CN101778862A - 快速作用的胰岛素类似物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及快速作用的胰岛素类似物，其可以与长效胰岛素类似物形成可溶性混合物(预混合物或自身混合物)。快速作用是通过人胰岛素B链的C末端中的单体替代/缺失所获得的，与长效胰岛素类似物的可混合性是通过用Gln氨基酸残基来替代人胰岛素的B10位中的Zn-结合的His所获得的。在一个实施方案中，本发明涉及快速作用的胰岛素类似物，其中在人B链的B22-B30位中的至少一个天然氨基酸残基已被另一个氨基酸残基替代，而所述另一个氨基酸残基具有促进胰岛素形成单体形式的效果，B链中10位的His氨基酸残基被Gln替代，且其中在B22-B30位中的进一步的一个或多个氨基酸残基任选已缺失。

Description

快速作用的胰岛素类似物
发明领域
本发明涉及快速作用的胰岛素类似物和包含该快速作用的胰岛素类似物的药物组合物，以及包含该快速作用的胰岛素类似物与长效胰岛素类似物的混合物的药物组合物。
发明背景
胰岛素是胰腺的β-细胞分泌的多肽激素，并且由两个多肽链A和B组成，两个多肽链通过两个中间链二硫桥来连接。此外，A-链以一个内链二硫桥为特征。
激素是以前胰岛素(前胰岛素原)的单链前体物形式合成的，前胰岛素包含：24个氨基酸的前肽，后面是含有86个氨基酸的前胰岛素，构型为：前肽B-Arg Arg-C-Lys Arg-A，其中C是31个氨基酸的连接肽。Arg-Arg和Lys-Arg是连接肽从A和B链上分裂的分裂位点，形成两个链的胰岛素分子。胰岛素主要维持正常代谢调节。
激素是以所定义的六聚体形式分泌的，其首先通过稀释分离为二聚体，然后分离为单体。活性激素是胰岛素单体。胰岛素六聚体和/或胰岛素二聚体的不稳定化可以产生快速作用的胰岛素，例如B28 Asp人胰岛素，其公开在EP 214826中。
目前，糖尿病(I型和II型糖尿病)的治疗依赖所谓的增强胰岛素疗法的增加程度。按照这种方案，每天用许多胰岛素注射液来治疗患者，包括每天一或两次注射长效胰岛素，通过快速起作用的胰岛素的快速浓注补充来保证基本的胰岛素需求，保证与膳食相关的胰岛素要求。
因为每天注射多次来治疗糖尿病患者，包括多次注射快速作用的胰岛素来提供胰岛素的长效性，因此，一次注射快速和长效胰岛素的组合将会潜在地免去许多次注射。WO 2003/094951公开了快速作用的胰岛素类似物胰岛素阿速帕(aspart)(B28Asp人胰岛素)和地特胰岛素(LysB29(Nε-十四酰)desB30人胰岛素)的混合物。然而，快速作用和长效胰岛素类似物的混合物具有有限的混溶性，导致快速作用的胰岛素变得快速作用不足、长效胰岛素变得长效不足。
本发明的目的是提供改进的快速作用的胰岛素，与已知快速作用胰岛素相比，在与可溶性长效胰岛素类似物的可混溶性方面，具有改进的性能。
本发明概述
在第一个方面，本发明涉及快速作用的胰岛素类似物，其可以与长效胰岛素类似物形成可溶性混合物(预混合物或自身混合物)。快速作用是通过人胰岛素B链的C末端中的单体化替代/缺失所获得的，与长效胰岛素类似物的可混溶性是通过用Gln氨基酸残基来替代人胰岛素的B10位中的Zn-结合的His所获得的。
在一个实施方案中，本发明涉及快速作用的胰岛素类似物，其中在人B链的B22-B30位中的至少一个天然氨基酸残基已被另一个氨基酸残基替代，而所述另一个氨基酸残基具有促进胰岛素形成单体形式的效果，B链中10位的His氨基酸残基被Gln替代，且其中在B22-B30位中的进一步的一个或多个氨基酸残基任选已缺失。
在进一步实施方案中，本发明涉及快速作用的胰岛素类似物，其中在人B链的B25-B30位中的至少一个天然氨基酸残基已被另一个氨基酸残基替代，而所述另一个氨基酸残基具有促进胰岛素形成单体形式的效果，B链中10位的His氨基酸残基被Gln替代，且其中在B25-B30位中的进一步的一个或多个氨基酸残基任选已缺失。
在进一步实施方案中，本发明涉及快速作用的胰岛素类似物，其中在人B链的B25-B30位中的至少一个天然氨基酸残基已被另一个氨基酸残基替代，而所述另一个氨基酸残基具有促进胰岛素形成单体形式的效果，B链中10位的His氨基酸残基已被Gln替代，且其中在B25、B26和B30位中的进一步的一个或多个天然氨基酸残基任选已缺失。
在进一步实施方案中，本发明涉及快速作用的胰岛素类似物，其中在人B链的B25-B30位中的至少一个天然氨基酸残基已被另一个氨基酸残基替代，而所述另一个氨基酸残基具有促进胰岛素形成单体形式的效果，B链中10位的His氨基酸残基被Gln替代，且其中在B26和B30位中的进一步的天然氨基酸残基已缺失。
在进一步实施方案中，本发明涉及快速作用的胰岛素类似物，其中在人B链的B25-B30位中的至少一个天然氨基酸残基已被另一个氨基酸残基替代，而所述另一个氨基酸残基具有促进胰岛素形成单体形式的效果，B链中10位的His氨基酸残基被Gln替代，且其中在B25和B30位中的进一步的天然氨基酸残基已缺失。
在进一步实施方案中，本发明涉及快速作用的胰岛素类似物，其中在人B链的B25-B30位中的至少一个天然氨基酸残基已被另一个氨基酸残基替代，而所述另一个氨基酸残基具有促进胰岛素形成单体形式的效果，B链中10位的His氨基酸残基被Gln替代，且其中在B25位的进一步的天然氨基酸残基已缺失。
在进一步实施方案中，本发明涉及快速作用的胰岛素类似物，其中在人B链的B25-B30位中的至少一个天然氨基酸残基已被另一个氨基酸残基替代，而所述另一个氨基酸残基具有促进胰岛素形成单体形式的效果，B链中10位的His氨基酸残基被Gln替代，且其中在B26位的进一步的天然氨基酸残基已缺失。
在进一步实施方案中，本发明涉及快速作用的胰岛素类似物，其中在人B链的B25-B30位中的至少一个天然氨基酸残基已被另一个氨基酸残基替代，而所述另一个氨基酸残基具有促进胰岛素形成单体形式的效果，B链中10位的His氨基酸残基被Gln替代，且其中在B30位的进一步的天然氨基酸残基已缺失。
在一个实施方案中，B22-B30或B25-B30位中的至多三个氨基酸残基已被另一个氨基酸残基替代。替代可以相同或不同。
在进一步实施方案中，B22-B30或B25-B30位中的1-2个氨基酸残基已被另一个氨基酸残基替代，和在更进一步实施方案中，B22-B30位中的氨基酸残基只有一个已被另一个氨基酸残基替代。
在一个实施方案中，B22位的氨基酸被另一个氨基酸残基替代。
