糖基化胰岛素及其药物组合物和制备方法技术

本发明专利技术提出了特定的糖基化胰岛素和其药物制剂。新的胰岛素最好是单糖、二糖或三糖基化并含有单糖或具有２或３个糖单位的寡糖基的胰岛素。与诸如人胰岛素相比，特定的糖基化胰岛素具有更高的溶解度和更迅速地产生胰岛素作用。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术具体涉及糖基化胰岛素及其组合和含有这类糖基化化合物的药物制剂及其制备方法。近年来有人建议将一些胰岛素类似物用于治疗糖尿病。研究这类胰岛素类似物的目的则是通过制备可用胰岛素，促进胰岛素取代治疗，这类胰岛素类似物与特殊的人胰岛素相比，具有更有效或更长效的胰岛素活性。通过取代天然胰岛素中一个或多个氨基酸残基所研制的胰岛素类似物，其存在的问题是这类化合物的潜在的免疫原性，而从这种取代中，也可产生意想不到的溶解度和稳定性。尽管胰岛素在血液循环中的半衰期非常短促，但不能排除少量胰岛素在体内糖基化，这不仅在糖尿病患者中如此，而且在非糖尿病患者中也是这样，正如Nakayama等人所预测的(在Sakamoto，Min和Baba编著的“CurrenttopicsinClinicalandexperimentalaspectsofdiabetesmellitus”1985，201-204，Else-vierSciencePublisherB.V.中的胰岛素的非酶糖基化一文)。因此可能有机体具有发育机理，以抑制对糖基化胰岛素的抗体的形成。葡萄糖、甘露糖和某些寡糖与胰岛素的结合过去已经进行了大量研究，其目的在于搞清楚在体内糖基化胰岛素的形成是否会引起糖尿病患者后期并发症。Anzenbacher等(BiochimicaetBiophysicaActa，386，1975，603-607)研究了通过平衡透析D-葡萄糖与胰岛素的结合，并无多少特殊的发现，但发现与胰岛素分子结合的葡萄糖分子的平均数为8。Dolhofer等研究了胰岛素与葡萄糖和甘露糖的相互作用(FebsLet-ters100，1979，133-136)。结果证明通过37℃下的离体温育，2个已糖共价结合到胰岛素分子中。在经过选择的反应条件下，每个胰岛素分子平均与3.6±0.39葡萄糖和5.0±0.43甘露糖的残基结合。Brownlee和Cerami(Science，206，1979，1190-1191，Diabetes，32，1983，499-505)通过合成能与葡萄糖争夺结合外源凝集素的糖基化胰岛素衍生物，提出了葡萄糖控制的胰岛素输送体系。在该研究中，麦芽糖和其他寡糖与胰岛素进行反应。Nakayama等(同上)研究了离体和(糖尿病患者)体内胰岛素非酶糖基化的问题，结论认为在病理条件下，葡萄糖与体内的胰岛素分子相结合。通过离体研究证明，每个胰岛素分子与3个葡萄糖分子结合。在1988年，Lapolla等报导了离体糖基化胰岛素在体内降低了生物活性(Diabetes，37，1988，787-791)。根据Dolhofer(同上)的意见，在37℃水溶液(pH7.4)中，胰岛素在周围高浓度的葡萄糖中糖基化17小时，葡萄糖的结合平均为2mol葡萄糖残基/mol胰岛素。考虑到天然胰岛素有三个游离的伯氨基分别在Bl(Phe)，Al(Gly)和B29(Lys)位上，显然上述糖基化胰岛素制剂会全都是糖基化胰岛素分子的不均匀混合物。至今尚无人采取任何步骤，将上述混合物分离成单个组分。用于自调节胰岛素输送体系的糖基化胰岛素衍生物已由Kim等人作了介绍(JournalofControlledRelease，1，1984，57-66，美国专利申请说明书US-4483792，4478830，4478746和4489063)。在这些糖基化胰岛素中，通过由二羧酸、酸酐或苯胺或它们之间的组合，而衍生的间隔基团，使葡萄糖或甘露糖与胰岛素偶合。公开号为119650的欧洲专利申请No.84200328所述半乳糖基胰岛素类似于Kim(同上)所述含有间隔基团的糖基化胰岛素。