背景及概述[1-2]
索马鲁肽是一种新的长效GLP-1类似物，每周皮下注射1次，可使2型糖尿病患者血糖水平大幅改善，并且低血糖风险较低。同时，索马鲁肽还能够通过降低食欲和减少食物摄入量，诱导减肥，还能够显著降低2型糖尿病患者重大心血管事件风险。最近，丹麦诺和诺德公司公布了最新的临床研究结果，无论是降糖，还是减重，索马鲁肽均优于目前市场上表现的GLP-1降糖新药度拉鲁肽。
索马鲁肽是继艾塞那肽、利拉鲁肽、阿必鲁肽、度拉鲁肽和利西拉来后第6个上市的GLP-1受体激动剂类药物，是第3个每周1次的长效GLP-1类降糖药。美国食品和药品管理局于2017年12月7日批准诺和诺德公司研发的GLP-1受体激动剂索马鲁肽（semaglutide，OZEMPIC®）上市，用于治疗2型糖尿病。目前，该公司在积极开发索马鲁肽的口服剂型。索马鲁肽是通过基因重组技术，利用酵母生产的人胰高糖素样肽-1类似物，与人GLP-1具有94%的序列同源性。它结合饮食和运动，用于2型糖尿病成人患者的血糖控制，经皮下注射给药，每周1次，注射部位可选择腹部、大腿或者上臂。上市剂型为注射剂，本品为可调节剂量、一次性预填充注射笔，由笔型注射器和装有1.5mL液体（含2mg索马鲁肽）的笔芯组成。
药效学[1]
索马鲁肽与GLP-1受体的相互作用介导，导致环磷酸腺苷（cAMP）的增加，能够以葡萄糖浓度依赖的模式刺激胰岛素的分泌，同时以葡萄糖浓度依赖的模式降低过高的胰高糖素的分泌。因此，当血糖升高时，胰岛素分泌受到刺激，同时胰高糖素分泌受到抑制。与之相反，在低血糖时利拉鲁肽能够减少胰岛素分泌，且不影响胰高糖素的分泌。索马鲁肽也能轻微延长胃排空时间，给药剂量为3mg，没有产生QTc延长。
药动学[1]
索玛鲁肽的生物利用度为89%，血药浓度在给药1～3d后出现。每周皮下给药0.5mg和1mg索马鲁肽，稳态血药浓度分别为65.0ng·mL-1和123.0ng·mL-1。索玛鲁肽的表观分布体积大约12.5L，它在体内结合血浆球蛋白。索玛鲁肽的表观清除速率为0.05L·h-1，半衰期接近1周。它在体内的降解主要通过蛋白酶水解及侧链脂肪酸的β-氧化，通过尿和粪便排出体外。
不良反应[1]
索马鲁肽导致的常见不良反应（发生率高于5%）包括恶心、呕吐、腹泻和便秘。
药物相互作用[1]
体外实验证实，索马鲁肽并不抑制或诱导CYP酶，与药物转运蛋白也不发生作用。索马鲁肽可致胃排空延迟，与口服药物同用时可以降低口服药物的吸收速率和吸收程度。目前尚未发现索马鲁肽与二甲双胍、阿托伐他汀、华法林、地高辛及口服避孕药有相互作用。
制备[3]
1）肽树脂的合成
称取替代度为0.993mmol/g的2-CTC树脂100g，加入到固相反应容器中，用DCM洗涤两次后，加入DCM溶胀30min，溶胀完全后树脂减压抽干待用。将Fmoc-Gly-OH(8.92g，30mmol)和DIEA(38.77g，300mmol)溶解在DCM(500ml)中，待溶解澄清后加入至上述2-CTC树脂中开始合成Fmoc-Gly-树脂，反应温度控制在25-30℃间，反应3h。反应完全后，用DCM洗涤树脂2次，每次500ml。树脂再加入甲醇/DCM＝1/4(500)、DIEA(129.13g，1000mmol)，在25-30℃封端1h，封端完成后用DCM洗涤树脂2次，每次500ml，加入甲醇收缩树脂并干燥，得到Fmoc-Gly-树脂，用紫外分光光度计法检测其替代度为0.29mmol/g。将Fmoc-Gly-树脂加入固相反应容器，加入DMF溶胀30分钟后，加入20％哌啶DMF溶液(500ml)，反应半小时后，用DMF洗涤3次，用DCM洗涤3次后，茚三酮检测树脂呈现蓝色。将Fmoc-Arg(Pbf)-OH(37.50g，57.80mmol)，HOBt(7.81g，57.80mmol)和DIC(7.29g，57.80mmol)在低温的DMF(500ml)中活化15分钟后，加入到树脂中，25-30℃间反应2个小时，用茚三酮方法检测树脂呈现无色，表示反应完成，用DMF洗涤4次后，用DCM洗涤3次，得Fmoc-Arg(Pbf)-Gly-树脂。