[发明专利]新型胰岛素衍生物及其制备方法

说明书

一、技术领域：

本发明涉及生物医药领域，特别是涉及糖尿病用胰岛素，另外还提供其制备方法。

二、背景技术：

糖尿病是一种常见的多发性代谢疾病，国内外的发病率均呈上升趋势。据不完全统计，全国现有糖尿病患者3000万人以上，糖尿病的发病率高达3.2％。虽然许多疾病都能导致人死亡，但糖尿病是引起人死亡的第三位的主要原因。

胰岛素是治疗糖尿病的特效多肽激素化合物，迄今为止尚无更有效的替代药物。但是，由于胰岛素是一种蛋白质，容易被胃肠道中的蛋白酶水解而失去活性，因此只能注射使用，不能够以其他方式给药。对于胰岛素依赖型的病人来说，要维持生命的正常代谢，必须频繁注射用药，这就给该类病人带来极大痛苦和不便。

为了解决给要困难，延缓胰岛素在体内的降解和排泄，近年来国内外对胰岛素的新剂型开展了广泛研究，化学修饰的方法是制备胰岛素新剂型的重要研究课题之一。

对于糖尿病的病人来说，有效的治疗方法涉及两种外源胰岛素的应用，饮食使用的速效胰岛素和长效的基础胰岛素。

目前胰岛素衍生物的长效机理基本上分为三种：

第一种是改造胰岛素的一级结构的氨基酸序列，使之形成不溶的多聚体晶态，利用这种不溶态在体内的缓慢释放，来达到长效作用；

第二种是用化学修饰的方法在胰岛素的某一个氨基酸残基的侧链上共价结合一条脂肪链，通过连接的脂肪链在体内与白蛋白的作用增加循环半寿期来达到长效；

第三种就是通过化学方法在胰岛素的某些氨基酸残基的官能团上连接一条或数条高分子物质，以增加胰岛素的循环半寿期而达到长效的目的。

采取上述第一种长效机理的胰岛素制剂的代表是Ultralente，Lente，和半-Lente。但现已表明这些长效制剂的不溶性会引起剂量反应的不一致，以及在所述时间作用方面不可预测的问题，导致了血糖控制的不稳定，从而容易产生危及生命的低血糖症状，因此仍需要可溶的长效基础胰岛素以得到成功的强胰岛素替代疗法。

用脂肪链修饰胰岛素的方法，人们进行了许多研究。通常的办法是使用活化的脂肪酸修饰胰岛素的N-末端氨基或ε-氨基，称之为酰化胰岛素。由于胰岛素(猪，人)具有三个可被修饰的氨基：A1-Nα，B1-Nα，B29-Nε。因此脂肪酸修饰的只能是这三个氨基。

Muranishi和Kiso(日本专利申请1-254699)公开了猪，牛，人胰岛素的酰化，具体公开了下列化合物：B29-Nε一棕榈酰胰岛素和B1，B29-Nα，Nε-二棕榈酰胰岛素。

Hashimoto等人在药理学研究(Pharmaceutical Research)6：171~176(1989)中报道了

B1-Nα-棕榈酰胰岛素(N末端的α氨基被酰化)和B1，B29的二酰化胰岛素。Hashimoto的研究表明：B1-Nα-一棕榈酰胰岛素只在高剂量时有降血糖作用，而B1，B29-Nα，Nε-二棕榈酰胰岛素基本无降血糖作用。

丹麦的诺和诺德公司的B29-ε-N单酰化胰岛素具有较好的降血糖作用，并已上市，商品名在国内叫做“地特胰岛素”。这说明，只有B29-Nε的单修饰胰岛素才有可利用的降糖活性，但根据该药物的专利，使用特别方法修饰胰岛素，得到的B29-Nε单酰化胰岛素的产率也只有73％，而且分离起来比较困难。

迄今为止，胰岛素的脂肪链修饰仅限于修饰侧链或N末端氨基，还没有人进行过羧基修饰，并得到超过80％的产率的单一修饰物。

三、发明内容：

本发明的目的是克服上述不足问题，提供一种新型胰岛素衍生物，是经化学修饰胰岛素，另外还其供新型胰岛素衍生物的制备方法，酶促合成，胰岛素与所要修饰的化学基团的连接是位点专一的和高效的。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：其化合物通式为C_nH_2n+1NH-X-D，式中n＝14-22，C_nH_2n+1NH为直链饱和脂肪氨基；X为遗传编码的脯氨酸以外的天然氨基酸或者一氨基一羧基的非天然氨基酸；D为脱去B30氨基酸残基的天然猪胰岛素或脱去B30氨基酸残基的人胰岛素。

所述X为苏氨酸。

所述C_nH_2n+1NH与X的羧基之间为酰胺键连接；X的氨基与D的C末端B29赖氨酸的羧基之间是酰胺键连接。

本发明新型胰岛素衍生物的制备方法，具体合成步骤为：