人胰岛素或其类似物的酰化衍生物的制备方法技术

本发明专利技术涉及人胰岛素或其类似物的酰化衍生物的制备方法。具体而言，本发明专利技术涉及一种将以酸形式存在的酰化基团与人胰岛素或其类似物一步反应生成人胰岛素或其类似物的酰化衍生物，该方法大大提高了最终产物的收率，减少了纯化步骤，更加有利于所述胰岛素或其类似物的酰化衍生物的工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种人胰岛素或其类似物的酰化衍生物的制备方法。
技术介绍
糖尿病(DiabetesMellitus，DM)是一种常见的代谢内分泌疾病，是由于体内胰岛素绝对或相对缺乏，或靶组织对胰岛素不敏感而引起的慢性高血糖为特征的伴随糖、脂肪和蛋白质代谢紊乱的临床慢性、全身性代谢综合症。它由遗传和环境因素相互作用而引起，涉及人体各个系统，包括心脑血管、肾、眼、神经等脏器并发症，严重危害人类健康，是一种终生疾病。糖尿病已成为一种常见病、多发病，是继癌症、心脑血管病之后，第三大威胁人类生命的疾病，是全人类的挑战，其对人们生命健康的危害不分种族和国家。据国际糖尿病联盟(IDF)的统计，上个世纪八十年代中期至九十年代中期十年间，糖尿病患者总量增长4倍，达到1.2亿。2007年全球糖尿病患者人数为2.46亿，其中46％为40-59岁劳动力人口。预计到2025年全世界糖尿病患者将增加到3.8亿，占到世界成年人口的7.1％。使用人胰岛素是治疗糖尿病的一种主要方法，但是人胰岛素作用时间较短，使得病人必须频繁注射，极为不便。因此，人们致力于获得一些能够更长时间作用于人体的胰岛素类似物及其衍生物。其中，使用酰化基团修饰人胰岛素或其类似物，是一种提高其半衰期的有效方法。WO2005012347和WO2013086927分别公开了两类不同的人胰岛素类似物的酰化衍生物，此类衍生物是通过将脂肪酸形式的酰化基团共价连接到人胰岛素类似物的氨基酸上，经过此种修饰后，它们的半衰期相对于现有的胰岛素类似物大大提高。在WO2005012347和WO2013086927中，还公开了此种人胰岛素类似物的酰化衍生物的制备方法，该方法将以带羧酸保护基的脂肪酸与人胰岛素类似物反应，在生成以羧酸保护形式存在的酰化衍生物后，再经水解得到酰化基团以脂肪酸的形式存在的酰化衍生物，即该方法在形成最终所需的酰化衍生物时需要两步反应。由于在人胰岛素类似物的酰化衍生物的制备过程中，胰岛素类似物占据了大部分成本，其参与反应的步骤越多，就可能造成与其相关的收率下降，导致其最终产物的制备不经济；该两步反应还带来了较多的杂质，使得纯化变得非常困难。因此，迫切需要提供一种新的制备方法，以更为经济的条件来得到人胰岛素类似物的酰化衍生物，且提纯更加方便容易。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种新的人胰岛素或其类似物的酰化衍生物的制备方法。本专利技术提供的制备方法是通过将脂肪酸直接与人胰岛素或其类似物反应，生成所需的人胰岛素或其类似物的酰化衍生物。所述的直接与人胰岛素或其类似物反应，指的是该脂肪酸的羧酸基团不被保护基保护的情况下，直接投入反应。通过本专利技术所述的方法制备的人胰岛素或其类似物的酰化衍生物具有如下通式如示的结构：S-W-X-Y-Z其中S为人胰岛素或其类似物；-W-X-Y-Z为胰岛素类似物的酰化修饰基团，其中W为：●具有-OC(CH2)nCO-的二酰基结构，其中n为2～10之间整数，该结构以其酰基之一和母体胰岛素或其类似物的A-链或B-链N-末端氨基酸残基的α-氨基或B-链上存在的Lys残基的ε-氨基形成酰胺键；●侧链上带有羧基的α-氨基酸残基或含有侧链上带有羧基的α-氨基酸组成的2-4肽，其中该残基或肽与母体胰岛素或其类似物的A-链或B-链N-末端氨基酸残基的α-氨基或B-链上存在的Lys残基的ε-氨基形成酰胺键连接；X为：●-CO-；●含羧酸基团的二氨基化合物，该化合物以其氨基之一与W中的羧基形成酰胺键连接；a)当W为氨基酸残基或2-4肽时，上述X基团通过-CO-与W上的氨基形成酰胺键，或b)当W为二酰基结构时，上述X基团以其氨基基团之一与二酰基结构连接；Y为：●-A(CH2)m-，其中m为6-32的整数，A为不存在或CO-；●酰基二价烃链，其中含有1、2或3个-CH＝CH-基团和足以在链上获得10-32个碳原子总数的-CH2-基团；●通式-B(CH2)vC6H4(CH2)w-的二价烃链，其中v和w为整数或其中一为0，使得v与w之后在6-30的范围，B为不存在或CO-；a)当X为CO-时A或B为不存在，或b)当X为二氨基化合物时A或B为CO-；Z为-COOH。