一种GLP-1类似物及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及多肽技术领域，具体的说是涉及一种GLP-1类似物及其制备方法和应用。

背景技术

2型糖尿病是体内胰岛素分泌不足或胰岛素抵抗导致的慢性代谢性疾病，目前全球糖尿病病人预计为4亿。GLP-1受体激动剂近年来越来越多的用于降低血糖，其进入血液与GLP-1受体结合，通过促进胰岛的胰岛素合成及分泌、抑制胰高血糖素分泌，增强外周组织对葡萄糖的利用，减少肝糖输出从而降低血糖。

人胰高血糖素样肽-1(glucagon-like peptide1,GLP-1)是回肠及结肠的L细胞产生的肠促胰岛素，GLP-1(1-37)的活性极低，去除N端6肽后形成具有生物活性的GLP-1(7-37)，人GLP-1(7-37)序列为：

但是，人GLP-1(7-37)被分泌到血液中由于极容易被DDP-Ⅳ降解并被肾小球过滤清除，半衰期仅为3～5分钟。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种GLP-1类似物及其制备方法，一种GLP-1类似物，其为I)～III)中至少一种：

I)、具有SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列，且SEQ ID NO.1所示序列的第10位半胱氨酸和第27位半胱氨酸形成分子内二硫键的多肽；或

II)、在I)所述的多肽中经取代、缺失或添加一个或多个氨基酸获得的功能与I)相同或相似的多肽；或

III)、与I)所示的氨基酸序列至少有90％同源性且功能与I)相同或相似的多肽。

作为优选，所述GLP-1类似物具有SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列，且第10位半胱氨酸和第27位半胱氨酸形成分子内二硫键。

SEQ ID NO.1：

HAEGTFTSDCSSYLEGQXAAKEFIAWCLVAXXPKG。

其中，第18位X＝His或Gln；第31位X＝Leu或Tyr；第32位X＝Val或Met。

一些具体实施例中，所述GLP-1类似物的氨基酸序列为SEQ ID NO.2或SEQ IDNO.3任意一项所示氨基酸序列，且SEQ ID NO.2或SEQ ID NO.3任意一项所示序列的第10位半胱氨酸和第27位半胱氨酸形成分子内二硫键。

SEQ ID NO.2：

HAEGTFTSDCSSYLEGQHAAKEFIAWCLVALMPKG。

SEQ ID NO.3：

HAEGTFTSDCSSYLEGQQAAKEFIAWCLVAYVPKG。

实验表明，本发明提供的GLP-1类似物经过优化，相比现有的产品具有更优异的控制血糖能力，效果更持久。

同时，本发明还提供了所述GLP-1类似物的制备方法，按照所述GLP-1类似物的氨基酸序列采用液相合成、固相合成或固液联合合成工艺，合成线性多肽，然后氧化形成二硫键，获得所述GLP-1类似物。

在本发明具体实施方式中，本发明以固相合成工艺合成所述GLP-1类似物，纯化线性多肽的方法采用HPLC法，所述氧化形成二硫键采用碳酸氢铵或DMSO氧化形成二硫键。

降糖实验结果表明，本发明所述GLP-1类似物对降糖持久有效；基于此优异的技术效果，本发明提出了所述GLP-1类似物在制备治疗或预防糖尿病药物中的应用。

本发明还提供了一种预防或治疗糖尿病的药物，其以本发明所述GLP-1类似物为活性成分，作为进一步地优选方案其还可以包括药学上可接受的辅料和/或用于治疗其他疾病且不影响所述GLP-1类似物活性的药物成分。

本发明所述药物可以制备成临床上任何形式的剂型，主要包括口服剂型或注射剂型，其中注射剂型包括输液形式的药物剂型，这些剂型中包括但不限于片剂、颗粒剂、丸剂、口服液、冻干粉、注射液、胶囊剂、微囊剂。

由以上技术方案可知，本发明在人GLP-1基础上进行氨基酸序列的优化，并形成分子内二硫键，从序列和空间构型两方面和人GLP-1形成差异，制备出一种GLP-1类似物，表现出高效持久的降糖作用，可广泛用于糖尿病药物的开发中。

附图说明

图1为本发明GLP-1类似物的降血糖效果；

图2为本发明实施例4的组合物随着时间变化的平均血糖的折线图。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种GLP-1类似物及其制备方法和应用，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明内。本发明所述GLP-1类似物及其制备方法和应用已通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的GLP-1类似物及其制备方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

本发明在具体实施例中对比实验，除去各组设置的应有区别外，其他未明确提及的实验条件、原料、试剂等均保持一致，确保对比试验的可对比性。

本发明中，SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列为：

HAEGTFTSDCSSYLEGQXAAKEFIAWCLVAXXPKG。

其中，第18位X＝His或Gln；第31位X＝Leu或Tyr；第32位X＝Val或Met。

实验表明，本发明提供的GLP-1类似物表现出高效持久的降糖作用，可广泛用于糖尿病药物的开发中。

一些具体实施例中，所述GLP-1类似物的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，且第2位半胱氨酸和第13位半胱氨酸形成分子内二硫键。

