CN101535336B - 合成酞酰胺及其二聚体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及κ阿片样物质受体的合成肽酰胺配体，具体涉及显示较低的P450 CYP抑制和较低的进入脑部的穿透性的κ阿片样物质受体的激动剂。本发明的合成肽酰胺符合下述式(I)的结构。含有这些化合物的药物组合物可用于预防和治疗与多种疾病和病况有关的疼痛和炎症。这样的可治疗的疼痛包括内脏痛、神经性疼痛和痛觉增敏。使用本发明的药物组合物可以治疗或预防与诸如IBD和IBS等病况有关的炎症、眼部和耳部炎症、诸如瘙痒、水肿、低钠血症、低钾血症、肠梗阻、咳嗽和青光眼等其他紊乱和病况。
Description
相关申请
本申请要求于2006年11月10日递交的美国临时申请60/858,120号；60/858,121号；和60/858,123号，以及于2007年5月10日递交的美国临时申请60/928,527号；60/928,551号，和60/928,557号的优先权，特此通过引用将各申请完整并入本文。
发明领域
本发明涉及在肽链中含有D-氨基酸的合成肽酰胺，更具体而言涉及作为κ阿片样物质受体激动剂的所述合成肽酰胺，以及将它们应用为预防剂和治疗剂的方法。
背景技术
已经有人提出，通过施用κ阿片样物质受体激动剂，可以将κ阿片样物质受体作为干预的靶标以治疗或预防种类繁多的疾病和病况。例如见，Jolivalt等，Diabetologia，49(11)：2775-85；Epub Aug.19，2006)，该文描述了一种κ受体激动剂阿西马朵林(asimadoline)在啮齿动物糖尿病神经病变中的效果；和Bileviciute-Ljungar等，Eur.J.Pharm.494：139-46(2004)，该文描述了κ激动剂U-50，488在神经性疼痛的大鼠慢性压迫性损伤(CCI)模型中的效果以及阿片样物质拮抗剂纳洛酮(naloxone)对其效果的阻断。这些观察结果支持将κ阿片样物质受体激动剂用于治疗糖尿病、病毒和化疗引发的神经性疼痛。κ受体激动剂用于治疗或预防包括如痛经痉挛和子宫内膜异位的妇科病症在内的内脏痛的应用也已被评估。例如见，Riviere，Br.J.Pharmacol.141：1331-4(2004)。
还提出有将κ阿片样物质受体激动剂用于治疗包括痛觉增敏在内的疼痛。据信痛觉增敏是由局部组织损伤之后发生的外周感觉神经末梢的环境的改变引起的。组织损伤(例如，擦伤、烧伤))和炎症能够使多形性伤害感受器(C纤维)和高阈机械感受器的兴奋性产生显著增高(Handwerker等(1991)Proceeding of the VIth World Congress on Pain，Bond等编，Elsevier Science Publishers BV，59页-70页；Schaible等(1993)Pain 55：5-54)。这种被提高的兴奋性和感觉传入被放大的响应据信是痛觉增敏的基础，其中疼痛反应是对刺激的响应被放大的结果。痛觉增敏状态在损伤后疼痛状态中的重要性已被反复证明并似乎是大部分损伤后/炎性疼痛状态的原因。例如见，Woold等(1993)Anesthesia and Analgesia77：362-79；Dubner等(1994)，在Melzack等编Textbook of Pain中，Churchill-Livingstone，London，225页-242页。
κ阿片样物质受体已被提出作为预防和治疗心血管疾病的靶标。例如见，Wu等“Cardioprotection of Preconditioning by Metabolic Inhibition inthe Rat Ventricular Myocyte-Involvement of Kappa Opioid Receptor”(1999)Circulation Res 84卷：1388页-1395页。另见Yu等“Anti-ArrythmicEffect of Kappa Opioid Receptor Stimulation in the Perfused Rat Heart：Involvement of a cAMP-Dependent Pathway”(1999)J Mol Cell Cardiol.31(10)卷：1809页-1819页。
还已经发现，通过以κ阿片样物质受体激动剂治疗能够预防或至少减缓这些涉及神经退行或神经细胞死亡的疾病和病况的发展或进程。据信这种改善的结果是由于κ阿片样物质受体激动剂的神经保护作用。例如见，Kaushik等“Neuroprotection in Glaucoma”(2003)J.PostgraduateMedicine 49(1)卷：90页-95页。
免疫细胞上κ阿片样物质受体的存在(Bidlak等，(2000)Clin.Diag.Lab.Immunol.7(5)：719-723)已经与已显示抑制HIV-1表达的κ阿片样物质受体激动剂的抑制作用关联起来。见Peterson PK等，BiochemPharmacol.2001，61(19)：1145-51。
Walker，Adv.Exp.Med.Biol.521：148-60(2003)评估了κ激动剂用于治疗骨关节炎、类风湿性关节炎、炎性肠病和湿疹的抗炎症性质。Bileviciute-Ljungar等，Rheumatology 45：295-302(2006)描述了在弗氏佐剂诱发的关节炎中κ激动剂U-50，488可减轻疼痛和变性。
Wikstrom等，J.Am.Soc.Nephrol.16：3742-7(2005)描述了κ激动剂TRK-820对于治疗尿毒症和阿片引起的瘙痒的应用，并且Ko等，J.Pharmacol.Exp.Ther.305：173-9(2003)描述了U-50，488对吗啡在猴子中所引起的瘙痒的有效性。
包括κ激动剂在内的外周阿片样物质对于治疗胃肠疾病的应用也已被深入评估。例如见，Lembo，Diges.Dis.24：91-8(2006)，该文讨论了阿片样物质在治疗包括肠易激综合征(IBS)、肠梗阻，和功能性消化不良在内的消化紊乱中的应用。
还显示包括眼部发炎和青光眼在内的眼部紊乱也可使用κ阿片样物质得到解决。见Potter等，J.Pharmacol.Exp.Ther.309：548-53(2004)，该文论述了强效κ阿片样物质受体激动剂布马佐辛(bremazocine)在降低眼内压中的作用和原型性κ阿片样物质受体拮抗剂强啡肽(norBNI)对这一效应的阻断；和Dortch-Carnes等，CNS Drug Rev.11(2)：195-212(2005)。Gamache的美国专利6,191,126披露了κ阿片样物质激动剂对治疗眼部疼痛的应用。还显示耳痛可通过施用κ阿片样物质激动剂来治疗。见同属于Gamache的美国专利6,174,878。
κ阿片样物质激动剂增加水的肾排泄并降低尿钠排泄(即，产生选择性水利尿，也被称为促水排泄(aquaresis))。许多但并非所有的研究人员认为这一效应是由于抑制垂体分泌抗利尿激素。比较中枢作用性的和据称外周性的选择性κ阿片样物质的研究所得出的结论是血脑屏障内的κ阿片样物质受体负责介导这一效应。其他研究人员提出以在外周作用于伤害感受素(nociceptin)受体的伤害感受素肽或带电肽共轭物治疗低钠血症，所述伤害感受素受体与κ阿片样物质受体有关但又不同。见：D.R.Kapusta，Life Sci.，60：15-21，1997；美国专利5,840,696号和美国专利申请20060052284号。
发明内容
本发明提供了式I的合成肽酰胺：
式I
及其立体异构体、立体异构体的混合物、药物前体、药学上可接受的盐、水合物、溶剂合物、酸式盐水合物N-氧化物和同构结晶形式。
式I中，每个Xaa1独立地选自以下D-氨基酸：(A)(A′)D-苯丙氨酸、(A)(A′)α-甲基-D-苯丙氨酸、D-酪氨酸、D-1，2，3，4-四-氢异喹啉-3羧酸、D-叔-亮氨酸、D-新戊基甘氨酸、D-苯基甘氨酸、D-高苯丙氨酸，和β-(E)D-丙氨酸，其中每一个(A)和每一个(A′)是独立选自-H、-F、-Cl、-NO2、-CH3、-CF3、-CN、-CONH2的苯环取代基，并且其中每一个(E)独立选自环丁基、环戊基、环己基、吡啶基、噻吩基和噻唑基。每一个Xaa2独立选自(A)(A′)D-苯丙氨酸、3，4-二氯-D-苯丙氨酸、(A)(A′)(α-Me)D-苯丙氨酸、D-1-萘基丙氨酸、D-2-萘基丙氨酸、D-酪氨酸、(E)D-丙氨酸，和D-色氨酸。每一个Xaa3独立选自D-正亮氨酸、D-苯丙氨酸、(E)-D-丙氨酸、D-亮氨酸、α-MeD-亮氨酸、D-高亮氨酸、D-缬氨酸，和D-甲硫氨酸。每一个Xaa4独立选自(B)2D-精氨酸、(B)2D-正精氨酸、(B)2D-高精氨酸、ζ-(B)D-高赖氨酸、D-2，3-二氨基丙酸、ε-(B)D-赖氨酸、ε-(B)2-D-赖氨酸、D-氨基甲基苯丙氨酸、脒基-D-氨基甲基-苯丙氨酸、γ-(B)2D-α，γ-二氨基丁酸、δ-(B)2α-(B′)D-鸟氨酸、D-2-氨基-3(4-哌啶基)-丙酸、D-2-氨基-3(2-氨基吡咯烷基)丙酸、D-α-氨基-β-脒基-丙酸、α-氨基-4-哌啶乙酸、顺-α，4-二氨基环己烷乙酸、反-α，4-二氨基环己烷乙酸、顺-α-氨基-4-甲基-氨基环己烷乙酸、反-α-氨基-4-甲基氨基环己烷乙酸、α-氨基-1-脒基-4-哌啶乙酸、顺-α-氨基-4-胍基-环己烷乙酸，和反式-α-氨基-4-胍基环己烷乙酸，其中每一个(B)独立选自-H和C1-C4烷基，并且(B′)是-H或(α-Me)；并且p是0或1。
所述部分G选自以下部分(i)至(iv)中的一种：
(i)G是
其中p、q、r、s和t各自独立为0或1，条件是s和t中的至少一个是1。部分L是选自ε-D-Lys、ε-Lys、δ-D-Orn、δ-Orn、γ-氨基丁酸、8-氨基辛酸、11-氨基-十一烷酸、8-氨基-3，6-二氧杂辛酸、4-氨基-4-羧基哌啶和(D-Lys-Gly内酰胺)2中的连接子。
(ii)G是
其中p是1，并且Xaa3-Xaa4-选自D-正亮氨酸-(B)2D-精氨酸-、D-亮氨酸-δ-(B)2α-(B′)D-鸟氨酸-，和α-甲基-D-亮氨酸-δ(B)2-α(B′)D-鸟氨酸-；并且部分
是可任选地取代的4元至8元杂环部分，其中所述环部分中所有的环杂原子均是氮原子；其中Y和Z各自独立为碳原子或氮原子；条件是当所述环部分是6元、7元或8元环时，Y和Z被至少2个环原子隔开，并且条件是当这样的环部分具有是氮的单一杂原子时，则所述环部分是非芳香性的。
(iii)G是
其中p是1；并且部分
是可任选地取代的4元至8元杂环部分，其中Y是碳原子或氮原子并且Z是碳、氮、氧、硫、亚砜，或磺酰基；条件是当所述环部分是6元、7元或8元环时，Y和Z被至少2个环原子隔开，条件是当所述环部分是非芳香性的并且Z是碳原子或氮原子时，则所述环部分包括至少一个硫或氧环杂原子；条件进一步是当所述环部分是芳香性的时，则Y是碳原子。
(iv)G是
其中J是在环中包含1、2或3个杂原子的5元、6元或7元杂环部分，其中R3和R4各自独立选自C1-C3烷基、卤素、-OH、-CF3、-NH2、-COOH和脒基；并且R5和R6各自独立选自C1-C3烷基、氧基、卤素、-OH、-CF3、-NH2、-COOH和脒基。
部分W′选自以下三种选项中的一种：空；-NH-(CH2)b-，其中b等于0、1、2、3、4、5，或6；和-NH-(CH2)c-O-，其中c等于2或3。
部分V代表C1-C6烷基，并且算符e是0或1，其中当e是0时，则V为空，并且R1和R2直接键合到相同或不同的环原子。基团R1和R2可以是如下的(a)、(b)、(c)或(d)中的任一种：
(a)R1是H、OH、卤素、CF3、-NH2、-COOH、C1-C6烷基、脒基、取代有C1-C6烷基的脒基、芳基、可任选地取代的杂环基、Pro-酰胺、Pro、Gly、Ala、Val、Leu、Ile、Lys、Arg、Orn、Ser、Thr、CN、CONH2、COR’、SO2R’、CONR′R″、NHCOR′、OR′或SO2NR′R″；其中所述可任选地取代的杂环基可任选地单取代或双取代有下述取代基，所述取代基独立选自由C1-C6烷基、-C1-C6烷氧基、氧基、-OH、-Cl、-F、-NH2、-NO2、-CN、-COOH，和脒基组成的组；其中R′和R″各自独立为H、C1-C8烷基、芳基、杂环基或者R′和R″组合从而形成4元至8元环，该环可任选地单取代或双取代有下述取代基，所述取代基独立选自由C1-C6烷基、-C1-C6烷氧基、-OH、-Cl、-F、-NH2、-NO2、-CN，和-COOH、脒基组成的组；并且R2是H、脒基、单取代或双取代有C1-C6烷基的脒基、-CN、-CONH2、-CONR′R″、-NHCOR′、-SO2NR′R″，或-COOH；或者
(b)合在一起的R1和R2能够形成可任选地取代的4元至9元杂环单环或双环部分，所述环部分键合到含Y和Z的环部分的单个环原子；或者
(c)与含Y和Z的环部分的单个环原子合在一起的R1和R2能够形成可任选地取代的4元至8元杂环部分从而形成螺旋结构；或者
(d)与含Y和Z的环部分的2个多个或相邻环原子合在一起的R1和R2能够形成与所述含Y和Z的环部分稠合的可任选地取代的4元至9元杂环单环或双环部分。
上述包括R1和R2的可任选地取代的4元至9元杂环部分中的每一种均在可任选地单取代或双取代有下述取代基，所述取代基独立选自C1-C6烷基、-C1-C6烷氧基、可任选地取代的苯基(如上所限定)、氧基、-OH、-Cl、-F、-NH2、-NO2、-CN、-COOH，和脒基。
对上式I的定义加以以下3个附加条件：
(1)当所述含Y和Z的环部分是含有单一环杂原子的6元或7元环时并且当Y和Z中的一个是C而Y和Z中的另一个是N并且e是0时，则R1不是-OH，并且R1和R2不同时为H；
(2)当所述含Y和Z的环部分是含有2个环杂原子的6元环，Y和Z都是氮原子，W为空并且部分-Ve(R1)(R2)与Z结合时，则-Ve(R1)(R2)选自脒基、取代有C1-C6烷基的脒基、二氢咪唑、-CH2COOH，和-CH2C(O)NH2；和
(3)如果所述含Y和Z的环部分是含有硫或氧环杂原子的6元环，或者如果所述含Y和Z的环部分是包括2个环杂原子的非芳香性6元环且其中Y和Z均是氮原子并且W为空，或者如果所述含Y和Z的环部分是包括单一环杂原子的6元芳香环且所述杂原子是氮原子，则，当e是0时，R1和R2不同时为氢。
本发明还提供了选择性κ阿片样物质受体激动剂(本文中可互换性地称为κ受体激动剂或简单称为κ激动剂)，所述选择性κ阿片样物质受体激动剂是上述的本发明的合成肽酰胺。
本发明还提供了一种药物组合物，所述组合物包括本发明的合成肽酰胺及药学上可接受的稀释剂、赋形剂或载体。
本发明还提供了治疗或阻止哺乳动物的κ阿片样物质受体相关疾病或病况的方法。该方法包括对所述哺乳动物施用包含有效量的本发明的合成肽酰胺的组合物。本发明还提供了本发明的合成肽酰胺对于制备药物和药物组合物的应用，所述药物和药物组合物可有效用于治疗哺乳动物的κ阿片样物质受体相关的疾病或病况。
本发明进一步提供了治疗或预防哺乳动物的κ阿片样物质受体相关的疾病或病况的方法，其中将本发明的合成肽酰胺与降低剂量的μ阿片样物质激动剂镇痛药化合物共同施用从而产生治疗性镇痛效果，所述μ阿片样物质激动剂镇痛药化合物具有相关的副作用(尤其是呼吸抑制、镇静、欣快、抗利尿、恶心、呕吐、便秘，和生理耐受、依赖，和成瘾性)。通过这一方法所施用的降低剂量的μ阿片样物质激动剂镇痛药化合物所具有的相关副作用低于单独施用时取得相同治疗性镇痛效果所必需的该化合物的剂量的相关副作用。
本发明还提供了治疗或预防外周痛觉增敏的方法，其中该方法包括对需要此治疗的哺乳动物局部外用或局部施用有效量的为局部外用或局部施用而配制的组合物，所述组合物包括处于载质(vehicle)中的抗痛觉增敏有效量的本发明的合成肽酰胺。
本发明还提供了治疗或预防低钠血症或低钾血症、并由此治疗或预防与低钠血症或低钾血症相关的疾病或病况的方法，所述疾病或病况例如有充血性心力衰竭、肝硬化、肾病综合征、高血压，或水肿，并且优选的是增加的抗利尿激素分泌与所述疾病或紊乱有关，其中该方法包括对哺乳动物施用促水排泄地(aquaretically)有效量的处于药学上可接受的稀释剂、赋形剂或载体中的本发明的合成肽酰胺。
附图说明
图1：显示了化合物(1)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[4-(2-氨基乙基)-1-羧甲基哌嗪]-OH(SEQ ID NO：1)的合成所用的一般流程图：以如下反应物或条件进行步骤a至g：a)Fmoc-4-(2-氨基乙基)-1-羧甲基-哌嗪、DIEA、DCM；b)25％哌啶/DMF；c)Fmoc-D-Orn(Boc)-OH、DIC、HOBt、DMF；d)Fmoc-D-Leu-OH、DIC、HOBt、DMF；e)Fmoc-D-Phe-OH、DIC、HOBt、DMF；f)Boc-D-Phe-OH、DIC、HOBt、DMF；g)TFA/TIS/H2O(95∶2.5∶2.5)。
图2：显示了化合物(13)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[4-(2-氨基乙基)-1-羧甲基哌嗪]-NH2(SEQ ID NO：1)的合成所用的一般流程图。以如下反应物或条件进行步骤a至h：a)25％哌啶、DMF；b)Fmoc-4-(2-氨基乙基)-1-羧甲基-哌嗪、HBTU、DIEA、DMF；c)25％哌啶、DMF；d)Fmoc-D-Orn(Boc)-OH、DIC、HOBt、DMF；e)Fmoc-D-Leu-OH、DIC、HOBt、DMF；f)Fmoc-D-Phe-OH、DIC、HOBt、DMF；g)Boc-D-Phe-OH、DIC、HOBt、DMF；h)TFA/TIS/H2O(95∶2.5∶2.5)。
图3：显示了四肽高哌嗪衍生物例如化合物(11)的合成所用的一般流程图。以如下反应物或条件进行步骤a至s：a)高哌嗪、DCM；b)Fmoc-D-Dap(ivDde)-OH或Fmoc-D-Dab(ivDde)-OH或Fmoc-D-Orn(Aloc)-OH或Fmoc-D-Orn(Z)-OH或Fmoc-D-Lys(Dde)-OH或Fmoc-D-Arg(Pbf)-OH、DIC、HOBt、DMF；c)处于DMF中的25％哌啶；d)Fmoc-D-Leu-OH或Fmoc-D-Nle-OH、DIC、HOBt、DMF；e)Fmoc-D-Phe-OH、DIC、HOBt、DMF；f)Z-D-Phe-OH、DIC、HOBt、DMF；n＝0至3；R3＝iPr、nPr；PG4＝ivDde、Dde、Aloc、Z、Pbf(在D-Arg的情况中)；g)处于DMF中的4％肼；h)Pd(PPh3)4、CHCl3/AcOH/NMM；i)O-NBS-Cl、可力丁、NMP；j)硫酸二甲基酯、DBU、NMR；k)巯基乙醇、DBU、NMP；1)Z-OSu、DMF；m)丙酮、AcOH、NaBH(OAc)3、TMOF；n)1H-吡唑-1-甲脒、DIEA、DMF；n＝0至3；R3＝iPr、nPr；R4＝H、Me、iPr、脒基；PG4＝Z、H(如果R4是脒基)；o)50％TFA/DCM；p)S-甲基-N-甲基异硫脲氢碘酸盐、DIEA、DMF；q)2-甲硫基-2-咪唑啉氢碘酸盐、DIEA、DMF；r)碘乙烷、DIEA、DMF；s)TMSOTf/TFA/间甲酚(2∶7∶1)；n＝0-3；R3＝iPr、nPr；R4＝H、Me、iPr、脒基；R5＝H、Et、脒基、4，5-二氢-1H-咪唑-2-基、N-甲基甲脒基。
图4：显示了化合物(25)至(38)的合成所用的一般流程图。以如下反应物或条件进行步骤a至h：a)EDC、HOBt、DIEA、THF；b)TFA、DCM；c)Boc-D-Phe-OH、EDC、HOBt、DIEA；d)H2、Pd/C；e)H-D-Lys(Boc)-OAll、TBTU、DIEA、DMF；f)Pd(PPh3)4、吡咯烷；g)胺HNR1R2、HBTU、DMF；h)HCl、二氧六环。
图5：显示了化合物(40)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[ε-Lys(D-Orn-D-Leu-H)]-H(SEQ ID NO：1)的合成所用的一般流程图。以如下反应物或条件进行步骤a至i：a)Fmoc-L-Lys(Dde)-OH、DIEA、DCM；b)25％哌啶/DMF；c)Fmoc-D-Orn(Boc)-OH、PyBOP、DIEA、DMF；d)Boc-D-Leu-OH、PyBOP、DIEA、DMF；e)4％肼、DMF；f)Fmoc-D-Leu-OH、PyBOP、DIEA、DMF；g)Fmoc-D-Phe-OH、PyBOP、DIEA、DMF；h)Boc-D-Phe-OH、PyBOP、DIEA、DMF；i)TFA/TIS/H2O(95∶2.5∶2.5)。
图6：显示了化合物(51)1N，4N-双-(D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Nar)-4氨基-4羧基哌啶(SEQ ID NO：6)的合成所用的一般流程图。以如下反应物或条件进行步骤a至k：a)35％哌啶、DMF；b)N-Boc-(4-Fmoc-氨基)哌啶-4-羧酸、PyBOP、DIEA、DMF；c)30％TFA/DCM；d)Boc-D-Dab(Fmoc)-OH、PyBOP、DIEA、DMF；e)Boc-D-Leu-OH、PyBOP、DIEA、DMF；f)Boc-D-Phe-OH、PyBOP、DIEA、DMF；g)Boc-D-Phe-OH、PyBOP、DIEA、DMF；h)2％DBU/DMF；i)1H-吡唑-1-甲脒、DIEA、DMF；j)乙酸铜、吡啶、DBU、DMF/水；k)95％TFA/水。
图7：显示了化合物(52)D-Phe-D-Phe-D-Leu-(D-Lys-Gly内酰胺)2-D-Leu-D-Phe-D-Phe的合成所用的一般流程图。以如下反应物或条件进行步骤a至h：a)Fmoc-甘氨酸、DIEA、DCM；b)25％哌啶/DMF；c)Fmoc-D-Lys(Boc)-OH、PyBOP、DIEA、DMF；d)Fmoc-D-Leu-OH、PyBOP、DIEA、DMF；e)Fmoc-D-Phe-OH、PyBOP、DIEA、DMF；f)Boc-D-Phe-OH、PyBOP、DIEA、DMF；g)TFA/TIS/H2O；h)PyBOP、DIEA、DMF；
图8：显示了化合物(53)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[R/S-2-羧基吗啉]-OH(SEQ ID NO：1)的合成所用的一般流程图。以如下反应物或条件进行步骤a至g：a)Fmoc-吗啉-2-羧酸、DIEA、DCM；b)25％哌啶/DMF；c)Fmoc-D-Orn(Boc)-OH、DIC、HOBt、DMF；d)Fmoc-D-Leu-OH、DIC、HOBt、DMF；e)Fmoc-D-Phe-OH、DIC、HOBt、DMF；f)Boc-D-Phe-OH、DIC、HOBt、DMF；g)TFA/TIS/H2O(95∶2.5∶2.5)。
图9：显示了化合物(55)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-N(高吗啉)(SEQID NO：1)的合成所用的一般流程图。以如下反应物或条件进行步骤a至d：a)高吗啉、EDC、HOBt、THF；b)H2、Pd/C、MeOH；c)Boc-D-Phe-D-Phe-D-Leu-OH、EDC、HOBt、THF；d)TFA、DCM。
图10：乙酸引起的扭体测试中化合物(17)在IRC小鼠中的剂量反应曲线(空心圆)和平均值(实心圆)以及误差棒；和运动力测试中剂量反应曲线(空心方块)和平均值(实心方块)以及误差棒。
图11：对食蟹猴以单次推注化合物(19)来静脉内施用后的血浆浓度。分别在注射后2、5、10、15、30、60、120，和240分钟采集血浆样品。
具体实施方式
本说明书中通篇所用的术语“合成肽酰胺”是指符合式I的本发明的化合物，或其立体异构体、立体异构体的混合物、物前体、药学上可接受的盐、水合物、溶剂合物、酸式盐水合物、N-氧化物或同构结晶形式。符号Xaa1、Xaa2、Xaa3，和Xaa4代表本发明的合成肽酰胺中的D-氨基酸。符合式I的本发明的合成肽酰胺的立体异构体限于式I中规定的具有处于D-构型的氨基酸的那些化合物。本发明的合成肽酰胺的立体异构体包括在除了位于Xaa1、Xaa2、Xaa3，和Xaa4上的四个氨基酸的α碳之外的手性中心处具有D-构型或L-构型的化合物。术语“立体异构体的混合物”是指本发明的所述立体异构体的混合物。本文所用的“外消旋体”是指在除了Xaa1、Xaa2、Xaa3，和Xaa4的α碳之外的一个或多个手性中心处具有D-构型和L-构型、且不改变Xaa1、Xaa2、Xaa3，和Xaa4的α碳的手性的化合物的等比例的立体异构体的混合物。
本文中用于定义的肽的命名法根据Schroder和Lubke，The Peptides，Academic Press，1965所规定，其中，按照常规表示法，N-端在左而C-端在右。其中氨基酸残基具有异构形式，则意图是同时涵盖该氨基酸的L-异构体形式和D-异构体形式，除非另有说明。本文中通常通过标准的3字母代码来标识氨基酸。氨基酸的D异构体由前缀“D-”标明，例如表示D-苯丙氨酸(即苯丙氨酸的D-异构体)的“D-Phe”。相似的，L-异构体由前缀“L-”标明，例如“L-Phe”。在本文中按照氨基酸序列从左到右(N-端到C-端)的通常惯例来表示肽，除非另有说明。
本文中所用的D-Arg表示D-精氨酸，D-Har表示D-高精氨酸(其所具有的侧链比D-Arg长一个亚甲基)，而D-Nar表示D-正精氨酸(其所具有的侧链比D-Arg短一个亚甲基)。相似的，D-Leu表示D-亮氨酸，D-Nle表示D-正亮氨酸，而D-Hle表示D-高亮氨酸。D-Ala表示D-丙氨酸，D-Tyr表示D-酪氨酸，D-Trp表示D-色氨酸，而D-Tic表示D-1，2，3，4-四氢异喹啉-3羧酸。D-Val表示D-缬氨酸而D-Met表示D-甲硫氨酸。D-Pro表示D-脯氨酸，Pro-酰胺表示脯氨酸酰胺的D-或L-形式。D-Pro酰胺表示在其羧基部分形成带有酰胺的D-脯氨酸，其中酰胺氮可以取代有烷基，如-NRaRb中，其中Ra和Rb各自独立为C1-C6烷基，或Ra和Rb中的一个是-H。Gly表示甘氨酸，D-Ile表示D-异亮氨酸，D-Ser表示D-丝氨酸，而D-Thr表示D-苏氨酸。(E)D-Ala表示在β-碳上取代有取代基(E)的丙氨酸的D-异构体。所述取代基(E)基团的实例包括环丁基、环戊基、环己基、吡啶基、噻吩基和噻唑基。因而，环戊基-D-Ala表示在β-碳上取代有环戊基的丙氨酸的D-异构体。相似的是，D-Ala(2-噻吩基)和(2-噻吩基)D-Ala可以互换并且均指在β-碳上取代有噻吩基的丙氨酸的D-异构体，该噻吩基结合在2-环位。
本文中所用的D-Nal表示在β-碳上取代有萘基的丙氨酸的D-异构体。D-2Nal表示取代有萘基的D-丙氨酸，其中对萘的结合在环结构上的2-位，而D-1Nal表示取代有萘基的D-丙氨酸，其中对萘的结合在环结构上的1-位。以(A)(A’)D-Phe来表示在苯环上取代有1或2个取代基的D-苯丙氨酸，所述取代基独立选自卤素、硝基、甲基、卤代甲基(例如三氟甲基)、全卤代甲基、氰基和甲酰胺。以D-(4-F)Phe来表示在苯环的4-位处取代有氟的D-苯丙氨酸。以D-(2-F)Phe来表示在苯环的2-位处取代有氟的D-苯丙氨酸。以D-(4-Cl)Phe来表示在苯环的4-位处取代有氯的D-苯丙氨酸。以(α-Me)D-Phe来表示在α碳取代有甲基的D-苯丙氨酸。以(α-Me)D-Leu来表示在α碳取代有甲基的D-亮氨酸。
符号(B)2D-Arg、(B)2D-Nar，和(B)2D-Har分别代表D-精氨酸，D-正精氨酸和D-高精氨酸，它们各自在侧链上具有两个取代基(B)基团。D-Lys表示D-赖氨酸而D-Hlys表示D-高赖氨酸。ζ-(B)D-Hlys、ε-(B)D-Lys，和ε-(B)2-D-Lys代表各自在侧链氨基取代有1或2个取代基(B)基团的D-高赖氨酸和D-赖氨酸，如所标识。D-Orn表示D-鸟氨酸而δ-(B)α-(B′)D-Orn表示在α碳取代有(B′)并且在侧链δ-氨基取代有(B)的D-鸟氨酸。
D-Dap表示D-2，3-二氨基丙酸。D-Dbu表示α，γ-二氨基丁酸的D-异构体，而(B)2D-Dbu表示在γ氨基处取代有2个取代基(B)基团的α，γ-二氨基丁酸。除非另外声明，否则这些双取代残基的每一个(B)基团均独立选自H-和C1-C4烷基。本文所用的D-Amf表示D-(NH2CH2-)Phe，即在其苯环上取代有氨甲基的苯丙氨酸的D-异构体，而D-4Amf表示其中氨甲基结合在环的4-位处的特定D-Amf。D-Gmf是指D-Amf(脒基)，D-Amf(脒基)表示其中苯环取代有-CH2NHC(NH)NH2的D-Phe。Amd表示脒基，即-C(NH)NH2，并且符号(Amd)D-Amf和D-Amf(Amd)同样可以互换用于D-Gmf。符号Ily和Ior分别用来表示异丙基Lys和异丙基Orn，其中以异丙基将侧链氨基烷基化。
