利拉鲁肽的药理作用

2019/4/25 13:53:23

背景及概述[1][2]

利拉鲁肽(liraglutide),商品名Saxenda,是用于肥胖治疗的首款日用一次的人胰高血糖素样肽-1(GLP-1)类似物,由丹麦诺和诺德公司研发,2014年12月,FDA批准其注射剂作为饮食控制和体育锻炼的补充,用于慢性肥胖的治疗。

2015年1月份,欧洲药品管理局人用医药产品委员会(CHMP)发布一项积极建议,推荐批准这款GLP-1类似物。此前同品商品名Victoza,2009年7月和2010年1月分别在欧盟和美国获准上市,用于2型糖尿病(T2DM)治疗,并在2011年获国家食品药品监督管理局批准,用于治疗成人2型糖尿病,在中国上市(中文商品名诺和力)。Saxenda与Victoza相比,只是剂量有所增加。长期试验表明,利拉鲁肽能够有效减轻患者体重,其适应人群是体重指数(BMI)大于或等于30的成年人,或者是BMI为27及以上、伴有高血压、2型糖尿病或高胆固醇等至少一种肥胖并发症的成年人。在全球范围内,肥胖症已成为一种严重威胁健康的流行病,对于那些BMI指数高的人群来说,肥胖会引发其他一些疾病发病率的上升,其中最为显著的是心血管疾病、糖尿病和癌症。利拉鲁肽与其他减肥药相比,具有葡萄糖浓度依赖性的降糖效应和β细胞保护作用,同时还具备多种降糖外效应:如调节血压、血脂等心血管危险因素。

药理作用[1]

利拉鲁肽是像内源性GLP-1一样,结合并激活GLP-1受体—1种细胞表面受体能通过兴奋性G蛋白Gs耦联激活腺苷酸环化酶。内源性的GLP-1具有1.5~2min的半衰期,易被两种广泛存在的内源性酶,二肽基肽酶4(DPP-4)和中性肽链内切酶(NEP)降解。相比天然的GLP-1,利拉鲁肽比较稳定,皮下给药后血浆半衰期为13h。这种半衰期改变,归因于利拉鲁肽结构上的修饰,由于脂肪酸侧链的存在,一方面棕榈酸的疏水性自缔结成为七聚体,减缓了皮下注射部位的吸收;另一方面吸收入血后与血浆白蛋白结合增加,形成缓慢释放的储库,暂时避免与内源性酶接触并减缓释放,使体内吸收与分布时间延长,半衰期较天然GLP-1明显延长。利拉鲁肽的药代动力学特点,使其具有1天仅需注射1次的优势。利拉鲁肽降低体重是通过减低热量摄入,但并不增加24h能量消耗。利拉鲁肽保留了GLP-1的生物活性,GLP-1是一种食欲和热量摄取的生理调节剂,而GLP-1受体存在于涉及食欲调节的几个脑区。在动物实验中,利拉鲁肽能延迟肥胖与膳食高血糖进展,外周给药会特异性调节食欲脑区,包括在下丘脑都有利拉鲁肽存在。虽然利拉鲁肽已知激活脑区神经元来调节食欲,但在大鼠上,对利拉鲁肽对食欲的调节作用的具体脑区并没有确定。

药代动力学[1]

1吸收

Saxenda在皮下给药11h后利拉鲁肽达到血药浓度(Cmax)。肥胖受试者(BMI30~40kg·m-2)给于Saxenda后,利拉鲁肽平均稳态浓度(AUCτ/24)达到约116ng·mL-1。在给药剂量0.6~3mg范围内,利拉鲁肽暴露量按比例增加。Saxend单剂量给药总体暴露量(AUC)内标变异系数为11%。在3种皮下注射部位(上臂、腹部和大腿)中,利拉鲁肽暴露量认为是相似。利拉鲁肽皮下给药的绝对生物利用度大约是55%。

