卡培立肽的药理作用和制备

背景及概述^[1][2]

卡培立肽是由三得利株式会社与宫崎医科大学共同研究合成、生产的由28个氨基酸构成 的α型心房钠尿肽。药理学研究结果表明本药具有扩张血管、利尿作用，临床试验结果表明， 本药可减轻心脏前、后负荷，增加心脏输出量但不影响心率，对急性心力衰竭具有良好的治疗作用。本品是通过刺激心肌伸展，由心室内颗粒合成的，然后通过冠静脉分布全身，作用于血管平滑肌和肾脏等组织，调节血压和体内电解质平衡。它是由28个氨基酸组成的一种循环调节激素。实验证明大白鼠心室内的颗粒也能合成这种物质。临床试验证明，本品在血管平 滑肌及肾等组织中与GC-A受体结合，活化鸟苷酸环化酶，使环-磷酸鸟苷增多，而引起血管 扩张和利尿作用。

制备^[3]

卡培立肽的制备方法：

步骤1：片段A肽树脂的合成

称取替代度为0.65mmol/g的2-CTC树脂15.38g，加入到固相反 应柱中，用DMF洗涤2次，用DMF溶胀树脂30分钟后，取5.94g Fmoc-Gly-OH（此处及后文所用氨基酸购自成都凯泰新技术有限公司） 用DMF溶解，冰水浴下加入6.97ml DIEA活化后，加入上述装有树脂 的反应柱中，反应2小时后，加入20ml无水甲醇封闭1小时,用DMF 洗涤6次。用DBLK脱除Fmoc保护3分钟，换用新的DBLK继续脱 除Fmoc保护7分钟，然后用DMF洗涤6次。

将11.62g Fmoc-Phe-OH，4.46g HOBt，5.13ml DIC溶于体积比 为1:1的DCM和DMF混合溶液60ml，加入固相反应柱中，室温反应 2h（反应终点以茚三酮法检测为准，如果树脂无色透明，则反应完 全，树脂显色，表示反应不完全，需再偶联反应1h）。重复上述脱除 Fmoc保护和加入相应氨基酸偶联的步骤，按照肽片段A（序列（1-9）） 的顺序，依次完成Fmoc-Cys(Trt)-OH、Fmoc-Ser(tBu)-OH、 Fmoc-Ser(tBu)-OH、Fmoc-Arg(pbf)-OH、Fmoc-Arg(pbf)-OH、 Fmoc-Leu-OH和Boc-Ser(tBu)-OH的偶联。反应结束后用甲醇收缩， 树脂真空干燥过夜，得到肽片段A（序列（1-9））肽树脂。

步骤2：片段A的合成

将步骤2得到的肽树脂，加入圆底烧瓶中。按1克树脂10ml裂 解液的比例配制裂解液（裂解液配比：TFE：DCM=1:4，V:V），将裂 解液倒入烧瓶中，室温反应2.5h。反应结束，过滤树脂，收集滤液。 将滤液用旋转蒸发仪蒸干后，加入20ml DCM，将混合液滴加至200 ml乙醚中，析出白色固体，离心，无水乙醚洗涤，并且真空干燥，得 到侧链全保护肽片段A（序列（1-9））18.65g，纯度95.2%，收率 92.1%。

步骤3：片段B的合成
参照步骤2的方法，合成10mmol的片段B，得到侧 链全保护肽片段B（序列（10-16））14.74g，纯度96.3%，收率93.0%。

步骤4：片段C的合成
参照步骤2的方法，合成10mmol的片段C，得到侧 链全保护肽片段C（序列（17-22））9.21g，纯度95.7%，收率92.5%。

步骤5：肽树脂片段D的合成

称取替代度为0.5mmol/g的Wang Resin（Wang树脂）20g，加入 到固相反应柱中，用DMF洗涤2次，用DMF溶胀树脂30分钟后，称 取8.59g Fmoc-Tyr(tBu)-OH、2.97g HOBT和0.21g DMAP用DMF 溶解，冰水浴下加入3.42ml DIC活化后，加入上述装有树脂的反应柱 中，反应1.2小时后，加入20ml吡啶和22ml乙酸酐封闭12小时。用 DMF洗涤6次，得到Fmoc-Tyr(tBu)-Wang Resin 21.1g，检测替代度为 0.38mmol/g。用DBLK脱除Fmoc保护5分钟，换用新的DBLK继续脱除Fmoc 保护7分钟，DMF洗涤6次，称取Fmoc-Arg(Pbf)-OH 9.73g，HOBt 2.23g，用30ml DMF溶解，冰水浴下加入DIC 2.57ml活化3分钟， 加入到反应柱中反应2小时，按照片段D的肽序，逐个偶联 Fmoc-Phe-OH  、Fmoc-Ser(tBu)-OH  、Fmoc-Asn(Trt)-OH  、 Fmoc-Cys(Trt)-OH；偶联完Fmoc-Cys(Trt)-OH后脱除Fmoc，备用。

步骤6：肽树脂I的合成

称取片段C 15.94g，HBTU 7.21g，HOBt 2.70g，用30ml NMP/DMF(体积比1:1)溶解，冰水浴下加入5.29ml DIEA，活化3分 钟，加入到装有步骤6得到的肽树脂片段D反应柱中，室温反应2.5 小时，用茚三酮监测反应终点，反应结束抽掉反应液，树脂用DMF洗 涤3次，用DBLK脱除Fmoc保护，然后用DMF洗涤6次，得到肽树 脂I。

