Derivados de insulina.

Derivado de insulina con la fórmula **Fórmula**donde Ins es la fracción de insulina progenitora la cual por vía del grupo α

-amino del residuo de aminoácido Nterminalde la cadena B o un grupo ε-amino de un residuo de Lys presente en la cadena B de la fracción deinsulina se enlaza al grupo CO- en la cadena lateral por medio de un enlace amida;

X1 es

• un enlace

W es un enlace;

m es 0;

X es

• un enlace;

Y es

• -(CR1R2)q-NR-CO-, donde R1 y R2 independientemente uno del otro independientemente eindependientemente para cada valor de q puede ser H, -COOH, un enlace u OH, q es 1-6; y R es hidrógeno o- (CH2)p -COOH; -(CH2)p-SO3H; -(CH2)p-PO3H2 ; -(CH2)p-O-SO3H2 ; -(CH2)p-O-PO3H2 ; arilenosustituido con 1 o 2 -(CH2)p -O-COOH grupos; -(CH2)p-tetrazolilo, donde p es un número entero en elintervalo de 1 a 6;

Q es

• -(CH2)r - donde r es un número entero de 4 a 22;

• una cadena de hidrocarburo bivalente que comprende 1,2 o 3 grupos -CH≥CH- y varios grupos -CH2-suficientes para dar un número total de átomos de carbono en la cadena en el intervalo de 4 a 22 o

• una cadena de hidrocarburo bivalente de la fórmula-(CH2)s -Q1 -(C6 H4)v1 -Q2 - (CH2)w -Q3 - (C6H4)v2 -Q4 - (CH2)t -Q5 - (C6 H4)v3 -Q6 - (CH2)z -

Derivados de insulina Campo de la invención [0001] La presente invención se refiere a nuevos derivados de insulina humana que son solubles en valores de pH fisiológico y tienen un perfil de acción prolongado. La invención también se refiere a métodos para proveer tales derivados, en composiciones farmacéuticas que los contienen, para un método de tratamiento de la diabetes y la hiperglucemia usando los derivados de insulina de la invención y al uso de tales derivados de insulina en el tratamiento de la diabetes y la hiperglucemia.

Antecedentes de la invención [0002] Actualmente, el tratamiento de la diabetes, tanto la diabetes de tipo 1 como la diabetes de tipo 2, se basa en medida creciente en el tratamiento denominado tratamiento intensivo de insulina. Según este tratamiento, los pacientes se tratan con varias inyecciones de insulina diarias que comprenden una o dos inyecciones diarias de insulina de acción prolongada para cubrir la necesidad de insulina basal complementada por inyecciones en bolo de una insulina de acción rápida para cubrir la necesidad insulina relacionada con las comidas.

Las composiciones de insulina de acción prolongada son bien conocidas en la técnica. De este modo, un tipo principal de composiciones de insulina de acción prolongada comprende suspensiones acuosas inyectables de cristales de insulina o de insulina amoría. En estas composiciones, los compuestos de insulina utilizados típicamente son insulina de protamina, insulina de zinc o insulina cíncica protamínica.

Algunos inconvenientes están asociados con el uso de suspensiones de insulina. De este modo, para garantizar una dosificación exacta, las partículas de insulina deben ser suspendidas de forma homogénea agitándolas ligeramente antes de extraer un volumen definido de dicha suspensión de un vial o antes de que el cartucho las expida. Además, para el almacenamiento de las suspensiones de insulina, la temperatura se debe mantener dentro de límites más estrechos que para las soluciones de insulina para evitar la formación de grumos o la coagulación.

Otro tipo de composiciones de insulina de acción prolongada son soluciones que tienen un valor de pH inferior al pH fisiológico a partir del cual la insulina se precipitará debido al aumento en el valor del pH cuando se inyecta la solución. Un inconveniente derivado de estas soluciones es que la distribución del tamaño de las partículas del

precipitado formado en el tejido durante la inyección, y de este modo, el perfil de liberación de la medicación, depende del flujo sanguíneo en el sitio de inyección y de otros parámetros de manera bastante imprevisible. Otro inconveniente es que las partículas sólidas de la insulina pueden actuar como irritante local causando inflamación del tejido en el sitio sobre el que se administra la inyección.