重复上述脱除Fmoc和氨基酸偶联步骤，按照索马鲁肽序列，依次完成Fmoc-Gly-OH，Fmoc-Arg(Pbf)-OH，Fmoc-Gly-OH，Fmoc-Arg(Pbf)-OH，Fmoc-Val-OH，Fmoc-Leu-OH，Fmoc-Trp(Boc)-OH，Fmoc-Ala-OH，Fmoc-Ile-OH，Fmoc-Phe-OH，Fmoc-Glu(OtBu)-OH，Fmoc-Lys(Alloc)-OH，Fmoc-Ala-OH，Fmoc-Ala-OH，Fmoc-Gln(Trt)-OH，Fmoc-Gly-OH，Fmoc-Glu(OtBu)-OH，Fmoc-Leu-OH，Fmoc-Tyr(tBu)-OH，Fmoc-Ser(tBu)-OH，Fmoc-Ser(tBu)-OH的偶联，得到肽树脂，其序列为Fmoc-Ser(tBu)-Ser(tBu)-Tyr(tBu)-Leu-Glu(OtBu)-Gly-Gln(Trt)-Ala-Ala-Lys-Glu(OtBu)-Phe-Ile-Ala-Trp(Boc)-Leu-Val-Arg(Pbf)-Gly-Arg(Pbf)-Gly-树脂。
2）侧链片段的合成
称取替代度为0.993mmol/g的2-CTC树脂100g，加入到固相反应容器中，用DCM洗涤两次后，加入DCM溶胀30min，溶胀完全后树脂减压抽干待用。将Fmoc-AEEA-OH(77.08g，200mmol)和DIEA(129.13g，1000mmol)溶解在DCM(1000ml)中，待溶解澄清后加入至上述2-CTC树脂中开始合成Fmoc-Val-树脂，反应温度控制在25-30℃间，反应3h。反应完全后，用DCM洗涤树脂2次，每次1000ml。树脂再加入甲醇/DCM＝1/4(1000)、DIEA(129.13g，1000mmol)，在25-30℃封端1h，封端完成后用DCM洗涤树脂2次，每次1000ml，加入甲醇收缩树脂并干燥，得到Fmoc-AEEA-树脂，用紫外分光光度计法检测其替代度为0.98mmol/g。将Fmoc-AEEA-树脂加入固相反应容器，加入DMF溶胀30分钟后，加入20％哌啶DMF溶液(1000ml)，反应半小时后，用DMF洗涤3次，用DCM洗涤3次后，茚三酮检测树脂呈现蓝色。将Fmoc-AEEA-OH(75.54g，196mmol)，HOBt(26.22g，194mmol)和DIC(24.74g，196mmol)在低温的DMF(1000ml)中活化15分钟后，加入到树脂中，25-30℃间反应2个小时，用茚三酮方法检测树脂呈现无色，表示反应完成，用DMF洗涤4次后，用DCM洗涤3次，得Fmoc-AEEA-AEEA-树脂。重复上述脱除Fmoc和氨基酸偶联步骤，按照索马鲁肽序列，依次完成Fmoc-AEEA-OH，Fmoc-AEEA-OH，Fmoc-Glu-OtBu，Oct-OtBu的偶联，得到第二肽树脂，其序列为Oct(tBu)-r-Glu(tBu)-AEEA-AEEA-树脂。将上述第二肽树脂加入TFE/DCM＝1/4(1000ml)于25-30℃裂解，收集裂解液，树脂用DCM洗涤2次，合并裂解液和洗涤液。重复裂解1次，收集上述两次的裂解液和洗涤液并在40℃下减压浓干，得到侧链片段粗品。将侧链片段粗品溶解在DCM(500ml)中，经硅胶过滤，DCM/MeOH＝20/1洗涤后获得侧链片段(Oct(tBu)-r-Glu(tBu)-AEEA-AEEA-OH)。
3）六肽片段的合成
称取替代度为0.993mmol/g的2-CTC树脂100g，加入到固相反应容器中，用DCM洗涤两次后，加入DCM溶胀30min，溶胀完全后树脂减压抽干待用。将Fmoc-Val-OH(67.88g，200mmol)和DIEA(129.13g，1000mmol)溶解在DCM(1000ml)中，待溶解澄清后加入至上述2-CTC树脂中开始合成Fmoc-Val-树脂，反应温度控制在25-30℃间，反应3h。反应完全后，用DCM洗涤树脂2次，每次1000ml。树脂再加入甲醇/DCM＝1/4(1000)、DIEA(129.13g，1000mmol)，在25-30℃封端1h，封端完成后用DCM洗涤树脂2次，每次1000ml，加入甲醇收缩树脂并干燥，得到Fmoc-Val-树脂，用紫外分光光度计法检测其替代度为0.97mmol/g。