JPH0587239B2 - - Google Patents
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- JPH0587239B2 JPH0587239B2 JP57138095A JP13809582A JPH0587239B2 JP H0587239 B2 JPH0587239 B2 JP H0587239B2 JP 57138095 A JP57138095 A JP 57138095A JP 13809582 A JP13809582 A JP 13809582A JP H0587239 B2 JPH0587239 B2 JP H0587239B2
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- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
- C07K14/575—Hormones
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- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
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- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
Description
本発明はヒトインシユリンの製造方法に関す
る。 ヒトインシユリンを製造するための種々の方法
が知られている。そのような方法の例として、特
に、ヒト膵臓からの抽出、親アミノ酸からの合
成、一般的な工業的プロセスおよび豚インシユリ
ンをヒトインシユリンに変換する方法が挙げられ
る。豚インシユリンをヒトインシユリンに変換す
る方法の中には、豚のデス−オクタペプチド−
(B23−B30)−インシユリンを経由する方法およ
びデス(AlaB30)−インシユリンを経由する方法
がある。 更に詳しくは、本発明は豚のデス(AlaB30)−
インシユリンからヒトインシユリンのトレオニン
B30誘導体を経由してヒトインシユリンに変換す
る内容に関する。 糖尿病の治療において、豚又は牛のインシユリ
ンから誘導されたインシユリン製剤が一般に用い
られている。牛、豚およびヒトインシユリンはそ
れらのアミノ酸組成に関しわずかの差異を有する
のみであり、ヒトおよび豚インシユリン間の相違
は一個のアミノ酸に限定されそこにおいてはヒト
インシユリンのB30アミノ酸はトレオニンであ
り、一方豚インシユリンのそれはアラニンであ
る。 デス(AlaB30)−インシユリンからヒトインシ
ユリンを製造する方法は欧州特許出願No.8010966
に記載されており、またNature280巻 (1979年)、412頁を参照されたい。該特許出願に
よれば、アミド化は0〜65%、好ましくは40〜60
%の有機溶剤を含有する媒体中で好ましく行なわ
れる。更に、好ましい反応温度は20〜40℃であ
り、全実施例中で温度37℃が用いられた。3個の
実施例において、カツプリングの収率はHPLC
(高圧液体クロマトグラフイー)により75,80お
よび約50%と決定された。ネーチヤーの記載によ
れば、収率は73%であつた。 デス(AlaB30)−インシユリンからヒトインシ
ユリンを得る別の方法は、西ドイル国、ア−ヘン
市で開かれた第二回国際インシユリンシンポジウ
ムの会報に記載されている。該会報によれば、ア
ミド生成は約60%の有機溶剤を含有する媒体中で
行なわれそして反応は38℃で行なわれた。カツプ
リングの収率はHPLCにより67%と決定された。 デス(AlaB30)−インシユリンからヒトインシ
ユリンを得るための更に別の方法は、1980年デン
マーク国ヘルシンゲル市で開かれた第16回ヨーロ
ツパペプチドシンポジウムの会試に記載されてい
る。該会試によれば、該方法は約60%の有機溶剤
を含有する媒体中で行なわれた。恐らくは、反応
温度は37℃であつたろう。反応時間30分後、収率
は85%であつた。しかし22時間後収率は70%に減
少した。 公知方法による低収率の理由の一つは、好まし
くない副反応、例えばDOI−Thr(R2)−OR1(式
中、DOIは豚のデス−オクタペプチド−(B23−
B30)−インシユリンを表わし、R1およびR2は下
記に示す意味を有する)の形成によるインシユリ
ンの損失にある。 本発明の目的は、反応収率を極しく向上せしめ
た、好ましくはおよそ90%以上とする方法を提供
することにある。 驚くべきことに、本発明者らはそのような収率
が公知方法により、反応混合物中、はるかに低い
水の濃度を用いることによつて得られることを見
出し、更に公知方法よりも実質的により低い反応
温度でプロセスを行うことができることを見出し
た。 本発明に係る方法は、デス(AlaB30)−インシ
ユリン又はその塩もしくはその錯体を一般式: Thr(R2)−OR1 (式中、R1はカルボキシル保護基を表わし、
更にR2は水素もしくはヒドロキシル保護基を表
わす)で表わされるL−トレオニン誘導体又はそ
れらの塩と、水、水と混和し得る有機溶剤および
トリプシンの混合物中で反応せしめることを含ん
でなる方法であつて、反応混合物中の水の含量が
30〜10%であることを特徴とする。好ましい反応
温度は約0℃ないし室温すなわち約25〜20℃であ
る。 本発明に係る方法は、水および少なくとも1種
の水と混和し得る有機溶剤の混合物中、任意には
酸の存在下にデス(AlaB30)−インシユリン、式
で表わされるL−トレオニン誘導体およびトリ