在进一步实施方案中，B23位的氨基酸被另一个氨基酸残基替代。
在进一步实施方案中，B24位的氨基酸被另一个氨基酸残基替代。
在进一步实施方案中，B25位的氨基酸被另一个氨基酸残基替代。
在进一步实施方案中，B26位的氨基酸被另一个氨基酸残基替代。
在进一步实施方案中，B27位的氨基酸被另一个氨基酸残基替代。
在进一步实施方案中，B28位的氨基酸被另一个氨基酸残基替代。
在进一步实施方案中，B29位的氨基酸被另一个氨基酸残基替代。
在进一步实施方案中，B30位的氨基酸被另一个氨基酸残基替代。
在进一步实施方案中，B22位和B28位的氨基酸被可以相同或不同的另一个氨基酸残基替代。
在进一步实施方案中，B22位和B27位的氨基酸被可以相同或不同的另一个氨基酸残基替代。
在进一步实施方案中，B25位和B27位的氨基酸被可以相同或不同的另一个氨基酸残基替代。
在进一步实施方案中，B25位和B28位的氨基酸被可以相同或不同的另一个氨基酸残基替代。
在进一步实施方案中，B26位和B27位的氨基酸被可以相同或不同的另一个氨基酸残基替代。
在进一步实施方案中，B26位和B28位的氨基酸被可以相同或不同的另一个氨基酸残基替代。
在先前实施方案的每一个中，天然氨基酸残基可以被Glu或Asp氨基酸残基替代。
除了替代B22-B30或B25-B30位的一个或多个氨基酸残基之外，这些氨基酸残基中的一个或多个也可以缺失。由此，在B链区域内的修饰可以是一个或多个替代和一个或多个缺失的组合。
在一个实施方案中，缺失一个氨基酸残基。在另一个实施方案中，缺失两个氨基酸残基。
在本发明的一个实施方案中，B22-B30或B25-B30位中的一个氨基酸残基已缺失，并且两个已被可以相同或不同的另一个氨基酸残基替代。
在本发明的一个实施方案中，B22-B30或B25-B30位中的一个氨基酸残基已缺失，并且一个已被另一个氨基酸残基替代。
在本发明的更进一步实施方案中，B22-B30或B25-B30位中的两个氨基酸残基已缺失，并且一个已被另一个氨基酸残基替代。
在一个实施方案中，B30位的氨基酸缺失。
在另一个实施方案中，B29位的氨基酸残基缺失。
在另一个实施方案中，B28位的氨基酸残基缺失。
在另一个实施方案中，B27位的氨基酸残基缺失。
在另一个实施方案中，B26位的氨基酸残基缺失。
在另一个实施方案中，B25位的氨基酸残基缺失。
在另一个实施方案中，B26和B30位的氨基酸残基已缺失。
在另一个实施方案中，B25和B30位的氨基酸残基已缺失。
在另一个实施方案中，B27和B30位的氨基酸残基已缺失。
在一个实施方案中，B22-B30或B25-B30位的氨基酸替代物选自Glu和/或Asp。
在进一步实施方案中，B22位的氨基酸是Glu。
在进一步实施方案中，B23位的氨基酸是Glu。
在进一步实施方案中，B24位的氨基酸是Glu。
在进一步实施方案中，B25位的氨基酸是Glu。
在进一步实施方案中，B26位的氨基酸是Glu。
在进一步实施方案中，B27位的氨基酸是Glu。
在进一步实施方案中，B28位的氨基酸是Glu。
在进一步实施方案中，B29位的氨基酸是Glu。
在进一步实施方案中，B22位的氨基酸是Asp。
在进一步实施方案中，B23位的氨基酸是Asp。
在进一步实施方案中，B24位的氨基酸是Asp。
在进一步实施方案中，B25位的氨基酸是Asp。
在进一步实施方案中，B26位的氨基酸是Asp。
在进一步实施方案中，B27位的氨基酸是Asp。
在进一步实施方案中，B28位的氨基酸是Asp。
在进一步实施方案中，B29位的氨基酸是Asp。
替代B22-B30或B25-B30位的氨基酸残基的其它合适氨基酸残基是His和Pro。且B30氨基酸残基可以被Lys取代。
在一个实施方案中，B26位和30位的氨基酸已缺失，且B28位的氨基酸残基已被另一个氨基酸残基替代。
在另一个实施方案中，B26位和30位的氨基酸已缺失，B27位的氨基酸残基已被另一个氨基酸残基替代。
在另一个实施方案中，B25位和30位的氨基酸已缺失，B28位的氨基酸残基已被另一个氨基酸残基替代。
在另一个实施方案中，B25位和30位的氨基酸已缺失，B27位的氨基酸残基已被另一个氨基酸残基替代。
在另一个方面，本发明涉及按照本发明的胰岛素类似物用于治疗糖尿病的用途。
在进一步方面，本发明涉及药学制剂，其包含本发明的快速作用的胰岛素类似物和任选一或多种适合于稳定、防腐或等渗的试剂，例如，锌离子，苯酚，甲酚，对羟基苯甲酸酯类(parabene)，氯化钠，丙三醇或甘露糖醇。制剂中的锌含量可以是每个胰岛素六聚体存在0和大约4个之间的锌原子。
由此，在一个实施方案中，本发明涉及药学制剂，其包含快速作用的胰岛素类似物以及合适佐剂和添加剂，例如一或多种适合于稳定、防腐或等渗的试剂，例如锌离子，苯酚，甲酚，对羟基苯甲酸酯类(parabene)，氯化钠，丙三醇或甘露糖醇，在上述快速作用的胰岛素类似物中，人B链中的B22-B30或B25-B30位的至少一个天然氨基酸残基已被另一个氨基酸残基替代，其中所述另一个氨基酸残基具有促进胰岛素形成单体形式的效果，B链中10位的His氨基酸残基被Gln替代，并且其中B22-B30或B25-B30位的进一步一个或多个氨基酸残基任选已缺失。
本发明还提供了可溶性组合物，其是按照本发明的快速作用胰岛素类似物和长效胰岛素类似物或衍生物的混合物，其中快速作用的胰岛素类似物和长效胰岛素类似物或衍生物分别从注射位点的体内消失速度与以分开的组合物注射时的体内消失速度相同或基本上相同。
由此，在另一个方面，本发明涉及可溶性药学制剂，其包含按照本发明的快速作用人胰岛素类似物与长效人胰岛素类似物或衍生物的混合物以及合适佐剂和添加剂，例如一或多种适合于稳定、防腐或等渗的试剂，例如，锌离子，苯酚，甲酚，对羟基苯甲酸酯类(parabene)，氯化钠，丙三醇或甘露糖醇。
锌含量可以是每个胰岛素六聚体存在0和大约4个之间的锌原子。药物制剂的pH值可以在大约3和大约8.5之间，在大约3和大约5之间，或在大约6.5和大约7.5之间。
在一个实施方案中，本发明涉及药学制剂，其包含快速作用的胰岛素类似物与长效人胰岛素类似物或衍生物的混合物以及合适佐剂和添加剂，例如一或多种适合于稳定、防腐或等渗的试剂，例如锌离子，苯酚，甲酚，对羟基苯甲酸酯类(parabene)，氯化钠，丙三醇或甘露糖醇，在上述快速作用的胰岛素类似物中，人B链中的B22-B30或B25-B30位的至少一个天然氨基酸残基已被另一个氨基酸残基替代，其中所述另一个氨基酸残基具有促进胰岛素形成单体形式的效果，B链中10位的His氨基酸残基被Gln替代，并且其中B22-B30或B25-B30位的进一步一个或多个氨基酸残基任选已缺失。
