008 本。

15、发明的另一个目的还在于解决PEG修饰后GHA的半衰期增加而其药效降低的问 题。 通过比较分子量为20kDa和40kDa的PEG修饰产物对血浆IGF-1的抑制作用, 探讨不同 链长 PEG 对 GHA 生物活性的影响, 寻找 PEG 修饰 GHA 的药代动力学与药效动力学间的平衡 点。在实施方案中发现, 20kDa 的 PEG 修饰产物 (M-P20K-GHA) 表现出较高的药效, 而 40kDa 的 PEG 修饰产物 (M-P40K-GHA) 的药效几乎消失。因此, 20kDa 的 PEG 醛为优选的 PEG 用于 修饰 GHA。 0009 本发明制备 N- 末端 PEG 单修饰的生长激素拮抗。

16、剂的方法, 包括以下步骤 : 0010 (1) 确定 M-P20K-GHA 的制备条件 : 将 GHA 置换到 50mM NaAc-HAc 缓冲液 (pH5.5) 中。调整 GHA 浓度为 2.2mg/mL(0.1mM) , 按 GHA : PEG 醛 (20kDa) : NaCNBH3的不同摩尔比例, 于 4分别反应过夜 (16 小时) 。以 Superdex200 凝胶过滤柱 (1cm30cm) 检测 PEG 修饰 产物, 洗脱液为 20mM 磷酸缓冲液 (pH7.2) 。 0011 (2)修饰产物 M-P20K-GHA 的纯化及鉴定 : 根据步骤 1 所述, 选择 GHA : PEG 醛。

17、 (20kDa) : NaCNBH3摩 尔 比 1:8:80 用 于 制 备 M-P20K-GHA。 以 Superdex200 凝 胶 过 滤 柱 (1.6cm60cm) 对修饰产物进行分离纯化, 洗脱液为 20mM 磷酸缓冲液 (pH7.2) 。收集修饰 产物的洗脱峰, 浓缩后用 SDS-PAGE 和凝胶过滤色谱对修饰产物进行鉴定。 0012 (3) 确定 M-P40K-GHA 的制备条件 : 将 GHA 置换到 50mM NaAc-HAc 缓冲液 (pH5.5) 中。调整 GHA 浓度为 2.2mg/mL(0.1mM) , 按 GHA : PEG 醛 (40kDa) : NaCNBH3的。

18、不同摩尔比例, 于 4分别反应过夜 (16 小时) 。以 Superdex200 凝胶过滤柱 (1cm30cm) 检测 PEG 修饰 说 明 书 CN 103087182 A 4 3/5 页 5 产物, 洗脱液为 20mM 磷酸缓冲液 (pH7.2) 。 0013 (4)修饰产物 M-P40K-GHA 的纯化及鉴定 : 根据步骤 3 所述, 选择 GHA : PEG 醛 (40kDa) : NaCNBH3摩 尔 比 1:4:80 用 于 制 备 M-P40K-GHA。 以 Superdex200 凝 胶 过 滤 柱 (1.6cm60cm) 对修饰产物进行分离纯化, 洗脱液为 20mM 磷酸缓冲。

19、液 (pH7.2) 。收集产物 的洗脱峰, 浓缩后用 SDS-PAGE 和凝胶过滤色谱进行产物鉴定。 0014 (5) M-P20K-GHA 和 M-P40K-GHA 的 修 饰 位 点 鉴 定 :将 GHA、 M-P20K-GHA 及 M-P40K-GHA 置换到含 2.0M 脲的 NH4HCO3(0.05M, pH8.3) 溶液中, 将蛋白浓度调整为 1.0mg/ mL。将胰蛋白酶和蛋白以质量比为 1:100 的比例, 于 37下孵育 10 小时, 酶解产物使用反 相 HPLC 柱 (Proteonavi, 0.46cm25cm) 进行酶切片段的分离和鉴定。 0015 (6) M-P20K。

20、-GHA与M-P40K-GHA的药效动力学 : 选取250300克雄性SD大鼠20只, 随机分为 4 组。其中, 第 1 组为对照组, 皮下注射 0.15M 的 NaCl(500l) ; 第 2-4 组分别 为 GHA、 M-P20K-GHA 及 M-P40K-GHA 组。注射剂量为 2mg GHA/kg SD 大鼠, 共注射 500l。 经皮下注射后, 于第 1、 4、 24、 48、 72、 96、 120 和 144 小时进行眼眶采血, 离心收集血浆。用 ELISA 试剂盒测定血浆中 IGF-I 的含量。 0016 与传统的 GHA 修饰策略相比, 本发明的优势在于提供了一种将不同分子量。