プシンを溶解することによつて行うことができ
る。 本発明を行うために適した有機溶剤は、水と混
和し得る極性溶剤であり、好ましくは該溶剤中に
インシユリン化合物およびトレオニンエステルを
高濃度で含有できるような溶剤である。かかる適
当な有機溶剤の例は非プロトン性溶剤、例えば
N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチ
ルアセトアミド、N−メチルピロリドン、ヘキサ
メチルホスホトリアミド、ジメチルスルホキシ
ド、ジオキサン、アセトン、テトラヒドロフラ
ン、ホルムアミドおよびアセトニトリル並びにプ
ロトン性溶剤、例えばエタノール、メタノール、
2−プロパノールおよび1,2−エタンジオール
である。溶剤の性質は、全体として系には影響せ
ず、そして高アミド生成収率をもたらす一の溶剤
に適応した相互関係は別の溶剤に関しては適応し
ないかもしれない。最良の収率の結果は、非プロ
トン性溶剤を用いて得られ、そして非プロトン性
溶剤が本発明の実施に対し最も好ましい。 使用する水と混和し得る有機溶剤、選択した反
応温度および反応混合物中の酸の存在に依存し
て、反応混合物中の水の含量は、約27%(v/
v)以下、好ましくは約25%(v/v)未満であ
り、そして約10%(v/v)以上、好ましくは約
15%(v/v)超である。 反応混合物中の水の量を減少することによる一
つの利点は、それによつて副生成物の形成が減少
することである。同様に、反応混合物の酸の量を
増加させることにより、副生成物の形成を減少さ
せることが可能である。収率の増加は、反応混合
物中の水の低含量に積極的に関係している。低含
量の水を有する反応混合物中の酵素の変性を防止
するためには、好ましくは反応温度はトリプシン
を用いたペプチド合成において伝統的に用いられ
る反応温度より実質的に低い、すなわち約37℃よ
り低くあるべきである。 トリプシンタイプは本発明の実施に対し重要で
はない。トリプシンは主に牛および豚源から、高
純度で商業的に入手できる十分に特徴づけられた
酵素である。更に、トリプシン形、例えば結晶性
トリプシン(可溶性形)、固定化酵素又はトリプ
シン誘導体(トリプシン活性が保持される限り)
は本発明の実施に対し重要でない。本発明で用い
られる語句「トリプシン」は、全ての源からのト
リプシンおよびアミド生成作用を保持する全ての
形のトリプシンを包含するものであり、トリプシ
ン様特異性を有するプロテアーゼ、例えばアクロ
モバクターリテイカス(Achromobacter
lyticus)プロテアーゼ(Agric.Biol.Chem.42,
1443参照)を含むものである。 活性トリプシン誘導体の例として、アセチル化
トリプシン、サクシニル化トリプシン、グルタア
ルデヒド処理されたトリプシンおよび固定化トリ
プシン誘導体が挙げられる。 もしも固定化トリプシンが用いられれば、該ト
リプシンは媒体中に懸濁される。 有機酸もしくは無機酸例えば塩酸、ギ酸、酢
酸、プロピオン酸および酪酸および/又は塩基例
えばピリジン、トリス(TRIS)、N−メチルモ
ルホリンおよびN−エチルモルホリンが適当な緩
衝系をもたらすために添加される。有機酸は好ま
しい。しかし、反応は、そのような添加がなくと
も行うことができる。添加される酸の量は、通常
式で表わされるL−トレオニン誘導体の1当量
に対し約10当量以下である。好ましくは、酸の量
は式のL−トレオニン誘導体の当量に対し0.5
〜5当量である。例えばカルシウムイオンの如き
トリプシンを安定化するイオンが添加できる。 本法は、37℃ないし反応混合物の凝固点の範囲
にある温度で行なうことができる。トリプシンを
用いた酵素反応は、十分な反応速度を得るため約
37℃で通常行なわれる。しかし、トリプシンの不
活性化を避けるため本発明方法は室温未満の温度
で行なうことが有利である。実際約0℃を超える
反応温度が好ましい。 反応時間は、反応温度、添加されるトリプシン
の量および他の反応条件に依存して通常2,3時
間ないし2,3日の範囲にある。 アミド生成作用を助けそして望ましくないトリ
プシンの触媒作用の副作用を抑制するため、トリ
プシンの作用は水および溶剤含量の相互関係、
酸/塩基の割合および反応温度により大いに制御
される。反応混合物中の水の濃度を減少すると双
方に貢献するが、しかしまた不可逆のトリプシン
変性が起こる速度を増加する。しかし、後者は反
応温度を減少させることにより少なくとも部分的
に相殺されうる。反応温度を減少することはまた
アミド生成速度を減少するが、かかる減少は反応
時間を増加することにより相殺される。 反応混合物中のトリプシンおよびデス
(AlaB30)−インシユリンの重量割合は、通常約
1:200を超え、好ましくは約1:50を超え、そ
して約1:1未満である。 アミド生成から得られるヒトインシユリンのト
レオニンB30誘導体は一般式: (Thr(R2)−OR1)B30−h−In (式中、h−Inはヒトデス(ThrB30)−インシ
ユリン部分であり、R1およびR2は先に定義した
意味である) で表わされる。 式で表わされる、適用可能なL−トレオニン
誘導体は、インシユリン部分に実質的な不可逆変
化をもたらさない条件のもとで該誘導体中のR1
がヒトインシユリンのトレオニンB30エステル
(式)から除去できるカルボニル保護基である
ようなそのような誘導体である。そのようなカル
ボキニル保護基の例として、低級アルキル、例え
ばメチル、エチル、および第三ブチル、例えばp
−メトキシベンジルおよび2,4,6−トリメチ
ルベンジルの如き置換ベンジルおよびジフエニル
メチル、並びに一般式−CH2CH2SO2R3(式中、
R3は低級アルキル、例えばメチル、エチル、プ