在本发明的一个实施方案中，长效人胰岛素衍生物是人胰岛素的酰化衍生物。酰化的胰岛素衍生物可以是其中亲脂性基团与B29或B1位赖氨酸残基相连接的衍生物。酰化胰岛素的说明性例子公开在EP专利792290中。商业产品是
Figure GPA00001026391600071
其包含LysB29(Nε-十四酰)des(B30)人胰岛素(地特胰岛素)作为活性组分。
由此，在进一步实施方案中，本发明涉及药学制剂，其包含快速作用的胰岛素类似物与长效酰化的人胰岛素衍生物的混合物以及合适佐剂和添加剂，例如一或多种适合于稳定、防腐或等渗的试剂，例如锌离子，苯酚，甲酚，对羟基苯甲酸酯类(parabene)，氯化钠，丙三醇或甘露糖醇，在上述快速作用的胰岛素类似物中，人B链中的B22-B30或B25-B30位的至少一个天然氨基酸残基已被另一个氨基酸残基替代，其中所述另一个氨基酸残基具有促进胰岛素形成单体形式的效果，B链中10位的His氨基酸残基被Gln替代，并且其中B22-B30位的进一步一个或多个氨基酸残基任选已缺失。
长效胰岛素的其它例子是包含带正电荷的氨基酸例如Arg的胰岛素，其中该氨基酸与B链的C端连接，如US 5656722所公开的内容。商业产品是
Figure GPA00001026391600072
其包含A21Gly，B31Arg，B32Arg人胰岛素(甘精胰岛素)。
由此，在进一步实施方案中，本发明涉及药学制剂，其包含快速作用的胰岛素类似物与具有一或两个额外正电荷(与人胰岛素相比)的长效胰岛素类似物的混合物以及合适佐剂和添加剂，例如一或多种适合于稳定、防腐或等渗的试剂，例如锌离子，苯酚，甲酚，对羟基苯甲酸酯类(parabene)，氯化钠，丙三醇或甘露糖醇，在上述快速作用的胰岛素类似物中，人B链中的B22-B30或B25-B30位的至少一个天然氨基酸残基已被另一个氨基酸残基替代，其中所述另一个氨基酸残基具有促进胰岛素形成单体形式的效果，B链中10位的His氨基酸残基被Gln替代，并且其中B22-B30位或B25-B30位的进一步一个或多个氨基酸残基任选已缺失。
在一个实施方案中，本发明涉及药物组合物，其包含按照本发明的快速作用的胰岛素类似物与LysB29(Nε-十四酰)des(B30)人胰岛素(地特胰岛素)的混合物。
在另一个实施方案中，本发明涉及药物组合物，其包含按照本发明的快速作用的胰岛素类似物与LysB29(Nε-(N-石胆酰(lithocholyl)-γ-谷氨酰))des(B30)人胰岛素的混合物。
在另一个实施方案中，本发明涉及药物组合物，其包含按照本发明的快速作用的胰岛素类似物与NεB29(Nα-(HOOC(CH2)14CO)-γ-Glu)des(B30)人胰岛素的混合物。
在进一步实施方案中，本发明涉及药物组合物，其包含按照本发明的快速作用的胰岛素类似物与A21Gly，B31Arg，B32Arg人胰岛素(甘精胰岛素)的混合物。
在进一步方面，本发明涉及按照本发明的快速作用胰岛素类似物用于制备药物制剂的用途，该药物制剂用于降低哺乳动物的血糖水平，尤其用于治疗糖尿病，任选在与长效人胰岛素类似物或衍生物的混合物中使用。
在进一步实施方案中，本发明涉及降低哺乳动物血糖水平的方法，该方法给予需要这种治疗的患者治疗活性剂量的按照本发明的快速作用胰岛素类似物，任选在与长效人胰岛素类似物或衍生物的混合物中使用。
附图说明
图1显示了胰岛素阿速帕(aspart)(B28Asp人胰岛素)和甘精胰岛素(A21Lys，B31Arg，B32Arg人胰岛素)的平衡溶解度。区域A：在纯水中的各别制剂中的溶解度。区域B：在包含0.3mM Zn2+、16mM间甲酚、16mM苯酚和1.6％丙三醇的0.3mM胰岛素阿速帕(aspart)和0.3mM甘精胰岛素的混合制剂中的溶解度。区域C：在包含120mM NaCl、1.6％丙三醇的0.3mM胰岛素阿速帕(aspart)与0.3mM甘精胰岛素的混合制剂中的溶解度。在每个区域中，胰岛素阿速帕(aspart)的溶解度由灰色标记代表，甘精胰岛素的溶解度由黑色标记代表，连接各别测试点的线条用于指导肉眼观看。
图2显示了B10Q，desB26，B28E，desB30人胰岛素和甘精胰岛素的平衡溶解度。区域A：在纯水中的各别制剂中的溶解度。区域B：在包含0.3mM Zn2+、16mM间甲酚、16mM苯酚和1.6％丙三醇的0.3mMB10Q，desB26，B28E，desB30胰岛素和0.3mM甘精胰岛素的混合制剂中的溶解度。区域C：在包含120mM NaCl、1.6％丙三醇的0.3mMB10Q，desB26，B28E，desB30胰岛素和0.3mM甘精胰岛素的混合制剂中的溶解度。在每个区域中，B10Q，desB26，B28E，desB30胰岛素的溶解度由灰色标记代表，甘精胰岛素的溶解度由黑色标记代表，连接各别测试点的线条用于指导肉眼观看。
图3显示了B10Q，desB25，B28E，desB30胰岛素和甘精胰岛素的平衡溶解度。区域A：在纯水中的各别制剂中的溶解度。区域B：在包含0.3mM Zn2+、16mM间甲酚、16mM苯酚和1.6％丙三醇的0.3mMB10Q，desB25，B28E，desB30胰岛素和0.3mM甘精胰岛素的混合制剂中的溶解度。区域C：在包含120mM NaCl、1.6％丙三醇的0.3mMB10Q，desB25，B28E，desB30胰岛素和0.3mM甘精胰岛素的混合制剂中的溶解度。在每个区域中，B10Q，desB25，B28E，desB30胰岛素的溶解度由灰色标记代表，甘精胰岛素的溶解度由黑色标记代表，连接各别测试点的线条用于指导肉眼观看。
图4显示了A21G，B10Q，B25H，B28E，desB30胰岛素和甘精胰岛素的平衡溶解度。区域A：在纯水中的各别制剂中的溶解度。区域B：在包含0.3mM Zn2+、16mM间甲酚、16mM苯酚和1.6％丙三醇的0.3mMA21G，B10Q，B25H，B28E，desB30胰岛素和0.3mM甘精胰岛素的混合制剂中的溶解度。区域C：在包含120mM NaCl、1.6％丙三醇的0.3mMA21G，B10Q，B25H，B28E，desB30胰岛素和0.3mM甘精胰岛素的混合制剂中的溶解度。在每个区域中，A21G，B10Q，B25H，B28E，desB30胰岛素的溶解度由灰色标记代表，甘精胰岛素的溶解度由黑色标记代表，连接各别测试点的线条用于指导肉眼观看。
