在中性pH条件下与人胰岛素的电荷相此带有正电荷的胰岛素衍生物可用来制备有长效胰岛素活性的制剂。在这些胰岛素的衍生物中，在B27位取代一个碱性的氨基酸和/或在A4位，A17位，B13位和/或B21位插入一个中性氨基酸，A链的C-终端即ASn21可被另外的氨基酸取代以便增加其在制剂的微酸性溶液中的稳定性，B链的C-端羧基可进一步地用酰胺基或酯基保护，如果A21为ASn，则B30羧基应为游离的。

本发明是有关新的胰岛素化合物以及有长效胰岛素作用的新的注射液的。

在治疗糖尿病的过程中，已提出和使用了很多种的胰岛素制剂，其中一些制剂是速效的而另外一些则有不同程度的长效作用。通过注射胰岛素的微晶悬浮液可取得长效的作用，这些结晶制剂可通过在锌的存在下使胰岛素结晶（例如商标为Lente的制剂，见Schlichtkrull：胰岛素结晶和胰岛素-锌悬浮液及其化学和生物学的研究，Munksgaard，1958）或在锌和鱼精蛋白的存在下使其结晶（如NPH-胰岛素，见Rep.Steno    Mem.Hosp.1（1946），60）。

使用这些已知的锌-胰岛素或锌-鱼精旦白-胰岛素的悬浮液的一个缺点是必须不断振摇药瓶才能保证它的浓度不变，才能保证注射准确量的胰岛素。在商标为Penfill的药筒中不能有空气存在，长效的胰岛素悬浮液还需要药筒中有一个固体物质以使其能摇动，与空气一起摇动胰岛素悬浮液和胰岛素溶液本质上是一个不合要求的步骤，因为随着水与空气的界面形成纤丝，胰岛素有变性的倾向。因而就需 要一些具有长效作用的胰岛素的溶液。

通过让胰岛素的氨基和苯异氰酸酯反应可制得长效的胰岛素衍生物（所谓的异胰岛素，见Hallas-Moeller：根据胰岛素和苯异氰酸酯的反应对胰岛素化学和生物学的研究、哥本哈根，1945）。类似地，Al，B29-di-Boc（Boc指叔丁氧羰基）取代的胰岛素皮下注射后显示长效胰岛素活性（见Geiger和Enzmann：前胰岛素、胰岛素、C-多肽;前胰岛素、胰岛素、C-多肽学术报告会会议记录，〔日〕德岛，1978;阿姆斯特丹-牛津    1979，306～310）。Al，B29-di-Boc取代胰岛素的延效作用太微弱，以致于不能用于临床。

结构未改变的胰岛素若显示长效作用需要大量的锌离子（如0.4～1毫克/单位胰岛素）（见药理学杂志    55.1935.206），注射这样大剂量的锌离子可能会导致疼痛，因而这些溶液从未用于治疗。

胰岛素的等电点约为5.5，有人尝试将其等电点上移以降低胰岛素衍生物在中性pH条件下的溶解度，如通过在B-链N-端加一个碱性氨基酸如赖氨酸和精氨酸（见，如德国公开专利说明书，第2，042，299号）或碱性二肽精氨酰基精氨酸（见上述的Geiger和Enzmann的报告）。然而，在它的等电点附近，ArgB（-1）-ArgBO胰岛素的溶解度远远高于母体胰岛素。

日本专利申请号55-144032是有关B30-氨基酸被一个至少含5个碳原子的氨基酸或其酰胺和酯取代的人胰岛素的类似物。这些胰岛素类似物被用于已经产生了对哺乳动物胰岛素有抗体的病人，在这个日本专利申请中，描述了六个具体的化合物，没有提到其中任何一个具有长效作用，在这个日本专利申请中没有描述具体的注射制剂。

欧洲专利申请号84108442.9是有关胰岛素类似物的，其中在B30-氨基酸上连有一个碱性的有机基团，因而在中性pH时引入一个正电荷。在这些类似物中，B30-氨基酸为中性的，人胰岛素中为苏氨酸时更好。德国专利申请号3，327，709.5是有关上述欧洲专利申请中的衍生物以及一个芳香羟基化合物的结晶悬浮液。德国专利申请号3，326，473.2是有关一种含多种胰岛素化合物的制剂，其中至少有一种是上述欧洲专利申请中提到的。