ロピルおよびn−ブチルを表わす)で表わされる
基が挙げられる。適当なヒドロキシ保護基R2は、
インシユリン分子において実質的な不可逆的変更
をもたらさない条件のもとでヒトインシユリンの
トレオニンB30誘導体(式)から除去され得る
ような基である。そのような基(R2)の例とし
ては、第三ブチルが挙げられる。 低級アルキル基は7個未満、好ましくは5個未
満の炭素原子を含有する。 更に通常使用される保護基は、Wu¨nschによる
次の文献に記載される:Methoden der
Organischen Chemie(Houben−Weyl),Vol,
XV/1,編集者:Eugen Mu¨1ler,Georg
Thieme Verlug Stuttgart,1974年,これは参
考として取り入れられている。 デス(AlaB30)−インシユリンの製造方法は、
Hoppe−Seylef's Z.Physiol.Chem.359巻(1978
年)799頁以下に記載されている。 式で表わされる幾つかのL−トレオニン誘導
体は、公知化合物でありそして残りのL−トレオ
ニン誘導体は公知化合物の製造と同様にして製造
できる。 式で表わされるL−トレオニン誘導体は、遊
離塩基又はそれらの適当な有機もしくは無機塩で
あり、好ましくはアセテート、プロピオネート、
ブチレートおよびヒドロクロリドの如きハロゲン
化水素酸塩である。 反応物、すなわち式で表わされるデス
(AlaB30)−インシユリンおよびL−トレオニン誘
導体を高濃度で用いることが望ましい。式で表
わされるL−トレオニン誘導体およびデス
(AlaB30)−インシユリンのモル比は好ましくは約
5:1超である。 反応混合物中の式で表わされるL−トレオニ
ン誘導体の濃度は0.1モルを超えるのが望ましい。 ヒトインシユリンはヒトインシユリンのトレオ
ニンB30誘導体(式)から保護基R1および何ら
かの保護基R2を公知の又は公知に準じた方法に
より除去することにより得ることができる。R1
がメチル、エチル、又は基−CH2CH2SO2R3(式
中、R3は先に定義した如き意味である)である
場合、該保護基は、水性媒体中穏やかな塩基性の
条件のもと、好ましくは約8〜12のPH値で、例え
ば約9.5で除去できる。塩基として、アンモニア、
トリエチルアミン、ビカルボネート/カルボネー
ト緩衝剤又は水酸化ナトリウムの如きアルカリ金
属の水酸化物が使用できる。R1が第三ブチル、
置換ベンジル例えばp−メトキシベンジルもしく
は2,4,6−トリメチルベンジル又はジフエニ
ルメチルである場合、該基は好ましくはトルフル
オロ酢酸を用いたアシドリシスによつて除去でき
る。トルフロオロ酢酸は、非水でも又は水を含有
していてもよく、又はジクロロメタンの如き有機
溶剤で希釈してもよい。R2が第三ブチルである
場合、該基はアシドリシスによつて除去できる
(上記参照)。 式で表わされるヒトインシユリンの好ましい
トレオニンB30誘導体は、R2が水素であるような
化合物であり、そしてこれらは式(式中、R2
は水素である)で表わされるL−トレオニン誘導
体から調製できる。 デス(AlaB30)−インシユリンの錯体又は塩の
例として、亜鉛錯体又は亜鉛塩が挙げられる。 以下の実施例中の反応条件を考慮して、上記説
明による反応条件を選択することにより、ヒトイ
ンシユリンのトレオニンB30誘導体(式)の収
率を90%以上あるいは95%以上とすることが可能
となる。 ヒトインシユリンのトレオニンB30誘導体から
ヒトインシユリンを製造する好ましい方法は次の
通りである: 1 アミド生成後、もしもトリプシン活性が残つ
ているならば、例えばトリプシンが不活性であ
るような条件のもと、例えばPH値3未満の酸性
媒体中でそれを除去することが好ましい。トリ
プシンは、例えば「Sephadex G−50」ゲル又
は酢酸中の「Bio−gelp−30」ゲル(上記引用
文中のNature280参照)を用いたゲル過によ
り分子量により分離除去することができる。 2 未反応のデス(AlaB30)−インシユリンの如
き不純物は、アニオンおよび/又はカチオン交
換クロマトグラフイーを用いて除去できる。 3 しかる後、ヒトインシユリンのトレオニンB3
0誘導体(式)をブロツク解除しそしてヒト
インシユリンを単離し、例えばそれ自身公知の
方法で結晶化させる。 この方法により、医薬として許容できる純度を
有するヒトインシユリンが得られそして必要なら
更に精製することもできる。 使用した略語は生化学命名に関するIUPAC−
IUB委員会により是認された(1974年)規則によ
る(生化学命名に関するIUPAC−IUB委員会の
Collected Tentative Rules &
Recommendations,2nd ed.,Maryland1975)。 本発明でのべられる新規な特徴事項又はそれの
組合わせは本質的なものと考えられる。 ヒトインシユリン誘導体およびヒトインシユリ
ンの製造方法を次の実施例により説明するが、本
発明はこれに限定されるものではない。実施例
は、本発明により方法の幾つかの好ましい態様を
示す。 実施例 1 豚のデス(AlaB30)−インシユリン10mgを、
10Mの酢酸100μに溶解した。この溶液50μ
に、N,N−ジメチルアセトアミドに溶解した
2MのThr−OMe(Meはメチルを表わす)100μ
、N,N−ジメチルアセトアミド60μ、水
15μおよび0.05Mの塩化カルシウムに溶解した
トリプシン(8重量%/溶積)10μを添加し
た。4℃で24時間インキユベーシヨンした後、生
成物をアセトン8mlで沈澱させ、遠心分離で単離
し、アセトン8mlで洗浄し、遠心分離で分離し次