图5显示：给猪皮下分开注射0.6mM B10Q，desB26，B28E，desB30、19mM苯酚、19mM间甲酚、1.6％丙三醇(pH＝3.2)(总共90nmol胰岛素类似物)和(甘精胰岛素)(总共210nmol甘精胰岛素)之后的葡萄糖使用情况的比较，数据用黑色表示，或单一注射两种上述胰岛素的预混合30∶70(基于摩尔，两种胰岛素类似物总量300nmol)制剂之后的葡萄糖使用情况，数据用灰色表示。葡萄糖液输注速度(GIR)用平均值±SE来表示。
图6显示了胰岛素制剂的皮下储存(猪模型)的消失。曲线代表在三个不同制剂a)、b)和c)中的B10Q，desB26，B28E，desB30人胰岛素的消失和在
Figure GPA00001026391600101
制剂d)中的胰岛素阿速帕(aspart)的消失。T50％如下所示：a)0.9±0.2，b)1.3±0.2和c)1.1±0.3，d)0.9±0.3。
a)是包含0.6mM B10Q，desB26，B28E，desB30人胰岛素、19mM苯酚、19mM间甲酚和1.6％丙三醇的制剂，pH3.23
b)是a)和
Figure GPA00001026391600102
的3∶7混合物，pH＝3.74
c)是包含0.18mM B10Q，desB26，B28E，desB30人胰岛素和1.68mM地特胰岛素和0.84mM Zn、19mM苯酚、19mM间甲酚、1.6％丙三醇和10mM NaCl的混合物，pH7.39
本发明的说明
在对形成二聚体和六聚体有影响的胰岛素分子的某些位置中，修饰按照本发明的胰岛素，并且按照本发明的胰岛素类似物的特点在于：与长效胰岛素类似物可以形成可溶性混合剂(预混合物或自身混合物)。快速作用是通过B链的C末端中的单体化替代/缺失所获得的，与长效胰岛素类似物的可混合性是通过替代B10位的Zn-结合的His获得的。
替代人胰岛素B链C端中的一个或多个氨基酸残基从而获得单体的和快速作用的胰岛素类似物，可以从例如EP 214826更好地了解。
除了按照本发明的突变之外，只要得到的胰岛素分子仍然具有期望性能，B链和A链可以包含额外的突变，也就是说，所述性能是具有快速作用、可溶性和与长效胰岛素类似物或衍生物可混合性，以便形成不钝化的可溶性混合物。这种进一步突变可以对所修饰胰岛素分子的物理的或化学的稳定性或对两者都具有稳定化作用。
在一个实施方案中，按照本发明的胰岛素类似物选自：B10Q，B28E，desB30人胰岛素；B10Q，B27E，desB30人胰岛素；B10Q，B26E，desB30人胰岛素；和B10Q，B25E，desB30人胰岛素。
在另一个实施方案中，按照本发明的胰岛素类似物选自：B10Q，B28E，desB30，A21G人胰岛素；10Q，B27E，desB30，A21G人胰岛素；B10Q，B26E，desB30，A21G人胰岛素；和B10Q，B25E，desB30，A21G人胰岛素。
在另一个实施方案中，按照本发明的胰岛素类似物选自：B10Q，desB27，B28E，desB30人胰岛素；B10Q，desB26，B28E，desB30人胰岛素；和B10Q，desB25，B28E，desB30人胰岛素。
在另一个实施方案中，按照本发明的胰岛素类似物选自：B10Q，desB27，B28E，desB30，A21G人胰岛素；B10Q，desB26，B28E，desB30，A21G人胰岛素；和B10Q，desB25，B28E，desB30，A21G人胰岛素。
在另一个实施方案中，按照本发明的胰岛素类似物选自：B10Q，B28E人胰岛素；B10Q，B27E人胰岛素；B10Q，B26E人胰岛素；和B10Q，B25E人胰岛素。
在另一个实施方案中，按照本发明的胰岛素类似物选自：B10Q，B28E，A21G人胰岛素；10Q，B27E，A21G人胰岛素；B10Q，B26E，A21G人胰岛素；和B10Q，B25E，A21G人胰岛素。
在另一个实施方案中，按照本发明的胰岛素类似物选自：B10Q，desB27，B28E人胰岛素；B10Q，desB26，B28E人胰岛素；和B10Q，desB25，B28E人胰岛素。
在另一个实施方案中，按照本发明的胰岛素类似物选自：B10Q，desB27，B28E，A21G人胰岛素；B10Q，desB26，B28E，A21G人胰岛素；和B10Q，desB25，B28E，A21G人胰岛素。
按照本发明的快速作用胰岛素类似物可以与长效胰岛素类似物或衍生物混合，没有钝化效果。“钝化”是指在混合物中的快速作用和长效胰岛素的活性特性分别被改变，使得快速作用胰岛素变得较慢，而长效胰岛素变得更快。
由此，本文使用的术语“不钝化”是指：当在一个制剂中配制时，快速作用胰岛素和长效胰岛素两者都具有下述的作用特性，这种作用特性与给予分开的制剂时的作用特性相同或基本上相同。
措辞“基本上相同”是指：作用特性与该个别胰岛素当以分开的制剂给予时的作用特性至少70-95％相同。
在一个实施方案中，各别胰岛素的作用特性与分开给予制剂时的作用特性至少75％相同。
在另一个实施方案中，各别胰岛素的作用特性与分开给予制剂时的作用特性至少85％相同。
在另一个实施方案中，各别胰岛素的作用特性与分开给予制剂时的作用特性至少95％相同。
术语“可混合的”用于表现快速作用和长效胰岛素的特性，其中不会或基本上不会出现钝化现象。
“快速作用的”胰岛素是指：比正常或常规的人胰岛素具有更快作用起始的胰岛素，“长效胰岛素”是指：比正常或普通的人胰岛素作用时间持续更长的胰岛素。
一组长效胰岛素是酰化的胰岛素衍生物。人胰岛素具有三个伯氨基：A链和B链的N端基团，和B29位的赖氨酸残基的ε-氨基。含有亲脂性取代基(其与B29位的赖氨酸残基的ε-氨基连接)的可溶性胰岛素衍生物公开在例如WO 95/07931和WO 2005/1234中。
酰基可以是亲脂基，并且典型地是包含大约6至大约32个碳原子的脂肪酸部分，更典型地是6至24个碳原子，8至20个碳原子，12至20个碳原子，12-16个碳原子，10-16个碳原子，10-20个碳原子，14-18或14-16个碳原子。脂肪酸的例子是癸酸，月桂酸，十四酸(肉豆蔻酸)，十五酸，棕榈酸，十七酸，硬脂酸，十二烷酸，十三酸和十四酸。酰基也可以源自于二羧基的脂肪酸或可以是石胆酸。
酰基可以直接与所述的游离氨基连接。然而，酰基还可以通过一个连接基借助于酰胺键连接，该连接基使胰岛素分子中的游离氨基与所述的酰基连接在一起。
