[发明专利]一种基于反应动力学的聚乙二醇洛塞那肽的制备方法

说明书

本发明涉及一种基于反应动力学的聚乙二醇洛塞那肽的制备方法。特别地，本发明涉及一种聚乙二醇洛塞那肽的制备方法，所述合成方法建立在基于反应动力学的过程优化控制技术的基础上，可最大化提高洛塞那肽和mPEG₂‑MAL(40kD)的物料利用率，减少副反应发生和杂质生成。所述的纯化方法采用阳离子交换层析，能得到高纯度和高回收率的聚乙二醇洛塞那肽。该工艺简单、高效，适合工业化生产。

技术领域

本发明属于生物工程和制药工程领域，涉及蛋白和多肽类药物的聚乙二醇修饰，具体涉及聚乙二醇洛塞那肽的制备方法，特别是合成与纯化方法。

背景技术

糖尿病是一种全球性流行病，其每年致死人数仅次于肿瘤和心脑血管疾病。糖尿病的主要特征是机体处于高血糖状态。根据糖尿病的发生时期和病因，国际糖尿病联盟(IDF)将糖尿病分为1型糖尿病、2型糖尿病和妊娠糖尿病。在所有确诊的糖尿病患者中，超过90％的糖尿病患者为2型糖尿病患者。2型糖尿病的特点是胰岛素抑制和胰腺β-细胞功能损伤，导致胰岛素缺乏和高血糖。2型糖尿病可以发生在任何年龄，且相对1型糖尿病不易被发现，通常是通过血液或者尿液检测而发现的。2型糖尿病通常还伴随着肥胖、高血压、血脂障碍和心血管疾病等并发症，这些并发症与糖尿病致死率增加有直接关系。目前，控制2型糖尿病的方法有运动、节制饮食和药物治疗。最常用的药物主要包括胰岛素及其类似物﹑磺酰脲类﹑双胍类﹑α-葡萄糖苷酶抑制剂和胰岛素增敏剂。这些药物强调促使体内血糖趋于正常，无法更正由糖尿病引起的并发症，且会产生低血糖和体重增加等副作用，其中体重增加可能降低依从性，且可能增加发生心血管病的风险，因此开发安全性高、病人顺从性好、副作用低的新型治疗2型糖尿病药物成为关注热点。

胰高血糖素样肽-1(GLP-1)受体激动剂类药物具有血糖依赖性促胰岛素分泌，抑制胰高糖素分泌，促进β-细胞增生，保护β-细胞功能等作用，其最大优势是无低血糖风险、可减轻体重等作用，部分药物还显示心脑血管获益的独特效果，正好能弥补传统的治疗2型糖尿病药物的缺陷，成为新的研发热点。天然的GLP-1是胰高血糖素原转录后加工形成的4个成熟肽段之一，有7-37、7-36两种形式，以7-37为主，在体内可迅速被二肽基肽酶Ⅳ(DPP-IV)从第8位丙氨酸的C端剪切掉N末端氨基酸而失去生物活性，半衰期短(仅1-2min)，不具备成药性，因而开发长效的GLP-1受体激动剂类药物成为研发趋势。目前，GLP-1受体激动剂类药物包括已上市的艾塞那肽、利拉鲁肽、利西拉来、阿必鲁肽、度拉鲁肽、即将上市的索玛鲁肽以及至少20多个在研的新药。所采用的长效化技术包括氨基酸序列改造、脂肪酸链修饰、聚乙二醇(PEG)修饰、白蛋白偶联(非融合)、抗体偶联(非融合)、Fc偶联(非融合)、ELPs(弹性蛋白融合)、HyFc融合、Fc融合、微球缓释、PEG化+PLGA微球、皮下渗透泵等。正是由于艾塞那肽、利拉鲁肽等药物真正应用到临床，且不断出现的新型长效化技术使得GLP-1受体激动剂类药物市场容量增长迅速，成为糖尿病药物市场扩容的最大推动力。

在已上市的GLP-1受体激动剂类药物中，艾塞那肽是第一个上市的GLP-1受体激动剂类药物，给药频率为一天两次。艾塞那肽是含39个氨基酸的多肽，最初是在美洲巨蜥的唾液中发现的。与GLP-1的N端序列丙氨酸(His-Ala-Glu)不同，艾塞那肽的N端倒数第2个氨基酸是甘氨酸(His-G1y-Glu)，不易被DPP-IV降解，半衰期明显延长，但仍需每天给药两次。同时由于与人GLP-1只有53％同源性，免疫原性较强。聚乙二醇洛塞那肽(PEX168)是由江苏豪森药业集团有限公司基于PEG修饰技术开发的一周一次的GLP-1受体激动剂类药物，是在艾塞那肽化学结构基础上进行修饰改造，将第2位Gly、14位Met和28位Asn分别突变为D-Ala、Nle和Gln，提高基于多肽骨架的酶介稳定性和化学稳定性；同时将肽C端Ser换成了Cys，使用聚乙二醇进行特异性的修饰，减少药物酶解的机率，从而延长药物在体内的半衰期及作用时间，提高其生物利用度，进而提高药物的治疗效果。与艾塞那肽相比，通过氨基酸的改造和PEG修饰，显著延长药物在体内的半衰期，给药频率为一周一次；同时PEG修饰还能降低免疫原性，在一定程度上克服了艾塞那肽免疫原性强的缺陷。