欧洲专利申请号194，864早在1985年3月12日要求优先权中涉及C-端B30基被酰胺或酰基保护起来的胰岛素衍生物，就象人胰岛素中一样，这些衍生物的A21氨基酸总是天门冬酰胺。

本发明包括一些新的人胰岛素类似物，它们与人胰岛素不同的是：

a）.B-链C-端羧基上可以有酰胺或酯基，

b）.pH7时至少此人胰岛素多一个电荷，最多不超过4个，

c）.A-链C-端天门冬酰胺残基，AsnA21，可以被任何其它由核甘酸序列密码表达的天然存在的氨基酸所取代。

d）.如果通过掩蔽B30氨基酸的羧基使电荷发生变化的话，则A21氨基酸残基应为不同于天门冬酰胺的氨基酸残基。

使电荷发生变化，可通过取代，得到与人胰岛素相比多一个或多个氨基酸残基产物，需要的话，可掩蔽B30氨基酸的羧基。

具体地讲，本发明中付诸实施的重要化合物有如下特征：A4、A17、B13、B21位四个谷氨酸残基中的一个或多个被天然存在的中性氨基酸残基取代，较好的是谷氨酰胺残基;和/或B27位的苏氨酸残基被天然存在的碱性氨基酸残基取代，较好的是L-精氨酸或L -赖氨酸残基;和/或B30位的苏氨酸残基被一个或2个碱性氨基酸残基取代，一个的较好;B-链的C-端羧基可被保护起来，同时A21位的天门冬酰胺残基被一个L型的氨基酸残基取代。

本发明还包括下面分子式Ⅰ中化合物的溶液，其中锌离子的浓度可任意调控。因而胰岛素作用的延长程度可被提高和控制。

令人十分惊奇的是用单一的一种具有通式Ⅰ的胰岛素衍生物，作为有效成分制得的注射液，兼有短效和长效胰岛素作用，通式Ⅰ为：

其中字母A和B以及后面括号中的数字分别代表A-链和B-链的多肽片段，E1、E2、E3和E4可以相同或不同，每个代表一个谷氨酸残基或可被核苷酸序列密码表达的中性氨基酸残基，X代表一个L-苏氨酸、L-精氨酸或L-赖氨酸残基，Y和Z可相同或不同，每个代表一个氨基酸残基，其中任何侧链氨基可被酰代以及任何侧链羟基可被烷基化，m和n可相同或不同，每个代表0或1，R代表羟基或保护B-链C-端羧基的酰胺或酯基残基，以及ω代表一个氨基酸残基，其条件是ω为天门冬酰胺残基时，R为羟基;当ω为天门冬酰 胺残基时，X和-Ym-Zn-R均为苏氨酸残基，E3为谷氨酰胺残基时，三个E1、E2和E3不全是谷氨酸残基;进一步的条件是六个氨基酸残基E1、E2、E3、E4、ω和X至少有一个不同于人胰岛素相应位置的氨基酸残基以及至少选择八个氨基酸残基E1、E2、E3、E4、W、X、Y、Z和基团R中的一个使所得通式Ⅰ中的化合物在pH＝7时比人胰岛素至少多一个电荷。

具有通式Ⅰ的化合物的一个分组是一些新的具有通式Ⅰ的化合物，其中字母A、B以及后面括号中的数字分别代表A链和B链的多肽片段，E1、E2、E3和E4可以相同或不同，每个代表一个谷氨酸残基或可被核甘酸序列密码表达的中性氨基酸残基，X代表一个L-苏氨酸，L-精氨酸或L-赖氨酸残基，Y和Z可相同或不同，每个代表一个氨基酸残基，其中任何侧链氨基均可被酰化以及任何侧链基均可被烷基化，m和n可相同或不同，每个代表0或1，R代表用来保护B-链C-端羧基的酰胺或酯基残基，W为不同于天门冬酰胺残基的基团。

与人胰岛素相比，改变电荷可以通过用精氨酸或赖氨酸残基取代B27位的苏氨酸和/或用中性氨基酸残基，最好是谷氨酰胺残基取代A4、A17、B13、B21位的四个谷氨酸残基中的任何一个或多个来达到。另外，B-链C-端羧基可用酰胺或酯基来掩蔽，因而消除羧基的负电荷，还可通过在B30和/或B31位引入碱性氨基酸残基而引入正电荷。

