新型胰岛素衍生物制造技术

技术编号:5140802 阅读:130 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及胰岛素衍生物,该胰岛素衍生物是在母体胰岛素B链N-末端氨基酸残基的α-氨基处或者在母体胰岛素B链上存在的Lys残基的ε-氨基处连接了侧链的天然存在的胰岛素或其类似物,该侧链具有如下一般通式:-W-X-Y-Z其中W、X、Y和Z如本说明书中所定义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在生理pH值下可溶并具有延长的作用特性的新型人胰岛素衍生物。 本专利技术还涉及提供这类衍生物的方法、含有它们的药物组合物、使用本专利技术的胰岛素衍生 物治疗糖尿病和高血糖的方法以及这类胰岛素衍生物在治疗糖尿病和高血糖中的应用。
技术介绍
目前,对糖尿病,包括1型糖尿病和2型糖尿病的治疗越来越依赖于所谓的强力胰 岛素治疗。按照该方案,每天用多次胰岛素注射治疗患者,包括每天使用长效胰岛素注射一 次或两次,以便覆盖基本胰岛素需求,并补充以大量浓注快速起效的胰岛素以覆盖与膳食 相关的胰岛素需求。长效胰岛素组合物在本领域中是众所周知的。因此,一种主要类型的长效胰岛素 组合物包括胰岛素晶体或非晶形胰岛素的可注射的水性混悬液。在这些组合物中,所用的 胰岛素化合物一般为鱼精蛋白胰岛素、锌胰岛素或者精蛋白锌胰岛素。应用胰岛素混悬液有某些缺陷。因此,为了保证精确给药,必须通过适度振摇使胰 岛素颗粒均勻混悬,然后才从小瓶中抽取或从药筒放出确定体积的混悬液。此外,就胰岛素 混悬液的储存而言,必须将温度保持在比胰岛素溶液更窄的范围内以避免形成块或凝固。尽管先前认为鱼精蛋白是非免疫原性的,但是目前已证明鱼精蛋白在人体内可能 是免疫原性的,且其在医疗目的中的应用可能导致抗体形成。此外,已有证据表明鱼精蛋 白-胰岛素复合物自身为免疫原性的。因此,对某些患者而言,必须避免使用含有鱼精蛋白 的长效胰岛素组合物。另一种类型的长效胰岛素组合物为具有低于生理pH的pH值的溶液,在注射该溶 液时,胰岛素将因PH值升高而从其中沉淀。使用这些溶液的缺陷在于注射时组织中形成的 沉淀的颗粒大小分布、进而该药物的释放特性会以某种不可预测的方式取决于注射部位处 的血流和其它参数。另一个缺陷在于胰岛素的固体颗粒可以起局部刺激剂的作用,使注射 部位处的组织产生炎症。WO 91/12817 (Novo Nordisk A/S)中披露了包含钴(III)的胰岛素复合物的可溶 性胰岛素组合物。这些复合物的作用特性仅为适度的延长,而生物利用度相对于人胰岛素 而言有所下降。人胰岛素带有三个伯氨基A-链和B-链的N-末端基团以及LysB29的ε -氨基。 在这些基团的一个或多个上被取代的几种胰岛素衍生物是现有技术中公知的。因此,美国 专利US 3, 528, 960 (Eli Lilly)涉及N-羧基芳酰基胰岛素,其中该胰岛素分子的1、2或3 个伯氨基带有羧基芳酰基。GB专利号1. 492. 997 (Nat. Res. Dev. Corp.)发现在ΝεΒ29上带有氨基甲酰基取代的 胰岛素具有改善的降血糖作用特性。JP待审专利申请号1-254699 (Kodama Co.,Ltd.)中披露了脂肪酸与PheB1的氨基 或与LysB29的氨基结合或与它们两者均结合的胰岛素。所述的衍生化的目的在于获得 药理学上可接受的稳定胰岛素制剂。JP待审专利申请号57-067548 (Shionogi)中描述了在Β30位上带有含至少5个碳 原子的氨基酸(其不一定由三联体核苷酸编码)的胰岛素。其中宣称这些胰岛素类似物可 用于治疗糖尿病,特别是用于治疗因牛或猪胰岛素抗体的产生而为胰岛素抵抗的患者。WO 95/07931 (Novo Nordisk A/S)中披露了人胰岛素衍生物,其中LysB29的ε-氨 基带有亲脂性取代基。