DE3104949A1 - Process for the preparation of threonine<B30> esters of human insulin, and threonine<B30> ester of human insulin - Google Patents
Process for the preparation of threonine<B30> esters of human insulin, and threonine<B30> ester of human insulinInfo
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Abstract
Description
Verfahren zur Herstellung von Threonin -Estern menschlichenProcess for the preparation of threonine esters human
Insulins sowie ThreoninB30-Ester menschlichen Insulins.Insulins as well as threonine B30 ester human insulin.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von B30 Threonin -Estern menschlichen Insulins oder eines Salzes oder Komplexes desselben, sowie Threonin Ester menschlichen Insulins.The invention relates to a method for producing B30 threonine -Ester human insulin or a salt or complex thereof, as well Threonine ester of human insulin.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Umwandlung von Insulin und insulinähnlichen Verbindungen in menschliches Insulin.In particular, the invention relates to the conversion of insulin and insulin-like compounds in human insulin.
Bei der Behandlung von Diabetes Mellitus werden Insulinverbindungen, hergestellt aus Schweine- oder Rinderinsulin allgemein verwandt. Schweine-, Rinder- und menschliche Insuline zeigen geringfügige Unterschiede in ihrer Aminosäurezusammensetzung, wobei der Unterschied zwischen menschlichem und Schweineinsulin sich auf eine einzige Aminosäure beschränkt, insofern, daß die B30 Aminosäure des menschlichen Insulins Threonin ist, während die von Schweineinsulin Alanin ist.The treatment of diabetes mellitus uses insulin compounds, made from pork or beef insulin generally related. Pig, bovine and human insulins show slight differences in their amino acid composition, being the difference between human and Porcine insulin is limited to a single amino acid in that the B30 The amino acid of human insulin is threonine, while that of porcine insulin Alanine is.
Es kann daher immerhin eingewendet werden, daß die ideale Insulinpräparation für die Behandlung von Menschen ein Insulin mit exakt der gleichen chemischen Struktur wie der von menschlichem Insulin ist.It can therefore at least be argued that the ideal insulin preparation for the treatment of humans an insulin with exactly the same chemical structure like that of human insulin.
Für die Herstellung von menschlichem, natürlichen Insulin steht die notwendige Menge menschlicher Pancreas-Drüsen nicht zur Verfügung.The stands for the production of human, natural insulin Necessary amount of human pancreas glands not available.
Synthetisches menschliches Insulin ist sehr teuer in kleinem Maßstab hergestellt worden, siehe Helv.Chim.Acta, 57, S. 2617, und 60, S. 27. Halbsynthetisches menschliches Insulin ist aus Schweineinsulin über zeitaufwendige Reaktionswege, wie in Hoppe-Seyler's Zeitschrift für Physiologische Chemie, 356, 1631 und Nature 280, 412 beschrieben, hergestellt worden.Synthetic human insulin is very expensive on a small scale have been prepared, see Helv.Chim.Acta, 57, p. 2617, and 60, p. 27. Semi-synthetic human insulin is obtained from porcine insulin via time-consuming reaction pathways, as in Hoppe-Seyler's Zeitschrift für Physiologische Chemie, 356, 1631 and Nature 280, 412.
Die US-PS 32 76 961 bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstelung von halbsynthetischem menschlichem Insulin. Nichtsdestoweniger ist die Ausbeute an menschlichem Insulin schlecht, da das Verfahren in Wasser durchgeführt wird, und unter Bedin-B22 B23 gungen, in denen Trypsin eine Spaltung der Arg -Gly -Bindung bewirkt, siehe Journal of Biological Chemistry, 236, S.The US-PS 32 76 961 relates to a method of manufacture of semi-synthetic human insulin. Nonetheless, the yield is poor on human insulin because the procedure is carried out in water, and conditions in which trypsin causes cleavage of the Arg -Gly bond causes, see Journal of Biological Chemistry, 236, p.
743.743
Ein bekanntes halbsynthetisches Verfahren zur Herstellung von menschlichem Insulin weist folgende drei Schritte auf: B30 Zuerst wird Schweineinsulin in Schweine-des-(Ala )-Insulin mittels Behandlung mit Carboxypeptidase A, siehe Hoppe-Seyler's Zeitschrift von Physiologische Chemie, 359, Seite 799,umgewandelt. Im zweiten Schritt wird Schweine-des- (AlaB3OY Insulin einer Trypsin-katalysiert mit Thr-OBu gekoppelt, wodurch der Th jU -tert-Butylester menschlichen Insulins gebildet wird. Schließlich wird dieser Ester mit Trifluoressigsäure behandelt, um menschliches Insulin Zu liefern, siehe Nature 280, Seite 412. Der erste Schritt liefert A21 B30 eine teilweise Abspaltung von Asz , wodurch des-(Ala AsnA2l )-lnsulin geliefert wird. Dieser Abkömmling führt nach den beiden anschließenden Reaktionen zu einer Verunrei-A21 gung von des-<Asn )-Insulin in dem hergestellten halbsynthetischen menschlichen Insulin, die nicht leicht mit dem bekannten Präparationsverfahren ent-A21 fernt werden kann. Des-(Asn )-Insulin besitzt niedrige biologische Aktivität (etwa 5 %) siehe American Journal of Medicine 40, Seite 750.A well-known semi-synthetic process for making human Insulin has the following three steps: B30 First, porcine insulin is converted into pigs-des- (Ala ) Insulin by treatment with carboxypeptidase A, see Hoppe-Seyler's journal from Physiological Chemistry, 359, page 799. In the second step, pigs-des- (AlaB3OY Trypsin-catalyzed insulin coupled with Thr-OBu, whereby the Th jU -tert-butyl ester of human insulin is formed. In the end this ester is treated with trifluoroacetic acid to deliver human insulin, see Nature 280, page 412. The first step provides A21 B30 with partial cleavage from Asz, thereby delivering des- (Ala AsnA2l) -insulin. This descendant leads after the two subsequent reactions to contamination of des- <Asn ) -Insulin in the manufactured semi-synthetic human insulin that is not can easily be removed with the known preparation method ent-A21. Des- (Asn ) -Insulin has low biological activity (about 5%) see American Journal of Medicine 40, p. 750.
Die Aufgabe der Erfindung besteht also darin, ein Verfahren zu liefern, mit welchem in industriellem Maßstab menschliches Insulin hergestellt werden kann, wobei nicht-menschliches Insulin in menschliches Insulin umgewandelt werden soll.The object of the invention is therefore to provide a method with which human insulin can be produced on an industrial scale, whereby non-human insulin is to be converted into human insulin.
Weiterhin soll ein Verfahren geliefert werden, welches Schweineinsulin und in diesem enthaltene bestimmte Verunreinigungen in menschliches Insulin über einen Threonin Ester des menschlichen Insulins umwandelt.Furthermore, a method is to be delivered, which pig insulin and certain impurities contained therein into human insulin converts a threonine ester of human insulin.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung von B30 Threonin -Estern menschlichen Insulins gelöst, das gekennzeichnet ist durch Transpeptidieren einer Insulinverbindung oder eines Salzes oder eines Komplexes derselben, welche in die Insulin-ThreoninB30-Ester umwandelbar sind, mit einem L-Threonin-Ester oder einem Salz desselben in einer Mischung von Wasser, einem wassermischbaren organischen Lösungsmittel und Trypsin, wobei der Wassergehalt in der Reaktionsmischung weniger als 50 Vol.-% beträgt und die Reaktionstemperatur unterhalb 500C ist, sowie durch Threonin -Ester menschlichen Insulins, bei denen die Estergruppe sich von t-Butyl und Methyl unterscheidet.The task is through a process for the production of B30 threonine - Ester dissolved human insulin, which is characterized by transpeptidating an insulin compound or a salt or complex thereof, which are convertible into insulin threonine B30 esters, with an L-threonine ester or a salt of the same in a mixture of water, a water-miscible organic Solvent and trypsin, the water content in the reaction mixture being less than 50 vol .-% and the reaction temperature is below 500C, as well as through Threonine - Esters of human insulin in which the ester group is different from t-butyl and methyl differs.
Das Verfahren nach der Erfindung besitzt also folgende Vorteile gegenüber dem Stand der Technik: a) Die enzymatische Hydrolyse zur Abspaltung von AlaB3Oi beispielsweise mit Carboxypeptidase A, wird ausgelassen.The method according to the invention thus has the following advantages over the state of the art: a) The enzymatic hydrolysis for cleavage from AlaB3Oi, for example, with carboxypeptidase A, is omitted.
b) Die Isolation einer Zwischenverbindung, wie beisielsweise Schweine-des-(Ala )-Insulins, ist unnötig.b) The isolation of an intermediate compound, such as pigs-des- (Ala ) -Insulins, is unnecessary.
A21 c) Verunreinigungen mit des(Asn 1)-Insulin-Derivaten werden vermieden.A21 c) Contamination with the (Asn 1) insulin derivatives are avoided.
d) Proinsulin und andere insulinähnliche Verunreinigungen, die im Rohinsulin anwesend sind, werden durch das erfindungsgemäße Verfahren über den Threonin -Ester des menschlichen Insulins in menschliches Insulin umgewandelt, wodurch die Ausbeute erhöht wird.d) Proinsulin and other insulin-like impurities contained in the Crude insulin are present by the method according to the invention via the threonine - Esters of human insulin are converted into human insulin, thereby reducing the Yield is increased.
e) Antigenartige insulinähnliche Verbindungen, siehe auch GB-PS 12 85-023, werden in menschliches Insulin umgewandelt.e) Antigen-like insulin-like compounds, see also GB-PS 12 85-023, are converted into human insulin.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele erläutert sind.Further features and advantages of the invention emerge from the claims and from the following description, in which exemplary embodiments are explained.
Die Erfindung basiert auf der Entdeckung, daß die an die B29 Carbonylgruppe von Lys gebundene Aminosäure oder Peptidkette in der Insulinverbindung mit einem Threonin-Ester ausgetauscht werden kann. Dieser Austausch wird hierin als Transpeptidierung bezeichnet.The invention is based on the discovery that those attached to the B29 carbonyl group Amino acid or peptide chain linked by Lys in the insulin compound with a Threonine ester can be exchanged. This exchange is referred to herein as transpeptidation designated.
Der hierin verwandte Terminus (Insulinverbindungen" umschließt Insuline und Insulin-ähliche Verbindungen, welche die menschliche des(ThrB30)-Insulinart enthalten, wobei die B30-Aminosäure des Insulins Alanin (in Insulin von beispielsweise Schwein, Hund, Finn- und Spermwal) oder Serin ist, wie beim Kaninchen. Der Terminus "insulinähnliche Verbindungen", wie er hierin gebraucht wird, schließt Proinsulin, das sich von irgendeiner oben genannter Spezies und Primaten ableitet, gemeinsam mit Ziwschenprodukten von der Umwandlung von Proinsulin in Insulin,ein. Als Beispiel derartiger Intermediärprodukte können gespaltenes Proinsulin, Desdipeptid-Proinsuline, Desnonapeptid-Proinsulin und Diarginin-Insuline genannt werden, siehe auch R. Chance "In Proceedings of the Seventh Congress of IDF, Buenos Aires 1970, 292 bis 305, Herausgeber:.R.R. Rodriques & J.V.-Owen, Excerpta Medica, Amsterdam.The term (insulin compounds "used herein) includes insulins and insulin-like compounds which include the human des (ThrB30) insulin species The B30 amino acid of the insulin alanine (in insulin of for example Pig, dog, fin whale and sperm whale) or serine, as in rabbits. The term "Insulin-like compounds" as used herein includes proinsulin, derived from any of the above species and primates with intermediate products from the conversion of proinsulin to insulin. As an example of such intermediate products, split proinsulin, desdipeptide proinsulins, Desnonapeptide proinsulin and diarginine insulins are mentioned, see also R. Chance "In Proceedings of the Seventh Congress of IDF, Buenos Aires 1970, 292 to 305, Editor: .R.R. Rodriques & J.V.-Owen, Excerpta Medica, Amsterdam.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist die Transpeptidierung einer Insulinverbindung oder eines Salzes oder eines Komplexes derselben mit einem L-Threonin-Ester oder einem Salz desselben in einer Mischung von Wasser, einem wassermischbaren organischei Lösungsirittel, und Trypsin, auf, wobei der Wassergehalt in der Reaktionsmischung weniger als etwa 50 Vol.-% beträgt und die Reaktionstemperatur unterhalb etwa 500C liegt.The method according to the invention involves the transpeptidation of an insulin compound or a salt or a complex thereof with an L-threonine ester or a salt of the same in a mixture of water, a water-miscible organic egg Solvent, and trypsin, the water content in the reaction mixture is less than about 50% by volume and the reaction temperature is below about 50 ° C lies.