2分布

利拉鲁肽3mg皮下给药的平均表观分布容积为20~25L(对于一个体重大约为100kg的人)。静脉注射给药的平均分布容积为0.07L·kg-1。血液中大量被血浆蛋白结合(>98%)。

3代谢

给于健康受试者单剂量[3H]-利拉鲁肽后,在最初的24h内,血浆中主要成分是完整的利拉鲁肽。利拉鲁肽体内代谢方式类似于大分子蛋白质,没有特定器官作为代谢的主要途径。

4消除

一次剂量[3H]-利拉鲁肽给药后,在尿液或粪便中没有检测到完整的利拉鲁肽。仅小部分利拉鲁肽相关的放射性代谢产物被排泄在尿液或粪便(分别为6%和5%)中。在最初6~8d,大部分放射性代谢物从尿液和粪便中被排出体外。单剂量皮下给药的平均表观清除率约0.9~1.4L·h-1,消除半衰期约13h,这使得利拉鲁肽适合于每日给药1次。

规格[4]

注射液:18mg:3ml/支。

用法用量[4]

起始剂量0.6mg,固定时间1次/d,不受进餐时间限制,至少1周后,剂量应增加至1.2mg。根据临床应答情况,在至少1周后可将剂量增加至1.8mg,预计一些患者在将剂量从1.2mg增加至1.8mg时可以获益,剂量1.8mg/d。

注意事项[4]

2011年6月美国FDA警示,应警惕刚拉鲁肽相关胰腺炎和甲状腺C细胞肿瘤风险。

不良反应[1]

常见不良反应:临床研究过程中,报道≥5%的不良反应有:恶心(39.3%),腹泻(20.9%),便秘(19.4%),呕吐(15.7%),消化不良(9.6%),腹痛(5.4%),上腹痛(5.1%);在T2DM中低血糖(23.0%),食欲减低(10%),头痛(13.6%),疲乏(7.5%),眩晕(6.9%),和脂肪酶增加(5.3%)。严重不良反应:甲状腺C细胞肿瘤:甲状腺肿瘤的症状,如颈部肿块、声音嘶哑、吞咽困难或呼吸困难须及时就医;急性胰腺炎:急性胰腺炎标志性症状,持久严重腹痛可能牵涉背部和可能有或可能不伴有呕吐,及时终止用药和联系医生;急性胆囊疾病:怀疑胆石病及时就诊。严重低血糖:考虑调整降糖药物剂量以降低低血糖风险;心率增加:对用药休息心率持续增加的患者,应终止使用;脱水和肾受损:由于胃肠道不良反应有脱水的潜在风险,注意避免液体耗尽。需要血液透析或肾受损患者在开始或递增剂量时谨慎使用;超敏性反应:严重超敏性反应的患者必须停止用和及时求医;自杀行为和意念:出现或恶化情绪和行为的任何不寻常变化,如出现自杀念头或行为,应终止用药。

儿童、孕妇及哺乳[3]

利拉鲁肽在儿科方面的使用还未见研究,因此不建议推荐给年龄低于18周岁的人群使用。目前没有关于利拉鲁太在对生育能力的影响和导致孕妇胎儿畸形方面的控制临床试验研究。在对动物的生育影响研究中显示利拉鲁太并没有直接不良影响,但是在妊娠中期使用会引起老鼠和兔子胎儿骨骼变形。利拉鲁肽在哺乳期使用的安全性还没有确定。药品生产商目前的推荐是不要在怀孕和哺乳期间使用利拉鲁肽。

药物相互作用[1]

利拉鲁肽引起胃排空时间延迟,从而有可能影响同时服用口服药物的吸收。在临床药理学试验中,在临床相关度上利拉鲁肽没有影响测试的口服药物吸收。尽管如此,监测与利拉鲁肽同时服用的口服药物延迟吸收的潜在后果。