烷基是指烷烃基，其可以是直链、支化，和环状的烷基，例如但不限于甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、丁基、叔丁基、仲丁基、戊基、环戊基、己基、环己基、环己基乙基。C1至C8烷基是指具有1至8个碳原子的烷基。相似的，C1-C6烷基是指具有1至6个碳原子的烷基。类似的，C1-C4烷基是指具有1至4个碳原子的烷基。低级烷基是指C1-C6烷基。Me、Et、Pr、Ipr、Bu，和Pn分别可互换用于表示常用烷基：甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基，和戊基。虽然烷基的连接部位(linkage)通常位于烷基链的一端，但连接部位也可以在链中其他位置，例如3-戊基，其还可以被称为乙基丙基或1-乙基丙-1-基。取代有烷基的，例如取代有C1至C6烷基的脒基，是指有关部分取代有一个或多个烷基。
如果所指出的部分为空，则该部分不存在，并且如果这样的部分被指出连接到2个其他部分，则所述2个其他部分通过一个共价键相连。如果这里显示连接部分在环的任意位置连接于该环，并且连接到2个其他部分，例如R1和R2，在连接部分被规定为空的情况中，则该R1和R2部分可以各自独立连接到该环的任意位置。
术语“杂环(heterocycle)”、“杂环(heterocyclic ring)”和“杂环基(heterocyclyl)”可以在此互换使用并指具有至少一个非碳环原子(也称为杂原子)的环或环部分，所述非碳环原子可以是氮、硫或氧原子。如果一个环被指出具有一定数量的元，则该数量定义了环原子的数量，而不包括与环原子键合的任何取代基或氢原子。杂环(heterocycle)、杂环(heterocyclic ring)和杂环基部分(heterocyclyl moiety)可在环中包括独立选自氮、硫或氧原子的多个杂原子。环可以在任何可用位置被取代。例如，但并非限定，6-元和7-元环通常在4-环位被取代，而5-元环通常在3-位被取代，其中该环在1-环位处连接于肽酰胺链。
术语“饱和的”是指不存在双键或三键，该术语与环结合使用描述环中不具有双键或三键的环，但不排除双键或三键存在于连接到该环的取代基中的情况。在特定环的情况中术语“非芳香性”是指该环中不存在芳香性，但不排除该环中存在双键(包括作为与所述环稠合的芳香环的一部分的双键)的情况。饱和杂环部分的环原子也不排除与非环原子以双键结合的情况，例如环硫原子与氧原子取代基双键结合。本文中所用的杂环(heterocycle)、杂环(heterocyclic ring)和杂环部分(heterocyclylmoiety)还包括饱和、部分不饱和的和芳杂环以及稠合的双环结构，除非另有说明。杂环(heterocycle)、杂环(heterocyclic ring)或杂环部分(heterocyclyl moiety)可以与另一个环稠合，所述另一个环可以是饱和的、部分不饱和的，或芳香环，该环可以是杂环或碳环。如有说明，则两个取代基可以在可任选地合在一起从而形成附加的环。环可以在任何可用位置被取代。杂环(heterocycle)、杂环(heterocyclic ring)和杂环部分(heterocyclyl moiety)(如有说明)可任选地可以在一个或多个环位置处取代有一个或多个独立选择的取代基，例如C1-C6烷基、C3-C8环烷基、C1-C6烷氧基、卤代C1-C6烷基、可任选地取代的苯基、芳基、杂环基、氧基、-OH、-Cl、-F、-NH2、-NO2、-CN、-COOH和脒基。苯基取代基的适合的可任选取代基例如包括但不限于选自C1-C3烷基、C1-C3烷氧基、卤代C1-C3烷基、氧基、-OH、-Cl、-F、-NH2、-NO2、-CN、-COOH和脒基中的一个或多个基团。
D-Phe和取代的D-Phe对于式I中残基Xaa1是适合的氨基酸的例子。苯环可以在2-位、3-位和/或4-位中的任意位置被取代。所允许的取代的具体例子包括，例如在2-位或4-位的氯或氟。α-碳原子也可以被甲基化。还可以使用对D-Phe代表保守变化的其他等效物残基。这些包括D-Ala(环戊基)、D-Ala(噻吩基)、D-Tyr和D-Tic。第二位置的残基Xaa2也可以是D-Phe或具有这些取代的经取代的D-Phe，所述取代包括在苯环的4-位碳上的取代基或者同时在3-位和4-位上的取代基。作为替代，Xaa2可以是取代有萘基的D-Trp、D-Tyr或D-丙氨酸。第三位置的残基Xaa3可以是任何非极性氨基酸残基，例如D-Nle、D-Leu、(α-Me)D-Leu、D-Hle、D-Met或D-Val。然而，同样可以使用D-Ala(环丙基、环丁基、环戊基或环己基)或D-Phe作为Xaa3。第四位置的残基Xaa4可以是任何带正电的氨基酸残基，例如可任选地取代有诸如1或2个乙基等低级烷基的D-Arg和D-Har。作为替代，可以使用D-Nar和任何其他相当的残基，例如D-Lys或D-Orn(其中任一个均可以是被例如甲基或异丙基ω-氨基烷基化，或者在α碳基上被甲基化)。此外，D-Dbu、D-4-Amf(可任选地可以取代有脒基)，和D-Hlys也是这一位置上合适的氨基酸。
本发明的化合物含有一个或多个手性中心，其中每一个均具有在中心碳原子周围的四个取代基的两种可能的三维空间排列(构型)。这些就是已知的立体异构体，更具体是对映体(所有手性中心倒转)或非对映异构体(两个或多个手性中心，至少一个手性中心保持不变)。在本发明的一个具体实施方式中，构成四肽骨架Xaa1Xaa2Xaa3Xaa4的氨基酸被指定为D-氨基酸，即哺乳动物中常见的氨基酸的相反构型。本发明的合成肽酰胺的立体异构体涉及除了构成Xaa1至Xaa4的D-氨基酸的α碳之外的手性中心。因此，作为本发明的实施方式(其中Xaa1至Xaa4中的每一个均被规定为D-氨基酸)的合成肽酰胺的立体异构体不包括L-氨基酸或这些位置上的氨基酸的外消旋混合物。相似的，本文的外消旋体涉及除了构成Xaa1至Xaa4的D-氨基酸的α碳之外的中心。立体异构体可以采取R或S构型的本发明的合成肽酰胺中的手性中心包括结合到Xaa4的羧基端的部分中的手性中心，以及Xaa1至Xaa4的任意氨基酸侧链取代基中的手性中心。
可以以替代物形式使用或制备此处所述的本发明的合成肽酰胺(也可以互换性地称为合成肽酰胺化合物、本发明的化合物、化合物(编号)或简单称为“所述化合物”)。例如，可以将多种含氨基化合物以酸式盐来使用或制备。通常这种盐改善化合物的分离和处理性质。例如，根据试剂和反应条件等，例如如本文所述的合成肽酰胺的化合物能够以例如盐酸盐或甲苯磺酸盐使用或制备。同构结晶形式、所有的手性和外消旋形式、N-氧化物、水合物、溶剂合物，和酸式盐水合物同样被预期在本发明的范围内。
本发明的某些酸性或碱性合成肽酰胺可以作为两性离子存在。这些合成肽酰胺化合物的所有形式，包括游离酸、游离碱和两性离子均被预期在本发明的范围中。本领域中周知的是同时含有氨基和羧基的化合物通常处于与它们的两性离子形式的平衡中。因此，对于本文所述的例如同时含有氨基和羧基的任何化合物，还应该理解为包括相应的两性离子。
在一个实施方式中，本发明提供了具有下式的合成肽酰胺：
及其立体异构体、立体异构体的混合物、药物前体、药学上可接受的盐、水合物、溶剂合物、酸式盐水合物、N-氧化物和同构结晶形式，其中每个Xaa1均独立选自(A)(A′)D-苯丙氨酸、(A)(A′)(α-Me)D-苯丙氨酸、D-酪氨酸、D-1，2，3，4-四氢异喹啉-3羧酸、D-苯基甘氨酸、D-新戊基甘氨酸、D-苯基甘氨酸、D-高苯丙氨酸，和β-(E)D-Ala，其中(A)和(A′)各自是独立选自-H、-F、-Cl、-NO2、-CH3、-CF3、-CN、-CONH2中的苯环取代基，其中每个(E)独立选自环丁基、环戊基、环己基、吡啶基、噻吩基和噻唑基。每个Xaa2独立选自(A)(A′)D-苯丙氨酸、(A)(A′)(α-Me)D-苯丙氨酸、萘基-1-D-丙氨酸、萘基-2-D-丙氨酸、D-酪氨酸、(E)D-丙氨酸，和D-色氨酸。每个Xaa3独立选自D-正亮氨酸、D-苯丙氨酸、(E)D-丙氨酸、D-亮氨酸、(α-Me)D-亮氨酸、D-高亮氨酸、D-缬氨酸，和D-甲硫氨酸。每个Xaa4独立选自(B)2D-精氨酸、(B)2D-正精氨酸、(B)2D-高精氨酸、ζ-(B)D-高赖氨酸、D-2，3-二氨基丙酸、ε-(B)D-赖氨酸、ε-(B)2-D-赖氨酸、D-(NH2CH2-)苯丙氨酸、脒基-D-(NH2CH2-)苯丙氨酸、γ-(B)2D-二氨基丁酸、δ-(B)2α-(B′)D-鸟氨酸、D-2-氨基-3(4-哌啶基)丙酸、D-2-氨基-3(2-氨基吡咯烷基)丙酸、D-α-氨基-β-脒基-丙酸、α-氨基-4-哌啶乙酸、顺-α，4-二氨基环己烷乙酸、反-α，4-二氨基环己烷乙酸、顺-α-氨基-4-甲基-氨基环己烷乙酸、反-α-氨基-4-甲基氨基环己烷乙酸、α-氨基-1-脒基-4-哌啶乙酸、顺-α-氨基-4-胍基-环己烷乙酸，和反-α-氨基-4-胍基环己烷乙酸，其中每个(B)独立选自由-H和C1-C4烷基组成的组，并且(B′)是-H或(α-Me)；并且p是0或1。
在另一个实施方式中G选自以下4种部分中的一种：
(i)G是
其中p、q、r、s和t各自独立为0或1，条件是s和t中的至少一个是1；并且L是选自ε-D-赖氨酸、ε-赖氨酸、δ-D-鸟氨酸、δ-鸟氨酸、γ-氨基-丁酸、8-氨基辛酸、11-氨基-十一烷酸、8-氨基-3，6-二氧杂-辛酸、4-氨基-4-羧基哌啶和(D-Lys-Gly内酰胺)2的连接子。这一实施方式的合成肽酰胺在此也可互换地称为“二聚体”、“二聚结构”或“合成肽酰胺二聚体”，这是因为它们包括通过连接部分L结合的2个合成肽酰胺组分。
(ii)G是
其中p是1；Xaa3-Xaa4-选自D-Nle-(B)2D-精氨酸-、D-亮氨酸-δ-(B)2α-(B′)D-鸟氨酸-，和(α-Me)D-亮氨酸-δ(B)2-α(B′)D-鸟氨酸-；并且含Y和Z的环部分
是可任选地取代的4元至8元杂环性环部分，其中所述环部分中所有的环杂原子均是氮原子；其中Y和Z各自独立为碳原子或氮原子；条件是当所述环部分是6元、7元或8元环时，Y和Z被至少2个环原子隔开，并且条件是当所述环部分具有是氮原子的单一杂原子时，则所述环部分是非芳香性的。
(iii)G是
其中p是1；
并且部分
是可任选地取代的4元至8元杂环部分，其中Y是C或N，而Z是碳原子、氮原子、氧原子、硫原子、亚砜基，或磺酰基；条件是当所述环部分是6元、7元或8元环时，Y和Z被至少2个环原子隔开；并且条件是当所述环部分是非芳香性的并且Z是碳原子或氮原子时，则所述环部分包含至少一个硫或氧环杂原子；而且条件是当所述环部分是芳香性的时，则Y是碳原子；和
(iv)G是
其中J是在环中包含1、2或3个杂原子的5元、6元或7元杂环部分，其中R3和R4各自独立选自C1-C3烷基、卤素、-OH、-CF3、-NH2、-COOH和脒基；并且R5和R6各自独立选自C1-C3烷基、氧基、卤素、-OH、-CF3、-NH2、-COOH和脒基；其中W′选自：
空；
-NH-(CH2)b-，其中b等于0、1、2、3、4、5或6；和
-NH-(CH2)c-O-，其中c等于2或3。
在另一实施方式中，V是C1-C6烷基，并且e是0或1，其中当e是0时，则V为空，并且R1和R2直接键合到相同或不同的环原子；其中
(a)R1是-H、-OH、卤素、CF3、-NH2、-COOH、C1-C6烷基、脒基、取代有C1-C6烷基的脒基、芳基、可任选地取代的杂环基、Pro-酰胺、Pro、Gly、Ala、Val、Leu、Ile、Lys、Arg、Orn、Ser、Thr、CN、CONH2、COR’、SO2R’、CONR′R″、NHCOR′、OR′，或SO2NR′R″；其中所述可任选地取代的杂环基在可任选地单取代或双取代有下述取代基，所述取代基独立选自由C1-C6烷基、-C1-C6烷氧基、氧基、-OH、-Cl、-F、-NH2、-NO2、-CN、-COOH，和脒基组成的组；其中R′和R″各自独立为H、C1-C8烷基、芳基、杂环基或者R′和R″组合从而形成4元至8元环，该环可任选地单取代或双取代有下述取代基，所述取代基独立选自由C1-C6烷基、-C1-C6烷氧基、-OH、-Cl、-F、-NH2、-NO2、-CN，和-COOH、脒基组成的组；并且R2是H、脒基、单取代或双取代有C1-C6烷基的脒基、-CN、-CONH2、-CONR′R″、-NHCOR′、-SO2NR′R″，或-COOH；或者
(b)合在一起的R1和R2能够形成可任选地取代的4元至9元杂环单环或双环部分，所述环部分键合到含Y和Z的环部分的单个环原子；或者
(c)与含Y和Z的环部分的单个环原子合在一起的R1和R2能够形成可任选地取代的4元至8元杂环部分从而形成螺环结构；或者
(d)与含Y和Z的环部分的两个或多个相邻环原子合在一起的R1和R2能够形与含Y和Z的环部分稠合的可任选地取代的4元至9元杂环单环或双环部分；并且所述包含R1和R2的可任选地取代的4元至9元杂环部分中的每一个均可任选地单取代或双取代有下述取代基，所述取代基独立选自由C1-C6烷基、-C1-C6烷氧基、可任选地取代的苯基、氧基、-OH、-Cl、-F、-NH2、-NO2、-CN、-COOH，和脒基组成的组；
条件是当所述含Y和Z的环部分是含有单个环杂原子的6元或7元环时并且当Y和Z中的一个是C而Y和Z中的另一个是N，并且e是0时，则R1不是-OH，并且R1和R2不同时为H；条件进一步是当所述含Y和Z的环部分是包含2个环杂原子的非芳香6元环，Y和Z均是N，W为空，并且-Ve(R1)(R2)与Z连接时，则-Ve(R1)(R2)选自由脒基、取代有C1-C6烷基的脒基、二氢咪唑、-CH2COOH，和-CH2C(O)NH2组成的组；并且最后，条件是如果所述含Y和Z的环部分是含有环杂原子S或O的6元环，或者如果所述含Y和Z的环部分是含有2个环杂原子的6元环，其中Y和Z均是N并且W为空，或者如果所述含Y和Z的环部分是含有单个环杂原子的6元芳香环，且该杂原子是N，则，当e是0时，R1和R2不同时是-H。
在另一实施方式中还提供了具有下式的合成肽酰胺：
及其立体异构体、立体异构体的混合物、外消旋体、药物前体、药学上可接受的盐、水合物、溶剂合物、酸式盐水合物、N-氧化物和同构结晶形式；其中
Xaa1选自(A)(A′)D-Phe、(α-Me)D-Phe、D-Tyr、D-Tic、D-苯基甘氨酸、D-高苯丙氨酸，和β-(E)D-Ala，其中(A)和(A′)各自是独立选自-H、-F、-Cl、-NO2、-CH3、-CF3、-CN，和CONH2中的苯环取代基，并且(E)选自环丁基、环戊基、环己基、吡啶基、噻吩基和噻唑基。Xaa2选自(A)(A′)D-Phe、(α-Me)D-Phe、D-1Nal、D-2Nal、D-Tyr、(E)D-Ala和D-Trp；并且Xaa3-Xaa4-选自f D-Nle-(B)2D-Arg-、D-Leu-δ-(B)2α-(B′)D-Orn-，和(α-Me)D-Leu-δ(B)2-α(B′)D-Orn-；其中每个(B)均独立选自-H和C1-C4烷基，并且(B′)是-H或(α-Me)。上式中的W选自以下三种选项中的一种：
(i)空，条件是当W为空时，Y是N；或
(ii)-N-(CH2)b，其中b等于0、1、2、3、4、5，或6；或
(iii)-N-(CH2)c-O-，其中c等于2或3，条件是Y是碳原子。
在一个实施方式中，上式中含有Y和Z的部分是可任选地取代的4元至8元饱和单氮或双氮杂环部分，其中除了Y和Z外的其他环原子不是杂原子，Y是C或N，Z是C或N，并且Y和Z中至少一个是N，并且条件是在4元或5元杂环的情况中，Y或Z是C，并且在双氮杂环的情况中，Y和Z被两个或多个环碳原子隔开。
在另一实施方式中，当含Y和Z的环部分是只包含两个环杂原子(均是N)的饱和6元环并且W为空时，则Z不是N。
在另一实施方式中，部分V是C1-C6烷基，并且e是0或1，其中当e是0时，则V为空，并且R1和R2直接键合到相同或不同的环原子。R1是H、OH、-NH2、-COOH、C1-C6烷基、脒基、取代有C1-C6烷基的脒基、二氢咪唑、Pro-酰胺、Pro、Gly、Ala、Val、Leu、Ile、Lys、Arg、Orn、Ser、Thr、CN、CONH2、CONR′R″、NHCOR′，或SO2NR′R″，其中R′和R″各自独立为H或C1-C8烷基，或者R′和R″结合从而形成4元至8元环，该环可任选地单取代或双取代有下述取代基，所述取代基独立选自C1-C6烷基、-OH、-Cl、-F、-NH2、-NO2、-CN，和-COOH、脒基；并且R2是H、脒基、单取代或双取代有C1-C6烷基的脒基、-CN、-CONH2、-CONR′R″、-NHCOR′、-SO2NR′R″，或-COOH。
在一个实施方式中，式I受2个附加条件限制：(i)当所述含Y和Z的环部分是6元或7元环时并且当Y和Z中的一个是C并且e是0时，则R1不是OH，并且R1和R2不同时是H；和(ii)当所述含Y和Z的环部分是6元环，Y和Z均是N并且W为空时，则-(V)eR1R2连接到除Z之外的环原子；并且如果e是0，则R1和R2不同时是-H。
在某些实施方式中，本发明的合成肽酰胺具有下式：
其中Xaa1选自(A)(A′)D-Phe、(α-Me)D-Phe、D-Tyr、D-Tic，和(E)D-Ala，其中A和A′各自是独立选自-H、-F、-Cl、-NO2、-CH3、-CF3、-CN、-CONH2中的苯环取代基，并且其中E选自由环戊基、吡啶基、噻吩基和噻唑基组成的组。Xaa2选自(A)(A′)D-Phe、(α-Me)D-Phe、D-1Nal、D-2Nal、D-Tyr、(E)D-Ala和D-Trp。Xaa3选自D-Nle、D-Phe、环戊基-D-Ala、D-Leu、(α-Me)D-Leu、D-Hle、D-Val，和D-Met。Xaa4选自(B)2D-Arg、(B)2D-nArg、(B)2D-Har、ζ-(B)D-Hlys、D-Dap、ε-(B)D-Lys、ε-(B)2-D-Lys、D-Amf、脒基-D-Amf、γ-(B)2D-Dbu、δ-(B)2α-(B′)D-Orn、D-2-氨基-3(4-哌啶基)丙酸、D-2-氨基-3(2-氨基吡咯烷基)丙酸、D-α-氨基-β-脒基丙酸、(R)-α-氨基-4-哌啶乙酸、顺-α，4-二氨基环己烷乙酸、反-α，4-二氨基环己烷乙酸、顺-α-氨基-4-甲基氨基环己烷乙酸、反-α-氨基-4-甲基氨基-环己烷乙酸、α-氨基-1-脒基-4-哌啶乙酸、顺-α-氨基-4-胍基环己烷乙酸，和反-α-氨基-4-胍基环己烷乙酸，其中每个(B)均独立选自由H和C1-C4烷基组成的组，并且(B′)是H或(α-Me)。所述部分W选自以下3个选项中的1个：(i)空；(ii)-N-(CH2)b，其中b等于0、1、2、3、4、5或6；和
(iii)-N-(CH2)c-O-，其中c等于2或3，条件是Y是碳原子。
含Y和Z的环部分，
是可任选地取代的6元至8元饱和杂环部分，其中除Y和Z外的其他环原子均不是杂原子，Y和Z被至少2个碳环原子隔开，Y是C或N，并且Z是S、O或N。
所述部分V是C1-C6烷基，并且e是0或1，其中当e是0时，则V为空，并且R1和R2直接键合到相同或不同的环原子；R1是H、OH、-NH2、-COOH、C1-C6烷基、脒基、取代有C1-C6烷基的脒基、二氢咪唑、D-Pro、Gly、D-Ala、D-Val、D-Leu、D-Ile、D-Lys、D-Arg、D-Orn、D-Ser、D-Thr、-CN、-CONH2、-CONR′R″、-NHCOR′，或-SO2NR′R″，其中R′和R″各自独立为-H，或C1-C8烷基，或R′和R″结合从而形成4元至8元环，该环可任选地单取代或双取代有下述取代基，所述取代基独立选自C1-C6烷基、-OH、-Cl、-F、-NH2、-NO2、-CN，和-COOH、脒基；并且R2是-H、脒基、取代有C1-C6烷基的脒基、-CN、-CONH2、-CONR′R″、-NHCOR′、-SO2NR′R″，或-COOH。
在某些实施方式中，适用以下3个附加条件中的1个：当e是0时，则R1和R2不同时为H；当W是-N-(CH2)c-O-时，则Y是C并且c是2或3；或者(iii)如果Z是N，则Y是N，W为空，所述含Y和Z的环部分是非芳香性6元环，并且-Ve(R1)(R2)连接至Z，并且-Ve(R1)(R2)选自脒基、取代有C1-C6烷基的脒基、二氢咪唑、-CH2COOH，和-CH2C(O)NH2。
在某些实施方式中，本发明的合成肽酰胺是包含通过连接部分L结合的2个合成肽酰胺组分的二聚体。
在一个方面所述合成肽酰胺具有下式：
上式中，每个Xaa1独立选自(A)(A′)D-Phe、(α-Me)D-Phe、D-Tyr、D-Tic，和(E)D-Ala，其中(A)和(A′)各自是独立选自-H、-F、-Cl、-NO2、-CH3、-CF3、-CN、-CONH2中的苯环取代基，并且其中(E)选自噻吩基、环戊基、吡啶基，和噻唑基。每个Xaa2独立选自(A)(A′)D-Phe、(α-Me)D-Phe、D-1Nal、D-2Nal、D-Tyr，和D-Trp；并且r是0或1。每个Xaa3独立选自D-Nle、D-Phe、环戊基-D-Ala、D-Leu、(α-Me)D-Leu、D-Hle、D-Val，和D-Met；并且s是0或1。每个Xaa4独立选自(B)2D-Arg、(B)2D-nArg、(B)2D-Har、ε-(B)D-Hlys、D-2，3-二氨基丙酸、ε-(B)D-Lys、ε-(B)2-D-Lys、D-Amf、脒基-D-Amf、(B)2D-Dbu、δ-(B)2α-(B′)D-Orn、D-2-氨基-3(4-哌啶基)丙酸、D-2-氨基-3(2-氨基吡咯烷基)丙酸、D-α-氨基-β-脒基丙酸，其中每个(B)均独立选自由H和C1-C4烷基组成的组，并且(B′)是H或(α-Me)；并且p、q、r、s和t各自独立为0或1，条件是q、r、s和t中的至少一个是1。在本发明的某些方面，s和t中的至少一个是1。
所述部分L是选自ε-D-Lys、ε-Lys、δ-D-Orn、δ-Orn、γ-氨基丁酸、8-氨基辛酸、11-氨基十一烷酸、8-氨基-3，6-二氧杂辛酸、脒基-4-氨基-4-羧基哌啶和(D-Lys-Gly内酰胺)2的连接子。
这些合成肽酰胺的立体异构体、立体异构体的混合物、药物前体、药学上可接受的盐、水合物、溶剂合物、酸式盐水合物、N-氧化物和同构结晶形式也被预期在本发明的范围中。
在另一方面，本发明提供了具有下式的合成肽酰胺：
其中G是
并且其中q是0或1；r是0或1；s是0或1；p和t各自独立为0或1，条件是q、r、s和t中至少一个是1；并且L是选自ε-D-Lys、ε-Lys、δ-D-Orn、δ-Orn、γ-氨基丁酸、8-氨基-辛酸、11-氨基-十一烷酸、8-氨基-3，6-二氧杂辛酸、4-氨基-4-羧基哌啶和(D-Lys-Gly内酰胺)2的连接子。
在另一实施方式中，本发明提供了具有下式的合成肽酰胺：
其中G是
其中J是在环中具有1、2或3个杂原子的5元、6元或7元杂环部分，其中R3和R4各自独立选自C1-C3烷基、卤素、-OH、-CF3、-NH2、-COOH和脒基；并且R5和R6各自独立选自C1-C3烷基、氧基、卤素、-OH、-CF3、-NH2、-COOH和脒基。
在另一实施方式中，本发明提供了具有下式的合成肽酰胺：
其中G是
并且W为空，Y是N并且Z是C。在一个方面，含Y和Z的环部分是含有单一环杂原子的6元饱和环。
在另一实施方式中，G是
并且Y和Z均为N并且是含Y和Z的环部分中仅有的环杂原子。在另一实施方式中，e是0，并且与含有Y和Z的环部分的0、1或2个环原子合在一起的取代基R1和R2包含单环或双环的4元至9元杂环部分。在这一实施方式的一个方面，与含Y和Z的环部分的一个环原子合在一起的R1和R2包含4元至8元杂环部分，该环部分与所述含Y和Z的环部分一起形成螺环结构并且W为空。
在一个实施方式中，G是
并且e是0并且R1和R2直接键合到同一环原子上。作为替代，在另一实施方式中，R1是H、OH、-NH2、-COOH、-CH2COOH、C1-C3烷基、脒基、取代有C1-C3烷基的脒基、二氢咪唑、D-Pro、D-Pro酰胺，或CONH2并且其中R2是H、-COOH，或C1-C3烷基。
在另一实施方式中，G选自：
在一个实施方式中，本发明提供了下述合成肽酰胺，其中每个Xaa2是D-Phe，每个Xaa3是D-Nle，并且每个Xaa4是D-Arg。在另一实施方式中，每个Xaa1是D-Ala(2-噻吩基)。
在一个实施方式中，G是
并且二肽Xaa3-Xaa4选自D-Leu-D-OrnD-Nle-D-Arg。在另一实施方式中，Xaa1-Xaa2是D-Phe-D-Phe。在另一实施方式中，Xaa1是D-(4-F)Phe，并且Xaa2是D-(4-Cl)Phe。
在另一实施方式中，每个Xaa1是D-Phe或D-Ala(2-噻吩基)并且每个Xaa2是D-(4-Cl)Phe。在另一实施方式中，每个Xaa3是D-Leu或D-Nle。
在另一实施方式中，G是
并且Xaa1选自D-Phe、D-(4-F)Phe、D-(2-F)Phe、环戊基D-Ala、2-噻吩基D-Ala，Xaa2选自D-(4-F)Phe、D-(4-Cl)Phe、D-1Nal、D-2Nal，和D-Trp，并且Xaa3-Xaa4选自D-Nle-D-Arg和D-Leu-D-Orn。
在一个实施方式中，Xaa1可以是(A)(A′)D-Phe，而在一个方面中每个Xaa1是D-Phe。在另一实施方式中，每个Xaa2是D-Phe。在另一实施方式中，每个Xaa3选自D-Nle，和D-Leu。在另一实施方式中，每个Xaa4选自δ(B)2D-Orn和D-Arg。在一个方面中，每个Xaa4是δ(B)2D-Orn并且每个(B)选自-H、甲基和异丙基。在另一方面每个Xaa4是(B)2D-Orn，其中一个(B)是H，而另一个(B)选自由甲基和异丙基组成的组。在另一方面每个Xaa4是D-Orn。
在另一实施方式中，每个Xaa4选自(B)2D-Arg，和δ-(B)2D-Orn。在一个方面中每个Xaa4选自D-Arg、(Et)2D-Arg，和δ-(B)D-Orn，并且(B)是H、Me、iPr，或Bu。
在另一实施方式中，G是
并且W为空。
在另一实施方式中，G是
并且W是-N-(CH2)b，其中b等于0、1、2、3，或4。在一个方面b是0并且Y是碳原子。在另一方面b是1或2并且Y是氮原子。在另一实施方式中，W是-N-(CH2)c-O-。在一个方面c是1或2。在另一方面所述含Y和Z的环部分是4元或5元环并且Y是氮原子。在另一实施方式中，所述含Y和Z的环部分是4元或5元环并且Y是碳原子。
在另一实施方式中，所述含Y和Z的环部分是6元或7元环，Y是氮原子并且Z是碳原子。在另一种替代方式中，所述含Y和Z的环部分是6元环。在一个方面所述含Y和Z的环部分是7元环。在又一个方面所述含Y和Z的环部分是6元或7元环并且Y和Z均是氮原子。
在另一实施方式中，e是0并且R1和R2直接键合到同一环原子。在一个方面中e是0，R2是-H并且R1直接结合到与Z相邻的碳环原子。在另一方面R1是H、脒基、取代有C1-C3烷基的脒基、C1-C3烷基、二氢咪唑、D-Pro、D-Pro酰胺，或-CONH2并且其中e是0并且R2是-H。在另一方面R1是-H、脒基，或甲基脒基。在一个方面中含Y和Z的环部分是5元环，e是0并且R1是-COOH。
在另一实施方式中，G是
并且Xaa1是D-Phe，Xaa2是D-Phe，Xaa3是D-Leu，Xaa4是δ-(B)2D-Orn，其中(B)是-H、甲基，或异丙基；进而其中W为空，所述含Y和Z的环部分是6元或7元环，Y是氮原子，e是0，R1是-NH2、脒基、C1-C3烷基、取代有C1-C3烷基的脒基、二氢咪唑、D-Pro，或D-Pro酰胺，并且R2是H或-COOH。
在本发明的合成肽酰胺的某些实施方式中，残基Xaa1、Xaa2、Xaa3和Xaa4有2种独立的存在方式。例如，在具有下式的实施方式中：
其中G是：
并且q、r，和s中的一个或多个是1或者p和t均为1，则Xaa1、Xaa2、Xaa3，Xaa4分别有两种存在方式。在这样的实施方式中，每一种残基Xaa1、Xaa2、Xaa3和Xaa4中的每一例可以相同。这样，2例Xaa1可以相同，例如为D-苯丙氨酸。同样地，Xaa2、Xaa3和Xaa4的每一例可以相同。这样例如，每个Xaa2可以是D-(4-F)苯丙氨酸，每个Xaa3可以是D-亮氨酸并且每个Xaa4可以是D-精氨酸。
作为替代，在其他实施方式中，一对或多对的残基Xaa1、Xaa2、Xaa3或Xaa4中的每一例可以不同。例如一例Xaa1可以是D-苯丙氨酸，而同一分子中的另一例Xaa1可以是不同的Xaa1残基，例如D-(4-F)苯丙氨酸。相似地，一例Xaa2可以是D-苯丙氨酸，而同一分子中的另一例Xaa2可以是D-Ala(2-噻吩基)。同样地，一例Xaa3可以是D-正亮氨酸，而同一分子中的另一例Xaa3可以是D-亮氨酸。同样地，一例Xaa4可以是D-鸟氨酸，而同一分子中的另一例Xaa4可以是D-精氨酸，等等。
在一个实施方式中，本发明提供了其中Xaa1是D-Ala(2-噻吩基)的合成肽酰胺。在另一实施方式中，Xaa1是D-(4-F)苯丙氨酸并且Xaa2是D-(4-Cl)苯丙氨酸。在另一实施方式中，每个Xaa1是D-苯丙氨酸或D-Ala(2-噻吩基)并且每个Xaa2是D-(4-Cl)苯丙氨酸。在另一实施方式中，Xaa1-Xaa2是D-苯丙氨酸-D-苯丙氨酸。
在一个实施方式中每个Xaa3选自D-正亮氨酸和D-亮氨酸。在另一实施方式中，每个Xaa2是D-苯丙氨酸，每个Xaa3是D-正亮氨酸，并且每个Xaa4是D-精氨酸。在另一实施方式中，每个Xaa3可以是D-亮氨酸或D-正亮氨酸。