在本专利技术一个优选的实施方案中，所述的S-W-X-Y-Z中，W为在侧链上带有羧酸基团的α-氨基酸残基，该氨基酸为γ-Glu，该残基以其羧酸基团之一和人胰岛素或其类似物的B链N-末端氨基酸残基的α-氨基或者人胰岛素或其类似物B链上存在的Lys残基的ε-氨基一起形成酰胺键；X为-CO-；Y为-(CH2)m-，其中m为6-16的整数；且Z为-COOH。在本专利技术另一个优选的实施方案中，所述的S-W-X-Y-Z中，W为具有-OC(CH2)nCO-的二酰基结构，其中n为2～10之间整数，该结构以其酰基之一和母体胰岛素或其类似物的A-链或B-链N-末端氨基酸残基的α-氨基或B-链上存在的Lys残基的ε-氨基形成酰胺键；X为含羧酸基团的二氨基化合物，该化合物以其氨基之一与W的一个酰基相连接；Y为-CO(CH2)m-，其中m为6-32的整数，Z为-COOH。当X为含羧酸基团的二氨基化合物时，其结构可以是-HN(COOH)C(CH2)pNH-，其中p为2-10的整数，优选2-6的整数，特别优选2-4的整数。在本专利技术特别优选的实施方案中，所述的S-W-X-Y-Z中，-W-X-Y-Z具有选自如下的式(I)或式(II)所示的结构：本专利技术所述的制备通式为S-W-X-Y-Z的人胰岛素或其类似物的酰化衍生物的方法，包括如下所示的式(III)所示的化合物和S代表的人胰岛素或其类似物反应的步骤，其中S、W、X、Y、Z的定义如前所述，R-W-X-Y-Z(III)其中R为离去基团，优选活化酯基团，更优选选自本专利技术所述的制备方法，除前述式(III)化合物与S反应的步骤外，还可包括式(III’)化合物脱除羧基保护基得到式(III)化合物的步骤，其中，W’、X’、Z’分别代表W、X、Z中所有的羧基被保护基保护的形式，所述的保护基优选C1-C6的烷基，优选C1-C4的烷基，特别优选甲基或特丁基；R如式(III)化合物中定义。在此之前，式(III’)化合物的制备方法可参考WO2005012347和WO2013086927中的公开的方法。本专利技术所需制备的人胰岛素或其类似物的酰化衍生物中，所述的人胰岛素类似物种类没有特别限制。在本专利技术优选的实施方案中，所述的人胰岛素类似物，具有如下所示的氨基酸序列的人胰岛素类似物：其中，A0可以是R，也可以缺失；A21可以是N或G；B3可以是K、D或N；B27可以是E、T、D或K；B28可以是E、D、P或K；B29可以是E、K或P；B30可以是K、R、E、T或者缺失；B31、B32可以是R或者单个缺失或两者缺失，其中当所述的A0缺失，A21是N，B3是N时：B31B32缺失，B27B28B29B30不是TPKT、TKPT或TDKT；又或者当A0缺失，A21是N，B3是K，B31B32缺失时，B27B28B29B30不是TEKT；又或者当A0缺失，A21是G，B3是N时，B27B28B29B30B31B32不是TPKTRR。优选地，其中B29是赖氨酸(K)残基。当A链的A0缺失，B链的B3是N时：优选的B28是E或D，B29是E、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种人胰岛素或其类似物的酰化衍生物的制备方法，所述的人胰岛素或其类似物的酰化衍生物具有如下通式如示的结构：S‑W‑X‑Y‑Z其中S为人胰岛素或其类似物；‑W‑X‑Y‑Z为胰岛素类似物的酰化修饰基团，其中W为：●具有‑OC(CH2)nCO‑的二酰基结构，其中n为2～10之间整数，该结构以其酰基之一和母体胰岛素或其类似物的A‑链或B‑链N‑末端氨基酸残基的α‑氨基或B‑链上存在的Lys残基的ε‑氨基形成酰胺键；●侧链上带有羧基的α‑氨基酸残基或含有侧链上带有羧基的α‑氨基酸组成的2‑4肽，其中该残基或肽与母体胰岛素或其类似物的A‑链或B‑链N‑末端氨基酸残基的α‑氨基或B‑链上存在的Lys残基的ε‑氨基形成酰胺键连接；X为：●‑CO‑；●含羧酸基团的二氨基化合物，该化合物以其氨基之一与W中的羧基形成酰胺键连接；a)当W为氨基酸残基或2‑4肽时，上述X基团通过‑CO‑与W上的氨基形成酰胺键，或b)当W为二酰基结构时，上述X基团以其氨基基团之一与二酰基结构连接；Y为：●‑A(CH2)m‑，其中m为6‑32的整数，A为不存在或CO‑；●酰基二价烃链，其中含有1、2或3个‑CH＝CH‑基团和足以在链上获得10‑32个碳原子总数的‑CH2‑基团；●通式‑B(CH2)vC6H4(CH2)w‑的二价烃链，其中v和w为整数或其中一为0，使得v与w之后在6‑30的范围，B为不存在或CO‑；a)当X为CO‑时A或B为不存在，或b)当X为二氨基化合物时A或B为CO‑；Z为‑COOH；所述的方法包括使式(III)化合物与人胰岛素或其类似物反应，得到S‑W‑X‑Y‑Z的步骤，R‑W‑X‑Y‑Z   (III)其中R为离去基团，优选活化酯基团，更优选选自...