由于具有通式Ⅰ的化合物可以制成有长效作用的溶液用于临床，因而它与通常采用的猪或人胰岛素的悬浮液相比，其致免疫性会降低。

其作用延长的程度可通过加入锌离子来提高和控制。

控制胰岛素作用延长程度的主要参数为锌离子浓度和通式Ⅰ中化合物的选择。锌离子的含量范围可从0到大约2毫克/毫升，在用BB13和/或B27位取代的化合物时，锌浓度宜为0到200微克/毫升而用其他的类似物时则浓度宜为20～200微克/毫升，此时制剂中化合物Ⅰ的浓度为240毫微摩尔/毫升。所用通式Ⅰ中化合物的浓度不同时，锌离子的含量可相应地改变。

具有分子式Ⅰ的化合物的溶液在锌离子存在下显示出的长效作用归因于这些化合物在中性pH时的低溶解度。

本发明中注射液的pH最好低于生理pH，其上限为出现沉淀时的pH。在生理pH值条件下，本发明中的分子式为Ⅰ的化合物溶解度较低。在pH约为5.5的条件下制得了含大约240毫微摩尔/毫升的通式Ⅰ的化合物的稳定溶液。pH的上限取决于溶液的组成，如等渗盐，防腐剂和锌离子浓度，并取决于所选通式Ⅰ中的化合物。注射液的pH值没有下限，通式Ⅰ中的化合物当W不为天门冬酰胺时，稳定性很高，甚至在pH＝3时仍很稳定。本发明中注射液的pH宜在约2.5到8.5之间，更好的是在大约4.5到8之间，特别好的pH范围为2.5到5.5，最好的是3到4.5。

本发明的另一个方面是为病人提供了更大的灵活性，一种是含有通式Ⅰ的化合物的水溶液，另一种是含有锌离子的水溶液，病人可将这两种溶液适当地混合得到所需的延效程度和药峰出现的时间。因此，病人备有这两种溶液，可以选择一种作用和药峰出现时间适于早上注射的，也可选择另一种适于晚上注射的。本发明中锌溶液的浓度宜在2微克/毫升到20毫克/毫升之间。或者，备用的两种溶液都含有锌，浓度可相等或不等，和/或两种备用的溶液都含有通式Ⅰ的化合物，化合物可相同或不同。

本发明的注射液中通式Ⅰ的化合物的浓度宜在大约60到6000毫微摩尔/毫升之间，

当W不是L-天门冬酰胺时，它可以是一个中性的L-型氨基酸，如缬氨酸、谷氨酰胺、异亮氨酸、亮氨酸、苯基丙氨酸、酪氨酸、蛋氨酸或更好的为甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、丙氨酸或高丝氨酸。W也可以是酸性氨基酸即谷氨酸或更好地为天门冬酸，或为一个碱性氨基酸即赖氨酸、精氨酸或更好地为组氨酸。

中性氨基酸（E1到E4）为，例如，甘氨酸，缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯基丙氨酸、酪氨酸、蛋氨酸或更好地为天门冬酰胺，谷氨酰胺，丙氨酸，丝氨酸或苏氨酸。

R可为酯基的一部分，如低级烷氧基，较好的为甲氧基，乙氧基以及最好的为叔丁氧基。

再者，R可为通式-NR1R2的一个基团，其中R1和R2相同或不同，每个代表氢或低级烷基。以下术语“低级”指所讨论的含碳数少于7的基团，少于5更好。本发明中一个较好的具体实例中，R为-NH2。再者，R还可为一个内酰胺的残基，内酰胺环中少于8个原子更好，例如一个二氨基羧酸的内酰胺。

本发明中一个较好的实例中，R为不带电荷的。

按照本发明中的一个较好的实例，Y和Z代表的氨基酸残基应为可由核甘酸序列密码表达的L-型氨基酸的残基。

Y和Z代表的任何氨基酸残基的侧链氨基均可用含2到18个碳原子的酸酰化，用含有6到18个碳原子的脂肪酸更好，如月桂酸。因而-Ym-Zn-R可以为-Lys（Lau）-NH2。