在另一实施方式中，Xaa4选自δ(B)2D-鸟氨酸和D-精氨酸。作为替代，每个Xaa4是δ(B)2D-鸟氨酸并且每个(B)选自-H、甲基和异丙基。在又一个实施方式中，每个Xaa4是(B)2D-鸟氨酸，其中一个(B)是-H，而另一个(B)选自甲基和异丙基。在一个方面中，每个Xaa4是(B)2D-精氨酸或δ-(B)2D-鸟氨酸。在另一实施方式中，每个Xaa4可以是选自D-精氨酸、(Et)2D-精氨酸，和δ-(B)D-鸟氨酸中的残基，并且其中(B)是-H、甲基、异丙基，或丁基。在一个实施方式中，二肽Xaa3-Xaa4选自D-亮氨酸-D-鸟氨酸和D-正亮氨酸-D-精氨酸。
在一个具体实施方式中本发明的合成肽酰胺具有下式
其中G是：
并且b是0并且Y是碳原子。在另一实施方式中，b是1或2并且Y是氮原子。在本发明的一个具体方面中，b是2。
在另一实施方式中，G是
并且含Y和Z的部分是[ω(4-氨基哌啶-4-羧酸)]-OH。
在一个具体实施方式中，Xaa1选自D-Phe、D-(4-F)Phe、D-(2-F)Phe、环戊基D-Ala、2-噻吩基D-Ala，Xaa2选自D-(4-F)Phe、D-(4-Cl)Phe、D-1Nal、D-2Nal，和D-Trp，并且Xaa3-Xaa4选自D-Nle-D-Arg和D-Leu-D-Orn。
在另一实施方式中，W是式-N-(CH2)c-O-的N-烷氧基连接子。在一个方面中，c是1或2。在替代性实施方式中W为空并且Xaa1Xaa2Xaa3Xaa4直接与Y键合。在另一个替代性实施方式中，W是式-NH-(CH2)2-的N-烷基连接子。
在另一个具体实施方式中，所述含Y和Z的环部分是4元或5元环并且Y是氮原子。作为替代，含Y和Z的环部分可以是4元或5元环，其中Y是碳原子。在不同的实施方式中，所述含Y和Z的环部分是6元或7元环，Y是氮原子并且Z是碳原子。在该实施方式的一个方面，所述含Y和Z的环部分是6元环。作为替代，所述含Y和Z的环部分可以是7元环。在该实施方式的一个方面，所述含Y和Z的环部分是6元或7元环并且Y和Z均为氮原子。作为替代，含Y和Z的环部分可以是6元环。在又一替代性方式中，所述含Y和Z的环部分是7元环。
在另一个具体实施方式中含Y和Z的环部分是6元或7元环，Y是碳原子，并且Z是氮原子。在该实施方式的一个方面，含Y和Z的环部分是6元环。作为替代，含Y和Z的环部分可以是7元或8元环。在一个方面中Y是氮原子并且Z是碳原子。在一个可替代的实施方式中Y和Z各自是氮原子。
在另一个具体实施方式中含Y和Z的环部分是可任选地取代的4元至8元杂环部分，其中Y是碳原子或氮原子并且Z是碳、氮、氧、硫、亚砜，或磺酰基；并且该4元至8元杂环部分可任选地单取代或双取代有下述取代基，所述取代基独立选自C1-C6烷基、-C1-C6烷氧基、氧基、-OH、-Cl、-F、-NH2、-NO2、-CN、-COOH，和脒基。在一个方面中当所述含Y和Z的环部分是6元、7元或8元环时，则Y和Z被至少2个环原子隔开。在另一方面中，当该含Y和Z的环部分是非芳香性的并且Z是碳原子或氮原子时，则所述环部分包括至少一个硫或氧环杂原子。在一个具体方面，当所述含Y和Z的环部分是芳香性的时，则Y是碳原子。
在本发明的合成肽酰胺的一个实施方式中，R1是-H、-OH、-NH2、-COOH、C1-C3烷基、脒基、取代有C1-C3烷基的脒基、二氢咪唑、D-Pro、D-Pro酰胺，或-CONH2。在另一个具体实施方式中R2是-H，-COOH，或C1-C3烷基。在一个方面中，R1和R2中只有一个是氢原子。在一个具体实施方式中R1是-H、D-Pro、D-Pro酰胺，或-NH2并且R2是H或-COOH。在该实施方式的一个方面中，R1是-NH2并且R2是-COOH。
在一个实施方式中，算符e是0并且R1和R2直接与同一环原子键合。在一个具体实施方式中，e是0，R2是-H并且R1直接键合到与Z相邻的碳环原子上。在另一个具体实施方式中，R1是-H，脒基、取代有C1-C3烷基的脒基、C1-C3烷基、二氢咪唑、D-Pro、D-Pro酰胺，或-CONH2并且e是0并且R2是-H。
在本发明的合成肽酰胺的一个实施方式中，Xaa1是D-Phe，Xaa2是D-Phe，Xaa3是D-Leu，Xaa4是δ-(B)2D-Orn，其中(B)是-H、甲基，或异丙基；从而其中W为空，所述含Y和Z的环部分是6元或7元环，Y是氮原子，e是0，R1是-NH2、脒基、C1-C3烷基、取代有C1-C3烷基的脒基、二氢咪唑、D-Pro，或D-Pro酰胺，并且R2是H或-COOH。
在一个具体实施方式中，G代表以下各式之一：
可以采用多种测试法来检测本发明的合成肽酰胺是否显示了对κ阿片样物质受体的高亲和力和选择性、长期的体内生物活性，并且没有CNS副作用。受体测试法为本领域所公知，并且如同已经克隆的μ阿片样物质受体和δ阿片样物质受体，已经克隆了来自数个物种的κ阿片样物质受体。κ阿片样物质受体以及μ阿片样物质受体和δ阿片样物质受体是经典的、7次跨膜的、G蛋白偶联的受体。虽然这些所克隆的受体可方便地用于筛选具体的备选化合物，例如肽或肽衍生物，但还可以使用天然来源的哺乳动物阿片样物质受体进行筛选，这是本领域中公知的(DooleyCT等，Selective ligands for the mu，delta，and kappa opoid receptorsidentified from a single mixture based tetrapeptide positional scanningcombinatorial library.J.Biol.Chem.273：18848-56，1998)。因此，可以同时对κ阿片样物质受体和μ阿片样物质受体(无论是重组来源还是天然来源)进行筛选，从而确定本发明的合成肽酰胺对κ阿片样物质受体的选择性(与对μ阿片样物质受体的选择性相比)。
在一个特别的实施方式中，本发明的合成肽酰胺是选择性κ阿片样物质受体激动剂。可以作为以EC50值表示的取得最大效果的一半时的浓度测定本发明的合成肽酰胺作为对于具体受体的激动剂的效力。可以通过本领域中公知的多种方法来确定以最大可观测效果的百分比表示的本发明的合成肽酰胺作为κ阿片样物质激动剂的效力。例如见，Endoh T等，1999，Potent Antinociceptive Effects of TRK-820，a Novel κ-Opoid ReceptorAgonist，Life Sci.65(16)1685-94；和Kumar V等，Synthesis andEvaluation of Novel Peripherally Restricted κ-Opoid Receptor Agonists，2005 Bioorg Med Chem Letts 15：1091-1095。
下面给出了用于确定EC50值的所述测试技术的实例。用于表征阿片样物质配体的多种标准测试方法为本领域的技术人员所熟知。见，例如，Waldhoer等，(2004)Ann.Rev.Biochem.73：953-990，和Satoh和Minami(1995)Pharmac.Ther.68(3)：343-364以及其中所引用的参考文献。
在某些具体实施方式中，本发明的合成肽酰胺是EC50小于约500nM的κ阿片样物质受体激动剂。在其他实施方式中，所述合成肽酰胺作为κ阿片样物质受体激动剂具有小于约100nM的EC50。在另外实施方式中，所述合成肽酰胺作为κ阿片样物质受体激动剂具有小于约10nM的EC50。在特定的实施方式中本发明的合成肽酰胺作为κ阿片样物质受体激动剂所具有的EC50小于约1.0nM、小于约0.1nM，或小于约0.1nM，或甚至小于约0.01nM。前述实施方式的化合物对μ和δ阿片样物质受体所具有的EC50可以比对κ阿片样物质受体所具有的EC50大至少10倍、优选大至少100倍，并且最优选大至少1000倍，例如，对κ阿片样物质受体的EC50约小于1nM，而对μ阿片样物质受体或δ阿片样物质受体的EC50值约大于1000nM。
在特定实施方式中，相对于μ阿片样物质受体，本发明的合成肽酰胺对κ阿片样物质受体具有高选择性。在某些实施方式中，本发明的合成肽酰胺对μ阿片样物质受体所具有的EC50值比相应的对κ阿片样物质受体的EC50值高至少约100倍。在特定实施方式中，本发明的合成肽酰胺对μ阿片样物质受体所具有的EC50值比相应的对κ阿片样物质受体的EC50值高至少约1000倍。作为替代，可以将本发明的合成肽酰胺的选择性表示为对μ阿片样物质受体的EC50比对κ阿片样物质受体的EC50更高。因此，在特定实施方式中，本发明的合成肽酰胺对μ阿片样物质受体具有的EC50值大于约10μM而对κ阿片样物质受体所具有的EC50值小于约10nM，在其他实施方式中小于约1.0nM，或甚至小于约0.01nM。在另一实施方式中，特定合成肽酰胺对κ阿片样物质受体可以具有小于约1nM的EC50而对μ阿片样物质受体或对δ阿片样物质受体可以具有大于约1000nM的EC50。
本发明的合成肽酰胺的另一种性质是它们对细胞色素P450同工酶的抑制低的特性。细胞色素P450同工酶构成负责多种治疗化合物和生物活性化合物的代谢氧化失活的血红素-硫醇盐蛋白的大型超家族。通常，它们在多组份电子传递链中发挥末端氧化酶的作用，所述多组份电子传递链也被称为含有细胞色素P450的单加氧酶体系。
已经鉴定出超过50种的不同的细胞色素P450同工酶，并且根据遗传关联性(按照核酸序列同源性评估)将其分为多个家族。在人类细胞中的细胞色素P450同工酶中最丰富的是1A2和3A4同工酶，尽管同工酶2B6、2C9、2C19、2D6，和2E1同样显著地有助于所施用的治疗物的氧化失活。而对细胞色素P450同工酶的抑制可用于延长体内施用后保持本发明的合成肽酰胺的有效浓度的时间，还可以延长受细胞色素P450氧化的共同施用的治疗化合物的持久性。这种持久性的增加可以使共同施用的治疗物所持续的时间超过对于治疗而言最优的时间，或者可以使体内浓度超过所需水平或安全耐受水平。这种持久性的增加和/或浓度的增加难以准确量化并优选避免。很少抑制或不抑制细胞色素P450同工酶的活性的治疗物不具有这种潜在问题并能够更安全地与其他治疗物共同施用，而不具有影响共同施用的治疗化合物被细胞色素P450同工酶失活的速率的风险。
在合成肽酰胺的治疗浓度下，本发明的合成肽酰胺的具体实施方式对细胞色素P450同工酶显示较低抑制，而其他实施方式在治疗浓度下对细胞色素P450同工酶显示基本不抑制。在一些实施方式中，10μM浓度的合成肽酰胺对细胞色素P450同工酶CYP1A2、CYP2C9、CYP2C19或CYP2D6显示的抑制小于约50％。在特定实施方式中，10μM浓度的合成肽酰胺对这些细胞色素P450同工酶显示的抑制小于约20％。在非常特别的实施方式中，10μM浓度的合成肽酰胺对这些细胞色素P450同工酶的任一种显示的抑制小于约10％。
在另一实施方式中，通过将10μM浓度的合成肽酰胺与人肝微粒体温育60分钟之后，有效浓度的本发明的合成肽酰胺对P450CYP1A2、CYP2C9、CYP2C19或CYP 2D6中任意一种显示的抑制不超过约50％。
当以治疗有效浓度施用于哺乳动物或人类患者时本发明的合成肽酰胺显示对血脑屏障的穿透较低或基本没有。κ阿片样物质受体(下文中也可互换地称为κ受体)分布于外周组织中，包括皮肤和躯体组织，以及人或其他哺乳动物的内脏中。在脑中也发现了κ受体。外周组织中κ受体的活化引起疼痛和炎症反应的抑制，而脑中κ受体的活化引起镇静效果并且还可以导致严重的烦躁不安和幻觉。在某些实施方式中，当以治疗有效浓度施用时本发明的合成肽酰胺显示对血脑屏障的穿透较低或基本没有，因而最大程度地减小或甚至彻底消除许多对血脑屏障有一定穿透的其他κ激动剂的镇静、致幻效果。
本发明的合成肽酰胺对血脑屏障穿透的程度的一种可用的尺度是峰值血浆浓度与脑组织中浓度之比。在具体实施方式中，当以约3mg/kg的剂量施用时，本发明的合成肽酰胺显示达到峰值血浆浓度时脑中的合成肽酰胺浓度比在血浆中的浓度低至少约5倍。
本发明的合成肽酰胺对血脑屏障穿透的程度的另一种可用的尺度是取得镇静效果所需的剂量与取得镇痛效果所需的剂量之比。可以通过本领域技术人员公知的标准测试法来测定由κ受体激动剂刺激κ受体的镇痛效果和镇静效果。
在特定实施方式中，本发明的合成肽酰胺对镇静效果所具有的ED50是对镇痛效果所具有的ED50的至少约10倍。在特定实施方式中，本发明的合成肽酰胺对镇静效果所具有的ED50是对镇痛效果所具有的ED50的至少约30倍。在另外实施方式中，本发明的合成肽酰胺对镇静效果所具有的ED50是对镇痛效果所具有的ED50的至少约50倍。
在另一实施方式中，本发明的合成肽酰胺在对小鼠的运动力降低测试中获得的对于镇静效果所具有的ED50是在对小鼠的扭体测试中获得的该合成肽酰胺对于镇痛效果所具有的ED50的至少约10倍。
预计本发明的合成肽酰胺对血脑屏障穿透的程度的另一种可用的预测指标由当以治疗有关浓度输送时合成肽酰胺对人细胞或其他哺乳动物细胞的膜透过率值提供。在某些实施方式中，治疗有关浓度的本发明的合成肽酰胺显示对单层的适当培养的人或其他哺乳动物细胞的穿透能力很低或基本没有。这一透过性参数可以表示为表观透过性Papp，其表示特定细胞单层对所关心的化合物的透过性。对于所关心的具体化合物可以使用任何适当培养的哺乳动物细胞单层来确定它的透过性，不过经常将某些细胞系用于这一目的。例如，人结肠腺癌的Caco-2细胞系能够被用作单层培养物测试体系来确定对本发明的化合物的膜透过性。在某些实施方式中，本发明的合成肽酰胺具有小于约10-6cm/秒的Papp。在某些其他实施方式中，本发明的合成肽酰胺具有小于约10-7cm/秒的Papp。
在一个实施方式中，大鼠中约3mg/kg剂量的本发明的合成肽酰胺达到合成肽酰胺的峰值血浆浓度并显示在脑中的浓度比所述峰值血浆浓度低至少约5倍。
在另一实施方式中，在大鼠中以约3mg/kg剂量施用本发明的合成肽酰胺后约3小时，本发明的合成肽酰胺具有最大效能的至少约50％。
在一个实施方式中，本发明的合成肽酰胺在诸如人等哺乳动物中显示持续较长的作用时间。在一个方面中，在施用0.1mg/kg的合成肽酰胺后3小时，所述合成肽酰胺具有此时为最大效能的至少约50％的作用时间。在另一方面，在施用0.1mg/kg的合成肽酰胺后3小时，所述合成肽酰胺具有此时为最大效能的至少约75％的作用时间。在一个具体方面，在施用0.1mg/kg的合成肽酰胺后3小时，所述合成肽酰胺具有此时为最大效能的至少约90％的作用时间。在一个特定方面，在施用0.1mg/kg的合成肽酰胺后3小时，所述合成肽酰胺具有此时为最大效能的至少约95％的作用时间。
在另一实施方式中，本发明提供了一种药物组合物，所述组合物包括以上实施方式中任何一项所述的合成肽酰胺及药学上可接受的赋形剂或载体。本发明提供了利用和/或含有对κ阿片样物质受体有选择性的本发明的合成肽酰胺的方法、组合物，或剂型。在具体实施方式中，本发明的合成肽酰胺显示了对κ阿片样物质受体的强亲和力并具有作为κ阿片样物质受体激动剂的高效能。
诸如本发明的合成肽酰胺这样的化合物的药物前体包括药学上可接受的衍生物，所述衍生物在施用时能够通过代谢或其他过程转变为该化合物的生物活性形式。如果对于具体配置品就生物利用度、稳定性或适用性而言药物前体比活性化合物具有更有利的性质，则药物前体尤其理想。
本文中所用的κ阿片样物质受体相关疾病、病况或紊乱是可通过活化κ阿片样物质受体来预防或治疗的任何疾病、病况或紊乱。在一个方面中，本发明的合成肽酰胺是活化κ阿片样物质受体的κ阿片样物质受体激动剂。在一些实施方式中，可以由临床医生来选择施用本发明的合成肽酰胺的具体剂量和途径从而彻底预防或治愈所述疾病、病况或紊乱。在其他实施方式中，由临床医生选择的施用本发明的合成肽酰胺的具体剂量和途径可改善或减轻所述疾病、病况或紊乱的一种或多种症状。
本文中所用的本发明的合成肽酰胺的“有效量”或“足够量”是指可以在治疗上有效地抑制、预防，或治疗具体疾病、紊乱、病况，或副作用的症状的本文所述的化合物的量。本文中所用的μ阿片样物质激动剂镇痛药化合物的“降低剂量”是指这样一种剂量：为了减少该化合物的一种或多种副作用，在与κ阿片样物质激动剂(例如本发明的合成肽酰胺)联合使用时，比通常向特定患者提供的剂量更低的剂量。可以选择降低剂量从而使该化合物在镇痛效果或其他治疗效果方面的降低与所减少的副作用相比是可以接受的，其中μ阿片样物质激动剂镇痛药的降低的镇痛效果或其他治疗效果可以由本发明的合成肽酰胺的镇痛效果或其他治疗效果来完全或部分补偿。将μ阿片样物质激动剂镇痛药化合物与发挥κ阿片样物质激动剂作用的本发明的合成肽酰胺共同施用，还使得可以引入降低剂量的合成肽酰胺和/或μ阿片样物质激动剂镇痛药化合物从而取得与单独施用时的更高剂量的合成肽酰胺或μ阿片样物质激动剂镇痛药化合物相同的治疗效果。
本文所用的“药学上可接受的”是指在可靠的医学判断的范围内、适于与人类和动物的组织接触而没有严重的毒性、刺激、过敏反应，或其他并发症、与对于所治疗的医学病况而言合理的益处/风险比相符的化合物、材料、组合物，和/或剂型。
本文所用的“剂量单位”是指用于待治疗的特定个体或病况的适合作为单位剂量的物理上分离的单位。每个单位可以含有：经计算可产生所需的一种或多种治疗效果的预定量的一种或多种活性合成肽酰胺化合物，可任选地与药物载体联用。剂量单位形式的规格可以由以下因素确定：(a)所述一种或多种活性化合物的独特特性，和所要取得的具体疗效，以及(b)混合所述一种或多种活性化合物的本领域固有的限制。剂量单位通常表示为每单位体重相对应的化合物的重量，例如，以每千克受试对象或患者的体重相对应的化合物毫克数(mg/kg)表示。作为替代，在具体的剂量方案中，剂量可以被表示为每单位时间的每单位体重相对应的化合物的量(mg/kg/day)。在又一种替代方式中，剂量可以被表示为每单位体表面积相对应的化合物的量(mg/m2)或每单位时间的每单位体表面积相对应的化合物的量(mg/m2/day)。对于局部的配置品，剂量可以以该配置品常规的方式来表示，例如，施用于眼部的半英寸条的软膏剂，其中该配置品中化合物的浓度以该配置品的百分比表示。
本文所用的“药学上可接受的盐”是指这样的化合物的衍生物：其中通过制备母体化合物的酸式盐或碱式盐来改性所述母体化合物。药学上可接受的盐的实例包括但不限于，例如胺的碱性残基的无机酸盐或有机酸盐；例如羧酸等酸性残基的碱金属盐或有机盐。药学上可接受的盐包括例如由无毒性无机酸或有机酸形成的母体化合物的常规无毒性盐或季铵盐。例如，所述常规无毒性盐包括：衍生自诸如盐酸、氢溴酸、硫酸、氨基磺酸、磷酸和硝酸等无机酸的盐；以及由诸如乙酸、丙酸、琥珀酸、乙醇酸、硬脂酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、抗坏血酸、扑酸、马来酸、羟基马来酸、苯乙酸、谷氨酸、苯甲酸、水杨酸、磺胺酸、2-乙酸基苯甲酸、富马酸、甲苯磺酸、甲磺酸、乙烷二磺酸、草酸和羟乙磺酸等有机酸制备的盐。这些生理上可接收的盐可通过本领域已知的方法制备，例如，通过在水性醇中以过量的酸溶解游离胺碱，或者以诸如氢氧化物的碱金属碱、或以胺来中和游离的羧酸。因此，可以由具有酸性官能团、碱性官能团或这两种官能团的任何所述肽酰胺来形成合成肽酰胺的药学上可接受的盐。例如，在药学上适合的碱的存在下，具有羧酸基团的肽酰胺可以形成与如钠或钾阳离子的阳离子配对的羧酸根阴离子。相似地，在药学上适合的酸例如HCl的存在下，具有胺官能团的肽酰胺可以形成盐。
合成肽酰胺的药学上可接受的溶剂合物的一个实例是肽酰胺与溶剂分子的结合，这种结合生成所述溶剂分子与肽酰胺缔合的络合物。化合物的尤其适合的水合物是具有相当活性的这样的水合物或施用后可被转变回活性化合物的水合物。含有胺的合成肽酰胺的药学上可接受的N-氧化物是其中胺的氮原子与氧原子结合的化合物。
本发明的合成肽酰胺的药学上可接受的结晶、同构结晶或无定型形式可以是本发明的合成肽酰胺的药学上可接受的酸式盐、碱式盐、两性离子盐、水合物或任何其他适当稳定、生理相容的形式的任何结晶或非结晶形式。
可以将本发明的合成肽酰胺引入药物组合物中。所述组合物可以包括处于药学上可接受的稀释剂、赋形剂或载体中的有效量的合成肽酰胺。药物组合物中所用的常规赋形剂、载体和/或稀释剂通常是惰性的并构成制剂的主要部分。
在一个特定实施方式中，所述合成肽酰胺是κ阿片样物质受体激动剂。在另一实施方式中，所述合成肽酰胺是选择性κ阿片样物质受体激动剂。靶点可以是需要这种治疗或预防的患者或受试对象的κ受体。本发明的某些合成肽酰胺κ阿片样物质受体激动剂在外周发挥作用并在治疗有效剂量时所显示的CNS效应很小或没有。
所述药物赋形剂或载体可以是适合作为用于输送本发明的合成肽酰胺的载质的任何相容的、无毒性物质。适合的赋形剂或载体包括但不限于，无菌水(优选无热原)、盐水、磷酸盐缓冲的盐水(PBS)、水/乙醇、水/甘油、水/山梨糖醇、水/聚乙二醇、丙二醇、鲸蜡硬脂醇、羧甲基纤维素、玉米淀粉、乳糖、葡萄糖、微晶纤维素、硬脂酸镁、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、柠檬酸、酒石酸、油、脂肪性物质、蜡或任何上述物质的适宜混合物。
可以将本发明的药物制剂配制为液体、半固体或固体剂型。例如药物制剂可以处于下述形式：注射用溶液、滴剂、糖浆剂、喷雾、悬浮液、片剂、药贴、胶囊剂、包衣剂、栓剂、软膏剂、乳膏、洗剂、凝胶剂、乳剂、气雾剂，或处于微粒形式，例如丸或颗粒，任选地可压制为片剂或锭剂，封装于胶囊剂中或者悬浮在液体中。所述片剂可以含有粘合剂、润滑剂、稀释剂、着色剂、调味剂、湿润剂并且可以具有肠溶衣从而能够耐受胃的酸性环境而在肠腔的更偏碱性的条件中溶解。作为替代，所述片剂可以有糖衣或以水溶性膜包被的膜衣。还可以向药物组合物中加入药学上可接受的佐剂、缓冲剂和分散剂等。
粘合剂包括例如淀粉、胶浆剂、明胶和蔗糖。润滑剂包括滑石、石松子、硬脂酸镁和硬脂酸钙/硬脂酸。稀释剂包括乳糖、蔗糖、甘露醇、盐、淀粉和高岭土。润湿剂包括丙二醇和山梨聚糖单硬脂酸酯。
本文所用的局部应用或施用是指将本发明的药物制剂施用于出现疼痛和/或炎症病况的位点：例如发炎的关节。所述局部应用包括通过注射的关节内(intrajoint)例如关节内部(intra-articular)应用、通过导管的应用或作为生物相容性装置的一部分输送。因此，局部应用是指对身体的离散内部区域例如关节、软组织区域(例如肌肉、腱、韧带、眼内或其他肉质内部区域)或身体的其他内部区域的应用。具体而言，本文所用的局部应用是指基本上不提供本发明的组合物中的活性剂的全身输送和/或全身施用的应用。另外，本文所用的局部应用意图指对身体的离散区域(即，除各种大型体腔(例如，腹膜腔和/或胸膜腔)以外)的应用。
本文所用的局部外用是指对诸如皮肤、眼、粘膜和唇的身体表面的应用，这些部位可以在身体任何部位之中或之上，包括但不限于表皮、其他任何真皮，或其他任何身体组织。局部外用或应用表示本发明的药物制剂与组织(例如皮肤或膜，特别是角膜，或者口腔、阴道或肛门直肠粘膜)直接接触。因此，用于本文目的的局部外用是指对诸如皮肤(外皮或包覆物)和粘膜(产生、分泌和/或含有粘液的表面)的可触及的体表的组织的应用。具体而言，局部外用是指提供很少或基本不提供本发明的组合物中的活性化合物的全身性输送的应用。示例性的粘膜表面包括眼、口(例如唇、舌、牙龈、颊、舌下和上腭)、喉、食道、支气管、气管、鼻道、阴道和直肠/肛门的粘膜表面。
对于口服施用，可以以固体剂型例如胶囊剂、片剂，和粉末，或液体剂型例如酏剂、糖浆剂，和悬浮剂来施用活性组分。可将一种或多种活性组分与非活性成分和粉状载体(如葡萄糖、乳糖、蔗糖、甘露醇、淀粉、纤维素或者纤维素衍生物、硬脂酸镁、硬脂酸、糖精钠、滑石和碳酸镁等)一起包装入胶囊中。可以加入从而提供所希望的颜色、味道、稳定性、缓冲能力、分散作用或者其他已知的所希望的特征的追加非活性成分的实例有三氧化二铁、硅胶、十二烷基硫酸钠、二氧化钛和食用白墨(edible white ink)等。可以使用类似的稀释剂来制造压制片剂。片剂和胶囊剂均可制作成缓释产品从而使药物在数小时的时段内连续释放。压制片剂可以包被有糖衣或膜衣，以掩蔽任何令人不愉快的味道，并保护片剂免受空气的影响，或者可以包有肠溶衣，以在胃肠道中选择性地崩解。口服施用的液体剂型可含有着色剂和调味剂，以提高患者的接受程度。为了有利于药物稳定性和吸收性，本发明的肽可以在通过胃的严酷的蛋白水解性环境后从胶囊中释放出来。用来增强肽在口服施用后的稳定性和吸收性的方法是本领域中公知的(例如，Mahato RI.Emerging trends in oral delivery of peptide and protein drugs.CriticalReviews in Therapeutic Drug Carrier Systems.20：153-214，2003)。
本发明的合成肽酰胺化合物的诸如锭剂、咀嚼片剂和咀嚼胶的剂型与经口剂型相比可以更快发挥治疗作用，具有显著的口腔吸收性。咀嚼胶配置品是意图在于咀嚼但不能吞咽的固体、单剂量制剂，具有主要由树胶构成的药基，并且含有一种或多种本发明的化合物，所述化合物通过咀嚼而被释放并意图用于口的疼痛和炎症的局部治疗、或经口腔粘膜吸收后的全身性输送。例如见，Athanikar和Gubler的名称为Process formanufacturing a pharmaceutical chewing gum的美国专利6,322,828。
对于鼻内施用，可将外周选择性κ阿片样物质受体激动剂配制成气雾剂。术语“气雾剂”包括本发明的化合物的任何能够被吸入细支气管或者鼻道的气载悬浮相。具体而言，气雾剂包括本发明化合物的液滴的气载悬浮物，可以在计量剂量的吸入器或雾化器中形成，或者在弥雾器中形成。气雾剂还包括悬浮在空气中或者其他载气中的本发明化合物的干粉组合物，例如，它们可以通过从吸入装置吹入来输送。见Ganderton和Jones，Drug Delivery to the Respiratory Tract，Ellis Horwood(1987)；Gonda(1990)Critical Reviews in Therapeutic Drug Carrier Systems6：273-313；和Raeburn等(1992)J.Pharmacol.Toxicol.Methods27：143-159。
本发明的药物组合物可以以适于全身性输送的配置品来制备，所述全身性输送例如有经过静脉内、皮下、肌肉内、腹膜内、鼻内、透皮、阴道内、直肠内、肺内或口服的输送。作为替代，本发明的药物组合物可以经适当配制以用于局部输送，例如用于局部外用或离子透入法(iontophoretic)输送，或用于通过涂覆、散布或浸渍有该配置品的药贴而透皮输送，以及对关节的局部应用，例如通过关节内注射。
肠胃外施用制剂包括注射用无菌溶液、在使用前即刻与溶剂相组合的无菌干燥可溶性产品(包括皮下注射片)、注射用无菌悬浮液、在使用前即刻与载质相组合的无菌干燥不溶性产品和无菌乳液。所述溶液可以是水性的或者非水性的，并由此配制而用于通过注射、输注，或使用可植入泵进行输送。对于静脉内、皮下，和肌肉内施用，本发明的可用的配置品包括具有控释性质的微囊制剂(R.Pwar等Protein and peptideparenteral controlled delivery.Expert Opin Biol Ther.4(8)：1203-12，2004)或在脂质体中包囊，其示例性形式为聚乙烯包被的脂质体，本领域中已知其在脉管系统中具有延长的循环时间(例如Koppal，T.“Drug deliverytechnologies are right on target”，Drug Discov.Dev.6，49-50，2003)。
对于眼部施用，本发明提供了治疗青光眼或眼部疼痛和炎症的方法，该方法包括对需要该治疗的患者的眼施用治疗有效量的本发明的合成肽酰胺。该合成肽酰胺可以通过眼部相容的药物载体来局部施用，或可以使用接触性眼镜或眼内植入物来非全身性施用，所述接触性眼镜或眼内植入物任选地可以含有提供所述合成肽酰胺的缓释的聚合物。所述眼部相容的药物载体可以包括佐剂、抗微生物防腐剂、表面活性剂，和粘性剂(viscolyzer)等。本领域中公知许多化合物的高浓度对眼有刺激而低浓度刺激性较小；因此通常将所述配制品设计为包括最低有效浓度的活性化合物、防腐剂、表面活性剂，和/或粘性剂，所述粘性剂优选具有高表面张力从而减轻对眼的刺激同时增加眼药溶液在眼表面上的保留力。本发明的合成肽酰胺的这种控释对于植入体而言能够持续6个月至1年，而对于接触性眼镜而言持续较短时间(3天至14天)。所述植入体可以是渗透泵、可生物降解性基质，或眼内缓释装置。这种局部组合物可以包括具有脂质体的经缓冲盐水溶液或不具有脂质体的经缓冲盐水溶液。
对于眼部应用可以将水性聚合物溶液、水性悬浮液、软膏剂，和凝胶用于本发明的合成肽酰胺的局部配置品。水性配置品还可以包括脂质体以用于产生合成肽酰胺的储库。某些所述局部配置品是可以增强角膜前保留力、而不具有软膏剂给视觉带来的不便和损害的凝胶。眼部相容性药物载体还可以包括生物降解性合成聚合物。经批准可用于人的生物降解性微球组合物包括聚交酯：聚(乳酸)、聚(乙醇酸)，和乳酸-羟基乙酸共聚物。其他的生物降解性剂型包括但不限于：酸酐-酰亚胺共聚物、聚(乳酸-乙醇酸)、聚2-氰基丙烯酸乙基酯、聚己酸内酯、聚羟丁酸戊酸酯、聚原酸酯，和聚环氧乙烷/聚对苯二甲酸丁二酯。眼内植入或注射包含本发明的合成肽酰胺的缓释组合物能够提供眼内压的长期控制(数月至数年)，并由此避免或减少对局部制剂的需要。Schwartz等的美国专利7,122,579和Morizono等的U.S.7,105,512披露了配制和分配眼部药物的可用方法。Gulsen和Chauhan，Ophthalmic drug delivery through contactlenses.Investigative Ophthalmology and Visual Science，(2004)45：2342-2347披露了接触性眼镜中的眼部药物的配制方法。