1对口服避孕药的影响

与利拉鲁肽共同给药,复方口服避孕含0.03mg炔雌醇和0.15mg左炔诺孕酮Cmax分别下降12%和13%。利拉鲁肽对炔雌醇AUC无影响,左炔诺孕酮AUC0-∞增加18%。炔雌醇和左炔诺孕酮两药tmax延迟1.5h。

2对地高辛的影响

与利拉鲁肽共同给药地高辛AUC降低16%;Cmax降低31%。地高辛到达最高浓度的平均时间(tmax)从1h延迟至1.5h。

3对赖诺普利的影响

与利拉鲁肽共同给药导致赖诺普利AUC减低15%;Cmax减低27%。赖诺普利平均tmax从6h延迟至8h。

4对阿托伐他汀的影响

利拉鲁肽不改变阿托伐他汀AUC。但阿托伐他汀Cmax减低38%和平均tmax从1h延迟至3h。

5对乙酰氨基酚的影响

利拉鲁肽不改变单剂量对乙酰氨基酚的AUC。对乙酰氨基酚的Cmax减低31%和平均tmax被延迟至15min。

6对灰黄霉素的影响

单剂量灰黄霉素与利拉鲁肽的共同给药后,不改变灰黄霉素AUC。灰黄霉素Cmax增加37%而平均tmax不改变。

7对地特胰岛素的影响

当2型糖尿病患者被皮下注射地特胰岛素0.5u•kg-1(单剂量)和利拉鲁肽1.8mg(稳态),未观察到利拉鲁肽和地特胰岛素之间药代动力学相互作用。

制备[3]

一种利拉鲁肽的制备方法,按照如下步骤进行制备:

1、肽片段制备

1)肽片段1的制备:称取替代度为1.2mmol/g树脂300g(0.36mol),加入至多肽合成反应器中,加入2LDCM溶胀树脂30分钟,用DCM洗涤一次。称取119.3gFmoc-Asp(Otbu)-OH(0.29mol)和69.8gDIEA(0.54mol)用DCM溶解,加入上述反应器中,反应1.5小时后抽干,用DCM洗涤1次。加入体积比为10:1的DCM与甲醇溶液,搅拌封闭30分钟。抽干溶剂,DCM洗涤3次,甲醇收缩树脂3次,真空干燥后得到Fmoc-Asp(Otbu)-2-氯-三苯甲基树脂,经检测,树脂替代度为0.45mmol/g。称取Fmoc-Asp(Otbu)-2-氯-三苯甲基树脂360g,用体积百分比为20%哌啶的DMF溶液脱除Fmoc保护基,每次10分钟,共两次,随后用DMF洗涤6次,得到H-Asp(Otbu)-2-氯-三苯甲基树脂。称取Fmoc-Ser(tbu)-OH(2eq)、TBTU(2eq)和DIEA(2eq),溶于适量DMF中,搅拌活化5分钟,加入至反应器中,随后再向反应器中加入DIEA(1eq),室温反应2小时(反应终点以茚三酮法检测为准)。抽干溶剂,用DMF洗涤两次,得到Fmoc-Fmoc-Ser(tbu)-Asp(Otbu)-2-氯-三苯甲基树脂。重复上述脱Fmoc和氨基酸偶联的步骤,依次完成Fmoc-Thr(tbu)-OH、Fmoc-Phe-OH、Fmoc-Thr(tbu)-OH、Fmoc-Gly-OH、Fmoc-Glu(Otbu)-OH、Fmoc-Ala-OH、BOC-His(trt)-OH的偶联,用DMF洗涤3次,DCM洗涤3次,甲醇收缩3次,真空干燥,得到全保护的肽片段1树脂。用体积百分比为1%TFA的DCM溶液裂解肽片段1树脂1小时,过滤除去树脂,将滤液旋蒸至原体积的1/4,随后加入至10L乙醚中,析出白色固体,过滤收集沉淀,无水乙醚洗涤5次,真空干燥得到256.3g肽片段1:BOC-His(trt)-Ala-Glu(Otbu)-Gly-Thr(tbu)-Phe-Thr(tbu)-Ser(tbu)-Asp(Otbu),纯度95.2%,收率94.8%。

