[发明专利]人结晶胰岛素原的生产方法

说明书

重组DNA操作技术的出现已给生产各种各样的肽和蛋白质提供了可能。人胰岛素原便是这类蛋白质中的一种，它既可用作生产人胰岛素的中间体，又可单独地作为控制糖尿病的药物。

在人胰岛素原的重组DNA生产中，产物通常在水溶液中处理并且冻干为非结晶粉。如果能用其它方法获得结晶形式的人胰岛素原，便可在贮藏性能、配方设计及其分离纯化方法等方面提供许多方便。

本发明涉及新的结晶形式的人胰岛素原及其生产方法。

因此，本发明涉及一种人结晶胰岛素原，它包含一种人胰岛素原和二价锌离子的配合物的盐，该盐的阳离子可选自锂、钙、钠、钾、铵、镁和钡这类离子。

本发明还涉及生产上述盐的方法，该方法包括：

(a)制备含约5-50毫克/毫升人胰岛素原、含约0.1-5毫克/毫升酚物质、含约0.03-0.6毫当量/毫升一种其阳离子选自锂、钙、钠、钾、铵、镁和钡的阳离子盐和含约0.2-5毫当量锌离子的含水混合物；

(b)调节该含水混合物的PH至约5.4-6.5；

(c)使晶体生成；和

(d)从含水混合物中回收人结晶胰岛素原。

如上所述，本发明是涉及人结晶胰岛素原及其生产方法。

本发明的人结晶胰岛素原包含一种人胰岛素原和二价锌离子的配合物的盐。通常用人胰岛素原六聚物形式来表示该配合物，该六聚物是由六个人胰岛素原分子和2个锌离子配价键联的。其阳离子是一价的阳离子或二价的阳离子，可以是锂、钙、钠、钾、铵、镁和钡离子中之一种，较好的阳离子是钙、钠、钾、铵或镁离子，更好的阳离子是钠、钙或铵离子，最好的阳离子是钙或钠离子。

生产本发明人结晶胰岛素原有许多重要的参数和条件。它们是：人胰岛素原的浓度；酚物质的存在和浓度；阳离子的存在，含量和性质；锌离子的存在和含量；及PH值。

以水为介质的人胰岛素原的浓度通常为约5-50毫克/毫升，较佳的浓度范围是低于上述浓度范围的一半，更好的浓度范围依次为约5-25毫克/毫升；约10-20毫克/毫升；及约13-17毫克/毫升，实施该方法所用的人胰岛素原的最适宜浓度约为15毫克/毫升。

本发明方法采用一种酚物质。它可以是各种通用的酚。作为这类酚的例子有酚本身、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、间苯二酚、对羟基苯甲酸甲酯、邻苯二酚等，较佳的酚物质是酚或甲酚。将含量约为0.1-5毫克/毫升的酚物质加入水结晶混合物中，酚物质的较佳含量约为1-3毫克/毫升。

人结晶胰岛素原的阳离子可为上述各种阳离子中之任一种，它可以各种盐的形式加入含水混合物中，不过，所用的盐最好是盐酸盐。由于碳酸氢根离子的出现会抑制人胰岛素原盐的结晶等原因，因此，最好避免使用碳酸氢盐。被选用的阳离子按阳离子∶人胰岛素原的摩尔比约为10∶1-1500∶1的用量加入水介质中。当然，当阳离子为二价离子(Ca⁺⁺、Mg⁺⁺、Ba⁺⁺)时，通常加入的阳离子的量要低于阳离子为一价离子(Na⁺、K⁺、Li⁺、NH₄⁺)时的量。一般，当阳离子为二价阳离子时，混合物中阳离子与人胰岛素原的比率约为50∶1，阳离子为一价离子时，比率为200∶1。

一般来说，过量的、高浓度的阳离子会延迟结晶，所以人胰岛素原的浓度以约13毫克/毫升或以下为宜。

本发明人结晶胰岛素原是采用可溶性锌盐形式，典型的这类可溶性盐有氯化锌、乙酸锌、硝酸锌等。本发明结晶形式的人胰岛素原所需的锌离子的化学计量为每3个人胰岛素原分子配一个锌原子。本发明方法虽可采用较低的锌离子含量，结晶虽仍会发生，但收率相应地降低。

因此，以化学计量表示的所用锌盐的量通常至少为化学计算量(1 Zn⁺⁺/3HPI)，也可高达约每个人胰岛素原分子配2个Zn⁺⁺的摩尔比。结晶过程最适宜的锌离子浓度约为每2个人胰岛素原分子配1个锌离子下进行。

欲制备含各所需量的人胰岛素原、酚物质、阳离子和锌离子的含水混合物，宜于在约PH3.5以下或最好在约6.5以上进行。

完全的混合物一旦制成，即调PH至约5.4-6.5，最好使PH维持在约5.8-6.3的范围内，约6.0-6.1更好。

维持温度于约0℃-40℃下，使晶体从混合物中生成。如所预料一样，结晶最好在上述温度范围的低限例如约5℃-25℃下进行。如先于约25℃，再于约5℃，通过搅拌混合物，更可加速结晶过程。