A22K,desB27,B29R,desB30,在赖氨酸22的ε位置处被酰化的人胰岛素类似物制造技术

本发明专利技术属于与糖尿病有关的医学状况的药物治疗领域。更具体地，本发明专利技术涉及人胰岛素类似物的新型酰化衍生物。本发明专利技术还提供了包含这样的胰岛素衍生物的药物组合物，并且涉及这样的衍生物在治疗或预防与糖尿病有关的医学状况中的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于与糖尿病有关的医学状况的药物治疗领域。更具体地，本专利技术涉及人胰岛素类似物的新型酰化衍生物。本专利技术还提供了包含这样的衍生的胰岛素类似物的药物组合物，并且涉及这样的衍生物在治疗或预防与糖尿病有关的医学状况中的用途。
技术介绍
用于治疗糖尿病的胰岛素疗法已经使用了数十年。胰岛素疗法通常包括每天施用若干次胰岛素注射。这样的疗法通常包括每天施用一次或两次长效基础注射，以及在就餐时注射速效胰岛素(即餐时使用)。胰岛素疗法的一个关键改善是速效胰岛素类似物的引入。然而，即使采用速效胰岛素类似物，峰值胰岛素水平通常也不会在注射后50至70分钟之前出现。因此，胰岛素注射没有复制胰岛素的天然时间-作用谱(profile)。特别是，在没有糖尿病的人中，第一阶段胰岛素释放的天然陡增(spike)导致血液胰岛素水平在葡萄糖从饮食进入血液的数分钟内上升。相反，注射的胰岛素仅缓慢地进入血液，其峰值胰岛素水平在常规人胰岛素注射后80至100分钟内出现。因为速效胰岛素类似物没有充分模拟第一阶段胰岛素释放，所以采用胰岛素疗法的糖尿病患者在进食开始时存在的胰岛素水平仍然不足，并且在两餐之间存在过多的胰岛素。胰岛素递送的这种滞后可能导致餐后早期高血糖的发作。胰岛素具有自缔合性质，并且其浓度代表自缔合的主要因素。在高浓度时，特别是在药物制剂中时，胰岛素将自缔合成二聚体、六聚体、十二聚体和晶体。然而，胰岛素的生理学活性形式为单体，该单体与胰岛素受体结合并触发生物反应。胰岛素作用的速度(rapidity)取决于胰岛素从皮下组织被吸收得有多快。当皮下注射常规人胰岛素时，该制剂主要由含有两个锌离子的六聚体组成。由于其大小，该六聚体胰岛素具有较低的扩增速率，因此其吸收速率比较小的物质慢。两个锌原子位于六聚体内，其使分子对化学和物理降解稳定。注射后，在皮下组织中发生浓度驱使的动态平衡，导致该六聚体解离成二聚体，并随后成为单体。过去，这些常规人胰岛素制剂达到最大血浆浓度水平需要约120分钟。比常规人胰岛素更快吸收的锌-胰岛素制剂已经商品化，例如门冬胰岛素和赖脯胰岛素。无锌胰岛素制剂将能够实现更快的皮下吸收，但一般对于胰岛素而言，无锌制剂的化学和物理稳定性是个挑战。各种胰岛素衍生物已被建议用于不同的用途。WO1998042749描述了用于肺部给药的无锌胰岛素晶体。US6960561描述了具有改善的稳定性的无锌和低锌胰岛素制剂。WO2007/096431描述了某些人胰岛素衍生物，包括在A22位置具有酰化的赖氨酸残基、在B29位置具有精氨酸残基并且为desB30的类似物，这些衍生物在生理pH值下可溶并且具有延长的作用谱，并且旨在用作长效胰岛素。WO2009/022013描述了某些酰化的胰岛素类似物，包括在A22位置具有酰化的赖氨酸残基、在B29位置具有精氨酸残基并且为desB30的类似物，其具有较高的胰岛素受体结合亲和力，并且旨在用作长效胰岛素。WO2009/112583描述了某些胰岛素类似物，包括在A22位置具有赖氨酸残基、在B29位置具有精氨酸残基并且为desB30的类似物，其表现出改善的蛋白酶稳定性。