2)肽片段2的制备:称取替代度为1.2mmol/g树脂300g(0.36mol),加入至多肽合成反应器中,加入2LDCM溶胀树脂30分钟,用DCM洗涤一次。称取102.5gFmoc-Leu-OH(0.29mol)和69.8gDIEA(0.54mol)用DCM溶解,加入上述反应器中,反应1.5小时后抽干,用DCM洗涤1次。加入体积比为10:1的DCM与甲醇溶液,搅拌封闭30分钟。抽干溶剂,DCM洗涤3次,甲醇收缩树脂3次,真空干燥后得到Fmoc-Leu-2-氯-三苯甲基树脂,经检测,树脂替代度为0.50mmol/g。称取Fmoc-Leu-2-氯-三苯甲基树脂360g,用体积百分比为20%哌啶的DMF溶液脱除Fmoc保护基,每次10分钟,共两次,随后用DMF洗涤6次,得到Leu-2-氯-三苯甲基树脂。称取Fmoc-Tyr(tbu)-OH(2eq)、TBTU(2eq)和DIEA(2eq),溶于适量DMF中,搅拌活化5分钟,加入至反应器中,随后再向反应器中加入DIEA(1eq),室温反应2小时(反应终点以茚三酮法检测为准)。抽干溶剂,用DMF洗涤两次,得到Fmoc-Tyr(tbu)-Leu-2-氯-三苯甲基树脂。重复上述脱Fmoc和氨基酸偶联的步骤,依次完成Fmoc-Ser(tbu)-OH、Fmoc-Ser(tbu)-OH、Fmoc-Val-OH的偶联,用DMF洗涤3次,DCM洗涤3次,甲醇收缩3次,真空干燥,得到全保护的肽片段2树脂。用体积百分比为1%TFA的DCM溶液裂解肽片段2树脂1小时,过滤除去树脂,将滤液旋蒸至原体积的1/4,随后加入至5L乙醚中,析出白色固体,过滤收集沉淀,无水乙醚洗涤5次,真空干燥得到131.8g肽片段2:Fmoc-Val-Ser(tbu)-Ser(tbu)-Tyr(tbu)-Leu,纯度96.8%,收率95.9%。

3)肽片段3的制备:称取替代度为1.2mmol/g树脂300g(0.36mol),加入至多肽合成反应器中,加入2LDCM溶胀树脂30分钟,用DCM洗涤一次。称取102.5gFmoc-Ile-OH(0.29mol)和69.8gDIEA(0.54mol)用DCM溶解,加入上述反应器中,反应1.5小时后抽干,用DCM洗涤1次。加入体积比为10:1的DCM与甲醇溶液,搅拌封闭30分钟。抽干溶剂,DCM洗涤3次,甲醇收缩树脂3次,真空干燥后得到Fmoc-Ile-2-氯-三苯甲基树脂,经检测,树脂替代度为0.49mmol/g。称取Fmoc-Ile-2-氯-三苯甲基树脂360g,用体积百分比为20%哌啶的DMF溶液脱除Fmoc保护基,每次10分钟,共两次,随后用DMF洗涤6次,得到Ile-2-氯-三苯甲基树脂。称取Fmoc-Phe-OH(2eq)、TBTU(2eq)和DIEA(2eq),溶于适量DMF中,搅拌活化5分钟,加入至反应器中,随后再向反应器中加入DIEA(1eq),室温反应2小时(反应终点以茚三酮法检测为准)。抽干溶剂,用DMF洗涤两次,得到Fmoc-Phe-Ile-2-氯-三苯甲基树脂。重复上述脱Fmoc和氨基酸偶联的步骤,依次完成Fmoc-Glu(Otbu)-OH、Fmoc-Lys(Dde)-OH、Fmoc-Ala-OH、Fmoc-Ala-OH、Fmoc-Gln(trt)-OH、Fmoc-Gly-OH、Fmoc-Glu(Otbu)-OH的偶联,用DMF洗涤3次,DCM洗涤3次,甲醇收缩3次,真空干燥,得到全保护的肽片段3树脂。用体积百分比为1%TFA的DCM溶液裂解肽片段3树脂1小时,过滤除去树脂,将滤液旋蒸至原体积的1/4,随后加入至10L乙醚中,析出白色固体,过滤收集沉淀,无水乙醚洗涤5次,真空干燥得到304.6g肽片段3:Fmoc-Glu(Otbu)-Gly-Gln(trt)-Ala-Ala-Lys(Dde)-Glu(Otbu)-Phe-Ile,纯度95.7%,收率95.3%。