可以将透皮输送用制剂引入到适于所述输送的装置中，所述装置利用例如离子透入法(Kalia YN等Iontophoretic Drug Delivery.Adv DrugDeliv Rev.56：619-58，2004)或真皮穿透表面(dermis penetrating surface)(Prausnitz MR.Microneedles for Transdermal Drug Delivery.Adv DrugDeliv Rev.56：581-7，2004)，这些在本领域中公知可被用于改善药物的透皮输送。美国专利6,718,201中披露了电转运装置及其操作方法。美国专利6,313,092和美国专利6,743,432中披露了应用离子透入法促进肽的透皮输送的方法。
本文所用的术语“电转运”、“离子电渗法”，和“离子透入法的”是指通过将电动势施加到包含有试剂的储库的方式来把一种或多种药物活性化合物通过身体表面(如皮肤或者粘膜)输送。所述化合物可通过电迁移、电穿孔、电渗透或其任何组合来输送。电渗透也被称为电水疗法(electrohydrokinesis)、电对流(electro convection)，和电诱导渗透作用。通常，化合物电渗透进入组织是由于含有该化合物的溶剂因对治疗物种储库施加电动势而迁移所致，例如其他离子物种电迁移所引起的溶剂流动。在电转运的过程中，皮肤可能会出现一定的改性或者变化，例如在皮肤中形成暂时出现的小孔，也被称为“电穿孔”。任何通过身体表面上的改性或变化(例如，皮肤中小孔的形成)而增强物种的电助转运也包含在本文中所用的术语“电转运”中。因此，应用于本发明的化合物时，本文中所使用的术语“电转运”、“离子透入法”和“离子透入法的”指的是(1)通过电迁移来输送带电的试剂，(2)通过电渗透方法来输送不带电的试剂，(3)通过电穿孔来输送带电或不带电的试剂，(4)通过结合电迁移和电渗透方法来输送带电试剂，和/或(5)通过结合电迁移和电渗透方法来输送带电的和不带电的试剂的混合物。电转运装置一般使用两个电极，这两个电极均放置成与身体皮肤的一些部分紧密地电接触。一个电极叫做有源电极或者供体电极，所述治疗剂从这个电极被输送到体内。另外一个电极叫做对电极或者返回电极，用以闭合通过身体的电路。与患者皮肤结合在一起，通过把电极与电源(如电池)连接在一起而完成电路，并且该电路通常是能够控制通过所述装置的电流的电路。
根据要透皮输送的化合物的电荷，可以将阳极或者阴极作为所述有源电极或供体电极。因此，如果待转运的化合物(例如本文实例1中所举例的化合物)带正电，则正极(阳极)将是有源电极，而负极(阴极)将用作对电极，从而完成电路。但是，如果待输送的化合物带负电，那么阴极将是有源电极，而阳极将是对电极。电转运装置另外还需要待输送至体内的治疗剂的储库或源。这些药物储库与所述电转运装置的阴极或者阳极连接，以提供一种或多种所需物种或试剂的固定的或可更新的来源。每个电极组件由电子传导性电极组成，该电子传导性电极与在使用时和患者皮肤接触放置的离子传导性液体储库具有离子传递关系。凝胶储库，诸如在Webster(美国专利4,383,529)中描述的那些，是一种储库形式，这是因为水合凝胶比充填有液体的容器更容易处理和制造。水是可在所述储库中使用的一种液体溶剂，部分是因为本发明的肽化合物的盐具有水溶性，还有部分是因为水对皮肤没有刺激作用，因此使得所述水凝胶储库与皮肤之间可长期接触。对于电转运，本发明的合成肽可与如离子表面活性剂的通量增强剂(flux enhancer)或者除水之外的助溶剂一起进行配制(分别见例如美国专利4,722,726和欧洲专利申请278,473)。作为替代，可以在电转运输送之前，将经过的皮肤的外层(即角质层)进行机械性破坏(例如美国专利5,250,023所描述))。
非常适合于电转运的外周合成肽酰胺可通过测量其通过身体表面(例如皮肤或者粘膜)的电转运通量，例如与具有已知的电转运通量特性的标准化测试肽(如促甲状腺激素释放激素)(R.Burnette等，J.Pharm.Sci.(1986)75：738)或血管加压素(Nair等，Pharmacol Res.48：175-182，2003)相比较而进行选择。公电转运通量。体外方法包括在电转运通量单元的供体室和受体室之间钳夹一片适当的哺乳动物的皮肤(例如人尸体皮肤)，使皮肤片的角质层侧与供体室相对。含有待输送的药物的液体溶液或凝胶放置成与角质层相接触，并向电极施加电流，每个室中有一个电极。透皮通量是通过对受体室里药物的量进行采样而计算得到的。例如，用以优化透皮电转运药物输送的两个成功模型是分离的猪皮瓣模型(Heit MC等，Transdermal iontophoretic peptide delivery：in vitro and invivo studies with luteinizing hormone releasing hormone。J.Pharm.Sci.82：240-243，1993)，和使用从无毛啮齿动物或者豚鼠中分离得到的无毛皮肤。见Hadzija BW等，Effect of freezing on iontophoretic transport throughhairless rat skin.J.Pharm.Pharmacol.44，387-390，1992。用于透皮离子透入法输送的本发明的化合物可以具有一个或通常为两个的带电的氮原子以促进它们的输送。
其他有用的透皮输送装置采用了压力下高速输送从而实现无需使用针的皮肤穿透。如本领域内已知的，可以通过使用化学增强剂来改善透皮输送，所述化学增强剂在本领域中有时候也称为“渗透增强剂”，即与所述药物同时施用(或者在一些情况下在药物施用之前用于预处理皮肤)以提高角质层的渗透性，并因此提高药物通过皮肤的穿透性的化合物。化学渗透增强剂是无害并且仅仅促进药物穿透角质层的扩散(要么通过被动扩散，要么通过诸如电转运的能量驱动过程)的化合物。例如见Meidan VM等，Enhanced iontophoretic delivery of buspirone hydrochlorideacross human skin using chemical enhancers.Int.J.Pharm.264：73-83，2003。
用于直肠施用的药物剂型包括为获得全身性效果的直肠栓剂、胶囊剂和片剂。本文所用的直肠栓剂是指用来插入直肠的固形体，所述固形体在体温熔化或软化从而释放一种或多种药理学或治疗活性成分。直肠栓剂中所用的药学上可接受的物质包括药基或载质和提高栓剂熔点的试剂。药基的实例包括可可脂(可可油)、甘油-明胶、Carbowax(聚氧化亚乙基二醇)和脂肪酸的单甘油酯、二甘油酯和三甘油酯的适宜混合物。还可以使用各种药基的组合。提高栓剂熔点的试剂包括鲸蜡和蜡。可以通过压制法或成型来制备直肠栓剂。直肠栓剂通常重约2gm至约3gm。可以使用与口服施用配置品相同的一种或多种药学上可接受的物质和相同的方法来制造直肠施用的片剂和胶囊剂。
用于肠胃外制剂中的药学上可接受的载体包括水性载质、非水性载质、抗微生物剂、等渗剂、缓冲剂、抗氧化剂、局部麻醉药、悬浮分散剂、乳化剂、掩蔽剂或螯合剂以及其他药学上可接受的物质。
水性载质的例子包括氯化钠注射液、林格氏注射液、等渗右旋糖注射液、无菌注射用水、右旋糖和乳酸盐化林格氏注射液。非水性肠胃外载质包括植物来源的非挥发性油，棉籽油、玉米油、芝麻油和花生油。必须将抑细菌浓度或抑真菌浓度的抗微生物剂添加到包装在多剂量容器内的肠胃外制剂中，所述抗微生物剂包括酚或甲酚、汞剂、苯甲醇、氯丁醇、对羟基苯甲酸甲酯和对羟基苯甲酸丙酯、硫柳汞、苯扎氯铵和苄索氯铵。等渗剂包括氯化钠和右旋糖。缓冲剂包括磷酸盐和柠檬酸盐。抗氧化剂包括亚硫酸氢钠。局部麻醉剂包括盐酸普鲁卡因。悬浮分散剂包括羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素和聚乙烯吡咯烷酮。乳化剂包括聚山梨醇酯80(Tween 80)。还可以加入金属离子的掩蔽剂或螯合剂例如EDTA。药物载体还包括用作水混溶性载质的乙醇、聚乙二醇和丙二醇并且可以通过加入氢氧化钠、盐酸、柠檬酸或乳酸来将pH调节为生理相容的pH。
活性成分可一次全部施用，或者可以分为许多更小剂量以一定的时间间隔进行施用，或者作为控释配置品施用。术语“控释配置品”包括能够在一段时间(例如数天至数周)向受试对象连续地输送本发明的合成肽酰胺的配置品。这些配置品可以皮下施用或肌内施用，并随着时间的推移在受试对象中以连续稳定状态释放预定量的化合物。合成肽酰胺的控释配置品可以是例如在美国专利第4,677,191号和第4,728,721号(以引用方式并入本文)中所描述的那些含有聚合物微囊的药物配置品。所述药物活性化合物的浓度经调节使得其施用可提供产生所希望的效果的有效量。本领域中已知的是，确切剂量取决于患者或动物的年龄、重量和状况。对于任何特定的受试对象，可以根据个体需要以及管理或监督配置品施用的人员的专业判断而随着时间调整具体的剂量方案。因此，本文所述的浓度范围仅是示例性的，而并非旨在限制本发明的范围或实施。
单位剂量的肠胃外制剂包括安瓿瓶中或者预包装在输送用带有(或不带有)针头的注射器中的封装物。所有胃肠外施用制剂通常无菌，这与本领域中实施的一样。举例来说，含有活性化合物的无菌缓冲水溶液的静脉内输注是施用的一种有效方式。在另一个实施方式中，如果需要可以注射含有活性物质的无菌水性或油性溶液或悬浮液从而产生所希望的药理学效应。
本发明的药物组合物可采用静脉内、透皮、透粘膜、鼻内、皮下、肌内、口服或者局部(例如对眼)输送或施用。可施用组合物以预防性治疗患有或者可能患上疾病或紊乱的个体。对于治疗性应用，药物组合物通常以足以抑制、预防，或者改善疾病或紊乱的量施用于患有所述疾病或紊乱的受试对象。将足以实现这些目的的量定义为“治疗有效剂量”。
出于预防或治疗目的，可以以上述任何配置品和输送方式将本发明的药物组合物施用于哺乳动物。所述哺乳动物可以是任何哺乳动物，例如驯养哺乳动物或未驯服的哺乳动物，或者甚至是野生哺乳动物。所述哺乳动物可以是任何灵长类、有蹄类、犬类或猫科动物。例如，但是不具限制性，所述哺乳动物可以是：宠物或伙伴动物(companion animal)，例如狗或猫；高价值哺乳动物例如良种马或表演动物(show animal)；畜牧动物例如牛、山羊、绵羊或猪；或者灵长类哺乳动物例如猿、大猩猩、猩猩、狐猴、猴或黑猩猩。适合于使用本发明的药物组合物来预防或治疗的哺乳动物是人。
可以对患有可通过活化κ阿片样物质受体来治疗的疾病或病况的哺乳动物施用本发明的药物组合物。作为替代，可以将所述药物组合物作为预防用药施用于有风险感染或发展下述疾病或病况的哺乳动物，所述疾病或病况可通过活化κ阿片样物质受体来预防。可通过施用本发明的药物组合物来治疗或预防的疾病或病况包括但不限于，可通过活化κ阿片样物质受体来减轻的任何病况，包括诸如疼痛、炎症、瘙痒、低钠血症、低钾血症、充血性心力衰竭、肝硬化、肾病综合征、高血压、水肿、肠梗阻、咳嗽和青光眼的病况。
在一个具体实施方式中，本发明的药物组合物可以与一种或多种其他治疗性化合物或佐剂共同施用，或可以包含一种或多种其他治疗性化合物或佐剂，所述一种或多种其他治疗性化合物或佐剂例如有但不限于其他阿片样物质、大麻素、抗抑郁剂、抗惊厥剂、安定药、抗组织胺剂、对乙酰氨基苯酚、皮质甾类、离子通道阻断剂、非甾体抗炎药(NSAID)，和利尿剂，其中多种在效果上与本发明的合成肽酰胺有协同作用。
适合的阿片样物质包括但不限于阿芬太尼(alfentanil)、阿法罗定(alphaprodine)、氨苄哌替啶(anileridine)、布马佐辛(bremazocine)、丁丙诺啡(buprenorphine)、布托啡诺(butorphanol)、可待因(codeine)、柯洛呋酮(conorphone)、右吗拉胺(dextromoramide)、右丙氧吩(dextropropoxyphene)、地佐辛(dezocine)、二醋吗啡(diamorphine)、双氢可待因(dihydrocodeine)、双氢吗啡(dihydromorphine)、苯乙哌啶(diphenoxylate)、地匹哌酮(dipipanone)、多匹可明(doxpicomine)、依索庚嗪(ethoheptazine)、乙基酮佐辛(ethylketazocine)、乙基吗啡(ethylmorphine)、埃托啡(etorphine)、芬太尼(fentanyl)、氢可酮(hydrocodone)、氢吗啡酮(hydromorphone)、凯托米酮(ketobemidone)、左美沙朵(levomethadyl)、左啡诺(levorphanol)、洛芬太尼(lofentanil)、洛哌丁胺(loperamide)、度冷丁(哌替啶)(meperidine(pethidine))、美普他酚(meptazinol)、美沙酮(methadone)、吗啡(morphine)、吗啡-6-葡糖苷酸(morphine-6-glucuronide)、纳布啡(nalbuphine)、烯丙吗啡(nalorphine)、尼可吗啡(nicomorphine)、羟考酮(oxycodone)、羟吗啡酮(oxymorphone)、喷他佐辛(pentazocine)、非那佐辛(phenazocine)、苯哌利定(phenoperidine)、哌腈米特(piritramide)、哌丙吡胺(propiram)、丙氧芬(propoxyphene)、瑞芬太尼(remifentanil)、舒芬太尼(sufentanil)、替利定(tilidate)、托纳佐辛(tonazocine)，和曲马多(tramadol)。
本发明的一个实施方式是将对μ阿片样物质受体具有实质激动剂活性的阿片样物质(例如吗啡、芬太尼、羟吗啡酮，或羟考酮)与本发明的合成肽酰胺一起共同配制和/或共同施用以实现使μ阿片样物质剂量减少的效果，其中μ阿片样物质的剂量被降低从而使常见μ阿片样物质副作用最小化(尤其是在未用过阿片样物质的患者中)。所述副作用包括便秘、恶心、呕吐、镇静、呼吸抑制、瘙痒(痒)、神志混乱、定向障碍和认知力受损、尿潴留、胆囊痉挛(biliary spasm)、谵妄、肌阵挛抽搐(myoclonic jerk)，和癫痫发作。μ阿片样物质降低的剂量的选择需要专家临床判断，并且取决于各种μ阿片样物质的独特特性，以及患者的特性，例如疼痛强度、患者年龄、共存疾病、当前药物方案和潜在的药物相互作用、此前治疗结果，和患者爱好(patient preference)(McCaffery、M.和Pasero，C.，Pain Clinical Manual，第二版，Mosby，1999)。
适于与本发明的药物组合物共同施用的或引入本发明的药物组合物中的大麻素包括任何天然的大麻素(cannabinoid)，例如四氢大麻醇(THC)，或THC衍生物、或者合成大麻素，例如左南曲多(levonantradol)、屈大麻酚(marinol)、大麻隆(nabilone)、利莫那班(rimonabant)或赛维得思(savitex)。
可与本发明的药物组合物共同施用的或引入本发明的药物组合物中的适合的抗抑郁剂包括：例如三环抗抑郁药，例如丙咪嗪(imipramine)、脱甲丙咪嗪(desipramine)、曲米帕明(trimipramine)、普罗替林(protriptyline)、去甲替林(norttriptyline)、阿米替林(amitriptyline)、多虑平(doxepin)，和氯米帕明(clomipramine)；新型抗抑郁药，例如阿莫沙平(amoxapine)、马普替林(maprotiline)、曲拉唑酮(trazodone)、丁氨苯丙酮(bupropion)，和文拉法辛(venlafaxine)；5-羟色胺特异性重摄取抑制剂，例如氟西汀(fluoxetine)、舍曲林(sertraline)、帕络西汀(paroxetine)、西酞普兰(citalopram)和氟伏沙明(fluvoxamine)；去甲肾上腺素特异性重摄取抑制剂，例如瑞波西汀(reboxetine)；或者双功能抗抑郁药，例如，奈法唑酮(nefazodone)和米氮平(mirtazapine)。
能够与本发明的药物组合物共同施用或引入本发明的药物组合物中的适合的安定药包括：任何安定药，例如具有D2多巴胺受体拮抗剂活性的化合物，例如多潘立酮(domperidone)、胃复安(metaclopramide)、左舒必利(levosulpiride)、舒必利(sulpiride)、硫乙拉嗪(thiethylperazine)、齐拉西酮(ziprasidone)、佐替平(zotepine)、氯扎平(clozapine)、氯丙嗪(chlorpromazine)、醋奋乃静(acetophenazine)、卡奋乃静(carphenazine)、泰尔登(chlorprothixene)、氟奋乃静(fluphenazine)、洛沙平(loxapine)、美索达嗪(mesoridazine)、吗茚酮(molindone)、奋乃静(perphenazine)、匹莫齐特(pimozide)、哌西他嗪(piperacetazine)、哌氯拉嗪(perchlorperazine)、硫利达嗪(thioridazine)、氨砜噻吨(thiothixene)、三氟拉嗪(trifluoperazine)、三氟丙嗪(triflupromazine)、匹泮哌隆(pipamperone)、安哌齐持(amperozide)、喹硫平(quietiapine)、美哌隆(melperone)、瑞莫必利(remoxipride)、氟哌啶醇(haloperidol)、利培酮(rispiridone)、奥氮平(olanzepine)、舍吲哚(sertindole)、齐拉西酮(ziprasidone)、氨磺必利(amisulpride)、丙氯拉嗪(prochlorperazine)，和氨砜噻吨(thiothixene)。
还可以将抗惊厥剂例如苯巴比妥(phenobarbital)、苯妥英(phenytoin)、普里米酮(primidone)、卡马西平(carbamazepine)、乙琥胺(ethosuximide)、拉莫崔欣(lamotrigine)、丙戊酸(valproic acid)、氨己烯酸(vigabatrin)、非尔氨酯(felbamate)、加巴喷丁(gabapentin)、左乙拉西坦(levetiracetam)、奥卡西平(oxcarbazepine)、利莫西胺(remacemide)、噻加宾(tiagabine)，和托吡酯(topiramate)用于加入本发明的药物组合物中。
也可以将以下物质加入本发明的药物组合物中：肌肉弛缓剂，例如美索巴莫(methocarbamol)、邻甲苯海明(orphenadrine)、卡立普多(carisoprodol)、甲丙氨酯(meprobamate)、氯苯甘油氨酯(chlorphenesincarbamate)、地西泮(diazepam)、氯氮卓(chlordiazepoxide)和氯唑沙宗(chlorzoxazone)；抗偏头痛药剂，例如舒马坦(sumitriptan)，苏醒药，例如咖啡因、哌醋甲酯(methylphenidate)、安非他明和莫达非尼(modafinil)；抗组胺剂，例如氯曲米通(chlorpheniramine)、赛庚啶(cyproheptadine)、异丙嗪(promethazine)和吡拉明(pyrilamine)，以及皮质甾类，例如甲泼尼龙(methylprednisolone)、倍他米松(betamethasone)、氢化可的松(hydrocortisone)、氢化泼尼松(prednisolone)、可的松(cortisone)、地塞米松(dexamethasone)、泼尼松(prednisone)、阿氯米松(alclometasone)、氯倍他索(clobetasol)、氯可托龙(clocortrolone)、地奈德(desonide)、去羟米松(desoximetasone)、双氟拉松(diflorasone)、氟轻松(fluocinolone)、醋酸氟轻松(fluocinonide)、丙酮缩氟氢羟龙(flurandrenolide)、氟替卡松(fluticasone)、氟米龙(floromethalone)、哈西缩松(halcinonide)、卤贝他索(halobetasol)、氯替泼诺(loteprednol)、莫美他松(mometasone)、泼尼卡酯(prednicarbate)，和曲安西龙(triamcinolone)。
离子通道阻断剂，例如常用于治疗耳鸣、心律失常、缺血性中风和癫痫的钠离子通道阻断剂卡马西平，也可以与本发明的药物组合物共同施用或加入本发明的药物组合物中。作为替代，或者以追加的方式，还可以使用例如齐可替定的钙离子通道阻断剂，还可以使用与NMDA受体相关的离子通道拮抗剂，例如氯胺酮。有证据表明至少部分的这些离子通道阻断剂能够加强κ激动剂的镇痛效果并由此减少有效缓解疼痛所需的剂量。例如见，Wang等，2000，Pain 84：271-81。
可以与本发明的药物组合物共同施用或加入本发明的药物组合物中的适合的NSAID或其他具有抗炎和/或镇痛活性的非阿片样物质化合物包括但不限于一种或多种以下物质：氨基芳基羧酸衍生物，例如依托非那酯(etofenamate)、甲氯芬那酸(meclofenamic acid)、甲灭酸(mefanamicacid)、尼氟灭酸(niflumic acid)；芳基乙酸衍生物，例如阿西美辛(acemetacin)、氨芬酸(amfenac)、桂美辛(cinmetacin)、氯吡酸(clopirac)、双氯芬酸(diclofenac)、芬氯酸(fenclofenac)、苯克洛酸(fenclorac)、芬克洛酸(fenclozic acid)、芬替酸(fentiazac)、葡美辛(glucametacin)、伊索克酸(isoxepac)、氯那唑酸(lonazolac)、甲嗪酸(metiazinic acid)、奈普生(naproxin)、奥沙美辛(oxametacine)、丙谷美辛(proglumetacin)、舒林酸(sulindac)、噻拉米特(tiaramide)和托美汀(tolmetin)；芳基丁酸衍生物，例如布替布芬(butibufen)和芬布芬；芳基羧酸例如环氯茚酸(clidanac)、酮咯酸(ketorolac)和替诺立定(tinoridine)；芳基丙酸衍生物，例如布氯酸(bucloxic acid)、卡洛芬(carprofen)、非诺洛芬(fenoprofen)、氟诺洛芬(flunoxaprofen)、布洛芬(ibuprofen)、异丁普生(ibuproxam)、奥沙普秦(oxaprozin)，苯基链烷酸衍生物例如氟比洛芬(flurbiprofen)、吡酮洛芬(piketoprofen)、吡洛芬(pirprofen)、普拉洛芬(pranoprofen)、丙替嗪酸(protizinic acid)和噻洛芬酸(tiaprofenicacid)；吡喃羧酸，例如依托度酸(etodolac)；吡唑类，例如甲嘧啶唑(mepirizole)；吡唑啉酮类，例如氯非宗(clofezone)、奥沙普秦(feprazone)、莫非保松(mofebutazone)、羟布宗(oxyphinbutazone)、保泰松(phenylbutazone)、苯基吡烷二酮(phenyl pyrazolidininones)、琥布宗(suxibuzone)和噻唑丁炎酮(thiazolinobutazone)；水杨酸衍生物，例如阿司匹林(aspirin)、溴水杨醇(bromosaligenin)、双氟噻诺(diflusinal)、芬度柳(fendosal)、水杨酸乙二醇酯(glycol salicylate)、美沙拉秦(mesalamine)、1-萘基水杨酸酯(盐)(1-naphthyl salicylate)、水杨酸镁(magnesium salicylate)、奥沙拉嗪(olsalazine)和水杨基酰胺(salicylamide)、双水杨酯(salsalate)，和水杨酸偶氮磺胺吡啶(sulfasalazine)；噻嗪甲酰胺类，例如屈噁昔康(droxicam)、伊索昔康(isoxicam)和吡罗昔康(piroxicam)，其他例如ε-乙酰氨基己酸(ε-acetamidocaproic acid)、对乙酰氨基苯酚(acetaminophen)、s-腺苷甲硫氨酸(s-adenosylmethionine)、3-氨基-4-羟基丁酸(3-amino-4-hydroxybutyric acid)、阿米曲林(amixetrine)、苄达酸(bendazac)、布可隆(bucolome)、卡巴胂(carbazones)、色甘酸(cromolyn)、联苯吡胺(difenpiramide)、地他唑(ditazol)、羟氯喹(hydroxychloroquine)、茚甲新(indomethacin)、酮洛芬(ketoprofen)及其活性代谢物6-甲氧基-2-萘基乙酸；愈创兰油烃(guaiazulene)、霉酚酸的杂环氨基烷基酯及衍生物、萘丁美酮(nabumetone)、尼美舒利(nimesulide)、肝蛋白(orgotein)、奥沙西罗(oxaceprol)、噁唑衍生物(oxazole derivatives)、瑞尼托林(paranyline)、哌福肟(pifoxime)、2-取代的-4，6-二-叔丁基-s-羟基-1，3-嘧啶、普罗喹宗(proquazone)和替尼达普(tenidap)，以及cox-2(环加氧酶II)抑制剂，例如塞来昔布(celecoxib)或罗菲昔布(rofecoxib)。
可以与本发明的药物制剂共同施用或加入本发明的药物制剂中的适合的利尿剂包括：例如，碳酸酐酶的抑制剂，例如乙酰唑胺、二氯酚胺，和美舍唑咪；渗透性利尿剂，例如甘油、异山梨醇酯、甘露醇，和脲；Na+-K+-2Cl-共运输的抑制剂(袢利尿剂或高效利尿剂(high-ceilingdiuretic))，例如呋喃苯胺酸、布美他尼、利尿酸、托拉塞米(torsemide)、阿佐塞米(axosemide)、吡咯他尼，和曲帕胺；Na+-Cl-共运输的抑制剂(噻嗪和类噻嗪利尿剂)，例如苄氟噻嗪、氯噻嗪、双氢氯噻嗪、氢氟甲噻、甲氯噻嗪、泊利噻嗪、三氯噻嗪、氯噻酮、吲达帕胺、美托拉宗，和喹乙宗；外以及，肾上皮Na+通道抑制剂，例如氨氯吡脒和氨苯蝶啶，和盐皮质激素受体的拮抗剂(醛固酮拮抗剂)，例如安体舒通、坎利酮(canrenone)、坎利酸钾(potassium canrenoate)，以及依普利酮，所述拮抗剂一起也被归类为保钾利尿剂。一个实施方式是袢利尿剂或噻嗪类利尿剂与本发明的合成肽酰胺一起共同制剂和/或共同施用，目的是实现减少袢利尿剂或噻嗪类利尿剂的剂量的效果，其中可降低袢利尿剂或噻嗪类利尿剂的剂量从而使非所需的水潴留最小化，并预防或减轻低钠血症(尤其在充血性心力衰竭的情况中)，以及其中降低体液潴留和使钠平衡正常化能够给需要其的患者带来益处的其他医学病况。见R M Reynolds等，Disorders of sodium balance Brit.Med.J.2006；332：702-705。
所述κ阿片样物质受体相关的低钠血症可以是存在低钠血症(低钠病况)的任何疾病或病况，例如，在人中，当血浆中钠浓度低于135mmol/L时，异常可能单独发生，或者更多见地是作为其他医学状况的并发症，或作为使用可引起钠缺乏的药物的结果而发生。
另一个实施方式是保钾利尿剂与本发明的合成肽酰胺的共配制品和/或共施用，以使得能够减少所述保钾利尿剂的剂量，所述保钾利尿剂例如有盐皮质激素受体拮抗剂，如安体舒通或依普利酮，其中所述利尿剂的剂量被减少从而使例如肝硬化患者的高血钾症或代谢性酸中毒最小化。
在特定实施方式中，本发明的合成肽酰胺在以治疗有关的剂量被体内施用时显示了长久持续的作用时间。例如，在一些实施方式中，在以3mg/kg的本发明的合成肽酰胺的剂量对哺乳动物施用时，所述合成肽酰胺在κ阿片样物质受体依赖的测试中在施用后3小时保持最大效能的至少约50％。在某些其他实施方式中，在以0.1mg/kg的本发明的合成肽酰胺的剂量对哺乳动物施用时，所述合成肽酰胺在κ阿片样物质受体依赖的测试中在施用后3小时保持最大效能的至少约50％。所述最大效能在应用中被定义为对于检测的所有激动剂的具体κ阿片样物质受体依赖的测试所确定的最高水平的效能。
在某些实施方式中，在以0.1mg/kg的剂量对哺乳动物施用时，本发明的合成肽酰胺在施用后3小时保持最大效能的至少约75％。在另外的实施方式中，在以0.1mg/kg的剂量对哺乳动物施用时，本发明的合成肽酰胺在施用后3小时保持最大效能的至少约90％。在某些其他实施方式中，在以0.1mg/kg的剂量对哺乳动物施用时，本发明的合成肽酰胺在施用后3小时保持最大效能的至少约95％。