这些胰岛素衍生物具有延长的作用特性且在生理PH值下可溶。EP 894095中披露了胰岛素衍生物,其中B-链的N-末端基团和/或Β28、Β29或 Β30位上Lys的ε -氨基带有通式-C0-W-C00H的取代基,其中W可以为长链烃基。这些胰 岛素衍生物具有延长的作用特性且在生理PH值下可溶。然而,对具有比迄今为止已知的胰岛素衍生物具有更为延长的作用特性且同时在 生理PH值下可溶、并且功效与人胰岛素相当的胰岛素仍然存在需求。专利技术概述本专利技术基于如下认识胰岛素衍生物分子的总体疏水性在该衍生物的体内功效方 面起重要作用。本专利技术在一个方面涉及胰岛素衍生物及其任意的Zn2+复合物,该胰岛素衍生物 是在母体胰岛素B链的N-末端氨基酸残基的α -氨基处或者在母体胰岛素B链上存在的 Lys残基的ε _氨基处连接了侧链的天然存在的胰岛素或其类似物,该侧链具有如下一般 通式-W-X-Y-Z其中W为 在侧链上带有羧酸基团的α-氨基酸残基,该残基以其羧酸基团之一与母体胰 岛素B链的N-末端氨基酸残基的α -氨基一起或者与母体胰岛素B链上存在的Lys残基 的ε“氨基一起形成酰胺基;·由彼此通过酰胺键连接的2、3或4个α _氨基酸残基组成的链,该链通过酰胺 键与母体胰岛素B链的N-末端氨基酸残基的α -氨基或者与母体胰岛素B链上存在的Lys 残基的ε -氨基相连接,W的氨基酸残基选自带有中性侧链的氨基酸残基和在侧链上带有 羧酸基团的氨基酸残基组成的组,使得W含有至少一个在侧链上含有羧酸基团的氨基酸残 基;或者· X与母体胰岛素B链的N-末端氨基酸残基的α _氨基或者与母体胰岛素B链 上存在的Lys残基的氨基之间的共价键;X 为· -CO-;· -CH(COOH)CO-;· -N (CH2COOH) CH2CO-;· -N (CH2COOH) CH2CON (CH2COOH) CH2CO-;· -N (CH2CH2COOH) CH2CH2CO-; · -N (CH2CH2COOH) CH2CH2CON (CH2CH2COOH) CH2CH2CO-;· -NHCH (COOH) (CH2) 4NHC0-;參-N (CH2CH2COOH) CH2CO-;或· -N (CH2COOH) CH2CH2CO-;a)当W为氨基酸残基或氨基酸残基链时,上述X通过由加下划线的羰基碳的键与 W上的氨基形成酰胺键,或b)当W为共价键时,上述X通过来自加下划线的羰基碳的键与母体胰岛素B链上 的N-末端α -氨基或者与母体胰岛素B链上存在的Lys残基的ε -氨基形成酰胺键;Y 为·_(CH2)m-,其中 m 为 6-32 的整数; 二价烃链,它含有1、2或3个-CH = CH-基团和其数目足以在链上获得10_32 个碳原子总数的-CH2-基团; 通式-(CH2)vC6H4(CH2)w-的二价烃链,其中ν和w为整数或其中之一为0,使得ν 与w之和在6-30的范围内;且Z为· -COOH ;· -CO-Asp ;· -CO-Glu ;· -CO-Gly ;· -CO-Sar ;· -CH(COOH)2 ;· -N(CH2COOH)2 ;· -SO3H ;或· -PO3H ;条件是当W为共价键且X为-CO-时,Z不是-C00H。在本专利技术的一个实施方案中,侧链-W-X-Y-Z与母体胰岛素B链的N-末端氨基酸 残基的α-氨基连接。在本专利技术的另一个实施方案中,侧链-W-X-Y-Z与母体胰岛素B链上存在的Lys残 基的ε-氨基连接。在该实施方案的一个更具体的方面中,侧链-W-X-Y-Z与B链28位上 存在的Lys残基的ε-氨基连接。在该实施方案的另一个更具体的方面中,侧链-W-X-Y-Z 与B链29位上存在的Ly s残基的ε _氨基连接。在该实施方案的另一个更具体的方面中, 侧链-W-X-Y-Z与B链30位上存在的Lys残基本文档来自技高网...

