CN105636979A - 胰岛素类似物的新衍生物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供人胰岛素的类似物的新衍生物，其可用于治疗糖尿病。

Description

胰岛素类似物的新衍生物
发明领域
本发明提供人胰岛素的类似物的新衍生物，其可用于治疗糖尿病。
发明背景
胰岛素是由胰腺的β-细胞分泌的多肽激素。胰岛素由称为A链和B链的两条多肽链组成，A链和B链通过两个链间二硫桥连接在一起。在人、猪和牛胰岛素中，A链和B链分别包含21和30个氨基酸残基。然而，在不同物种之间在两条链的不同位置上存在的氨基酸残基中存在变化。基因工程改造的广泛使用使得通过交换、缺失和添加一个或多个氨基酸残基来制备天然存在的胰岛素的类似物成为可能。胰岛素可用于治疗糖尿病和与其关联或自其产生的疾病。
几十年以来，已经开发了具有不同的作用持续时间的胰岛素制剂并投入市场，这样的制剂的一般性实例是长效胰岛素制剂、中效胰岛素制剂和速效胰岛素制剂。许多患者每天接受2-4次注射，每周，每月和每年，任选数十年都是如此。迄今为止，无基础胰岛素产品已获得批准用于比每日皮下注射更低频率地给予。大量每日注射的不适可例如通过使用具有极度长的作用持续时间的胰岛素衍生物来减少。
包括WO2010/049488和WO2011/161125在内的多个专利申请提及以长时间间隔给予胰岛素衍生物的可能性。WO2009/115469涉及某些酰化蛋白酶稳定的胰岛素，其中至少一个疏水氨基酸已被亲水氨基酸置换。
如果可获得大致每周一次给予的基础胰岛素制剂，则对于糖尿病患者会是非常合乎需要的。
发明目标
本发明的目标是克服或改善现有技术的至少一个缺点，或提供有用的替代品。
本发明的另一方面涉及提供具有长的药代动力学(下文称为PK)特征的胰岛素衍生物，例如使得一周一次或更低频率的皮下治疗将为糖尿病患者对基础胰岛素治疗的需要的令人满意的治疗。
本发明的另一方面涉及提供在皮下给予后具有长的PK特征(例如比人胰岛素的PK特征更长的PK特征)的胰岛素衍生物。在该方面，PK特征可按本文实施例5和6中所述进行测定。
本发明的另一方面涉及提供在水性介质(任选包含锌)中具有高的溶解度(例如比人胰岛素的溶解度更高的溶解度)的胰岛素衍生物。在该方面，溶解度可按本文实施例7中所述进行测定。
本发明的另一方面涉及提供当在制备后在等于或低于37℃下贮存至少4个周后测量时，在包含锌例如至少5个锌离子/胰岛素六聚体的水性介质中可溶的胰岛素衍生物。在该方面，溶解度可例如按本文实施例7中所述进行测定。
本发明的另一方面涉及提供当在制备后在24-48小时内测量时在包含锌例如至少5个锌离子/胰岛素六聚体的水性介质中可溶的胰岛素衍生物。在该方面，溶解度可按本文实施例7中所述进行测定。
本发明的另一方面涉及提供具有良好的对抗酶的稳定性的胰岛素衍生物，所述酶例如蛋白水解酶，例如在人胃中存在的蛋白水解酶，例如胃蛋白酶、糜蛋白酶和羧肽酶A。在该方面，对抗酶的稳定性可按WO2008/034881的实施例1中所述进行测定。
本发明的另一方面涉及提供在贮存时具有良好的稳定性、特别是化学稳定性和物理稳定性的胰岛素衍生物，所述贮存例如在5℃和在30℃下分别贮存例如2年和2周。在该方面，化学稳定性可按本文实施例9和10中所述进行测定，和物理稳定性可按本文实施例9和10中所述进行测定。
本发明的另一方面涉及提供可有效地例如每天一次口服给予糖尿病患者的胰岛素衍生物。另外或备选地，本发明涉及提供具有高的口服生物利用度的胰岛素衍生物。
本发明的另一方面涉及提供在例如每周一次皮下给予后具有减少的每日波动，例如在血浆浓度(Cmax和Cmin)之间的变化的胰岛素衍生物。
本发明的另一方面涉及提供在口服给予后具有减少的对每日生物利用度变化的影响的胰岛素衍生物。
本发明的另一方面涉及提供具有高效力，即在低药物浓度下引起大反应的胰岛素衍生物(药物活性根据产生给定强度的效果所需要的量来表示)。
本发明的另一方面涉及提供极好地结合胰岛素受体的胰岛素衍生物。在该方面，胰岛素受体亲和力可按本文实施例2中所述进行测定。
本发明的另一方面涉及提供具有低的胰岛素受体亲和力的胰岛素衍生物。在该方面，胰岛素受体亲和力可按本文实施例2中所述进行测定。
定义
术语“糖尿病”包括1型糖尿病、2型糖尿病、妊娠糖尿病(在妊娠期间)和引起高血糖症的其它状态。该术语用于代谢紊乱，其中胰腺产生不足量的胰岛素，或其中身体的细胞不能适当地响应胰岛素，从而阻止细胞吸收葡萄糖。结果，葡萄糖在血液中聚集。
1型糖尿病，亦称为胰岛素依赖性糖尿病(IDDM)和青少年型糖尿病，由B-细胞破坏引起，通常导致绝对胰岛素缺乏。2型糖尿病，亦称为非胰岛素依赖性糖尿病(NIDDM)和成年型糖尿病，与主要的胰岛素抵抗和由此相对胰岛素缺乏和/或具有胰岛素抵抗的主要胰岛素分泌缺陷有关。
在本文中，胰岛素的命名按照以下原则进行：按相对于人胰岛素的突变和修饰(酰化)给予名称。对于酰基部分的命名，按照IUPAC命名法和在其它情况下按肽命名法进行命名。例如，命名酰基部分：
可例如命名为“二十烷二酰基-γGlu-OEG-OEG”、“二十烷二酰基-γGlu-2xOEG”或“二十烷二酰基-gGlu-2xOEG”或“19-羧基十九烷酰基-γGlu-OEG-OEG”，其中OEG是氨基酸NH2(CH2)2O(CH2)2OCH2CO2H([2-(2-氨基乙氧基)乙氧基]乙酸)的简写表示，γGlu(以及gGlu)是呈L构型的氨基酸γ谷氨酸的简写表示。或者，酰基部分可按照IUPAC命名法(OpenEye,IUPAC格式)命名。根据该命名法，本发明的上述酰基部分被称为以下名称：[2-[2-[2-[[2-[2-[2-[[(4S)-4-羧基-4-(19-羧基十九烷酰基氨基)丁酰基]-氨基]-乙氧基]-乙氧基]乙酰基]氨基]乙氧基]乙氧基]乙酰基]。
例如，实施例1的胰岛素(具有下文给出的序列/结构)被称为“A14E,B16E,B25H,B29K(Nε二十烷二酰基-gGlu-2xOEG),desB30人胰岛素”，以表示人胰岛素中位置A14的氨基酸Y已被突变为E，人胰岛素中位置B16的氨基酸Y已被突变为E，人胰岛素中位置B25的氨基酸F已被突变为H，人胰岛素中位置B29的氨基酸K已通过在B29的赖氨酸残基的ε氮(称为Nε)上被残基二十烷二酰基-gGlu-2xOEG酰化而修饰，和人胰岛素中位置B30的氨基酸T已被缺失。
下式中的星号表示所指残基与人胰岛素相比不同(即突变)。
SEQIDNo:1和2
或者，本发明的胰岛素可按照IUPAC命名法(OpenEye,IUPAC格式)命名。根据该命名法，实施例1的胰岛素(即化合物1)被称为以下名称：N{ε-B29}-[2-[2-[2-[[2-[2-[2-[[(4S)-4-羧基-4-(19-羧基十九烷酰基氨基)丁酰基]-氨基]-乙氧基]-乙氧基]乙酰基]氨基]乙氧基]乙氧基]乙酰基]-[GluA14,GluB16,HisB25],des-ThrB30-胰岛素(人)。
发明简述
本发明涉及胰岛素类似物的衍生物，即A14E,B16E,B25H,B29K(N(ε)二十烷二酰基-gGlu-2xOEG),desB30人胰岛素(化合物1)。