21、的 PEG 醛修饰在GHA的N-末端的方法, 从而得到均一且定点的PEG单修饰产物, 使GHA的活性中心 不被 PEG 修饰, 减少 GHA 生物活性的损失。以 M-P20K-GHA 及 M-P40K-GHA 为例, 通过比较不 同分子量的 PEG 醛单修饰产物, 考察其对血浆 IGF-I 的抑制作用, 探讨不同链长 PEG 对 GHA 生物活性的影响, 确定修饰 GHA 的最佳 PEG 链长。 附图说明 0017 图1分子量为20kDa的PEG醛修饰GHA的凝胶过滤色谱图。 使用的是Superdex200 凝胶过滤柱 (1cm30cm) , 洗脱液流速为 0.5ml/min, 洗脱缓冲液为 。

22、20mM 磷酸缓冲液 (pH7.2) 。样品为不同反应比例下制备的 PEG 修饰产物。 0018 图2分子量为40kDa的PEG醛修饰GHA的凝胶过滤色谱图。 使用的是Superdex200 凝胶过滤柱 (1cm30cm) , 洗脱液流速为 0.5ml/min, 洗脱缓冲液为 20mM 磷酸缓冲液 (pH7.2) 。样品为不同反应比例下制备的 PEG 修饰产物。 0019 图 3 凝胶过滤柱分离纯化 PEG 修饰产物。使用的是 Superdex200 凝胶过滤柱 (1.6cm60cm) , 洗脱液流速为 1.0ml/min, 洗脱缓冲液为 20mM 磷酸缓冲液 (pH7.2) 。收集 箭头所示。

23、的洗脱峰, 即对应于纯化的 M-P20K-GHA 和 M-P40K-GHA。 0020 图 4PEG 修饰产物的纯度鉴定。凝胶过滤色谱图使用的是 Superdex200 凝胶过滤 柱 (1cm30cm) , 洗脱液流速为 0.5ml/min, 洗脱缓冲液为 20mM 磷酸缓冲液 (pH7.2) 。插图 是 SDS-PAGE 分析结果。第 1 泳道是标准蛋白, 第 2 泳道是 GHA, 第 3 泳道是 M-P20K-GHA, 第 4 泳道是 M-P40K-GHA。 0021 图 5PEG 修饰位点的鉴定图谱。使用反相 HPLC 柱 (Proteonavi, 0.46cm25cm) 进 行酶切肽段。

24、分离。 0022 图 6SD 大鼠血浆中 IGF-I 的浓度变化曲线。SD 大鼠经皮下注射 PEG 修饰产物, 血 浆中 IGF-I 的含量由 IGF-I ELISA 定量试剂盒测定。 说 明 书 CN 103087182 A 5 4/5 页 6 具体实施方式 0023 实施例 1M-P20K-GHA 制备条件的确定 0024 将 GHA 置换到 50mM NaAc-HAc 缓冲液 (pH5.5)中。调整 GHA 浓度为 2.2mg/mL (即 0.1mM) , 按 GHA : PEG 醛 (20kDa) : NaCNBH3 摩 尔 比 为 1:4:40、 1:4:80、 1:6:80、 1:。

25、6:60、 1:6:120、 1:8:40、 1:8:80 以及 1:8:160, 4分别反应过夜 (16 小时) 。以 Superdex200 凝 胶过滤柱 (1cm30cm) 对修饰产物进行检测, 洗脱液为 20mM 磷酸缓冲液 (pH7.2) 。20kDa PEG 醛修饰 GHA 的结果如图 1 所示, 以 M-P20K-GHA 的峰面积与总的峰面积比值大小来衡量 产率。随着 20kDa PEG 醛和 NaCNBH3反应比例的提高, M-P20K-GHA 的产率也随之提高。但 是, 随着反应比例的增加, 出现了多修饰的 GHA, 即 D-P20K-GHA, 并随着反应比例的增加而 增加。。

