Диссертация (1091769), страница 6
Текст из файла (страница 6)
В выведениидегареликса участвуют почки (около 20-30%) и печень (70-80%) [79,80].Помимоструктурно-пространственногоизменениясайтаузнаванияпротеазами, включение искусственных аминокислот позволяет синтезироватьболее короткие пептиды, что позволяет достигать более плотного связывания сконкретными мишенями, ограничения конформационной гибкости молекулы(например, путем образования частично циклической структуры десмопрессина27между остатком Мра1 и Cys6), улучшения фармакодинамических свойств ибиодоступности [81].1.5.1.6 N-алкил и N-ацил производные аминокислотОдним из наиболее распространенных приемов увеличения метаболическойстабильности пептидных соединений является селективное N-алкилирование и Nацилилирование аминокислот, формирующих пептидные связи [82].
ДеградациянейропептидаsubstancePсаминокислотнойпоследовательностьюArg―Pro―Lys―Pro―Gln―Gln―Phe―Phe―Gly―Leu―Met-NH2происходитпод воздействием специфической substance-Р-деградирующей протеазы мозга попептидным связям в положениях 6―7, 7―8 и 8―9. Замена аминокислот насоответствующие метилированные аминокислотные остатки в аналогах [(NMe)Phe8, (N-Me)Gly9]-substance Р и гептапептиде (5-11) Glu―Gln―Phe―(NMe)Phe―(N-Me)Gly―Leu―Met-NH2значительноповысилаустойчивостьсоединений по отношению к данной протеазе [83]. Также показано, что Nметилированный аналог эндотелина в 500-800 раз более стабилен по сравнению снеметилированным эндотелином, период полураспада которого составляет 1020 мин [58]. N-метилирование по аминокислотному остатку аргинина вположении 8 значительно увеличивает стабильность нейротензина в плазме [84].N-метилирование для увеличения стабильности пептидной молекулы такжеиспользовано для энкефалина [85], GnRH [86], ангиотензина, холецистокинина[58] и дерморфина [87].Помимо N-алкилирования к аминокислотному остатку могут бытьприсоединены различные ацильные группы.
К примеру, в аналоге ГПП-1лираглутид (торговое название Victoza®, Novo Nordisk) помимо аминокислотнойзамены в положении 34 (Arg34→Lys34) к остатку лизина в положении 26присоединеностатокпальмитиновойС16-жирнойкислоты. Ацилированиеспособствует нековалентному связыванию соединения с альбумином, тем самымстерически блокируется доступ DPP IV к своему сайту расщепления [47]. Период28полураспада лираглутида составляет 11-15 ч, что в 15 раз больше самого ГПП-1[88].N-алкилирование аминокислотного остатка ограничивает превалирующуютранс-конфигурацию полипептидной цепи, сокращает число протонов у азота,которые могут участвовать в качестве доноров при образовании водороднойсвязи [89].
Таким образом, алкилирование увеличивает гидрофобность, влияет набиологическую активность и, в большинстве случаев, способствует увеличениювнутренней проницаемости молекулы, а значит, биодоступности.1.2.2 Замена пептидной связи (псевдопептиды)Согласноопределению,предложенномуSpatola,псевдопептидыпредставляют собой любые пептидные аналоги с модификациями пептидногоскелета [90]. К таким соединениям относятся соединения с модификациямипептидной связи (amide bond surrogates), пептоиды и азапептиды (Таблица 1 иРисунок 6).
Некоторые исследователи в группу псевдопептидов относят ипептидомиметики, однако данные соединения не подходит под выше приведенноеопределение [91].Таблица 1— Основные классы пептидных производныхНазваниеМодифицированныепептидыПсевдопептидыПептидныемиметикиОпределениеПримерыПроизводные пептидов,Концевыевключающие относительномодификации,небольшие модификации, нециклизация,затрагивающие пептиднуюизменение хиральности,связь. Данные соединения могутнепротеиногенныебыть расценены в качествеаминокислоты, Nпептидов по своей химическойалкилирование иприроде.другие.Производные пептидов,Соединения свключающие модификациимодификациямипептидной связи.
По природепептидной связи (Amideтакие соединения можно считатьbond surrogates),частичными пептидами.пептоиды, азапептиды.Соединения непептиднойСтруктурно-подобныеприроды, имитирующиепептидомиметики,фармакологическую активностьслучайно полученныепептидов.имитаторы.29АВБГРисунок 6 — Основные классы псевдопептидов.
Первичная структура пептидов(А), пептоидов (Б), азапептидов (В) и соединений с модификациями пептиднойсвязи (amide bond surrogates) (Г) [92–94]1.5.2.1 АзапептидыАзапептиды – аналоги полипептидов, у которых один или болееаминокислотных остатков заменены семикарбазидом [91], другими словами,полипептидный остов, в котором один или несколько α-атомов углеродазаменены атомами азота (Рисунок 6) [92].