SEQ ID NO.2序列如下：

HAEGTFTSDCSSYLEGQHAAKEFIAWCLVALMPKG。

一些具体实施例中，所述GLP-1类似物的氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示，且第2位半胱氨酸和第13位半胱氨酸形成分子内二硫键。

SEQ ID NO.3序列如下：

HAEGTFTSDCSSYLEGQQAAKEFIAWCLVAYVPKG。

以下就本发明所提供的一种GLP-1类似物及其制备方法和应用做进一步说明。

实施例1：GLP-1类似物的制备

通过Fmoc策略的固相多肽合成方法，用多肽合成仪进行合成，按照生产商的说明书进行。按SEQ ID NO.2所示氨基酸序列的顺序依次合成，脱除保护基和树脂，得到GLP-1类似物中间体粗品，将GLP-1类似物中间体粗品用水溶解，采用制备HPLC，C8柱纯化，用乙腈/水(V/V)＝90：10，浓缩，冻干，得到巯基游离的GLP-1类似物中间体纯品。将GLP-1类似物中间体纯品用水溶解，用碳酸氢铵或DMSO氧化形成二硫键，纯化，得到GLP-1类似物，所得到的GLP-1类似物序列如下：

虚线表示两个半胱氨酸形成的分子内二硫键。

SEQ ID NO.2序列如下：

HAEGTFTSDCSSYLEGQHAAKEFIAWCLVALMPKG。

实施例2：GLP-1类似物的制备

通过Fmoc策略的固相多肽合成方法，用多肽合成仪进行合成，按照生产商的说明书进行。按SEQ ID NO.3所示氨基酸序列的顺序依次合成，脱除保护基和树脂，得到GLP-1类似物中间体粗品，将GLP-1类似物中间体粗品用水溶解，采用制备HPLC，C8柱纯化，用乙腈/水(V/V)＝90：10，浓缩，冻干，得到巯基游离的GLP-1类似物中间体纯品。将GLP-1类似物中间体纯品用水溶解，用碳酸氢铵或DMSO氧化形成二硫键，纯化，得到的GLP-1类似物，所得到的GLP-1类似物序列如下：

虚线表示两个半胱氨酸形成的分子内二硫键。

SEQ ID NO.3序列如下：

HAEGTFTSDCSSYLEGQQAAKEFIAWCLVAYVPKG。

实施例3：降血糖实验

分组：

将24只正常小鼠分为4组，空白组、阳性对照组、药物1组、药物2组组，每组6只。

给药方案：

空白组注射药物为生理盐水，

阳性对照组注射药物为利拉鲁肽；

药物1组注射药物为本发明实施例1制备得到的GLP-1类似物；

药物2组注射药物为本发明实施例2制备得到的GLP-1类似物。

各组小鼠给药前禁食12h，测定各组小鼠空腹血糖，然后空白组皮下注射生理盐水200μl，阳性对照组注射0.2mg/ml的利拉鲁肽200μl，药物1组注射200μl的0.2mg/ml的本发明实施例1制备得到的GLP-1类似物，药物2组注射200μl的0.2mg/ml的本发明实施例2制备得到的GLP-1类似物，各组小鼠给药后立即灌胃200mg葡萄糖/只，每隔12h对各组小鼠重复灌胃200mg葡萄糖/只。测定给药后6h、24h、36h、48h、60h糖耐量，测定15min、30min、60min时的血糖值，计算血糖值AUC(mg/dL.min)。结果如图1。

血糖测定方法：血糖仪。

图1说明：

给药4h后，药物1组、药物2组具有降糖效果；

给药24h后，阳性对照组无降糖效果(和空白组降糖效果一样)；

给药60h后，药物1组、药物2组仍然具有显著的降糖效果。

实施例4本发明组合物的制备

(1)组合物A

表1组合物A的组成

制备方法：

将5mg实施例1制备得到的GLP-1类似物，25mg N-(8-(2-羟基苯甲酰)胺基)辛酸钠，10mg鱼油混合，装入一粒胶囊中，包衣。称量Eudragit L30D、滑石粉、聚乙二醇，用二氯甲烷和异丙醇溶解，得到包衣液，将包衣液喷雾到胶囊表面得到肠溶胶囊。包衣液流速为1.2ml/min,包衣温度30℃，包衣增重5％。其中，Eudragit L30D：滑石粉：聚乙二醇＝9：1：1(重量比)，二氯甲烷:异丙醇＝8:1(体积比)。

(2)组合物B

表2组合物B的组成

制备方法：

将3mg实施例1制备得到的GLP-1类似物，45mg N-(8-(2-羟基苯甲酰)胺基)辛酸钠，24mg鱼油混合，装入一粒胶囊中，包衣。称量Eudragit L30D、滑石粉、聚乙二醇，用二氯甲烷和异丙醇溶解，得到包衣液，将包衣液喷雾到胶囊表面得到肠溶胶囊。包衣液流速为0.5ml/min,包衣温度35℃，包衣增重7％。