26、 此外, 随着反应比例的增加, GHA的残留量显著下降 ; 当GHA : PEG醛 : NaCNBH3的摩尔比 为 1:8:160 时, GHA 基本反应完全。虽然 GHA : PEG 醛 : NaCNBH3的摩尔比为 1:8:160 时, 能够 得到较多的 GHA 修饰产物, 但是由于 D-P20K-GHA 的产率较多, 因而 GHA : PEG 醛 : NaCNBH3的 摩尔比为 1:8:160 时, M-P20K-GHA 的产率要低于摩尔比为 1:8:80(75%)。因此, 选择 GHA : PEG 醛 (20kDa) : NaCNBH3摩尔比 1:8:80 用于制备 M-P20K-GH。

27、A。 0025 实施例 2M-P40K-GHA 制备条件的确定 0026 将 GHA 置换到 50mM NaAc-HAc 缓冲液 (pH5.5) 中。调整 GHA 浓度为 2.2mg/mL(即 0.1mM) , 按 GHA : PEG 醛 (40kDa) : NaCNBH3摩尔比为 1:4:40、 1:4:80、 1:6:60、 1:6:120、 1:8:40 以及1:8:80, 4分别反应过夜 (16小时) 。 以Superdex200凝胶过滤柱 (1cm30cm) 对得到 的结合产物进行检测, 洗脱液为 20mM 磷酸缓冲液 (pH7.2) 。如图 2 所示, 与 20kDa 的 PEG 。

28、醛 修饰 GHA 的情况基本相同, 采用 40kDa 的 PEG 醛修饰 GHA, 随着 GHA : PEG 醛 (40kDa) : NaCNBH3 摩尔比例的增加, M-P40K-GHA 的产率增加, GHA 残量逐渐减少。虽然 GHA : PEG 醛 (40kDa) : NaCNBH3 的摩尔比为 1:8:80 时, 能够得到较多的 GHA 修饰产物, 但是由于 D-P40K-GHA 的产 率较多, 因而GHA : PEG醛 : NaCNBH3的摩尔比为1:8:80时, M-P40K-GHA的产率要低于摩尔比 为 1:4:80(71%)。因此, 选择 GHA : PEG 醛 : NaCNB。

29、H3摩尔比 1:4:80 用于制备 M-P40K-GHA。 0027 实施例 3M-P20K-GHA 与 M-P40K-GHA 的分离纯化及鉴定 0028 根据实施例 1 所述, 选择 GHA : PEG 醛 (20kDa) : NaCNBH3摩尔比 1:8:80 用于制备 M-P20K-GHA。根据实施例 2 所述, 选择 GHA : PEG 醛 (40kDa) : NaCNBH3摩尔比 1:4:80 用于制 备 M-P40K-GHA。以 Superdex200 凝胶过滤柱 (1.6cm60cm) 对修饰产物进行分离纯化, 洗 脱液为 20mM 磷酸盐缓冲液 (pH7.2) 。如图 3 所示。

30、, 经洗脱后出现了三个洗脱峰, 分别对应于 PEG 的二修饰产物 (每个 GHA 结合 2 个 PEG) 、 PEG 的单修饰产物 (每个 GHA 结合 1 个 PEG) 和 未修饰的 GHA。分别收集两种 PEG 修饰的单修饰产物, 浓缩后用 SDS-PAGE 和凝胶过滤色谱 鉴定。收集修饰产物的洗脱液, 浓缩后用于后续的产品鉴定。 0029 实施例 4M-P20K-GHA 与 M-P40K-GHA 的鉴定 0030 用 SDS-PAGE 和凝胶过滤色谱鉴定 M-P20K-GHA 与 M-P40K-GHA。如图 4 插图所示, M-P20K-GHA 与 M-P40K-GHA 在 SDS-PA。

31、GE 电泳图上均表现出一条带, 这表明这两种 PEG 修饰 产物具有较高的纯度。M-P40K-GHA 电泳带的迁移速率要慢于 M-P20K-GHA, 而 M-P20K-GHA 要慢于 GHA。这表明 PEG 修饰能增加 GHA 的分子量, 且 M-P40K-GHA 的分子量要高于 M-P20K-GHA。 如图4所示, 经缓冲液洗脱后, M-P20K-GHA与M-P40K-GHA分别在Superdex200 凝胶过滤柱 (1.0cm30cm) 出现 1 个单一的洗脱峰。其中, M-P20K-GHA 的出峰时间要快于 说 明 书 CN 103087182 A 6 5/5 页 7 M-P40K-GH。