发明详述
已经出人意料地发现，A14E,B16E,B25H,B29K(N(ε)二十烷二酰基-gGlu-2xOEG),desB30人胰岛素满足上述目标至足够的程度。例如，用化合物1一周一次或更低频率皮下治疗将是糖尿病患者对基础胰岛素治疗的需要的令人满意的治疗。此外，化合物1在水性介质(任选包含锌)中具有高的溶解度。在一个方面，化合物1具有比人胰岛素的溶解度高的溶解度。
在一个方面，化合物1在包含锌(例如至少5个锌离子/胰岛素六聚体、至少6个锌离子/胰岛素六聚体、至少7个锌离子/胰岛素六聚体、至少8个锌离子/胰岛素六聚体或至少9个锌离子/胰岛素六聚体)的水性介质中是可溶的，其中在制备后在等于或低于37℃贮存至少4周后测量溶解度。
在本发明的一个方面，化合物1在包含锌(例如至少5个锌离子/胰岛素六聚体、至少6个锌离子/胰岛素六聚体、至少7个锌离子/胰岛素六聚体、至少8个锌离子/胰岛素六聚体、至少9个锌离子/胰岛素六聚体、至少10个锌离子/胰岛素六聚体、至少11个锌离子/胰岛素六聚体或至少12个锌离子/胰岛素六聚体)的水性介质中是可溶的，其中在制备后在24-48小时内测量溶解度。
在一个方面，按本文实施例7中所述测量溶解度。
包含化合物1的药物组合物可以本身已知的方式，即通过使用通常用于类似的胰岛素组合物的赋形剂来制备。
包含化合物1的可注射药物组合物可使用制药工业的常规技术制备，所述技术包括在适当时，溶解和混合各成分以得到所需的最终产品。因此，根据一个程序，将化合物1溶解在一定量的水中，所述量略微低于待制备的药物组合物的最终体积。按需加入等渗剂、防腐剂和缓冲剂，和如果需要的话，按需使用酸例如盐酸或碱例如氢氧化钠水溶液调整溶液的pH值。最后，用水调整溶液的体积得到所需浓度的成分。
更准确地，本发明的胰岛素制剂，例如溶液，可通过在轻微酸性的条件下将化合物1溶于水性介质中来制备。水性介质例如通过加入张力调节剂而使之等渗。此外，水性介质可包含例如缓冲剂、防腐剂和锌离子。在不太靠近本发明的化合物的等电点的情况下将溶液的pH值向中性调整，以避免可能的沉淀。最终胰岛素制剂的pH值取决于锌离子的浓度和本发明的化合物的浓度。胰岛素制剂例如通过无菌过滤而使之无菌。
药物组合物可包含一种或多种赋形剂。
术语"赋形剂"在广义上是指除了活性治疗成分之外的任何组分。赋形剂可以是惰性物质、无活性物质和/或无药用活性物质。
赋形剂可用于各种目的，这取决于药物组合物，例如作为载体、溶媒、稀释剂、片剂助剂，和/或用于改善活性物质的给予和/或吸收。赋形剂的实例包括但不限于稀释剂、缓冲剂、防腐剂、张力调节剂(亦称为张度剂或等渗剂)、螯合剂、表面活性剂、蛋白酶抑制剂、湿润剂、乳化剂、抗氧化剂、填充剂、金属离子、油性溶媒、蛋白质和/或两性离子和稳定剂。
药学活性成分与各种赋形剂的药物组合物是本领域已知的，参见例如Remington:TheScienceandPracticeofPharmacy(例如第19版(1995)和任何后来的版本)。
以本身已知的方式，例如根据患者的一般知识结合医生的一般知识，将胰岛素组合物给予患者。本发明最好按患者的便利来使用。因此，对每个患者研究具体的给药间隔，其中比每日更低频率给予剂量。因此，最终的使用方式同时取决于产品的能力和患者的意向及偏好。这是由于以下事实导致：任何胰岛素产品的效果取决于个体患者的胰岛素需要和在给定情形中患者对所述胰岛素的药效作用的敏感性以及最后还有其偏好。就较长的时间(年)和每天之间而言，这些情况可随时间改变。对于任何患者的最佳剂量水平将取决于多种因素，包括患者的年龄、体重、身体活动和饮食；与其它药物的可能组合；和待治疗的状态的严重性。推荐由本领域技术人员以与已知的胰岛素组合物类似的方式确定每个个体患者的剂量方案，然而要考虑本发明关于剂量间隔的教导。
为患者的便利，假定患者偏好从给予化合物1至下一次给予化合物1的时间间隔(时间延迟)具有相同的长度或近似相同的长度，以天数计。甚至可预期，患者将偏好给予化合物1每周发生一次，即在一周的同一天，例如每个星期天。在1个月、6个月或1年的时间内按平均计算，这将是每隔6天和不以更高频率给予化合物1。对于一些患者，在1个月、6个月或1年的时间内按平均计算，可能需要每隔5天或近似每隔5天和不以更高频率给予化合物1。对于其它患者，在1个月、6个月或1年的时间内按平均计算，可能需要每隔4天或近似每隔4天和不以更高频率给予化合物1。对于其它患者，在1个月、6个月或1年的时间内按平均计算，可能需要每隔3天或近似每隔3天和不以更高频率给予化合物1。甚至其它患者可发现有利的是，在1个月、6个月或1年的时间内按平均计算，按每周两次，例如在各次给予之间以大约3-4天的间隔给予化合物1。对于一些患者，在1个月、6个月或1年的时间内按平均计算，可能需要每隔2天或近似每隔2天和不以更高频率给予化合物1。对于其它患者，在1个月、6个月或1年的时间内按平均计算，可能需要每隔1天或近似每隔1天和不以更高频率给予化合物1。对于一些患者，在1个月、6个月或1年的时间内按平均计算，可能需要每隔7天或近似每隔7天和不以更高频率给予化合物1。甚至其它患者可能在每周、每月或每年，不以准确相同长度的时间间隔(以天计)给予化合物1。在1个月、6个月或1年的时间内按平均计算，一些患者有时可以每隔5天至每隔7天的时间间隔和不以更高频率给予化合物1。在1个月、6个月或1年的时间内按平均计算，其它患者有时可以每隔4天至每隔6天的时间间隔和不以更高频率给予化合物1。在1个月、6个月或1年的时间内按平均计算，甚至其它患者有时可以每隔3天至每隔7天的时间间隔和不以更高频率给予化合物1。此处提及的时间间隔应理解为在所述周、月或年的一段时间内的平均时间间隔。在此，意欲术语“天”涵盖24小时(即白天和晚上)，和为方便的原因，不可被24除尽的小时数应四舍五入成整天数。因此，例如30个小时对应于1天，40个小时对应于2天。经胃肠外进行上述给予。
患者可具有高于大约0.2IU/kg体重/天和低于大约1IU/kg体重/天的每日基础胰岛素需要，此外，患者可具有高于大约1IU/kg体重/天的每日总(即基础加膳食)胰岛素需要，然而，这些范围可在患者之间显著改变，和对于若干患者而言可能稍微在此处提及的范围之外。
作为本发明的主要靶标的疾病和病况是糖尿病(1型或2型)或特征为高血糖症的其它病况，但还是大体上其中胰岛素的代谢作用具有临床相关性或具有益处的代谢疾病和病况，例如前糖尿病、葡萄糖耐量受损、代谢综合征、肥胖、恶病质、体内β-细胞受损/死亡、食欲过盛和炎症。已知或认为所有这些类型的病况获益于患有所述疾病或病况的受试者的稳定代谢状态。无论如何，其中包括给予胰岛素的任何治疗方案可通过实施本发明的教导而改变，意思是这样的疗法将包括给予根据本文提供的教导的延长作用概况的胰岛素。
为了实施本发明，化合物1可经胃肠外给予需要这样的治疗的患者。胃肠外给予可借助注射器、任选笔式注射器，通过皮下、肌内或静脉内注射实现。或者，胃肠外给予可借助输注泵实现。其它选择是经口服、经鼻或肺给予胰岛素组合物，优选在尤其为所述目的而设计的药物组合物、粉末或液体中。
或者，为了实施本发明，化合物1可经口服给予需要这样的治疗的患者。口服给予可通过口服给予固体、半固体或液体药物组合物进行。