【技术保护点】
胰岛素衍生物及其任意的Zn↑[2+]复合物,该胰岛素衍生物是在母体胰岛素B链N-末端氨基酸残基的α-氨基处或者在B链上存在的Lys残基的ε-氨基处连接了侧链的天然存在的胰岛素或其类似物,该侧链具有如下一般通式:  -W-X-Y-Z  其中W为:  .在侧链上带有羧酸基团的α-氨基酸残基,该残基以其羧酸基团之一和母体胰岛素B链N-末端氨基酸残基的α-氨基或者母体胰岛素B链上存在的Lys残基的ε-氨基一起形成酰胺基;  .由彼此通过酰胺键连接的2、3或4个α-氨基酸残基组成的链,该链通过酰胺键与母体胰岛素B链的N-末端氨基酸残基的α-氨基或者与母体胰岛素B链上存在的Lys残基的ε-氨基相连接,W的氨基酸残基选自带有中性侧链的氨基酸残基和在侧链上带有羧酸基团的氨基酸残基组成的组,使得W具有至少一个在侧链上含有羧酸基团的氨基酸残基;或  .X与母体胰岛素B链N-末端氨基酸残基的α-氨基或者与母体胰岛素B链上存在的Lys残基的ε-氨基之间的共价键;  X为:  .-CO-;.-CH(COOH)CO-;  .-N(CH↓[2]COOH)CH↓[2]CO-;.-N(CH↓[2]COOH)CH↓[2]CON(CH↓[2]COOH)CH↓[2]CO-;  .-N(CH↓[2]CH↓[2]COOH)CH↓[2]CH↓[2]CO-;-N(CH↓[2]CH↓[2]COOH)CH↓[2]CH↓[2]CON(CH↓[2]CH↓[2]COOH)CH↓[2]CH↓[2]CO-;  .-NHCH(COOH)(CH↓[2])↓[4]NHCO-;  .-N(CH↓[2]CH↓[2]COOH)CH↓[2]CO-;或  .-N(CH↓[2]COOH)CH↓[2]CH↓[2]CO-;  a)当W为氨基酸残基或氨基酸残基链时,上述X的基团通过来自加下划线的羰基碳的键与W上的氨基形成酰胺键,或  b)当W为共价键时,上述X的基团通过来自加下划线的羰基碳的键与母体胰岛素B链上的N-末端α-氨基或者与母体胰岛素B链上存在的Lys残基的ε-氨基形成酰胺键;  Y为:  .-(CH↓[2])↓[m]-,其中m为6-32的整数;  .二价烃链,其中含有1、2或3个-CH=CH-基团和大量足以在链上获得10-32个碳原子总数的-CH↓[2]-基团;  .通式-(CH↓[2])↓[v]C↓[6]H↓[4](CH↓[2])↓[W]-的二价烃链,其中v和w为整数或其中之一为0,使得v与w之...

【技术特征摘要】
DK 2003-8-5 PA200301129;US 2003-8-14 60/495,451胰岛素衍生物及其任意的Zn2+复合物,该胰岛素衍生物是在母体胰岛素B链N 末端氨基酸残基的α 氨基处或者在B链上存在的Lys残基的ε 氨基处连接了侧链的天然存在的胰岛素或其类似物,该侧链具有如下一般通式 W X Y Z其中W为·在侧链上带有羧酸基团的α 氨基酸残基,该残基以其羧酸基团之一和母体胰岛素B链N 末端氨基酸残基的α 氨基或者母体胰岛素B链上存在的Lys残基的ε 氨基一起形成酰胺基;·由彼此通过酰胺键连接的2、3或4个α 氨基酸残基组成的链,该链通过酰胺键与母体胰岛素B链的N 末端氨基酸残基的α 氨基或者与母体胰岛素B链上存在的Lys残基的ε 氨基相连接,W的氨基酸残基选自带有中性侧链的氨基酸残基和在侧链上带有羧酸基团的氨基酸残基组成的组,使得W具有至少一个在侧链上含有羧酸基团的氨基酸残基;或·X与母体胰岛素B链N 末端氨基酸残基的α 氨基或者与母体胰岛素B链上存在的Lys残基的ε 氨基之间的共价键;X为· CO ;· CH(COOH)CO ;· N(CH2COOH)CH2CO ;· N(CH2COOH)CH2CON(CH2COOH)CH2CO ;· N(CH2CH2COOH)CH2CH2CO ; N(CH2CH2COOH)CH2CH2CON(CH2CH2COOH)CH2CH2CO ;· NHCH(COOH)(CH2)4NHCO ;· N(CH2CH2COOH)CH2CO ;或· N(CH2COOH)CH2CH2CO ;a)当W为氨基酸残基或氨基酸残基链时,上述X的基团通过来自加下划线的羰基碳的键与W上的氨基形成酰胺键,或b)当W为共价键时,上述X的基团通过来自加下划线的羰基碳的键与母体胰岛素B链上的N 