La insulina humana presenta tres grupos amino primarios: el grupo N-terminal de la cadena A y de la cadena B y el grupo ε-amino de LysB29. A partir de la técnica anterior se conocen varios derivados de insulinas que se sustituyen en uno o más de estos grupos. De este modo, la patente estadounidense n.º 3.528.960 (Eli Lilly) se refiere a insulinas de N-carboxiaroil en las que uno, dos o tres grupos amino primarios de la molécula de insulina presentan un grupo carboxiaroil.

Según la patente GB n.º 1.492.997 (Nat. Res. Dev. Corp.) , se ha descubierto que la insulina con una sustitución de carbamilo en NεB29 tiene un perfil mejorado de efecto hipoglucémico.

La solicitud de patente pública JP n.º 1-254699 (Kodama Co., Ltd.) divulga una insulina donde un ácido graso 50 está ligado al grupo amino de PheB1 o al grupo ε-amino de LysB29 o a ambos. El objetivo declarado de la derivación es obtener una preparación de insulina estable farmacológicamente aceptable.

Las insulinas que en la posición B30 tienen un aminoácido con al menos cinco átomos de carbono que no tienen que ser codificados necesariamente por un triplete de nucleótidos, se describen en la solicitud de patente pública JP n.º:

57-067548 (Shionogi) . Se reivindica que los análogos de insulina son útiles en el tratamiento de la diabetes mellitus, particularmente en pacientes que son insulino-resistentes debido a la generación de anticuerpos de insulina bovina o porcina.

WO 95/07931 (Novo Nordisk A/S) divulga derivados de insulina humana en los que el grupo ε-amino de LysB29

tiene un sustituyente lipofílico. Estos derivados de insulina tienen un perfil de acción prolongada y son solubles en valores de pH fisiológico. [0011] EP 894095 divulga derivados de insulina en los que el grupo N-terminal de la cadena B y/o el grupo ε-amino de Lys en la posición B28, B29 o B30 tiene un sustituyente de la fórmula -CO-W-COOH, donde W puede ser un grupo hidrocarburo de cadena larga. Estos derivados de insulina tienen un perfil de acción prolongada y son solubles en valores de pH fisiológico.

No obstante, sigue existiendo la necesidad de insulinas con un perfil de acción más prolongada que los derivados de insulina conocidos hasta hoy y que sean al mismo tiempo solubles en valores de pH fisiológico y presenten una potencia comparable a la de la insulina humana.

Resumen de la invención [0013] La presente invención se basa en el reconocimiento de que la hidrofobicidad global de una molécula de derivado de insulina juega un papel importante para la potencia in vivo del derivado.

En su aspecto, la invención se refiere derivados de insulina que tienen la donde Ins es la fracción de insulina progenitora la cual por vía del grupo α-amino del residuo de aminoácido Nterminal de la cadena B o un grupo ε-amino de un residuo de Lys presente en la cadena B de la fracción de insulina 20 se enlaza al grupo CO- en la cadena lateral por medio de un enlace amida;

X1 es , un enlace 25

W es un enlace;

m es 0; 30 X es , un enlace;

Y es , - (CR1 R2) q -NR-CO-, donde R1 y R2 independendientemente uno del otro e independientemente para cada valor de q puede ser H, -COOH, un enlace u OH, q es 1-6; y R es hidrógeno o - (CH2) p -COOH; - (CH2) p -SO3

H; - (CH2) p-PO3 H2; - (CH2) -O- SO3 H2 ; - (CH2) p-O-PO3 H2 ; arileno sustituido con 1 o 2 grupos - (CH2) -O

ppCOOH; - (CH2) p -tetrazolil, donde p es un número entero en el intervalo de 1 a 6;

Q es 45 , - (CH2) - donde r es un número entero de 4 a 22;

r

, una cadena de hidrocarburo bivalente que comprende 1, 2 o 3 grupos -CH=CH- y varios grupos -CH2 – suficientes para proporcionar un número total de átomos de carbono en la cadena en el intervalo de 4 a 22, o 50 , una cadena de hidrocarburo bivalente de la fórmula