较好的烷基化羟基的例子为甲氧基，乙氧基和叔丁氧基。

在一组通式为Ⅰ的较好的化合物中，Y和/或Z为一个碱性氨基 酸残基，其中的侧链氨基也可以被酰化（m＝1）。

在另一组通式为Ⅰ的较好的化合物中，n为0，Y为一个碱性氨基酸残基（m＝1）。

在另外一组通式为Ⅰ的较好的化合物中，Y和Z均为碱性氨基酸残基（m＝1，n＝1）。

本发明中另一个具体的较好的实例为含通式Ⅰ的化合物的制剂，其中E1、E2、E3和/或E4为谷氨酰胺残基，和/或X为Lys或Arg，和W为Gly，Ser，Thr，Ala，His，Asp或hser，在这类的通式为Ⅰ的化合物中，更好的为含有通式Ⅰ的化合物的制剂，其中-Ym-Zn-R为-Thr-NH2或-Lys-NH2。

下面是通式为Ⅰ的较好的具体化合物：

GlyA21，LysB27，ThrB30-NH2人胰岛素

SerA21，LysB27，ThrB30-NH2人胰岛素

ThrA21，LysB27，ThrB30-NH2人胰岛素

AlaA21，LysB27，ThrB30-NH2人胰岛素

HisA21，LysB27，ThrB30-NH2人胰岛素

AspA21，LysB27，ThrB30-NH2人胰岛素

GlyA21，ArgB27，ThrB30-NH2人胰岛素

SerA21，ArgB27，ThrB30-NH2人胰岛素

ThrA21，ArgB27，ThrB30-NH2人胰岛素

AlaA21，ArgB27，ThrB30-NH2人胰岛素

HisA21，ArgB27，ThrB30-NH2人胰岛素

AspA21，ArgB27，ThrB30-NH2人胰岛素

GlnB13，GlyA21，ArgB27，ThrB30-NH2人胰岛素

GlnB13，SerA21，ArgB27，ThrB30-NH2人胰岛素

GlnB13，ThrA21，ArgB27，ThrB30-NH2人胰岛素

GlnB13，AlaA21，ArgB27，ThrB30-NH2人胰岛素

GlnB13，HisA21，ArgB27，ThrB30-NH2人胰岛素

GlnB13，AspA21，ArgB27，ThrB30-NH2人胰岛素

GlnB13，GlyA21，LysB27，ThrB30-NH2人胰岛素

GlnB13，SerA21，LysB27，ThrB30-NH2人胰岛素

GlnB13，ThrA21，LysB27，ThrB30-NH2人胰岛素

GlnB13，AlaA21，LysB27，ThrB30-NH2人胰岛素

GlnB13，HisA21，LysB27，ThrB30-NH2人胰岛素

GlnB13，AspA21，LysB27，ThrB30-NH2人胰岛素

本发明中另外一个较好的具体实例为含有通式为Ⅰ的化合物的制剂，其中m＝1，n＝0，Y为Thr、Ala或Ser，R为羟基，以及W为Gly，Ser，Thr，Ala，His或Asp，下面为这类化合物的一些例子：