Такая замена, как правило, индуцируетβ-поворот в конформации пептидов из-за взаимооталкивания двух соседнихатомов азота и плоской геометрии молекулы мочевины в составе семикарбазида[95]. Чаще всего в результате введения подобной модификации повышаетсябиологическая активность, селективность, метаболическая стабильность. В светеперечисленных свойств, азапептиды нашли применение в качестве лигандоврецепторов, ингибиторов ферментов, лекарственных препаратов, пропрепаратов изондов [92,96].В работе [97] сравнивается устойчивость трипептида Lys―Phe―Leu и егоаналогов Lys―(D-Phe)―Leu и азапептида Lys―(azaPhe)―Leu к различнымпротеолитическим ферментам: аминопептидазе М, карбоксипептидазам А и В,термолизину и трипсину (Рисунок 7).30Аминопептидаза МLys ― Phe ― Leuполная деградацияLys ― (D-Phe) ― LeuLys ― azaPhe ― Leu0.6%1.5%--Карбоксипептидаза А + Карбоксипептидаза B1 час72 часаLys ― (D-Phe) ― LeuLys ― Phe ― Leuполная деградацияТермолизин72 часаLys ― Phe ― Leuполная деградация1.2%-18%72 часаLys ― (D-Phe) ― Leu--0.52%--72 часаLys ― azaPhe ― Leu0.77%-4.5%72 часаLys ― azaPhe ― Leu--0.26%Рисунок 7 — Сравнение стабильности трипептидов Lys―Phe―Leu, Lys―(DPhe)―Leu и азапептида Lys―azaPhe―Leu по количеству аминокислот,высвободившихся в процессе протеолитического гидролиза с аминопептидазойМ, карбоксипептидазами А и В, термолизином [97]Таким образом, введение в структуру трипептида аминокислоты D-ряда исемикарбазида повышает стабильность соединений к пептидазам.
Стабильностьазапептида лишь незначительно выше данного показателя для Lys-(D-Phe)-Leu поотношению к карбоксипептидазам. Однако в аналогичном эксперименте стрипсином связь azaPhe―Leu расщепляется значительно быстрее, чем Phe―Leu(данные не приведены). Частичную повышенную устойчивость азапептида приинкубации с ферментами авторы объясняют ограниченным количествомдоступных конформаций из-за небольшого размера пептида и невозможностьюполноценной реализации влияния семикарбазида на ориентацию α-боковыхцепей [97].Госерелин (торговое название Zoladex®, AstraZeneca) представляет собойаналог GnRH, включающий (D-Ser(tBu)) в положении 6, как бусерелин, исемикарбазид в положении 10.
Гидролиз по С-концу госерелина представляетсобой основное направление метаболизма. Согласно литературным данным, более90% подкожно введенной дозы госерелина выводится с мочой, причем 20% внеизмененном виде [98]. Основными производными изотопно меченного31госерелина были фрагменты (1-7), (5-10), (5-9), (5-7) в сыворотки крови ифрагменты (5-10), (5-7), (5-9), (1-7), (1-8) и (1-9) в моче человека, кролика и крысы(Рисунок 8) [98,99].τ1/2, минГосерелин12 ―3―4―5—67—8—92 ―3―4―5—67—8—910Pyr ― His ― Trp ― Ser ― Tyr — D-Ser(tBu) — Leu — Arg — Pro — azaGly-NH2138-252Бусерелин110Pyr ― His ― Trp ― Ser ― Tyr — D-Ser(tBu) — Leu — Arg— Pro — Gly-NHC2H572-80Рисунок 8 — Схематическое изображение сайтов расщепления госерелина послеприема препарата подкожно, согласно структурам описанных метаболитов [99], ипоследовательность бусерелина [75]Наличие метаболитов (5-9) в сыворотке крови и моче и госерелина (1-9) вмочесвидетельствуеторасщеплениисвязивположении9междуаминокислотными остатками Pro9-azaGly10.
В то же время, введение данноймодификации увеличило стабильность соединения в 1.9-3.15 раз по сравнению сбусерелином (Рисунок 8).Метаболизм азапептидов, в состав которых кроме семикарбазида входятдругие химические модификации, помимо реакций протеолитического гидролизаможет включать реакции окисления, образование глюкоронидных конъюгатов иN-деалкилирования [100].1.5.2.2 ПептоидыПептоидыструктуру–белков,синтетическиемономерамиполимеры,которыхимитирующиеявляютсяхимическуюмодифицированныеаминокислотные остатки глицина (Рисунок 6). В отличие от классическихпептидов боковые радикалы пептоидов соединены с атомом азота, а не с альфа-Сатомом. Пептоиды обладают рядом преимуществ по сравнению с пептидами:химическая и биологическая устойчивость, высокая гибкость остова молекулы,отсутствиедополнительныхпространственныхограничений,котораянаблюдается у пептидов из-за хиральности α-атома углерода (благодаря чему32пептоиды могут использоваться в качестве зондов) и возможность использованияразличных функциональных групп в виде боковых радикалов, химическаяпростота ахиральных мономеров пептоидов, возможность синтеза в большихколичествах в автоматизированном режиме [101].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