いで真空中で乾燥させる。(Thr−OMe)B30−h
−Inの収率はHPLCより決定した。生成物を、
1Mの酢酸2mlに溶解し次いで溶離液として26.8
%(容積/容積)アセトニトリルを含有しかつPH
値3.5に調整した0.2Mの硫酸アンモニウム緩衝液
を用い、溶液100μを逆相HPLCに対し4×200
mmの「Nucleosil 5C18カラム」に適用した。毎分
1mlの流速で、18分後にデス(AlaB30)−インシ
ユリンが溶出し次いで24分後に (Thr−OMe)B30−h−Inが溶出した。反応の副
生成物、すなわち(Thr−OMe)B23−デス−ヘプ
タペプチド(B24−B30)−インシユリンが7分
後に溶出した。タンパク質の検出および定量は
280nmでの吸光度に基づいて行なつた。分析の結
果、次の化合物の分配が得られた。 (Thr−OMe)B30−h−In :97.1% デス(AlaB30)−インシユリン :2.5% (Thr−OMe)B23−デス−ヘプタ ペプチド(B24−B30)−インシユリン :0.4% 実施例2〜16 第1表に示すように反応のパラメータを変えて
実施例1におけると同様に操作し、ことの実施例
2〜16を行なつた。しかし、全ての実施例におい
て、水溶液に溶解した8%トリプシン10μ、式
で表わされるトレオニン誘導体を含有する有機
溶剤100μおよび20%デス(AlaB30)−インシユ
リンを含有する酢酸50μを添加した。該有機溶
剤および該酢酸に溶解した式で表わされるトレ
オニン誘導体のモル濃度は第1表に示される。反
応時間は24時間であつた。第1表において以下の
記号が用いられている。 HOAcは酢酸であり、DMAAはN,N−ジメ
チルアセトアミドであり、DMFはN,N−ジメ
チルホルムアミドであり、DMSOはジメチルス
ルホキシドであり、NMPはN−メチルピロリド
ンでありそしてTHFはテトラヒドロフランであ
る。 (Thr−OBut)B30−h−Inを合成する場合、実
施例15を参照されたいが、HPLCによる溶出は、
26.8%から40%(v/v)に変わるアセトニトリ
ルのこう配溶出法が適用された。
る。 ヒトインシユリンを製造するための種々の方法
が知られている。そのような方法の例として、特
に、ヒト膵臓からの抽出、親アミノ酸からの合
成、一般的な工業的プロセスおよび豚インシユリ
ンをヒトインシユリンに変換する方法が挙げられ
る。豚インシユリンをヒトインシユリンに変換す
る方法の中には、豚のデス−オクタペプチド−
(B23−B30)−インシユリンを経由する方法およ
びデス(AlaB30)−インシユリンを経由する方法
がある。 更に詳しくは、本発明は豚のデス(AlaB30)−
インシユリンからヒトインシユリンのトレオニン
B30誘導体を経由してヒトインシユリンに変換す
る内容に関する。 糖尿病の治療において、豚又は牛のインシユリ
ンから誘導されたインシユリン製剤が一般に用い
られている。牛、豚およびヒトインシユリンはそ
れらのアミノ酸組成に関しわずかの差異を有する
のみであり、ヒトおよび豚インシユリン間の相違
は一個のアミノ酸に限定されそこにおいてはヒト
インシユリンのB30アミノ酸はトレオニンであ
り、一方豚インシユリンのそれはアラニンであ
る。 デス(AlaB30)−インシユリンからヒトインシ
ユリンを製造する方法は欧州特許出願No.8010966
に記載されており、またNature280巻 (1979年)、412頁を参照されたい。該特許出願に
よれば、アミド化は0〜65%、好ましくは40〜60
%の有機溶剤を含有する媒体中で好ましく行なわ
れる。更に、好ましい反応温度は20〜40℃であ
り、全実施例中で温度37℃が用いられた。3個の
実施例において、カツプリングの収率はHPLC
(高圧液体クロマトグラフイー)により75,80お
よび約50%と決定された。ネーチヤーの記載によ
れば、収率は73%であつた。 デス(AlaB30)−インシユリンからヒトインシ
ユリンを得る別の方法は、西ドイル国、ア−ヘン
市で開かれた第二回国際インシユリンシンポジウ
ムの会報に記載されている。該会報によれば、ア
ミド生成は約60%の有機溶剤を含有する媒体中で
行なわれそして反応は38℃で行なわれた。カツプ
リングの収率はHPLCにより67%と決定された。 デス(AlaB30)−インシユリンからヒトインシ
ユリンを得るための更に別の方法は、1980年デン
マーク国ヘルシンゲル市で開かれた第16回ヨーロ
ツパペプチドシンポジウムの会試に記載されてい
る。該会試によれば、該方法は約60%の有機溶剤
を含有する媒体中で行なわれた。恐らくは、反応
温度は37℃であつたろう。反応時間30分後、収率
は85%であつた。しかし22時間後収率は70%に減
少した。 公知方法による低収率の理由の一つは、好まし
くない副反応、例えばDOI−Thr(R2)−OR1(式
中、DOIは豚のデス−オクタペプチド−(B23−
B30)−インシユリンを表わし、R1およびR2は下
記に示す意味を有する)の形成によるインシユリ
ンの損失にある。 本発明の目的は、反応収率を極しく向上せしめ
た、好ましくはおよそ90%以上とする方法を提供
することにある。 驚くべきことに、本発明者らはそのような収率
が公知方法により、反応混合物中、はるかに低い
水の濃度を用いることによつて得られることを見
出し、更に公知方法よりも実質的により低い反応
温度でプロセスを行うことができることを見出し
た。 本発明に係る方法は、デス(AlaB30)−インシ
ユリン又はその塩もしくはその錯体を一般式: Thr(R2)−OR1 (式中、R1はカルボキシル保護基を表わし、
更にR2は水素もしくはヒドロキシル保護基を表