与人胰岛素相比，酰化的胰岛素可以具有一或两个额外负净电荷。额外的负电荷可以由脂肪酸中的游离羧基提供，或由包含一个或多个氨基酸残基的连接基提供，其中至少一个氨基酸残基含有游离羧酸，或在中性pH值下带负电荷的基团。
酰化胰岛素类似物的非限制性例子是：LysB29(Nε-十四酰)des(B30)人胰岛素；LysB29(Nε-十六酰)des(B30)人胰岛素；LysB29(Nε-十四酰)人胰岛素；LysB29(Nε-十六酰)人胰岛素；LysB29(Nε-(N-十六酰-γ-Glu)des(B30)人胰岛素；LysB29(Nε-(N-石胆酰(lithocholyl)-γ-Glu))des(B30)人胰岛素；LysB29(Nε-(ω-羧基十七酰))des(B30)人胰岛素；LysB29(Nε-(ω-羧基十七酰))人胰岛素；NεB29-(Nα-(HOOC(CH2)13CO)-γ-Glu)des(B30)人胰岛素；Nε B29-(Nα-(HOOC(CH2)14CO)-γ-Glu)des(B30)人胰岛素；NεB29-(Nα-(HOOC(CH2)15CO)-γ-Glu)des(B30)人胰岛素；NεB29-(Nα-(HOOC(CH2)16CO)-γ-Glu)des(B30)人胰岛素；NεB29-(Nα-(HOOC(CH2)17CO)-γ-Glu)des(B30)人胰岛素；NεB29-(Nα-(HOOC(CH2)18CO)-γ-Glu)des(B30)人胰岛素；(NεB29-(Nα-(HOOC(CH2)13CO)-γ-Asp)des(B30)人胰岛素；和NεB29-(Nα-(HOOC(CH2)14CO)-γ-Asp)des(B30)人胰岛素。
长效胰岛素类似物的进一步类型公开在EP 368,187中，其公开了具有带电基团(例如，与C端基团B30连接的Arg)的胰岛素类似物，例如甘精胰岛素。
两个组成部分的混合性已经由按照本发明的快速作用胰岛素类似物与长效酰化胰岛素LysB29(Nε-十四酰)des(B30)人胰岛素(地特胰岛素)和长效胰岛素类似物甘精胰岛素的混合物得到了证明。
利用例如公开在EP1,246,845中的众所周知的技术，在合适宿主细胞中，通过表达编码快速作用胰岛素的单链胰岛素前体物的DNA序列来制备快速作用胰岛素。胰岛素前体物在转化的宿主细胞中以前体物分子形式表达，通过EP 163,529和EP 214,826公开的酶催和化学体外方法，该前体物分子转变为目标胰岛素分子。前体物分子可以用N端延长来表达，随后其按照EP 1246,845公开的方式断裂。在本发明中合适类型的N端延长的例子公开在美国专利US 5,395,922和EP专利765,395中。
用于制备将与按照本发明的快速作用胰岛素混合的长效、酰化胰岛素的胰岛素前体物产品，可以用类似于如上所述的方法来制备。胰岛素前体物可以在目标位置酰化，例如在EP 214,826、EP 375,437和EP383,472中所描述。
本文使用的“胰岛素”是指具有人胰岛素(在CysA7和CysB7之间、在CysA20和CysB19之间具有二硫桥，在CysA6和CysA11之间具有内部二硫桥)的两个链结构的人胰岛素、猪胰岛素和牛胰岛素。
B链是指具有30个氨基酸残基的人胰岛素B链，A链是指具有21个氨基酸残基的人胰岛素A链。在按照本发明的胰岛素类似物中，B链和A链都可以，在按照本发明的突变之外，包含额外的突变，只要得到的胰岛素分子仍然具有目标性能即可。
进一步突变的数目典型地不高于3个，更典型地是两个或一个。
由此，B1中的氨基酸残基可以被另一个氨基酸残基例如Asp或Gly替代，或缺失。此外，B3位的Asn可以改变为Thr、Lys、Gln、Glu或Asp。B链也可以包含N端延长，并且B1可以缺失。
在A链中，A21位的Asn可以改变为Ala、Gln、Glu、Gly、His、Ile、Leu、Met、Ser、Thr、Trp、Tyr或Val，尤其是改变为Gly、Ala、Ser或Thr，且优选Gly。A18也可以改变为Gln。最后，A链可以包含C端延长，例如A22和A23。A22和A22位的氨基酸残基可以是赖氨酸残基，其可以在酸pH值范围内得到良好的溶解度，并且进一步使分子针对脱酰胺作用而保持稳定。
“desB30或B(1-29)”是指缺少B30氨基酸残基的天然胰岛素B链或其类似物，而“A(1-21)”是指天然胰岛素A链或其类似物或衍生物。
“胰岛素类似物”是指与天然分子有差别的分子，其具有一个或多个氨基酸替代、添加或缺失和其任意组合。
“胰岛素衍生物”是指具有与一个或多个骨架氨基酸残基连接的化学基团的胰岛素分子。
在按照本发明的类似物中的位置编号基于人胰岛素分子。由此，分别地，“B27”是指人胰岛素B链中的27位(从N端计算)氨基酸残基，和“A1”是指人胰岛素A链中的1位(从N端计算)氨基酸残基。即使一个或多个天然氨基酸残基已经缺失，也保持这种编号系统。由此，称为“B10Q，desB25，B28E，desB30人胰岛素”的胰岛素类似物在B链中应具有C端序列Thr-Asp-Lys。
用三个字母氨基酸编码或一个字母氨基编码来表示氨基酸残基。除非明确表示，否则本文提到的氨基酸是L-氨基酸。进一步的，肽的氨基酸序列的左和右端分别是N-和C-端，除非另作说明。
本文使用的术语“单体胰岛素”是指与人胰岛素相比不容易自我结合(结合为二聚体和六聚体)的人胰岛素类似物。
药物组合物
含有本发明的快速作用胰岛素(任选在与长效胰岛素类似物或衍生物的混合物中)的组合物可以用于治疗对胰岛素敏感的状态。由此，它们可以用于治疗I型、II型糖尿病和高血糖症，例如在受到严重伤害的人和进行大手术的人中有时所看到的症状。对于任何患者，最佳剂量水平取决于各种因素，包括所使用的具体胰岛素类似物或衍生物的效果，患者的年龄、体重、实际活动和饮食，取决于与其它药物的合适组合，和取决于所治疗状况的严重程度。推荐的是，对于每个个体患者，由本领域技术人员按照与已知胰岛素组合物类似的方法来确定本发明的胰岛素类似物或混合物的日剂量。
通常，可以皮下给予本发明的药物组合物。然而，组合物也可以在胰岛素泵中使用，并且可以配制成肺部(pulmunal)给药形式。
药物组合物可以含有常见的佐剂和添加剂，并且优选配制成水溶液剂。用例如氯化钠、乙酸钠或丙三醇使水介质变成等渗的。此外，水介质可以含有锌离子、缓冲液和防腐剂。将组合物的pH值调节至要求值，并且可以在大约3至大约8.5之间，优选在大约3和大约5或大约6.5和大约7.5之间，这取决于所述胰岛素的等电点pI。
