【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及多肽药物，具体涉及一种超长效胰岛素类似物及其制备方法和用途。
技术介绍
1、胰岛素是由胰脏内的胰岛β细胞受内源性或外源性物质如葡萄糖、乳糖、核糖、精氨酸、胰高血糖素等的刺激而分泌的一种蛋白质激素。胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素，同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成。人胰岛素由a、b两个肽链组成，人胰岛素(insulinhuman)a链有11种21个氨基酸，b链有15种30个氨基酸，共51个氨基酸组成。其中a7(cys)-b7(cys)、a20(cys)-b19(cys)四个半胱氨酸中的巯基形成两个二硫键，使a、b两链连接起来。此外a链中a6(cys)与a11(cys)之间也存在一个二硫键。为提升胰岛素的作用效果和时间，科研人员对胰岛素的氨基酸组成以及修饰方式进行了大量研究。
2、德谷胰岛素由novonordisk公司研发，于2012年10月在日本上市，批准治疗1、2型糖尿病。德谷胰岛素是在人胰岛素的基础上，去掉b30位的苏氨酸，通过1个l-γ-谷氨酸连接子，将1个16碳脂肪二酸连接b29位赖氨酸上获得的一种超长效的基础胰岛素类似物。这种独特的分子结构使其在注射前以稳定的可溶性、双六聚体形式存在于制剂中。德谷胰岛素的体内作用时间有限、需要较为频繁给药，这种方式可能会带来一定的副作用并降低患者的依从性，不能满足胰岛素临床应用的需求。亟需对胰岛素类似物的结构和修饰方式进行进一步研究，开发药物作用时间更长、给药频率更低的胰岛素类似物。
技术实现思路
1、本专利技术意在
2、为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种超长效胰岛素类似物，包括a链：giveqcctsicslx1qlenycx2x3x4，和b链；fvx5qhlcgshlvealx6lvcgergfx7x8x9x10x11x12；
4、其中，x1为y或e或d；x2为g或n或k；x3为k或不存在；x4为a或g或不存在；
5、x5为n或d；x6为y或h或e；x7为f或h或i；x8为k或y；x9为t或g或不存在；x10为p或g或k或不存在；x11为k或p或不存在；x12为t或不存在；
6、在x8或者x10或者x11的氨基酸残基上修饰有脂肪酸。
7、本技术方案还提供了一种超长效胰岛素类似物的制备方法，包括如下依次进行的步骤：
8、s1：获取胰岛素类似物a前体；
9、s2：对胰岛素类似物进行脂肪酸修饰。
10、本技术方案还提供了一种超长效胰岛素类似物在制备治疗糖尿病的药物或者降血糖药物中的应用。
11、进一步，在x3的氨基酸残基上也修饰有脂肪酸。
12、进一步，所述脂肪酸包括结构式如式(2)所示的c18修饰剂、结构式如式(3)所示的c20修饰剂；结构式如式(4)所示的c22修饰剂；
13、
14、进一步，x1为e；x2为n或k；x3为k或不存在；x4为不存在；x5为n；x6为h；x7为h；x8为y；x9为t或g；x10为p或g；x11为k；x12为不存在；在x11的氨基酸残基上修饰有脂肪酸，在x2或者x3的氨基酸残基上也修饰有脂肪酸。
15、进一步，a链的序列如seq id no.5或者seq id no.7所示，b链序列如seq id no.6或者seq id no.8所示。
16、进一步，a链和b链通过二硫键连接。
17、进一步，在s1中，使用大肠杆菌或者酵母菌进行重组表达，获得胰岛素类似物a前体。
18、本技术方案可以通过工程菌表达的方式获得(大肠杆菌和酵母菌)，除此之外，还可以通过化学合成的手段获得。上述胰岛素类似物的获取方式，为现有技术常规手段，可以为自行合成/表达，也可以委托生物技术公司合成/表达。
19、进一步，修饰剂和胰岛素类似物的摩尔比为3：1-6：1。
20、脂肪酸修饰的过程为：将修饰剂溶于n-甲基吡咯烷酮，获得修饰剂溶液；将胰岛素类似物用碳酸钠溶解，获得胰岛素类似物溶液；胰岛素类似物溶液和修饰剂溶液经反应和纯化后获得脂肪酸修饰的胰岛素类似物。
21、综上所述，本技术方案的技术原理以及有益效果在于：
22、本技术方案采用双修饰结构延长了胰岛素类似物的作用时间，提高患者的依从性。采用双修饰结构是有效且具有作用延长，其具有更高的稳定性，使其化合物可做成口服制剂具有很高的潜力。本方案的胰岛素可以采用重组表达的方法，工艺路线简单，成本低，具有一定的经济优势。本技术方案通过适当的胰岛素氨基酸设计以及相应的脂肪酸修饰，极大地提升了药物体内降糖维持时间。