わす)で表わされるL−トレオニン誘導体又はそ
れらの塩と、水、水と混和し得る有機溶剤および
トリプシンの混合物中で反応せしめることを含ん
でなる方法であつて、反応混合物中の水の含量が
30〜10%であることを特徴とする。好ましい反応
温度は約0℃ないし室温すなわち約25〜20℃であ
る。 本発明に係る方法は、水および少なくとも1種
の水と混和し得る有機溶剤の混合物中、任意には
酸の存在下にデス(AlaB30)−インシユリン、式
で表わされるL−トレオニン誘導体およびトリ
プシンを溶解することによつて行うことができ
る。 本発明を行うために適した有機溶剤は、水と混
和し得る極性溶剤であり、好ましくは該溶剤中に
インシユリン化合物およびトレオニンエステルを
高濃度で含有できるような溶剤である。かかる適
当な有機溶剤の例は非プロトン性溶剤、例えば
N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチ
ルアセトアミド、N−メチルピロリドン、ヘキサ
メチルホスホトリアミド、ジメチルスルホキシ
ド、ジオキサン、アセトン、テトラヒドロフラ
ン、ホルムアミドおよびアセトニトリル並びにプ
ロトン性溶剤、例えばエタノール、メタノール、
2−プロパノールおよび1,2−エタンジオール
である。溶剤の性質は、全体として系には影響せ
ず、そして高アミド生成収率をもたらす一の溶剤
に適応した相互関係は別の溶剤に関しては適応し
ないかもしれない。最良の収率の結果は、非プロ
トン性溶剤を用いて得られ、そして非プロトン性
溶剤が本発明の実施に対し最も好ましい。 使用する水と混和し得る有機溶剤、選択した反
応温度および反応混合物中の酸の存在に依存し
て、反応混合物中の水の含量は、約27%(v/
v)以下、好ましくは約25%(v/v)未満であ
り、そして約10%(v/v)以上、好ましくは約
15%(v/v)超である。 反応混合物中の水の量を減少することによる一
つの利点は、それによつて副生成物の形成が減少
することである。同様に、反応混合物の酸の量を
増加させることにより、副生成物の形成を減少さ
せることが可能である。収率の増加は、反応混合
物中の水の低含量に積極的に関係している。低含
量の水を有する反応混合物中の酵素の変性を防止
するためには、好ましくは反応温度はトリプシン
を用いたペプチド合成において伝統的に用いられ
る反応温度より実質的に低い、すなわち約37℃よ
り低くあるべきである。 トリプシンタイプは本発明の実施に対し重要で
はない。トリプシンは主に牛および豚源から、高
純度で商業的に入手できる十分に特徴づけられた
酵素である。更に、トリプシン形、例えば結晶性
トリプシン(可溶性形)、固定化酵素又はトリプ
シン誘導体(トリプシン活性が保持される限り)
は本発明の実施に対し重要でない。本発明で用い
られる語句「トリプシン」は、全ての源からのト
リプシンおよびアミド生成作用を保持する全ての
形のトリプシンを包含するものであり、トリプシ
ン様特異性を有するプロテアーゼ、例えばアクロ
モバクターリテイカス(Achromobacter
lyticus)プロテアーゼ(Agric.Biol.Chem.42,
1443参照)を含むものである。 活性トリプシン誘導体の例として、アセチル化
トリプシン、サクシニル化トリプシン、グルタア
ルデヒド処理されたトリプシンおよび固定化トリ
プシン誘導体が挙げられる。 もしも固定化トリプシンが用いられれば、該ト
リプシンは媒体中に懸濁される。 有機酸もしくは無機酸例えば塩酸、ギ酸、酢
酸、プロピオン酸および酪酸および/又は塩基例
えばピリジン、トリス(TRIS)、N−メチルモ
ルホリンおよびN−エチルモルホリンが適当な緩
衝系をもたらすために添加される。有機酸は好ま
しい。しかし、反応は、そのような添加がなくと
も行うことができる。添加される酸の量は、通常
式で表わされるL−トレオニン誘導体の1当量
に対し約10当量以下である。好ましくは、酸の量
は式のL−トレオニン誘導体の当量に対し0.5
〜5当量である。例えばカルシウムイオンの如き
トリプシンを安定化するイオンが添加できる。 本法は、37℃ないし反応混合物の凝固点の範囲
にある温度で行なうことができる。トリプシンを
用いた酵素反応は、十分な反応速度を得るため約
37℃で通常行なわれる。しかし、トリプシンの不
活性化を避けるため本発明方法は室温未満の温度
で行なうことが有利である。実際約0℃を超える
反応温度が好ましい。 反応時間は、反応温度、添加されるトリプシン
の量および他の反応条件に依存して通常2,3時
間ないし2,3日の範囲にある。 アミド生成作用を助けそして望ましくないトリ
プシンの触媒作用の副作用を抑制するため、トリ
プシンの作用は水および溶剤含量の相互関係、
酸/塩基の割合および反応温度により大いに制御
される。反応混合物中の水の濃度を減少すると双
方に貢献するが、しかしまた不可逆のトリプシン
変性が起こる速度を増加する。しかし、後者は反
応温度を減少させることにより少なくとも部分的
に相殺されうる。反応温度を減少することはまた
アミド生成速度を減少するが、かかる減少は反応
時間を増加することにより相殺される。 反応混合物中のトリプシンおよびデス
(AlaB30)−インシユリンの重量割合は、通常約
1:200を超え、好ましくは約1:50を超え、そ
して約1:1未満である。 アミド生成から得られるヒトインシユリンのト
レオニンB30誘導体は一般式: (Thr(R2)−OR1)B30−h−In (式中、h−Inはヒトデス(ThrB30)−インシ
ユリン部分であり、R1およびR2は先に定義した
意味である) で表わされる。 式で表わされる、適用可能なL−トレオニン