AsnA21，LysB27人胰岛素

SerA21，LysB27人胰岛素

ThrA21，LysB27人胰岛素

AlaA21，LysB27人胰岛素

HisA21，LysB27人胰岛素

AspA21，LysB27人胰岛素

GlyA21，LysB27人胰岛素

AsnA21，ArgB27人胰岛素

SerA21，ArgB27人胰岛素

ThrA21，ArgB27人胰岛素

AlaA21，ArgB27人胰岛素

HisA21，ArgB27人胰岛素

AspA21，ArgB27人胰岛素

GlyA21ArgB27人胰岛素

GlnA17，AsnA21，ArgB27人胰岛素

GlnA17，SerA21，ArgB27人胰岛素

GlnA17，ThrA21，ArgB27人胰岛素

GlnA17，AlaA21，ArgB27人胰岛素

GlnA17，HisA21，ArgB27人胰岛素

GlnA17，AspA21，ArgB27人胰岛素

GlnA12GlyA21，ArgB27人胰岛素

GlnA17，AsnA21，GlnB13人胰岛素

GlnA17，SerA21，GlnB13人胰岛素

GlnA17，ThrA21，GlnB13人胰岛素

GlnA17，AlaA21，GlnB13人胰岛素

GlnA17，HisA21，GlnB13人胰岛素

GlnA17，AspA21，GlnB13人胰岛素

GlnA17，GlyA21，GlnB13人胰岛素

ArgB27，AsnA21，GlnB13人胰岛素

ArgB27，SerA21，GlnB13人胰岛素

ArgB27，ThrA21，GlnB13人胰岛素

ArgB27，AlaA21，GlnB13人胰岛素

ArgB27，HisA21，GlnB13人胰岛素

ArgB27，AspA21，GlnB13人胰岛素

ArgB27，GlyA21，GlnB13人胰岛素

GlnA17，AsnA21，LysB27人胰岛素

GlnA17，SerA21，LysB27人胰岛素

GlnA17，ThrA21，LysB27人胰岛素

GlnA17，AlaA21，LysB27人胰岛素

GlnA17，HisA21，LysB27人胰岛素

GlnA17，AspA21，LysB27人胰岛素

GlnA17，GlyA21，LysB27人胰岛素

GlnB13，AsnA21，LysB27人胰岛素

GlnB13，SerA21，LysB27人胰岛素

GlnB13，ThrA21，LysB27人胰岛素

GlnB13，AlaA21，LysB27人胰岛素

GlnB13，HisA21，LysB27人胰岛素

GlnB13，AspA21，LysB27人胰岛素

GlnB13，GlyA21，LysB27人胰岛素

在一组通式为Ⅰ的较好的化合物中，E2和E3为谷氨酰胺残基。

在另一组通式为Ⅰ的较好的化合物中，X为精氨酸或赖氨酸残基。

另外一组通式为Ⅰ的较好的化合物中，W为Gly、Ser、Thr、Ala、His、Asp或hser。

正如技术中已熟知的，人胰岛素中不是所有的氨基酸残基对其胰岛素作用都是必要的。

实际上，与人胰岛素的氨基酸残基有些差别的猪胰岛素和牛胰岛素均被用于糖尿病的治疗。种与种之间在胰岛素分子上存在着相当大的差异。因此人胰岛素中很多氨基酸残基可被改变而不引起其胰岛素活性的降低，这里也包括一些影响分子等电点的残基。

很明显，适当地选择由E1、E2、E3、E4、R、W、X、Y和Z代表的基团，以使所得的通式Ⅰ中的化合物符合药用的要求。

在已知的双相胰岛素制剂中，通常是将速效的可溶的胰岛素和长效的结晶胰岛素合并在同一种注射液中，通过使用本发明中通式Ⅰ的化合物，只需注射单一化合物的溶液便可获得类似合并的速效和长效的胰岛素作用。速效和长效作用的率随溶液中锌离子浓度的增加而降低。

通式Ⅰ中的化合物可通过转移反应制得，这里采用具有与胰岛素相符合的二硫桥键，通式为Ⅱ的生物合成的前体化合物与通式为Ⅲ的氨基化合物反应，通式Ⅱ：

其中A和B后面括号中的数字分别代表A链和B链的多片段，Q为 一个具有q个氨基酸的肽链，q为0到33的整数，T为Lys或Arg，r为0或1，E1、E2、E3、E4、W和X如前所定义。通式（Ⅲ）为：

H-Ym-Zn-R （Ⅲ）

其中Y、Z、R、m和n如前所定义，Y、Z中的侧链氨基和羟基可任意地用其保护基来保护，这一反应就象美国专利№.4，343，898中所述的一样，在水和有机溶剂的混合物中反应，采用胰旦白酶或类似胰旦白酶的酶作催化剂。当W为hSer时，基因中的核甘酸序列密码则在A21位引入Met。在旦白质中上述由Met到hSer的转化是由溴化氰来完成的。这一过程中宜采用的通式Ⅲ中的化合物为Thr-NH2，Lys（Boc）-NH2，Thr（But）-oBut，Thr-oBut，Ala-NH2和Arg（BOC）-NH2。氨基可用一个脂肪酸使其酰化，羟基可通过烷基化使其得到保护。如果Y和Z含有可逆的氨基保护基，则这些基团在后一阶段即氨基保护的中间体从胰旦白酶或类胰旦白酶分离出来后可以被除去。在类胰旦白酶中，从溶解无色杆菌（Achromobacter Lyticus）得到的赖氨酰肽链内切酶是很有用的。

类似欧洲专利申请№.163，529所述的，通式Ⅱ中的化合物可通过采用含相应的有关氨基酸的密码的基因在一个宿主微生物如酵母菌中得到表达。表达新胰岛素衍生物的基团插到一个合适的表达媒介中，当它转移到酵母菌中时，则可表达所需的化合物。根据所表达的化合物是否从细胞中分泌出来，决定是从细胞中还是从培养基中分离出所需的化合物。