(3)组合物C

表3组合物C的组成

制备方法：

将6mg实施例2制备得到的GLP-1类似物，36mg N-(8-(2-羟基苯甲酰)胺基)辛酸钠，6mg鱼油混合，装入一粒胶囊中，包衣。称量Eudragit L30D、滑石粉、聚乙二醇，用二氯甲烷和异丙醇溶解，得到包衣液，将包衣液喷雾到胶囊表面得到肠溶胶囊。包衣液流速为1.0ml/min,包衣温度35℃，包衣增重10％。

(4)组合物D

表4组合物D的组成

制备方法：

将10mg实施例2制备得到的GLP-1类似物，120mg N-(8-(2-羟基苯甲酰)胺基)辛酸钠，50mg鱼油混合，装入一粒胶囊中，包衣。称量Eudragit L30D、滑石粉、聚乙二醇，用二氯甲烷和异丙醇溶解，得到包衣液，将包衣液喷雾到胶囊表面得到肠溶胶囊。包衣液流速为1.0ml/min,包衣温度45℃，包衣增重8％。

对比例1

组合物E(安慰剂)

表5组合物E的组成

制备方法：

将25mg N-(8-(2-羟基苯甲酰)胺基)辛酸钠，10mg鱼油混合，装入一粒胶囊中，包衣。称量Eudragit L30D、滑石粉、聚乙二醇，用二氯甲烷和异丙醇溶解，得到包衣液，将包衣液喷雾到胶囊表面得到肠溶胶囊。包衣液流速为1.5ml/min,包衣温度40℃，包衣增重12％。

实施例5口服组合物降糖实验

组别:

健康比格犬随机分为5组,采用15只比格犬,体重10～12kg,采用双交叉给药,每组6只,洗脱期1～2周,组别:(1)A组；(2)B组；(3)C组；(4)D组；(5)E组。

给药剂量:

A组口服实施例4制备的组合物A；

B组口服实施例4制备的组合物B；

C组口服实施例4制备的组合物C；

D组口服实施例4制备的组合物D；

E组口服对比例1制备的组合物E。

血糖监测:

各组动物隔夜禁食12h,测定空腹血糖,然后各组分别口服相应组别的胶囊一粒。给药30min后各组动物灌胃给予葡萄糖8g/kg。给予葡萄糖后分别于0h、0.5h、1h、1.5h、2.0h测定各组动物的血糖值。采用血糖仪测血糖。坐标轴上每个血糖值均为相应时间相应组别的6个比格犬平均血糖值。实验结果如图2。

结论：

组合物A，组合物B，组合物C，组合物D均显示降糖效果。

以上所述只是用于理解本发明的方法及其核心思想，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利的保护范围。

序列表

<110> 合肥天汇孵化科技有限公司

<120> 一种GLP-1类似物及其制备方法和应用

<130> MP21015112

<160> 3

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 35

<212> PRT

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<220>

<221> UNSURE

<222> (18)..(18)

<223> Xaa=His or Gln

<220>

<221> UNSURE

<222> (31)..(31)

<223> Xaa=Leu or Tyr

<220>

<221> UNSURE

<222> (32)..(32)

<223> Xaa=Val or Met

<220>

<221> UNSURE

<222> (18)..(18)

<223> The 'Xaa' at location 18 stands for Gln, Arg, Pro, or Leu.

<220>

<221> UNSURE

<222> (31)..(31)

<223> The 'Xaa' at location 31 stands for Gln, Arg, Pro, or Leu.

<220>

<221> UNSURE

<222> (32)..(32)

<223> The 'Xaa' at location 32 stands for Gln, Arg, Pro, or Leu.

<400> 1

His Ala Glu Gly Thr Phe Thr Ser Asp Cys Ser Ser Tyr Leu Glu Gly

1 5 1015

Gln Xaa Ala Ala Lys Glu Phe Ile Ala Trp Cys Leu Val Ala Xaa Xaa

202530

Pro Lys Gly

35

<210> 2

<211> 35

<212> PRT

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 2

His Ala Glu Gly Thr Phe Thr Ser Asp Cys Ser Ser Tyr Leu Glu Gly

1 5 1015

Gln His Ala Ala Lys Glu Phe Ile Ala Trp Cys Leu Val Ala Leu Met

202530

Pro Lys Gly

35

<210> 3

<211> 35

<212> PRT

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 3

His Ala Glu Gly Thr Phe Thr Ser Asp Cys Ser Ser Tyr Leu Glu Gly

1 5 1015

Gln Gln Ala Ala Lys Glu Phe Ile Ala Trp Cys Leu Val Ala Tyr Val

202530

Pro Lys Gly

35