誘導体は、インシユリン部分に実質的な不可逆変
化をもたらさない条件のもとで該誘導体中のR1
がヒトインシユリンのトレオニンB30エステル
(式)から除去できるカルボニル保護基である
ようなそのような誘導体である。そのようなカル
ボキニル保護基の例として、低級アルキル、例え
ばメチル、エチル、および第三ブチル、例えばp
−メトキシベンジルおよび2,4,6−トリメチ
ルベンジルの如き置換ベンジルおよびジフエニル
メチル、並びに一般式−CH2CH2SO2R3(式中、
R3は低級アルキル、例えばメチル、エチル、プ
ロピルおよびn−ブチルを表わす)で表わされる
基が挙げられる。適当なヒドロキシ保護基R2は、
インシユリン分子において実質的な不可逆的変更
をもたらさない条件のもとでヒトインシユリンの
トレオニンB30誘導体(式)から除去され得る
ような基である。そのような基(R2)の例とし
ては、第三ブチルが挙げられる。 低級アルキル基は7個未満、好ましくは5個未
満の炭素原子を含有する。 更に通常使用される保護基は、Wu¨nschによる
次の文献に記載される:Methoden der
Organischen Chemie(Houben−Weyl),Vol,
XV/1,編集者:Eugen Mu¨1ler,Georg
Thieme Verlug Stuttgart,1974年,これは参
考として取り入れられている。 デス(AlaB30)−インシユリンの製造方法は、
Hoppe−Seylef's Z.Physiol.Chem.359巻(1978
年)799頁以下に記載されている。 式で表わされる幾つかのL−トレオニン誘導
体は、公知化合物でありそして残りのL−トレオ
ニン誘導体は公知化合物の製造と同様にして製造
できる。 式で表わされるL−トレオニン誘導体は、遊
離塩基又はそれらの適当な有機もしくは無機塩で
あり、好ましくはアセテート、プロピオネート、
ブチレートおよびヒドロクロリドの如きハロゲン
化水素酸塩である。 反応物、すなわち式で表わされるデス
(AlaB30)−インシユリンおよびL−トレオニン誘
導体を高濃度で用いることが望ましい。式で表
わされるL−トレオニン誘導体およびデス
(AlaB30)−インシユリンのモル比は好ましくは約
5:1超である。 反応混合物中の式で表わされるL−トレオニ
ン誘導体の濃度は0.1モルを超えるのが望ましい。 ヒトインシユリンはヒトインシユリンのトレオ
ニンB30誘導体(式)から保護基R1および何ら
かの保護基R2を公知の又は公知に準じた方法に
より除去することにより得ることができる。R1
がメチル、エチル、又は基−CH2CH2SO2R3(式
中、R3は先に定義した如き意味である)である
場合、該保護基は、水性媒体中穏やかな塩基性の
条件のもと、好ましくは約8〜12のPH値で、例え
ば約9.5で除去できる。塩基として、アンモニア、
トリエチルアミン、ビカルボネート/カルボネー
ト緩衝剤又は水酸化ナトリウムの如きアルカリ金
属の水酸化物が使用できる。R1が第三ブチル、
置換ベンジル例えばp−メトキシベンジルもしく
は2,4,6−トリメチルベンジル又はジフエニ
ルメチルである場合、該基は好ましくはトルフル
オロ酢酸を用いたアシドリシスによつて除去でき
る。トルフロオロ酢酸は、非水でも又は水を含有
していてもよく、又はジクロロメタンの如き有機
溶剤で希釈してもよい。R2が第三ブチルである
場合、該基はアシドリシスによつて除去できる
(上記参照)。 式で表わされるヒトインシユリンの好ましい
トレオニンB30誘導体は、R2が水素であるような
化合物であり、そしてこれらは式(式中、R2
は水素である)で表わされるL−トレオニン誘導
体から調製できる。 デス(AlaB30)−インシユリンの錯体又は塩の
例として、亜鉛錯体又は亜鉛塩が挙げられる。 以下の実施例中の反応条件を考慮して、上記説
明による反応条件を選択することにより、ヒトイ
ンシユリンのトレオニンB30誘導体(式)の収
率を90%以上あるいは95%以上とすることが可能
となる。 ヒトインシユリンのトレオニンB30誘導体から
ヒトインシユリンを製造する好ましい方法は次の
通りである: 1 アミド生成後、もしもトリプシン活性が残つ
ているならば、例えばトリプシンが不活性であ
るような条件のもと、例えばPH値3未満の酸性
媒体中でそれを除去することが好ましい。トリ
プシンは、例えば「Sephadex G−50」ゲル又
は酢酸中の「Bio−gelp−30」ゲル(上記引用
文中のNature280参照)を用いたゲル過によ
り分子量により分離除去することができる。 2 未反応のデス(AlaB30)−インシユリンの如
き不純物は、アニオンおよび/又はカチオン交
換クロマトグラフイーを用いて除去できる。 3 しかる後、ヒトインシユリンのトレオニンB3
0誘導体(式)をブロツク解除しそしてヒト
インシユリンを単離し、例えばそれ自身公知の
方法で結晶化させる。 この方法により、医薬として許容できる純度を
有するヒトインシユリンが得られそして必要なら
更に精製することもできる。 使用した略語は生化学命名に関するIUPAC−
IUB委員会により是認された(1974年)規則によ
る(生化学命名に関するIUPAC−IUB委員会の
Collected Tentative Rules &
Recommendations,2nd ed.,Maryland1975)。 本発明でのべられる新規な特徴事項又はそれの
組合わせは本質的なものと考えられる。 ヒトインシユリン誘導体およびヒトインシユリ
ンの製造方法を次の実施例により説明するが、本
発明はこれに限定されるものではない。実施例
は、本発明により方法の幾つかの好ましい態様を
示す。 実施例 1 豚のデス(AlaB30)−インシユリン10mgを、