快速作用的胰岛素类似物和长效胰岛素可以以大约10/90％、大约30/70％或大约50/50％的比例混合。在一个实施方案中，长效和快速作用胰岛素之间的摩尔比大于2/1。
在按照本发明的药物制剂中使用的缓冲液可以选自：乙酸钠，碳酸钠，柠檬酸盐，双甘氨肽，组氨酸，甘氨酸，赖氨酸，精氨酸，磷酸二氢钠，磷酸氢二钠，磷酸钠，和三(羟甲基)-甲胺，N-二羟乙基甘氨酸，麦黄酮(tricine)，苹果酸，琥珀酸盐，马来酸，富马酸，酒石酸，门冬氨酸或其混合物。
可药用防腐剂在本领域是众所周知的。为方便起见，参考文献：Remington：The Science and Practice of Pharmacy，19th edition，1995。
等渗试剂可以选自盐(例如氯化钠)，糖或糖醇，氨基酸或多羟糖醇(例如丙三醇(甘油))。等渗试剂在药物组合物中的用途对于技术人员是众所周知的。为方便起见，参考文献：Remington：The Science and Practiceof Pharmacy，19th edition，1995。等渗试剂存在的浓度典型地是1mg/ml至50mg/ml。在进一步实施方案中，等渗药剂存在的浓度是1mg/ml至7mg/ml，8mg/ml至24mg/ml或25mg/ml至50mg/ml。
下面的实施例进一步详细地描述本发明，然而，其不能以任何方式来限制权利要求所规定的本发明范围。附图是本发明说明书和描述部分的组成部分。将本文中引用的所有参考文献(包括出版物，专利申请和专利)以其整体引入本文作为参考，其程度如同每个参考文献是单独和具体地注明引入作为参考那样，并且本文以其整体列出(法律所允许的最大程度)。
所有标题和副标题在本文中使用时只是为了方便，不应当被视为对本发明的任何方式的限制。
本文提供的任何和所有实施例或示范性术语(例如，“例如”)仅仅是为了更好地说明本发明，不造成对本发明范围的限制，除非另外所要求的。在说明书中没有任何文辞将被视为指示对本发明的实践是必需的、任何未要求保护的要素。
本文引用和引入的专利文件仅仅为方便起见，并不反映这种专利文件的有效性、专利性和/或可实施性的任何观点。
实施例
一般方法
所有的表达质粒是C-POT类型，类似于EP 171,142所描述的那些，其特点在于：为了在酿酒酵母中的质粒选择性和稳定性，其含有粟酒裂殖酵母磷酸丙糖异构酶基因(POT)。质粒也含有酿酒酵母磷酸丙糖异构酶启动子和终止子。这些序列与质粒pKFN1003中的相应序列相似(在WO 90/100075中描述)，如同除了EcoRI-XbaI片段(其编码先导物和胰岛素产物的融合蛋白)的序列之外的所有序列一样。为了表达不同的融合蛋白，pKFN1003的EcoRI-XbaI片段简单地被编码所感兴趣的先导物-胰岛素融合的EcoRI-XbaI片段替代。这种EcoRI-XbaI片段可以按照标准技术、使用合成的寡核苷酸和PCR来合成。
通过宿主菌株酿酒酵母菌株MT663(MATa/MATαpep4-3/pep4-3HIS4/his4 tpi::LEU2/tpi::LEU2Cir+)的转化，制备酵母转化体。与提交WO 92/11378有关的酵母菌株MT663保藏在Deutsche Sammlung vonMikroorganismen und Zellkulturen，并且得到保藏编号DSM 6278。
使MT663在YPGaL(1％Bacto酵母抽提物，2％Bacto蛋白胨，2％半乳糖，1％乳酸盐)上生长至0.6的O.D.(在600nm)。离心采集100ml培养物，用10ml水洗涤，再次离心，再悬浮在10ml含有1.2M山梨糖醇、25mM Na2EDTA(pH＝8.0)和6.7mg/ml二硫苏糖醇的溶液中。将悬浮液在30℃培养15分钟，离心，并将细胞再悬浮在10ml含有1.2M山梨糖醇、10mM Na2EDTA、0.1M枸橼酸钠，pH 05.8和2mg
Figure GPA00001026391600161
234的溶液中。将悬浮液在30℃培养30分钟，离心收集细胞，在10ml的1.2M山梨糖醇和10ml的CAS(1.2M山梨糖醇，10mM CaCl2，10mM Tris HCl(Tris＝三(羟基甲基)氨基甲烷)pH＝7.5)中洗涤，并再悬浮在2ml CAS中。为了转化，将1ml CAS悬浮的细胞与大约0.1mg质粒DNA混合，并在室温下放置15分钟。加入1ml(20％聚乙二醇4000，10mM CaCl2，10mM Tris HCl，pH＝7.5)，并在室温下将混合物进一步放置30分钟。将混合物离心，并将球粒再悬浮在0.1ml SOS(1.2M山梨糖醇，33％v/v YPD，6.7mM CaCl2)中，并在30℃培养2小时。然后将悬浮液离心，并将球粒再悬浮在0.5ml的1.2M山梨糖醇中。然后，在52℃加入含有1.2M山梨糖醇加上2.5％琼脂的6ml top琼脂(Sherman等人的SC medium(1982)，Methods in Yeast Genetics，Cold Spring HarborLaboratory)，并将悬浮液倾倒在含有相同的琼脂凝固的、含有山梨糖醇的介质的平皿上。
在30℃，使用表达质粒转化的酿酒酵母菌株MT663在YPD中生长72小时。通过常规方法分离表达和分泌的胰岛素前体物，并利用上述的常规体外酶转化法转变为按照本发明的目标胰岛素类似物。
实施例1
胰岛素制剂的平衡溶解度
制备含有Zn2+、苯酚和丙三醇(浓度接近销售产品)或120mM NaCl的快速作用胰岛素类似物的储备溶液或快速作用胰岛素类似物和长效胰岛素(甘精胰岛素)的混合物的储备溶液，并将pH值调节至目标值(相当于pH-溶解度图的碱性终点)。从这些储备溶液中取出样品，将pH值调节至pH3-8范围的目标值，并在23℃将0.3ml样品培养至少4天。将每个样品离心(在23℃，20,000g，20分钟)之后，测定pH值，利用反相HPLC分析(在XTerra RP8 Guard柱(Waters)上，50x20mm，5微米粒径，在35℃以2mL/分钟的速度洗脱，或在Gemini 3u C18 110A柱(Phenomenex)上，50x2.0mm，3微米粒径，在35℃以0.8mL/分钟的速度洗脱)，通过定量分析上清液中的胰岛素含量，测定溶解度。用磷酸盐缓冲液(pH＝7.2)洗脱胰岛素，从大约7％(w/w)乙腈起始，而后用增加乙腈至大约65％(w/w)浓度的梯度步骤。
