[发明专利]增强了锌结合力的胰岛素衍生物

说明书

皮下施药胰岛素的药物动力学依赖于其缔合性质。胰岛素在中性水溶液中形成六聚体。如果胰岛素从组织进入血流而到达作用部位，它必先经过毛细血管壁。据推测只有单分子的或二聚的胰岛素才有可能、而六聚的胰岛素或较高分子量的相关物则不可能或可能性很小(Brange et al.，Diabetes Care：13(1990)，pp 923-954；Kanget al.，Diabetes Care：14(1991)，pp 942-948)。因此六聚体的解离是从皮下组织迅速经过进入血流的先决条件。

胰岛素的缔合性质和聚集特性受Zn⁺⁺的影响，它会导致六聚体的稳定化并在中性点附近的pH值时导致生成较高分子量的聚集体直至出现沉淀。Zn⁺⁺作为添加剂被加入未缓冲的人胰岛素溶液(pH4)却只是稍微影响作用的形式。尽管这种溶液在注射时在皮下组织中被迅速中和并形成胰岛素-锌复合体，但是人胰岛素自然的锌结合力不足以稳定六聚体和更高的聚集体。通过添加Zn⁺⁺，胰岛素的释放不被显著延迟而且不会达到强的储存效果。已知胰岛素六聚体的含锌量是每mol的胰岛素六聚体含大约2mol Zn⁺⁺(Blun-dell et al.，Adv.Protein Chem.：26(1972)，pp 323-328)。每个胰岛素六聚体的2个Zn⁺⁺离子与胰岛素六聚体牢固结合并且不能被通常的透析除去。所谓的4-锌胰岛素晶体已被公认地描述，但这些晶体平均每mol的胰岛素六聚体只含有少于3mol的Zn⁺⁺(G.D.Smith et al.，Proc.Natl.Acad.Sci.USA：81，pp 7093-7097)。

本发明的目的是找出这种胰岛素衍生物：它与人胰岛素相比，具有增强了的锌结合力，形成含胰岛素六聚体和Zn⁺⁺的稳定的复合体，并在皮下注射时出现延迟的作用形式。

式I的胰岛素和/或式I的胰岛素的生理上耐受的盐业已被发现，它们基本符合上述条件并且其中R¹表示苯丙氨酸残基或氢原子，R³表示基因可编码的氨基酸残基，Y表示基因可编码的氨基酸残基，Z表示a)氨基酸残基His或

b)具有2～35个基因可编码的氨基酸残基的肽，它含1～5个组氨酸残基，而残基A2～A20相应于人胰岛素、动物胰岛素或胰岛素衍生物的A链的氨基酸序列，并且残基B2～B29相应于人胰岛素、动物胰岛素或胰岛素衍生物的B链的氨基酸序列。

这样的式I胰岛素是特别优选的，其中R¹表示苯丙氨酸残基，R³表示选自Asn、Gly、Ser、Thr、Ala、Asp、Glu和Gln的氨基酸残基，Y表示选自Ala、Thr、Ser和His的氨基酸残基，Z表示a)氨基酸残基His或

b)具有4～7个氨基酸残基的肽，它含1或2个组氨酸残基。

这样的式I胰岛素是更优选的，其中R¹表示苯丙氨酸残基，R³表示选自Asn、Gly、Ser、Thr、Ala、Asp、Glu和Gln的氨基酸残基，Y表示选自Ala、Thr、Ser和His的氨基酸残基，Z表示a)氨基酸残基His或

b)具有2～7个氨基酸残基的肽，它含1或2个组氨酸残基。

这样的式I胰岛素是特别优选的，其中Z表示具有1～5个氨基酸残基的肽，它含1或2个组氨酸残基。

这样的式I胰岛素是特别优选的，其中R¹表示苯丙氨酸残基，R³表示选自Asn和Gly的氨基酸残基，Y表示选自Thr和His的氨基酸残基，而Z表示具有1～5个氨基酸残基的肽，它含1或2个组氨酸残基。

这样的式I胰岛素是更优选的，其中R¹表示苯丙氨酸残基，R³表示甘氨酸残基，Y表示苏氨酸残基而Z表示具有1～5个氨基酸残基的肽，它含1或2个组氨酸残基。

这样的式I胰岛素是尤为优选的，其中Z表示具有序列His His、His His Arg、Ala His His、Ala His His Arg、Ala Ala His His Arg或Ala Ala His His的肽。