本发明的方法的实施方案包括其中化合物1的给予补充有更频繁给予速效天然存在的胰岛素、胰岛素类似物或胰岛素衍生物和/或给予非胰岛素抗糖尿病药的那些实施方案。在本发明的一个实施方案中，化合物1的给予补充有给予非胰岛素抗糖尿病药，例如二甲双胍。
本发明的优选特征
为概括和补充上述陈述，本发明的特征和条款如下：
1.A14E,B16E,B25H,B29K(N(ε)二十烷二酰基-gGlu-2xOEG),desB30人胰岛素(化合物1)。
2.包含化合物1的药物组合物。
3.化合物1，其用作药物。
4.化合物1，其用于制备用于治疗或预防糖尿病的药物组合物。
5.化合物1，其用于制备用于治疗或预防1型和/或2型糖尿病的药物组合物。
6.化合物1，其用于治疗糖尿病，其中所述化合物每隔1天或更低频率给予同一患者，并且平均起来，在至少1个月、6个月或1年的时间期间，所述化合物不以更高频率给予同一患者。
7.化合物1，其用于治疗糖尿病，其中所述化合物每隔2天或更低频率给予，并且平均起来，在至少1个月、6个月或1年的时间期间，所述化合物不以更高频率给予同一患者。
8.化合物1，其用于治疗糖尿病，其中所述化合物一周两次或更低频率给予，并且平均起来，在至少1个月、6个月或1年的时间期间，所述化合物不以更高频率给予同一患者。
9.化合物1，其用于治疗糖尿病，其中所述化合物每隔3天或更低频率给予，并且平均起来，在至少1个月、6个月或1年的时间期间，所述化合物不以更高频率给予同一患者。
10.化合物1，其用于治疗糖尿病，其中所述化合物每隔4天或更低频率给予，并且平均起来，在至少1个月、6个月或1年的时间期间，所述化合物不以更高频率给予同一患者。
11.化合物1，其用于治疗糖尿病，其中所述化合物每隔5天或更低频率给予，并且平均起来，在至少1个月、6个月或1年的时间期间，所述化合物不以更高频率给予同一患者。
12.化合物1，其用于治疗糖尿病，其中所述化合物每周一次或更低频率给予，并且平均起来，在至少1个月、6个月或1年的时间期间，所述化合物不以更高频率给予同一患者。
13.化合物1，其用于治疗糖尿病，其中所述化合物每隔7天或更高频率给予。
14.化合物1，其用于治疗糖尿病，其中所述化合物每隔8天或更高频率给予。
15.化合物1，其用于治疗糖尿病，其中所述化合物每隔9天或更高频率给予。
16.化合物1，其用于治疗糖尿病，其中所述化合物每隔10天或更高频率给予。
17.化合物1，其用于治疗糖尿病，其中所述化合物每隔11天或更高频率给予。
18.化合物1，其用于治疗糖尿病，其中所述化合物每隔13天或更高频率给予。
19.化合物1，其用于治疗糖尿病，其中所述化合物每隔20天或更高频率给予。
20.根据条款6-19中任一项的化合物1，其中当前或重复治疗持续超过1个月。
21.根据条款6-19中任一项的化合物1，其中当前或重复治疗持续超过2个月。
22.根据条款6-19中任一项的化合物1，其中当前或重复治疗持续超过3个月。
23.根据条款6-19中任一项的化合物1，其中当前或重复治疗持续超过1年(一年)。
24.根据条款2-23中任一项的化合物1，其中所述化合物经胃肠外给予，优选皮下、肌内或静脉内。
25.根据条款2-23中任一项的化合物1，其中所述化合物经口服给予。
26.治疗或预防糖尿病的方法，所述方法包括给予有需要的受试者治疗有效量的化合物1。
27.根据条款26的方法，所述方法包括以每隔一天或更低频率给予同一患者，给予有需要的受试者治疗有效量的化合物1，并且平均起来，在至少1个月、6个月或1年的时间期间，所述化合物不以更高频率给予同一患者。
28.根据条款26的方法，所述方法包括以每隔2天或更低频率给予同一患者，给予有需要的受试者治疗有效量的化合物1，并且平均起来，在至少1个月、6个月或1年的时间期间，所述化合物不以更高频率给予同一患者。
29.根据条款26的方法，所述方法包括以一周两次或更低频率给予同一患者，给予有需要的受试者治疗有效量的化合物1，并且平均起来，在至少1个月、6个月或1年的时间期间，所述化合物不以更高频率给予同一患者。
30.根据条款26的方法，所述方法包括以每隔3天或更低频率给予同一患者，给予有需要的受试者治疗有效量的化合物1，并且平均起来，在至少1个月、6个月或1年的时间期间，所述化合物不以更高频率给予同一患者。
31.根据条款26的方法，所述方法包括以每隔4天或更低频率给予同一患者，给予有需要的受试者治疗有效量的化合物1，并且平均起来，在至少1个月、6个月或1年的时间期间，所述化合物不以更高频率给予同一患者。
32.根据条款26的方法，所述方法包括以每隔5天或更低频率给予同一患者，给予有需要的受试者治疗有效量的化合物1，并且平均起来，在至少1个月、6个月或1年的时间期间，所述化合物不以更高频率给予同一患者。
33.根据条款26的方法，所述方法包括以每周一次或更低频率给予同一患者，给予有需要的受试者治疗有效量的化合物1，并且平均起来，在至少1个月、6个月或1年的时间期间，所述化合物不以更高频率给予同一患者。
34.根据条款26的方法，所述方法包括给予以每隔7天或更高频率给予同一患者，有需要的受试者治疗有效量的化合物1。
35.根据条款26的方法，所述方法包括以每隔8天或更高频率给予同一患者，给予有需要的受试者治疗有效量的化合物1。
36.根据条款26的方法，所述方法包括以每隔9天或更高频率给予同一患者，给予有需要的受试者治疗有效量的化合物1。
37.根据条款26的方法，所述方法包括以每隔10天或更高频率给予同一患者，给予有需要的受试者治疗有效量的化合物1。
38.根据条款26的方法，所述方法包括以每隔11天或更高频率给予同一患者，给予有需要的受试者治疗有效量的化合物1。
39.根据条款26的方法，所述方法包括以每隔13天或更高频率给予同一患者，给予有需要的受试者治疗有效量的化合物1。
40.根据条款26的方法，所述方法包括以每隔20天或更高频率给予同一患者，给予有需要的受试者治疗有效量的化合物1。
41.根据条款26的方法，所述方法包括向同一患者，给予有需要的受试者治疗有效量的化合物1，其中当前或重复用化合物1治疗糖尿病持续超过1个月。
42.根据条款26的方法，所述方法包括向同一患者，给予有需要的受试者治疗有效量的化合物1，其中当前或重复用化合物1治疗糖尿病持续超过2个月。
43.根据条款26的方法，所述方法包括向同一患者，给予有需要的受试者治疗有效量的化合物1，其中当前或重复用化合物1治疗糖尿病持续超过3个月。
44.根据条款26的方法，所述方法包括向同一患者，给予有需要的受试者治疗有效量的化合物1，其中当前或重复用化合物1治疗糖尿病持续超过1年(一年)。
45.根据条款26的方法，所述方法包括向同一患者，经胃肠外优选皮下、肌内或静脉内给予有需要的受试者治疗有效量的化合物1。
46.根据条款26的方法，所述方法包括向同一患者，经口服给予有需要的受试者治疗有效量的化合物1。
47.包含化合物1的水溶液。
48.包含化合物1和至少5个锌离子/胰岛素六聚体的水溶液。
49.包含化合物1和至少6个锌离子/胰岛素六聚体的水溶液。
50.包含化合物1和至少7个锌离子/胰岛素六聚体的水溶液。