在纯水或在含有甘精胰岛素的混合制剂中，相对于一些本发明胰岛素类似物的pH值的平衡溶解度(胰岛素阿速帕(aspart)作为参比)示于图1-4中。在每个图中，区域A代表在非混合制剂中(在水中)的、相对于每个胰岛素类似物的pH值的溶解度(与甘精胰岛素相比)。区域B和C是每个胰岛素在混合制剂中的溶解度，既可以在近似药学制剂的制剂中(区域B：0.3mM胰岛素类似物与0.3mM甘精胰岛素和0.3mMZn2+、16mM间甲酚、16mM苯酚和1.6％丙三醇混合)、也可以在120mMNaCl、1.6％丙三醇中(区域C：包含1.6％丙三醇、120mM NaCl的0.3mM胰岛素类似物和0.3mM甘精胰岛素)，120mM NaCl类似于下皮层中存在的离子强度。
在表1中，与在分开制剂中的溶解度相比，当在中性pH值下的单一胰岛素类似物的溶解度(当混合时)没有受到损害时，这些溶解度在带有表格头“
Figure GPA00001026391600181
混溶性”的栏中列为“+”。换句话说，当在中性pH值下甘精胰岛素沉淀、而本发明的胰岛素类似物完全溶解时，我们期望两个类似物可混溶，并且在表1中将其用“+”标记。
实施例2
B10Q，desB26，B28E，desB30人胰岛素和甘精胰岛素的制剂的葡萄糖应用 性
使用猪夹钳模型(如Kurtzhals & Ribel，Diabetes 44，1381-1385，(1995)中所描述)，鉴定皮下注射本发明的胰岛素制剂之后的葡萄糖应用效果。
图5比较了给猪皮下分开注射0.6mM B10Q，desB26，B28E，desB30、19mM苯酚、19mM间甲酚、1.6％丙三醇(pH＝3.2)(总共90nmol胰岛素类似物)和甘精胰岛素(总共210nmol甘精胰岛素)之后、或单一注射两种上述胰岛素的预混合30∶70(基于摩尔)制剂(两个胰岛素类似物总共300nmol)之后的葡萄糖使用情况。注射混合制剂之后应用葡萄糖与分开注射之后的应用葡萄糖相比在实验不确定性范围内是很难区分的。
实施例3
许多本发明的胰岛素类似物在不同制剂中的PK性能的特点在于：给猪皮下注射之后的从皮下储存中的消失速度。T50％是当A14Tyr(125I)胰岛素的50％从注射位点处消失时的时间(用外部γ-计数器测定)(Ribel等人，The Pig as a Model for Subcutaneous Absorption in Man.In：M.Serrano-Rtios and P.J.Lefebre(Eds)：Diabetes(1985)Proceedings of the 12thcongress of the International Diabetes Federation，Madrid，Spain，1985(Excerpta Medica，Amsterdam(1986)，891-896)。许多本发明的胰岛素类似物的T50％值提供于表1中，在图6中说明了消失曲线的例子。在所有的研究中，包括充当参比的胰岛素阿速帕(aspart)(B28D人胰岛素)(在
Figure GPA00001026391600191
制剂中)。
试验结果示于表1中，其中
(1)是指生化法试验(II)，
(2)是指生化法试验(III)，
(3)是指生化法试验(IV)，
(4)是指0.6mM胰岛素类似物、19mM苯酚、19mM间甲酚、1.6％丙三醇的制剂(pH值在3.0和4.0之间，按照实施例3所描述方法测定)。
(5)是指0.18mM胰岛素类似物、1.68mM地特胰岛素、0.84mMZn、19mM苯酚、19mM间甲酚、1.6％丙三醇、10mM NaCl(pH值～7.4)的制剂，或0.3mM胰岛素类似物、1.2mM地特胰岛素、0.84mMZn、19nM苯酚、19mM间甲酚、1.6％丙三醇、10mM NaCl(pH值～7.4)的制剂(按照实施例3所描述方法测定)，
(6)是指(4)的制剂与
Figure GPA00001026391600192
的混合物，摩尔比如表中所列。按照实施例3中描述的方法测定，
(7)是指各别胰岛素物种的溶解度，按照实施例1中描述的方法测定。
(8)是指用筛析色谱法(生化法试验(I))测定的混合性。报道的是在分别以单体和六聚体形式洗脱的物质上所测定的分布状态，和在括号中由摩尔比计算的理论分布。在该系统中，地特胰岛素以部分单体和部分六聚体形式洗脱，和
(9)是指NUV-CD方法，生化法试验(VI)。
表1
Figure GPA00001026391600201
药理学方法
试验(I)
基本上按照Havelund等人(2004 Pharmaceutical research，21，1498-1504)描述的方法进行筛析色谱法(SEC)。色谱系统是Superose 6HRPC 6/30柱(GE healthcare)，用tris-缓冲的等渗盐水(NaCl 140mM，tris/HCl 10mM，NaN3 0,01％，pH7.5，在37℃)洗脱，注射1％的柱体积，使用每柱体积90min的流速，在276nm进行UV检测。参比是稳定的胰岛素单体胰岛素X2(AspB9，GluB27人胰岛素，不含锌)，稳定的六聚胰岛素：Co(III)胰岛素、白蛋白(HSA)和共价白蛋白(在溶液中形成)。
试验(II)
胰岛素受体结合
用SPA试验(闪烁近似测定法)微量滴定平皿抗体捕捉试验，可以测定胰岛素类似物对人胰岛素受体的亲合性。将SPA-PVT抗体-结合珠粒、抗小鼠试剂(Amersham Biosciences，Cat No.PRNQ0017)与25ml结合缓冲液(100mM HEPES，pH7.8；100mM氯化钠，10mM MgSO4，0.025％Tween-20)混合。单一Packard Optiplate(Packard No.6005190)的试剂混合物由下列组成：2.4μl的1∶5000稀释纯化的重组体人胰岛素受体-外显子11，适量的A14Tyr[125I]-人胰岛素的储备溶液(相当于每100μl试剂混合物5000cpm)，12μl的1∶1000稀释的F12抗体，3ml的SPA-珠粒和结合缓冲液，总共12ml。然后加入总共100μl，并用合适的样品制备稀释系列。然后向稀释系列中加入100μl试剂混合物，将样品培养16小时，同时轻轻地摇动。然后离心分离各相1分钟，并在Topcounter中将平皿计数。在GraphPad Prism 2.01(GraphPad Software，San Diego，CA)中，使用非线性回归算法来拟合结合数据。
试验(III)
胰岛素类似物的生物效能，大鼠游离脂肪细胞试验