步骤7：肽树脂II的合成

称取片段B 25.38g，HBTU 7.21g，HOBt 2.70g，用30ml NMP/DMF(体积比1:1)溶解，冰水浴下加入5.29ml DIEA，活化3分 钟，加入到步骤7得到的肽树脂I反应柱中，室温反应3.5小时，用 茚三酮监测反应终点，反应结束抽掉反应液，树脂用DMF洗涤3次， 用DBLK脱除Fmoc保护，然后用DMF洗涤6次，得到肽树脂II。

步骤8：肽树脂III的合成

称取片段A 32.4g，HBTU 7.21g，HOBt 2.70g，用30ml NMP/DMSO(体积比1:1)溶解，冰水浴下加入5.29ml DIEA，活化3分 钟，加入到装有步骤8得到的肽树脂II反应柱中，室温反应3.5小 时，用茚三酮监测反应终点，反应结束抽掉反应液，树脂用DMF洗涤 3次，用DBLK脱除Fmoc保护，然后用DMF洗涤6次，得到肽树脂 III，甲醇收缩并真空干燥12h得到卡培立肽线性肽树脂59.9g，增重 率92.0%。

步骤9：卡培立肽线性肽树脂的裂解

将步骤8得到的线性肽树脂59.9g，加入到1000ml烧瓶中，配 制600ml裂解液TFA:PhSMe:TIS:PHOH:H2O=80:5:5:5:5，将裂解液 加入到烧瓶中，室温反应2.5小时，反应结束，过滤树脂，收集滤液。 用少量TFA洗涤树脂，合并滤液，将滤液加入到6000ml无水乙醚中 沉淀，离心，无水乙醚洗涤，并且真空干燥，得到卡培立肽线性粗肽 27.12g，粗肽收率110%（与酸成盐使分子量增大，致使收率超过 100%），经质谱检测分子量为3082.4。

步骤10：卡培立肽线性粗肽的氧化（二硫键环化）

将步骤9得到的线性粗肽10.0g，加入到5L烧瓶中，用4L纯 水将粗肽溶解完全，并用稀氨水将溶液pH调为4.2-4.5，加入5ml H2O2反应2h，HPLC跟踪监测反应基本完全后，加入稀醋酸至溶液 pH=2.5-3.0终止反应，得到卡培立肽粗肽。

步骤11：卡培立肽粗肽的纯化

将步骤10得到的粗肽溶液减压过滤除去不溶物后，采用 RP-HPLC系统，波长214nm，色谱柱为50×250mm反相C8柱，常 规0.1%TFA/乙腈流动相纯化，收集目的峰馏分，得到纯度大于98.5% 精肽。旋转蒸发浓缩，冻干得到卡培立肽醋酸盐精肽2.02g，HPLC检 测纯度为99.48%，总收率21.3%。

药理作用^[4]

卡培立肽是通过刺激心肌伸展，由心室内颗粒合成的，然后通过冠状动脉分布全身，作用于血管平滑肌和肾脏等组织，调节血压和体内电解质平衡。卡培立肽为28个氨基酸组成的一种循环调节激素，起血管扩张和利尿作用。卡培立肽引起的血管舒张是由于与血管平滑肌的ANP（心房利钠多肽）受体结合，通过提高鸟苷酸环化酶的活性而实现的，提示可减轻心脏前、后负荷。以卡培立肽0.1μg/（kg·min）连续静脉滴注60min，血流动力学改善率为56.7%；安慰剂组仅7.5%。

适应证^[4]

急性心功能衰竭（包括慢性心功能衰竭加重）。

禁忌证^[4]

严重低血压或心源性休克、右心梗死及脱水患者。

注意事项^[4]

1.引起心动徐缓、低血压时应停药，并用阿托品等对症处理。
2.应监测心率、血压、尿量、电解质，尽可能监护动脉楔压、右房压和心搏量等。
3.卡培立肽给药后60min，如未见血流动力学和临床症状改善，应改用其他治疗方法。
4.卡培立肽无长期应用经验，原则上应避免超过24h用药。
5.低血压、脱水、肾病综合征、血细胞比容显著升高及严重肝肾功能障碍者、老年患者慎用。
6.孕妇及小儿尚无用药经验，其安全性尚未确立；哺乳期妇女用药期间应停止授乳。

不良反应^[4]

不良反应发生率为5.1%。主要是血压下降、低血压休克及心动徐缓的临床症状。可有眩晕、胸部不适、呼吸困难等。可有血小板减少、白细胞和血细胞比容变化，LDH、总胆红素、尿素氮、肌酸、尿酸升高，血浆蛋白减少，血浆电解质变化，尿蛋白增加等。也可有消化系统症状如嗳气、呕吐等。上述症状一般较轻。

用法用量^[4]

卡培立肽先用10ml生理盐水溶解，再用生理盐水或5%葡萄糖注射液稀释，按0.1μg/kg的速度持续静脉滴注。

主要参考资料

[1] CN201310201075.1 卡培立肽的制备方法

[2] 心力衰竭药物治疗进展

[3] CN201210556840.7 卡培立肽的制备方法

[4] 卡培立肽说明书