51.包含化合物1和至少8个锌离子/胰岛素六聚体的水溶液。
52.包含化合物1和至少9个锌离子/胰岛素六聚体的水溶液。
53.包含化合物1和至少10个锌离子/胰岛素六聚体的水溶液。
54.包含化合物1和至少11个锌离子/胰岛素六聚体的水溶液。
55.包含化合物1和至少12个锌离子/胰岛素六聚体的水溶液。
56.根据条款47-55中任一项的水溶液，其中pH范围是7-8。
57.根据条款47-55中任一项的水溶液，其中pH是约7.4。
58.包含化合物1和一种或多种赋形剂的药物组合物。
59.包含化合物1和一种或多种赋形剂的药物组合物，所述赋形剂选自稀释剂、缓冲剂、防腐剂、张力调节剂、螯合剂、表面活性剂、蛋白酶抑制剂、湿润剂、乳化剂、抗氧化剂、填充剂、金属离子、油性溶媒、蛋白质和/或两性离子和稳定剂。
60.根据条款59的药物组合物，包含至少4.5个锌离子/胰岛素六聚体。
61.根据条款59的药物组合物，包含至少5个锌离子/胰岛素六聚体。
62.根据条款59的药物组合物，包含至少6个锌离子/胰岛素六聚体。
63.根据条款59的药物组合物，包含至少7个锌离子/胰岛素六聚体。
64.根据条款59的药物组合物，包含至少8个锌离子/胰岛素六聚体。
65.根据条款59的药物组合物，包含至少9个锌离子/胰岛素六聚体。
66.根据条款59的药物组合物，包含至少10个锌离子/胰岛素六聚体。
67.根据条款59的药物组合物，包含至少11个锌离子/胰岛素六聚体。
68.根据条款59的药物组合物，包含至少12个锌离子/胰岛素六聚体。
69.根据条款59-68中任一项的药物组合物，其中pH范围是7-8。
70.根据条款59-68中任一项的药物组合物，其中pH是约7.4。
71.根据条款59-68中任一项的药物组合物，其呈水溶液的形式。
72.根据条款59-68中任一项的药物组合物，其呈片剂的形式。
73.根据条款59-68中任一项的药物组合物，其呈包含在胶囊例如软胶囊或硬胶囊中的固体、半固体或液体制剂的形式。
74.通过本文所述的特征和/或权利要求和/或特征和/或权利要求的组合定义的任何新产品、装置、方法或用途。
本文所述的两个或更多个实施方案的任何组合被认为在本发明的范围内。
实施例
本发明进一步参考以下实施例进行说明，其并不意图以任何方式限制所要求保护的本发明的范围。
本文使用以下缩写：
βAla是β-丙氨酰基；
Aoc是8-氨基辛酸；
tBu是叔丁基；
DCM是二氯甲烷；
DIC是二异丙基碳二亚胺；
DIPEA=DIEA是N,N-二异丙基乙胺；
DMF是N,N-二甲基甲酰胺；
DMSO是二甲基亚砜；
EtOAc是乙酸乙酯；
Fmoc是9-芴基甲基氧基羰基；
γGlu(gGlu)是γL-谷氨酰基；
DγGlu(DgGlu)是γD-谷氨酰基；
HCl是盐酸；
HOAc是乙酸；
HOBt是1-羟基苯并三唑；
NMP是N-甲基吡咯烷酮；
MeCN是乙腈；
OEG是[2-(2-氨基乙氧基)乙氧基]乙基羰基；
Su是琥珀酰亚胺基-1-基=2,5-二氧代-吡咯烷-1-基；
OSu是琥珀酰亚胺基-1-基氧基=2,5-二氧代-吡咯烷-1-基氧基；
RPC是反相色谱；
RT是室温；
TFA是三氟乙酸；
THF是四氢呋喃；
TNBS是2,4,6-三硝基苯磺酸；
TRIS是三(羟基甲基)氨基甲烷；和
TSTU是O-(N-琥珀酰亚胺基)-1,1,3,3-四甲基脲四氟硼酸盐。
以下实施例和通用程序涉及在本说明书中和在合成方案中鉴定的中间体化合物和终产物。本发明的化合物的制备使用以下实施例详细描述，但所述的化学反应按照它们对制备本发明的化合物的一般适用性而公开。有时，所述反应可能不如所述地适用于在本发明所公开的范围内包括的每种化合物。发生这种情况的化合物将容易地被本领域技术人员识别。在这些情况下，反应可通过本领域技术人员已知的常规改变成功进行，所述常规改变为通过对阻碍基团的合适保护，通过改变成其它常规试剂，或通过反应条件的常规改变。或者，本文公开的其它反应或以其它方式常规的其它反应将适合于制备本发明相应的化合物。在所有的制备方法中，所有原料是已知的，或可容易地自已知原料制备。所有温度以摄氏度表示，和除非另外说明，否则当涉及收率时所有部分和百分比为按重量计，和当涉及溶剂和洗脱液时所有部分为按体积计。
胰岛素类似物的载体的构建、酵母表达、处理和纯化可使用本领域技术人员容易识别的标准技术进行。制备胰岛素类似物的一个非限制性的实例之前有所描述(GlendorfT,S?rensenAR,NishimuraE,PetterssonI,&KjeldsenT:ImportanceoftheSolvent-ExposedResiduesoftheInsulinBChainα-HelixforReceptorBinding;Biochemistry2008474743-4751)。简言之，使用重叠延伸PCR将突变引入胰岛素编码载体。胰岛素类似物作为具有Ala-Ala-Lys小C-肽的前胰岛素样融合蛋白在酿酒酵母菌株MT663中表达。使用水解无色杆菌(A.lyticus)内切蛋白酶，单链前体经酶促转化为双链desB30类似物。完全转化成双链desB30类似物通过MALDI-TOFMS验证，和其纯度通过在酸性和中性pH下RP-HPLC进行测量。
本发明的化合物可通过使用本领域内典型的一个或多个以下程序进行纯化。如果需要的话，可关于梯度、pH、盐、浓度、流速、柱等改变这些程序。根据因素例如杂质特征、所述胰岛素衍生物的溶解度等，这些改变可容易地被本领域技术人员识别和实现。
在酸性HPLC或脱盐后，化合物通过冷冻干燥纯的流分进行分离。在中性HPLC或阴离子交换色谱后，将化合物脱盐，在等电点pH下沉淀，或通过酸性HPLC纯化。
典型的纯化程序
HPLC系统是由以下组成的Gilson系统：Model215液体操作器、Model322-H2泵和Model155UV检测器。通常在210nm和280nm进行检测。?ktaPurifierFPLC系统(AmershamBiosciences)由以下组成：ModelP-900泵、ModelUV-900UV检测器、ModelpH/C-900pH和电导率检测器、ModelFrac-950流分收集器。通常在214nm、254nm和276nm进行UV检测。?ktaExplorerAirFPLC系统(AmershamBioGEHealthCaresciences)由以下组成：ModelP-900泵、ModelUV-900UV检测器、ModelpH/C-900pH和电导率检测器、ModelFrac-950流分收集器。通常在214nm、254nm和276nm进行UV检测。
酸性HPLC
柱：Phenomenex,Gemini,5μ,C18,110?,250x30cm
流速：20mL/min
洗脱液：A:含0.1%TFA的水
B:含0.1%TFA的CH3CN
梯度：0-7.5min:10%B
7.5-87.5min:10%B至60%B
87.5-92.5min:60%B
92.5-97.5min:60%B至100%B
中性HPLC
柱：Phenomenex,Gemini,C18,5μm250x30.00mm,110?