本发明进而提供了治疗或预防哺乳动物的κ阿片样物质受体相关的疾病或病况的方法，其中所述方法包括对所述哺乳动物施用含有有效量的本发明的合成肽酰胺的组合物。所述哺乳动物可以是任何哺乳动物，例如驯养的或未驯化的动物，或者甚至是野生动物。作为替代，所述哺乳动物可以是任何灵长类、有蹄类、犬类或猫科动物。例如，但不具有限制性，所述哺乳动物可以是宠物或伙伴动物，例如高价值哺乳动物如良种动物或表演动物；畜牧动物例如牛、山羊、绵羊或猪；或者灵长类哺乳动物例如猿或猴。在一个具体方面，所述哺乳动物是人。
可以由本领域技术人员根据常规方法确定所述有效量。例如，可以将有效量确定为足以预防或治疗哺乳动物的κ受体相关的疾病或病况的剂量单位。作为替代，可以将有效量确定为足以接近哺乳动物的治疗相关体液中EC50浓度的量或足以接近所述EC50浓度的2倍或3倍、或者高达约5倍或甚至约10倍的量，例如，其中所述体液与目标组织直接接触，例如患有类风湿性关节炎的患者的发炎关节的滑液。
在一个实施方式中本发明的合成肽酰胺是包含有效量的本发明的合成肽酰胺和药学上可接受的赋形剂或载体的药物组合物。在一个方面中，所述药物组合物包含可有效治疗或预防哺乳动物(例如人)的κ阿片样物质受体相关病况的量的本发明的合成肽酰胺。在另一方面中，所述κ阿片样物质受体相关病况是疼痛、炎症、瘙痒、水肿、肠梗阻、咳嗽或青光眼。
在一个实施方式中本发明的药物组合物进一步包括一种或多种下述化合物：阿片样物质、大麻素、抗抑郁剂、抗惊厥剂、安定药、皮质甾类、离子通道阻断剂或非甾体抗炎药(NSAID)。
可以使用包含本发明的合成肽酰胺和药学上可接受的载质或载体的药物组合物来治疗或预防各种κ阿片样物质受体相关疾病、紊乱或病况中的一种或多种。
可以以本发明的合成肽酰胺来预防或治疗的所述κ阿片样物质受体相关疾病、紊乱或病况可以是任何κ阿片样物质受体相关的病况，包括但不限于急性或慢性疼痛、炎症、瘙痒、低钠血症、水肿、肠梗阻、咳嗽和青光眼。例如，κ阿片样物质受体相关的疼痛可以是神经性疼痛、躯体痛、内脏痛或皮肤痛。一些疾病、紊乱或病况与多于一种的疼痛形式有关，例如，手术后痛可以为神经性疼痛、躯体痛、内脏痛，或皮肤痛因素中的任一种或全部，这取决于所采用的外科手术的类型和程度。
κ阿片样物质受体相关的炎症可以是任何炎性疾病或病况，包括但不限于窦炎、类风湿性关节炎腱鞘炎、滑囊炎、腱炎、肱骨外上髁炎、粘性囊炎、骨髓炎、骨关节炎症、炎性肠病(IBD)、肠易激综合征(IBS)、眼部炎症、耳部炎症或自身免疫炎症。
κ阿片样物质受体相关的瘙痒可以是任何瘙痒疾病或病况，例如眼部瘙痒如结膜炎相关的眼部瘙痒、耳部瘙痒、与末期肾病有关的瘙痒(其中许多患者接受肾透析)，和其他形式的胆汁淤积，包括原发胆汁性肝硬化、妊娠肝内胆汁淤积症、慢性胆固醇肝病(chronic cholestatic liverdisease)、尿毒症、恶性胆汁淤积、黄疸，以及皮肤病况，例如湿疹(皮炎)，包括特应性皮炎或接触性皮炎、牛皮癣、红细胞增多症(polycythemiavera)、扁平苔藓、慢性单纯苔藓(lichen simplex chronicus)、虱病(虱)、甲状腺毒症、足癣(tinea pedis)、荨麻疹、疥疮、阴道炎、痔疮相关的肛门瘙痒，以及虫咬瘙痒和药物引起的瘙痒，例如μ阿片样物质引起的瘙痒。
κ阿片样物质受体相关的水肿可以是任何水肿性疾病或病况，例如充血性心脏病引起的水肿或抗利尿激素(ADH)分泌不当综合征引起的水肿。
κ阿片样物质受体相关的肠梗阻可以是任何肠梗阻疾病或病况，包括但不限于术后肠梗阻或阿片样物质引发的肠机能障碍。
κ阿片样物质受体相关的神经性疼痛可以是任何神经性疼痛，例如，三叉神经痛、糖尿病疼痛、病毒引起的疼痛例如带状疱疹相关的疼痛、化疗引发的疼痛、侵袭神经的转移癌症疼痛、外伤和外科手术相关的神经性疼痛、以及各种被认为具有神经病理因素的头痛变体例如偏头痛。
κ阿片样物质相关的疼痛还包括眼部疼痛，例如，屈光性角膜切削术(photo-refractive keratectomy)(PRK)、眼撕裂、眼底骨折(orbital floorfracture)、化学烧伤、角膜上皮擦伤或刺激之后的眼部疼痛，或与结膜炎、角膜溃疡、巩膜炎、巩膜外层炎、巩膜角膜炎、眼部带状疱疹、间质性角膜炎、急性虹膜炎、干性角膜结膜炎(keratoconjunctivitis sicca)、眼眶蜂窝织炎、眼眶假瘤、天疱疮、沙眼或，葡萄膜炎相关的眼部疼痛。
κ阿片样物质相关的疼痛还包括喉咙痛，尤其是与炎症状况，例如过敏性鼻炎、急性支气管炎、普通感冒、接触性溃疡、单纯疱疹病毒损伤、感染性单核细胞增多症、流行性感冒、喉癌、急性喉炎、急性坏死性溃疡齿龈炎、扁桃腺脓肿、咽部烧灼、咽炎、反流性咽喉炎(refluslaryngopharyngitis)、急性窦炎，和扁桃腺炎相关的喉咙痛。
此外，κ阿片样物质受体相关的疼痛可以是关节炎疼痛，肾结石、尿路结石、胆结石，和胆管结石疼痛、子宫痉挛、痛经、子宫内膜异位、乳腺炎、消化不良、外科手术后疼痛(例如，阑尾切除术、开放式结肠直肠手术、疝气修复、前列腺切除术、结肠摘除术(colonic resection)、胃切除术、脾切除术、结肠切除术(colectomy)、结肠造口术、骨盆腹腔镜检查术、输卵管结扎、子宫切除术、输精管切除术或胆囊切除术导致的手术后疼痛)、医疗处理后疼痛(例如，结肠镜检查、膀胱镜检查、宫腔镜检查或者宫颈或子宫内膜活组织检查之后的疼痛)、耳部疼痛、爆发性癌症疼痛(breakthrough cancer pain)、以及与GI紊乱相关的疼痛，所述GI紊乱有例如IBD或IBS或其他炎性病况，尤其是内脏炎症(例如，胃食管反流性疾病、胰腺炎、急性肾盂肾炎(acute polynephritis)、溃疡性结肠炎、急性肾盂肾炎、胆囊炎、肝硬化(cirrhosis)、肝囊肿、肝炎、十二指肠溃疡或胃溃疡、食道炎、胃炎、胃肠炎、结肠炎、憩室炎、肠梗阻、卵巢囊肿、盆腔炎症疾病、溃疡穿孔、腹膜炎、前列腺炎、间质性膀胱炎)相关的疼痛，或者与毒剂接触(例如昆虫毒素，或诸如水杨酸酯(盐)或NSAID的药物)带来的疼痛。
本发明提供了治疗或预防哺乳动物(例如人)的κ阿片样物质受体相关的疾病或病况的方法，其中所述方法包括对所述哺乳动物施用含有有效量的本发明的合成肽酰胺的组合物。在另一实施方式中，所述κ阿片样物质受体相关的病况是疼痛、炎症(例如类风湿性关节炎、骨关节炎症、IBD炎症、IBS炎症、眼部炎症、耳部炎症或自体免疫性炎症)、瘙痒(例如特应性皮炎、肾透析相关的瘙痒、眼部瘙痒、耳炎瘙痒、虫咬瘙痒，或阿片样物质引发的瘙痒)、水肿、肠梗阻、咳嗽或青光眼。在一个方面中，所述疼痛是神经性疼痛(例如三叉神经痛、偏头痛、糖尿病性疼痛、病毒性疼痛、化疗引起的疼痛或转移癌症疼痛)、躯体痛、内脏痛或皮肤痛。在另一方面中所述疼痛是关节炎疼痛、肾结石疼痛、子宫痉挛、痛经、子宫内膜异位症、消化不良、外科手术后疼痛、医疗处理后疼痛、眼部疼痛、耳部疼痛、爆发性癌症疼痛或与诸如IBD或IBS的GI紊乱相关的疼痛。在另一方面中所述疼痛是与外科手术相关的疼痛，其中所述外科手术是骨盆腹腔镜检查、输卵管结扎、子宫切除术和胆囊切除术。作为替代，所述疼痛可以是与医疗处理相关的疼痛，例如，结肠镜检查、膀胱镜检查、宫腔镜检查或子宫内膜活组织检查。在一个具体方面，所述特应性皮炎可以是牛皮癣、湿疹或接触性皮炎。在另一个具体方面，所述肠梗阻是术后肠梗阻或阿片样物质引起的肠机能障碍。
κ阿片样物质受体相关的疼痛包括痛觉增敏，所述痛觉增敏据信是由局部组织损伤之后发生的外周感觉末梢的环境改变引起的。组织损伤(例如，擦伤、烧伤)和炎症能够使多形性伤害感受器(C纤维)和高阈机械感受器的兴奋性产生显著增高(Handwerker等(1991)Proceedingof the VIth World Congress on疼痛，Bond等，编，Elsevier SciencePublishers BV，59页-70页；Schaible等(1993)Pain 55：5-54)。这种被提高的兴奋性和感觉传入被放大的反应据信是痛觉增敏的基础，其中疼痛反应是对刺激的反应被放大的结果。痛觉增敏状态在损伤后疼痛状态中的重要性已被反复证明并似乎是大部分损伤后/炎性疼痛状态的原因。例如见，Woold等(1993)Anesthesia and Analgesia 77：362-79；Dubner等(1994)，在Melzack等编Textbook of Pain中，Churchill-Livingstone，London，225页-242页。
在另一实施方式中，所述κ阿片样物质受体相关的病况是疼痛、炎症(例如类风湿性关节炎、骨关节炎症、IBD炎症、IBS炎症、眼部炎症、耳部炎症或自身免疫炎症)、瘙痒(例如特应性皮炎、肾透析相关的瘙痒、眼部瘙痒、耳部瘙痒、虫咬瘙痒，或阿片样物质引起的瘙痒)、水肿、肠梗阻、咳嗽或青光眼。在一个方面中，所述疼痛是神经性疼痛(例如三叉神经痛、偏头痛、糖尿病性疼痛、病毒性疼痛、化疗引起的疼痛或转移癌症疼痛)、躯体痛、内脏痛或皮肤痛。在另一方面中所述疼痛是关节炎疼痛、肾结石疼痛、子宫痉挛、痛经、子宫内膜异位症、消化不良、外科手术后疼痛、医疗处理后疼痛、眼部疼痛、耳炎疼痛、爆发性癌症疼痛或与诸如IBD或IBS的GI紊乱相关的疼痛。在另一方面中所述疼痛是与外科手术相关的疼痛，其中所述外科手术是骨盆腹腔镜检查、输卵管结扎、子宫切除术和胆囊切除术。作为选择，所述疼痛可以是与医疗处理相关的疼痛，例如，结肠镜检查、宫腔镜检查、宫腔镜检查或子宫内膜活组织检查。在一个具体方面，所述特应性皮炎可以是牛皮癣、湿疹或接触性皮炎。在另一个具体方面，所述肠梗阻是术后肠梗阻或阿片样物质引起的肠机能障碍。
在另一实施方式中，所述κ阿片样物质受体相关的病况是可通过保钠利尿剂和保钾利尿剂预防或治疗的κ阿片样物质受体相关的病况(也被称为促水排泄)。可通过施用本发明的合成肽酰胺来预防或治疗的所述κ阿片样物质受体相关的病况的实例包括水肿。所述水肿可以是例如充血性心脏病或ADH分泌不当综合征的各种疾病或病况中的任意一种引起的。
在另一实施方式中，所述κ阿片样物质受体相关的病况是低钠血症或其他水肿性疾病。所述κ阿片样物质受体相关的低钠血症或水肿可以是任何低钠血性或水肿性疾病或病况，例如，低钠血症以及充血性心力衰竭相关的水肿或抗利尿激素(ADH)分泌不当综合征相关的水肿，或者与以噻嗪类和/或袢利尿剂过度利尿疗法相关的低钠血症。本发明的合成肽酰胺显示了显著的保钠和保钾促水排泄地效果，这有利于治疗与低钠血症和/或低钾血症有关的形成水肿的病理状况。相应地，本发明的合成肽酰胺还可以用于治疗或预防低钠血症相关病况的方法中，下文中提供了其实例。可以根据容量状况(如血容量过高、正常血容量或血容量过低)来对低钠血症相关病况分类。
血容量过高低钠血症通常由身体总含水水平的增加所引起，如可以在充血性心力衰竭、肾病综合征和肝硬化的情况中观察到的。
血容量正常的低钠血症常发现于抗利尿激素(ADH)分泌不当综合征，并且同样可以与肺炎、小细胞肺癌、多饮、头部损伤的情况，和有机原因(例如，使用某种药物如氟哌啶醇)或精神性原因有关。
血容量过低的低钠血症是由于身体总钠含量相对降低，并且可能与使用利尿剂、间质性肾炎或过度出汗的情况有关。
可以根据尿中的钠浓度来将这些形式的低钠血症进一步分类(即，所述浓度是否大于或小于30mmol/L。见：R M Reynolds等，Disorders ofsodium balance，Brit.Med.J.2006；332：702-705。
κ阿片样物质受体相关的低钠血症可以是存在低钠血症(低钠病况)的任何疾病或病况，例如，在人中，当血浆中钠浓度低于135mmol/L时，异常可以单独发生，或者更多见地是作为其他医学状况的并发症，或作为使用可引起钠缺乏的药物的结果而发生。
除这些病况之外，与低钠血症相关的多种其他病况包括但不限于：引起过量ADH分泌的肿瘤因素，包括肺、十二指肠、胰腺、卵巢、膀胱，和输尿管的癌症、胸腺瘤、间皮瘤、支气管腺瘤、类癌瘤、神经节细胞瘤和尤因氏肉瘤肉瘤(Ewing’s sarcoma)；感染，例如肺炎(细菌性或病毒性)、脓肿(肺部或脑部)、空泡形成(曲霉病)、结核(肺部或脑部)、脑膜炎(细菌性或病毒性)、脑炎和AIDS；脉管因素例如：脑血管梗塞或溢血和海绵窦栓塞；神经因素例如：Guillan-Barre综合征、多发性硬化、震颤性谵妄、肌萎缩侧索硬化、脑积水、精神病、外周神经病、头部创伤(闭合性和穿透性)、CNS肿瘤或感染以及影响下丘脑渗透压感受器的CNS损害；先天性畸形包括：胼胝体发育不全、唇腭裂和其他中线缺陷；代谢因素例如：急性间歇性卟啉病、哮喘、气胸(pneurothorax)和正压呼吸(positive-pressure respiration)；药物例如：噻嗪利尿剂、对乙酰氨基苯酚、巴比妥酸盐、拟胆碱剂、雌激素、口服降血糖药、血管加压素或去氨加压素(desmopressin)、高剂量催产素、氯磺丙脲、长春新碱、卡马西平、尼古丁、吩噻嗪、环磷酰胺、三环抗抑郁药、单胺氧化酶抑制剂和5-羟色胺重摄取抑制剂；例如，住院治疗、外科手术期间，或体育活动期间或之后(即，运动相关的低钠血症)施用过量低渗液体，以及在老年个体中应用低钠营养补充剂。例如见，Harrison’s Principles ofInternal Medicine，第16版(2005)，2102页。
其他与低钠血症相关的病况包括肾衰、肾病综合征(膜性肾病和微小病变疾病(minimal change disease))、恶病质、营养不良、横纹肌溶解、外科处理、选择性心导管插入、失血、以及血钙过多、低钾血症，和结果是可导致渗透性利尿的糖尿的高血糖症。
本发明还提供了治疗或预防哺乳动物(例如人)的神经退行性疾病或病况的方法，其中该方法包括对所述哺乳动物施用上述的含有有效量的合成肽酰胺的组合物。所述神经退行性疾病或病况可以是任何神经退行性疾病或病况，例如，局部缺血、缺氧症、中风、脑损伤、脊髓损伤或再灌注损伤。作为替代，所述神经退行性疾病或病况可以是眼的神经退行性疾病。可通过本发明的方法治疗或预防的具体的眼的神经退行性疾病包括青光眼、黄斑变性、视网膜缺血疾病和糖尿病神经病变。
在某些实施方式中，本发明提供了治疗或预防某些神经元疾病和病况(例如具有神经退行性因素的疾病和病况)的方法。可以施用有效量的本发明的合成肽酰胺从而保护神经元细胞免受可导致神经退行和/或未经治疗细胞的神经元细胞死亡的病理或损伤的影响。例如，可以通过施用有效量的本发明的合成肽酰胺来预防或治疗具有神经退行性因素的数种眼部疾病或病况。所述眼部疾病和病况包括青光眼、黄斑变性、视网膜缺血性疾病和糖尿病神经病变。据信这些疾病和病况的进程涉及例如通过程序性细胞死亡(凋亡)的神经退行或神经元细胞死亡，其中神经元细胞被引导到如无干涉将导致细胞死亡的通路。已经发现这些疾病和病况的发展和进程可以通过以κ阿片样物质受体激动剂治疗来预防或至少减缓。这种改善的结果据信是由于κ阿片样物质受体激动剂的神经保护作用。例如见，Kaushik等“Neuroprotection in Glaucoma”(2003)J.Postgraduate Medicine vol.49(1)：90页-95页。
在青光眼的情况中，据信通过施用κ阿片样物质受体激动剂的预防和治疗是由活化κ阿片样物质受体引起的至少两种不同活性来介导的：神经保护和眼内压(IOP)降低。不希望受理论限制，据信神经保护(至少部分)是由于诱导了眼中的前室尿钠排泄肽(atrial natriuretic peptide)(ANP)，这导致了防止氧化损伤和其他损害的保护作用。
据信异常高眼内压也是导致青光眼发展的因素。同样可以通过施用κ阿片样物质受体激动剂来治疗或预防升高的眼内压，这种治疗或预防是通过活化所述受体而触发的三种独立活动来进行的：减少房水的分泌、增加房水的流出和促水排泄(保钠利尿剂和保钾利尿剂，导致失水)。
本发明还提供了治疗或预防哺乳动物眼部的κ-受体相关的疾病或病况(例如高眼内压(IOP))的方法。该方法包括对所述哺乳动物施用上述包含有效量的合成肽酰胺的组合物。在本发明的一个方面，局部外用所述合成肽酰胺。在另一方面，将所述合成肽酰胺作为植入体施用。
在其他实施方式中，本发明提供了预防或治疗具有细胞退行因素的某些心血管疾病和病况的方法。可以施用有效量的本发明的合成肽酰胺从而保护心肌细胞免受可导致退行和/或未经治疗细胞的细胞死亡的病理或损伤的影响。例如，通过施用有效量的本发明的合成肽酰胺可以预防或治疗数种心血管疾病或病况。所述心血管疾病和病况包括但不限于，冠心病、局部缺血、心梗、再灌注损伤和心律失常。例如见，Wu等“Cardioprotection of Preconditioning by Metabolic Inhibition in the RatVentricular Myocyte-Involvement of kappa Opioid Receptor”(1999)Circulation Res 84卷：1388页-1395页。还可见Yu等“Anti-ArrythmicEffect of kappa Opioid Receptor Stimulation in the Perfused Rat Heart：Involvement of a cAMP-Dependent Pathway”(1999)J Mol Cell Cardiol.31(10)卷：1809页-1819页。
可以通过施用有效量的本发明的合成肽酰胺来预防或治疗的其他组织和器官的疾病和病况包括但不限于：局部缺血、缺氧症、中风、脑或脊髓损伤和再灌注损伤。
可以以本发明的合成肽酰胺来治疗或预防的另一种形式的κ阿片样物质受体相关的疼痛是痛觉增敏。在一个实施方式中，所述方法包括对患有或有风险发展为痛觉增敏的哺乳动物施用有效量的本发明的合成肽酰胺从而预防、改善或彻底减轻痛觉增敏。
可以通过本发明所披露的方法施用本发明的合成肽酰胺，以治疗或预防任何痛觉增敏病况，例如但不限于：与过敏性皮炎、接触性皮炎、皮肤溃疡、炎症、皮疹、真菌刺激相关的痛觉增敏病况，和与感染性试剂、烧伤、擦伤、挫创(bruise)、挫伤(contusion)、冻疮、皮疹、痤疮、虫咬/叮、皮肤溃疡、粘膜炎、龈炎、支气管炎、咽喉痛、咽炎、带状疱疹、真菌刺激、热病性疱疹(fever blister)、疖、足底疣(Plantar′s warts)、外科处理或阴道损伤相关的痛觉增敏病况。例如，可以将本发明的合成肽酰胺局部外用于粘膜表面，例如口、食道或喉，或者用于支气管或鼻道。作为替代，可以将本发明的合成肽酰胺局部施用于阴道或直肠/肛门。
此外，可以以本发明所披露的方法来施用本发明的合成肽酰胺，以治疗或预防任何与烧伤、擦伤、挫创(bruise)、擦伤(例如角膜上皮擦伤)、挫伤(contusion)、冻疮、皮疹、痤疮、虫咬/叮、皮肤溃疡(例如，糖尿病性溃疡或褥疮溃疡)、粘膜炎、炎症、龈炎、支气管炎、喉炎、咽喉痛、热病性疱疹、真菌刺激(例如脚气或股癣)、单纯性疱疹、疖、足底疣或阴道损伤(例如与霉菌病或性传播疾病相关的阴道损伤)相关的痛觉增敏病况。所构想的施用本发明的合成肽酰胺以治疗或预防痛觉增敏的方法包括其中将该化合物局部外用于眼、口、喉、食道、支气管、鼻道、阴道或直肠/肛门的表面的方法。
还可以通过施用本发明的合成肽酰胺来进行预防或治疗与外科手术后康复相关的痛觉增敏病况。所述与外科手术后康复相关的痛觉增敏病况可以是任何与外科手术后康复相关的痛觉增敏病况，例如，放射状角膜切开术、拔牙、局部病灶切除术、外阴切开术、腹腔镜检查和关节镜检查。
还可以通过施用本发明的合成肽酰胺来进行预防或治疗与炎症相关的痛觉增敏病况。可以通过局部外用或局部施用本发明的合成肽酰胺来进行预防或治疗牙周炎症、牙齿矫正炎症、炎性结膜炎、痔疮和性交引起的炎症。
本发明还提供了在需要利尿的哺乳动物中引发利尿的方法。所述方法包括对所述哺乳动物施用上述包含有效量的本发明的合成肽酰胺的组合物。
本发明进一步提供了在哺乳动物中引起催乳素分泌的方法。所述方法包括对所述哺乳动物施用上述包含有效量的本发明的合成肽酰胺的组合物。所述引起催乳素分泌的方法适用于治疗患有泌乳不足(insufficientlactation)、泌乳不适(inadequate lactation)、最适度以下的泌乳(sub-optimallactation)、精子活动力降低、衰老相关紊乱、I型糖尿病、失眠或REM睡眠不足的哺乳动物(例如人)。在一个具体方面，所述方法包括将合成肽酰胺与降低剂量的μ阿片样物质激动剂镇痛药化合物共同施用从而产生治疗性镇痛效果，所述化合物具有相关副作用，其中所述降低剂量的化合物所具有的相关副作用低于单独施用时取得所述治疗性镇痛效果所需的μ阿片样物质激动剂镇痛药化合物的剂量所具有的相关副作用。
本发明还提供了结合哺乳动物的κ阿片样物质受体的方法，所述方法包括对所述哺乳动物施用包含有效量的本发明的合成肽酰胺的组合物的步骤。可以根据常规方法由本领域技术人员来确定所述有效量。例如，可以将有效量确定为足以结合哺乳动物的κ阿片样物质受体并引起镇痛效果、抗炎效果、促水排泄地效果，或提升血清催乳素水平或者任何其他κ阿片样物质受体响应效果的剂量单位。作为替代，可以将有效量确定为足以接近哺乳动物的体液中EC50的量，或足以接近哺乳动物的治疗相关体液中的EC50的2倍或3倍、或者高达约5倍或甚至约10倍的量。
本发明的肽酰胺和肽酰胺二聚体的合成
化合物(1)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[4-(2-氨基乙基)-1-羧甲基-哌嗪]-OH(SEQ ID NO：1)：
化合物(2)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[4-羧甲基-哌啶]-OH(SEQID NO：1)：
化合物(3)D-Phe-D-Phe-D-Nle-D-Arg-D-Pro-OH(SEQ ID NO：2)：
化合物(4)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[(2S，4R)-4-氨基-吡咯烷-2-羧酸]-OH(SEQ ID NO：1)：
化合物(5)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[(2S，4S)-4-氨基-吡咯烷-2-羧酸]-OH(SEQ ID NO：1)：
化合物(6)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[ω(4-氨基哌啶-4-羧酸)]-OH(SEQ ID NO：1)：
化合物(7)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[ω(D/L-2-氨基-3-(4-N-哌啶基)丙酸)]-OH(SEQ ID NO：1)
化合物(8)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[ω(D/L-4-哌嗪-2-羧酸)]-OH(SEQ ID NO：1)：
化合物(9)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[异哌啶酸]-OH(SEQ IDNO：1)：
化合物(10)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[N-(4-哌啶基)-L-脯氨酸]-OH(SEQ ID NO：1)：
化合物(11)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[高哌嗪酰胺](SEQ IDNO：1)：
化合物(12)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[4-(4-哌啶基)-丁酸]-OH(SEQ ID NO：1)：
化合物(13)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[4-(2-氨基乙基)-1-羧甲基-哌嗪]-NH2(SEQ ID NO：1)：
化合物(14)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[N-(4-哌啶基)-L-脯氨酸]-NH2(SEQ ID NO：1)：
化合物(15)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[4-氨基-1-羧甲基-哌啶]-NH2(SEQ ID NO：1)：
化合物(16)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[4-脒基高哌嗪酰胺](SEQID NO：1)：
化合物(17)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[4-(4，5-二氢-1H-咪唑-2-基)高哌嗪酰胺](SEQ ID NO：1)：
化合物(18)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[4-乙基高哌嗪酰胺](SEQ ID NO：1)：
化合物(19)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[4-(N-甲基)脒基-高哌嗪酰胺](SEQ ID NO：1)：
化合物(20)D-Phe-D-Phe-D-Leu-(δ-iPr)D-Orn-[ω(4-氨基哌啶-4-羧酸)]-OH(SEQ ID NO：3)：
化合物(21)D-Phe-D-Phe-D-Leu-(δ-Me)D-Orn-[4-脒基高哌嗪酰胺](SEQ ID NO：4)：
化合物(22)D-Phe-D-Phe-D-Leu-(δ-iPr)D-Orn-[4-脒基高哌嗪酰胺](SEQ ID NO：3)：
化合物(23)D-Phe-D-Phe-D-Leu-(δ-Me)D-Orn-[高哌嗪酰胺](SEQ ID NO：4)：
化合物(24)D-Phe-D-Phe-D-Leu-(δ-iPr)D-Orn-[高哌嗪酰胺](SEQ ID NO：3)：
化合物(25)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[1，3-二氧戊环-2-基)甲胺酰胺](SEQ ID NO：5)：
化合物(26)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[2-(哌嗪-1-基)嘧啶酰胺](SEQ ID NO：5)：
化合物(27)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[2-(哌嗪-1-基)吡嗪酰胺](SEQ ID NO：5)：
化合物(28)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[1-(吡啶-2-基)哌嗪酰胺](SEQ ID NO：5)：
化合物(29)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[2-(哌嗪-1-基)噻唑酰胺](SEQ ID NO：5)：
化合物(30)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[N，N-二甲基哌嗪-1-磺酰胺酰胺](SEQ ID NO：5)：
化合物(31)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[1-(甲磺酰基)哌嗪酰胺](SEQ ID NO：5)：
化合物(32)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[1-(苯磺酰基)哌嗪酰胺](SEQ ID NO：5)：
化合物(33)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[苯基(哌嗪-1-基)甲酮酰胺](SEQ ID NO：5)：
化合物(34)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[硫羟吗啉-1，1-二氧化物酰胺](SEQ ID NO：5)：
化合物(35)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[6-三氟甲基-3-氨基甲基吡啶酰胺](SEQ ID NO：5)：
化合物(36)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-N-甲基-1-(四氢-2H-吡喃-4-基)甲胺酰胺(SEQ ID NO：5)：
化合物(37)：H-D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[5-(氨基甲基)-1H-苯并[d]咪唑-2(3H)-酮酰胺](SEQ ID NO：5)：
化合物(38)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-N-甲基-1-(5-甲基吡嗪-2-基)-甲胺酰胺)(SEQ ID NO：5)：
化合物(39)：
化合物(40)：
化合物(41)：
化合物(42)：
化合物(43)：
化合物(44)：
化合物(45)：
化合物(46)：
化合物(47)：
化合物(48)：
化合物(49)：1N，4N-双-[D-Phe-D-Phe-D-Leu-(iPr)D-Orn]-4-氨基-4-羧基-哌啶
化合物(50)：1N，4N-双-[D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Dap(脒基)]-4-氨基-4-羧基哌啶