WO2011/161124描述了含有额外的二硫键以改善稳定性的某些酰化的胰岛素类似物，包括在A22位置具有赖氨酸残基、在B29位置具有精氨酸残基并且为desB30的类似物。WO2012/171994描述了包含两个或更多个置换的某些胰岛素衍生物，包括在A22位置具有酰化的赖氨酸残基、在B29位置具有精氨酸残基并且为desB30的类似物，其具有延长的体内活性。WO2013063572描述了任选地缺乏锌的超浓缩速效胰岛素类似物制剂。而且，具有白蛋白结合部分的肽和蛋白质的酰化已用于延长该肽和蛋白质的作用持续时间。然而，根据本专利技术的胰岛素衍生物尚未有报道，并且从未提出其作为速效胰岛素衍生物用于餐时使用的用途。专利技术目的本专利技术的一个目的是提供在皮下施用后具有餐时分布(prandialprofile)的胰岛素类似物。本专利技术的另一个目的是提供在制剂中化学稳定的胰岛素类似物。本专利技术的第三个目的是提供在未添加锌的制剂中化学稳定的胰岛素类似物。本专利技术的第四个目的是提供在制剂中物理稳定的胰岛素类似物。本专利技术的第五个目的是提供在未添加锌的制剂中物理稳定的胰岛素类似物。本专利技术的第六个目的是提供在制剂中化学和物理稳定的胰岛素类似物。本专利技术的第七个目的是提供在未添加锌的制剂中化学和物理稳定的胰岛素类似物。本专利技术的第八个目的是提供在皮下施用后，相对于当前市售的餐时胰岛素具有肝偏好性(hepatopreferential)的胰岛素类似物。本专利技术的第九个目的是提供在皮下施用后，相对于当前市售的餐时胰岛素具有肝选择性的胰岛素类似物。本专利技术的第十个目的是提供在餐时皮下施用后，相对于当前市售的餐时胰岛素不容易引起低血糖的胰岛素类似物。本专利技术的第十一个目的是提供在餐时皮下施用后，相对于当前市售的餐时胰岛素不容易引起体重增加的胰岛素类似物。本专利技术的第十二个目的是提供在餐时皮下施用后，相对于当前市售的餐时胰岛素不容易引起低血糖和体重增加的胰岛素类似物。本专利技术的进一步的目的在于以上提到的一个或多个目的的组合，具体为提供在皮下施用后显示出餐时分布，同时在制剂中，特别是在未添加锌的制剂中化学稳定的胰岛素类似物。
技术实现思路
我们已发现，相对于现有技术的相似胰岛素衍生物，本专利技术的A22K酰化的胰岛素衍生物具有显著改善的性质。我们特别发现，与现有技术的相似衍生物相比，在未添加锌离子的制剂中的本专利技术胰岛素衍生物与分子聚集体的较小大小相关。已知较小的物质比较大的物质扩散更快，因此预期将被更快地吸收。例如，可以如本文所述通过小角度X射线散射(SAXS)以及通过用实施例部分描述的SEC-HPLC(大小排阻HPLC)进行系列稀释来测量这些分子聚集体的大小。我们还发现，相对于现有技术的相似衍生物，在未添加锌离子的制剂中的本专利技术胰岛素衍生物在皮下施用至猪后被更快地吸收，由此证明了胰岛素用于餐时使用的潜在临床实用性。我们已发现，相对于现有技术的相似衍生物，在皮下施用至猪后，在未添加锌离子的制剂中的本专利技术胰岛素衍生物与较少的“拖尾(tailing)”相关。所谓较少的拖尾是指，所注射的胰岛素的皮下储留物(depot)比现有技术的相似类似物更快地被吸收，使得与现有技术的相似酰化衍生物相比，本专利技术胰岛素衍生物的皮下施用后平均停留时间(MRT)更短。无锌制剂能够实现更快的皮下吸收，但一般对于胰岛素而言，无锌制剂的化学和物理稳定性是个挑战，并且迄今为止只有赖谷胰岛素(B3K，B29E人胰岛素)被证明是可行的，而且只有在表面活性剂的存在下分散于小瓶中时才是可行的。