【技术特征摘要】
2015.09.07 CN 20151056406341.一种人胰岛素或其类似物的酰化衍生物的制备方法，所述的人胰岛素或其类似物的酰化衍生物具有如下通式如示的结构：S-W-X-Y-Z其中S为人胰岛素或其类似物；-W-X-Y-Z为胰岛素类似物的酰化修饰基团，其中W为：●具有-OC(CH2)nCO-的二酰基结构，其中n为2～10之间整数，该结构以其酰基之一和母体胰岛素或其类似物的A-链或B-链N-末端氨基酸残基的α-氨基或B-链上存在的Lys残基的ε-氨基形成酰胺键；●侧链上带有羧基的α-氨基酸残基或含有侧链上带有羧基的α-氨基酸组成的2-4肽，其中该残基或肽与母体胰岛素或其类似物的A-链或B-链N-末端氨基酸残基的α-氨基或B-链上存在的Lys残基的ε-氨基形成酰胺键连接；X为：●-CO-；●含羧酸基团的二氨基化合物，该化合物以其氨基之一与W中的羧基形成酰胺键连接；a)当W为氨基酸残基或2-4肽时，上述X基团通过-CO-与W上的氨基形成酰胺键，或b)当W为二酰基结构时，上述X基团以其氨基基团之一与二酰基结构连接；Y为：●-A(CH2)m-，其中m为6-32的整数，A为不存在或CO-；●酰基二价烃链，其中含有1、2或3个-CH＝CH-基团和足以在链上获得10-32个碳原子总数的-CH2-基团；●通式-B(CH2)vC6H4(CH2)w-的二价烃链，其中v和w为整数或其中一为0，使得v与w之后在6-30的范围，B为不存在或CO-；a)当X为CO-时A或B为不存在，或b)当X为二氨基化合物时A或B为CO-；Z为-COOH；所述的方法包括使式(III)化合物与人胰岛素或其类似物反应，得到S-W-X-Y-Z的步骤，R-W-X-Y-Z(III)其中R为离去基团，优选活化酯基团，更优选选自2.根据权利要求1所述的人胰岛素或其类似物的酰化衍生物的制备方法，其中W为在侧链上带有羧酸基团的α-氨基酸残基，该氨基酸为γ-Glu，该残基以其羧酸基团之一和人胰岛素或其类似物的B链N-末端氨基酸残基的α-氨基或者人胰岛素或其类似物B链上存在的Lys残基的ε-氨基一起形成酰胺键；X为-CO-；Y为-(CH2)m-，其中m为6-16的整数；且Z为-COOH。3.根据权利要求1所述的人胰岛素或其类似物的酰化衍生物的制备方法，其中W为具有-OC(CH2)nCO-的二酰基结构，其中n为2～10之间整数，该结构以其酰基之一和母体胰岛素或其类似物的A-链或B-链N-末端氨基酸残基的α-氨基或B-链上存在的Lys残基的ε-氨基形成酰胺键；X为含羧酸基团的二氨基化合物，该化合物以其氨基之一与W的一个酰基相连接；Y为-CO(CH2)m-，其中m为6-32的整数，Z为-COOH。4.根据权利要求3所述的人胰岛素或其类似物的酰化衍生物的制备方法，其中所述的X为-HN(COOH)C(CH2)pNH-，其中p为2-10的整数，优选2-6的整数，特别优选2-4的整数。5.根据权利要求1所述的人胰岛素或其类似物的酰化衍生物的制备方法，其中所述的-W-X-Y-Z具有选自如下的式(I)所示的结构：6.根据权利要求1至5任意一项所述的人胰岛素或其类似物的酰化衍生物的制备方法，还包括式(III’)化合物脱除羧基保护基得到式(III)化合物的步骤，其中，W’、X’、Z’分别代表W、X、Z中所有的羧基被保护基保护的形式，所述的保护基优选C1-C6的烷基，优选C1-C4的烷基，特别优选甲基或特丁基；R如权利要求1中定义。7.根据权利要求1所述的人胰岛素或其类似物的酰化衍生物的制备方法，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚里，王宏伟，刘德玉，贾祯鑫，宋兴宁，张顺吉，田伟伟，
申请(专利权)人：江苏恒瑞医药股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32