流速：20mL/min
洗脱液：A:含20%CH3CN的含水10mMTRIS+15mM(NH4)SO4pH=7.3
B:80%CH3CN,20%水
梯度：0-7.5min:0%B
7.5-52.5min:0%B至60%B
52.5-57.5min:60%B
57.5-58min:60%B至100%B
58-60min:100%B
60-63min:10%B
阴离子交换色谱
柱：150mL(2.6x28cm)Poros50HQ
流速：25mL/min
洗脱液：A缓冲液：含15mMTRIS,50mM乙酸铵的50%乙醇,pH7.5(1.6mS/cm)
B缓冲液：含15mMTRIS,500mM乙酸铵的50%乙醇,pH7.5(14mS/cm)
梯度：0-80%B，经20CV
固相合成
19-((S)-1-羧基-3-{2-[2-({2-[2-(2,5-二氧代吡咯烷-1-基氧基羰基甲氧基)乙氧 基]乙基氨基甲酰基}甲氧基)乙氧基]乙基氨基甲酰基}丙基氨基甲酰基)十九烷酸；
(替代名称：二十烷二酰基-gGlu-OEG-OEG-OSu)
19-((S)-1-羧基-3-{2-[2-({2-[2-(2,5-二氧代吡咯烷-1-基氧基羰基甲氧基)乙氧基]乙基氨基甲酰基}甲氧基)乙氧基]乙基氨基甲酰基}丙基氨基甲酰基)十九烷酸可在固体支持物上使用固相肽合成领域的技术人员众所周知的程序合成。该程序例如包括将Fmoc保护的氨基酸连接至聚苯乙烯2-氯三苯甲基氯树脂。所述连接可例如使用游离N-保护的氨基酸在存在叔胺例如三乙胺或N,N-二异丙基乙基胺时进行(见下文的参考文献)。该氨基酸的C-末端(其与树脂连接)在合成序列的末端，所述合成序列与本发明的母体胰岛素偶联。在将Fmoc氨基酸连接至树脂后，使用例如仲胺如哌啶或二乙胺将Fmoc基团脱保护，接着偶联另一(或相同的)Fmoc保护的氨基酸和脱保护。合成序列通过偶联单叔丁基保护的脂肪(α,ω)二酸，即二十烷二酸单叔丁酯终止。使用稀酸例如0.5-5%TFA/DCM(含三氟乙酸的二氯甲烷)、乙酸(例如10%，在DCM中；或HOAc/三氟乙醇/DCM1:1:8)或含六氟异丙醇的DCM，将化合物从树脂上裂解(参见例如“OrganicSynthesisonSolidPhase”,F.Z.D?rwald,Wiley-VCH,2000.ISBN3-527-29950-5；“Peptides:ChemistryandBiology”,N.Sewald&H.-D.Jakubke,Wiley-VCH,2002,ISBN3-527-30405-3；和“TheCombinatorialCheemistryCatalog”1999,NovabiochemAG；和其中引用的参考文献)。这确保在化合物中作为羧酸保护基团存在的叔丁基酯未被脱保护。最后，将C-末端羧基(从树脂上释放)活化，例如作为N-羟基琥珀酰亚胺酯(OSu)，和直接或在纯化后作为偶联试剂，或在脱保护后用于连接A14E,B16E,B25H,desB30人胰岛素。
或者，酰化试剂19-((S)-1-羧基-3-{2-[2-({2-[2-(2,5-二氧代吡咯烷-1-基氧基羰基甲氧基)乙氧基]乙基氨基甲酰基}甲氧基)乙氧基]乙基氨基甲酰基}丙基氨基甲酰基)十九烷酸可通过液相合成制备：
将单叔丁基保护的脂肪二酸二十烷二酸单叔丁酯活化，例如作为下文所述的OSu-酯或作为本领域技术人员已知的任何其它活化酯，例如HOBt-或HOAt-酯。该活性酯与谷氨酸α-叔丁基酯在合适的溶剂例如THF、DMF、NMP(或溶剂混合物)中在存在合适的碱例如DIPEA或三乙胺的情况下偶联。中间体例如通过提取程序或通过色谱程序分离。将得到的中间体再次进行活化(如上文所述)和如上文所述与OEG-OEG([2-(2-{2-[2-(2-氨基-乙氧基)-乙氧基]-乙酰基氨基}-乙氧基)-乙氧基]-乙酸)偶联，接着用TSTU活化，得到酰化试剂19-((S)-1-羧基-3-{2-[2-({2-[2-(2,5-二氧代吡咯烷-1-基氧基羰基甲氧基)乙氧基]乙基氨基甲酰基}甲氧基)乙氧基]乙基氨基甲酰基}丙基氨基甲酰基)十九烷酸。
通过上述方法制备的酰化试剂在活化为OSu酯后可以经过叔丁基脱保护。这可通过TFA处理OSu-活化的叔丁基保护的酰化试剂进行。在将A14E,B16E,B25H,desB30人胰岛素酰化后，获得产生的未保护的酰化A14E,B16E,B25H,desB30人胰岛素，例如如实施例1中所述。
如果通过任何上述方法制备的试剂在活化为OSu酯后未经叔丁基脱保护，则将A14E,B16E,B25H,desB30人胰岛素酰化得到相应的叔丁基保护的酰化A14E,B16E,B25H,desB30人胰岛素。为了获得未保护的酰化A14E,B16E,B25H,desB30人胰岛素，保护的胰岛素进行脱保护。这可通过TFA处理进行，得到未保护的酰化A14E,B16E,B25H,desB30人胰岛素。
或者，酰化试剂可在溶液中使用苄基保护的羧酸基团合成，如下文所述。
19-((S)-1-羧基-3-{2-[2-({2-[2-(2,5-二氧代-吡咯烷-1-基氧基羰基甲氧基) 乙氧基]乙基氨基甲酰基}甲氧基)乙氧基]乙基氨基甲酰基}丙基氨基甲酰基)十九烷酸；
(替代名称：二十烷二酰基-gGlu-OEG-OEG-OSu)
LCMS方法(LCMS)
在从WatersAllianceHTHPLC系统上洗脱后，使用WatersMicromassZQ质谱仪以鉴定样品质量。
洗脱液：A:含0.1%三氟乙酸的水
B:含0.1%三氟乙酸的乙腈
柱：Phenomenex,JupiterC450X4.60mm,id:5μm
梯度：10%-90%B，经7.5min，1.0mL/min
柱：Phenomenex,Jupiter5μC4300?50x4.60mm
LC方法：10-90%B10min:A:0.1%CH3CNB:CH3CN:
0-7.5min:10-90%B
7.5-8.5min:90-10%B
8.5-9.5min10%B
流速：1mL/min
9.5–10.00min10%B
流速：0.1mL/min
二十烷二酸叔丁基酯N-羟基琥珀酰亚胺酯
将二十烷二酸单叔丁酯(5g,12.54mmol)和TSTU(4.53g,15.05mmol)在THF(50mL)中混合，加入DIPEA(2.62mL)和得到的浑浊混合物在室温下搅拌2h，然后加入DMF(30mL)，产生澄清溶液，其进一步搅拌过夜。将得到的混合物蒸发至几乎干燥，和将残余物与冷的乙腈混合，导致沉淀物沉淀。将其滤出，和真空干燥过夜，得到6.01g(97%)的二十烷二酸叔丁基酯N-羟基琥珀酰亚胺酯。
MS(电喷射):m/z:440(M-56(tBu))。
(S)-2-(19-叔丁氧基羰基十九烷酰基氨基)戊二酸1-叔丁酯
将二十烷二酸叔丁基酯2,5-二氧代-吡咯烷-1-基酯(6.01g,12.124mmol)溶于THF(150mL)和与H-Glu-OtBu(2.71g,13.33mmol)在DMF/水(1/1,40mL)中的浆液混合。这产生凝胶样溶液，将其加热得到澄清溶液，将该溶液在室温下搅拌3小时。然后蒸发溶液，加入100mL的水和将混合物加热至60℃，这产生溶液，其在冷却时结晶。将沉淀物自乙腈重结晶和将结晶在真空干燥。收率6.82g(96%)。
MS(电喷射):m/z584(M+1)。
(S)-2-(19-叔丁氧基羰基十九烷酰基氨基)戊二酸1-叔丁酯5-(2,5-二氧代吡咯 烷-1-基)酯
将(S)-2-(19-叔丁氧基羰基十九烷酰基氨基)戊二酸1-叔丁酯(6.52g,11.17mmol)溶于THF(100mL)，加入DIPEA(2.14mL)，接着加入含TSTU(3.70g,12.29mmol)的乙腈(25mL)溶液。在室温下搅拌混合物过夜，然后将其蒸发，得到褐色残余物，将其自乙腈重结晶。在5℃冷却过夜后，形成粉末。将其溶于THF和用MgSO4干燥，过滤和蒸发至干，得到6.17g(81%)的标题化合物。
MS(电喷射):m/z:681(M+1)。