32、A, 而要慢于 GHA。这表明 M-P20K-GHA 与 M-P40K-GHA 具有较高的纯度, 且分子量 要大于 GHA。 0031 实施例 5PEG 修饰位点的鉴定 0032 将 GHA、 M-P20K-GHA 与 M-P40K-GHA 经含 2.0M 脲的 NH4HCO3(0.05M, pH8.3) 的缓冲 液中充分透析, 而后调节浓度至 1.0mg/mL。取胰蛋白酶, 用超纯水配置浓度为 1.0mg/mL 的 储液。 按照胰蛋白酶和蛋白的质量比为1:100的比例, 分别加入胰蛋白酶储液, 于37孵育 10 小时。使用反相 HPLC 柱 (Proteonavi, 0.46cm25cm) 。

33、进行酶切肽段分离。反相 HPLC 柱 使用 95% 的溶液 A(含 0.1% 三氟乙酸的超纯水) 和 5% 的溶液 B(含 0.1% 三氟乙酸的乙腈) 充分平衡, 流速为 0.5mL/min。采用线性洗脱方式于 100min 从 5% 溶液 B 升至 50% 溶液 B, 检测流出液在 214nm 的吸收值。 0033 结果如图 5 所示, 胰蛋白酶可以将 GHA 及其 PEG 修饰产物切成不同的肽段。其中 以 T2 肽段作为对照, M-P20K-GHA 和 M-P40K-GHA 与未修饰的 GHA 相比, 由 8 个氨基酸残基 组成且 N- 末端所在的 T1 肽段 (FPTIPLSR) 消失,。

34、 这是因为 T1 段经 PEG 修饰后, 出峰位置发 生改变, 这说明了 M-P20K-GHA 和 M-P40K-GHA 的修饰位点均在 N- 末端的 - 氨基。除此之 外, 其它酶切片段与 GHA 相比无显著变化。这表明 PEG 能特异性地修饰 GHA 的 N 末端。 0034 实施例 6M-P20K-GHA 和 M-P40K-GHA 的药效动力学评价 0035 选取 250300 克雄性 SD 大鼠 20 只, 随机分为 4 组。其中, 第 1 组为对照组, 皮下 注射 0.15mol/L 的 NaCl(500l) ; 第 2-4 组分别为 GHA、 M-P20K-GHA 及 M-P40K。

35、-GHA 组。 注射剂量为 2mg GHA/kg SD 大鼠, 注射 500l, 经皮下注射后, 于 1、 4、 24、 48、 72、 96、 120 和 144 小时进行眼眶采血, 离心收集血浆。 0036 以IGF-1浓度高低作为评价GHA药效的指标。 血浆中IGF-I的含量由IGF-I ELISA 定量试剂盒 (R&D Systems,Inc.,USA)测定。如图 6 所示, 对照组、 GHA 组和 M-P40K-GHA 组的 IGF-I 水平相差不大, 而 M-P20K-GHA 的 IGF-I 水平比对照组约低 3043%。这说明 M-P20K-GHA 抑制了 IGF-1 的水平, 。

36、即 M-P20K-GHA 的药效要显著优于 M-P40K-GHA。GHA 组 的 IGF-I 的水平与对照组差异不大, 这是由于 GHA 在体内被快速消除, 体内的循环半衰期 为 1520 分钟, 未能有效降低 IGF-1 水平。对于 M-P20K-GHA 而言, PEG 的链长较短, 会部分 屏蔽 GHA 分子上与 GHR 的结合位点, 降低 GHA 的活性。然而 M-P20K-GHA 的半衰期延长能够 抵消 GHA 生物活性的降低, 从而能够显著降低 IGF-I 水平。对于 M-P40K-GHA 而言, 由于将 40kDa 的 PEG 修饰在 GHA 的 N- 末端, 高分子量的 PEG 。

37、能完全屏蔽 GHA 与 GHR 的结合位点, 使 GHA 的活性几乎完全丧失。尽管 M-P40K-GHA 的半衰期显著延长, 却无法弥补 GHA 的生物活 性丧失。因此, M-P20K-GHA 在延长 GHA 的半衰期的同时, 能最大程度地保留 GHA 的生物活 性。分子量为 20kDa 的 PEG 醛可作为优化的 PEG 用于修饰 GHA。 说 明 书 CN 103087182 A 7 1/3 页 8 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103087182 A 8 2/3 页 9 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 103087182 A 9 3/3 页 10 图 6 说 明 书 附 图 CN 103087182 A 10 。

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