现在我们发现，在B3位置处具有置换的本专利技术A22K酰化胰岛素衍生物的亚组非常意外地且前所未有地在未添加锌离子和表面活性剂的制剂中同时化学和物理稳定。使用酰化的胰岛素衍生物作为餐时胰岛素疗法的优势是，获得了比通过用未酰化的餐时胰岛素如门冬胰岛素、赖脯胰岛素或赖谷胰岛素治疗所达到的血浆胰岛素浓度更高的血浆胰岛素浓度。根据本专利技术的A22K酰化胰岛素衍生物在皮下施用后具有与餐时类似的时间-作用谱。根据本专利技术具有基于十四烷二酸、十五烷二酸或十六烷二酸的白蛋白结合体的A2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种胰岛素衍生物，该胰岛素衍生物是酰化的人胰岛素类似物，该类似物是：相对于人胰岛素的[A22K，desB27，B29R，desB30]；并且该胰岛素类似物是通过用以下式II的基团对A22位置处的赖氨酸残基的ε氨基进行酰化而衍生的：[酰基]‑[连接体]‑其中所述连接体基团是由1到10个选自‑gGlu‑和‑OEG‑的氨基酸残基组成的氨基酸链；其中gGlu代表γ谷氨酸残基；OEG代表8‑氨基‑3，6‑二氧杂辛酸残基(即，式‑NH‑(CH2)2‑O‑(CH2)2‑O‑CH2‑CO‑的基团)；该氨基酸残基可以以任意顺序存在；并且该氨基酸链包含至少一个gGlu残基；并且其中所述酰基是选自以下的α，ω‑二羧酸残基：1，14‑十四烷二酸；1，15‑十五烷二酸；和1，16‑十六烷二酸；该酰化的类似物可以另外包含A14E，和/或B3E或B3Q置换。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.28 EP 14157215.61.一种胰岛素衍生物，该胰岛素衍生物是酰化的人胰岛素类似物，该类似物是：相对于人胰岛素的[A22K，desB27，B29R，desB30]；并且该胰岛素类似物是通过用以下式II的基团对A22位置处的赖氨酸残基的ε氨基进行酰化而衍生的：[酰基]-[连接体]-其中所述连接体基团是由1到10个选自-gGlu-和-OEG-的氨基酸残基组成的氨基酸链；其中gGlu代表γ谷氨酸残基；OEG代表8-氨基-3，6-二氧杂辛酸残基(即，式-NH-(CH2)2-O-(CH2)2-O-CH2-CO-的基团)；该氨基酸残基可以以任意顺序存在；并且该氨基酸链包含至少一个gGlu残基；并且其中所述酰基是选自以下的α，ω-二羧酸残基：1，14-十四烷二酸；1，15-十五烷二酸；和1，16-十六烷二酸；该酰化的类似物可以另外包含A14E，和/或B3E或B3Q置换。2.根据权利要求1所述的胰岛素衍生物，所述类似物是相对于人胰岛素的[A14E，A22K，B3E，desB27，B29R，desB30]；[A14E，A22K，desB27，B29R，desB30]；[A22K，B3E，desB27，B29R，desB30]；[A22K，B3Q，desB27，B29R，desB30]；或[A22K，desB27，B29R，desB30]；并且所述胰岛素类似物在A22位置的赖氨酸残基的ε氨基处被酰化。3.根据权利要求1-2中任一项所述的胰岛素衍生物，其中所述连接体基团选自-gGlu-、-2xgGlu-、-3xgGlu-、-4xgGlu-、-gGlu-2xOEG-、-gGlu-3x(OEG-gGlu)-、-4xgGlu-2xOEG-、-2xOEG-和-2xOEG-gGlu-。4.