化合物(51)：1N，4N-双-(D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Nar)-4-氨基-4-羧基哌啶
化合物(52)：
化合物(53)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[R/S-2-羧基吗啉]-OH(SEQ ID NO：1)：
化合物(54)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[R/S-2-羧基硫代吗啉]-OH(SEQ ID NO：1)：
化合物(55)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-N(高吗啉)(SEQ IDNO：1)：
化合物(56)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-N(高硫代吗啉)(SEQID NO：1)：
化合物(57)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Dap(脒基)-[高吗啉酰胺](SEQ ID NO：6)：
化合物(58)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Dap(脒基)-[高硫代吗啉酰胺](SEQ ID NO：6)：
化合物(59)D-Phe-D-Phe-D-Nle-D-Dap(脒基)-[高吗啉酰胺](SEQ ID NO：6)：
化合物(60)D-Phe-D-Phe-D-Nle-D-Dap(脒基)-[高硫代吗啉酰胺](SEQ ID NO：6)：
化合物(61)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Arg-[高吗啉酰胺](SEQ IDNO：7)：
化合物(62)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Arg-[高硫代哌嗪酰胺](SEQID NO：7)：
化合物(63)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn(Me)-[高吗啉酰胺](SEQID NO：4)：
化合物(64)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn(Me)-[高硫代吗啉酰胺](SEQ ID NO：4)：
化合物(65)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn(iPr)-[高吗啉酰胺](SEQID NO：3)：
化合物(66)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn(iPr)-[高硫代吗啉酰胺](SEQ ID NO：3)：
实施例
一般性实验合成方法：
氨基酸衍生物和树脂购自供应商(Novabiochem、Bachem、PeptideInternational和PepTech Corporation)。其他化学试剂和溶剂购自Sigma-Aldrich、Fisher Scientific和VWR。此处的化合物均利用Fmoc和Boc方法学通过固相肽化学的标准方法合成。除非另有规定，否则所有反应均在室温进行。
以下标准参考资料就一般实验装置和所需原料，和试剂的可用性提供了指南：Kates，S.A.，Albericio，F.，编，Solid Phase Synthesis，A PracticalGuide，Marcel Dekker，New York，Basel，(2000)；Bodanszky，M.，Bodanszky，A.，编，The Practice of Peptide Synthesis，Second Edition，Springer-Verlag，(1994)；Atherton，E.，Sheppard，R.C.，编，Solid Phase Peptide Synthesis，APractical Approach，IRL Press at Oxford University Press，(1989)；Stewart，J.M.，Young，J.D.，Solid Phase Synthesis，Pierce Chemical Company，(1984)；Bisello，等，J.Biol.Chem.273，22498-22505(1998)；和Merrifield，R.B.，J.Am.Chem.Soc.85，2149-2154(1963)。
本文所用的其他缩写：
ACN：乙腈
Aloc：烯丙氧基羰基
Boc：叔丁氧基羰基
BOP：苯并三唑-1-基-氧-三(二甲基氨基)-鏻六氟磷酸盐
Cbz：苄氧基羰基.
Cbz-OSu：Nα-(苄氧基羰基氧)丁二酰亚胺
DBU：1，8-二氮双环[5.4.0]十一碳-7-烯
DCM：二氯甲烷
Dde：1-(4，4-二甲基-2，6-二氧代亚环己-1-基)乙基
DIC：N，N′-二异丙基碳二亚胺
DIEA：N，N-二异丙基乙基胺
DMF：N，N-二甲基甲酰胺
Fmoc：9-芴基甲氧基羰基
HATU：2-(1H-9-氮苯并三唑-1-基)-1，1，3，3-四甲基铵六氟磷酸盐
HBTU：2-(1H-苯并三唑-1-基)-1，1，3，3-四甲基铵六氟磷酸盐
HOBt：1-羟基苯并三唑
HPLC：高效液相色谱
i：异
ivDde：1-(4，4-二甲基-2，6-二氧代亚环己-1-基)-3-甲基丁基
NMM：4-甲基吗啉基
NMP：N-甲基吡咯烷酮
All：烯丙基
o-NBS-Cl：邻硝基苯磺酰氯
Pbf：2，2，4，6，7-五甲基二氢-苯并呋喃-5-磺酰基
PyBOP：苯并三唑-1-基氧-三-吡咯烷基-鏻六氟磷酸盐
RP：反相
TBTU：2-(1H-苯并三唑-1-基)-1，1，3，3-四甲基脲四氟硼酸盐
TEAP：磷酸三乙基铵
TFA：三氟乙酸
TIS：三异丙基硅烷
TMOF：原甲酸三甲基酯
TMSOTf：三氟甲磺酸三甲基硅酯
Trt：三苯甲基
将通过Fmoc方法学合成的肽以TFA/TIS/H2O(v/v/v＝95∶2.5∶2.5)的混合物切割。以HF/茴香醚(v/v＝9∶1)的混合物或以TMSOTf/TFA/间甲酚(v/v/v＝2∶7∶1)的混合物完成Boc方法学中的切割步骤。
可以以2至4倍过量的氨基酸衍生物通过偶联试剂介导在肽合成仪上手控来进行肽链延长中的偶联反应。在合成本发明的各种化合物中所用的偶联试剂选自以下组合：DIC/HOBt、HATU/DIEA、HBTU/DIEA、TBTU/DIEA、PyBOP/DIEA，和BOP/DIEA。
依照以下方式实现树脂结合肽的第4位氨基酸(在最终的合成肽酰胺产物中称为Xaa4)侧链的脱保护：肽组装从Xaa4开始并且依次添加Xaa3、随后是Xaa2、最终Xaa1。依照以下方式选择性地去除引入到Xaa4的二氨基酸的侧链保护基：(i)以处于DMF中的2％至4％的肼来去除N-Dde或N-ivDde基团。见Chabra，S.R.等，Tetrahedron Lett.39：1603-1606(1998)和Rohwedder，B.，等，Tetrahedron Lett.，39：1175(1998)；(ii)N-Aloc：通过处于CHCl3/AcOH/NMM(v/v/v＝37∶2∶1)中的3当量(Ph3P)4Pd去除。见Kates，S.A.，等在“Peptides Chemistry，Structure and Biology，Proc.13th American Peptide Symposium”中，Hodges，R.S.和Smith，J.A.(编)，ESCOM，Leiden，113-115(1994)。
当以Boc保护方法学来装配肽时，引入到Xaa4的二氨基酸的侧链保护基是N-Fmoc，可通过处于DMF中的20％至30％的哌啶将其去除。
依照以下方式实现了位于树脂结合肽的Xaa4的氨基酸侧链上末端氮的异丙基化：脱保护后，使在Xaa4具有自由ω-氨基官能的树脂结合肽与处于TMOF中的NaBH(OAc)3和丙酮的混合物反应，产生树脂结合的Nω-异丙基肽。
树脂结合肽的Xaa4处的氨基酸侧链上末端氮的单甲基化：为了合成树脂结合的Nω-甲基肽，首先以邻硝基苯-磺酰氯(o-NBS-Cl；Biron，E.；Chatterjee，J.；Kessler，H.Optimized selective N-methylation of peptides onsolid support.J.Pep.Sci.12：213-219(2006))来衍生自由ω-氨基官能。随后对所得到的磺酰胺以处于NMP中的1，8-二氮-双环[5.4.0]十一碳-7-烯和硫酸二甲基酯的混合物来甲基化。接下来通过处于NMP中的巯基乙醇与1，8-二氮-双环[5.4.0]十一碳-7-烯的混合物去除o-NBS保护基。
位于树脂结合肽的Xaa4的氨基酸侧链上末端氮的鸟氨酸化：脱保护后，使在4号位置具有自由ω-氨基官能的树脂结合肽与处于DMF中的1H-吡唑-1-甲脒盐酸盐(Bernatowicz，M.S.，等，J.Org.Chem.57，2497-2502(1992)与DIEA的混合物反应，产生树脂结合Nω-胍基肽。
以制备型HPLC在磷酸三乙基铵(TEAP)或三氟乙酸(TFA)缓冲液中纯化肽。需要时，可以利用常规HPLC方法学将化合物最终转化为三氟乙酸盐或乙酸盐。储集纯度超过97％的流分并冻干。通过分析型RP-HPLC来确定合成肽的纯度。
分析型RP-HPLC在Waters 600多溶剂输送体系上以Waters 486可调吸光度UV检测器和Waters 746数据模块进行。使用Vydac C18柱(0.46×25cm，5μm粒径，300孔径)以2.0ml/分钟的流速进行肽的HPLC分析。溶剂A和B分别是处于H2O中的0.1％TFA和处于80％ACN/20％H2O中的0.1％TFA。所给出的保留时间(tR)以分钟计。制备型RP-HPLC的完成：使用Vydac C18制备筒(5×30cm，15-20μm粒径，300
孔径)，流速100ml/分钟，Waters Prep LC 2000制备色谱系统，Waters 486可调吸光度UV检测器和Servogor 120带式图表记录仪。缓冲液A和B分别是处于H2O中的0.1％TFA和处于60％ACN/40％H2O中的0.1％TFA。使用Phenomenex Synergi MAX-RP C12柱(2.0×150mm，4μm粒径，80
孔径)在40℃以0.3ml/分钟的流速在Hewlett Packard 1090 LiquidChromatograph上进行最终化合物的HPLC分析。缓冲液A和B分别是处于H2O中的0.01％TFA和处于70％ACN/30％H2O中的0.01％TFA。通过电喷雾质谱法来确认合成肽酰胺的身份。质谱记录在带有ESI源的Finnigan LCQ质谱仪上。
实施例1 化合物(1)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[4-(2-氨基乙基)-1-羧甲基-哌嗪]-OH(SEQ ID NO：1)的合成：
合成化合物(1)所用的一般流程图见图1。所用的氨基酸衍生物是Boc-D-Phe-OH、Fmoc-D-Phe-OH、Fmoc-D-Leu-OH、Fmoc-D-Orn(Boc)-OH和Fmoc-4-(2-氨基乙基)-1-羧甲基-哌嗪二盐酸盐。在SYMPHONYMultiple Synthesizer(Protein Technology Inc.)上从2-氯三苯甲基氯树脂(0.4mmol；Novabiochem)开始合成全保护的树脂结合肽。通过在室温以处于DMF(7ml)中的Fmoc-4-(2-氨基乙基)-1-羧甲基-哌嗪二盐酸盐(0.24g，0.5mmol；Chem-Impex International Inc.)与DIEA(0.35mL，2mmol)的混合物处理4小时来实现第一个氨基酸与树脂的结合。以3×DCM/MeOH/DIEA(v/v/v＝17∶2∶1)和3×DCM洗涤树脂。以3倍过量的氨基酸衍生物通过HBTU/DIEA介导的单偶联来实现后续的肽链延长。以处于DMF中的25％哌啶来去除Fmoc基团。对于切割，在室温下以TFA/TIS/H2O的混合物(15ml，v/v/v＝95∶2.5∶2.5)处理最终的肽树脂90分钟。将树脂过滤并以TFA洗涤。将滤液真空蒸发并从乙醚中沉淀粗肽(0.2g，D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[4-(2-氨基乙基)-1-羧甲基-哌嗪]-OH)(SEQ ID NO：1)。
为了纯化，将上述粗肽(0.2g)溶于处于H2O(50ml)中的0.1％TFA并将溶液装载于HPLC柱并使用TFA缓冲液体系(缓冲液A＝处于H2O中的0.1％TFA，B＝处于60％ACN/40％H2O中的0.1％TFA)纯化。以线性梯度的缓冲液B(25％B至75％B)洗脱化合物30分钟，tR＝35％B。储集纯度超过97％的流分，并在冷冻干燥机上冷冻干燥从而产生白色无定形粉末样的经纯化肽(101mg)。HPLC分析：tR＝16.24，纯度100％，梯度经20分钟从5％B至25％B；MS(M+H+)：预测的分子离子质量709.4，观测到的为709.4。
实施例2 化合物(2)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[4-羧甲基-哌啶]-OH(SEQ ID NO：1)的合成：
按照化合物(1)的合成中所述的步骤来制备该化合物。不同之处是在结合到2-Cl-Trt树脂时以Fmoc-4-羧甲基-哌啶(Chem-ImpexInternational Inc.)替代Fmoc-4-(2-氨基乙基)-1-羧甲基-哌嗪二盐酸盐。最终纯化的肽：无定形粉末，0.4mmol的合成规模的产量为123mg。HPLC分子：tR＝15.36min，纯度100％，梯度经20分钟从15％B至35％B；MS(M+H+)：预测的分子离子质量665.4，观测到的为665.3。
实施例3 化合物(3)：D-Phe-D-Phe-D-Nle-D-Arg-D-Pro-OH(SEQ ID NO：2)的合成：
按照化合物(1)的合成中所述的步骤来制备该化合物。所用的氨基酸衍生物是Boc-D-Phe-OH，Fmoc-D-Phe-OH，Fmoc-D-Nle-OH，Fmoc-D-Arg(Pbf)-OH和Fmoc-D-Pro-OH。最终纯化的肽：无定形粉末，0.3mmol的合成规模的产量为140mg。HPLC分析：tR＝20.23分钟，纯度99.7％，梯度经20分钟从10％B至30％B；MS(M+H+)：预测的分子离子质量679.4，观测到的为679.5。
实施例4 化合物(4)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[(2S，4R)-4-氨基-吡咯烷-2-羧酸]-OH(SEQ ID NO：1)的合成：
按照化合物(1)的合成中所述的步骤来制备该化合物。不同之处是在结合到2-Cl-Trt树脂时以Fmoc-(2S，4R)-4-氨基-1-Boc-吡咯烷-2-羧酸(Chem-Impex International Inc.)替代Fmoc-4-(2-氨基乙基)-1-羧甲基-哌嗪二盐酸盐。最终纯化的肽：无定形粉末，0.3mmol的合成规模的产量为294mg。HPLC分析：tR＝16.65分钟，纯度99.4％，梯度经20分钟从5％B至25％B；MS(M+H+)：预测的分子离子质量652.4，观测到的为652.4。
实施例5 化合物(5)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[(2S，4S)-4-氨基-吡咯烷-2-羧酸]-OH(SEQ ID NO：1)的合成：
按照化合物(1)的合成中所述的步骤来制备该化合物。不同之处是在结合到2-Cl-Trt树脂时以Fmoc-(2S，4S)-4-氨基-1-Boc-吡咯烷-2-羧酸(Chem-Impex International Inc.)替代Fmoc-4-(2-氨基乙基)-1-羧甲基-哌嗪二盐酸盐。最终纯化的肽：无定形粉末，0.3mmol的合成规模的产量为285mg。HPLC分析：tR＝17.42分钟，纯度99.5％，梯度经20分钟从5％B至25％B；MS(M+H+)：预测的分子离子质量652.4，观测到的为652.4。
实施例6 化合物(6)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[ω(4-氨基哌啶-4-羧酸)]-OH(SEQ ID NO：1)的合成：
按照化合物(1)的合成中所述的步骤来制备该化合物。不同之处是在结合到2-Cl-Trt树脂时以N-Boc-氨基-(4-N-Fmoc-哌啶基)羧酸(PharmaCore)替代Fmoc-4-(2-氨基乙基)-1-羧甲基-哌嗪二盐酸盐。最终纯化的肽：无定形粉末，0.3mmol的合成规模的产量为343mg。HPLC分析：tR＝16.82分钟，纯度99.7％，梯度经20分钟从5％B至25％B；MS(M+H+)：预测的分子离子质量664.4，观测到的为664.3。
实施例7 化合物(7)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[ω(D/L-2-氨基-3-(4-N-哌啶基)丙酸)]-OH(SEQ ID NO：1)的合成：
按照化合物(1)的合成中所述的步骤来制备该化合物。不同之处是在结合到2-Cl-Trt树脂时以2-N-Boc-氨基-3-(N-Fmoc-4-哌啶基)丙酸(PharmaCore)替代Fmoc-4-(2-氨基乙基)-1-羧甲基-哌嗪二盐酸盐。最终纯化的肽：无定形粉末，0.3mmol的合成规模的产量为343mg。HPLC分析：tR＝16.82分钟，纯度99.7％，梯度经20分钟从5％B至25％B；MS(M+H+)：预测的分子离子质量664.4，观测到的为664.3。
实施例8 化合物(8)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[ω(D/L-哌嗪-2-羧酸)]-OH(SEQ ID NO：1)的合成：
按照化合物(1)的合成中所述的步骤来制备该化合物。不同之处是在结合到2-Cl-Trt树脂时以N1-Boc-N4-Fmoc-哌嗪-2-羧酸(Chem-ImpexInternational Inc.)替代Fmoc-4-(2-氨基乙基)-1-羧甲基-哌嗪二盐酸盐。最终纯化的肽：无定形粉末，0.3mmol的合成规模的产量为200mg。HPLC分析：tR＝17.78分钟，纯度99.9％，梯度经20分钟从5％B至25％B；MS(M+H+)：预测的分子离子质量652.4，观测到的为652.4。
实施例9 化合物(9)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[异哌啶酸]-OH(SEQ ID NO：1)的合成：
按照化合物(1)的合成中所述的步骤来制备该化合物。不同之处是在结合到2-Cl-Trt树脂时以Fmoc-异哌啶酸(NeoMPS)替代Fmoc-4-(2-氨基乙基)-1-羧甲基-哌嗪二盐酸盐。最终纯化的肽：无定形粉末，0.4mmol的合成规模的产量为125mg。HPLC分析：tR＝18.74分钟，纯度99.3％，梯度经20分钟从10％B至30％B；MS(M+H+)：预测的分子离子质量651.4，观测到的为651.3。
实施例10 化合物(10)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[N-(4-哌啶基)-L-脯氨酸]-OH(SEQ ID NO：1)的合成：
按照化合物(1)的合成中所述的步骤来制备该化合物。不同之处是在结合到2-Cl-Trt树脂时以N-(1-Fmoc-哌啶-4-基)-L-脯氨酸(NeoMPS)替代Fmoc-4-(2-氨基乙基)-1-羧甲基-哌嗪二盐酸盐。最终纯化的肽：无定形粉末，0.4mmol的合成规模的产量为18mg。HPLC分析：tR＝14.59分钟，纯度100％，梯度经20分钟从10％B至30％B；MS(M+H+)：预测的分子离子质量720.4，观测到的为720.3。
实施例11 化合物(11)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[高哌嗪酰胺](SEQ ID NO：1)的合成：
合成从0.3mmol的肽中间体Cbz-D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn(Cbz)-[高哌嗪酰胺]起始，所述肽中间体是在化合物(19)的合成过程中制备的。以TMSOTf/TFA/间甲酚(10ml，v/v/v＝2∶7∶1)的混合物水解肽并根据化合物(19)的合成中所述的步骤通过制备型HPLC来纯化粗产物。最终纯化的肽：无定形粉末，产量为225mg。HPLC分析：tR＝16.43分钟，纯度100％，梯度经20分钟从2％B至22％B；MS(M+H+)：预测的分子离子质量622.4，观测到的为622.4。
实施例12 化合物(12)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[4-(4-哌啶基)-丁酸]-OH(SEQ ID NO：1)的合成：
按照化合物(1)的合成中所述的步骤来制备该化合物。不同之处是在结合到2-Cl-Trt树脂时以4-(1-Fmoc-哌啶-4-基)-丁酸(NeoMPS)替代Fmoc-4-(2-氨基乙基)-1-羧甲基-哌嗪二盐酸盐。最终纯化的肽：无定形粉末，0.4mmol的合成规模的产量为474mg。HPLC分析：tR＝17.91分钟，纯度100％，梯度经20分钟从15％B至35％B；MS(M+H+)：预测的分子离子质量693.4，观测到的为693.3。
实施例13 化合物(13)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[4-(2-氨基乙基)-1-羧甲基-哌嗪]-NH2(SEQ ID NO：1)的合成：
合成按照图2所示完成。所用的氨基酸衍生物是Boc-D-Phe-OH、Fmoc-D-Phe-OH、Fmoc-D-Leu-OH、Fmoc-D-Orn(Boc)-OH和Fmoc-4-(2-氨基乙基)-1-羧甲基-哌嗪二盐酸盐。在SYMPHONY MultipleSynthesizer(Protein Technology Inc.)上从Rink Amide AM树脂(0.3mmol；Novabiochem)开始合成全保护的树脂结合肽。通过在室温以处于DMF(7ml)中的Fmoc-4-(2-氨基乙基)-1-羧甲基-哌嗪二盐酸盐(0.48g，1mmol；Chem-Impex International Inc.)、HBTU(0.38g，1mmol)与DIEA(0.53mL，3mmol)的混合物处理3小时来实现第一个氨基酸与树脂的结合。以3×DMF洗涤树脂。
以3倍过量的氨基酸衍生物通过HBTU/DIEA介导的单偶联来实现后续的肽链延长。以处于DMF中的25％哌啶来去除Fmoc基团。对于切割，在室温下以TFA/TIS/H2O的混合物(15ml，v/v/v＝95∶2.5∶2.5)处理最终的肽树脂90分钟。将树脂过滤并以TFA洗涤。将滤液真空蒸发并从乙醚中沉淀粗肽(0.1g，D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[4-(2-氨基乙基)-1-羧甲基-哌嗪]-NH2)。
为了纯化，将上述粗肽(0.1g)溶于处于H2O(50ml)中的0.1％TFA并将溶液装载于HPLC柱并使用TFA缓冲液体系(缓冲液A＝处于H2O中的0.1％TFA，B＝处于60％ACN/40％H2O中的0.1％TFA)纯化。以线性梯度的缓冲液B(经30分钟从25％B至75％B)洗脱化合物，tR＝38％B。储集纯度超过97％的流分，并在冷冻干燥机上冷冻干燥从而产生白色无定形粉末样的经纯化肽(36mg)。HPLC分析：tR＝16.59，纯度99.5％，梯度经20分钟从2％B至22％B；MS(M+H+)：预测的分子离子质量708.5，观测到的为708.3。
实施例14 化合物(14)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[N-(4-哌啶基)-L-脯氨酸]-NH2(SEQ ID NO：1)的合成：
按照化合物(13)的合成中所述的步骤来制备该化合物。不同之处是在结合到Rink Amide AM树脂时以N-(1-Fmoc-哌啶-4-基)-L-脯氨酸(NeoMPS)替代Fmoc-4-(2-氨基乙基)-1-羧甲基-哌嗪二盐酸盐。最终纯化的肽：无定形粉末，0.3mmol的合成规模的产量为14mg。HPLC分析：tR＝18.13分钟，纯度91.7％，梯度经20分钟从10％B至30％B；MS(M+H+)：预测的分子离子质量719.5，观测到的为719.3。
实施例15 化合物(15)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[4-氨基-1-羧甲基-哌啶]-NH2(SEQ ID NO：1)的合成：
按照化合物(13)的合成中所述的步骤来制备该化合物。不同之处是在结合到Rink Amide AM树脂时以Fmoc-4-氨基-1-羧甲基-哌啶(NeoMPS)替代Fmoc-4-(2-氨基乙基)-1-羧甲基-哌嗪二盐酸盐。最终纯化的肽：无定形粉末，0.3mmol的合成规模的产量为65mg。HPLC分析：tR＝16.74分钟，纯度99.7％，梯度经20分钟从2％B至22％B；MS(M+H+)：预测的分子离子质量679.4，观测到的为679.3。
实施例16 化合物(16)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[4-脒基高哌嗪酰胺](SEQ ID NO：1)的合成：
合成从0.2mmol的肽中间体Cbz-D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn(Cbz)-[高哌嗪酰胺]开始，所述肽中间体是在合成化合物(19)的过程中制备的。为了对在C末端的高哌嗪进行鸟苷酸化，在室温以1H-吡唑-1-甲脒盐酸盐(0.4g，3.0mmol)和DIEA(0.5ml，6mmol)的DMF(3ml)溶液处理肽过夜。加入乙酸和H2O从而终止反应并将溶液在冷冻干燥机上冷冻干燥从而得到所需经保护的肽，Cbz-DPhe-DPhe-DLeu-DOrn(Cbz)-[4-脒基高哌嗪酰胺](0.2mmol)。根据化合物(19)的合成中所述的步骤进行后续的脱保护/水解和HPLC纯化。最终纯化的肽：无定形粉末，产量74mg。HPLC分析：tR＝10.10分钟，纯度98.7％，梯度经20分钟从10％B至30％B；MS(M+H+)：预测的分子离子质量664.4，观测到的为664.5。
实施例17 化合物(17)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[4-(4，5-二氢-1H-咪唑-2-基)高哌嗪酰胺](SEQ ID NO：1)的合成：
合成从0.2mmol的肽中间体Cbz-D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn(Cbz)-[高哌嗪酰胺]开始，所述肽中间体是在合成化合物(19)的过程中制备的。为了对在C末端的高哌嗪进行鸟苷酸化，在室温以2-甲硫基-2-咪唑啉氢碘酸盐(730mg，3.0mmol；Aldrich)和DIEA(0.5ml，6mmol)的DMF(3ml)溶液处理肽4天。加入乙酸和H2O从而终止反应并将溶液在冷冻干燥机上冷冻干燥从而得到所需经保护的肽，Cbz-D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn(Cbz)-[4-(4，5-二氢-1H-咪唑-2-基)高哌嗪酰胺](0.2mmol)。根据化合物(19)的合成中所述的步骤进行后续的脱保护/水解和HPLC纯化。最终纯化的肽：无定形粉末，产量46mg。HPLC分析：tR＝10.89分钟，纯度100％，梯度经20分钟从10％B至30％B；MS(M+H+)：预测的分子离子质量690.4，观测到的为690.5。
实施例18 化合物(18)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[4-乙基高哌嗪酰胺](SEQ ID NO：1)的合成：
合成从0.3mmol的肽中间体Cbz-D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn(Cbz)-[高哌嗪酰胺]开始，所述肽中间体是在合成化合物(19)的过程中制备的。为了对在C末端的高哌嗪进行乙基化，在室温以碘乙烷(0.4mmol；Aldrich)和DIEA(0.5ml，6mmol)的DMF(3ml)溶液处理肽1天。根据化合物(19)的合成中所述的步骤进行后续的脱保护/水解和HPLC纯化。最终纯化的肽：无定形粉末，产量75mg。HPLC分析：tR＝10.43分钟，纯度98.4％，梯度经20分钟从10％B至30％B；MS(M+H+)：预测的分子离子质量650.4，观测到的为650.3。
实施例19 化合物(19)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[4-(N-甲基)脒基高哌嗪酰胺](SEQ ID NO：1)的合成：
制备化合物(19)所用的一般合成流程图见图3。通过Cbz-D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn(Cbz)-[高哌嗪酰胺]的C末端的高哌嗪的鸟苷酸化来制备该化合物，所述Cbz-D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn(Cbz)-[高哌嗪酰胺]是根据下述步骤合成的。
通过使1，3-二甲基-2-硫脲与甲基碘在无水甲醇中反应来制备鸟苷酸化试剂S-甲基-N-甲基异硫脲氢碘酸盐。见McKay，A.F.；Hatton，W.G.Synthesis of Cyclic Guanidino Acids.J.Am.Chem.Soc.(1955)，78，1618-1620和Kennedy，K.J.，等A Facile Route to Cyclic and AcyclicAlkyl-Arginines.Synthetic Communications，(1998)，28，741-746。
为了合成Cbz-D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn(Cbz)-[高哌嗪酰胺]，所用的氨基酸衍生物是Z-D-Phe-OH、Fmoc-D-Phe-OH、Fmoc-D-Leu-OH和Fmoc-D-Orn(Cbz)-OH。由对硝基苯基碳酸酯Wang树脂(5.0g，4.4mmolNovabiochem)开始手工合成全保护的树脂结合肽。通过在室温混合高哌嗪(8.7g，87mmol；Acros Organics)的DCM(100ml)溶液过夜来实现高哌嗪与树脂的结合。以3×DMF和3×DCM洗涤树脂。以3倍过量的氨基酸衍生物通过HBTU/DIEA介导的单偶联来实现后续的肽链延长。以处于DMF中的25％哌啶来去除Fmoc基团。对于切割，在室温下以TFA/DCM(100mL，v/v＝1∶1)的混合物处理最终的肽树脂2小时。将树脂过滤并以DCM洗涤。将滤液真空蒸发并将残余物溶于处于60％ACN/40％H2O中的0.1％TFA。将溶液在冷冻干燥机上冷冻干燥从而得到粗肽中间体Cbz-D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn(Cbz)-高哌嗪(4.4g)。为了纯化，将粗肽(4.4g)分为2份并将每份溶于处于30％ACN(100ml)中的0.1％TFA。将每份溶液装载于HPLC柱上并使用TFA缓冲液体系(缓冲液A＝处于H2O中的0.1％TFA，B＝处于60％ACN/40％H2O中的0.1％TFA)纯化。以线性梯度的缓冲液B(经25分钟从40％B至100％B)洗脱该化合物，tR＝87％B。储集纯度超过97％的流分，并在冷冻干燥机上冷冻干燥从而产生白色无定形粉末样的经纯化肽中间体(3.0g)。
为了对C末端的高哌嗪进行鸟苷酸化，在室温以处于DMF(4mL)中的S-甲基-N-甲基异硫脲氢碘酸盐(1.4g，6mmol)和DIEA(1.0mL，12mmol)的混合物处理上述肽中间体(210mg，0.3mmol)18天。将混合物真空蒸发并将残余物溶于处于30％ACN/70％H2O中的0.1％TFA，并且将溶液装载于HPLC柱上，使用TFA缓冲液体系(缓冲液A＝处于H2O中的0.1％TFA，缓冲液B＝处于60％ACN/40％H2O中的0.1％TFA)纯化。以线性梯度的缓冲液B(经30分钟从70％B至100％B)洗脱该化合物，tR＝85％B。储集纯度超过97％的流分，并在冷冻干燥机上冷冻干燥从而产生白色无定形粉末状的经纯化的肽中间体Cbz-D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn(Cbz)-[N-甲基高哌嗪-1-甲脒基酰胺](100mg)。
对于最终的脱保护/水解，在室温以TMSOTf/TFA/间甲酚的混合物(10ml，v/v/v＝2∶7∶1)处理上述经纯化的肽(100mg)2小时。将混合物真空干燥并从乙醚中沉淀粗肽(100mg)。
为了纯化，将上述粗肽(100mg)溶于处于H2O中的0.1％TFA(50ml)，并将溶液装载于HPLC柱上并使用TFA缓冲液体系(缓冲液A＝处于H2O中的0.1％TFA，B＝处于60％ACN/40％H2O中的0.1％TFA)纯化。以线性梯度的缓冲液B(经25分钟从25％B至75％B)洗脱该化合物，tR＝43％B。储集纯度超过97％的流分，并在冷冻干燥机上冷冻干燥从而产生白色无定形粉末样的经纯产物(53mg)。HPLC分析：tR＝17.99分钟，纯度99.4％，梯度经20分钟从2％B至22％B；MS(M+H+)：预测的分子离子质量678.4，观测到的为678.5。
实施例20 化合物(20)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-(δ-iPr)D-Orn-[ω(4-氨基哌啶-4-羧酸)]-OH的合成
所用的氨基酸衍生物是Boc-D-Phe-OH、Fmoc-D-Phe-OH、Fmoc-D-Leu-OH、Fmoc-D-Orn(Aloc)-OH和N-Boc-氨基-(4-N-Fmoc-哌啶基)羧酸。从2-氯代三苯甲基氯树脂(0.8mmol)开始手工合成全保护的树脂结合肽。按照化合物(1)的合成中所述的步骤来进行N-Boc-氨基-(4-N-Fmoc-哌啶基)羧酸与树脂的结合以及后续的偶联。在氩氛围下在室温以处于CHCl3/AcOH/NMM的混合物(80ml，v/v/v＝37∶2∶1)中的Pd(PPh3)4(4.5mmol；Aldrich)处理经装配的肽树脂Boc-D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-ω(4-氨基哌啶-4-羧酸)-[2-Cl-Trt树脂]3小时以去除Aloc。按照化合物(22)的合成中所述的步骤来进行后续的N-异丙基化。按照化合物(1)的合成中所述的步骤来完成最终的切割和制备型HPLC纯化。最终纯化的肽：无定形粉末，产量336mg。HPLC分析：tR＝18.88分钟，纯度98.9％，梯度经20分钟从5％B至25％B；MS(M+H+)：预测的分子离子质量708.4，观测到的为708.4。
实施例21 化合物(21)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-(δ-Me)D-Orn-[4-脒基高哌嗪酰胺](SEQ ID NO：1)的合成：
见图3中所示的流程图。所用的氨基酸衍生物是Z-D-Phe-OH、Fmoc-D-Phe-OH、Fmoc-D-Leu-OH和Fmoc-D-Orn(Aloc)-OH。从对硝基苯基碳酸酯Wang树脂(5.0g，4.4mmol；Novabiochem)开始手工合成全保护的树脂结合肽。通过将树脂与高哌嗪(8.7g，87mmol；AcrosOrganics)的DCM(100mL)溶液室温混合过夜来实现高哌嗪与树脂的结合。以DMF和DCM洗涤树脂并真空干燥。将获得的高哌嗪氨基甲酸酯Wang树脂(5.1g；高哌嗪-[氨基甲酸酯Wang树脂])分为数份并使用1.1g(1mmol)的一份继续肽合成。以3倍过量的氨基酸衍生物进行DIC/HOBt介导的单偶联。以处于DMF中的25％哌啶来去除Fmoc基团。在肽链延长完成时，在氩氛围下在室温以处于CHCl3/AcOH/NMM的混合物(60ml，v/v/v＝37∶2∶1)中的Pd(PPh3)4(3.5g，3.0mmol；Aldrich)处理树脂3小时以去除Aloc。以DMF和DCM洗涤树脂并真空干燥。再次将得到的肽树脂(1.8g；Z-D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-高哌嗪-[氨基甲酸酯Wang树脂])分份并将0.9g(0.5mmol)的一份用于后续的衍生化(N-甲基化)。
以下述3个步骤进行位于Xaa4处的D-Orn的ω-氨基官能的甲基化：(i)[o-NBS保护]：首先在室温以o-NBS-Cl(0.4g，2mmol)和可力丁(0.7ml，5mmol)的NMP(7ml)溶液处理树脂结合肽(0.5mmol)30分钟。随后以NMP洗涤树脂。(ii)[N-甲基化]：随后使树脂结合的经o-NBS保护的肽与1，8-二氮双环[5.4.0]十一碳-7-烯(0.5ml，3mmol)和硫酸二甲基酯(1.0ml，10mmol；Aldrich)的NMP(7ml)溶液在室温反应5分钟。接下来以NMP洗涤树脂并再重复一次N-甲基化过程。(iii)[o-NBS脱保护]：室温下以巯基乙醇(0.7ml，10mmol)和1，8-二氮双环[5.4.0]十一碳-7-烯(0.8ml，5mmol)的NMP(7ml)溶液处理肽树脂5分钟。随后以NMP洗涤树脂并再重复一次脱保护过程。
为了保护得到的位于Xaa4处的D-Orn的N-甲基仲胺，使经树脂结合的甲基化的肽与Z-OSu(6mmol)的DMF(7ml)溶液反应。以DMF和DCM洗涤树脂并真空干燥。随后通过室温下以TFA/DCM(15ml，v/v＝1∶1)的溶液处理2小时将肽从树脂上切割下来。随后过滤树脂并以TFA洗涤。真空蒸发滤液，获得油状的粗肽(0.5mmol；Z-D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn(Me，Z)-[高哌嗪酰胺])。
对了将C末端的高哌嗪鸟苷酸化，将上述肽的一部分(0.3mmol)以1H-吡唑-1-甲酰亚胺盐酸(0.4g，3.0mmol)和DIEA(0.5ml，6mmol)的DMF(3ml)溶液在室温处理过夜。加入乙酸和H2O以终止反应并将溶液在冷冻干燥机上冷冻干燥从而得到所需经保护的肽Z-D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn(Me，Z)-[4-脒基高哌嗪酰胺](0.3mmol)。
为了最终的脱保护/水解，在室温以TMSOTf/TFA/间甲酚(10ml，v/v/v＝2∶7∶1)的混合物处理上述肽(0.3mmol)2小时。蒸发混合物得到油样的粗肽(0.3mmol)。按照化合物(1)的合成中所述的步骤来进行粗肽的制备型HPLC纯化。最终纯化的肽：无定形粉末，产量183mg。HPLC分析：tR＝17.12分钟，纯度98.9％，梯度经20分钟从2％B至22％B；MS(M+H+)：预测的分子离子质量678.4，观测到的为678.5。
实施例22 化合物(22)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-(δ-iPr)D-Orn-[4-脒基高哌嗪酰胺](SEQ ID NO：3)的合成：
由0.9g(0.5mmol)的肽树脂：Z-D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-高哌嗪-[氨基甲酸酯Wang树脂]开始合成，所述Z-D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-高哌嗪-[氨基甲酸酯Wang树脂]是在上述化合物(21)的合成过程中制备的。
为了对位于Xaa4处的D-Orn的ω-氨基官能的异丙基化，在室温以处于TMOF(10mL)中的三乙酰氧基硼氢化钠(3mmol)和丙酮(6mmol)的混合物处理肽树脂过夜。随后以Z-OSu(6mmol)的DMF(7ml)溶液处理肽树脂从而实现Z保护。以DMF和DCM洗涤树脂并真空干燥。随后通过室温下以TFA/DCM(15ml，v/v＝1∶1)的溶液处理2小时来将肽从树脂上切割下来。过滤树脂并以TFA洗涤。真空干燥滤液并获得油状的粗肽(0.5mmol；Z-D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn(iPr，Z)-[高哌嗪酰胺])。
以上述肽中的一部分(0.3mmol)继续后续的鸟苷酸化、切割和纯化步骤，所述步骤依照化合物(21)的合成中所述的步骤进行。最终纯化的肽：无定形粉末，产量166mg。HPLC分析：tR＝18.71分钟，纯度99.4％，梯度经20分钟从2％B至22％B；MS(M+H+)：预测的分子离子质量706.5，观测到的为706.5。
实施例23 化合物(23)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-(-Me)D-Orn-[高哌嗪酰胺](SEQ ID NO：4)的合成：
合成从0.2mmol的肽中间体Z-D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn(Me，Z)-[高哌嗪酰胺]起始，所述肽中间体是在化合物(21)的合成期间制备的。以TMSOTf/TFA/间甲酚(10ml，v/v/v＝2∶7∶1)的混合物水解肽，并根据化合物(19)的合成中所述的步骤通过制备型HPLC来纯化粗产物。最终纯化的肽：无定形粉末，产量98mg。HPLC分析：tR＝16.38分钟，纯度99.6％，梯度经20分钟从2％B至22％B；MS(M+H+)：预测的分子离子质量636.4，观测到的为636.5。
实施例24 化合物(24)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-(δ-iPr)D-Orn-[高哌嗪酰胺](SEQ ID NO：3)的合成：
合成从0.2mmol的肽中间体Z-D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn(iPr，Z)-[高哌嗪酰胺]起始，所述肽中间体是在化合物(22)的合成期间制备的。以TMSOTf/TFA/间甲酚(10ml，v/v/v＝2∶7∶1)的混合物水解肽，并根据化合物(19)的合成中所述的步骤通过制备型HPLC来纯化粗产物。最终纯化的肽：无定形粉末，产量87mg。HPLC分析：tR＝18.41分钟，纯度100％，梯度经20分钟从2％B至22％B；MS(M+H+)：预测的分子离子质量664.5，观测到的为664.5。
合成肽酰胺的结构的确认：
表I显示了每种化合物的分子离子MH+的计算分子量和通过质谱法观测到的实际分子量。还显示了每种化合物的合成中所用的合成相的类型：固相或混合相；以及合成中所用树脂的类型，要么是2-氯代三苯甲基“2-Cl-Trt”树脂，要么是肼基苯甲酰“肼”树脂，要么是Rink AM，要么是对硝基苯基-碳酸酯(Wang)“碳酸酯”树脂。最后一列给出了显示合成每种化合物的相关合成流程的图。
表I 化合物结构的合成和确认
| 化合物 | 计算MW | 观测MW | 合成相 | 树脂 | 图 |
| 123456789101112131415161718192021222324 | 709.4665.4679.4652.4652.4666.4694.4652.4651.4720.4622.4693.4708.3719.5679.4664.4690.4650.4678.4708.4678.4706.5636.4664.5 | 709.4665.3679.5652.4652.4666.3694.4652.4651.3720.6622.4693.3708.3719.3679.3664.5690.5650.3678.5708.4678.5706.5636.5664.5 | 固相固相固相固相固相固相固相固相固相固相固相固相固相固相固相混合相混合相混合相混合相固相混合相混合相固相固相 | 2-Cl-Trt2-Cl-Trt2-Cl-Trt2-Cl-Trt2-Cl-Trt2-Cl-Trt2-Cl-Trt2-Cl-Trt2-Cl-Trt2-Cl-Trt碳酸酯2-Cl-TrtRinkAMRinkAMRinkAM碳酸酯碳酸酯碳酸酯碳酸酯2-Cl-Trt碳酸酯碳酸酯碳酸酯碳酸酯 | 111111111121222333313333 |
实施例25 化合物(25)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[1，3-二氧戊环-2-基)甲胺酰胺](SEQ ID NO：5)的合成：
按照图4中所示的流程图进行这些合成。下述中间体对应于图4中所示的中间体。用20分钟向冰水浴中冷却的Boc-D-Phe-OH中间体I-1(7.96g，30.0mmol)、D-Leu-OBn p-TsOH中间体I-2(11.80g，30.0mmol)、HOBt一水合物(4.46g，33.0mmol)和DIEA(8.53g，66.0mmol)在无水THF中的悬浮液(250mL)分4次加入EDCI(6.33g，33.0mmol)，每次加入间隔5分钟。将悬浮液从0℃的起始温度到室温搅拌过夜。蒸发THF后，将残余物溶于乙酸乙酯并依次以10％柠檬酸、饱和NaHCO3和水洗涤。将有机相在硫酸钠上干燥并减压蒸发。将残余物溶于DCM，使其穿过硅胶柱(silica gel plug)并以处于己烷中的20％乙酸乙酯洗脱。蒸发洗脱物从而得到透明油状的纯产物Boc-D-Phe-D-Leu-OBn(中间体I-3)(12.40g，88％)。LC-MS：m/z＝469(M+H)。
将中间体I-3(12.40g，26.5mmol)溶于DCM(50mL)。加入TFA(25mL)并在室温搅拌溶液2小时。蒸发DCM和TFA后，将残余物与甲苯共沸2次从而得到中间体I-4D-Phe-Leu-OBn的TFA盐。将这一粗品二肽悬浮于THF中，在0℃向其中加入Boc-D-Phe-OH(6.36g，24mmol)、HOBt一水合物(4.04g，26.4mmol)和DIEA(8.7mL，50.0mmol)。用20分钟将EDCI(6.33g，6.4mmol)分4次加入，每次加入间隔5分钟。将悬浮液从0℃到室温搅拌过夜。蒸发THF后，将残余物溶于乙酸乙酯并依次以10％柠檬酸、饱和NaHCO3和水洗涤。将有机相在硫酸钠上干燥并减压蒸发。将残余物从400mL的丙酮/己烷(1∶3)中重结晶从而得到9.1g纯产物。蒸发母液并再次从丙酮/己烷(1∶3)中重结晶从而得到2.0g产物。总产量是11.1g(对于2个步骤为68％)。LC-MS：m/z＝616(M+H)。
在用氮冲洗的烧瓶中加入润湿的碳载钯(palladium on carbon)(1.8g)和Boc-D-Phe-D-Phe-D-Leu-OBn中间体I-5(11.1g，18.05mmol)的甲醇(50mL)溶液。将混合物在氢气球下搅拌过夜。通过硅藻土过滤后，减压蒸发甲醇。将残余物溶于丙酮(20mL)并在剧烈搅拌下缓慢加入到含有25mL的1N HCl的500mL水中。通过过滤获得纯产物Boc-D-Phe-D-Phe-D-Leu-OH(中间体I-6)9.4g(99％)。LC-MS：m/z＝526(M+H)。
在0℃用15分钟将TBTU(1.56g，4.88mmol)分3份加入到中间体I-6(2.06g，3.90mmol)、D-Lys(Boc)-OAll盐酸盐(1.26g，3.90mmol)和DIEA(1.7ml，9.8mmol)的DMF溶液中。从0℃的起始温度到室温搅拌过夜，之后在高真空下蒸发DMF。在400ml冰水中使粗反应混合物沉淀并过滤从而收集沉淀物Boc-D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys(Boc)-OAll(中间体I-7)(2.60g)，其无需进一步纯化就可用于下一步骤。
在0℃向中间体I-7(2.60g，3.3mmol)的MeCN(75mL)溶液中加入吡咯烷(1.1ml，13.3mmol)和四(三苯基膦)钯(400mg，0.35mmol)。室温下搅拌反应混合物3小时并蒸发至干燥。以30％MeCN/水至90％MeCN/水通过反相柱色谱法来纯化残余物从而在蒸发乙腈/水之后得到纯酸(中间体I-8)(2.0g，80％)。LC-MS：m/z＝754(M+H)。
在0℃将HBTU(113mg，3.0mmol)加入到所述酸(中间体I-8)(150mg，0.20mmol)、胺HNRaRb，(1，3-二氧戊环-2基)甲胺(31mg，0.30mmol)和DIEA(175μl，1.0mmol)的DMF (5mL)溶液中。从0℃的起始温度到室温搅拌过夜之后，减压蒸发DMF。在室温将残余物与处于1，4-二氧六环(2.0mL)中的4N HCl搅拌1小时。去除二氧六环之后，将残余物溶于水并在30分钟里以10％MeCN/水至60％MeCN/水的梯度通过反相柱色谱纯化从而在蒸发溶剂后得到纯产物化合物(25)(44mg，两步产率44％)。LC-MS：m/z＝639(M+H)。
实施例26 化合物(26)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[2-(哌嗪-1-基)嘧啶酰胺](SEQ ID NO：5)的合成：
化合物(26)的制备基本如实施例25中所述，差别是在酰胺偶联步骤中使用2-(哌嗪-1-基)嘧啶。LC-MS：m/z＝700(M+H)。
实施例27 化合物(27)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[2-(哌嗪-1-基)吡嗪酰胺](SEQ ID NO：5)的合成：
化合物27的制备基本如实施例25中所述，差别是在酰胺偶联步骤中使用2-(哌嗪-1-基)吡嗪。LC-MS：m/z＝700(M+H)。
实施例28 化合物(28)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[1-(吡啶-2-基)哌嗪酰胺](SEQ ID NO：5)的合成：
化合物(28)的制备基本如实施例25中所述，差别是在酰胺偶联步骤中使用1-(吡啶-2-基)哌嗪。LC-MS：m/z＝699(M+H)。
实施例29 化合物(29)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[2-(哌嗪-1-基)噻唑酰胺](SEQ ID NO：5)的合成：
化合物29的制备基本如实施例25中所述，差别是在酰胺偶联步骤中使用2-(哌嗪-1-基)噻唑。LC-MS：m/z＝705(M+H)。
实施例30 化合物(30)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[N，N-二甲基哌嗪-1-磺酰胺酰胺](SEQ ID NO：5)的合成：
化合物30的制备基本如实施例25中所述，差别是在酰胺偶联步骤中使用N，N-二甲基-哌嗪-1-磺酰胺。LC-MS：m/z＝729(M+H)。
实施例31 化合物(31)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[1-(甲基磺酰基)哌嗪酰胺](SEQ ID NO：5)的合成：
化合物31的制备基本如实施例25中所述，差别是在酰胺偶联步骤中使用1-(甲基磺酰基)哌嗪。LC-MS：m/z＝700(M+H)。
实施例32 化合物(32)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[1-(苯基磺酰基)哌嗪酰胺](SEQ ID NO：5)的合成：
化合物32的制备基本如实施例25中所述，差别是在酰胺偶联步骤中使用1-(苯基磺酰基)哌嗪。LC-MS：m/z＝762(M+H)。
实施例33 化合物(33)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[苯基(哌嗪-1-基)甲酮酰胺](SEQ ID NO：5)的合成：
化合物33的制备基本如实施例25中所述，差别是在酰胺偶联步骤中使用苯基(哌嗪-1-基)甲酮。LC-MS：m/z＝726(M+H)。
实施例34 化合物(34)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[硫羟吗啉-1，1-二氧化物酰胺](SEQ ID NO：5)的合成：
化合物34的制备基本如实施例25中所述，差别是在酰胺偶联步骤中使用硫羟吗啉-1，1-二氧化物。LC-MS：m/z＝671(M+H)。
实施例35 化合物(35)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[6-三氟甲基-3-氨基甲基吡啶酰胺](SEQ ID NO：5)的合成：
化合物35的制备基本如实施例25中所述，差别是在酰胺偶联步骤中使用6-三氟甲基-3-氨基甲基吡啶。LC-MS：m/z＝712(M+H)。
实施例36 化合物(36)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-N-甲基-1-(四氢-2H-吡喃-4-基)甲胺酰胺(SEQ ID NO：5)的合成：
化合物36的制备基本如实施例25中所述，差别是在酰胺偶联步骤中使用(四氢-2H-吡喃-4-基)甲胺。LC-MS：m/z＝651(M+H)。
实施例37 化合物(37)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[5-(氨基甲基)-1H-苯并[d]咪唑-2(3H)-酮酰胺](SEQ ID NO：5)的合成：
化合物(37)的制备基本如实施例25中所述，差别是在酰胺偶联步骤中使用5-(氨基甲基)-1H-苯并[d]咪唑-2(3H)-酮。LC-MS：m/z＝699(M+H)。
实施例38化合物(38)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-N-甲基-1-(5-甲基吡嗪-2-基)-甲胺酰胺)(SEQ ID NO：5)的合成：
化合物38的制备基本如实施例25中所述，差别是在酰胺偶联步骤中使用(5-甲基-吡嗪-2-基)-甲胺。LC-MS：m/z＝659(M+H)。
实施例39 化合物(39)：
的合成
化合物(40)的合成见图5的通用流程图。所用的氨基酸衍生物是Boc-D-Phe-OH、Fmoc-D-Phe-OH、Fmoc-D-Leu-OH、Boc-D-Leu-OH、Fmoc-D-Orn(Boc)-OH和Fmoc-Lys(Dde)-OH。从2-氯代三苯甲基氯树脂(0.3mmol；Peptide International)开始手工合成全保护的树脂结合肽。通过以处于DCM(7ml)中的Fmoc-Lys(Dde)-OH(0.29g，0.5mmol；Novabiochem)和DIEA(0.35mL，2mmol)的混合物在室温处理4小时来实现第一个氨基酸与树脂的结合。以3×DCM/MeOH/DIEA(v/v/v＝17∶2∶1)洗涤树脂，随后以处于DMF中的25％的哌啶处理以除去Fmoc。以3倍过量的氨基酸衍生物Fmoc-D-Orn(Boc)-OH和Boc-D-Leu-OH通过PyBOP/DIEA介导的单偶联来实现后续的肽链延长。以处于DMF中的4％肼处理所得到的肽树脂Boc-D-Leu-D-Orn(Boc)-Lys(Dde)-[2-Cl-Trt树脂]3次、每次3分钟从而去除Dde。以3倍过量的氨基酸衍生物Fmoc-D-Orn(Boc)-OH、Fmoc-D-Leu-OH、Fmoc-D-Phe-OH和Boc-D-Phe-OH通过PyBOP/DIEA介导的单偶联来实现后续的肽链延长。以处于DMF中的25％哌啶去除Fmoc基团。在室温通过以TFA/TIS/H2O(15ml，v/v/v＝95∶2.5∶2.5)的混合物处理90分钟将全组装的肽从树脂切割下来。过滤树脂并以TFA洗涤。真空蒸发滤液并从乙醚中沉淀粗肽(0.3mmol；D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[eLys(D-Orn-D-Leu-H)]-OH)。
为了纯化，将粗肽(0.3mmol)溶于处于H2O中的2％的乙酸(50ml)并将溶液装载于HPLC柱，使用pH 5.2的TEAP缓冲液体系(缓冲液A＝TEAP 5.2，B＝处于80％ACN中的20％TEAP 5.2)纯化。以线性梯度的缓冲液B(经60分钟从10％B至40％B)洗脱该化合物。储集纯度超过95％的流分并以2倍体积的水稀释所得溶液。将经稀释的溶液再次装载于HPLC柱以实现盐交换并以TFA缓冲液体系(缓冲液A＝处于H2O中的0.1％TFA，B＝处于80％ACN/20％H2O中的0.1％TFA)和线性梯度的缓冲液B(经25分钟从2％B至75％B)来进一步纯化。储集纯度超过97％的流分，并在冷冻干燥机上冷冻干燥从而产生白色无定形粉末样的经纯化肽(396mg)。HPLC分析：tR＝13.63分钟，纯度99.7％，梯度经20分钟从10％B至30％B；MS(M+H+)：预测的分子离子质量895.5，观测到的为895.6。
实施例40：化合物(40)：
的合成
依照以上化合物(39)的合成中所述的步骤来制备该化合物。不同之处是在肽树脂中间体Boc-D-Phe-D-Leu-D-Orn(Boc)-Lys(Dde)-[2-Cl-Trt树脂]中的另外的氨基酸残基D-Phe，该树脂中间体的制备如下：将Fmoc-Lys(Dde)-OH与2-氯代三苯甲基氯树脂结合，之后去除Fmoc，并偶联氨基酸衍生物Fmoc-D-Orn(Boc)-OH、Fmoc-D-Leu-OH和Boc-D-Phe-OH。最终纯化的肽：无定形粉末，0.3mmol的合成规模的产量为508mg。HPLC分析：tR＝18.90分钟，纯度100％，梯度经20分钟从10％B至30％B；MS(M+H+)：预测的分子离子质量1042.4，观测到的为1042.7。