4)肽片段4的制备:称取替代度为1.2mmol/g树脂300g(0.36mol),加入至多肽合成反应器中,加入2LDCM溶胀树脂30分钟,用DCM洗涤一次。称取86.2gFmoc-Gly-OH(0.29mol)和69.8gDIEA(0.54mol)用DCM溶解,加入上述反应器中,反应1.5小时后抽干,用DCM洗涤1次。加入体积比为10:1的DCM与甲醇溶液,搅拌封闭30分钟。抽干溶剂,DCM洗涤3次,甲醇收缩树脂3次,真空干燥后得到Fmoc-Gly-2-氯-三苯甲基树脂,经检测,树脂替代度为0.54mmol/g。称取Fmoc-Gly-2-氯-三苯甲基树脂350g,用体积百分比为20%哌啶的DMF溶液脱除Fmoc保护基,每次10分钟,共两次,随后用DMF洗涤6次,得到Gly-2-氯-三苯甲基树脂。称取Fmoc-Arg(Pbf)-OH(2eq)、TBTU(2eq)和DIEA(2eq),溶于适量DMF中,搅拌活化5分钟,加入至反应器中,随后再向反应器中加入DIEA(1eq),室温反应2小时(反应终点以茚三酮法检测为准)。抽干溶剂,用DMF洗涤两次,得到Fmoc-Arg(Pbf)-Gly-2-氯-三苯甲基树脂。

重复上述脱Fmoc和氨基酸偶联的步骤,依次完成Fmoc-Gly-OH、Fmoc-Arg(Pbf)-OH、Fmoc-Val-OH、Fmoc-Leu-OH、Fmoc-Trp(BOC)-OH、Fmoc-Ala-OH的偶联,用DMF洗涤3次,DCM洗涤3次,甲醇收缩3次,真空干燥,得到全保护的肽片段4树脂。

2、肽片段的偶联

取全保护的肽片段4树脂,加入体积百分比为20%哌啶的DMF溶液脱除Fmoc保护基,每次10分钟,共两次,随后用DMF洗涤6次,得到NH2-Ala-Trp(BOC)-Leu-Val-Arg(Pbf)-Gly-Arg(Pbf)-Gly-树脂。称取98.8g肽片段3(57mmol),10.4gHOBt(68mmol),溶于适量DMF中,加入8.6gDIC(68mmol)搅拌活化5分钟,加入至反应器中,室温反应4小时(反应终点以茚三酮法检测为准)。抽干溶剂,用DMF洗涤两次,得到全保护的肽片段5树脂。加入体积百分比为20%哌啶的DMF溶液脱除Fmoc保护基,每次10分钟,共两次,随后用DMF洗涤6次,得到NH2-Glu(Otbu)-Gly-Gln(trt)-Ala-Ala-Lys(Dde)-Glu(Otbu)-Phe-Ile-Ala-Trp(BOC)-Leu-Val-Arg(Pbf)-Gly-Arg(Pbf)-Gly-树脂。称取42.1g肽片段2(57mmol),10.4gHOBt(68mmol),溶于适量DMF中,加入8.6gDIC(68mmol)搅拌活化5分钟,加入至反应器中,室温反应3.5小时(反应终点以茚三酮法检测为准)。抽干溶剂,用DMF洗涤两次,得到全保护的肽片段6树脂。加入体积百分比为20%哌啶的DMF溶液脱除Fmoc保护基,每次10分钟,共两次,随后用DMF洗涤6次,得到NH2-Val-Ser(tbu)-Ser(tbu)-Tyr(tbu)-Leu-Glu(Otbu)-Gly-Gln(trt)-Ala-Ala-Lys(Dde)-Glu(Otbu)-Phe-Ile-Ala-Trp(BOC)-Leu-Val-Arg(Pbf)-Gly-Arg(Pbf)-Gly-树脂。称取90.6g肽片段1(57mmol),10.4gHOBt(68mmol),溶于适量DMF中,加入8.6gDIC(68mmol)搅拌活化5分钟,加入至反应器中,室温反应3.5小时(反应终点以茚三酮法检测为准)。抽干溶剂,用DMF洗涤两次,得到全保护的利拉鲁肽主链肽树脂。