19-{(S)-1-叔丁氧基羰基-3-[2-(2-{[2-(2-羧基甲氧基乙氧基)乙基氨基甲酰 基]甲氧基}乙氧基)乙基氨基甲酰基]丙基氨基甲酰基}十九烷酸叔丁基酯；
(替代名称： t Bu-二十烷二酰基-gGlu(O t Bu)-OEG-OEG-OH)
向含2-(19-叔丁氧基羰基十九烷酰基氨基)戊二酸1-叔丁酯5-(2,5-二氧代吡咯烷-1-基)酯(2.50g)和[2-(2-{2-[2-(2-氨基乙氧基)乙氧基]乙酰基氨基}乙氧基)乙氧基]乙酸(替代名称:H-OEG-OEG-OH)(1.47g)的乙醇(40mL)溶液中加入DIPEA(1.26mL)。将混合物在室温下搅拌过夜，然后真空浓缩。向残余物中加入含水0.1NHCl(150mL)和乙酸乙酯(200mL)。分离各层，和水层用乙酸乙酯(100mL)萃取。合并的有机层用水和盐水洗涤，干燥(硫酸镁)和真空浓缩，得到油状物，其静置结晶。
收率96%(3.1g)。LCMS:理论质量:874.2。实测：874.49。
19-((S)-1-叔丁氧基羰基-3-{2-[2-({2-[2-(2,5-二氧代-吡咯烷-1-基氧基羰基 甲氧基)乙氧基]乙基氨基甲酰基}甲氧基)乙氧基]乙基氨基甲酰基}丙基氨基甲酰基)十九 烷酸叔丁基酯；
(替代名称: t Bu-二十烷二酰基-gGlu(O t Bu)-OEG-OEG-OSu)
向含19-{(S)-1-叔丁氧基羰基-3-[2-(2-{[2-(2-羧基甲氧基乙氧基)乙基氨基甲酰基]甲氧基}乙氧基)乙基氨基甲酰基]丙基氨基甲酰基}十九烷酸叔丁基酯(3.1g)的乙腈(50mL)溶液中加入TSTU(1.39g)和DIPEA(0.91mL)。在室温下将混合物搅拌过夜，然后真空浓缩。向残余物中加入含水0.1NHCl(100mL)和乙酸乙酯(200mL)。分离各层，和水层用乙酸乙酯(50mL)萃取。合并的有机层用水和盐水洗涤，干燥(硫酸镁)和真空浓缩，得到油状物。
收率99%(3.4g)。LCMS:理论质量：971.2。实测：971.8。
19-((S)-1-羧基-3-{2-[2-({2-[2-(2,5-二氧代-吡咯烷-1-基氧基羰基甲氧基) 乙氧基]乙基氨基甲酰基}甲氧基)乙氧基]乙基氨基甲酰基}丙基氨基甲酰基)十九烷酸；
(替代名称:二十烷二酰基-gGlu-OEG-OEG-OSu)
将19-((S)-1-叔丁氧基羰基-3-{2-[2-({2-[2-(2,5-二氧代-吡咯烷-1-基氧基羰基甲氧基)-乙氧基]乙基氨基甲酰基}甲氧基)乙氧基]乙基氨基甲酰基}丙基氨基甲酰基)十九烷酸叔丁基酯(3.4g)在TFA(75mL)中搅拌45min，然后真空浓缩。将残余物用甲苯共浓缩3次，得到固体。将残余物在2-丙醇中结晶和过滤，得到白色结晶化合物。
收率80%(2.4g)。LCMS:理论质量：859.03。实测：859.44。
为了将A14E,B16E,B25H,desB30人胰岛素的位置B29(在ε位置上)的赖氨酸残基酰化，酰化优选在碱性pH(例如pH10、10.5或11)下进行。这在本文的实施例1中说明。
实施例1
N{ε-B29}-[2-[2-[2-[[2-[2-[2-[[(4S)-4-羧基-4-(19-羧基十九烷酰基氨基)丁酰 基]氨基]乙氧基]乙氧基]乙酰基]氨基]乙氧基]乙氧基]乙酰基]-[GluA14,GluB16, HisB25],des-ThrB30-胰岛素(人)；
(替代名称：A14E,B16E,B25H,B29K(N ε 二十烷二酰基-gGlu-2xOEG),desB30人胰岛 素；化合物1)
将A14E,B16E,B25H,desB30人胰岛素(3.0g,0.53mmol)溶于150mM含水Na2CO3(40mL)和加入5mLTHF。用1M含水NaOH调节pH值至11.0。在剧烈搅拌下，在1分钟期间将19-((S)-1-羧基-3-{2-[2-({2-[2-(2,5-二氧代吡咯烷-1-基氧基羰基甲氧基)乙氧基]乙基氨基甲酰基}甲氧基)乙氧基]乙基氨基甲酰基}丙基氨基甲酰基)十九烷酸(641mg,0.75mmol，按上文所述制备)溶于1.5mLTHF和1.5mLDMF的混合物中。在加入的同时，通过加入1N含水NaOH保持pH恒定在10.5–11。将混合物搅拌1小时。
用1MHCl将pH值调节至7.5，和加入50%乙醇至体积500mL。将pH值调节至7.5。测量电导率为1.6mS/Cm。
通过阴离子交换色谱在?ktaExplorer上进行纯化：
柱：150mL(2.6x28cm)Poros50HQ
A缓冲液：含15mMTRIS,50mM乙酸铵的50%乙醇pH7.5(1.6mS/cm)
B缓冲液：含15mMTRIS,500mM乙酸铵的50%乙醇pH7.5(14mS/cm)
梯度：0-80%B，经20CV
流速：25mL/min。
将产物合并液700mL用700mL的50%乙醇稀释和再纯化一次：
柱：150mL(2.6x28cm)Poros50HQ
A缓冲液：含15mMTRIS,50mM乙酸铵的50%乙醇pH7.5(1.6mS/cm)
B缓冲液：含15mMTRIS,500mM乙酸铵的50%乙醇pH7.5(14mS/cm)
梯度：0-100%B，经12CV
流速：25mL/min。
将产物合并液300mL用300mL水稀释，和在C18柱上脱盐：
柱：30x250mm(Daiso_200_15um_FEFgel304_ODDMS_30x250mm),CV=177mL
A缓冲液：含10%乙腈的milli-Q水+0.1%TFA
B缓冲液：含80%乙腈的milli-Q水+0.1%TFA
梯度：25-80%B，经20min
流速：35mL/min。
将产物流分冻干，得到TFA盐，将其溶于50mL水加10mL乙腈，用0.5M含水NaOH调节pH至8.0和冻干，得到1.25g(36%)的标题胰岛素。
LC-MS(电喷射):m/z=1593.1(M+4)/4。计算值：1594.1。
实施例2
胰岛素受体亲和力
本发明的酰化胰岛素类似物对人胰岛素受体的亲和力通过SPA测定法(ScintillationProximityAssay)微量滴定板抗体捕获测定法测定。SPA-PVT抗体结合珠、抗小鼠试剂(AmershamBiosciences,目录号PRNQ0017)与25mL的结合缓冲液(100mMHEPESpH7.8;100mM氯化钠,10mMMgSO4,0.025%Tween-20)混合。用于单次PackardOptiplate(PackardNo.6005190)的试剂混合物包括2.4μl的1:5000稀释的纯化重组人胰岛素受体(有或没有外显子11)、一定量的A14Tyr[125I]-人胰岛素储液(对应于5000cpm/100μl试剂混合物)、12μl的1:1000稀释的F12抗体、3mL的SPA-珠和结合缓冲液至总共12mL。然后将总共100μl试剂混合物加入至PackardOptiplate的各孔和在Optiplate中自合适的样品制备胰岛素衍生物的稀释系列。然后将样品孵育16小时，同时轻轻振荡。然后通过离心1min分离各相和将板在Topcounter中计数。结合数据使用非线性回归算法在GraphPadPrism2.01(GraphPadSoftware,SanDiego,CA)中拟合，和亲和力相对于(以百分比(%)计)人胰岛素的亲和力表示。
还使用相关的测定法，其中结合缓冲液还包含1.5%HSA以模拟生理条件。
表1
本发明选择的胰岛素的胰岛素受体亲和力
实施例3
本发明的胰岛素衍生物的疏水性
胰岛素衍生物的疏水性通过在等度条件下运行的反相HPLC发现。将胰岛素衍生物的洗脱时间与人胰岛素(本文称为HI)或具有已知疏水性的另一衍生物在相同的条件下的洗脱时间作比较。疏水性k’rel计算为：k’relderiv=((tderiv-t0)/(tref-t0))*k’relref。使用HI作为参比：k’relref=k’relHI=1。HPLC系统的排空时间t0通过注入5μl的0.1mMNaNO3测定。
运行条件：