23、更具体地，本技术方案在胰岛素的a22位新引入赖氨酸(k)或者在a21位替换氨基酸残基为赖氨酸(k)，上述位点用于连接脂肪酸修饰剂，实现a链的脂肪酸修饰。与常规的a1位点上的g残基的修饰相比，本技术方案的操作方式(a21位、a22位)可极大提升药物体内降糖维持时间。本技术方案还可在胰岛素的b26位(需将氨基酸残基(y)替换为赖氨酸(k))、b28位(需将氨基酸残基(p)替换为赖氨酸(k))、b29位(为赖氨酸(k))进行脂肪酸修饰，实现b链的脂肪酸修饰，进一步提升药物体内降糖维持时间。本技术方案可以对a链和b链同时进行脂肪酸修饰(a21位、a22位脂肪酸修饰选择其一；以及b26位、b28位、b29位脂肪酸修饰选择其一)，通过双修饰提升药物的体内作用时间。除此之外，b27位的苏氨酸(t)替换为甘氨酸(g)、b28位的脯氨酸(p)替换为甘氨酸(g)，上述肽链的氨基酸残基的变化，在脂肪酸修饰的基础上，可以进一步提升药物体内作用时间。
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1.一种超长效胰岛素类似物，其特征在于，包括A链：GIVEQCCTSICSLX1QLENYCX2X3X4，和B链；FVX5QHLCGSHLVEALX6LVCGERGFX7X8X9X10X11X12；
2.根据权利要求1所述的一种超长效胰岛素类似物，其特征在于，在X2或者X3的氨基酸残基上也修饰有脂肪酸。
3.根据权利要求2所述的一种超长效胰岛素类似物，其特征在于，所述脂肪酸包括结构式如式(2)所示的C18修饰剂、结构式如式(3)所示的C20修饰剂；结构式如式(4)所示的C22修饰剂；
4.根据权利要求3所述的一种超长效胰岛素类似物，其特征在于，X1为E；X2为N或K；X3为K或不存在；X4为不存在；X5为N；X6为H；X7为H；X8为Y；X9为T或G；X10为P或G；X11为K；X12为不存在；在X11的氨基酸残基上修饰有脂肪酸，在X2或者X3的氨基酸残基上也修饰有脂肪酸。
5.根据权利要求4所述的一种超长效胰岛素类似物，其特征在于，A链的序列如SEQ IDNO.5或者SEQ ID NO.7所示，B链序列如SEQ ID NO.6或者
6.根据权利要求5所述的一种超长效胰岛素类似物，其特征在于，A链和B链通过二硫键连接。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种超长效胰岛素类似物的制备方法，其特征在于，包括如下依次进行的步骤：
8.根据权利要求7所述的一种超长效胰岛素类似物的制备方法，其特征在于，在S1中，使用大肠杆菌或者酵母菌进行重组表达，获得胰岛素类似物A前体。
9.根据权利要求8所述的一种超长效胰岛素类似物的制备方法，其特征在于，在S2中，修饰剂和胰岛素类似物的摩尔比为3：1-6：1；脂肪酸修饰的过程为：将修饰剂溶于N-甲基吡咯烷酮，获得修饰剂溶液；将胰岛素类似物用碳酸钠溶解，获得胰岛素类似物溶液；胰岛素类似物溶液和修饰剂溶液经反应和纯化后获得脂肪酸修饰的胰岛素类似物。
10.根据权利要求1-6中任一项所述的一种超长效胰岛素类似物在制备治疗糖尿病的药物或者降血糖药物中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种超长效胰岛素类似物，其特征在于，包括a链：giveqcctsicslx1qlenycx2x3x4，和b链；fvx5qhlcgshlvealx6lvcgergfx7x8x9x10x11x12；
2.根据权利要求1所述的一种超长效胰岛素类似物，其特征在于，在x2或者x3的氨基酸残基上也修饰有脂肪酸。
3.根据权利要求2所述的一种超长效胰岛素类似物，其特征在于，所述脂肪酸包括结构式如式(2)所示的c18修饰剂、结构式如式(3)所示的c20修饰剂；结构式如式(4)所示的c22修饰剂；
4.根据权利要求3所述的一种超长效胰岛素类似物，其特征在于，x1为e；x2为n或k；x3为k或不存在；x4为不存在；x5为n；x6为h；x7为h；x8为y；x9为t或g；x10为p或g；x11为k；x12为不存在；在x11的氨基酸残基上修饰有脂肪酸，在x2或者x3的氨基酸残基上也修饰有脂肪酸。
5.根据权利要求4所述的一种超长效胰岛素类似物，其特征在于，a链的序列如seq idno...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇，罗华，李祥，李红亮，蒋利敏，刘舒生，皮世玉，罗吉鸿，
申请(专利权)人：乐普健糖药业重庆有限公司，
类型：发明
国别省市：
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