3、脱保护与侧链的连接

向上述全保护的利拉鲁肽主链肽树脂中加入1L水合肼与DMF混合溶液(体积比1:13),室温下搅拌15分钟,脱去利拉鲁肽主链肽树脂第20位的赖氨酸的Dde保护,随后用DMF洗涤6次。称取48.5gFmoc-Glu-OtBu(114mmol)、36.6gTBTU(114mmol)和14.7gDIEA(114mmol),溶于适量DMF中,搅拌活化5分钟,加入至反应器中,随后再向反应器中加入7.4gDIEA(57mmol),室温反应2小时(反应终点以茚三酮法检测为准)。抽干溶剂,用DMF洗涤两次,加入体积百分比为20%哌啶的DMF溶液脱除Fmoc保护基,每次10分钟,共两次,随后用DMF洗涤6次。称取29.2g棕榈酸(114mmol)、36.6gTBTU(114mmol)和22.1gDIEA(171mmol),溶于适量DMF中,搅拌活化5分钟,加入至反应器中,室温反应2小时(反应终点以茚三酮法检测为准)。抽干溶剂,用DMF洗涤4次,DCM洗涤4次,甲醇收缩4次,真空干燥,得到利拉鲁肽肽树脂241g。

4、裂解及纯化

取上述利拉鲁肽肽树脂241g,加入2.5L裂解液(TFA:EDT:PhSMe:TIS:H2O体积比为85:5:4:2:4),室温下搅拌反应2.5小时,过滤,收集滤液,树脂用少量TFA洗涤3次,滤液合并后加入至20L预冷的无水乙醚中,静置沉降2小时。过滤,滤饼用适量的无水乙醚洗涤3次,真空干燥,得到利拉鲁肽粗肽101.6g,纯度73.4%,粗肽收率82.2%。取利拉鲁肽粗品,加入20L纯化水搅拌,用氨水调节溶液pH值至8~8.5之间,搅拌直至产品完全溶解。随后用0.45μm滤膜过滤,待纯化。纯化条件:50*250mm色谱柱,以八烷基硅烷键合硅胶为固定相,检测波长220nm,流动相A为0.1%TFA/水溶液,流动相B为0.1%TFA/乙腈溶液,流速为50~60ml/min,梯度为35%B~75%B,循环进样纯化,收集主峰。将纯化合格的产品合并,加入适量的稀氨水调节溶液的pH值至4.9,析出白色的固体,搅拌30分钟后,离心除去上清液,固体用预冷的纯化水洗涤3次,随后分散至适量的纯化水中,冻干,得到利拉鲁肽纯品37.9g,纯度99.6%,纯化收率为50.6%,总收率41.6%。

主要参考资料

[1] 治疗肥胖症药——利拉鲁肽

[2] 利拉鲁肽临床研究进展

[3] 利拉鲁肽的分子结构及其药理作用

[4] 新编妇幼专科用药速查手册

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