柱：LichrosorbRP-C18,5μm,4x250mm
缓冲液A：0.1M磷酸钠pH7.3,10vol%CH3CN
缓冲液B：50vol%CH3CN
注入体积：5μl
运行时间：最大60分钟
在运行初始梯度后，选择用于运行衍生物和参比(例如HI)的等度水平，和将在等度条件下衍生物和参比的洗脱时间用于在上述方程中计算k’relderiv。
表2
本发明的胰岛素衍生物的疏水性
实施例4
使用十二指肠内腔酶的胰岛素类似物的降解
使用来自SPD大鼠的十二指肠内腔酶(通过过滤十二指肠内腔内容物制备)降解胰岛素类似物。通过自动机械在96孔板(2mL)上进行测定，其中16个孔用于胰岛素类似物和标准品。胰岛素类似物约15μM用十二指肠酶在100mMHepes,pH=7.4中在37℃孵育，在1、15、30、60、120和240min后获取样品和通过加入TFA淬灭反应。在各点的完整胰岛素类似物通过RP-HPLC测定。降解半寿期通过数据的指数拟合确定，并标准化至在各测定法中对参比胰岛素A14E,B25H,desB30人胰岛素或人胰岛素测定的半寿期。为降解而加入的酶的量为使得参比胰岛素的降解半寿期为60分钟至180分钟的量。结果作为在大鼠十二指肠中胰岛素类似物的降解半寿期除以来自相同实验的参比胰岛素的降解半寿期(相对降解速率)示出。
表3
降解
实施例5
静脉内大鼠PK
麻醉的大鼠静脉内(i.v.)给予各种剂量的胰岛素类似物，试验化合物的血浆浓度使用免疫测定法或质谱在给药后以指定的间隔测量4小时或更久。随后使用WinNonLinProfessional(PharsightInc.,MountainView,CA,USA)计算药代动力学参数。
使用体重大约200克的未禁食的雄性Wistar大鼠(Taconic)。测量体重，随后用Hypnorm/Dormicum(各化合物分别按1:1在无菌水中稀释，然后混合；在实验当天新鲜制备)将大鼠麻醉。通过2mL/kgHypnorm/Doricum混合物sc开始麻醉，接着以30分钟间隔的1mL/kgsc的两个维持剂量，和以45分钟间隔的1mL/kgsc的两个维持剂量。如果需要，为了保持大鼠在整个过程中轻度麻醉，提供进一步的剂量1-2mL/kgsc。在大鼠关养室中进行称重和开始麻醉，以避免因在各室之间移动动物而对动物形成压力。
表4
大鼠PK
实施例6
狗静脉内药代动力学(PK)概况
本方案的目标是在静脉内给予比格犬后自不同的胰岛素类似物的血浆浓度-时间概况获得药代动力学(PK)数据和计算类似物的相关药代动力学参数。
动物自由获得家用质量饮用水。在每个给药日，将动物称重。各试验物质给予3只动物。根据对每只动物进行的程序的数量和程度，考虑了个体动物福利。自各动物获得完整的血浆浓度-时间概况。在采血期间，将狗置于桌上，和由坐在旁边的动物技术员来固定。该程序在驯化期间经过训练。根据以下时间表，将血样0.5mL收集到EDTA管中：
给药前(-10、0)和5、15、30、45、60、75、90、120、150、180、210、240、300、480、600、720、960、1440、1920、2880、4320、5760、7200、8640、10080分钟。
在频繁采样期间，血样获自用肝素盐水保持打开的头静脉中的Venflon导管。其它血样获自颈静脉。
将血样保持在冰上最多20分钟，然后在4℃以1,300g离心4分钟。
将血浆立即转移至两个micronic管中，每个管中有来自各血样的80μl血浆，和按照支架轮廓放置。将血浆保存在-20℃直至分析。
血浆浓度-时间概况通过非区室药代动力学分析使用WinNonlinProfessional(PharsightInc.,MountainView,CA,USA)进行分析。
使用来自每只动物的单独浓度-时间值进行计算。
表5
狗PK
实施例7
在存在锌的情况下化合物1和比较化合物A的初始溶解度
化合物1和比较化合物A(即N{ε-B29}-[2-[2-[2-[[2-[2-[2-[[(4S)-4-羧基-4-(19-羧基十九烷酰基氨基)丁酰基]氨基]乙氧基]乙氧基]乙酰基]氨基]乙氧基]乙氧基]乙酰基]-[GluA14,HisB16,HisB25],des-ThrB30-胰岛素(人)；替代名称：A14E,B16H,B25H,B29K(Nε二十烷二酰基-gGlu-2xOEG),desB30人胰岛素)在大约8的pH值下分别溶于milli-Q水。以所提及的顺序加入苯酚、甲酚、乙酸锌(Zn)、氯化钠和甘油，得到最终的药物组合物，其包含：4.2-5mM胰岛素、1.6%甘油、25mM苯酚、25mM甲酚，pH7.4和在下表中所示的锌和氯化钠浓度。药物组合物在22℃贮存24小时和以15,000xg离心15分钟。将100μl的上清液转移至HPLC小管，和使用如Eur.Pharm.NovoRapid中所述的酸性凝胶过滤测定浓度。可溶性胰岛素的量以起始浓度的百分比测定。测量的准确度为+/-2%。
表6
在Zn存在的情况下化合物1和比较化合物A各自的溶解度
结论
在试验条件下在存在至多12.5个锌分子/六聚体的情况下，在没有NaCl的组合物中比较化合物是可溶的。在试验条件下在存在至多10.5个锌分子/六聚体的情况下，在含有20mMNaCl的组合物中比较化合物A是可溶的。
在至多大约15.3个锌六聚体胰岛素的试验条件下，在没有NaCl的组合物中化合物1是可溶的。此外，在至多大约14.5个锌分子/六聚体胰岛素的试验条件下，在20mMNaCl的情况下化合物1是可溶的。
实施例8
在存在锌的情况下人胰岛素的初始溶解度
在约8的pH值下将人胰岛素溶于milli-Q水。将苯酚、甲酚、乙酸锌(Zn)、氯化钠和甘油以所提及的顺序加入，得到最终制剂，其包含：4.2-5mM胰岛素、1.6%甘油、25mM苯酚、25mM甲酚、pH7.4和下表中示出的锌和氯化钠浓度。将制剂在22℃贮存24小时，然后以15000xg离心15分钟。将100μl的上清液转移至HPLC小管，和使用Eur.Pharm.NovoRapid中描述的酸性凝胶过滤测定浓度。可溶性胰岛素的量以起始浓度的百分比测定。
测量的准确性为+/-2%。
表7
在存在锌的情况下人胰岛素的溶解度
结论
当制剂包含NaCl时在包含至多6个Zn/胰岛素六聚体的制剂中，和当制剂包含几乎无NaCl时在包含至多4个Zn/胰岛素六聚体的制剂中，人胰岛素是可溶的。
实施例9
作为锌和氯化钠含量的函数的化学和物理稳定性
本实验的目的是测量在通过SEC实验测定的锌/六聚体窗口内制剂的化学和物理稳定性。另外为测试氯化钠的存在是否影响化学和/或物理稳定性。
制剂
制剂包含：3.6mM的化合物1、25mM苯酚、25mM甲酚pH7.4。锌和氯化钠如下指示。
表8
化合物1的包含锌的制剂
制剂如下制备：
以制剂中最终浓度的大约2倍量，将化合物1粉末溶于milli-Q水成为储液。将苯酚、甲酚、乙酸锌、氯化钠和甘油以所提及的顺序加入。得到的溶液具有约7.8的pH和使用0.2NHCl调整至pH7.4，导致氯离子浓度最终增加1.45mM氯离子。
将制剂无菌过滤，和装入3ml带塞药筒。
物理稳定性如下测量：
在硫磺素T(THT)测定法中测量原纤维形成趋势。导致可见颗粒形成的潜在沉淀测量为浊度的潜在增加。低于2μm的颗粒形成通过动态光散射(DLS)测量。高于2μm的颗粒形成通过微流成像(MFI)测量。
化学稳定性测量为高分子量颗粒(HMWP)的增加(按百分比计)和纯度降低，如通过反相UPLC测量的。
硫磺素T测定法中的原纤维形成趋势
化合物1的浓度根据WO2013/153000中描述的方法测量。
表9
在硫磺素T测定法中以小时数测量滞后时间。原纤维形成的滞后时间作为制剂中锌含量的函数而增加。包含超过5.8个zn/六聚体的制剂未形成原纤维，因此具有高于45小时的滞后时间。
通过DLS探查的化合物1的静止稳定性
在4℃、37℃和45℃储存的以各种浓度的NaCl和乙酸锌配制的化合物1的物理稳定性通过动态光散射(DLS)探查。
方法