10Mの酢酸100μに溶解した。この溶液50μ
に、N,N−ジメチルアセトアミドに溶解した
2MのThr−OMe(Meはメチルを表わす)100μ
、N,N−ジメチルアセトアミド60μ、水
15μおよび0.05Mの塩化カルシウムに溶解した
トリプシン(8重量%/溶積)10μを添加し
た。4℃で24時間インキユベーシヨンした後、生
成物をアセトン8mlで沈澱させ、遠心分離で単離
し、アセトン8mlで洗浄し、遠心分離で分離し次
いで真空中で乾燥させる。(Thr−OMe)B30−h
−Inの収率はHPLCより決定した。生成物を、
1Mの酢酸2mlに溶解し次いで溶離液として26.8
%(容積/容積)アセトニトリルを含有しかつPH
値3.5に調整した0.2Mの硫酸アンモニウム緩衝液
を用い、溶液100μを逆相HPLCに対し4×200
mmの「Nucleosil 5C18カラム」に適用した。毎分
1mlの流速で、18分後にデス(AlaB30)−インシ
ユリンが溶出し次いで24分後に (Thr−OMe)B30−h−Inが溶出した。反応の副
生成物、すなわち(Thr−OMe)B23−デス−ヘプ
タペプチド(B24−B30)−インシユリンが7分
後に溶出した。タンパク質の検出および定量は
280nmでの吸光度に基づいて行なつた。分析の結
果、次の化合物の分配が得られた。 (Thr−OMe)B30−h−In :97.1% デス(AlaB30)−インシユリン :2.5% (Thr−OMe)B23−デス−ヘプタ ペプチド(B24−B30)−インシユリン :0.4% 実施例2〜16 第1表に示すように反応のパラメータを変えて
実施例1におけると同様に操作し、ことの実施例
2〜16を行なつた。しかし、全ての実施例におい
て、水溶液に溶解した8%トリプシン10μ、式
で表わされるトレオニン誘導体を含有する有機
溶剤100μおよび20%デス(AlaB30)−インシユ
リンを含有する酢酸50μを添加した。該有機溶
剤および該酢酸に溶解した式で表わされるトレ
オニン誘導体のモル濃度は第1表に示される。反
応時間は24時間であつた。第1表において以下の
記号が用いられている。 HOAcは酢酸であり、DMAAはN,N−ジメ
チルアセトアミドであり、DMFはN,N−ジメ
チルホルムアミドであり、DMSOはジメチルス
ルホキシドであり、NMPはN−メチルピロリド
ンでありそしてTHFはテトラヒドロフランであ
る。 (Thr−OBut)B30−h−Inを合成する場合、実
施例15を参照されたいが、HPLCによる溶出は、
26.8%から40%(v/v)に変わるアセトニトリ
ルのこう配溶出法が適用された。
【表】
【表】
実施例17〜34
4時間の反応時間のもと、実施例1〜16と同様
に操作して実施例17〜34を行なつた。これらの
各々の実施例中、収量は実施例1〜16でそれぞれ
得られたものと同じであつた。 実施例1〜16と実施例17〜34とをそれぞれ比較
し同じ収率で得られそしてこれは、特に該実施例
で説明された新規な方法を、上記の第16回ヨーロ
ツパペプチドシンポジウムの会報に記載されてい
る公知方法と区別するものである。 実施例 35 結晶(Thr−OMe)B30−h−In250mgを水250ml
に分散し次いで1Nの水酸化ナトリウム溶液を添
加して溶解しPH値10.0とした。PH値を25℃で24時
間10.0の一定値に保持した。得られたヒトインシ
ユリンを、塩化ナトリウム2g、酢酸ナトリウム
三水和物350mgおよび酢酸亜鉛二水和物2.5mgを添
加し続いてPH値5.52を得るため1N塩酸を添加す
ることにより結晶させた。4℃で24時間貯蔵後、
菱面体の結晶を遠心分離で単離し、水3mlで洗浄
し、遠心分離で単離し次いで真空中で乾燥した。
収率:ヒトインシユリン220mg。
に操作して実施例17〜34を行なつた。これらの
各々の実施例中、収量は実施例1〜16でそれぞれ
得られたものと同じであつた。 実施例1〜16と実施例17〜34とをそれぞれ比較
し同じ収率で得られそしてこれは、特に該実施例
で説明された新規な方法を、上記の第16回ヨーロ
ツパペプチドシンポジウムの会報に記載されてい
る公知方法と区別するものである。 実施例 35 結晶(Thr−OMe)B30−h−In250mgを水250ml
に分散し次いで1Nの水酸化ナトリウム溶液を添
加して溶解しPH値10.0とした。PH値を25℃で24時
間10.0の一定値に保持した。得られたヒトインシ
ユリンを、塩化ナトリウム2g、酢酸ナトリウム
三水和物350mgおよび酢酸亜鉛二水和物2.5mgを添
加し続いてPH値5.52を得るため1N塩酸を添加す
ることにより結晶させた。4℃で24時間貯蔵後、
菱面体の結晶を遠心分離で単離し、水3mlで洗浄
し、遠心分離で単離し次いで真空中で乾燥した。
収率:ヒトインシユリン220mg。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 豚のデス(AlaB30)−インシユリン又はその
塩もしくはその錯体を、次の一般式: ThR(R2−OR1 (式中、R1はカルボキシル保護基を表わし、
更にR2は水素もしくはヒドロキシル保護基を表
わす)で表わされるL−トレオニン誘導体又はそ
れらの塩とを、水、水と混和し得る有機溶剤およ
びトロプシンの混合物中で反応させることによつ
てヒトインシユリン又はヒトインシユリンのトレ
オニン誘導体又はそれらの塩もしくはそれらの錯
体を製造する方法において、反応混合物中の水含
量が27〜10%(容量/容量)でありかつ反応温度
が酸の所望の存在下約37℃よりもより低く、しか
る後得られた誘導体を所望によりブロツク解除し
