专利名称：活性延长的新胰岛素类似物的制作方法
技术领域：
本发明的主题是具有延长的治疗活性的重组人胰岛素的新生物合成类似物，其可 用于预防和治疗糖尿病。
背景技术：
胰岛素及其各种衍生物大量用于糖尿病的治疗并经常在工业上大规模生产。尽管 有多种不同的、改性的胰岛素衍生物及多种具有不同活性特征的药物制剂，但仍需寻找一 种能在较长时间内使人体组织中葡萄糖维持恒定水平的药物。为了达到延迟和/或延长活性的效果，有些常规人胰岛素制剂中含有特定的添加 齐U，如不同剂量的鱼精蛋白，其能与胰岛素形成一种不溶于水的复合物从而在皮下组织形 成沉淀，胰岛素可从中逐渐释放。已知有多种人胰岛素衍生物用于糖尿病的治疗，它们含有额外的氨基酸或具有 某些氨基酸的修饰序列。胰岛素一级结构的改变会影响其二级和三级结构，从而影响蛋 白质的化学和生物学特性，进而导致药代动力学和药效学效应。这些不同性质的改变会 导致修饰后的胰岛素活性加快或者推迟和延长。胰岛素的活性形式是单体，其皮下注射 后易于渗透到血液中。已知溶液中的外源性人胰岛素具有六聚体形式，给药后解聚成二 聚体并随后解聚成单体然后渗入血流。一种具有加快活性的胰岛素衍生物是赖脯胰岛素 (lispro-insulin, Humalog )，其中B链中的脯氨酸(28)-赖氨酸(29)序列发生颠倒。 从空间角度来看，这使得溶液中的胰岛素难以形成二聚体。第二种此类衍生物是其中B链 上28位的脯氨酸被天冬氨酸取代。由此引入的负电荷降低了胰岛素单体自缔合的可能性。 由于它们的结构，这两种胰岛素衍生物吸收更快。活性延长的重组人胰岛素类似物可通过利用碱性氨基酸延长B链或利用约12个 碳原子的脂肪酸酰化B链赖氨酸中的ε-氨基进行构建。引入这些额外的碱性氨基酸改变了胰岛素的某些化学或物理性质。与未经修饰的 天然胰岛素相比最重要的改变是等电点的变化，由5. 4变成约5. 5至约8. 5的范围，这是由 于分子中引入过量的正电荷造成的。结果这些类似物在中性水环境中的溶解度下降，因此 有必要使用微酸性的环境生产含有此类经过修饰的胰岛素的药物制剂。然而，引入额外的碱性氨基酸除具有明显的优点外，也观察到新类似物稳定性下 降的缺点，主要是由于在酸性环境下发生Α21位的天门冬酰胺脱氨基造成的。这个问题可通过将Α21位的Asn替换为其它氨基酸，如天门冬氨酸、甘氨酸、丙氨 酸、苏氨酸及其它氨基酸来解决。该类似物中的一种是重组人胰岛素衍生物，其A链中的 天门冬酰胺(21)被甘氨酸(21)替代，并且在B链的C末端添加了两个精氨酸残基。这就 是所谓的胰岛素衍生物一甘精胰岛素(glargine)，已投入生产并冠名为Lantus (专利US 5. 656. 722)。在我们的研究过程中已确定了一种人胰岛素衍生物，其B链的C末端添加了赖氨 酸(B31Lys)和精氨酸(B32Arg)残基，该衍生物的生物学活性与市面上已经存在的甘精胰岛素衍生物相似。在动物上进行的初步研究表明，这种称作“lizarginsulin”的制剂具有 延长的活性以及模拟天然胰岛素分泌的平滑释放特征，并且来自临床的观点认为其降低 了夜间低血糖症的发生。由于它与人胰岛素以及胰岛素原异常的相似，因此可期待取得 好的研究结果，从而使其逐步发展成为候选药物并最终实现商品化。至关重要的是，人胰 岛素B链C末端的LysArg序列也存在于人胰岛素原中，可以期望通过目前的羧肽酶C将 Iizarginsulin转化成人胰岛素。这就意味着，即使在外源激素的情形，lizarginsulin在 人体组织内的第一代谢产物可以是公知的人胰岛素，并且具有可接受的特性。利用大鼠进 行了长期的临床前研究，证实了新的胰岛素类似物具有延长的活性。然而，后来证实这种衍生物除了具有有利的生物学活性之外，其在酸性注射液中 的稳定性不足。稳定性不足的主要起因是去酰胺化，即存在于A链C末端的天门冬酰胺残 基在酸性水环境下能够发生由羧基来源的质子自催化的去酰胺化。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供新的胰岛素类似物，其特点是在酸性注射液(PH 3. 5-5)中具有足够高的稳定性，同时具有所需的生物学活性。特别优选地，其显示天然胰岛 素的生物学活性特点。还特别重要的是，新衍生物的活性在给病人用药后几乎马上启动，并 具有延长释放部分剂量的能力。这将可以提供快速且活性延长的、含胰岛素类似物的药物 制剂。 本发明意外地实现了上述目标。本发明的基本方面是一种包含由A链和B链组成的两种多肽的胰岛素衍生物或其 药学上可接受的盐，其中A链的氨基酸序列选自SEQ ID No 1-5，B链的氨基酸序列选自SEQ ID No 6-8。根据本发明的优选的胰岛素衍生物或其药学上可接受的盐的特征是等电点在 5-8. 5并具有通式1的重组人胰岛素类似物