Obwohl Trypsin wegen seiner proteolytischen Eigenschaften am bekanntesten ist, haben Fachleute erkannt, daß Trypsin B30 dazu befähigt ist, das Koppeln von des-(AlaB30)-Insulin und einem Threonin tert-Butyl-Ester zu katalysieren, vide Nature 280, S. 412. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Trypsin zur Katalyse der Transpeptidierungsreaktion eingesetzt.Although trypsin is best known for its proteolytic properties those skilled in the art have recognized that trypsin B30 is capable of coupling catalyzing des- (AlaB30) -insulin and a threonine tert-butyl ester, vide Nature 280, p. 412. In the process according to the invention, the trypsin is used to catalyze the Transpeptidation reaction used.
Die Transpeptidierung kann durch Auflösen von 1. der Insulinverbindung, 2. einem L-Threonin-Ester, und 3. Trypsin in einer Mischung von Wasser und mindestens einem wassermischbaren organischen Lösungsmittel, wunschweise in Gegenwart einer Säure, durchgeführt werden.The transpeptidation can be achieved by dissolving 1. the insulin compound, 2. an L-threonine ester, and 3. trypsin in a mixture of water and at least a water-miscible organic solvent, if desired in the presence of one Acid.
Bevorzugte wassermischbare organische Lösungsmittel sind polare Lösungsmittel Als spezifische Beispiele derartiger Lösungsmittel können Methanol, Ethanol, 2-Propanol, 1,2-Ethandiol, Aceton, Dioxan,. Tetrahydrofuran, N,N-Dimethylformamid, Formamid, N ,N-Dimethylacetamid, N-Methylpyrrolidon, Hexamethylphosphortriamid und Acetonitril genannt werden.Preferred water-miscible organic solvents are polar solvents As specific examples of such solvents, methanol, ethanol, 2-propanol, 1,2-ethanediol, acetone, dioxane ,. Tetrahydrofuran, N, N-dimethylformamide, formamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, hexamethylphosphoric triamide and acetonitrile to be named.
Die Auswahl des eingesetzten wassermischbaren organischen Lösungsmittels häng von der ausgewählten Reaktionstemperatur und davon, ob eine Säure in der Reaktionsmischung anwesend ist,ab, wobei der '.Jassergehalt in der Reaktionsmischung weniger als etwa 50 Vol.-%, bevorzugt weniger als etwa 40 Vol.-% und mehr als etwa 10 Vol.-E sein sollte.The choice of the water-miscible organic solvent used depends on the selected reaction temperature and on whether there is an acid in the reaction mixture is present, the '.Jassergehalt in the reaction mixture is less than about 50% by volume, preferably less than about 40% by volume and more than about 10 volume units should.
Ein Vorteil der Verminderung der Wassermenge in der Reaktionsmischung besteht darin, daß aufgrund dessen die Bildung von Nebenprodukten vermindert wird. Durch Erhöhen der Säure-Menge in der Reaktionsmischung ist es auf ähnliche Art und Weise möglich, die Nebenproduktbildung herabzusetzen. Die Erhöhung der Ausbeute ist positiv mit einem hohen Prozentsatz organischen Lösungsmittel korreliert.An advantage of reducing the amount of water in the reaction mixture is that due to this, the formation of by-products is reduced. By increasing the amount of acid in the reaction mixture, it is in a similar manner and Way possible to reduce the formation of by-products. Increasing the yield is positively correlated with a high percentage of organic solvents.
Die Trypsinart ist nicht wesentlich für die Ausführung der Erfindung. Trypsin ist ein gut charakterisiertes, kommerziell in hoher Reinheit erhältliches Enzym, nämlich von Schweinen und Rindern. Weiterhin kann Trypsin mikrobiellen Ursprungs verwandt werden. Die Trypsinform, beispielsweise kristallines Trypsin (lösliche Form), immobilisiertes Trypsin oder sogar Trypsinderivate (so lange die Trypsinaktivität erhalten bleibt); ist nicht kritisch für die Durchführung der Erfindung. Der Terminus Trypsin, wie er hierin verwandt wird, soll Trypsine aus allen Quellen und alle Formen von Trypsin umschließen, welche transpeptidierende Aktivität besitzen, eingeschlossen Proteasen mit trypsinähnlicher Spezifität, beispielsweise Acromobacter lyticus Protease, siehe Agric. Biol. Chem. 42, Seite 1443.The type of trypsin is not essential to the practice of the invention. Trypsin is a well-characterized one that is commercially available in high purity Enzyme, namely from pigs and cattle. Furthermore, trypsin can be of microbial origin be used. The trypsin form, for example crystalline trypsin (soluble Form), immobilized trypsin or even trypsin derivatives (as long as the trypsin activity preserved); is not critical to the practice of the invention. The term Trypsin, as used herein, is said to be trypsin from all sources and all forms by trypsin, which have transpeptidating activity, included Proteases with trypsin-like specificity, for example Acromobacter lyticus protease, see Agric. Biol. Chem. 42, p. 1443.
Als Beispiele aktiver Trypsinderivate können acetyliertes Trypsin, succinyliertes Trypsin, mit Glutaraldehyd behandeltes Trypsin und immobiliserte Trypsin-Derivate genannt werden.As examples of active trypsin derivatives, acetylated trypsin, succinylated trypsin, glutaraldehyde treated trypsin, and immobilized Trypsin derivatives are called.
Wenn ein immobilisiertes Trypsin eingesetzt wird, wird es im Medium suspendiert.If an immobilized trypsin is used, it will be in the medium suspended.
Organische oder anorganische Säuren wie Salzsäure, Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure und Butyrsäure oder Basen Wie Pyridin, TRIS (Tris-hydroximethylaminomethan) N-Methylmorpholin und N-Ethylmorpholin können dazugegeben werden, um ein geeignetes Puffersystem zustande zu bringen. Organische Säuren werde bevorzugt eingesetzt. Die Reaktion kann jedoch auch ohne derartige Zusätze durchgeführt werden. Die ge zugesetzter Säure ist üblicherweise geringer als 10 Äquivalente pro Äquivalent L-Threonin-Ester. Bevorzugt beträgt die Säuremenge zwischen 0,5 und 5 0quivxlante pro Äquivalent L-Threonin-Ester. Ionen, welche Trypsin stabilisieren, wie Calciumionen, können zugegeben werden.Organic or inorganic acids such as hydrochloric acid, formic acid, acetic acid, Propionic acid and butyric acid or bases such as pyridine, TRIS (tris-hydroxymethylaminomethane) N-methylmorpholine and N-ethylmorpholine can be added to make an appropriate one Bringing buffer system into being. Organic acids are preferred. However, the reaction can also be carried out without such additives. The GE added acid is usually less than 10 equivalents per equivalent of L-threonine ester. The amount of acid is preferably between 0.5 and 5 equivxlante per equivalent of L-threonine ester. Ions that stabilize trypsin, such as calcium ions, can be added.
Das Verfahren kann in einem Temperatur-Bereich von +500C und dem Erstarrungspunkt der Reaktionsmischung durchgeführt werden. Enzymatische Reaktionen mit Trypsin werden üblicherweise bei etwa 37°C durchgeführt, um eine genügende Reaktionsgeschwindigkeit zu gewährleisten. Nichtsdestoweniger ist es vorteilhaft, um Inaktivierung des Trypsins zu vermeiden, das Verfahren nach der Erfindungbei einer Temperatur unterhalb der Umgebungstemperatur durchzuführen. In praxi werden Reaktionstemperaturen oberhalb etwa 0°C bevorzugt.The process can be carried out in a temperature range of + 500C and the freezing point the reaction mixture can be carried out. Enzymatic reactions with trypsin will be usually carried out at about 37 ° C in order to achieve a sufficient reaction rate to ensure. Nonetheless, it is beneficial to inactivation of trypsin to avoid using the method according to the invention at a temperature below the Ambient temperature. In practice, reaction temperatures are above about 0 ° C preferred.
Die Reaktionszeit beträgt üblicherweise zwischen einigen Stunden und mehreren Tagen, abhängig von der Reaktionstemperatur, von der Menge zugegebenen Trypsins und von anderen Reaktionsbedingungen.The reaction time is usually between a few hours and several days, depending on the reaction temperature, on the amount added Trypsins and other reaction conditions.
Das Gewichtsverhältnis zwischen Trypsin und der Insulinverbindung in der Reaktionsmischung ist üblicherweise oberhalb von etwa 1 : 200, bevorzugt oberhalb etwa 1 : 50 und unterhalb etwa 1 : 1.The weight ratio between trypsin and the insulin compound in the reaction mixture is usually above about 1: 200, preferred above about 1:50 and below about 1: 1.
Die für die Durchführung der Erfindung vorgesehenen L-Threonin-Ester können durch die allgemeine Formel Thr(R5) oR4 II beschrieben werden, wobei R4 eine Carboxylschutzgruppe und R5 Wasserstoff oder eine Hydroxyl-Schutzgruppe oder ein Salz derselben ist.The L-threonine esters contemplated for practicing the invention can by the general formula Thr (R5) oR4 II to be discribed, where R4 is a carboxyl protecting group and R5 is hydrogen or a hydroxyl protecting group or a salt thereof.
Die ThreoninB30-Ester menschlichen Insulins, die bei der Transpeptisierung entstehen, können durch die allgemeine Formel (Thr(R5)-OR4)B30-h-In III wobei h-In die menschliche des-(ThrB30)7Insulinverbindung repräsentiert und R4 und R5 die gleichen Reste wie weiter oben definiert, sind, beschrieben werden. The threonine B30 ester of human insulin used in transpeptization can arise from the general formula (Thr (R5) -OR4) B30-h-In III where h-In represents the human des- (ThrB30) 7 insulin compound and R4 and R5 the same Residues as defined above are to be described.
Verwendbare L-Threonin-Ester der Formel II sind solche, in denen R4 eine Carbonyl-Schutzgruppe ist, die vom ThreoninB30-Ester des menschlichen Insulins (Formel III) unter Bedingungen, welche keine wesentliche irreversible Umwandlung im Insulinmolekül hervorrufen, abgespalten werden kann. Als Beispiele derartiger CarbxylSchutzgruppen können niedere Alkylgruppen, beispielsweise Methyl, Ethyl und tert-Butyl, substitutiertes Benzyl, wie p-Methoxybenzyl, 2,4,6-Trimethylbenzyl und Diphenylmethyl genannt werden, sowie Gruppen der allgemeinen Formel -CH2CH2SO2R , wobei R6 einen niederen Alkylrest wie Methyl, Ethyl, Propyl und n-Butyl bedeutet. Geeignete Hydroxyl-Schutzgruppen R5 sind solche, die die von dem ThreoninB30-Ester des menschlichen Insulins (Formel III) unter Bedingungen abgespalten werden können, die keine wesentlichen irreversiblen Umwandlungen im Insulinmolekül hervorrufen. Als Beispiel einer derartigen Gruppe R5 kann tert-Butyl genannt werden.L-threonine esters of the formula II which can be used are those in which R4 is a carbonyl protecting group derived from the threonine B30 ester of human insulin (Formula III) under conditions that do not have a substantial irreversible conversion cause in the insulin molecule, can be split off. As examples of such Carbxyl protecting groups can be lower alkyl groups, for example methyl, ethyl and tert-butyl, substituted benzyl such as p-methoxybenzyl, 2,4,6-trimethylbenzyl and Diphenylmethyl are mentioned, as well as groups of the general formula -CH2CH2SO2R , where R6 is a lower alkyl radical such as methyl, ethyl, propyl and n-butyl. Suitable R5 hydroxyl protecting groups are those of the threonine B30 ester of human insulin (formula III) can be split off under conditions which do not cause significant irreversible conversions in the insulin molecule. Tert-butyl can be mentioned as an example of such a group R5.
Niedrige Alkylgruppen enthalten weniger als 7 Kohlenstoffatome, bevorzugt weniger als 5 Kohlenstoffatome. Lower alkyl groups contain fewer than 7 carbon atoms, preferred less than 5 carbon atoms.
Weitere Schutzgruppen, die üblicherweise eingesetzt werden,sind von Wünch in: Methoden der organischen Chemie (Houben-Weyl), Band XV/1, Herausgeber Fugen Müller, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 19/4, beschrieben worden. ~ Einige L-Threonin-Ester (Formel II) sind bekannte Verbindungen und die restlichen L-Threonin-Ester (Formel II) können analog der Herstellung bekannter Verbindungen präpariert werden. Other protecting groups that are commonly used are from Wünch in: Methods of Organic Chemistry (Houben-Weyl), Volume XV / 1, editor Fugen Müller, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 19/4, has been described. ~ Some L-threonine esters (formula II) are known compounds and the remaining L-threonine esters (Formula II) can be prepared analogously to the preparation of known compounds.
Die L-Threonin-Ester der Formel II können freieBasen ocffier Salze geeigneter organischer oder anorganischer Säuren derselben sein, bevorzugt Acetate, Propionate, Butyrate und Salze von Halogenwasserstoffen wie Hydrochloride.The L-threonine esters of the formula II can have free bases of salts suitable organic or inorganic acids thereof, preferably acetates, Propionates, butyrates and salts of hydrogen halides such as hydrochlorides.
Es ist wünschenswert, die Reaktanden, nämlich die Insulin-Verbindung und den L-Threonin-Ester (Formel II), in hohen Konzentrationen einzusetzen. Bevorzugt wird ein Molverhältnis oberhalb etwa 5 : 1 zwischen dem L-Threonin-Ester und der Insulinverbindung, eingesetzt.It is desirable to use the reactants, namely the insulin compound and the L-threonine ester (formula II), to be used in high concentrations. Preferred becomes a molar ratio above about 5: 1 between the L-threonine ester and the Insulin compound, used.
Es ist wünschenswert, daß die Konzentration an L-Threonin-Ester (Formel II) in der Reaktionsmischung oberhalb von 0,1 Molar liegt.It is desirable that the concentration of L-threonine ester (formula II) is above 0.1 molar in the reaction mixture.
B3O Menschliches Insulin kann aus Threonin -Estern von menschlichem Insulin (Formel III) durch Abspaltung der Schutzgruppe R4 und irgendeiner Schutzgruppe R5 durch bekannte Verfahen oder per se bekannte Methoden erhalten werden. Im, Falle, daß R4 Methyl, Ethyl oder eine Gruppe -CH2CH2SO2R6 ist, wobei R6 wie oben beschrieben definiert ist, kann die Schutzgruppe unter leicht basischen Bedingungen im wäßrigen Medium abgespalten werden, bevozugt bei einem pH-Wert von etwa 8 bis 12, beispielsweise bei etwa 9,5. Als Base können Ammoniak, Triethylamin oder Alkalimetallhydroxide, verwandt werden, wie Natriumhydroxid.B3O Human insulin can be made from threonine esters of human Insulin (formula III) by splitting off the protective group R4 and any protective group R5 can be obtained by known methods or methods known per se. In the event of, that R4 is methyl, ethyl or a group -CH2CH2SO2R6, where R6 is as described above is defined, the protective group can under slightly basic conditions in aqueous Medium are split off, preferably at a pH of about 8 to 12, for example at about 9.5. Ammonia, triethylamine or alkali metal hydroxides, such as sodium hydroxide.
Falls R4 tert-Butyl ist, substituiertes Benzyl wie p-Methoxybenzyl oder 2,4,6-Trimethylbenzyl oder Diphenylmethyl, kann die besagte Gruppe durch saure Spaltung entfernt werden, bevorzugt mit Trifluoressigsäure. Die Trifluoressigsäure kann wasserfrei sein oder etwas Wasser enthalten oder mit einem organischen Lösungsmittel wie Dichlormethan verdünnt sein. Falls R5 tert-Butyl ist, kann die Gruppe durch Saurespaltung, wie oben beschrieben, abgespalten werden.If R4 is tert-butyl, substituted benzyl such as p-methoxybenzyl or 2,4,6-trimethylbenzyl or diphenylmethyl, said group can be replaced by acidic Cleavage to be removed, preferably with trifluoroacetic acid. the Trifluoroacetic acid can be anhydrous or contain some water or with a organic solvents such as dichloromethane. If R5 is tert-butyl, the group can be split off by acid cleavage as described above.
B30 Bevorzugte Threonin -Ester menschlichen Insulins der Formel III sind Verbindungen, in denen R5 Wasserstoff ist =Rd diese werden aus den L-Threonin-Estern der Formel II hergestellt, in denen R5 Wasserstoff ist. B30 Preferred threonine esters of human insulin of the formula III are compounds in which R5 is hydrogen = Rd these are derived from the L-threonine esters of formula II, in which R5 is hydrogen.
Die Transpeptidierung der Insulinverbindungen im ThreoninB3O -Ester menschlichen Insulins kann detaillierter auf Basis folgender Formel, die den Insulinverbindungen gegeben wird, beschrieben werden: wobei menschliche dThreoninB3O )-Insulinverbindung ist, wobei Al 1 Gly mit dem als R1 bezeichneten Substituenten verbunden ist und LysB29 mit dem Substituenten, der als R2 bezeichnet ist, verbunden ist, wobei R2 eine Aminosäure oder eine Peptidkette bedeutet, die nicht mehr als 36 Aminosäuren enthält und R1 Wasserstoff oder eine Gruppe der allgemeinen Formel R3-X- repräsentiert, wobei X Arginin oder Lysin beo deutet und R3 eine Peptidkette, welche nicht mehr als 35 Aminosäuren enthält, repräsentiert, oder R2 gemeinsam mit R3 eine Peptidkette repräsentieren, welche nicht mehr als 35 Aminosäuren enthält, unter der Voraussetzung, daß die Anzahl der in R¹ plus R² gegenwärtigen Aminosäuren weniger als 37 beträgt.The transpeptidation of the insulin compounds in the threonine B3O ester of human insulin can be described in more detail on the basis of the following formula given to the insulin compounds: whereby human dthreonineB3O) -insulin compound, where Al 1 Gly is connected to the substituent denoted as R1 and LysB29 is connected to the substituent denoted as R2, where R2 denotes an amino acid or a peptide chain that contains no more than 36 amino acids and R1 represents hydrogen or a group of the general formula R3-X-, where X denotes arginine or lysine and R3 represents a peptide chain which does not contain more than 35 amino acids, or R2 together with R3 represents a peptide chain which does not contain more than Contains 35 amino acids with the proviso that the number of amino acids present in R¹ plus R² is less than 37.
Die Transpeptidierung nach dieser Erfindung wandelt dementsprechend jegliche der oben genannten Insulinverbindungen in ThreoninB O-Ester menschlichen Insulins (Formel III) um, welche sodann zur Bildung von menschlichem Insulin entblockiert werden.The transpeptidation of this invention converts accordingly any of the above insulin compounds in threonineB O-esters human Insulins (Formula III), which then unblocks to form human insulin will.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die in rohem Insulin vorhandenen insulinähnlichen Verbindungen, die in einigen handelsüblichen Insulinpräparationen gegenwärtig sind und durch die Formel I gedeckt werden, durch die erfindungsgemäße Transpeptidierung in ThreoninB30-Ester mensch lichen Insulins umgewandelt werden, welche sodann zur Bildung von menschlichem Insulin entblockiert werden können. Beispiele insulinähnlicher Verbindungen der Formel I ergeben sich aus dem folgenden: Schweinediarginin-Insulin (R1 ist Wasserstoff und R ist -Ala-3 2 -Arg-Arg) ,Schweineproinsulin (R zusammen mit R ist -Ala-Arg--Arg-Glu-Ala-Glu-Asn-Pro-Gln-Ala-Gly-Ala-Val-Glu-Leu-Gly--Gly-Gly-Leu-Gly-Gly-Leu-Gln-Ala-Leu-Ala-Leu-Glu-Gly-Pro-Pro-B29 -Gln-Lys-, wobei das terminaleAlanyl mit Lys verbunden ist) Hundeproinsulin (R3, zusammen mit R2 ist -Ala-Arg-Arg-Asp-Val--Glu-Leu-Ala-Gly-Ala-Pro-G ly-G lu-Gly-Gly-Leu-Gln-Pro-Leu-Ala--eu-Glu-Gly-Ala-Leu-Gln-Lys-, wobei das terminale Alanyl B29' mit Lys verbunden ist), gespaltenes Schweineproinsulin (R3'ist Ala-Leu-Glu-Gly-Pro-Pro-Gln-Lys-, und R2 ist -Ala--Arg-Arg-Glu-Ala-Glu-Asn-Pro-G ln-Ala-Gly-Ala-Val-Glu-Leu--Gly-Gly-Gly-Leu-Gly-Gly-Leu-Gln-Ala-Leu), Desdipeptid-1 2 Proinsulin vom Schwein (R ist Wasserstoff und R ist -Ala-Arg-Arg-Glu-Ala-Glu-Asn-Pro-Gln-Ala-Gly-Ala-Val-Glu--Leu-Gly-Gly-Gly-Leu-Gly-Gly-Leu-Gln-Ala-Leu-Alå-Leu-Glu-3 -Gly-Pro-Pro-Gln), menschliches Proinsulin (R zusammen mit R2ist -Thr-Arg-Arg-Glu-Ala-Glu-Asp-Leu-Gln-Val-Gly--Gln-Val-Glu-Leu-Gly-Gly-Gly-Pro-G ly-Ala-Gly-Ser-Leu-Gln--Pro-Leu-Ala-Leu-Glu-Gly-Ser-Leu-Gln-Lys-, wobei das terminale Threonyl mit Lysß29 verbunden ist und Affenproinsulin(R¹ zusammen mit R² ist -Thr-Arg-Arg-Glu-Ala--Glu-Asp-Pro-Gln-Val-Gly-Gln-Val-Glu-Leu-Gly-Gly-Gly-Pro--Gly-Ala-Gly-Ser-Leu-G ln-Pro-Leu-Ala-Leu-Glu-Gly-Ser-Leu-1330 -Gln-Lys-, wobei das terminale Threonyl mit Lys verbunden ist).Another advantage of the invention is that the in raw Insulin present insulin-like compounds that are available in some commercially available Insulin preparations are present and covered by Formula I by the inventive transpeptidation in threonine B30 ester human insulin which are then unblocked to form human insulin can be. Examples of insulin-like compounds of the formula I result from the following: porcine diarginine insulin (R1 is hydrogen and R is -Ala-3 2 -Arg-Arg), porcine proinsulin (R together with R is -Ala-Arg - Arg-Glu-Ala-Glu-Asn-Pro-Gln-Ala-Gly-Ala-Val-Glu-Leu-Gly - Gly -Gly-Leu-Gly-Gly-Leu-Gln-Ala-Leu-Ala-Leu-Glu-Gly-Pro-Pro-B29 -Gln-Lys-, with the terminal alanyl connected to Lys) dog proinsulin (R3, together with R2 is -Ala-Arg-Arg-Asp-Val - Glu-Leu-Ala-Gly-Ala-Pro-G ly-G lu-Gly-Gly-Leu-Gln-Pro-Leu-Ala - eu -Glu-Gly-Ala-Leu-Gln-Lys-, with the terminal alanyl B29 'connected to Lys), split porcine proinsulin (R3 'is Ala-Leu-Glu-Gly-Pro-Pro-Gln-Lys-, and R2 is -Ala-Arg-Arg-Glu-Ala-Glu-Asn-Pro-G ln-Ala-Gly-Ala-Val-Glu-Leu - Gly-Gly-Gly-Leu-Gly-Gly-Leu-Gln-Ala-Leu), desdipeptide-1 2 Porcine proinsulin (R is hydrogen and R is -Ala-Arg-Arg-Glu-Ala-Glu-Asn-Pro-Gln-Ala-Gly-Ala-Val-Glu - Leu-Gly-Gly-Gly-Leu -Gly-Gly-Leu-Gln-Ala-Leu-Alå-Leu-Glu-3 -Gly-Pro-Pro-Gln), human proinsulin (R together with R2ist -Thr-Arg-Arg-Glu-Ala-Glu-Asp-Leu-Gln-Val-Gly - Gln-Val-Glu-Leu-Gly -Gly-Gly-Pro-G ly-Ala-Gly-Ser-Leu-Gln - Pro-Leu-Ala-Leu-Glu-Gly-Ser-Leu-Gln-Lys-, where the terminal Threonyl linked to Lysβ29 and monkey proinsulin (R¹ together with R² is -Thr-Arg-Arg-Glu-Ala-Glu-Asp-Pro-Gln-Val-Gly-Gln-Val-Glu-Leu-Gly-Gly-Gly -Pro - Gly-Ala-Gly-Ser-Leu-G ln-Pro-Leu-Ala-Leu-Glu-Gly-Ser-Leu-1330 -Gln-Lys-, with the terminal threonyl connected to Lys).
Bei all diesen durch die Formel I abgedeckten Verunreinigungen wird der mit R3-X- bezeichnete R1-Substituent mit Wasserstoff ausgetauscht.With all of these impurities covered by formula I, the R1 substituent denoted by R3-X- is exchanged with hydrogen.
Ein bevorzugtes Ausfflhrungsbeispiel der Erfindung umfaßt das Reagierenlassen von rohem Schweineinsulin, welches insulinähnliche Verbindungen oder ein Salz oder einen Komplex desselben mit einen L-Threonin-Ester (Formel II) oder einem Salz desselben unter oben genannten Bedingungen, wonach die Schutzgruppe R4 und irgendeine Schutzgruppe R5 abgespalten werden. Durch dieses Verfahren wird das Schweineinsulin zusammen mit insulinähnlichen Verbindungen in demselben in menschliches Insulin umgewandelt.A preferred embodiment of the invention comprises reacting of raw porcine insulin, which contains insulin-like compounds or a salt or a complex thereof with an L-threonine ester (Formula II) or a salt thereof under the above conditions, after which the protecting group R4 and any protecting group R5 are split off. Through this procedure, the pig insulin is put together converted into human insulin with insulin-like compounds in the same.
Als Beispiel eines Komplexes oder eines Salzes einer Insulinverbindung (Formel I) kann ein Zinkkomplex oder ein Zinksalz genannt werden.As an example of a complex or a salt of an insulin compound (Formula I) can be called a zinc complex or a zinc salt.
Wenn die Reaktionsbedingungen entsprechend der obigen Erklärungen ausgewählt werden und die in den darauffolgenden Beispielen erzielten Resultate in Betracht gezogen werden, ist es möglich, eine Ausbeute von mehr als 60 % ThreoninB3O Ester menschlichen Insulins zu erzielen, und sogar eine solche, die höher als 80 % ist, und unter besonders bevorzugten Bedingungen eine von mehr als 90 %.When the reaction conditions are in accordance with the above explanations can be selected and the results obtained in the following examples be considered, it is possible to obtain a yield of greater than 60% ThreonineB3O Esters of human insulin, and even those higher than 80 %, and under particularly preferred conditions, one greater than 90%.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung menschlichen Insulins ist das folgende: 1. Das Ausgangsmaterial für die Transpeptidierung ist rohes Schweineinsulin, beispielsweise kristallines Insulin, das durch Verwendung eines Citratpuffers, siehe US-PS 26 26 228 hergestellt wurde.A preferred method of making human insulin is the following: 1. The starting material for transpeptidation is crude Pig insulin, for example crystalline insulin, which is made by using a citrate buffer, see US-PS 26 26 228 was made.
2. Falls nach der Transpeptisierung noch etwas Trypsin-Aktivität übrigbleibt, wird diese bevorzugt unter Bedingungen, unter denen Trypsin nicht aktiv ist, beispielsweise in saurem Medium mit einem pH-Wert unterhalb von 3 entfernt.2. If some trypsin activity remains after transpeptization, this is preferred under conditions under which trypsin is not active, for example removed in acidic medium with a pH below 3.
Trypsin kann durch Trennverfahren nach dem Molekulargewicht, beispielsweise durch Gelfiltration auf Sephadex G-50 oder Bio-gel P-30 in 1 M Essigsäure, siehe Nature 280, 412, entfernt werden.Trypsin can be separated by molecular weight, for example by gel filtration on Sephadex G-50 or Bio-gel P-30 in 1 M acetic acid, see Nature 280, 412, can be removed.
3. Andere Verunreinigungen, wie beispielsweise nicht reagiertes Schweineinsulin, können durch Anionen- oder Kationenaustauschchromatographie, siehe Beispiele 1-und 2, entfernt werden.3. Other contaminants, such as unreacted porcine insulin, can by anion or cation exchange chromatography, see Examples 1 and 2, to be removed.
4. Anschließend wird der ThreoninB30-Ester des menschlichen Insulins entblockiert und das menschliche Insulin in an sich bekannter Weise, beispielsweise durch Kristallisation, isoliert.4. Then the threonine B30 ester of human insulin unblocked and the human insulin in a manner known per se, for example by crystallization, isolated.
Durch dieses Verfahren kann Insulin einer akzeptablen pharmazeutischen Reinheit erhalten und, falls gewünscht, weiterer Reinigung unterworfen werden.Through this procedure, insulin can be made an acceptable pharmaceutical Maintain purity and, if desired, subjected to further purification.
Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf neuartige ThreoninB3O Ester menschlichen Insulins, in welchem die Esterverbindung unterschiedlich von tert-Butyl und Methyl ist.The invention also relates to novel threonineB3O esters human insulin, in which the ester compound is different from tert-butyl and is methyl.
Die hier verwandten Abkürzungen entsprechen den von der IUPAC-IUB Commission in Biochemical Nomenclature, 1974, empfohlenen Regeln, siehe Collected Tentative Rules & Recommendations of the Commission on Biochemical Nomenclature IUPAX-IUB, 2nd ed., Maryland, 1975.The abbreviations used here correspond to those used by the IUPAC-IUB Commission in Biochemical Nomenclature, 1974, recommended rules, see Collected Tentative Rules & Recommendations of the Commission on Biochemical Nomenclature IUPAX-IUB, 2nd ed., Maryland, 1975.
Analytische Untersuchungen: Die Umwandlung von Schweineinsulin und Schweineproinsulin in menschliche Insulinester kann durch DISC PAGE Elektrophorese in 7.5 % Polyacrylamidgel in einem Puffer, bestehend aus 0,375 M Tris, 0,06 Mt HCl und 8 M Harnstoff demonstriert werden. Der pH-Wert des Puffers beträgt 8,7. Ester der Formel III wandern mit 75 % der Geschwindigkeit von Schweineinsulin. Schweineproinsulin wandert mit 55 % der Geschwindigkeit von Schweineinsulin und wird durch den erfindungsgemäßen Prozeß in das gleiche Produkt umgewandelt. Identifizierung der Umwandlungsprodukte als Verbindungen der Formel III erfolgt aufgrund folgender Kriterien: a) Die elektrophoretische Migration der menschlichen Insulinester der Formel III, bezogen aaf Schweineinsulin, entspricht dem Verlust einer negativen Ladung.Analytical studies: the conversion of porcine insulin and Porcine proinsulin in human insulin esters can be determined by DISC PAGE electrophoresis in 7.5% polyacrylamide gel in a buffer consisting of 0.375 M Tris, 0.06 Mt HCl and 8 M urea can be demonstrated. The pH of the buffer is 8.7. Ester of Formula III migrate at 75% the rate of porcine insulin. Porcine proinsulin migrates at 55% the speed of porcine insulin and is supported by the invention Process converted into the same product. Identification of the transformation products as compounds of the formula III takes place on the basis of the following criteria: a) The electrophoretic Migration of the human insulin esters of the formula III, based on porcine insulin, corresponds to the loss of a negative charge.
b) Die Aminosäurezusammensetzung der angefärbten Proteinbänder im Gel, die die Verbindungen der Formel III repräsentieren, ist identisch mit derjenigen menschlichen Insulins, nämlich 3 Mol Threonin und 1 Mol Alanin pro Mol Insulin, und die Zusammensetzung des Schweineinsulins beträgt 2 Mol Threonin und 2 Mol Alanin pro Mol Insulin. Die Technik der Aminosäureanalyse von Proteinbändern in Polyacrylamidgelen ist in Eur. J. Biochem. 25, 147 beschrieben.b) The amino acid composition of the stained protein bands in the Gel representing the compounds of formula III is identical to that human insulin, namely 3 moles of threonine and 1 mole of alanine per mole of insulin, and the composition of the porcine insulin is 2 moles of threonine and 2 moles of alanine per mole of insulin. The technique of amino acid analysis of protein bands in polyacrylamide gels is in Eur. J. Biochem. 25, 147.
c) Der Beweis, daß das eingebaute Threonin als C-terminale Aminosäure in der B-Kette gebunden wird; wirdlXdurch oxidative Sulfitolyse der Schwefelbrücken des Insulins in 6 M Guanidiniunhchlorid,. gefolgt durch Abtrennen der Grund B-Ketten durch Ionenaustauschchromatographie an SP Sephadex geführt. Die Verdauung des B-Ketten-S-Sulfonats mit Carboxypeptidase A setzt lediglich die C-terminale Aminosäure frei.c) Evidence that the built-in threonine is a C-terminal amino acid is bound in the B chain; becomeslX by oxidative sulfitolysis of the sulfur bridges of the insulin in 6 M guanidine chloride. followed by severing the basic B chains performed by ion exchange chromatography on SP Sephadex. Digestion of the B-chain S-sulfonate with carboxypeptidase A only releases the C-terminal amino acid.
Diese Technik ist von Markussen in Proceedings of the Symposium on Proinsulin, Insulin and C-peptide, Tokushima, 12 - 14 July, 1978 (Herausgeber: Baba, Kaneko & Yaniahara) Int. Congress Series No. 468, Excerpta Medica, Amsterdam-Oxford beschrieben. Die Analyse wird durchgeführt, nachdem die Estergruppe von den Verbindungen der Formel III abgespalten worden ist.This technique is on by Markussen in Proceedings of the Symposium Proinsulin, Insulin and C-peptide, Tokushima, July 12-14, 1978 (Editors: Baba, Kaneko & Yaniahara) Int. Congress Series No. 468, Excerpta Medica, Amsterdam-Oxford. The analysis is carried out after the Ester group has been split off from the compounds of the formula III.
Diese drei Analysen zeigen eindeutig, daß Umwandlung in menschliches Insulin stattgefunden hat.These three analyzes clearly show that conversion into human Insulin has taken place.
Die Umwandlung von Schweineinsulin und Schweineproinsulin in menschliche Insulinester kann quantitativ durch HPCL (Hochdruckflüssigkeitschromatographie) in Umkehrphase verfolgt werden. Eine 4 x 300 mm /u Bondapak C18-Säule (Waters Ass.) wurde eingesetzt und die Elution mit einem 0,2 M Ammoniumsulphat (mit Schwefelsä.ure'auf einen pH-Wert von 3,5 eingestellt) und 26 bis 50 Vol.-% Acetonitril aufweisenden Puffer durchgeführt. Die optimale Acetonitrilkonzentration hängt davon ab, welchen Ester der Formel III man 4 vom Schweineinsulin abzutrennen wünscht. Im Falle,daß R4 Methyl und R5 Wasserstoff ist, wird die Auftrennung in 26 Vol.-% Acetonitril erreicht. Schweineinsulin und (Thr-OMe) O-h-In (Me ist Methyl)sind nach 4,5 bzw. 5,9 Säulenvolumen eluiert, als gut aufgetrennte., symmetrischer Peaks. Vor dem Auftragen auf der HPLC-Säule wurden die Proteine in der Reaktionsmischung durch Zugabe von 10 Volumenteilen Aceton ausgefällt. Das Ausgefällte wurde durch Zentrifugation isoliert, vakuumgetrocknet und in 0,02 tt Schwefelsäure gelöst.The conversion of porcine insulin and porcine proinsulin to human Insulin esters can be quantitatively determined by HPCL (high pressure liquid chromatography) be followed in reverse phase. A 4 x 300 mm / u Bondapak C18 column (Waters Ass.) was used and the elution with a 0.2 M ammonium sulphate (with sulfuric acid 'auf adjusted to a pH of 3.5) and 26 to 50% by volume of acetonitrile Buffer carried out. The optimal acetonitrile concentration depends on which Ester of formula III one wishes to separate 4 from porcine insulin. In case that R4 is methyl and R5 is hydrogen, the separation is in 26% by volume acetonitrile achieved. Porcine insulin and (Thr-OMe) O-h-In (Me is methyl) are after 4.5 and 5.9 column volumes eluted as well separated, symmetrical peaks. Before applying on the HPLC column, the proteins in the reaction mixture were removed by adding 10 parts by volume of acetone precipitated. The precipitated was isolated by centrifugation, vacuum-dried and dissolved in 0.02 tt sulfuric acid.
Das Verfahren zur Herstellung menschlicher Insulinester und menschlichen Insulins wird durch folgende Beispiele genauer erläutert, welche keineswegs als Begrenzung angesehen werden sollen. Die Beispiele zeigen einige bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens.The process for making human insulin esters and human Insulins is explained in more detail by the following examples, which are by no means considered Limitation should be viewed. The examples show some preferred embodiments of the method according to the invention.
Beispiel 1 200 mg rohes Schweineinsulin, einmal kristallisiert, wurden in 1,8 ml 3,33 po Essigsäure gelöst. 2 ml einer 2 M Lösung von Thr-OMe (Me ist Methyl) in N,N-Dimethylacetamid und 20 mg Trypsin, gelöst in 0,2 ml Wasser, wurden zugegeben. Nach 18-stündigem Stehenlassen bei 37°C wurden die Proteine durch Zugabe von 40 ml Aceton ausgefällt und das Ausgefällte durch Zentrifugieren isoliert. Der Uberstand wurde verworfen. Analyse des Ausgefällten durch HPLC unter Verwendung von 26 % Acetonitril (siehe "Analytische Untersuchungen") zeigt B30 eine 60 %-ige Umwandlung des Schweineinsulins in (Thr-OMe) h-In. Das Ausgefällte wurde in 8 ml frisch entionisierter 8 molarer Harnstofflösung gelöst, der pH-Wert auf 8,0 mit 1 molarer Ammoniaklösung eingestellt, und die Lösung auf eine 2,4 x 25 cm Säule, gepackt mit QAE A-25 Sephadex, mit einem 0,1 molaren Ammoniumchloridpuffer äquilibriert, welcher 60 Vol.-% Ethanol enthielt und dessen pH-Wert mit Ammoniak auf 8,0 eingestellt worden war, aufgetragen. Die Elution wurde mit dem gleichen Puffer durchgeführt, und 1330 Fraktionen von 15 ml gesammelt. (Thr-OMe) -h-In wurde in den Fraktionen 26 bis 46 gefunden, nicht reagiertes Schweineinsulin in den Fraktionen 90 bis 120. Die Fraktionen Nr. 26 bis 46 wurden vereinigt, das Ethanol im Vakuum ver-B30 dampft und (Thr-0Me) -h-In in einem Citratpuffer, wie durch Schlichtkrüll et al., Handbuch der inneren Medizin 7/2A, 96, Berlin, Heidelberg, New York, 1975 beschrieben, kristallisiert. Die Ausbeute betrug 95 mg Kristalle mit der gleichen rhombischen Gestalt wie auf die gleiche Art und Weise kristallisiertes Schweineinsulin. Example 1 200 mg of crude porcine insulin, once crystallized, was added dissolved in 1.8 ml 3.33 po acetic acid. 2 ml of a 2 M solution of Thr-OMe (Me is methyl) in N, N-dimethylacetamide and 20 mg of trypsin dissolved in 0.2 ml of water were added. After standing for 18 hours at 37 ° C, the proteins were by adding 40 ml of acetone precipitated and the precipitated isolated by centrifugation. The supernatant was discarded. Analysis of the precipitate by HPLC using 26% acetonitrile (see "Analytical Investigations"), B30 shows a 60% conversion of the pig insulin in (Thr-OMe) h-In. The precipitate became 8 molar freshly deionized in 8 ml Dissolved urea solution, adjusted the pH to 8.0 with 1 molar ammonia solution, and the solution on a 2.4 x 25 cm column packed with QAE A-25 Sephadex with a 0.1 molar ammonium chloride buffer, which contained 60% by volume of ethanol and the pH of which had been adjusted to 8.0 with ammonia. the Elution was carried out with the same buffer and 1330 fractions of 15 ml collected. (Thr-OMe) -h-In was found in fractions 26 to 46, unreacted Porcine insulin in fractions 90 to 120. Fractions # 26 to 46 were combined, the ethanol evaporated in vacuo and (Thr-0Me) -h-In in a citrate buffer, as by Schlichtkrüll et al., Handbook of Internal Medicine 7 / 2A, 96, Berlin, Heidelberg, New York, described in 1975, crystallized. The yield was 95 mg of crystals with the same rhombic shape as crystallized in the same way Pig insulin.
Die Aminosäurezusammensetzung wurde als identisch mit derjenigen von menschlichem Insulin befunden. Weitere analytische Untersuchungen, die in dem oberen Abschnitt "Analytische Untersuchungen" beschrieben sind, zeigten, daß das entstandene 1330 Produkt (Thr-OMe) -h-ln war.The amino acid composition was found to be identical to that of human insulin. Further analytical studies to be carried out in the above Section "Analytical Investigations" are described, showed that the resulting 1330 was product (Thr-OMe) -h-ln.
Beispiel 2 100 mg Schweineinsulin, welche den Reinheitsanforderungen der GB-PS 12 85 023 genügten, wurden in 0,9 ml 3,33 molarer Essigsäure gelöst und anschließend 1 ml einer 2 molaren Lösung Threonin-Methylester in N,N-Dimethylformamid und 12 mg mit TPCK (Tosylphenylalaninchloromethylketon) behandeltes. Example 2 100 mg porcine insulin meeting the purity requirements of GB-PS 12 85 023 were sufficient, were dissolved in 0.9 ml of 3.33 molar acetic acid and then 1 ml of a 2 molar solution of threonine methyl ester in N, N-dimethylformamide and 12 mg treated with TPCK (tosylphenylalanine chloromethyl ketone).
Trypsin, gelöst in 0,1 ml Wasser, zugegeben. Nach einer Inkubationszeit von 24 Stunden bei 37 0C wurde die Reaktion durch Zugabe von 4 ml 1 molarer Phosphorsäure beendet. Das erhaltene hr-OMe)B30-h-In wurde von dem nicht reagierten Schweineinsulin durch Ionenaustauschchromatographie auf einer 2,5 x 25 cm Säule mit SP-Sephadex mittels eines Elutionsmittels, welches 0,09 M . Natriumchlorid und 0,02 Ml Natriumdihydrogenphosphat (pH-Wert des Puffers: 5,5) in 60 % Ethanol aufwies, abgetrennt. Fraktionen enthaltend (Thr-OMe)1330-h-In wurden vereinigt, das Ethanol im Vakuum entfernt und das Produkt wie in Beispiel 1 kristallisiert.Trypsin, dissolved in 0.1 ml of water, was added. After an incubation period of 24 hours at 37 ° C., the reaction was stopped by adding 4 ml of 1 molar phosphoric acid completed. The obtained hr-OMe) B30-h-In was from the unreacted porcine insulin by ion exchange chromatography on a 2.5 x 25 cm column with SP-Sephadex by means of an eluent which is 0.09 M. Sodium chloride and 0.02 ml sodium dihydrogen phosphate (pH of the buffer: 5.5) in 60% ethanol, separated off. Containing fractions (Thr-OMe) 1330-h-In were combined, the ethanol removed in vacuo and the product crystallized as in Example 1.
Die Ausbeute betrug 50 mg (Thr-OMe)B30-h-In.The yield was 50 mg (Thr-OMe) B30-h-In.
Beispiel 3 100 mg Schweineproinsulin wurde in 0,9 ml 3,33 molarer Essigsäure gelöst, in (Thr-QMe)1330-h-In umgewandelt -und-wie für Schweineinsulin in Beispiel 1 beschrieben, gereinigt. Die 1330 Umwandlung von Proinsulin in (Thr-OMe) -h-In wurde mittels HPLC-Analyse des Aceton-Niederschlags zu 73 % bestimmt. Die Ausbeute an kristallinem (Thr-OMe)B30-h-In betrug 54 mg. Example 3 100 mg of porcine proinsulin became 3.33 molar in 0.9 ml Acetic acid dissolved, converted into (Thr-QMe) 1330-h-In -and-as for porcine insulin described in Example 1, purified. The 1330 Conversion of Proinsulin to (Thr-OMe) -h-In was determined to be 73% by HPLC analysis of the acetone precipitate. the The yield of crystalline (Thr-OMe) B30-h-In was 54 mg.
Beispiel 4 100 mg Schweineinsulin werden in 0,9 ml 2,77 molarer Essigsäure in Wasser gelöst und analog dem in Beispiel 2 beschriebenen Verfahren zur Reaktion gebracht. Nach Beendigung der Reaktion wurden die Proteine durch Zugabe von 10 Volumenteilen Aceton ausgefällt. Analyse durch DISC PAGE-1330 Elektrophorese zeigt eine Umwandlung von 70 % in (Thr-OMe) h-In. Example 4 100 mg of porcine insulin are dissolved in 0.9 ml of 2.77 molar acetic acid dissolved in water and analogous to the method described in Example 2 for the reaction brought. After completion of the reaction, the proteins were removed by adding 10 Parts by volume of acetone precipitated. Analysis by DISC PAGE-1330 shows electrophoresis a conversion of 70% to (Thr-OMe) h-In.
Beispiel 5 100 mg Schweineinsulin wurden in 0,9 ml 3,33 molarer Essigsäure gelöst und 1 ml 2 r, Thr-OMe-Lösung in N-rlethylpyrrolidon zugegeben. Die Reaktion wurde analog der in Beispiel 4 beschriebenen durchgeführt und die Umwandlung in (Thr-OMe) -h-In war 20 %. Example 5 100 mg of porcine insulin was dissolved in 0.9 ml of 3.33 molar acetic acid dissolved and 1 ml of 2 r, Thr-OMe solution in N-rlethylpyrrolidone added. The reaction was carried out analogously to that described in Example 4 and the conversion to (Thr-OMe) -h-In was 20%.
Beispiel 6 100 mg Schweineinsulin wurden in 0,9 ml 2,77 M Essigsäure in Wasser gelöst und 1 ml einer 2 M Thr-OMes-Lösung in HMPA (Hexamethylphosphortriamid) zugegeben. Die Reaktion wurde analog derjenigen in Beispiel 4 beschriebenen durchgeführt. Die Umwandlung in (Thr-OMe)B30-h-In betrug 80 %. Example 6 100 mg of porcine insulin was dissolved in 0.9 ml of 2.77 M acetic acid dissolved in water and 1 ml of a 2 M Thr-OMes solution in HMPA (hexamethylphosphoric triamide) admitted. The reaction was carried out analogously to that described in Example 4. The conversion to (Thr-OMe) B30-h-In was 80%.
Beispiel 7 100 mg Schweineinsulin wurder in 0,9 ml 3,33 molarer Essigsäure gelöst und 1 -irl einer 2 M Thr-OMe-Lösung in N,N-Dimethylacetamid zugegeben. Die Reaktion wurde analog derjenigen in Beispiel 4 beschriebenen durchgeführt. Die Umwandlung in 1330 (Thr-OMe) -h-In betrug 80 %. Example 7 100 mg of porcine insulin was dissolved in 0.9 ml of 3.33 molar acetic acid dissolved and 1 -irl of a 2 M Thr-OMe solution in N, N-dimethylacetamide was added. the The reaction was carried out analogously to that described in Example 4. The transformation in 1330 (Thr-OMe) -h-In was 80%.
Beispiel 8 100 mg Schweineinsulin wurden in 0,9 ml 3,33 molarer Essigsäure gelöst und 1 ml einer 2 M Thr-OMe-Lösung in N,0-Dimethylacetamid zugegeben. Anschließend wurde Trypsin mit 2,00 U Aktivität (gemessen gegen das Substrat BAEE), immobilisiert an 1 g Glasperlen,zugegeben. Nach einer Inkubationszeit von 24 Stunden bei 37 0C wurde das an das Glas gebundene Trypsin durch Filtration abgetrennt. Nach Beendigung der Reaktion wurden die Proteine durch Zugabe von 10 Vol.-Teilen Aceton ausgefällt. Analyse durch DISC PAGF-Eiektrophorese zeigte 1330 eine Umwandlung in (Thr-OMe) -h-In von 40 %. Example 8 100 mg of porcine insulin was dissolved in 0.9 ml of 3.33 molar acetic acid dissolved and 1 ml of a 2 M Thr-OMe solution in N, 0-dimethylacetamide was added. Afterward Trypsin with 2.00 U activity (measured against the substrate BAEE) was immobilized on 1 g glass beads, added. After an incubation time of 24 hours at 37 ° C became that bound to the glass Separated trypsin by filtration. After completion of the reaction, the proteins were by adding 10 parts by volume Acetone precipitated. Analysis by DISC PAGF electrophoresis showed conversion in 1330 in (Thr-OMe) -h-In of 40%.
Beispiel 9 100 mg Schweineinsulin wurden in 0,9 ml 3,33 molarer Essigsäure gelöst und 1 ml einer 2M Thr-Oize-Lösung in N,N-Dimethylacetamid zugegeben. Anschließend wurde Trypsin entsprechend einer Aktivität von 300 U (die Aktivität wurde gegen das Substrat BAEE gemessen) irmobilisiert -an 200 ug CNBr-aktiviertem "Sephadex G-'150", zugegeben. Nach einer Inkubation von 24 Stunden bei 37 0C wurde das an Sephadex gebundene Trypsin durch Filtration abgetrennt. Nach Beendigung der Reaktion wurden die Proteine durch Zugabe von 10 Volumen-Teilen Aceton ausgefällt. Analyse durch DISC PAGE-Elektrophorese zeigte eine Umwandlung in (THr-OMe)B30-h-In von 70 %. Example 9 100 mg of porcine insulin was dissolved in 0.9 ml of 3.33 molar acetic acid dissolved and 1 ml of a 2M Thr-Oize solution in N, N-dimethylacetamide was added. Afterward was trypsin corresponding to an activity of 300 U (the activity was against the substrate BAEE measured) irmobilized -on 200 ug CNBr-activated "Sephadex G-'150 "was added. After an incubation of 24 hours at 37 ° C., the Separated trypsin bound to Sephadex by filtration. After the reaction has ended the proteins were precipitated by adding 10 parts by volume of acetone. analysis by DISC PAGE electrophoresis showed a conversion to (THr-OMe) B30-h-In of 70 %.
Beispiel 10 Das in Beispiel 7 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, mit der Voraussetzung, daß der eingesetzte Ester eine 2 M Löi sung von Thr-OBut (But ist ert-Butyl), in N,N-Dimethylacetamid war. Die Umwandlung in (Thr-OBut)ß30 -h-In betrug 80 .. Example 10 The procedure described in Example 7 was repeated, with the prerequisite that the ester used is a 2 M solution of Thr-OBut (But is tert-butyl), in N, N-dimethylacetamide. The conversion to (Thr-OBut) ß30 -h-in was 80 ..
Beispiel 11 Das in Beispiel 8 beschriebene Beispiel wurde wiederholt, wobei der eingesetzte Ester eine 2 M Lösung von Thr-OBut in N,N-Dimethylacetamid war. Die Umwandlung in (Thr-OBut)B30-h-In betrug 30 %. Example 11 The example described in Example 8 was repeated, the ester used being a 2 M solution of Thr-OBut in N, N-dimethylacetamide was. The conversion to (Thr-OBut) B30-h-In was 30%.
Beispiel 12 Das in Beispiel 9 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, wobei der eingesetzte Ester eine 2 Lösung von Thr-OBut in N,N-Dimethylacetamid war. Die Umwaldung in (Thr-OBu )B30-h-In betrug 70 %. Example 12 The procedure described in Example 9 was repeated, the ester used being a 2 solution of Thr-OBut in N, N-dimethylacetamide. The reforestation in (Thr-OBu) B30-h-In was 70%.
Beispiel 13 100 mg Schweineproinsulin wurde in 0,9 ml 3,33 molarer Essigsäure gelöst und 1 ml 2 M Thr-OMe in N,N-Dimethylacetamid zugegeben. Die Reaktion wurde analog der in Beispiel 4 beschriebenen Weise durchgeführt. Die Um-1330 wandlung in (Thr-OMe) -h-In betrug 80 %. Example 13 100 mg of porcine proinsulin became 3.33 molar in 0.9 ml Dissolved acetic acid and added 1 ml of 2 M Thr-OMe in N, N-dimethylacetamide. The reaction was carried out analogously to the manner described in Example 4. The Um-1330 Conversion in (Thr-OMe) -h-In was 80%.
Beispiel 14 100 mg Schweineproinsulin wurden in 0,9 ml 3,33 molarer Essigsäure gelöst und 1 ml ,einer 2 M Lösung von Thr-OMe in N,N-Dimethylacetamid zugegeben. Die Mischung wurde mit immobilisiertem Trypsin analog dem in Beispiel 8 beschriebenen Verfahren behandelt. Die Umwandlung in (Thr-OMe)B30-h-In betrug 40 t: Beispiel 15 100 mg Schweineproinsulin wurden in 0,9 ml 3,33 molarer Essigsäure gelöst und 1 ml einer 2 M Lösung von Arzt in N,N-Dimethylacetamid zugegeben. Die Mischung wurde analog dem in Beispiel 9 beschriebenen Verfahren mit immobilisiertem Trypsin behandelt. Die Umwandlung in (Thr-OMe) 30-h-In betrug 70 %. Example 14 100 mg of porcine proinsulin became 3.33 molar in 0.9 ml Dissolved acetic acid and 1 ml, a 2 M solution of Thr-OMe in N, N-dimethylacetamide admitted. The mixture was immobilized with trypsin analogously to that in example 8 treated procedures. The conversion to (Thr-OMe) B30-h-In was 40 t: Example 15 100 mg of porcine proinsulin were dissolved in 0.9 ml of 3.33 molar acetic acid dissolved and added 1 ml of a 2 M solution from Doktor in N, N-dimethylacetamide. the Mixture was analogous to the method described in Example 9 with immobilized Trypsin treated. The conversion to (Thr-OMe) 30-h-In was 70%.
Beispiel 16 100 mg Schweineprodinsulin wurden in 0,9 ml 3,33 molarer Essigsäure und 1 ml einer 2 M ThrOBut-Lösung in N,N-Dimethylacetamid, zugegeben. Die Reaktion wurde analog der in Beispiel 4 beschriebenen durchgeführt. Die Umwandlung in (Thr-OBut)B30 h-In betrug 80 t. Example 16 100 mg of porcine prodinsulin was 3.33 molar in 0.9 ml Acetic acid and 1 ml of a 2 M ThrOBut solution in N, N-dimethylacetamide were added. The reaction was carried out analogously to that described in Example 4. The transformation in (Thr-OBut) B30 h-In was 80 t.
Beispiel 17 100 mg Schweineproinsulin wurden in 0,9 ml 3,33 molarer Essigsäure gelöst und 1 ml einer 2 M Thr-OBut-Lösung in N,N-bimethylacetamid zugegeben. Die Mischung wurde mit an Glasperlen immobilisiertem Trypsin analog dem in Beispiel 8 beschriebenen Verfahren durchgeführt. Die Umwandlung in (Thr-OBut)B30-h-In betrug 40 %. Example 17 100 mg of porcine proinsulin became 3.33 molar in 0.9 ml Dissolved acetic acid and added 1 ml of a 2 M Thr-OBut solution in N, N-bimethylacetamide. The mixture was made with trypsin immobilized on glass beads analogously to that in example 8 is carried out. The conversion to (Thr-OBut) B30-h-In was 40%.
Beispiel 18 100 mg Schweineproinsulin wurden in 0,9 ml 3,33 molarer Essigsäure gelöst und 1 ml einer 2 M Thr-OBut-Idsung in N,N-Dimethylacetamid zugegeben. Die Mischung wurde mit Trypsin, immobilisiert an CNBr-aktiviertem Sephadex G-150, behandelt, analog dem in Beispiel 9 beschriebenen Prozeß. Example 18 100 mg of porcine proinsulin became 3.33 molar in 0.9 ml Dissolved acetic acid and added 1 ml of a 2 M Thr-OBut solution in N, N-dimethylacetamide. The mixture was trypsin immobilized on CNBr-activated Sephadex G-150, treated analogously to the process described in Example 9.
Die Umwandlung in (Thr-OBut)B30-h-In betrug 70 %.The conversion to (Thr-OBut) B30-h-In was 70%.
Beispiel 19 100 mg Schweineinsulin wurden in 0,5 ml 6 molarer Essigsäure gelöst und mit 1 ml 1 m Lösung von Thr-OTmb (Tmb ist 2,4, 6-Trimethylbenzyl) in N,N-Dimethylacetamid, versetzt. Weiterhin wurden 0,5 ml N,N-Dimethylacetamid und 5 mg TPCK-behandeltes Trypsin in 0,1 ml Wasser zugegeben. Die Reaktionsmischung wurde bei 32°C 44 Stunden stehen gelassen. Nach Vervollständigung der Reaktion wurden die Proteine durch Zugabe von 10 Volumenteilen Aceton ausgefällt. Analyse durch DISC PAGE-Elektrophorese zeigte eine Umwandlung in (Thr-OTmb)1330-h-In von 50 %. Example 19 100 mg of porcine insulin was dissolved in 0.5 ml of 6 molar acetic acid dissolved and with 1 ml of 1 M solution of Thr-OTmb (Tmb is 2,4,6-trimethylbenzyl) in N, N-dimethylacetamide, added. Furthermore, 0.5 ml of N, N-dimethylacetamide and 5 mg of TPCK-treated trypsin in 0.1 ml of water were added. The reaction mixture was left to stand at 32 ° C for 44 hours. After completion of the reaction were the proteins precipitated by adding 10 parts by volume of acetone. Analysis through DISC PAGE electrophoresis showed a conversion to (Thr-OTmb) 1330-h-In of 50%.
Beispiel 20 100 mg Schweineinsulin wurden in 0,9 ml 3 molarer Essigsäure gelöst und 1 ml einer 2 M Lösung von Thr«Ble in Dioxan zugegeben. Die Reaktion wurde analog derjenigen in Beispiel 4 beschriebenen Weise durchgeführt; die Umwandlung in (Thr-OMe)B30-h-In betrug 10 %. Example 20 100 mg of porcine insulin was dissolved in 0.9 ml of 3 molar acetic acid dissolved and 1 ml of a 2 M solution of Thr «Ble in dioxane was added. the The reaction was carried out analogously to that described in Example 4; the conversion to (Thr-OMe) B30-h-In was 10%.
Beispiel 21 100 mg Schweineinsulin wurden in 0,9 ml 3 molarer Essigsäure gelöst und 1 ml einer 2 t4 Lösung von Thr-Otte in Acetonitril zugegeben. Die Reaktion wurde analog der in Beispiel 4 beschriebenen Art und Weise durchgeführt und die Umwandlung 1330 in (Thr-0Me) -h-In betrug 10 %. Example 21 100 mg of porcine insulin was dissolved in 0.9 ml of 3 molar acetic acid dissolved and 1 ml of a 2 × 4 solution of Thr-Otte in acetonitrile was added. The reaction was carried out analogously to the manner described in Example 4 and the Conversion 1330 to (Thr-0Me) -h-In was 10%.
Beispiel 22 1330 250 mg kristalline (Thr-OMe) h-In wurden in 25 ml Wasser dispergiert und durch Zugabe von 1 N Natriumhydroxidlösung bis zu einem pH-Wert von 10,0,gelöst. Der pH-Wert wurde konstant für 24 Stunden bei 250C auf 10 gehalten. Example 22 1330 250 mg of crystalline (Thr-OMe) h-In were in 25 ml Disperse water and add 1 N sodium hydroxide solution to pH of 10.0. The pH was kept constant at 10 for 24 hours at 250C.
Das gebildete menschliche Insulin wurde durch Zugabe von 2 g Natriumchlorid, 350 mg Natriumacetattrihydrat und 2,5 mg Zinkacetatdihydrat, gefolgt durch Zugabe von 1 N Salzsäure zum Erhalt eines pH-Wertes von 5,52 kristallisiert. Nach 24-stündigem Stehenlassen bei 4 0C wurden die rhomboedrischen Kristalle durch Zentrifugieren isoliert, mit 3 ml Wasser gewaschen, nochmals durch Zentifugation isoliert und vakuumgetrocknet. Ausbeute: 220 mg menschlichen Insulins.The human insulin formed was by adding 2 g of sodium chloride, 350 mg sodium acetate trihydrate and 2.5 mg zinc acetate dihydrate followed by addition crystallized from 1N hydrochloric acid to obtain a pH of 5.52. After 24 hours The rhombohedral crystals were left to stand at 4 ° C. by centrifugation isolated, washed with 3 ml of water, isolated again by centrifugation and vacuum-dried. Yield: 220 mg of human insulin.
Beispiel 23 1330 100 mg (Thr-OTmb) wurden in 1 ml eiskalter Trifluoressigsäure gelöst und die Lösung 2 Stunden bei OOC stehen gelassen. Example 23 1330 100 mg (Thr-OTmb) were dissolved in 1 ml of ice-cold trifluoroacetic acid dissolved and the solution left to stand at OOC for 2 hours.
Das gebildete menschliche Insulin wurde durch Zugabe von 10 ml Tetrahydrofuran und 0,97 ml 1,03 molarer Salzsäure in Tetrahydrofuran ausgefällt. Der gebildete Niederschlag wurde durch Zentrifugation isoliert, mit 10 ml Tetrahydrofuran gewaschen, durch Zentrifugation abgetrennt und vakuumgetrocknet.The human insulin formed was by adding 10 ml of tetrahydrofuran and 0.97 ml of 1.03 molar hydrochloric acid precipitated in tetrahydrofuran. The educated Precipitate was isolated by centrifugation with 10 ml of tetrahydrofuran washed, separated by centrifugation and vacuum dried.
Der Niederschlag wurde in 10 ml Wasser gelöst und der pH-Wert der Lösung mittels 1 N Natriumhydroxidlösung auf 2,5 eingestellt. Das menschliche Insulin wurde durch Zugabe von 1,5 g Natriumchlorid ausgefällt und durchZentrifugation isoliert. Der Niederschlag wurde in 10 ml Wasser gelöst und das menschliche Insulin durch Zugabe von 0,8 g Natriumchlorid, 3,7 mg Zinkacetatdihydrat und 0,14 g Natriumacetattrihydrat, gefolgt durch die Zugabe von 1 N Natriumhydroxidlösung zum Erhalt eines pH-Wertes von 5,52 ausgefällt. Nach Stehenlassen bei 4 0C für 24 Stunden wurde der Niederschlag durch Zentrifugation isoliert, mit 0,9 ml Wasser gewaschen, nochmals durch Zentrifugation isoliert und vakuumgetrocknet.The precipitate was dissolved in 10 ml of water and the pH of the Solution adjusted to 2.5 using 1N sodium hydroxide solution. The human insulin was precipitated by adding 1.5 g of sodium chloride and isolated by centrifugation. The precipitate was dissolved in 10 ml of water and the human insulin passed through Addition of 0.8 g of sodium chloride, 3.7 mg of zinc acetate dihydrate and 0.14 g of sodium acetate trihydrate, followed by the addition of 1N sodium hydroxide solution to obtain pH of 5.52 precipitated. After standing at 4 ° C. for 24 hours, the precipitate became isolated by centrifugation, washed with 0.9 ml of water, again by centrifugation isolated and vacuum dried.
Ausbeute: 90 mg menschliches Insulin.Yield: 90 mg human insulin.
Beispiel 24 100 mg Schweineinsulin wurden in 0,5 ml 10 molarer Essigsäure gelöst und 1,3 ml einer 1,54 M Lösung von Thr9mS in N,N-Dimethyl acetamid zugegeben. Die Mischung wurde auf 12°C abgekühlt. Example 24 100 mg of porcine insulin was dissolved in 0.5 ml of 10 molar acetic acid dissolved and 1.3 ml of a 1.54 M solution of Thr9mS in N, N-dimethyl acetamide was added. The mixture was cooled to 12 ° C.
10 mg Trypsin, gelöst in 0,2 ml 0,05 M Calciumacetat-Losung, wurden zugegeben. Nach Stehenlassen von 48 Stunden bei 120C wurden die Proteine durch Zugabe von 20 ml Aceton ausgefällt.10 mg of trypsin dissolved in 0.2 ml of 0.05 M calcium acetate solution were added admitted. After standing for 48 hours at 120C, the proteins were by adding precipitated by 20 ml of acetone.
Die Umwandlung des Schweineinsulins in (Thr-OMe)B30-h-In betrug 97 %, wie durch HPLC festgestellt wurde.The conversion of the porcine insulin to (Thr-OMe) B30-h-In was 97 % as determined by HPLC.
Beispiel 25 20 mg Schweineinsulin wurden in einer Mischung von 0,08 ml 10 molarer Essigsäure und 0,14 ml Wasser gelöst. 0,2 ml einer 2 fl Lösung von Thr-OMe in N,N-Dimethylacetamid wurde zugegeben und die Mischung auf -100C abgekühlt. 2 mg Trypsin, gelöst in 0,025 ml 0,5 M Calciumacetat-Lösung wNrde zugegeben. Nach 72 Stunden Stehenlassen bei -1OOC wurden die Proteine durch Zugabe von 5 ml Aceton ausgefällt. Die Umwandlung des Schweineinsulins in (Thr-OMe)B30-h-In betrug 64 %, wie durch HPLC nachgewiesen wurde. Example 25 20 mg of porcine insulin was added in a mixture of 0.08 ml of 10 molar acetic acid and 0.14 ml of water were dissolved. 0.2 ml of a 2 fl solution of Thr-OMe in N, N-dimethylacetamide was added and the mixture was cooled to -100C. 2 mg of trypsin, dissolved in 0.025 ml of 0.5 M calcium acetate solution, were added. To The proteins were left to stand at -1OOC for 72 hours by adding 5 ml of acetone failed. The conversion of the porcine insulin to (Thr-OMe) B30-h-In was 64 % as evidenced by HPLC.
Beispiel 26 20 mg Schweineinsulin wurden in 0,1 ml Wasser gegeben. Example 26 20 mg of porcine insulin was placed in 0.1 ml of water.
Zugabe von 0,6 ml einer 2 M Lösung von Thr-OMe in N,N-Dimethylacetamid veranlaßten das Insulin, sich zu lösen. Die Mischung wurde auf 70C abgekühlt. 2 mg Trypsin, gelöst in 0,025 ml 0,05 m Calciumacetats wurden zugegeben. Nach 24 Stunden wurden die Proteine durch Zugabe von 5 ml Aceton ausgefällt. Die Umwandlung des Schweineinsulins in (Thr-OMe) 1330-h-In betrug 62 %, wie durch HPLC nachgewiesen werden konnte.Addition of 0.6 ml of a 2 M solution of Thr-OMe in N, N-dimethylacetamide caused the insulin to dissolve. The mixture was cooled to 70C. 2 mg of trypsin dissolved in 0.025 ml of 0.05 M calcium acetate was added. After 24 hours the proteins were precipitated by adding 5 ml of acetone. The transformation of the Porcine insulin in (Thr-OMe) 1330-h-In was 62% as demonstrated by HPLC could be.
Beispiel 27 20 mg Schweineinsulin wurden in 0,135 ml einer 4,45 m Propionsäure gelöst. 0,24 ml einer 1,67 m Lösung von Thr-OMe in N,N-Dimethylacetamid wurde zugegeben. 2 mg Trypsin, gelöst in 0,025 ml einer 0,05 m Calciumacetat-Lösung wurden zugegeben und die Mischung bei 37°C 24 Stunden gehalten. Die Proteine wurden durch Zugabe von 10 Volumenteilen 2-Propanol ausgefällt. Die Umwandlung des Schweineinsulins in (Thr-OMe) -h-In betrug, wie durch HPLC nachgewiesen werden konnte,75 %. Example 27 20 mg of porcine insulin was added to 0.135 ml of a 4.45 m Dissolved propionic acid. 0.24 ml of a 1.67 M solution of Thr-OMe in N, N-dimethylacetamide was admitted. 2 mg trypsin dissolved in 0.025 ml of a 0.05 M calcium acetate solution were added and the mixture held at 37 ° C for 24 hours. The proteins were precipitated by adding 10 parts by volume of 2-propanol. The conversion of pig insulin in (Thr-OMe) -h-In was 75% as verified by HPLC.
Beispiel 28 20 mg Schweineinsulin wurden in 0,1 ml Wasser dispergiert. Example 28 20 mg of porcine insulin was dispersed in 0.1 ml of water.
0,4 ml einer 2 M Lösung von Thr-OMe in N,N-Dimethylacetamid wurden zugegeben, gefolgt durch 0,04 ml 10 N Salzsäure, welches das Insulin veranlaßte, sich zu lösen. 2 mg Trypsin, gelöst in 0,025.ml einer 0,05 M Lösung von Calciumacetat wurde zugegeben und die Mischung bei 37°C 4 Stunden gehalten. Analyse durch HPLC zeigte eine 46 %-ige Umwandlung des Schweineinsulins in (Thr-OMe)1330-h-In.0.4 ml of a 2 M solution of Thr-OMe in N, N-dimethylacetamide were added, followed by 0.04 ml of 10 N hydrochloric acid, which induced the insulin, to loosen up. 2 mg trypsin dissolved in 0.025 ml of a 0.05 M solution of calcium acetate was added and the mixture held at 37 ° C for 4 hours. Analysis by HPLC showed 46% conversion of porcine insulin to (Thr-OMe) 1330-h-In.
Beispiel 29 20 mg Schweineinsulin wurden in 0,175 ml 0,57 m Essigsäure gelöst. 0,2 ml einer 2 M Lösung von Thr-OMe in N,N-Dimethylacetamid wurden zugegeben, gefolgt durch die~fugabe von 0,02 ml einer 0,05 m Lösung von Calciumacetat. 10 mg einer Rohpräparation von Achromobacter lyticus Protease wurde zugegeben und die Mischung 22 Stunden bei 370C gehalten. Die Proteine wurden durch Zugabe von 10 Volumenteilen Aceton ausgefällt. Die Umwandlung des Schweine-B30 insulins in (Thr-OMe) -h-In betrug 12 %, wie durch HPLC nachgewiesen werden konnte. Example 29 20 mg of porcine insulin was dissolved in 0.175 ml of 0.57 M acetic acid solved. 0.2 ml of a 2 M solution of Thr-OMe in N, N-dimethylacetamide was added, followed by the addition of 0.02 ml of a 0.05 M solution of calcium acetate. 10 mg a crude preparation of Achromobacter lyticus protease was added and the Mixture held at 37 ° C. for 22 hours. The proteins were made by adding 10 parts by volume Acetone precipitated. The conversion of the porcine B30 insulin to (Thr-OMe) -h-In was 12%, as could be proven by HPLC.
Beispiel 30 20 mg Schweineinsulin wurden in 0,1 ml 0,5 molarer Essigsäure gelöst. Zugabe von 0,2 ml einer 0,1 M Lösung von Thr-OMe in N,N-Dimethylacetamid löste das Insulin. Die Mischung wurde auf 120C abgekühlt und 2 mg Trypsin in 0,025 ml 0,05 M Calciumacetatlösung zugegeben. Nach 24 Stunden bei 120C Stehenlassen zeigte die HPLC-Analyse eine 42 %-ige Umwandlung des Schweineinsulins in (Thr-OMe) h-In. Example 30 20 mg of porcine insulin was dissolved in 0.1 ml of 0.5 molar acetic acid solved. Addition of 0.2 ml of a 0.1 M solution of Thr-OMe in N, N-dimethylacetamide released the insulin. The mixture was cooled to 120C and 2 mg trypsin in 0.025 ml 0.05 M calcium acetate solution was added. After standing at 120C for 24 hours it showed HPLC analysis showed 42% conversion of porcine insulin to (Thr-OMe) h-In.
Beispiel 31 2 mg Kanincheninsulin wurden in 0,135 ml 4,45 molarer Essigsäure gelöst. 0,24 ml einer 1,67 M Lösung von Thr-OMes in N,N-Dimethylacetamid wurde zugegeben, gefolgt durch die Zugabe von 1,25 mg Trypsin in 0,025 ml 0,05 M Calciumacetat-Lösung. Die Mischung wurde bei 370C 4 Stunden gehalten. HPLC-Analyse zeigte eine 88 %-ige Umwandlung des Kanincheninsulins in (Thr-OMe) O-h-In. Kanincheninsulin wird vor dem Schweineinsulin aus der HPLC-Säule eluiert, wobei das Verhältnis zwischen den Eulutionsvolumina des Kanincheninsulins zu (Thr-OMe)B30-h-In 0,72 beträgt. Example 31 2 mg rabbit insulin became 4.45 molar in 0.135 ml Acetic acid dissolved. 0.24 ml of a 1.67 M solution of Thr-OMes in N, N-dimethylacetamide was added followed by the addition of 1.25 mg of trypsin in 0.025 ml of 0.05 M Calcium acetate solution. The mixture was held at 37 ° C. for 4 hours. HPLC analysis showed 88% conversion of the rabbit insulin to (Thr-OMe) O-h-In. Rabbit insulin is eluted from the HPLC column before the porcine insulin, the ratio being between the eulution volumes of rabbit insulin to (Thr-OMe) B30-h-In is 0.72.
Beispiel 32 1331 1332 2 mg Schweinediarginininsulins (Arg 1-ArgB3 -Insulin) wurden in 0,135 ml 4,45 molarer Essigsäure gelöst. 0,24 ml einer 1,67 M Lösung von Thr-OMes in N ,N-Dimethylacetamid wurde zugegeben, gefolgt durch die Zugabe von 1,25 mg Trypsin in 0,025 ml einer 0,05 M Calciunzacetat-Lösung.Die Mischung wurde 4 Stunden bei 37 0C gehalten. Analyse durch HPLC zeigte eine 91 %-ige Umwandlung des Diarginininsulins in (Thr-OMe)1330-h-In. Diearginininsulin wird vor Schweineinsulin aus der HPLC-Säule eluiert, wobei das Verhältnis zwischen den Elutionsvolumina von Diarginininsulin zu <Thr-0Me)1330-h-In 0,50 beträgt. Example 32 1331 1332 2 mg of porcine diarginine insulin (Arg 1-ArgB3 Insulin) were dissolved in 0.135 ml of 4.45 molar acetic acid. 0.24 ml of a 1.67 M solution of Thr-OMes in N, N-dimethylacetamide was added, followed by the Add 1.25 mg of trypsin in 0.025 ml of a 0.05 M calcium acetate solution. The mixture was kept at 37 ° C. for 4 hours. Analysis by HPLC showed 91% conversion of diarginine insulin in (Thr-OMe) 1330-h-In. The arginine insulin comes before porcine insulin eluted from the HPLC column, the ratio between the elution volumes of Diarginine insulin to <Thr-0Me) 1330-h-In is 0.50.
Beispiel 33 2 mg von Schweine-Zwischenprodukten (nämlich eine Mischung von Desdipeptid (Lys62-Arg63)-Proinsulin und Desdipeptid 31 32 (Arg -Arg )-Proinsulin) wurde analog der in Beispiel 32 beschriebenen Reaktion reagieren gelassen. Analyse durch HPLC zeigte eine 88 %-ige Ausbeute an (Thr-OMe)B30-h-In. Example 33 2 mg of pig intermediates (namely a mixture of desdipeptide (Lys62-Arg63) -proinsulin and desdipeptide 31 32 (Arg -Arg) -proinsulin) was allowed to react analogously to the reaction described in Example 32. analysis by HPLC showed an 88% yield of (Thr-OMe) B30-h-In.
Beispiel 34 20 mg Schweineinsulin wurden in 0,1 ml 2 molarer Essigsäure gelöst 0,2 ml einer 2 M Lösung von Thr-OMe in N,N-Dimethylacetamid wurden zugegeben und die Mischung auf -180C abgekühlt. 2 mg Trypsin, gelöst in 0,025 ml 0,05 M Calciumacetat-Lösung wurden zugegeben und die Mischung 120 Stunden bei -180C gehalten. HPLC-Analyse zeigte, daß die Umwandlung in (Thr-OMe)B30-h-In 83 % betrug. Example 34 20 mg of porcine insulin was dissolved in 0.1 ml of 2 molar acetic acid dissolved 0.2 ml of a 2 M solution of Thr-OMe in N, N-dimethylacetamide was added and the mixture cooled to -180C. 2 mg trypsin dissolved in 0.025 ml 0.05 M calcium acetate solution were added and the mixture was kept at -180C for 120 hours. HPLC analysis showed that the conversion to (Thr-OMe) B30-h-In was 83%.
Beispiel 35 Das in Beispiel 34 beschriebene Verfahren wurde unter der Maßnahme wiederholt, daß die Reaktion bei 500C in 4 Stunden durchgeführt wurde. IIPLC-Analyse zeigte, daß die Umwandlung in (Thr-OMe)B30-h-In 23 % betrug. Example 35 The procedure described in Example 34 was followed under the Measure repeated that the reaction at 500C in 4 hours was carried out. IIPLC analysis showed that the conversion to (Thr-OMe) B30-h-In 23%.
Beispiel 36 20 mg Schweineinsulin wurden in 0,1 ml 3 molarer Essigsäure gelöst. 0,3 ml einer 0,33 M Lösung von Thr-O(CH2)2-S02-CH3, CH3COOH (Threonin-2- (methylsulfonyl) ethylester, Hydroacetat) in N,N-Dimethylacetamid wurde zugegeben. Die Mischung wurde auf 12°C abgekühlt und 2 mg Trypsin in 0,025 ml einer 0,05 M Calciumacetat-Lösung zugegeben. HPLC zeigte nach 24 Stunden bei 120C eine 77 %-ige Umwandlung in (Thr-0(CH2)2-S02-CH3)1330--h-In. Das Produkt eluiert ungefähr an der gleichen Stelle wie 1330 (Thr-oMe) -h-In. Example 36 20 mg of porcine insulin was dissolved in 0.1 ml of 3 molar acetic acid solved. 0.3 ml of a 0.33 M solution of Thr-O (CH2) 2-S02-CH3, CH3COOH (Threonine-2- (methylsulfonyl) ethyl ester, hydroacetate) in N, N-dimethylacetamide was added. The mixture was cooled to 12 ° C and 2 mg of trypsin in 0.025 ml of a 0.05 M Calcium acetate solution added. HPLC showed a 77% strength after 24 hours at 120C Conversion to (Thr-0 (CH2) 2-SO2-CH3) 1330 - h-In. The product elutes approximately at the same place as 1330 (Thr-oMe) -h-In.
Beispiel 37 20 mg Schweineinsulin wurden in 0,1 ml 10 molarer Essigsäure gelöst. 0,2 ml einer 2 M Lösung von Thr-OEt (Et ist Ethyl) in N,N-Dimethlacetamid wurden, zugegeben und die Mischung auf 120C abgekühlt. 2 mg Trypsin in 0,025 ml einer 0,05 m Lsöung von Calciumacetat wurden zugegeben. HPLC zeigte nach 24 Stunden bei 120C eine 75 %-ige Umwandlung in (Thr-OEt)B30-h-In. Example 37 20 mg of porcine insulin was dissolved in 0.1 ml of 10 molar acetic acid solved. 0.2 ml of a 2 M solution of Thr-OEt (Et is ethyl) in N, N-dimethlacetamide were added and the mixture cooled to 120C. 2 mg trypsin in 0.025 ml a 0.05 M solution of calcium acetate was added. HPLC showed after 24 hours 75% conversion to (Thr-OEt) B30-h-In at 120C.
Das Produkt eluierte in einer Portion kurz nach der von 1330 (Thr-OMe) -h-In.The product eluted in one portion shortly after that of 1330 (Thr-OMe) -there.
Beispiel 38 20 mg Schweineinsulin wurden in 0,1 ml 6 molarer Essigsäure gelöst. 0,3 ml einer 0,67 M Lösung von Thr(But)-OBut(But ist tertiäres Butyl) in N,N-Dimethylacetamid wurde zugegeben. Example 38 20 mg of porcine insulin was dissolved in 0.1 ml of 6 molar acetic acid solved. 0.3 ml of a 0.67 M solution of Thr (But) -OBut (But is tertiary butyl) in N, N-dimethylacetamide was added.
Die Mischung wurde auf 120 abgekühlt und 2 mg Trypsin in 0,025 ml einer 0,05 M Calciumacetat-Lösung zugegeben. Nach 24 Stunden bei 120C betrug die Umwandlung in (Thr(But)-OBut) 1330-h-In 77 %. Das Produkt wurde aus der HPLC Säule durch Anwendung eines Acetonitril-Gradienten von 27 % bis auf 40 % eluiert.The mixture was cooled to 120 and 2 mg trypsin in 0.025 ml added to a 0.05 M calcium acetate solution. After 24 hours at 120 ° C., the Conversion to (Thr (But) -OBut) 1330-h-In 77%. The product was taken from the HPLC column by Applying an acetonitrile gradient from 27% to 40 % eluted.
Beispiel 39 20 mg Schweineinsulin wurden in 0,1 m 4 molarer Essigsäure gelöst. 0,2 ml einer 1,5 m Lösung von Thr-OMe, in Tetrahydrofuran, wurden zugegeben und die Mischung auf 120C abgekühlt. 2 mg Trypsin, gelöst in 0,025 ml 0,05 molarem Calciumacetats wurden zugegeben. Nach 4 Stunden bei 120C zeigte die Analyse durch HPLC eine Umwandlung von 75 % in (Thr-OMe) h-In. Example 39 20 mg of porcine insulin were dissolved in 0.1 m 4 molar acetic acid solved. 0.2 ml of a 1.5 M solution of Thr-OMe, in tetrahydrofuran, was added and the mixture cooled to 120C. 2 mg trypsin dissolved in 0.025 ml 0.05 molar Calcium acetate was added. After 4 hours at 120 ° C. the analysis showed through HPLC found a 75% conversion to (Thr-OMe) h-In.
Beispiel 40 20 mg Schweineinsulin wurden in 0,1 ml 4 molarer Essigsäure gelöst. 0,8 ml einer 2 M Thr-OMe-Lösung in 1,2-Ethandiol wurden zugegeben und die Mischung auf 120C abgekühlt. 2 ml Trypsin, gelöst in 0,025 ml einer 0,05 M Calciumacetat-Lösung wurden zugegeben. Nach 4 Stunden Stehenlassen bei 120C zeigte die HPLC-Analyse eine Umwandlung von 48 % in (Thr-OMe)1330-h-In. Example 40 20 mg of porcine insulin was dissolved in 0.1 ml of 4 molar acetic acid solved. 0.8 ml of a 2 M Thr-OMe solution in 1,2-ethanediol were added and the Mixture cooled to 120C. 2 ml of trypsin dissolved in 0.025 ml of a 0.05 M calcium acetate solution were admitted. After standing at 120 ° C. for 4 hours, the HPLC analysis showed a Conversion of 48% to (Thr-OMe) 1330-h-In.
Beispiel 41 20 mg Schweineinsulin wurden in 0,1 ml 4 molarer Essigsäure gelöst. 0,2 ml einer 2 M Thr-OMe-Lösung in Ethanol wurden zugegeben und die Mischung auf 12°C abgekühlt. 2 mg Trypsin, gelöst in 0,025 ml 0,05 M Calciumacetat-Lösung wurden zugegeben geben und die Reaktion 4 Stunden lang bei 12 C durchgeführt. Example 41 20 mg of porcine insulin was dissolved in 0.1 ml of 4 molar acetic acid solved. 0.2 ml of a 2 M Thr-OMe solution in ethanol was added and the mixture cooled to 12 ° C. 2 mg trypsin dissolved in 0.025 ml 0.05 M calcium acetate solution were added and the reaction was carried out at 12 ° C. for 4 hours.
Analyse durch HPLC zeigte eine 46 %-ige Umwandlung in (Thr-OMe) 1330-h-in.Analysis by HPLC showed 46% conversion to (Thr-OMe) 1330-h-in.
Beispiel 42 20 mg Schweineinsulin wurden in 0,1 ml 4 molarer Essigsäure gelöst. 0,2 ml einer 2 M Lösung von Thr-OMe in Aceton wurden zugegeben und die Mischung auf 120C abgekühlt. 2 mg Trypsin, gelöst in 0,025 ml einer 0,05 M Calciumacetat-Lösung wurden zugegeben. Nach 4 Stunden bei 120C zeigte die HPLC-Analyse eine Umwandlung von 48 % in (Thr-OMe) -h-In. Example 42 20 mg of porcine insulin was dissolved in 0.1 ml of 4 molar acetic acid solved. 0.2 ml of a 2 M solution of Thr-OMe in acetone were added admitted and the mixture cooled to 120C. 2 mg trypsin dissolved in 0.025 ml of a 0.05 M calcium acetate solution was added. After 4 hours at 120 ° C., the HPLC analysis showed a conversion of 48% to (Thr-OMe) -h-In.
Die in der vorstehenden Beschreibung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfinding in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.Those disclosed in the above description as well as in the claims Features of the invention can be used individually or in any combination essential for the realization of the invention in its various embodiments be.
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