本专利技术的目的在于制备具有改进性的胰岛素衍生物。更具体地说，本专利技术的目的在于研制非免疫原胰岛素衍生物。本专利技术另一个目的在于研制胰岛素起始作用比天然胰岛素快的胰岛素衍生物，以及提高低溶解度的胰岛素的溶解度，从而将高浓度溶液用于例如胰岛素泵。本专利技术的再一个目的在于制备对原纤化有高度稳定性的胰岛素衍生物。本专利技术提供了特定的糖基化胰岛素。以下所述特定的糖基化胰岛素系指在胰岛素分子的特定位置上具有糖类取代基的胰岛素。出乎意料的是这类特定的糖基化胰岛素具有一定的治疗上的优点，从以下所述和举例可以明显地看到。最广义地说，本专利技术提供了特定的糖基化胰岛素。较狭义地说，本专利技术提供了或在A1，B1或B29位上单糖基化、在A1和B1，A1和B29或B1和B29位上二糖基化胰岛素衍生物;或在A1，B1和B29位上三糖基化胰岛素衍生物。Kim等以及上述诸人所介绍的糖基化胰岛素与本专利技术的胰岛素几不相同。本专利技术利用糖本身的醛基形成对胰岛素的共价键，而不是利用人工的间隔基团。本专利技术胜过Kim等所述胰岛素的另一个优点则是保留了胰岛素分子中的中性电荷分布。因此，由糖基化反应(见反应图)而转化为仲氨基的氨基像正常胰岛素一样，仍然能够被质子化。本专利技术的胰岛素衍生物，在三个位置上的每一个位置均可含单糖或具有多至3个糖残基的寡糖。适合的单糖系葡萄糖、甘露糖和半乳糖。适合的寡糖系麦芽糖、异麦芽糖、乳糖、麦芽三糖、蜜二糖和纤维素二糖。本专利技术特定的糖基化胰岛素衍生物可用于治疗糖尿病。为了控制胰岛素治疗，因此也可使用经过选择的各个特定的糖基化化合物的混合物。本文所述胰岛素既包括天然胰岛素，例如人、牛和猪的胰岛素，也包括与天然胰岛素相比，其中一个或多个氨基酸残基被取代、加入或失去的天然胰岛素衍生物。例见公开号为0194864A和0214826A的欧洲专利申请文件。如上所述，天然胰岛素具有三个可能糖基化的位置，即在A和B链上有2个N端氨基酸残基，在B29位上有1个赖氨酸残基。显然，在上述种类的胰岛素类似物中，可能糖基化部位的数目可以有2个(2个N端残基)和2个以上，其数量决定于被修饰的胰岛素分子中有多少个赖氨酸残基。赖氨酸完全是一种天然存在的氨基酸，在其侧链有1个游离的伯氨基。用D-葡萄糖进行的糖基化反应路线示于下图 1脱氧-D-果糖基胰岛素(葡萄糖胰岛素)“胰岛素”系指脱氨基胰岛素。上述反应也可按类似方法，用具有游离醛基的其他单糖或寡糖进行。本专利技术的糖基化胰岛素的具体例子有Phe(B1)葡萄糖人胰岛素，Phe(B1)甘露糖人胰岛素，Gly(A1)甘露糖人胰岛素，Lys(B29)甘露糖人胰岛素，Phe(B1)半乳糖人胰岛素，Gly(A1)半乳糖人胰岛素，Lys(B29)半乳糖人胰岛素，Phe(B1)麦芽糖人胰岛素，Phe(B1)乳糖人胰岛素，Gly(A1)葡萄糖人胰岛素，Gly(A1)麦芽糖人胰岛素，Gly(A1)乳糖人胰岛素，Lys(B29)葡萄糖人胰岛素，Lys(B29)麦芽糖人胰岛素，Lys(B29)乳糖人胰岛素，Gly(A1)，Phe(B1)二葡萄糖人胰岛素，Gly(A1)，Lys(B29)二葡萄糖人胰岛素，Phe(B1)，Lys(B29)二葡萄糖人胰岛素，Phe(B1)异麦芽糖人胰岛素，Gly(A1)异麦芽糖人胰岛素，Lys(B29)异麦芽糖人胰岛素，Phe(B1)麦芽三糖人胰岛素，Gly(A1)麦芽三糖人胰岛素，Lys(B29)麦芽三糖人胰岛素，Gly(A1)，Phe(B1)二麦芽糖人胰岛素，Gly(A1)，Lys(B29)二麦芽糖人胰岛素，Phe(B1)，Lys(B本文档来自技高网...

【技术保护点】
含有１个或多个单糖基或具有多至３个糖单位的１个或多个寡糖基的特定的糖基化胰岛素。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：约翰布洛堡哈尔斯特龙，
申请(专利权)人：诺沃诺迪斯克有限公司，
类型：发明
国别省市：DK[丹麦]