根据权利要求1-3中任一项所述的胰岛素衍生物，其中所述酰基是衍生自1，14-十四烷二酸、1，15-十五烷二酸或1，16-十六烷二酸的二酸基团。5.根据权利要求1-4中任一项所述的胰岛素衍生物，其中所述式II的基团(即[酰基]-[连接体]-)是十四烷二酰基-gGlu-、十四烷二酰基-2xgGlu-、十四烷二酰基-3xgGlu-、十四烷二酰基-4xgGlu-、十四烷二酰基-gGlu-2xOEG-、十四烷二酰基-4xgGlu-2xOEG-、十四烷二酰基-2xOEG-、十五烷二酰基-4xgGlu、十六烷二酰基-4xgGlu-、十六烷二酰基-gGlu-2xOEG-或十六烷二酰基-3x(gGlu-OEG)-gGlu-。6.根据权利要求1所述的胰岛素衍生物，其为：A22K(N(eps)-十四烷二酰基-4xgGlu)，desB27，B29R，desB30人胰岛素；A22K(N(eps)-十四烷二酰基-4xgGlu)，B3E，desB27，B29R，desB30人胰岛素；A14E，A22K(N(eps)-十四烷二酰基-4xgGlu)，desB27，B29R，desB30人胰岛素；A22K(N(eps)-十六烷二酰基-4xgGlu)，B3E，desB27，B29R，desB30人胰岛素；A22K(N(eps)-十六烷二酰基-gGlu-2xOEG)，B3E，desB27，B29R，desB30人胰岛素；A22K(N(eps)-十六烷二酰基-3x(gGlu-OEG)-gGlu)，B3E，desB27，B29R，desB30人胰岛素；A22K(N(eps)-十四烷二酰基-4xgGlu)，B3Q，desB27，B29R，desB30人胰岛素；A22K(N(eps)-十六烷二酰基-gGlu-2xOEG)，B3Q，desB27，B29R，desB30人胰岛素；A22K(N(eps)-十六烷二酰基-3x(gGlu-OEG)-gGlu)，B3Q，desB27，B29R，desB30人胰岛素；A22K(N(eps)-十四烷二酰基-2xgGlu)，desB27，B29R，desB30人胰岛素；A22K(N(eps)-十六烷二酰基-4xgGlu)，desB27，B29R，desB30人胰岛素；A22K(N(eps)-十六烷二酰基-gGlu-2xOEG)，desB27，B29R，desB30人胰岛素；A22K(N(eps)-十六烷二酰基-3x(gGlu-OEG)-gGlu)，desB27，B29R，desB30人胰岛素；A22K(N(eps)-十四烷二酰基-gGlu)，desB27，B29R，desB30人胰岛素；A22K(N(eps)-十四烷二酰基-gGlu-2xOEG)，B3E，desB27，B29R，desB30人胰岛素；A22K(N(eps)-十四烷二酰基-gGlu-2xOEG)，B3Q，desB27，B29R，desB30人胰岛素；A22K(N(eps)-十四烷二酰基-2xOEG)，desB27，B29R，desB30人胰岛素；A22K(N(eps)-十六烷二酰基-4xgGlu)，B3Q，desB27，B29R，desB30人胰岛素；A22K(N(eps)-十五烷二酰基-4xgGlu)，B3E，desB2...

【专利技术属性】
技术研发人员：P马德森，S霍斯特鲁普，M梅恩泽，TB克杰德森，CU赫乔林格加亚尔德，C弗雷德利斯，
申请(专利权)人：诺和诺德股份有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK