JPS62116597A - Production of human insulin - Google Patents

Production of human insulin

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JPS62116597A
JPS62116597A JP61266446A JP26644686A JPS62116597A JP S62116597 A JPS62116597 A JP S62116597A JP 61266446 A JP61266446 A JP 61266446A JP 26644686 A JP26644686 A JP 26644686A JP S62116597 A JPS62116597 A JP S62116597A
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insulin
protecting group
group
derivative
formula
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森原 和之
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岡 達
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Abstract

PURPOSE:To obtain human insulin useful as a remedy for diabetes, by eliminating protecting groups of a specific insulin derivative wherein arginine at a specific position is modified with a protecting group. CONSTITUTION:Protecting groups of insulin derivative shown by formula I (R<1> is OH-protecting group; R<2> is COOH-protecting group; R<3> is guanidiono- protecting group) wherein arginite at the 22-position of chain B is modified with a protecting group are eliminated, for example, R<3> [e.g., N<7>,N<8>-(1,2- dihydroxycyclohexylene-1,2)group(DHCH, for short), etc.,] is eliminated by allowing the derivative to stand in the presence of 1M hydroxyamine (pH 7) at 37 deg.C for 24hr and R<1> and R<2> (e.g., t-butyl group, etc.,) are eliminated by treating the derivative with trifluoroacetic acid in the presence of a cationic scavenger, to give the aimed substance, The compound shown by the formula I can be obtained by condensing [B22-Arg(DHCH)]des-B30-insulin shown by formula II derived from swine with an L-threonine derivative shown by formula III in the presence of an anzyme such as trypsin, etc.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は人インシュリンの製造方法に関するものであり
、詳しくはBu422位のアルギニンが保護基で修飾さ
れているインシュリン誘導体を保護基の脱離処理に付し
て人インシュリンを得る製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing human insulin, and more specifically, an insulin derivative in which arginine at the Bu422 position is modified with a protecting group is subjected to a protective group removal treatment to produce human insulin. The present invention relates to a manufacturing method for obtaining.

インシュリンは糖果病の治療薬として代替品のない貴重
な薬物であり、現在上として牛インシュリンおよび豚イ
ンシュリンが治療に用いられている。しかし、これらの
インシュリンは構成アミノ酸の一部が人インシュリンと
異なっているため、体内で抗体が産生されることがあり
、抗体が産生されるとそれ以後のインシュリンの治療効
果が著しく低下するなどの閉頭を生じる。したがって、
工業的規模で行いうる人インシュリンの合成方法の確立
が強く望まれている。
Insulin is a valuable drug with no substitutes for the treatment of glycosymptoms, and bovine insulin and porcine insulin are currently used for treatment. However, because some of the amino acids in these insulins are different from human insulin, antibodies may be produced in the body, and once antibodies are produced, the therapeutic effect of insulin will be significantly reduced. Causes head closure. therefore,
There is a strong desire to establish a method for synthesizing human insulin that can be carried out on an industrial scale.

豚インンユリンは人インシュリンとB鎖の30位のアミ
ノ酸が異なっているが、本発明者はこの相違するB鎖3
0位のアミノ酸を人インンユリンの30位アミノ酸であ
るスレオニンに置換する方法を発見し、本発明を確立し
た。
Porcine insulin differs from human insulin in the amino acid at position 30 of the B chain.
The present invention was established by discovering a method of substituting the amino acid at position 0 with threonine, which is the amino acid at position 30 of human innulin.

上記の方法によれば、大インシュリンとB鎖30位のア
ミノ酸のみが異なる豚インシュリンを原料に用いて人イ
ンンユリンを容易に合成することができる。このように
して得られる人インシュリンが理想的な治療用インシュ
リンであることは論を俟たない。
According to the above method, human insulin can be easily synthesized using pig insulin, which differs from large insulin only in the amino acid at position 30 of the B chain, as a raw material. There is no doubt that the human insulin obtained in this way is an ideal therapeutic insulin.

既に豚デスオクタペプチドインシュリンと人インシュリ
ンオクタペプチドから人インシュリンを得る試みはエム
・ニー・ルッテンベルグCM、A。
M.N. Ruttenberg CM, A. has already attempted to obtain human insulin from pig desoctapeptide insulin and human insulin octapeptide.

Ruttenberg )によりサイエンス(5cie
nce) 177巻623頁(1972年)に、アール
・オーへルマイヤ=(R,Obermeier )らに
よりサイッシュリフト・フユア・ヒジオロンッンエ・ヘ
ミ−(Z。
Ruttenberg) by Science (5cie
nce) Vol. 177, p. 623 (1972), by R. Obermeier et al.

Physiol、 Chem、 ) 357巻759頁
(1976年)に示されているが、何れも化学的手段に
よるものであり、前者においては工程の最後にアルカリ
処理を含み、これに伴う副反応がさけられない。また後
者の場合は反応が非特異的で多くの副反応を生しるため
、精製が複雑かつ困難となり収率も著しく低い。従って
、工業的規模では到底行い得ない。
Physiol. do not have. In the latter case, the reaction is non-specific and many side reactions occur, making purification complicated and difficult and resulting in extremely low yields. Therefore, this cannot be done on an industrial scale.

本発明者らの方法は酵素によるインシュリン合成法で、
公知の化学的手段によるものと異なり、反応が特異的で
副反応を生ぜずラセミ化が起きず未反応原料も損傷なし
に回収できるなどの利点を有する。
The method of the present inventors is an enzyme-based insulin synthesis method,
Unlike known chemical methods, this method has the advantage that the reaction is specific, no side reactions occur, no racemization occurs, and unreacted raw materials can be recovered without damage.

上記の方法は、トリプシンまたはトリプシン様酵素の作
用により、B鎖22位のアルギニンが保護基で修iすれ
ておりB鎖30位のアミノ酸が欠けているインシュリン
(下記の一般式1工で表わされ、以下化合物11と記す
)に下記の一般式■で表わされるし一スレオニン誘導体
(以下化合物Iと記す)を縮合させ、得られた化合物(
下記の一般式IIIで表わされ、以下化合物IIIと記
す)の保護基を除去することよりなる。
The above method produces insulin (represented by the general formula 1 below) in which the arginine at position 22 of the B chain is modified with a protecting group and the amino acid at position 30 of the B chain is missing, by the action of trypsin or a trypsin-like enzyme. The resulting compound (
The method consists of removing the protecting group of a compound represented by the following general formula III (hereinafter referred to as compound III).

(以下余白) (式中、R3はグアニジノ基の保護基を表わす。)CH
(Left below) (In the formula, R3 represents a protecting group for the guanidino group.) CH
.

CH−OR’ HN−CH−COR2I (式中、R’は水素、R2はカルボキシ基の保護基を表
わす。) (以下余白) (式中、R’、R’およびR8はそれぞれ前記と同意義
を表わす。) なお、上式に用いられているアミノ酸はすべてL型であ
り、下記の意味を有する。
CH-OR' HN-CH-COR2I (In the formula, R' represents hydrogen and R2 represents a protecting group for a carboxyl group.) (Left below is a blank space) (In the formula, R', R' and R8 each have the same meaning as above. ) Note that all the amino acids used in the above formula are L-type and have the following meanings.

Ala  アラニン      Arg  アルギニン
Asp  アスパラギン酸   Asn  アスパラギ
ンGln  グルタミン     Glu  グルタミ
ン酸c1y  グリシン      His  ヒスチ
ンン11a  イソロイシン    Leu  ロイシ
ンLys  リシン       Pro  プロリン
Phe  フェニルアラニン  Ser  セリンIh
r  スレオニン     Tyr  チロシンVal
  バリン       Cys  システィン上記の
化合物IIは、(1)先ず、豚より得たインシュリンを
用いてそのB鎖22位に位置するアルキニンのグアニジ
ノ基に保護基を導入したのち酵素を作用させて30位の
アミノ酸を切断する、または(2)豚よりえたインシュ
リンに酵素を作用許せてデスーB30−イン〉ニリンと
したのも22位のフルキニンのグアニ・7ノ基を修飾す
ることにより製造しうる。
Ala Alanine Arg Arginine Asp Aspartic acid Asn Asparagine Gln Glutamine Glu Glutamic acid c1y Glycine His Histine 11a Isoleucine Leu Leucine Lys Lysine Pro Proline Phe Phenylalanine Ser Ser Serine Ih
r Threonine Tyr Tyrosine Val
Valine Cys Cystine The above compound II is obtained by (1) first using insulin obtained from pigs to introduce a protecting group into the guanidino group of the alkynine located at position 22 of the B chain, and then applying an enzyme to the amino acid at position 30. (2) Des-B30-yne>niline can also be produced by modifying the guani-7 group of furquinine at position 22 by cleaving it or (2) allowing enzymes to act on insulin obtained from pigs.

グアニジ7基の保護基導入は、2,3−ブタノオン、1
,2−シクロヘキサンンオン、フェニルグリオキサール
、2,4−ペンタジオンなとを、必髪に応してホウ酸イ
オンの存在下に反応させて実施する。詳細は生化学実験
講座1 クンバク質の化学IV(日本生化学会編、東京
化学同人)34−41頁に記載されている。
Introducing a protecting group for guanidi 7 group is 2,3-butanoone, 1
, 2-cyclohexaneone, phenylglyoxal, 2,4-pentadione, etc. are reacted in the presence of borate ions depending on the requirements. Details are described in Biochemistry Experiment Course 1, Chemistry of Kumbaku Substances IV (edited by the Japanese Biochemical Society, Tokyo Kagaku Doujin), pages 34-41.

(1)の方法を行う場合はトリプシンでB鎖30位のア
ミノ酸を切断するとよい。グアニジノ基の修飾法は、エ
ム・ローゼンブラット(MRosenblatt )ら
によりバイオケミストリー(Biochemistry
) 17巻3188頁(1978年)に示されている。
When performing method (1), it is recommended to cleave the amino acid at position 30 of the B chain with trypsin. The modification method of guanidino group was developed by M Rosenblatt et al.
) Vol. 17, p. 3188 (1978).

すなわち、原料となるインシュリンの溶液に1,2−ノ
クロヘキサンンオンを加え、0.2Mm酸塩(pH9)
存在下40℃で1〜4時間または室温で一晩反応させた
後20マドグラフイー、透析法などで精製し、得られた
[N7゜N’−(1,2−ンヒドロキシンクロヘキシレ
ン−1,2)(以下DHCHと略記)−アルキニンーB
22]−インシュリンに0.2M硼酸塩−(pH8)存
在下でトリプシンを加えて40℃で1〜3日作用させ、
化合物工1を得る。
That is, 1,2-nochlorohexaneone was added to a solution of insulin as a raw material, and 0.2 Mm acid salt (pH 9) was added.
After reacting for 1 to 4 hours at 40°C or overnight at room temperature, the product was purified by dialysis, dialysis, etc. to obtain [N7°N'-(1,2-hydroxychlorohexylene-1, 2) (hereinafter abbreviated as DHCH)-alkynine-B
22] - Trypsin was added to insulin in the presence of 0.2M borate (pH 8) and allowed to act at 40°C for 1 to 3 days,
Obtain Compound 1.

また(2)の方法により、例えば、カルボキシペブチタ
ーゼAを用いて豚インシュリンよりデスーB30−イン
シュリン(豚型)が得られる。
Further, according to the method (2), Desu B30-insulin (porcine type) can be obtained from porcine insulin using carboxypebutidase A, for example.

この方法は、イー・ダブり1−・シュミット(E 譬 
Schmitt )らによりホツペーセイラーズ、サイ
トシュリフト、フユア・ヒジオロジツシエ伊ヘミ−(H
oppe−5eyler’s Zeitschrift
 fiirPhysiologische Chami
e) 359巻799頁(1978年)に記載されてい
る。ついで、この豚由来のデスーB30−インシュリン
において、B鎖22位のアルギニン側鎖を修飾し、化合
物11を調製する。
This method is based on E.D. Schmidt (E.
Schmitt et al.
oppe-5eyler's Zeitschrift
fiirPhysiologische Chami
e) Described in Vol. 359, p. 799 (1978). Next, in this pig-derived desu-B30-insulin, the arginine side chain at position 22 of the B chain is modified to prepare compound 11.

一般式1で示きれるし一スレオニン誘導体(以下化合物
■と記す)は通常の化学的方法で合成きれるが、その側
鎖官能基であるヒドロキシ基は保護きれていても保護諮
れていなくてもよい。保護する場合にはペプチド合成反
応で通常用いうる保護基などを用いるとよい。化合物I
のカルボキシ基は保護されていることが必須で、通常用
いられるカルボキン基保護基を使用する。例えは、1=
ブチルやベンジルなどのアルキルやアラルキルエステル
、アミド、アニリノなどの置換アミド、さらに塩などの
形で修飾するとよい。
The one-threonine derivative (hereinafter referred to as compound ■) shown by the general formula 1 can be synthesized by ordinary chemical methods, but even if the hydroxy group, which is the side chain functional group, is fully protected or unprotected. good. In the case of protection, it is preferable to use protective groups that are commonly used in peptide synthesis reactions. Compound I
It is essential that the carboxyl group of is protected, and a commonly used carboxyne group protecting group is used. For example, 1=
It may be modified in the form of an alkyl or aralkyl ester such as butyl or benzyl, an amide, a substituted amide such as anilino, or a salt.

上記の保護基の選択においては、それらの保護基の導入
または脱離処理について、インシュリンが変性したり失
活したりしないものを選択することを考慮すべきである
。ペプチド合成に用いられる保護基については、エム・
ボタンスンキーら(M、 Bodanszky et 
al、 )のベプチドシンセシス(Peptide 5
ynthesis )第2版(1976年)(ジョン・
ウィリー・アンド・サンス(John Wilay &
5ons))に詳しく記載されている。
When selecting the above-mentioned protecting groups, consideration should be given to selecting a protecting group that does not denature or deactivate insulin with respect to the introduction or removal treatment of the protecting group. Regarding protecting groups used in peptide synthesis, please refer to M.
Bodanszky et al.
al, ) peptide synthesis (Peptide 5
Synthesis) 2nd edition (1976) (John
John Wilay & Sons
5ons)).

なお、保護基の選択においては、一度の保護基脱離処理
によって同時に除去できるものを選択することが好まし
いことは当然である。
In addition, in selecting a protecting group, it is natural that it is preferable to select one that can be simultaneously removed by a single protecting group removal treatment.

化合物Iと化合物IIの縮合反応はトリプシンまたはト
リプシン様酵素のペプチド結合形成反応に適した条件で
行なわれる。pH5〜8、特に6〜7付近が好ましく、
反応温度は0〜50℃、とくに20〜40℃がよい。化
合物Iと化合物IIの濃度は可能なかぎり高いことがの
ぞましい。さらに化合物■と化合物IIは1:1〜10
0:1のモル比で夏応させるのがよく、とくに20:1
〜100;1付近がよい。反応液には水と混合しうる適
当な有機溶媒を加える。有機溶媒の添加は、反応液中の
水の濃度を下げて、逆反応である加水分解反応を抑える
だけでなく、化合物工および化合物IIの溶解性を著し
く高める点で効果がある。有機溶媒としては、例えば、
メタノール、エタノ−Av。
The condensation reaction between Compound I and Compound II is carried out under conditions suitable for the peptide bond formation reaction of trypsin or trypsin-like enzymes. pH 5 to 8, especially around 6 to 7 is preferred,
The reaction temperature is preferably 0 to 50°C, particularly 20 to 40°C. Preferably, the concentrations of Compound I and Compound II are as high as possible. Furthermore, compound ■ and compound II are 1:1 to 10
It is best to use a molar ratio of 0:1, especially 20:1.
~100; around 1 is good. A suitable organic solvent miscible with water is added to the reaction solution. Addition of an organic solvent is effective not only in lowering the concentration of water in the reaction solution and suppressing the hydrolysis reaction, which is a reverse reaction, but also in significantly increasing the solubility of the compound and compound II. Examples of organic solvents include:
Methanol, ethanol-Av.

ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、グリセ
リンなどを単独でまたは組合せて用いる。
Dimethylformamide, dimethylsulfoxide, glycerin, etc. are used alone or in combination.

とくに0〜65%、とくに40〜60%の濃度で用いる
とよい。一般に有機溶媒を用いる場合は、原料の溶解度
、酵素の変性や加水分解反応などを考慮して水に対する
割合を決定する。反応液の緩衝剤としてはDHCH−ア
ルギニン−B 22 ノ安定化の為に硼酸塩が好適であ
る。
It is particularly preferable to use it at a concentration of 0 to 65%, particularly 40 to 60%. Generally, when using an organic solvent, the ratio to water is determined by considering the solubility of the raw material, denaturation of enzymes, hydrolysis reaction, etc. As a buffer for the reaction solution, borate is suitable for stabilizing DHCH-arginine-B 22 .

本発明で使用する酵素は、各種動物および微生物起源の
トリプシンおよびトリプシン様酵素を含む。後者の例と
しては、ストレプトマイセス属菌から抽出分離されたト
リプシン様酵素がある。同酵素については電属らがアー
カイブス・オブ・バイオケミストリー・アンド・バイオ
ヒジクス(Arch、 Biochem、 Bioph
ys、 ) 126巻971頁(1968年)に、吉田
らがエフイービーニス・レター(FEBS Lett、
 ) 15巻129頁(1971年)に記載している。
Enzymes used in the present invention include trypsin and trypsin-like enzymes of various animal and microbial origins. An example of the latter is a trypsin-like enzyme extracted and isolated from Streptomyces. Regarding the enzyme, Dengen et al.
ys, ) Vol. 126, p. 971 (1968), Yoshida et al.
) Vol. 15, p. 129 (1971).

使用する酵素は混在するキモトリプシンまたはキモトリ
プシン様の活性を除去する目的でトシル−L−フェニル
アラニンクロロメチルケトン(以下IPCKと記す)な
どで処理することが望ましい。
The enzyme used is preferably treated with tosyl-L-phenylalanine chloromethyl ketone (hereinafter referred to as IPCK) or the like for the purpose of removing contaminating chymotrypsin or chymotrypsin-like activity.

反応液の酵素濃度は基質濃度や酵素の活性で異なってく
るが、市販結晶トリプシンを用いる場合は、1mg/m
1〜10 mg/ ml付近がよい。酵素はそのまへ用
いてもよいし、適当な不溶性担体に結合又は包含さセた
固定化酵素として用いてもよい。
The enzyme concentration in the reaction solution varies depending on the substrate concentration and enzyme activity, but when using commercially available crystalline trypsin, it is 1 mg/m
Around 1 to 10 mg/ml is preferable. The enzyme may be used as is or as an immobilized enzyme bound to or encapsulated in a suitable insoluble carrier.

反応時間は、反応条件により異なるが、通常は酵素反応
が平衡に達するに要する時間をとればよく、通常3〜7
2時間、多くの場合6〜24時間程度である。
The reaction time varies depending on the reaction conditions, but it is usually sufficient to allow the time required for the enzyme reaction to reach equilibrium, and is usually 3 to 7 days.
It takes about 2 hours, and in most cases about 6 to 24 hours.

反応終了後反応液から目的の化合物IIIを採取する方
法は公知の種々の分離手段を用い行いうる。例えば、反
応液をゲル濾過にかけ未反応の化合物!および酵素を単
離回収する0回収した化合物Iおよび酵素はそのまへ再
使用できる。残部に化合物IIIとデスーB30−イン
シュリンが含まれる。化合物IIIは凍M乾燥により得
ることができるが、最終目的物質入インシュリンを得る
ためには、化合物IIIを単離せずに、残部にアルギニ
ン保護基の脱離処理を施したのち適当なりロマトグラフ
イーまたはゲル濾過に付す、生成したB鎖末端スレオニ
ンのカルボキシル基が保護されたインシュリン誘導体と
B鎖30位のアミノ酸が欠けているインシュリン(以下
デス−B2O−インシュリンと記す)が分離する0回収
したデスーB30−インシュリンは再びBfi22位の
アルギニンを修飾し、原料化合物IIとして使用するこ
とができる。最後にB鎖末端スレオニンのカルボキシ基
の保護基をはずし、最終の目的化合物であるインシュリ
ンを得る。
After completion of the reaction, the desired compound III can be collected from the reaction solution using various known separation means. For example, unreacted compounds are removed by gel filtration of the reaction solution! and the enzyme is isolated and recovered.The recovered Compound I and the enzyme can be reused as they are. The remainder contains Compound III and DesuB30-insulin. Compound III can be obtained by lyophilization, but in order to obtain the final target substance-containing insulin, without isolating Compound III, the remainder is subjected to removal treatment of the arginine protecting group, and then subjected to appropriate romatography or Subjected to gel filtration, the produced insulin derivative in which the carboxyl group of the terminal threonine of the B chain is protected and the insulin lacking the amino acid at position 30 in the B chain (hereinafter referred to as des-B2O-insulin) are separated.0 Recovered des-B30 - Insulin can be used as the raw material compound II by modifying the arginine at the 22nd position of Bfi again. Finally, the protecting group of the carboxy group of the B chain terminal threonine is removed to obtain the final target compound, insulin.

保護基の脱離方法は用いる保護基により異なるが、通常
の脱離方法に準して行えばよく、例えば、グアニジノ基
のDHCH基脱離は1Mヒドロキシルアミン(pH7)
存在下37°Cで1晩放置して行う。また、ヒドロキシ
基やカルボキシル基の保護基として使用されるt−ブチ
ル基はカチオン捕捉剤(例えば、アニソール)の存在下
トリフルオロ酢酸で処理すると脱離する。前記のように
単一の脱離処理で除去できる保護基を側鎖官能基および
スレオニンのカルボキシ基の保護に用いると脱離処理が
簡単で収率も向上する。カルボキシル末端がその他のエ
ステル、アミド、置換アミド、塩などになっている場合
も、適当な加水分解処理や脱塩操作により、保護基を除
去できる。
The method for removing the protecting group varies depending on the protecting group used, but it can be carried out according to the usual method. For example, the removal of the DHCH group from the guanidino group is performed using 1M hydroxylamine (pH 7).
This is done by standing overnight at 37°C. Further, the t-butyl group used as a protecting group for a hydroxy group or a carboxyl group is removed when treated with trifluoroacetic acid in the presence of a cation scavenger (eg, anisole). When a protecting group that can be removed by a single elimination process is used to protect the side chain functional group and the carboxy group of threonine as described above, the elimination process is simple and the yield is improved. Even when the carboxyl terminal is other ester, amide, substituted amide, salt, etc., the protecting group can be removed by appropriate hydrolysis treatment or desalting operation.

化合物111は上記の如く、大インシュリンに変換でき
、得られた人インシュリンは先に記載したように血糖降
下作用を有する糖尿病治療薬として有用である。
Compound 111 can be converted into large insulin as described above, and the human insulin obtained is useful as a therapeutic agent for diabetes having hypoglycemic action as described above.

豚インシュリンより得た人インシュリンはマウスにおい
て豚インシュリンと同等の血糖降下作用を有することが
認められる。
Human insulin obtained from pig insulin has been found to have a hypoglycemic effect equivalent to that of pig insulin in mice.

化合物IIIより得た大インシュリンは、市販の豚イン
シュリンや生インシュリンと同様に製剤化し、人に投与
される。すなわち、塩化亜鉛などを加えて安定な亜鉛複
合体としたり、リン酸水素ナトリウムや酢酸ナトリウム
等の緩衝剤を加えたり、等張液とするため塩化ナトリウ
ムを加えるなど、さらにクレゾール、フェノール、バラ
オキシ安息香酸アルキルエステル(例えば、メチル、エ
チル、プロピル、ブチルエステルなど)などの功腐剤を
加えるなどの市販のインシュリン製剤に用いられる様々
な調製法を利用して注射剤とする。
Large insulin obtained from compound III is formulated and administered to humans in the same manner as commercially available porcine insulin or raw insulin. In other words, by adding zinc chloride etc. to make a stable zinc complex, by adding buffering agents such as sodium hydrogen phosphate or sodium acetate, by adding sodium chloride to make the solution isotonic, and by adding cresol, phenol, roseoxybenzoin, etc. Injections can be prepared using various preparation methods used in commercially available insulin preparations, such as adding preservatives such as acid alkyl esters (eg, methyl, ethyl, propyl, butyl esters, etc.).

かかる注射剤の投与量は患者の症状に応じて種々異なる
が、市販のインシュリン製剤の投与と同様に行えばよく
、成人1日約1〜100単位を投与するとよい。
Although the dosage of such an injection varies depending on the symptoms of the patient, it may be administered in the same manner as the administration of commercially available insulin preparations, and it is recommended that adults administer about 1 to 100 units per day.

以下に実施例において、本発明化合物の製造例と示すが
、これら実施例は本発明を何ら限定するものではない。
In the following Examples, production examples of the compounds of the present invention will be shown, but these Examples are not intended to limit the present invention in any way.

なお、実施例で用いる略号は下記の意味を表わす。In addition, the abbreviations used in the examples represent the following meanings.

OBu’  t−ブチルエステル 実施例1 (1)豚由来デス−830−インンユリン豚インシュリ
ン500mgを0.1M炭酸水素アンモニウム水溶液(
pH8,3)100mlに溶解し、結晶カルポキンベブ
チターゼA(ワーンングトン社製、ジイソプロピルフル
オロホスフェート処理、49 u 7mg) 5mgを
添加して室温で8時間反応させる。アラニンの生成量は
0.77M/IMインシュリンである。
OBu' t-butyl ester Example 1 (1) 500 mg of porcine des-830-inulin porcine insulin was mixed with a 0.1 M ammonium bicarbonate aqueous solution (
5 mg of crystalline carpoquin bebutidase A (manufactured by Wahnton Co., Ltd., treated with diisopropyl fluorophosphate, 49 u 7 mg) was added, and the mixture was allowed to react at room temperature for 8 hours. The amount of alanine produced is 0.77M/IM insulin.

反応物を凍結乾燥した後0.5M酢酸に溶解し、セファ
デツクスG50(超微細粒)にカラム(3,5X95c
m)にかけ、0.5M酢酸で溶出する。1フラクシヨン
あたり11.5mlで、第40から60番目のフラクシ
ョンを集め凍結乾燥して標記化合物460mgを集める
。収率92%。
After freeze-drying the reaction product, it was dissolved in 0.5M acetic acid and applied to a Sephadex G50 (ultrafine particle) column (3.5X95c).
m) and elute with 0.5M acetic acid. The 40th to 60th fractions are collected at 11.5 ml per fraction and lyophilized to collect 460 mg of the title compound. Yield 92%.

6N塩酸で110°C124時間加水分解したアミノ酸
分析値は下記のとおりである。括弧内の数値は理論値を
表わす。上記の加水分解条件および表示方法は以下の実
施例においても同様である。
Amino acid analysis values after hydrolysis with 6N hydrochloric acid at 110°C for 124 hours are as follows. The numbers in parentheses represent theoretical values. The above hydrolysis conditions and display method are the same in the following examples.

Lys 1.00 (1)、His 1.91 (2)
、Arg O,95(1)、Asp 3.21 (3)
、Thr 2.09 (2)、Set 2.97 (3
)、Glu 7.35 (7)、Pro 1.25 (
1)、Gly 4.29 (4)、Ala 1.26 
(1)、Vat 3.86 (4)、Ila 1.55
 (2)、Leu 6.53 (6)、Tyr 4.0
8 (4)、Phe3.22 (3)、(2)豚由来[
B 22−Arg(DHCH)コーデスーB50−イン
シュリン 上記生成物200mgを0.25M硼酸塩緩衝液(pH
9) 1 、7mlに溶解し1,2−シクロヘキサン・
ジオン45mgを加え室温で1晩保つ。氷酢酸で酸性と
した後、セファデックスG50(超微細粒)のカラム(
6X85cm)にかけ0.5M酢酸で溶出する。
Lys 1.00 (1), His 1.91 (2)
, Arg O, 95 (1), Asp 3.21 (3)
, Thr 2.09 (2), Set 2.97 (3
), Glu 7.35 (7), Pro 1.25 (
1), Gly 4.29 (4), Ala 1.26
(1), Vat 3.86 (4), Ila 1.55
(2), Leu 6.53 (6), Tyr 4.0
8 (4), Phe3.22 (3), (2) Pig-derived [
B22-Arg(DHCH)Code-B50-Insulin 200 mg of the above product was dissolved in 0.25 M borate buffer (pH
9) Dissolve 1 in 7 ml of 1,2-cyclohexane.
Add 45 mg of dione and keep at room temperature overnight. After acidifying with glacial acetic acid, a Sephadex G50 (ultrafine grain) column (
6 x 85 cm) and elute with 0.5M acetic acid.

280nmの吸収を測定し、対応部を集めて凍結乾燥し
標記化合物168mgを得る。収率84%。
The absorption at 280 nm was measured, and the corresponding portions were collected and lyophilized to obtain 168 mg of the title compound. Yield 84%.

なお、高速液体クロマトグラフィー、スラブ電気泳動に
より、アルキニンがはx1oo%DHCH修飾されてい
ることが確認きれた。
In addition, it was confirmed by high performance liquid chromatography and slab electrophoresis that alkynine was modified with x10% DHCH.

アミノ酸分析値 Lys 1.00 (1)、His 2.07 (2)
、Arg”0.27 (1)、Asp 3.2L (3
)、Thr 2.05 (2)、Ser 2.98 (
3)、Glu 7.19 (7)、Pro 1.23 
(1)、cly 3.91 (4)、Ala 1.29
 (1)、Val 3.99 (4)、Ile 1.5
7 (2)、Leu 6.57 (6)、Tyr 3.
48 (4)、Phe 3.16 (3)。
Amino acid analysis value Lys 1.00 (1), His 2.07 (2)
, Arg”0.27 (1), Asp 3.2L (3
), Thr 2.05 (2), Ser 2.98 (
3), Glu 7.19 (7), Pro 1.23
(1), cly 3.91 (4), Ala 1.29
(1), Val 3.99 (4), Ile 1.5
7 (2), Leu 6.57 (6), Tyr 3.
48 (4), Phe 3.16 (3).

中加水分解時にDHCH−Argのはy′20%がAr
gに分解されたと考えられる(パンイ(Patthy 
)ら、ジャーナル・才プ・バイオロジカル・ケミストリ
イ(J、 Biol、 Chem、 ) 250巻55
7頁(1975年))。
During hydrolysis, y′20% of DHCH-Arg is Ar
It is thought that it was decomposed into g (Patthy
) et al., Journal of Biological Chemistry (J, Biol, Chem, ) vol. 250, 55
7 (1975)).

(3)豚由来(B 22−Ar、g(DHCH)、B5
0−Thr−OBu’]−インシュリン (2)の生産物97 、8n+g(10mM)とL−ス
レオニンt−ブチルエステル酢酸塩211mg(500
mM)をエタノール/ンメチルホルムアミF混液(1:
 1、v/v) 1 、08m1に溶解し、結晶トリプ
シン(ワーシングトン社製、3回再結晶)4.2mgお
よび最終濃度が0.01mMになるようにTPCKを含
んだ0.5M硼酸塩緩衝液(pH7,5)0.72m1
と混合し37℃で1晩保つ。
(3) Pig-derived (B22-Ar, g(DHCH), B5
0-Thr-OBu']-insulin (2) product 97, 8n+g (10mM) and L-threonine t-butyl ester acetate 211mg (500
mM) in ethanol/methylformamide F mixture (1:
1, v/v) 1,08 ml of 0.5 M borate buffer containing 4.2 mg of crystalline trypsin (Worthington, recrystallized three times) and TPCK to a final concentration of 0.01 mM. (pH7.5) 0.72ml
Mix and keep at 37°C overnight.

最後のpHは6.5であった。Final pH was 6.5.

氷酢酸で酸性とした後、セファデックスG50(超微細
粒)のカラムでゲル濾過を行い、酵素活性、280nm
の紫外線吸収度、ニンヒドリン反応によりトリプシン部
、インシュリン部、スレオニン誘導体部に分ける(第1
図参照)。回収したL−スレオ二ンt−ブチルエステル
は約50%であった。インシュリン部を凍結乾燥し、標
記化合物87mgを得た。
After acidifying with glacial acetic acid, gel filtration was performed with a column of Sephadex G50 (ultrafine grains) to determine enzyme activity, 280 nm.
It is divided into trypsin part, insulin part, and threonine derivative part according to the ultraviolet absorbance of
(see figure). The amount of L-threonine t-butyl ester recovered was about 50%. The insulin part was freeze-dried to obtain 87 mg of the title compound.

(4)豚由来[B 30−1hr−OBu’ ]−イイ
ンシュリ ン記(3)の生成物85mBを1Mヒドロキシアミン(
pH7) 7 、5mlに溶解し、窒素ガス置換を行い
28°Cで1晩保ったのち0 、 OIMトリス緩衝?
&(pH7,4)に対して冷所で透析する。次いで7M
床床台含有0 、 O1Mトリス緩衝液(pH7,4)
で綴衝化したDEAE−セファデックスA25のカラム
(1,9X24.5cm)により4℃でクロマトグラフ
ィを行う。上記緩衝液800m1を流したのち食塩濃度
を0.3Mまで上げる濃度勾配溶出を行い、0.08〜
0.09Mm度付近の分画Aと0.13〜0.14M1
度付近の分画Bを得る。各分画を直ちに0.01M酢酸
アンモニウム溶液に対して冷所で透析し、3−4日間続
けたのち凍結乾燥する。分画Aより30mg、分画Bよ
り25mgの粉末を得る。高速液体クロマトグラフィー
・ポリアクリルアミドゲル電気泳動で前者が標記化合物
であり、後者がデスーB30−インシュリン(豚型)と
豚インシュリンの混合物であることが確認された。
(4) Pig-derived [B30-1hr-OBu']-insulin 85mB of the product from (3) was added to 1M hydroxyamine (
pH 7) 7, dissolved in 5 ml, purged with nitrogen gas, kept at 28°C overnight, then added to OIM Tris buffer (pH 7).
Dialyze in the cold against & (pH 7,4). Then 7M
Contains 0 O1M Tris buffer (pH 7,4)
Chromatography is carried out at 4° C. on a column of DEAE-Sephadex A25 (1.9×24.5 cm), padded with 300 ml of DEAE-Sephadex A25. After flowing 800ml of the above buffer solution, concentration gradient elution was performed to increase the salt concentration to 0.3M, and
Fraction A around 0.09 Mm degree and 0.13-0.14 M1
Fraction B near the degree is obtained. Each fraction is immediately dialyzed in the cold against 0.01M ammonium acetate solution for 3-4 days and then lyophilized. 30 mg of powder was obtained from fraction A and 25 mg from fraction B. High performance liquid chromatography and polyacrylamide gel electrophoresis confirmed that the former was the title compound and the latter was a mixture of Desu B30-insulin (porcine type) and porcine insulin.

(5)人インシュリンの製造 (4)の生成物28mgにアニソール0.2mlを含む
トリフルオロ酢酸2mlを加え、室温で30分保つ。窒
素気流中でトリフルオロ酢酸を除去したのちIN酢酸2
mlを加えエーテル15m1でア二ソールを抽出する。
(5) Manufacture of human insulin 2 ml of trifluoroacetic acid containing 0.2 ml of anisole is added to 28 mg of the product from (4) and kept at room temperature for 30 minutes. After removing trifluoroacetic acid in a nitrogen stream, IN acetic acid 2
ml and extract the anisole with 15 ml of ether.

酢酸部を凍結乾燥し標記化合物26mgを得る。厘料の
豚由来デス−B30−インシュリンの純度を77%とす
ると収率38%である。
The acetic acid portion was freeze-dried to obtain 26 mg of the title compound. Assuming that the purity of the pig-derived des-B30-insulin used as a food ingredient is 77%, the yield is 38%.

氷晶はアミノ酸分析値、スラブゲル電気泳動、高速液体
クロマトグラムより標記の化合物と同定された。
The ice crystals were identified as the title compound based on amino acid analysis, slab gel electrophoresis, and high performance liquid chromatogram.

アミノ酸分析値 Lys 1.00 (1)、His 1.85 (2)
、Arg 0.93 (1)、Asp  3.21  
(3)、 Thr  2.94  (3)、 Sar 
 2.96  (3)、Glu 7.23 (7)、P
ro 1.23 (1)、Gly 4.27 (4>、
Alg 1.19 (1)、Val 3.89 (4)
、Ila 1.56 (2)、Leu  6.57  
(6)、 Tyr  3.78  (4)、 Phe 
 3.1g  (3)。
Amino acid analysis value Lys 1.00 (1), His 1.85 (2)
, Arg 0.93 (1), Asp 3.21
(3), Thr 2.94 (3), Sar
2.96 (3), Glu 7.23 (7), P
ro 1.23 (1), Gly 4.27 (4>,
Alg 1.19 (1), Val 3.89 (4)
, Ila 1.56 (2), Leu 6.57
(6), Tyr 3.78 (4), Phe
3.1g (3).

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は豚由来[B 22−Arg (D)IcH)、
B50− Thr−OBu’ ]−インンユリンを分離
する際のカラムクロマトグラフィーによる流出パターン
を示す。 特許出願人  塩野義製薬株式会社 代 理 人  弁理士 潮1)雄「−〇第1区 A280口m(−)
Figure 1 shows pig-derived [B 22-Arg (D)IcH);
The flow pattern by column chromatography when separating B50-Thr-OBu']-inulin is shown. Patent applicant: Shionogi & Co., Ltd. Agent: Patent attorney: Ushio 1) Yu “-〇1st Ward A280m(-)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 下記の一般式で表わされるB鎖22位のアルギニンが保
護基で修飾されているインシュリン誘導体を保護基の脱
離処理に付して人インシュリンを得ることを特徴とする
人インシュリンの製造方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R^tは水素、R^2はカルボキシ基の保護基
、R^3はグアニジノ基の保護基をそれぞれ表わす。)
[Claims] A person who obtains human insulin by subjecting an insulin derivative represented by the following general formula in which arginine at position 22 of the B chain is modified with a protecting group to removal treatment of the protecting group. Method of manufacturing insulin. ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (In the formula, R^t represents hydrogen, R^2 represents a protecting group for a carboxyl group, and R^3 represents a protective group for a guanidino group.)
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5191288A (en) * 1974-12-21 1976-08-10

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