氨基的可逆性保护基的一个例子为叔丁氧羰基，羟基的一个例子 为叔丁基。这些基团可在不引起通式Ⅰ中的化合物其它不需要的变化的条件下被除去，如在三氟醋酸的条件下。

A4、A17、A21、B13、B21或B27位的变化可方便地通过基因工程完成，剩下的引入B-链C-端的基团则通过胰旦白酶催化的半合成来实现。

在胰岛素分子的51个氨基酸的骨架内引入附加的正电荷，而不是通过延长哺乳动物胰岛素的超过30个氨基酸残基的B-链，这样便使形成的新的通式Ⅰ中的化合物较容易制备。在半合成的转肽反应中，可采用大大过量的氨基酸酰胺或氨基酸酯。如果转肽反应用所需的是二肽酰胺或酯，则其造价或溶解度或两者会限制其大大过量地使用，因而所得产物的产率也会降低。即使转肽反应中采用过量相同当量的氨基酸酰胺和二肽酰胺，如Lys（BOC）-NH2或Lys（BOC）-Lys（BOC）-NH2，并且反应在相似的条件下进行，则用氨基酸酰胺反应的产率明显高于用二肽酰胺进行的反应的产率。

本发明中胰岛素制剂是通过溶解通式Ⅰ的化合物于微酸性的水溶性介质中制得的，例如，其浓度为240或600毫微摩尔/毫升。使水溶性介质等渗，例如用氯化钠，醋酸钠或甘油。另外，水溶性介质中还可含有锌离子，其浓度可高至大约30微克锌离子/毫微摩尔通式Ⅰ的化合物，以及缓冲液如醋酸盐，枸橼酸盐和组氨酸，防腐剂如间甲酚，羟基苯甲酸乙酯，苯酚。胰岛素制剂的最终pH值取决于通式Ⅰ的化合物中改变的电荷数，锌离子的浓度，通式为Ⅰ的化合物的浓度以及所选择的通式为Ⅰ的化合物。为便于给药将pH值调至大约2.5～4.5，这样也能防止沉淀的产生。胰岛素制剂通过无菌过滤消毒。

本发明中的胰岛素制剂的使用类似已知胰岛素制剂的使用。

这里所述的任何新的或相联合的特征都被认为实质上是属于本项发明的。

这里所采用的氨基酸的缩写见《生物及化学杂志》243（1968），3558。这里所述的氨基酸均为L-构型的。在通式Ⅰ及其它地方提到的A（1-3）为Gly-Ile-Val，A（5-6）为Gln-Cys等，参见人胰岛素中的氨基酸序列。除非个别指明，这里所述的胰岛素为人胰岛素。

胰岛素化合物的合成

正如欧洲专利申请№.163，529所述，胰岛素的来源为酵母菌中表达的胰岛素前体化合物。

象上述欧洲专利申请的例7中所述的那样，发酵培养基中的胰岛素前体化合物通过吸附到LichroprepTMRP-18上再回收。用含0.2M氯化钾，0.001M盐酸的33%（体积/体积）的乙醇溶液将前体物质从柱子上洗脱下来。通过不断地加入水（每一槽的体积为一份量），加入固体枸橼酸三钠使其摩尔浓度为0.05M，最后加入醋酸锌使其摩尔浓度为0.006M，pH值调至6.8，混合物在4℃时放置过夜，使胰岛素前体物质在槽中结晶，结晶通过离心分离，用水洗涤，真空干燥。

用于酶法半合成的保护的氨基酸和多肽是用标准的方法制备的或从Nova    Biochem（瑞士）或Bachem（瑞士）购买的（常规合成）。

名称后面的字母“TM”说明这是一个商标。

例1到例14的原料中，由通式Ⅱ中（Qq-T）r选择Ala-Ala-Lys并用欧洲专利申请№.163，529例10中所述的方法由酵母菌 质体PMT610得到。代表GlnB13、GlnA17、ArgB27、LysB27、AspA21、GlyA21、HisA21、SerA21和ThrA21的核甘酸密码可通过部位特异的化学诱变取代到PMT610上，方法见《核酸研究》11（1983），5103～5112。

