[發(fā)明專利]非肽基聚合物-胰島素多聚體和生產(chǎn)其的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280038302.7
• 申請日: 2012-06-01
• 公開（公告）號: CN103747806A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林圣仁;張明賢;金大振;鄭圣燁;權(quán)世昌
• 申請（專利權(quán)）人: 韓美科學(xué)株式會社
• 主分類號: A61K47/48
• 分類號: A61K47/48;A61K38/28;A61K47/30;A61P3/10
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民;張全信

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及非肽基聚合物-胰島素多聚體，其包括兩個或更多個通過經(jīng)共價鍵連接非肽基聚合物和胰島素制備的非肽基聚合物-胰島素綴合物，其中綴合物與鈷離子絡(luò)合以形成多聚體；制備該多聚體的方法和試劑盒；包括該多聚體作為有效成分預(yù)防或治療糖尿病的藥物組合物；和通過給對象施用該組合物預(yù)防或治療糖尿病的方法。

背景技術(shù)

胰島素由51個氨基酸組成，并且分子量為5808道爾頓(Da)。胰島素在胰腺中胰島的β細胞中產(chǎn)生，并且儲存為六聚體(六個胰島素分子的單元)，然后以生物活性單體形式吸收入血管。通過鋅離子的配位和三個二聚體之間的疏水相互作用促進六聚體形成。六聚體中，存在兩個金屬離子結(jié)合位點并且源自三個二聚體的三個組氨酸殘基涉及每個位點。根據(jù)胰島素六聚體的結(jié)構(gòu)狀態(tài)(T或R狀態(tài))，結(jié)合位點位于六聚體的兩端或自表面穿過中心的通道結(jié)構(gòu)(tunnel?structure)的底部。

目前，大部分商業(yè)重組體胰島素和胰島素類似物作為六聚體制劑存在。即，它們通過在包含六聚體-穩(wěn)定化合物、鋅和苯酚(或甲酚)的緩沖液中包括3mg/mL或更多的胰島素進行配制。與單體形式相比，六聚體制劑提供卓越的原纖維形成和脫氨抗性，從而提高胰島素的穩(wěn)定性并且延長有效期。而且，皮下注入之后，六聚體制劑顯示比單體形式更緩慢從注入位點吸收入血液，并且因此它們具有持續(xù)作用的優(yōu)勢。根據(jù)之前的研究，分子大小和在貯留(depot)處毛細管滲透性之間的反比關(guān)系解釋該緩慢吸收速率。六聚體的這些性質(zhì)應(yīng)用于近來開發(fā)的長效胰島素類似物，以使得在皮下注入之后延遲或持續(xù)吸收胰島素。代表性例子是地特胰島素(insulin?detemir)，其通過將脂肪酸鏈附連至在天然胰島素B鏈29位處的賴氨酸制備(Havelund等，2004)。根據(jù)該研究，盡管注入的地特胰島素在體內(nèi)形成雙六聚體(dihexamer)，其通過與白蛋白的疏水相互作用形成大的分子絡(luò)合物。因此，皮下半衰期——皮下注入藥物的一半經(jīng)過毛細管壁所用的時間——比天然胰島素六聚體長4倍。

但是，六聚體制劑是有劣勢的，因為它們不能被應(yīng)用于在天然胰島素的B鏈上的第一氨基酸苯丙氨酸處具有修飾的胰島素類似物，這是因為苯丙氨酸殘基涉及六聚體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。根據(jù)之前使用聚乙二醇化胰島素的研究(Hinds等，2000)，當通過UV-圓二色性和沉降平衡分析通過將750Da或2,000Da大小的PEG附連至天然胰島素的B鏈的氨基末端制備的胰島素類似物時，它們的大部分作為單體在0.1-1.0mM的濃度范圍內(nèi)存在。相反，天然胰島素大部分作為六聚體在相應(yīng)濃度范圍內(nèi)存在。因此，使用配制的聚乙二醇化胰島素六聚體在皮下注入之后難以具有持續(xù)吸收胰島素的優(yōu)勢。胰島素類似物的其他例子是白蛋白-胰島素綴合物、糖基化胰島素或類似物。

所以，急需開發(fā)誘導(dǎo)胰島素類似物的多聚體形成的制劑，用于提高它們的藥學(xué)性質(zhì)，比如穩(wěn)定性和持續(xù)性。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題

所以，本發(fā)明人使用鈷離子誘導(dǎo)PEG-胰島素六聚體的形成，并且然后分析它們的藥學(xué)性質(zhì)。結(jié)果，發(fā)現(xiàn)根據(jù)從微摩爾(μM)至納摩爾(nM)的逐漸濃度變化發(fā)生PEG-胰島素六聚體解離成單體，其流體力學(xué)體積與PEG-胰島素綴合物和胰島素六聚體相比大大增加，并且與商業(yè)長效胰島素相比，PEG-胰島素六聚體保持穩(wěn)定的六聚體形式，從而完成本發(fā)明。

問題的解決方案

本發(fā)明的一個目的是提供非肽基聚合物-胰島素多聚體，其包括兩個或更多個通過經(jīng)共價鍵連接非肽基聚合物和胰島素制備的非肽基聚合物-胰島素綴合物，其中綴合物與鈷離子絡(luò)合以形成多聚體。

本發(fā)明的另一目的是提供非肽基聚合物-胰島素多聚體的制備方法，包括使非肽基聚合物-胰島素綴合物與包含鈷離子的溶液反應(yīng)以產(chǎn)生非肽基聚合物-胰島素多聚體。

本發(fā)明的仍另一目的是提供預(yù)防或治療糖尿病的藥物組合物，其包括非肽基聚合物-胰島素多聚體作為有效成分。

本發(fā)明的仍另一目的是提供預(yù)防或治療糖尿病的方法，其包括向患有糖尿病或懷疑患有糖尿病的對象施用所述藥物組合物的步驟。

本發(fā)明的仍另一目的是提供制備非肽基聚合物-胰島素多聚體的試劑盒，其包括通過經(jīng)共價鍵連接非肽基聚合物和胰島素制備的非肽基聚合物-胰島素綴合物；和包含鈷離子的溶液，其中所述溶液包含通過在水溶液中溶劑化解離成二價鈷離子的鹽和氧化劑，通過在水溶液中溶劑化解離成二價鈷離子的鹽的水合物和氧化劑，或通過在水溶液中溶劑化解離成三價鈷離子的鹽，或其水合物。

本發(fā)明的有利效果