实施例41：化合物(41)-(52)的合成：
化合物(41)：
化合物(42)：
化合物(43)：
化合物(44)：
化合物(45)：
化合物(46)：
化合物(47)：
化合物(48)：
化合物(49)：1N，4N-双-[D-Phe-D-Phe-D-Leu-(iPr)D-Orn]-4-氨基-4-羧基-哌啶
化合物(50)：1N，4N-双-[D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Dap(脒基)]-4-氨基-4-羧基哌啶
化合物(51)：1N，4N-双-(D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Nar)-4-氨基-4-羧基哌啶
化合物(52)：
可以通过与上面详述的化合物(39)和(40)的合成中所用的方法相类似的方法，根据图5、图6和图7中所示的一般流程图来合成以上列出的(41)至(52)这些化合物。
实施例42 化合物(53)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[R/S-2-羧基吗啉]-OH(SEQ ID NO：1)的合成：
见图8的流程图。所用的氨基酸衍生物是Boc-D-Phe-OH、Fmoc-D-Phe-OH、Fmoc-D-Leu-OH、Fmoc-D-Orn(Boc)-OH和(R，S)-Fmoc-2-羧基吗啉。在SYMPHONY Multiple Synthesizer(ProteinTechnology Inc.)上从2-氯代三苯甲基氯树脂(0.4mmol；Novabiochem)开始合成全保护的树脂结合肽。在室温通过以处于DCM(7ml)中的(R，S)-Fmoc-2-羧基吗啉(0.18g，0.5mmol；NeoMPS)和DIEA(0.35mL，2mmol)的混合物处理4小时来实现第一个氨基酸与树脂的结合。以3×DCM/MeOH/DIEA(v/v/v＝17∶2∶1)和3×DCM洗涤树脂。以3倍过量的氨基酸衍生物通过HBTU/DIEA介导的单偶联来实现后续的肽链延长。以处于DMF中的25％哌啶来去除Fmoc基团。为了切割，在室温以TFA/TIS/H2O(15ml，v/v/v＝95∶2.5∶2.5)的混合物处理最终的肽树脂90分钟。过滤树脂并以TFA洗涤。真空蒸发滤液并从乙醚中沉淀粗肽(0.15g，DPhe-DPhe-DLeu-DOrn-[R/S-2-羧基吗啉]-OH)。
为了纯化，将上述粗肽(0.15g)溶于处于H2O中的0.1％TFA(50ml)，并将溶液装载于HPLC柱，使用TFA缓冲液体系(缓冲液A＝处于H2O中的0.1％TFA，B＝处于60％ACN/40％H2O中的0.1％TFA)纯化。以线性梯度的缓冲液B(经30分钟从25％B至75％B)洗脱该化合物，tR＝45％B。储集纯度超过97％的流分，并在冷冻干燥机上冷冻干燥从而产生白色无定形粉末样的经纯化肽(84mg)。该化合物是非对映异构体的混合物，这是因为未试图分离两种异构体，DPhe-DPhe-DLeu-DOrn-[R-2-羧基吗啉]-OH和DPhe-DPhe-DLeu-DOrn-[S-2-羧基吗啉]-OH。HPLC分析：tR＝16.93分钟(49.6％)和17.34min(50.4％)，组合纯度100％，梯度经20分钟从10％B至30％B。
图9显示了化合物(53)的合成中所用的一般化学流程图
化合物(53)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[R/S-2-羧基吗啉]-OH(SEQ ID NO：1)：
实施例43 化合物(54)至(66)的合成
可通过公知的合成方法来制备化合物(54)至(66)。例如，可以按照图9的化学合成流程图来制备化合物(40)，见下文。
化合物(54)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[R/S-2-羧基硫代吗啉]-OH(SEQ ID NO：1)：
图9显示了化合物(55)的合成中所用的一般化学流程图。
化合物(55)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-N(高吗啉)(SEQ ID NO：1)：
化合物(56)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-N(高硫代吗啉)(SEQID NO：1)：
化合物(57)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Dap(脒基)-[高吗啉酰胺](SEQ ID NO：8)：
化合物(58)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Dap(脒基)-[高硫代吗啉酰胺](SEQ ID NO：8)：
化合物(59)：D-Phe-D-Phe-D-Nle-D-Dap(脒基)-[高吗啉酰胺](SEQID NO：8)：
化合物(60)：D-Phe-D-Phe-D-Nle-D-Dap(脒基)-[高硫代吗啉酰胺](SEQ ID NO：8)：
化合物(61)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Arg-[高吗啉酰胺](SEQ IDNO：7)：
化合物(62)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Arg-[高硫代哌嗪酰胺](SEQ ID NO：7)：
化合物(63)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn(Me)-[高吗啉酰胺](SEQID NO：4)：
化合物(64)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn(Me)-[高硫代吗啉酰胺](SEQ ID NO：4)：
化合物(65)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn(iPr)-[高吗啉酰胺](SEQID NO：3)：
化合物(66)D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn(iPr)-[高硫代吗啉酰胺](SEQ ID NO：3)：
实施例44：通过刺激R1.G1细胞中内源性小鼠κ-阿片样物质受体来抑制cAMP产生
通过测定毛喉素刺激的腺苷酸环化酶活性的抑制来确定合成肽酰胺作为κ-阿片样物质受体激动剂的效能。首先使R1.G1细胞(只表达κ-阿片样物质受体并不表达其他阿片样物质受体亚型的小鼠胸腺瘤细胞)接触毛喉素(以诱导cAMP)加测试浓度的合成肽酰胺。温育后，使用基于时间分辨荧光共振能量转移(TR-FRET)的cAMP免疫测试法(LANCETM，Perkin Elmer)来确定所激发的R1.G1细胞中的cAMP水平。
详细方法如下述：
将小鼠R1.G1细胞(ATCC，Manassas，VA)悬浮培养在含有10％马血清和2％glutaMax(Invitrogen，Carlsbad.CA)且未加抗生素的高葡萄糖-DMEM(Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium，Cellgro，Herndon，VA)中。实验当天，在室温以1,000rpm旋转细胞5分钟，随后以HBSS(HEPES缓冲的盐水溶液，Invitrogen，Carlsbad，CA)洗涤一次。随后再次旋转细胞并在刺激缓冲液(HBSS，含0.05％FAF-BSA(无脂肪酸的牛血清白蛋白，Roche Applied Science，Indianapolis，IN)、5mM HEPES)中重悬以达到2百万细胞/ml。随后将随LANCETM cAMP免疫测试试剂盒供应的抗体按照制造商的说明加入细胞中，随后将12,000细胞/孔加入到含有毛喉素从而达到预定的固定终浓度(通常约2.5μM)并含有预定量的待测试的合成肽酰胺的板孔中。
以一系列浓度来测试合成肽酰胺以确定效能。室温下将细胞与合成肽酰胺加毛喉素温育约20分钟。温育后，通过加入12μl随LANCETM试剂盒供应的检测混合物来裂解细胞，之后在室温温育1小时。使用下述条件读取时间分辨荧光：330nm至380nm激发滤光片，665nm发射滤光片，分色镜380，Z＝1mm。以该测试中cAMP浓度的标准曲线来确定每个板孔中存在的cAMP的量。通过以合成肽酰胺浓度对测试细胞中cAMP水平做图来制作曲线，并使用4参数曲线拟合算法进行非线性回归从而计算EC50，即产生由合成肽酰胺对cAMP生成的最大抑制的50％所需的合成肽酰胺浓度。
实施例45：确认合成肽化合物对人κ阿片样物质受体的效能
使用转染试剂Fugene6(Roche Molecular Biochemicals)和DNA构建体以3.3至1的比例转染100mm培养皿中的人胚胎肾细胞(HEK-293细胞，ATCC，Manassas，VA)。转染中所用的DNA构建体如下：(i)人κ阿片样物质受体的表达载体、(ii)人嵌合G蛋白的表达载体和(iii)荧光素酶报告构建体，其中通过钙敏感转录因子NFAT诱导荧光素酶表达。
以下述方式构建含有人κ阿片样物质受体的表达载体：通过PCR从人背根神经节总RNA中克隆人OPRK1基因，并将该基因插入表达载体pcDNA3(Invitrogen，Carlsbad，CA)从而构建人OPRK1哺乳动物表达载体pcDNA3-hOPRK1。
为了构建人嵌合G蛋白表达载体，首先通过PCR以Gαi的最后5个氨基酸的序列替代人Gαq的最后5个氨基酸从而构建嵌合G蛋白Gαqi5。通过定点突变在66号氨基酸位处以天冬氨酸(D)取代甘氨酸(G)从而向所述人Gαqi5基因引入第二个突变。随后将该基因亚克隆到哺乳动物表达载体pcDNA5/FRT(Invitrogen)中从而产生人嵌合G蛋白表达载体pcDNA5/FRT-hGNAq-G66D-i5。
为了制备荧光素酶报告基因构建体，在c-fos最小启动子上游引入合成响应元件，所述元件包括3拷贝的TRE(12-O-四癸酰基佛波醇-13-乙酸酯-响应元件)和3拷贝的NFAT(经活化的T细胞的核因子)。之后将这一响应元件和启动子盒插入到荧光素酶报告基因载体pGL3-basic(Promega)从而构建荧光素酶报告基因质粒构建体pGL3b-3TRE-3NFAT-cfos-Luc。
每皿的细胞的转染混合物包括6μg的pcDNA3-hOPRK1、6μg的pcDNA5/FRT-hGNAq-G66D-i5和0.6μg的pGL3b-3TRE-3NFAT-cfos-Luc。转染后于37℃将细胞在湿润的含有5％CO2的氛围中温育1天，并在不透明的96孔板中铺板：45,000个细胞/孔/100μL培养基。第二天，向不同孔中的细胞加入测试化合物和参比化合物。将一系列浓度的测试化合物加入到一组孔中，并将相似系列浓度的参比化合物加入到一组对照孔中。随后将细胞在37℃温育5小时。温育结束时，通过加入100μL的检测混合物来裂解细胞，所述检测混合物含有荧光素酶底物(AMP(22ug/ml)、ATP(1.1mg/ml)、二硫苏糖醇(3.85mg/ml)、HEPES(50mM终浓度)、EDTA(0.2mg/ml)、Triton N-101(4μl/ml)、苯乙酸(45μg/ml)、草酸(8.5μg/ml)、荧光素(28μg/ml)，pH 7.8)。将板密封并在30分钟内读取发光。将每种化合物的浓度对发光计数/秒(cps)作图，并使用4参数曲线拟合算法对所得响应曲线进行非线性回归从而计算EC50(产生荧光素酶活性的最大增加的50％所需的化合物浓度)和效能(与任何公知的κ阿片样物质受体激动剂引起的完全诱导相比的最大活百分化，所述公知的κ阿片样物质受体激动剂例如有阿西马朵林(EMD-61753：见Joshi等，2000，J.Neurosci.20(15)：5874-9)，或U-69593：见Heidbreder等，1999，Brain Res.616(1-2)：335-8)。
表II显示了通过上述方法从对小鼠κ阿片样物质受体(mKOR)进行测试的使用了本发明合成的示例性化合物的cAMP抑制测试中获得的EC50值，并经对人κ阿片样物质受体(hKOR)的结果重复确认。
在相似的测试中测试了本发明的合成肽酰胺对人μ阿片样物质受体的效能。所测试的每种化合物具有大于或等于1μM的对人μ阿片样物质受体的EC50。
表IIκ阿片样物质激动剂活性
nd-未测定
表IIκ阿片样物质激动剂活性(续)
nd-未测定
表IIκ阿片样物质激动剂活性(续)
nd-未测定
在相似的测试中测试了合成肽酰胺(53)对人μ阿片样物质受体的效能。该化合物具有大于或等于1uM的对人μ阿片样物质受体的EC50。
实施例46 合成肽酰胺的膜透过性
Caco-2细胞系是培养中分化的人结肠腺癌细胞系，用于模拟人小肠的上皮衬。使用标准测试中的Caco-2的TC7亚克隆(Cerep，Seattle，WA)可以在膜透过性测试中检测本发明的化合物。简而言之，可以在穿越培养于96孔聚碳酸酯膜过滤器上的细胞单层的顶到底侧(A-B)方向来确定表观透过性系数(Papp)。
例如，可以以例如下述浓度测试本发明的化合物：在pH 6.5、处于1％DMSO中，10μM，并使接受侧保持在pH 7.4。温和振荡下将测试板在37℃温育60分钟。在时间为零时从供应侧取样，并在温育过程结束时从供应侧和接受侧取样。优选以HPLC-MS/MS分析样品。随后根据接受侧中化合物的出现率来计算Papp值(表示为10-6cm/秒)。可以同时测试参比化合物例如拉贝洛尔、普萘洛尔、雷尼替丁和长春花碱从而确保测试的有效性。
实施例47 细胞色素P450氧化酶的抑制
根据以下由Cerep(Seattle，WA)进行的方法来确定本发明的合成肽酰胺化合物(17)对细胞色素P450氧化酶同工酶CYP1A、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6和CYP3A4的抑制：
在细胞色素P450CYP1A测试中，将人肝微粒体(0.2mg/ml蛋白)与10μM测试化合物、1μM乙氧基试卤灵、1.3mM NADP、3.3mM葡萄糖-6-磷酸和0.4U/ml葡萄糖-6-磷酸脱氢酶在37℃温育15分钟。当不存在测试化合物时，作为底物加入的右美沙芬被氧化为试卤灵，当存在CYP同工酶的抑制剂时，所产生的试卤灵的量减少。将呋拉茶碱作为参比抑制剂。将含有人肝微粒体(0.2mg/ml蛋白)的细胞色素P450CYP2C9测试反应混合物与10μM测试化合物、10μM甲苯磺丁脲、1.3mM NADP、3.3mM葡萄糖-6-磷酸和0.4U/ml葡萄糖-6-磷酸脱氢酶在37℃温育15分钟。当不存在测试化合物时，甲苯磺丁脲被氧化为4-羟基甲苯磺丁脲，当存在CYP同工酶的抑制剂时，所生成的4-羟基甲苯磺丁脲的量减少。将磺胺苯吡唑(IC50：0.35μM)作为参比抑制剂。对于细胞色素P450CYP2C19测试，将人肝微粒体(0.2mg/ml蛋白)与10μM测试化合物、10μM奥美拉唑、1.3mM NADP、3.3mM葡萄糖-6-磷酸和0.4U/ml葡萄糖-6-磷酸脱氢酶在37℃温育15分钟。当测试化合物不存在时，奥美拉唑被氧化为5-羟基-奥美拉唑，当存在CYP同工酶的抑制剂时，所生成的4-羟基-甲苯磺丁脲的量减少。将奥昔布宁(Oxybutinin)(IC50：7.1uM)作为参比抑制剂。
将含有人肝微粒体(0.2mg/ml蛋白)的细胞色素P450CYP2D6测试反应与10μM测试化合物、5μM右美沙芬、1.3mM NADP、3.3mM葡萄糖-6-磷酸和0.4U/ml葡萄糖-6-磷酸脱氢酶在37℃温育15分钟。当测试化合物不存在时，右美沙芬被氧化，当存在CYP同工酶的抑制剂时，氧化产物的量减少。将奎尼丁(IC50：0.093uM)作为参比抑制剂。将重组人细胞色素P450CYP3A4(20pmol/ml)与10μM测试化合物、5μM咪达唑仑、1.3mM NADP、3.3mM葡萄糖-6-磷酸和0.4U/ml葡萄糖-6-磷酸脱氢酶在37℃温育20分钟。当测试化合物不存在时，咪达唑仑被氧化，当存在重组同工酶的抑制剂时，氧化产物的量减少。HPLC-MS/MS分离后由曲线下的面积确定氧化产物。将酮康唑(IC50：0.55μM)作为参比抑制剂。在每一测试中，将100×(1-存在测试化合物时样品中产物的量)/(含有未经处理的同工酶的样品中产物的量)作为所测定的细胞色素P450CYP P450同工酶的抑制百分比。表III中显示了2次测定的结果(表示为剩余CYP活性的百分比)。
表III细胞色素P450CYP同工酶的百分比活性
实施例48 食蟹猴中的药代动力学
通过静脉内注射对食蟹猴(n＝4雄性，体重3-5kg，SNBL USA，Ltd.，Everett，WA)施用单次推注的合成肽酰胺化合物，并在注射后5、10、15、20、30、60、90、120和180分钟采集血浆样本。将实现最大血浆内浓度之后血浆浓度下降50％所需的时间确定为“半衰期”。根据实施例19中的详细方案对食蟹猴注射单次静脉内剂量的合成肽酰胺化合物(19)，并确定血浆浓度的半衰期。结果如表V所示。
表V
合成肽酰胺化合物(19)*的体内半衰期
| 食蟹猴 | |
| 施用途径半衰期(分钟) | 静脉内69 |
*化合物(19)是：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[4-(N-甲基)脒基-高哌嗪酰胺](SEQ ID NO：1).
实施例49 乙酸引起的小鼠扭体测试
该测试可以鉴定可显示抗内脏痛或与低pH敏感型伤害感受器的活化相关的疼痛的镇痛活性的化合物[见Barber和Gottschlich(1986)Med.Res.Rev.12：525-562；Ramabadran和Bansinath(1986)Pharm.Res.3：263-270]。腹膜内施用稀乙酸溶液引起小鼠的扭体行为。扭体的定义是伴随有前肢扩展和躯体伸长的腹肌收缩。对测试化合物存在时以及不存在时观察到的扭体次数进行计数从而确定所述化合物的镇痛活性。
每天进行一次扭体测试，所有测试均包括与测试组处理方式相同的小鼠(n＝6-8)的载质对照组(差别是注射给药中不含测试化合物)，并将载质对照组中的平均扭体总数作为绝对参比点，所述绝对参比点定义了同一天其他所有接受测试化合物的小鼠的疼痛感受降低0％。具体而言，根据以下方程将每只接受测试化合物的小鼠的扭体总数转换为疼痛感受下降％：
其中Wv是经载质处理的组的平均扭体数，Wc是经化合物处理的小鼠的扭体数。采用2-参数Hill方程(a.k.a.Emax模型)来分析数据，其中Emax被设定为100％抗伤害知觉(即，乙酸施用后经15分钟无扭体)。
将23g至37g重的雄性ICR小鼠称重并放置在底部有SANI-CHIPS啮齿动物衬垫的薄层的单独观察室(通常为4000ml玻璃烧杯)中。为了确定测试化合物的活性和效能，在施用乙酸溶液之前15分钟或180分钟在颈背皮下注射不同剂量的化合物溶液或载质。施用化合物或载质对照之后，将小鼠送回其单独观察室等待腹膜施用乙酸溶液。在15分钟或3小时之后，根据每个实验中设定的化合物输送和乙酸注射之间的间隔时间，将相当于10ml/kg的剂量的0.6％(v/v)乙酸溶液注射到腹部的右下四分之一处。注射后立即将小鼠送回其观察室，并立即开始记录扭体次数。从乙酸注射的时间开始在15分钟内对扭体次数计数，在3个单独的5分钟时间段(0分钟至5分钟，5分钟至10分钟，以及10分钟至15分钟)采集数据。
将数据报告为ED50和Hill系数。使用t-评分将ED50表示为平均值±标准平均误差(sem)(ED50+/-sem)或几何平均值，95％置信区间(95％CI)。将Hill系数表示为由获得自动物的值计算的算术平均值±sem。结果如图10所示。
实施例50：用以测定皮下注射后化合物引起的镇静的小鼠运动力的抑制。
显示镇静活性的化合物可抑制小鼠在测试室中的自发运动力。为了确定测试化合物的潜在镇静效果，可以以为此目的设计的专门装置(Opto-Varimex活动计)来确定并比较施用测试化合物或载质对照之后运动力的程度。在每个实验开始时，对每只小鼠称重并检查从而确定健康良好。为了确定化合物的活性和效能，在开始收集数据之前15或180分钟皮下注射不同剂量的化合物溶液或载质。在小鼠的颈背进行皮下注射，夹起一块“隆起”以使注射针头可正常插入。注射后，将每只动物单独置于Opto-Varimex活动计装置内部的胶质玻璃盒(43cm×43cm)中。将动物放置在该装置中之前，在胶质玻璃盒底部铺放SANI-CHIPS啮齿动物衬垫的薄层以提供舒适的环境。随后打开每个Opto-Varimex活动计装置并通过ATM3自动跟踪系统开始采集数据。以与上述扭体测试数据所述相同的方式来处理数据并表示结果。
实施例51 合成肽酰胺(17)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[4-(4，5-二氢-1H-咪唑-2-基)高哌嗪酰胺](SEQ ID NO：1)的镇痛效果vs.镇静效果
对乙酸引起的扭体的抑制是镇痛效果(也称为镇痛效果)的指标。相似的，可以将活动力的降低用作一般镇静效果的尺度。当皮下输送合成肽酰胺(17)时，在乙酸引起的扭体测试中确定的IRC小鼠中的ED50是74μg/kg[具有49μg/kg至99μg/kg的95％置信区间]。对于皮下输送的同一合成肽酰胺，在运动力抑制测试中确定的ED50值是3172μg/kg[具有1810μg/kg至4534μg/kg的95％置信区间]。见图10。镇痛效果对镇静效果的治疗比是实现镇静效果所需的较高的ED50与实现镇痛效果所需的ED50相比的倍数。因此，化合物(17)显示(3172/74)倍比率，即42.86倍。因此，化合物(17)的治疗比是约43倍。
实施例52：合成肽酰胺化合物在猴中的药代动力学
将样品施用于3至7年龄、重3kg至5kg的雄性弥猴属食蟹猴(Macacafasicularis)(SNBL USA，Ltd.，Everett，WA，特意繁育的食蟹猴。在种系遗传和生理学方面均与人接近)。以如下方式将样品在0.9％的注射用盐水USP(Baxter Healthcare，Deerfield，Ill.)中施用于臂或腿部的浅表静脉(例如臂静脉或隐静脉)：在2ml 0.9％的注射用盐水中制备含有0.4mg的本发明的化合物(19)和每种0.4mg的其他9种化合物(总剂量4mg)的一盒样品(cassette sample)，10种化合物中每种的浓度是0.2mg/ml。以静脉内推注的方式将恰好2ml施用于测试动物，根据动物个体的体重使总剂量水平为0.8mg/kg至1.3mg/kg。静脉内注射后以1ml 0.9％的注射用盐水冲洗。在注射用药后2、5、10、15和30分钟，以及随后的1、2和4小时通过静脉穿刺从外周静脉采集0.6ml的血样。将每个样品放置在含有肝素锂的预冷的玻璃试管中并立即在冰上冷却。在2℃至8℃以2,000g离心15分钟后收集血浆。将每个样品的血浆层转移到聚丙烯管中并在等于或低于-60℃冷冻保存直到测试。在100μL等分试样的解冻血浆中掺入5μL的400ng/ml的适当的内标(此情况中为已知的合成肽酰胺化合物)在0.1％TFA中的溶液，并以100μL处于乙腈中的0.1％TFA来沉淀蛋白。以1000×g离心样品5分钟，并通过LC-MS分析上清液。在连接Surveyor HPLC系统的Finnigan LCQ Deca质谱仪(Thermo ElectronCorporation，Waltham，Massachusetts，USA)上进行LC-MS分析。以处于乙腈中的0.01％TFA至处于水中的0.01％TFA中的梯度在2.1×150mmC18反相柱上进行HPLC分析。在经选择反应监控模式(SRM)中进行质量(Mass)检测。相对于利用相同内标的空白食蟹猴血浆中的分析物的校正曲线来进行定量。以程序PK Solutions 2.0(Summit ResearchServices，Ashland，Ohio，USA)来进行数据分析和药代动力学参数的推导。化合物(19)：D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Orn-[4-(N-甲基)脒基-高哌嗪酰胺](SEQ ID NO：1)的结果显示在图11中。
实施例53：由本发明的合成肽酰胺引起的眼部痛觉缺失
可以按照下述方式通过在家兔体内测试来评估由本发明的合成肽酰胺引起的眼部痛觉缺失：将5体积的测试浓度的测试化合物(每份50μL，在生理盐水中)在20分钟时间内滴注到天生白化新西兰种系家兔(albino New Zealand strain rabbits)的右眼中。测试化合物滴注结束后15分钟，对每只动物在经处理的眼中施用单次滴注的30μL的10mg/ml辣椒素(33mM)。已知辣椒素可引起角膜疼痛。通过测定眼睑间隙来评估角膜疼痛，所述眼睑间隙是使用透明尺在经处理的和未经处理的眼中以mm测定的。在该动物模型中，将滴注辣椒素后眼睑间隙大小的减少作为所引起的疼痛程度的指标。因此，以测试化合物处理后所观测到的任何眼睑间隙大小的恢复被作为缓解辣椒素引起的眼部疼痛的尺度。
在以测试化合物处理之前(测试前)、滴注辣椒素即刻之前，以及随后在滴注辣椒素后1、5、10、15、20、25、30、40、50和60分钟进行这些评估。可以将眼睑间隙测定的平均值表示为在预滴注有本发明的κ阿片样物质激动剂的家兔中滴注辣椒素之后、和预滴注标准浓度的对照化合物之后10分钟至30分钟的时间里的对照的百分比，所述对照化合物例如有地尔硫卓，其是一种苯并噻唑钙通道阻断剂。见Gonzalez等，(1993)Invest.Ophthalmol.Vis.Sci.34：3329-3335。
实施例54：在辣椒素引起的眼部疼痛中本发明的合成肽酰胺的剂量响应
将由待测试的合成肽酰胺引起的眼部痛觉缺失以数种浓度滴注到天生白化新西兰种系家兔的右眼中，并按照上述实施例31中所述的方式评估。将结果与由10mg/ml吗啡(非选择性阿片样物质激动剂)引起的痛觉缺失进行比较，在相同实验中和相同条件下以10mM地尔硫卓作为对照。
将本说明书所提及的每项美国专利和公布的专利申请的说明书以及参考文献的正文通过引用全部并入本文。对于这些引用内容的一个或多个中所见的任何定义或描述与本文中相应的定义或描述矛盾的情况，则以本文中公开的定义或描述为准。
本文所提供的实施例仅用于阐释目的而不应被理解为对本发明的范围的限制，本发明的全部范围将直接被本领域的技术人员所认识。
序列表
<110>卡拉治疗学有限公司
Schteingart，Claudio D.
Menzaghi，Frederique
Jiang，Guangcheng
Alexanderj Roberta V.
Sueiras-Diaz，Javier
Spencer，Robert H.
Chalmers，Derek T.
Luo，Zhiyong
<120>合成酞酰胺及其二聚体
<130>016408-0366472
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Phe Phe Leu Xaa
1
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<213>人工序列
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<221>变异体
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<222>(4)..(4)
<223>Xaa为结合到-W-(Y-Z环)-VeR1R2或-W-PhenylR3R4-JR5R6的D-α，γ-二氨基丁酸
<400>8
Phe Phe Leu Xaa
1
Claims (4)
1.一种具有下式的合成肽酰胺：
或其药学上可接受的盐，
其中
Xaa1为(A)(A')D-Phe，其中每个(A)和每个(A')是苯环取代基，这些取代基独立选自下组，其构成为：-H、-F、-Cl、-NO2、-CH3、-CF3、-CN、-CONH2；
Xaa2为(A)(A')D-Phe；
Xaa3为D-Nle或D-Leu；
Xaa4独立选自下组，其构成为：(B)2D-Arg、D-Dap、ε-(B)D-Lys、ε-(B)2-D-Lys、δ-(B)2α-(B')D-Orn，其中每个(B)独立选自由-H和C1-C4烷基组成的组，并且(B')是-H或(α-Me)，并且p是1；
G
是选自下组，其构成为：
2.一种药物组合物，所述药物组合物包含有效量的如权利要求1所述的合成肽酰胺和一种药学上可接受的赋形剂或载体。
3.权利要求1所述的合成肽酰胺用于制造治疗或预防哺乳动物的κ阿片样物质受体相关的疼痛的药物的应用。
4.如权利要求3所述的应用，其中所述疼痛选自下组，其构成为：神经性疼痛、躯体痛、内脏痛，和皮肤痛。
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