例1

GlnB13、ArgB27、人胰岛素的合成

往5克胰岛素前体GlnB13、ArgB27、B（1-29）-Ala-Ala-Lys-A（1-21）在50毫升2M Thr-OBut·CH3COOH（L-苏氨酸叔丁酯与醋酸通过氢键形成的盐）的DMF溶液的悬浮液中，加入25毫升25.5%（体积/体积）的水在DMF中的溶液（25.5毫升水，加DMF成为100毫升）。悬浮液在搅拌下冷至12℃，加入0.5克猪胰旦白酶在12.5毫升0.05M的醋酸钙溶液中的溶液，继续搅拌，直至溶解。12℃放置48小时后，将混合物倾倒入600毫升丙酮中使旦白质沉淀，沉淀通过离心分离，用200毫升丙酮洗涤一次，离心分离后的沉淀，在氮气流下干燥。将沉淀溶于100毫升0.04N的盐酸溶液中，pH值调至2.5，这个溶液用于5×30厘米的制备性高压液相（以下用HPLC表示）柱，柱子用十八烷基二甲基硅烷取代的硅胶颗粒（平均颗粒大小15微米，孔径大小100埃）填充。柱子用比率为35.5/64.5（体积的份数比）的乙醇/0.3M氯化钾，0.001N盐酸水溶液平衡，用同样的缓冲液以2升/小时的速度从柱子上洗脱旦白质。GlnB13、ArgB27、ThrB30-OBut人胰岛素的峰出现在55到100分钟之间，为分离GlnB13，ArgB27，ThrB30-OBut人胰岛素，不断地向槽中加入水最后使乙醇浓度为15%（体积/体积），加入固体枸橼酸三钠使枸橼酸根摩尔浓度为 0.05M，加入固体氯化锌使锌离子浓度为0.006M。将pH值调到6.8，室温搅拌1小时后，在4℃继续搅拌24小时，使其结晶，结晶离心后，用20毫升冰冷的水洗两次，离心分离后，真空干燥，最后得到2.51克GlnB13、ArgB27、ThrB30-OBut人胰岛素。

将GlnB13、Arg27、ThrB30-OBut人胰岛素溶于100毫升三氟醋酸中，室温放置两小时。三氟醋酸用真空冷冻干燥法除去，将冷冻干燥后的物质溶于100毫升水中，将pH值调至2.5并加入20克氯化钠，含有GlnB13、ArgB27人胰岛素的块状物通过离心分离出来，将其溶于850毫升水中，为使GlnB13，ArgB27人胰岛素结晶，连续加入150毫升乙醇，14.7克枸橼酸三钠二水合物和0.82克氯化锌，然后将其pH值调到6.8，室温搅拌一小时后，继续在4℃时慢慢搅拌24小时使其结晶。结晶离心后，用20毫升冰冷的水洗两次，再次离心后真空干燥，得到1.71克GlnB13，ArgB27人胰岛素，相当于36%。

所得产品的氨基酸组成和理论一致，精氨酸为两个残基/分子。DISC    PAGE电泳说明产品是纯的，其迁移速率为人胰岛素的55%，相当于大约有2个电荷的差异。DISC    PAGE电泳详见《激素代谢研究》，补编№.5（1974），134。结晶中锌离子的含量为0.42%（重量/重量）。

例2～6

GlnB13，GlnA17人胰岛素，GlnA17，ArgB27人胰岛素、ArgB27人胰岛素，LysB27人胰岛素和HisA21，ArgB27人胰岛素的合成。

上述5个化合物是从相应的单链胰岛素前体化合物，即：

GlnB13，GlnA17，B（1-29）-Ala-Ala-Lys-A（1-21），

GlnA17，ArgB27，B（1-29）-Ala-Ala-Lys-A（1-21），

ArgB27，B（1-29）-Ala-Ala-Lys-A（1-21），

LysB27，B（1-29）-Ala-Ala-Lys-A（1-21）和

HisA21，ArgB27，B（1-29）-Ala-Ala-Lys-A（1-21），

用例1中所述的方法合成得到的产率，相对于人胰岛素的电荷，在pH＝8.9时DISC    PAGE电泳中相对于胰岛素的迁移速率以及与人胰岛素氨基酸组成的差异均列于下面的表Ⅰ。