末端α 氨基或者与母体胰岛素B链上存在的Lys残基的ε 氨基形成酰胺键;Y为· (CH2)m ,其中m为6 32的整数;·二价烃链,其中含有1、2或3个 CH=CH 基团和大量足以在链上获得10 32个碳原子总数的 CH2 基团;·通式 (CH2)vC6H4(CH2)W 的二价烃链,其中v和w为整数或其中之一为0,使得v与w之和在6 30的范围;且Z为· COOH;· CO Asp;· CO Glu;· CO Gly;· CO Sar;· CH(COOH)2;· N(CH2COOH)2;· SO3H;或· PO3H;条件是当W为共价键且X为 CO 时,Z不是 COOH。2.权利要求1的胰岛素衍生物,其中侧链-W-X-Y-Z与母体胰岛素B链的N-末端氨基 酸残基的α-氨基连接。3.权利要求1的胰岛素衍生物,其中侧链-W-X-Y-Z与母体胰岛素B链上存在的Lys残 基的ε-氨基连接。4.权利要求1-3中任意一项的胰岛素衍生物,其中W为共价键。5.权利要求1-3中任意一项的胰岛素衍生物,其中W为有4-10个碳原子的α-氨基酸 残基。6.权利要求5的胰岛素衍生物,其中W选自α-Asp、β -Asp、α -Glu、y _Glu、α -hGlu 和δ-hGlu组成的组。7.权利要求1-3中任意一项的胰岛素衍生物,其中W为由两个α-氨基酸残基组成的 链,在这两个α “氨基酸残基之中,其一带有4-10个碳原子和游离的羧酸基团,而另一个带 有2-11个碳原子,但不含游离羧酸基团。8.权利要求7的胰岛素衍生物,其中W选自α-As p-Gly, Gly- α -Asp、β -Asp-Gly、 Gly-β-Asp, α-Glu-Gly、Gly-α-Glu、y-Glu-Gly, Gly-y-Glu, α _hGlu_Gly、 Gly- α -hGlu、δ -hGlu-Gly 和 Gly- δ -hGlu 组成的组。9.权利要求1-3中任意一项的胰岛素衍生物,其中W为由两个α-氨基酸残基组成的 链,这两个α “氨基酸残基独立地有4-10个碳原子且均具有游离羧酸基团。10.权利要求9的胰岛素衍生物,其中W选自下述组中α -Asp-α -Asp ; α-Asp-α -Glu ; α -Asp-α -hGlu ; α-Asp-β -Asp ; α -Asp-y-Glu ; α -Asp-δ-hGlu ;β -Asp- α -Asp ; β -Asp- α -Glu ; β -Asp- α -hGlu ; β -Asp- β -Asp ; β -Asp- y -Glu ; β -Asp-δ-hGlu ;α -Glu- α -Asp ; α -Glu- α -Glu ; α -Glu- α-hGlu ; α -Glu- β -Asp ; α -Glu- γ -Glu ; α -Glu- δ-hGlu ;Y -Glu- α -Asp ; γ -Glu- α -Glu ; γ -Glu- α -hGlu ; γ -Glu- β -Asp ; γ -Glu- γ -Glu ; Y -Glu- δ-hGlu ;α -hGlu-α -Asp ; α -hGlu-α -Glu ; α -hGlu-α -hGlu ; α -hGlu-β -Asp ; α -hGlu-γ -Glu ; α -hGlu-δ-hGlu ;δ -hGlu-α -Asp ; δ -hGlu-α -Glu ; δ -hGlu-α -hGlu ; δ -hGlu-β -Asp ; δ-hGlu-γ -Glu ;禾口δ-hGlu-δ-hGlu。11.上述权利要求中任意一项的胰岛素衍生物,其中X为-CO-或-CH(COOH)CO-。12.权利要求1-10中任意一项的胰岛素衍生物,其中X为 -N(CH2COOH) CH2CO-; -N (CH2COOH) CH2CON (CH2COOH) CH2CO-;...

【专利技术属性】
技术研发人员:I约纳森T赫格延森S哈韦伦德U里贝尔马德森TM塔格莫塞P马德森
申请(专利权)人:诺沃挪第克公司
类型:发明
国别省市:DK[丹麦]

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