各样品在DynaPro读板器上在25℃通过记录20次10秒钟的采集，一式三份测量；数据报告为三次测量的平均值。样品不经过过滤，而是它们以15000xg离心20min，以仅除去最大的絮凝物和聚集物，其否则将阻断测量。此外，使用石蜡油封闭DLS微量滴定板的各孔，代替更常用的塑料薄膜。
表10
蛋白寡聚物平均大小测量为对于在4℃、30℃、37℃或45℃孵育2-8周的不同制剂的流体动力直径(HD)(nm)。
HR:流体动力半径(nm)
Diam:直径(nm)
St.D:标准偏差
用DLS测定的蛋白寡聚物平均大小范围为3.8nm(对于含有5,8个Zn/胰岛素六聚体、20mMNaCl的制剂，在37℃，在2周后)至5.95nm(对于含有10.5个Zn/胰岛素六聚体、75mMNaCl的制剂，在4℃，在2周后)。对于在4℃贮存的样品，流体动力直径平均起来降低1%，而对于在37和45℃贮存的样品，其分别增加1和4%。此外，所有记录的自相关函数符合单峰颗粒分布，表明缺少任何大的聚集体的相当狭窄的大小分布。
结论
尽管不同的制剂条件显示显著不同的平均寡聚体大小，但如果根本上存在的话，随时间的变化格外小，和在4℃、37℃以及45℃在测试的8周期间内所有制剂似乎物理上是稳定的。在这期间没有聚集体形成。
使用MFI的高于2μm的颗粒测量
以微米范围使用微流成像(MFI?)分析制剂的亚可见颗粒形成。颗粒计数通常低，颗粒的大部分具有对硅酮油液滴预期的黑色球型外观。然而，分别在45℃孵育2周后和在37℃孵育8周后，包含10.5个Zn/六聚体和150mM或75mM的制剂出现大的半透明薄片样颗粒。
表11
在4℃、30℃、37℃或45℃孵育2-20周的不同制剂的颗粒浓度(mL)。将具有圆形度*纵横比*强度STD>75和ECD<3μm的颗粒从分析中排除，因为其可能代表硅酮油。
表12
在4℃、30℃、37℃或45℃孵育2-20周的不同制剂的颗粒体积分数(nL颗粒/mL样品体积)。将具有圆形度*纵横比*强度STD>75和ECD<3μm的颗粒从分析中排除，因为其可能代表硅酮油。
物理稳定性结论
在ThT测定法中，物理稳定性测量为作为锌/六聚体增加的函数的滞后时间，锌含量从5.8增加至8.1个Zn/胰岛素六聚体。通过DLS测量的平均寡聚体大小变化显示在任何制剂中寡聚体大小未改变和无聚集体形成。通过MFI测量的颗粒测量显示在包含10.5个Zn/六聚体和75mMNaCl的制剂中颗粒形成增加。
因此，在包含高于5.8和低于10.5个Zn/胰岛素六聚体的制剂中物理稳定性是最佳的。
化学稳定性
使用凝胶过滤柱在无乙酸的洗脱液中测量HMWP形成，如WO2013/153000中所述。将贮存在4℃的样品的HMWP从贮存在30℃或37℃的样品的HMPW中减去。
表13
在4℃、30℃或37℃孵育2-8周的不同制剂的HMWP形成。
结论
包含5.8个Zn/胰岛素六聚体的制剂比包含等于或多于8.1个Zn/胰岛素六聚体的制剂具有更多的HMWP形成。
纯度损失
纯度损失相对于起始进行测量。将对于在4℃贮存的样品通过反相色谱测量的纯度从对于贮存在30℃或37℃的样品测量的纯度中减去。使用相对于WO2013/153000中描述的方法略微修改的UPLC纯度方法。在本实例中，使用WatersCSH,C18柱，其在该情况下改进在其必须更换之前柱上允许的注射物的分离和数量。
表14
在4℃、30℃或37℃孵育2-8周的不同制剂的纯度损失(%)。
结论
包含5.8个Zn/胰岛素六聚体的制剂具有最高的降解。包含等于或多于8.1个Zn/胰岛素六聚体的制剂具有较低的降解。因此，在具有等于或多于8.1个锌/六聚体的制剂中化学稳定性是最佳的。在包含75mMNaCl的制剂的稳定性高于包含20mMNaCl的制剂。
实施例10
本实验的目的是通过大小排阻色谱法研究作为制剂中NaCl含量的函数的寡聚化，所述制剂包含以4.2mM胰岛素的比较化合物A(即N{ε-B29}-[2-[2-[2-[[2-[2-[2-[[(4S)-4-羧基-4-(19-羧基十九烷酰基氨基)丁酰基]氨基]乙氧基]乙氧基]乙酰基]氨基]乙氧基]乙氧基]乙酰基]-[GluA14,HisB16,HisB25],des-ThrB30-胰岛素(人)；替代名称：A14E,B16H,B25H,B29K(Nε二十烷二酰基-gGlu-2xOEG),desB30人胰岛素)和固定的锌/胰岛素六聚体。此外，目的是测量物理和化学稳定性。
制剂
在约8的pH值下将化合物A溶于milli-Q水。将苯酚、甲酚、乙酸锌(Zn)和甘油以所提及顺序加入，产生最终制剂，其包含：4.5个Zn/6个胰岛素、25mM苯酚、25mM甲酚、pH7.4和4.2mM的胰岛素浓度和下表中所示的氯化钠(NaCl)、乙酸锌和甘油。
通过测量以下评价物理稳定性：
1.原纤维形成趋势。通过硫磺素T测定法测量。原纤维形成趋势在硫磺素T(THT)测定法中测量为原纤维形成的滞后时间。按所述，THT测定法在新鲜制备的样品上测量；和
2.通过动态光散射测定的寡聚体半径(nm)和低于4μm的聚集体形成。
制剂的化学稳定性测量为在37℃贮存4个周(4w)后胰岛素相关杂质中高分子量蛋白(HMWP)相对于在4℃贮存后HMWP的量的增加。
使用WO2013/153000中描述的HMWP方法2测量HMWP。
胰岛素相关杂质例如脱酰胺化合物的形成使用反相色谱法(UPLC)测量。
单体的量在非变性凝胶过滤中使用WO2013/153000中描述的方法2在没有苯酚的洗脱液中测量。
表15
在化合物A的THT测定法中HMWP形成和原纤维形成的滞后时间
结论
化合物A单体的量作为氯化钠浓度的函数降低，加入刚好至多50mMNaCl具有大的影响。在所有制剂中测量为HMWP形成和杂质形成的化学降解低，不管单体含量如何。THT滞后时间随锌含量和氯化钠含量增加。
表16
平均流体动力半径Rhavg.(nm)和标准化的强度Inormavg.(106计数/秒)(4℃)。注意：在t=0未测量样品。
Rhavg.(nm)：平均流体动力半径(nm)
Inormavg.(106cts)：标准化的强度(106计数/秒)(37℃)
表17
平均流体动力半径Rhavg.(nm)和标准化的强度Inormavg.(106计数/秒)(37℃)。注意：在t=0未测量样品。
Rhavg.(nm)：平均流体动力半径(nm)
Inormavg.(106cts)：标准化的强度(106计数/秒)(37℃)
结论
流体动力半径随盐浓度增加而增加。除了7个Zn/胰岛素六聚体时之外，Zn浓度对大小具有较小影响。孵育温度对寡聚体大小和物理稳定性无显著影响。

Claims (12)

1.A14E,B16E,B25H,B29K(N(ε)-二十烷二酰基-gGlu-2xOEG),desB30人胰岛素(化合物1)。
2.权利要求1的化合物，其用作药物。
3.权利要求1的化合物，其用作用于治疗糖尿病的药物。
4.权利要求1的化合物，其用于治疗糖尿病，其中所述化合物以每隔一天或更低频率给予同一患者，并且平均起来，在至少1个月、6个月或1年的时间期间，所述化合物不以更高频率给予同一患者。
5.权利要求1的化合物，其用于治疗糖尿病，其中所述化合物以一周两次或更低频率给予，并且平均起来，在至少1个月、6个月或1年的时间期间，所述化合物不以更高频率给予同一患者。
6.权利要求1的化合物，其用于治疗糖尿病，其中所述化合物以每周一次或更低频率给予，并且平均起来，在至少1个月、6个月或1年的时间期间，所述化合物不以更高频率给予同一患者。
7.包含权利要求1的化合物的水溶液。
8.权利要求7的水溶液，其包含至少5个锌离子/胰岛素六聚体。
9.权利要求7-8中任一项的水溶液，其中pH范围为7-8。
10.包含权利要求1的化合物和一种或多种赋形剂的药物组合物。
11.权利要求10的药物组合物，其包含至少4.5个锌离子/胰岛素六聚体。
12.治疗或预防糖尿病的方法，所述方法包括给予有需要的受试者治疗有效量的权利要求1的化合物。
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