将Fmoc-Val-树脂加入固相反应容器，加入DMF溶胀30分钟后，加入20％哌啶DMF溶液(1000ml)，反应半小时后，用DMF洗涤3次，用DCM洗涤3次后，茚三酮检测树脂呈现蓝色。将Fmoc-Asp(OtBu)-OH(79.82g，194mmol)，HOBt(26.22g，194mmol)和DIC(24.48g，194mmol)在低温的DMF(1000ml)中活化15分钟后，加入到树脂中，25-30℃间反应2个小时，用茚三酮方法检测树脂呈现无色，表示反应完成，用DMF洗涤4次后，用DCM洗涤3次，得Fmoc-Asp(tBu)-Val-树脂。重复上述脱除Fmoc和氨基酸偶联步骤，按照索马鲁肽序列，依次完成Fmoc-Val-OH，Fmoc-Asp(tBu)-OH，Fmoc-Ser(tBu)-OH，Fmoc-Thr(tBu)-OH，Fmoc-Phe-OH，Fmoc-Thr(tBu)-OH的偶联，得到第三肽树脂，其序列为Fmoc-Thr(tBu)-Phe-Thr(tBu)-Ser(tBu)-Asp(tBu)-Val-树脂。上述第三肽树脂加入TFE/DCM＝1/4(1000ml)于25-30℃裂解，收集裂解液，树脂用DCM洗涤2次，合并裂解液和洗涤液。重复裂解1次，收集上述两次的裂解液和洗涤液并在40℃下减压浓干，得到六肽片段粗品，将六肽片段粗品溶解在DCM(500ml)中，经硅胶过滤，DCM/MeOH＝20/1洗涤后获得六肽片段。
4）第四肽树脂的合成
取肽树脂和六肽片段按上述脱除Fmoc和氨基酸偶联步骤合成得到第四肽树脂。
5）第五肽树脂的合成
取第四肽树脂按上述脱除Fmoc和氨基酸偶联步骤依次完成Fmoc-Gly-OH，Fmoc-Glu(OtBu)-OH，Fmoc-Aib-OH，Boc-His(trt)-OH的偶连，得到第五肽树脂。
6）索马鲁肽粗品的合成
取第五肽树脂，加入苯硅烷/DCM＝1/4(500ml)和四三苯基膦钯(3.35g，2.90mmol)，氮气鼓吹反应1h脱除Alloc保护基，再用DMF(500ml)洗涤4次，DCM(500ml)洗涤3次后抽干待用。将侧链片段(Oct(tBu)-r-Glu(tBu)-AEEA-AEEA-OH)(49.08g，58.00mmol)，HOBt(7.84g，58.00mmol)和DIC(7.32g，58.00mmol)在室温下溶解于DMF(500ml)中，氮气保护下低温活化0.5h，将活化后的侧链片段加入至上述脱保护后的第五肽树脂，25-30℃偶联反应6h，用茚三酮方法检测树脂呈现无色，表示反应完成，用DMF(500ml)洗涤4次，DCM(500ml)洗涤3次，树脂抽干得索马鲁肽树脂。将TFA、PhSMe、PhOH、EDT、Tis和H2O按体积比80∶5∶5∶2.5∶2.5配制的混合溶液(500ml)，加入至上述索马鲁肽树脂中，氮气保护室温条件下25-30℃进行裂解2h，并用TFA(500ml)洗涤一次，合并裂解液，25-30℃浓缩至体积约为200ml，加入MTBE沉淀产物，室温下搅拌10min，再放入2-8℃冰箱过夜。离心收集所述固体，用MTBE洗涤三次，真空干燥所述产物，获得101.40g纯度为85.2％的索马鲁肽粗品。
7）索马鲁肽粗品的纯化
取2g索马鲁肽粗品经制备型Prep-HPLC纯化产生索马鲁肽纯品1.18g，Prep-HPLC纯化条件：色谱柱：WatersC18250×19、5u、130A；流速：8mL/min；检测：UV，220nm；流动相：A.乙腈；B.0.25％醋酸/水；方法：20％-30％A，10min；30-60％A，40min，制得的索玛鲁肽纯品的纯度为99.645％，收率为59.00％。
主要参考资料
[1]张恩景,李玉萍.长效胰高血糖素样肽-1受体激动剂索马鲁肽[J].中南药学,2018,16(06):817-820.
[2] 朱翊,封宇飞.GLP-1受体激动剂索马鲁肽的药理与临床评价[J].临床药物治疗杂志,2018,16(03):17-21+27.
[3]CN201910677458.3一种索马鲁肽的合成方法