- (CH2) -Q1 - (C6 H4) v1 -Q2 - (CH2) W -Q3 - (C6 H4) v2 -Q4 - (CH2) t -Q5 - (C6 H4) v3 -Q6 - (CH2)

sz -

donde Q1 - Q6 independientemente uno de otro puede ser O; S o un enlace; donde s, w, t y z independientemente uno de otro son cero o un número entero de 1 a 10 de modo que la suma de s, w, t y z está en el intervalo de 4 a 22 y v1, v2 y v3 independientemente uno de otro puede ser cero o 1, siempre que cuando Y es un residuo de α-amino ácido con un grupo de ácido carboxílico en la cadena lateral, este residuo forma, con uno de sus grupos de ácido carboxílico, un grupo de amida con el grupo α-amino del residuo de aminoácido Nterminal de la cadena B o con el grupo ε-amino de un residuo de Lys presente en la cadena B de la insulina progenitora; o una cadena compuesta de dos, tres o cuatro residuos de α-aminoácido unidos entre sí por enlaces amida, cuya cadena –a través de un enlace amida– se une al grupo α-amino del residuo de aminoácido N-terminal de la cadena B o al grupo ε-amino de un residuo de Lys presente en la cadena B de la insulina progenitora. Los residuos de aminoácidos de W son seleccionados en el grupo de residuos de aminoácidos con una cadena lateral neutra y residuos de aminoácidos con un grupo de ácido carboxílico en la cadena lateral de modo que W tiene al menos un residuo de aminoácido que tiene un grupo de ácido carboxílico en la cadena lateral; y

Z es -COOH; -CO-Asp; -CO-Glu; -CO-Gly; -CO-Sar; -CH (COOH) 2 ; - N (CH2 COOH) 2 ;-SO3 H; o -PO3 H;

entonces Q no es una cadena de hidrocarburo bivalente de la fórmula - (CH2) v4 C6 H4 (CH2) w1 - donde v4 y w1 son números enteros o uno de estos es cero de modo que la suma de v4 y w1 está en el intervalo de 6 a 22; y

Z es: -COOH; -CO-Asp;

-CO-Glu; -CO-Gly; -CO-Sar;

- CH (COOH) 2 ; -N (CH2 COOH) 2 ;

-SO3 H

- PO3 H2 ; O-SO3 H;

O-PO3 H2 ;

-tetrazolil o 35 -O-W1,

donde W1 es... [Seguir leyendo]

1. Derivado de insulina con la fórmula donde Ins es la fracción de insulina progenitora la cual por vía del grupo α-amino del residuo de aminoácido Nterminal de la cadena B o un grupo ε-amino de un residuo de Lys presente en la cadena B de la fracción de insulina se enlaza al grupo CO- en la cadena lateral por medio de un enlace amida;

X1 es • un enlace W es un enlace; m es 0; X es

• un enlace;

Y es • - (CR1R2) -NR-CO-, donde y independientemente uno del otro independientemente e

qR1R2independientemente para cada valor de q puede ser H, -COOH, un enlace u OH, q es 1-6; y R es hidrógeno o

- (CH2) -COOH; - (CH2) -SO3H; - (CH2) -PO3H2 ; - (CH2) -O-SO3H2 ; - (CH2) -O-PO3H2 ; arileno

pppppsustituido con 1 .

2. (CH2) p -O-COOH grupos; - (CH2) p-tetrazolilo, donde p es un número entero en el

intervalo de 1 a 6;

Q es • - (CH2) - donde r es un número entero de 4 a 22;

r

• una cadena de hidrocarburo bivalente que comprende 1, 2 o 3 grupos -CH=CH- y varios grupos -CH2-

suficientes para dar un número total de átomos de carbono en la cadena en el intervalo de 4 a 22 o • una cadena de hidrocarburo bivalente de la fórmula