例7～13

AspA21，ArgB27，ThrB30-NH2人胰岛素

GlyA21，ArgB27，ThrB30-NH2人胰岛素

HisA21，ArgB27，ThrB30-NH2人胰岛素

GlyA21，ArgB27，GlnB13，ThrB30-NH2人胰岛素

SerA21，ArgB27，GlnB13，ThrB30-NH2人胰岛素

ThrA21，ArgB27，GlnB13，ThrB30-NH2人胰岛素和

SerA21，ArgB27，ThrB30-NH2人胰岛素

上述7个化合物是通过其相应的单链胰岛素前体化合物，即：

AspA21，ArgB27，B（1-29）-Ala-Ala-Lys-A（1-21），

GlyA21，ArgB27，B（1-29）-Ala-Ala-Lys-A（1-21），

HisA21，ArgB27，B（1-29）-Ala-Ala-Lys-A（1-21），

GlyA21，ArgB27，GlnB13，B（1-29）-Ala-Ala-Lys-A（1-21），

SerA21，ArgB27，GlnB13，B（1-29）-Ala-Ala-Lys-A（1-21），

ThrA21，ArgB27，GlnB13，B（1-29）-Ala-Ala-Lys-A（1-21）和

SerA21，ArgB27，B（1-29）-Ala-Ala-Lys-A（1-21） 按欧洲专利申请№.194，864的例4和例6中所述的方法，在Thr-NH2存在下在有机水溶液中进行的类胰旦白酶催化的转肽反应而制得的。其产率，相对于人胰岛素的电荷，在pH＝8.9时DISC PAGE电泳中相对于胰岛素的迁移速率以及与人胰岛素氨基酸组成的偏差均列于表Ⅰ。

例14

AspA21、ArgB27、LysB30-NH2人胰岛素的合成

上述的化合物可由其相应的单链胰岛素前体化合物即AspA21，ArgB27，B（1-29）-Ala-Ala-Lys-A（1-21）按欧洲专利申请№.194，864的例5和例7中所述的方法制得的，它是先在Lys（BOC）-NH2的存在下在有机水溶液中进行类胰旦白酶催化的转肽反应，纯化中间体Lys（BOC）B30-NH2人胰岛素，然后用三氟醋酸除去保护基BOC，产率和分析数据见表Ⅰ。

例15

通式为Ⅰ的化合物的注射液的制备

用来测定其延效程度的通式为Ⅰ的化合物的无菌注射液中用1.6%（重量/体积）甘油使其等渗，用0.3%（重量/体积）的间甲酚作为防腐剂，用0.01M的醋酸钠作为缓冲液。锌离子的浓度为8或80微克/毫升，调节溶液的pH值使其远离通式为Ⅰ的化合物的等电点以使其在4℃贮藏时保持透明而不析出沉淀。溶液中通式为Ⅰ的化合物的含量为240毫微摩尔/毫升，这一浓度是通过测定一个没有间甲酚的更浓的贮藏液在276纳米的吸收确定的，这里要用到一个猪 胰岛素的摩尔消光系数，对这些衍生物来讲为6100（见《内科学手册》〔德〕，第七卷，第2A部分，编辑：Oberdisse，1975，113页）。对于单一组分的猪胰岛素，已知的强度为28.5单位/毫克物质的干重，即1单位相当于5.95毫微摩尔（见《糖尿病护理》第6卷/补编1（1983），4）。

制备了含有240毫微摩尔/毫升的通式为Ⅰ的化合物的注射液，所用化合物及注射液pH值和锌离子含量列于表Ⅱ。

长效胰岛素作用的测定

按照《英国药典》1980，A142的方法，用空腹的家兔测定了由胰岛素注射液产生的长效降血糖作用。每一试液皮下注射的剂量为14.3毫微摩尔/家兔，并用12只体重为3到4千克的家兔测定，降血糖的过程追踪6小时。为了对照，实验中还采用了ActrapidTM猪胰岛素制剂和中速MonotardTM人胰岛素制剂，测定的结果列于表Ⅱ。

表Ⅱ

表Ⅲ

用小鼠血糖消耗实验（《英国药典》1980，A141-A142）测定了这些胰岛素化合物的效力，由于与标准有时间差异，为减少测定效力时出现的问题，用于测定效力的胰岛素溶液中不加锌离子。基于276纳米的吸收，使溶液中化合物的含量为240毫微摩尔/毫升，由结晶的衍生物带进去的锌离子在溶液中的含量为8-10微克/毫升。一些胰岛素化合物的效力测定结果列入表Ⅲ。