将大鼠杀死，除去附睾油脂垫，并放入降解缓冲液中。在大力摇动下，在37℃进行降解1小时。为了除去组织碎片，将细胞悬浮液过滤，洗涤脂肪细胞两次，并再悬浮在培养缓冲液中。在温和摇动下，将0.1ml细胞悬浮液与10μl葡萄糖溶液和10μl胰岛素或其它化合物一起在37℃下培养两个小时。通过加入150μl闪烁剂来终止培养，并计数。
通过比较内标和未知样品的EC50值，进行效能的计算。曲线拟合是期望恒定最小和最大反应的四参数logistic模型。
试验(IV)
胰岛素类似物与人胰岛素样生长因子-1受体(hIGF-1R)的结合
用SPA(闪烁近似测定法)微量滴定板抗体捕捉试验测定胰岛素类似物对人胰岛素样生长因子-1受体(hIGF-1R)的亲合性。将抗小鼠PVT SPA珠粒(500mg，GE Life Sciences#RPNQ0017)与25ml结合缓冲液(100mMHEPES，100mM NaCl，10mM MgSO4，0.025％Tween-20，pH＝7.8)混合。对于单个96孔微量滴定板(Optiplate-96 Perkin-Elmer#6005190)，试剂混合物由下列组成：40μl的纯化重组体hIGF-1R(Novo Nordisk A/S)，12μl的1∶16稀释的抗hIGF-1R单克隆抗体(克隆24-31)，3ml SPA珠粒悬浮液和结合缓冲液，总共12ml。然后向25μl IGF-1、胰岛素或胰岛素类似物的稀释系列中加入100μl试剂混合物和25μl的[125I]A14Tyr-人IGF-1的稀释物(相当于10,000cpm)。将样品在室温下培养16小时，同时轻轻地搅拌。然后在1,000rpm下将平皿离心1分钟，而后在PackardTopCount NXT中计数。在GraphPad Prism 4.03(GraphPad Software，SanDiego，CA)中，使用四参数非线性回归算法来拟合结合数据。
试验(V)
胰岛素类似物与长效类似物的可混合性，基于NMR的方法。
在NMR谱中，蛋白和肽的信号对局部化学环境很敏感。因此，我们可以使用NMR信号来检验胰岛素的混合性。对于15N标记的desB30胰岛素，在1H-15N HSQC NMR谱中，NH基团的信号位置是已知的。当将15N标记的desB30胰岛素与未标记的类似物混合时，可以检测1H-15NNMR谱的变化。将desB30胰岛素的1H-15N HSQC NMR谱和与类似物混合的desB30的NMR谱进行比较。当类似物存在于混合物中时，如果在15N desB30的1H-15N HSQC谱中出现新峰，它表示15N desB30胰岛素中的NH基团的局部环境发生了变化。这也表明形成了混合的二聚体/六聚体，意味着两个组份不可混合。
将1H-15N HSQC NMR谱记录在配备有低温探针的Varian Inova 600NMR光谱仪上。在37℃的温度下记录所有的数据。将胰岛素(15N desB30和选择的类似物)分开溶解在水中，混合，最终溶剂系统是：30mM苯酚-d，10mM NaCl，14mg/ml propylenglycol-d和8mM磷酸盐缓冲液(pH7.4)，0.1mM Zn，90％H2O/10％D2O。
胰岛素浓度是0.2mM 15N desB30，所选择胰岛素类似物的浓度是0.05mM。为了对比，在相同溶剂条件下记录15N desB30的NMR谱。
当在该试验中试验按照本发明的胰岛素类似物时，大部分类似物可与desB30胰岛素混合，表明它们也可以与地特胰岛素(其在分子的这一区域中具有与desB30胰岛素相同的氨基酸组成，只不过在B29添加了酰基)混合。
试验(VI)
单体/二聚体平衡的评价，基于NUV-CD的方法。
胰岛素类似物的单体化，NUV-CD
在350-250nm范围内，NUV-CD(近紫外圆二色光谱)谱反映了酪氨酸发色团的环境，并且对聚集很敏感，因此用作单体和二聚体/更高团聚体之间的平衡指示，对于单体物种，数值开始很低(低浓度)，对于二聚物种，数值更高(参见，最高浓度时的人胰岛素)。
在20℃，使用Jasco J-715分光偏振计(用(+)-10-樟脑磺酸校正)记录NUV CD谱。将CD表示为：在近紫外范围(250-350nm)对蛋白的摩尔浓度归一化的Δε(M-1cm-1)，并且在276nm处相对于浓度的信号用作单体化的指示。
在表1中，在带有表格头“单体-＞1mM(NUV-CD)”的栏中的“+”表示所试验的胰岛素类似物主要是单体形式。

Claims (15)

1.快速作用的胰岛素类似物，其中在人B链的B22-B30位中的至少一个氨基酸残基被另一个氨基酸残基替代，而所述另一个氨基酸残基具有促进胰岛素形成单体形式的效果，其中进一步的B链中10位的天然His氨基酸残基被Gln替代，并且任选，在人B链的B22-B30位中的一个或多个氨基酸残基已缺失。
2.按照权利要求1的胰岛素类似物，其中人B链中的B22-B30位的1-2个氨基酸残基被另一个氨基酸替代。
3.按照权利要求1的胰岛素类似物，其中人B链中的B22-B30位的一个氨基酸残基被另一个氨基酸替代。
4.按照权利要求1的胰岛素类似物，其中人B链中的B25-B30位的1-2个氨基酸残基被另一个氨基酸替代。
5.按照权利要求1的胰岛素类似物，其中人B链中的B25-B30位的一个氨基酸残基被另一个氨基酸替代。
6.按照权利要求1-5的任一项的胰岛素类似物，其中B22-B30位或B25-B30位的氨基酸替代是Glu或Asp残基。
7.按照权利要求1-5的任一项的胰岛素类似物，其中B27位的氨基酸是Glu。
8.按照权利要求1-5的任一项的胰岛素类似物，其中B28位的氨基酸是Glu。
9.按照权利要求1-8的任一项的胰岛素类似物，其中B30位的氨基酸缺失。
10.按照权利要求1-9的任一项的胰岛素类似物，其中B25、B26或B27位的氨基酸已缺失。
11.按照权利要求1-10的任一项的胰岛素类似物，用于治疗糖尿病的用途。
12.药物制剂，其包含按照权利要求1-10的任一项的胰岛素类似物与长效胰岛素类似物或衍生物的混合物。
13.按照权利要求12的药物制剂，其中，长效胰岛素是酰化的胰岛素衍生物。
14.按照权利要求13的药物组合物，其中长效酰化的胰岛素是LysB29(Nε-十四酰)des(B30)人胰岛素(地特胰岛素)。
15.按照权利要求13的药物组合物，其中长效胰岛素是A21Gly，B31Arg，B32Arg人胰岛素(甘精胰岛素)。
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