- (CH2) -Q1 - (C6 H4) v1 -Q2 - (CH2) -Q3 - (C6H4) v2 -Q4 - (CH2) t -Q5 - (C6 H4) v3 -Q6 - (CH2) –

swz

donde Q1 - Q6 independientemente uno de otro pueden ser O; S o un enlace; donde s, w, t y z

independientemente uno de otro son cero o un número entero de 1 a 10 de modo que la suma de s, w, t y z está en el intervalo de 4 a 22 y v1, v2 y v3 independientemente uno de otro puede ser cero o 1, siempre que cuando Y es un residuo de α-amino ácido con un grupo de ácido carboxílico en la cadena lateral, este residuo forma, con uno de sus grupos de ácido carboxílico, un grupo de amida con el grupo α-amino del residuo de aminoácido Nterminal de la cadena B o con el grupo ε-amino de un residuo de Lys presente en la cadena B de la insulina progenitora; o una cadena compuesta de dos, tres o cuatro residuos de α-aminoácido unidos entre sí por enlaces amida, cuya cadena –a través de un enlace amida– se une al grupo α-amino del residuo de aminoácido N-terminal de la cadena B o al grupo ε-amino de un residuo de Lys presente en la cadena B de la insulina progenitora. Los residuos de aminoácidos de W son seleccionados del grupo de residuos de aminoácidos con una cadena lateral neutra y residuos de aminoácidos con un grupo de ácido carboxílico en la cadena lateral de modo que W tiene al menos un residuo de aminoácido que tiene un grupo de ácido carboxílico en la cadena lateral; y

Z es -COOH; -CO-Asp; -CO-Glu; -CO-Gly; -CO-Sar; -CH (COOH) 2 ; - N (CH2COOH) 2 ;-SO3H; o -PO3H;

entonces Q no es una cadena de hidrocarburo bivalente de la fórmula - (CH2) v4C6H4 (CH2) w1 - donde v4 y w1

son números enteros o uno de estos es cero de modo que la suma de v4 y w1 está en el intervalo de 6 a 22; y

Z es:

-COOH;

-CO-Asp;

-CO-Glu; -CO-Gly; -CO-Sar; -CH (COOH) 2 ;

-N (CH2COOH) 2 ;

-SO3H

-PO3H2 ;

O-SO3H;

O-PO3H2 ;

-tetrazolil o

-O-W1,

donde W1 es arileno o heteroarileno sustituido con un o dos grupos seleccionados de -COOH, -SO3H y -PO3H2

y tetrazolilo; a condición de que si W es un enlace y v1, v2 y v3 son todos cero y Q1-6 son todos un enlace, entonces Z es W1

y cualquier complejo de Zn2+ del mismo y donde el derivado de insulina tiene un índice hidrofóbico (k'rel) que está en el intervalo de 0, 02 a 10.

2. Un derivado de insulina según la reivindicación 1, donde Q es - (CH2) - donde r es un número entero en el intervalo

rde 4 a 22, de 8 a 20, de 12 a 20 o de 14-18.

3. Un derivado de insulina según la reivindicación 1, donde Q1, Q2, Q5 y Q6 son todos un enlace, v2 es 1 y v1 y v3 son

cero.

4. Un derivado de insulina según la reivindicación 3, donde Q3 y Q4 son oxígeno.

5. Un derivado de insulina según la reivindicación 1, donde Z es -COOH.

6. Un derivado de insulina según cualquiera de las de las reivindicaciones precedentes, donde la fracción de insulina progenitora es una insulina humana des (B30) o un derivado análogo.

7. Un derivado de insulina según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la fracción de insulina progenitora es seleccionada del grupo que consiste en insulina humana; insulina humana des (B1) ; insulina humana desB30; insulina humana GlyA21; insulina humana GlyA21 des (B30) ; insulina humana AspB28; insulina porcina; insulina humana LysB28ProB29; insulina humana GlyA21ArgB31ArgB32 e insulina humana LysB3GluB29.

8. Una composición farmacéutica para el tratamiento de la diabetes en un paciente un paciente que necesita este tratamiento, que comprende una cantidad terapéuticamente eficaz de un derivado de insulina según la reivindicación 1 junto con un portador farmacéuticamente aceptable.

9. Una composición farmacéutica para el tratamiento de la diabetes en un paciente que necesita este tratamiento, que comprende una cantidad terapéuticamente eficaz de un derivado de insulina según la reivindicación 1 en mezcla con una insulina o un análogo de insulina que tiene un inicio de acción rápido, junto con un portador farmacéuticamente aceptable.

10. Derivado insulina humana según la reivindicación 1 para uso como un medicamento junto con un portador farmacéuticamente aceptable.

11. Derivado insulina humana según la reivindicación 10 en mezcla con una insulina o un análogo de insulina que tiene un inicio de acción rápido.