权利要求
1.胰岛素衍生物或其药学上可接受的盐，含有形成A链和B链的两种多肽，其中A链的 氨基酸序列选自SEQ ID No 1-6，而B链的氨基酸序列选自SEQ ID No 7_10。
2.根据权利要求1所述的胰岛素衍生物或其药学上可接受的盐，其特征在于为等电点为5-8. 5且具有通式1的重组人胰岛素类似物
3.根据权利要求2所述的胰岛素衍生物或其生理学上可接受的盐，其特征在于 通式1中的R代表通式Asn-R2所示的基团，其中R2代表Gly，并且R1代表B31Lys-B32Arg，或通式1中的R代表通式Asn-R2所示的基团，其中R2代表Ala，并且R1代表 B31Lys-B32Arg，或通式1中的R代表通式Asn-R2所示的基团，其中R2代表kr，并且R1代表 B31Lys-B32Arg，或通式1中的R代表通式Asn-R2所示的基团，其中R2代表Thr，并且R1代表 B31Lys-B32Arg，或通式1中的R代表通式Asn-R2所示的基团，其中R2代表NH2基团，并且R1代表 B31Lys-B32Arg，或通式1中的R代表NH2基团，并且R1代表B31Lys-B32Arg，或通式1中的R代表通式Asn-R2所示的基团，其中R2代表Gly，并且R1代表 B31Arg-B32Arg，或通式1中的R代表通式Asn-R2所示的基团，其中R2代表Ala，并且R1代表 B31Arg-B32Arg，或通式1中的R代表通式Asn-R2所示的基团，其中R2代表Thr，并且R1代表 B31Arg-B32Arg，或通式1中的R代表通式Asn-R2所示的基团，其中R2代表kr，并且R1代表 B31Arg-B32Arg，或通式1中的R代表通式Asn-R2所示的基团，其中R2代表NH2基团，并且R1代表B31Arg-B32Arg，或通式1中的R代表NH2基团，并且R1代表B31Arg-B32Arg，或通式1中的R代表通式Asn-R2所示的基团，其中R2代表Gly，并且R1代表B31Arg，或 通式1中的R代表通式Asn-R2所示的基团，其中R2代表Ala，并且R1代表B31Arg，或 通式1中的R代表通式Asn-R2所示的基团，其中R2代表Thr，并且R1代表B31Arg，或 通式1中的R代表通式Asn-R2所示的基团，其中R2代表Ser，并且R1代表B31Arg，或 通式1中的R代表通式Asn-R2所示的基团，其中R2代表NH2基团，并且R1代表B31Arg，或通式1中的R代表NH2基团，并且R1代表B31Arg，或通式1中的R代表通式Asn-R2所示的基团，其中R2代表GlyJ1代表B31Lys-B32Arg， 并且B3Asn被B3Glu替代。
4.药物组合物，其特征在于含有有效作用量的根据权利要求1-3中任一项所述的胰岛 素衍生物或其药学上可接受的盐。
5.根据权利要求4所述的药物组合物，其特征在于含有10至50μ g/ml的锌。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的胰岛素衍生物或其药学上可接受的盐在制备治 疗或预防糖尿病药物中的用途。
7.治疗患有糖尿病的患者的方法，其特征在于对需要此治疗的患者给予有效作用量的 权利要求4和5所述的药物组合物。
全文摘要
本发明涉及治疗活性延长的重组人胰岛素的新生物合成类似物，其可用于糖尿病的预防和治疗。
文档编号A61K38/28GK102083855SQ200980126104
公开日2011年6月1日 申请日期2009年7月4日 优先权日2008年7月4日
发明者A·普罗辛尼奇扎克, A·舞伊托维奇-克拉维茨, D·库日诺加, D·斯塔德尼克, D·米基维奇-西格瓦, G·普罗辛尼奇扎克, I·索科沃夫斯卡, J·安托西克, J·斯滕波尼夫斯基, J·普什佐霍, J·米科瓦伊奇克, J·贝尔纳特, M·凯希克-布罗达卡, M·博吉尔, M·杰林斯基, P·博罗维奇, T·帕夫卢科维奇, T·格拉宾斯基, V·亚当切夫斯卡-切库达, W·斯瓦温斯基 申请人:生物技术及抗生素研究所