ヒトインシユリンを生成することを特徴とする前
記方法。 2 前記反応混合物中の式のL−トレオニン誘
導体の濃度が0.1モルを超え、反応温度が反応混
合物の凝固点を超えかつ反応混合物が式で表わ
されるL−トレオニン誘導体の1当量に対し酸の
10当量以下を含有する、特許請求の範囲第1項記
載の方法。 3 前記反応温度が約室温未満であり、かつ約0
℃を超える特許請求の範囲第1項又は第2に記載
の方法。 4 反応混合物中の水の含量が25%未満(容量/
容量)である、特許請求の範囲第1項から第3項
までのいずれかに記載の方法。 5 反応混合物中の水の含量が15%(容量/容
量)を超える、特許請求の範囲第1項から第4項
までのいずれかに記載の方法。 6 前記式で表わされるL−トレオニン誘導体
とデス(AlaB30)−インシユリンとのモル比が
5:1を超える、特許請求の範囲第1項から第5
項までのいずれかに記載の方法。 7 前記水と混和し得る有機溶剤がメタノール、
エタノール、2−プロパノール、1,2−エタン
ジオール、アセトン、ジオキサン、テトラヒドロ
フラン、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルム
アミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メ
チルピロリドン、ヘキサメチルホスホトリアミ
ド、アセトニトリル又はDMSOである、特許請
求の範囲第1項から第6項までのいずれかに記載
の方法。 8 前記溶剤が、ホルムアミド、N,N−ジメチ
ルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミ
ド、N−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホ
トリアミド、アセトニトリル又はDMSOである、
特許請求の範囲第1項から第7項までのいずれか
に記載の方法。 9 前記酸が有機酸、好ましくは蟻酸、酢酸、プ
ロピオン酸又は酪酸である、特許請求の範囲第1
項から第8項までのいずれかに記載の方法。 10 前記反応混合物中の酸の量が、前記式で
表わされるL−トレオニン誘導体の1当量に対し
0.5〜5当量である、特許請求の範囲第1項から
第9項までのいずれかに記載の方法。 11 前記反応混合物中のトリプシンおよびデス
(AlaB30)−インシユリンの重量比が1:200を超
え、好ましくは1:50を超え、そして1:1未満
である、特許請求の範囲第1項から第10項まで
のいずれかに記載の方法。 12 反応がカルシウムイオンの存在下で行なわ
れる、特許請求の範囲第1項から第11項までの
いずれかに記載の方法。 13 反応が緩衝系中で行なわれる、特許請求の
範囲第1項から第12項までのいずれかに記載の
方法。 14 前記式で表わされるL−トレオニン誘導
体がアセテート、プロピオネート、ブチレート又
は塩酸塩の如きハロゲン化水素酸塩として添加さ
れる、特許請求の範囲第1項から第13項までの
いずれかに記載の方法。 15 前記反応温度および水の含量および反応混
合物中の酸が、反応混合物中のヒトインシユリン
のトレオニンB30誘導体の収量が90%以上、好ま
しくは95%以上であるように選ばれる、特許請求
の範囲第1項から第14項までのいずれかに記載
の方法。 16 前記R1が低級アルキル、置換ベンジルも
しくはジフエニルメチル又は式−CH2CH2SO2R3
(式中、R3は低級アルキルを表わす)で表わされ
る基である、特許請求の範囲第1項から第15項
までのいずれかに記載の方法。 17 前記R1がメチル、エチル、第三−ブチル、
p−メトキシベンジル、2,4,6−トリメチル
ベンジル又は式−CH2CH2SO2R3(式中、R3はメ
チル、エチル、プロピル又はn−ブチルである)
で表わされる基である、特許請求の範囲第1項か
ら第16項までのいずれかに記載の方法。 18 前記ブロツク解除を、塩基の存在下水性媒
体中、好ましくは約8〜12のPH値で行なう、特許
請求の範囲第1項記載の方法。 19 前記ブロツク解除を、アシドリシスによ
り、好ましくはトリフルオロ酢酸を用いて行な
う、特許請求の範囲第1項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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| GR (1) | GR77999B (ja) |
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| WO2014152497A2 (en) | 2013-03-15 | 2014-09-25 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Osteocalcin as a treatment for cognitive disorders |
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| JPS55138392A (en) * | 1979-04-13 | 1980-10-29 | Shionogi & Co Ltd | Semisynthesis of insulin |
| JPS55138391A (en) * | 1979-04-13 | 1980-10-29 | Shionogi & Co Ltd | New synthetic method of peptide derivative |
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