可注射的速效胰岛素组合物的利记博彩app

专利名称：可注射的速效胰岛素组合物的利记博彩app
技术领域：
本发明总体上在可注射的、速效药物递送胰岛素制剂领域中。
背景技术：
糖尿病综述葡萄糖是身体所有细胞利用以产生能量和维持生命的单糖。不论何时，人们在他 们的血液内需要最低水平的葡萄糖以维持生命。身体产生血糖的主要方式是通过消化食物 来进行。当人不能从食物消化中取得该葡萄糖时，葡萄糖由组织内的贮藏物产生或者由肝 脏释放。身体的葡萄糖水平由胰岛素来控制。胰岛素是由胰腺自然分泌的肽类激素。胰岛 素帮助葡萄糖进入身体细胞，以提供重要的能源。当健康个体开始用餐时，胰腺分泌自然峰值的胰岛素，其被称为第一时相胰岛素 分泌。除了提供足够的胰岛素以处理从食物消化进入血液的葡萄糖之外，第一时相胰岛素 分泌在进行食物消化时对肝脏发出停止制备葡萄糖的信号。因为肝脏不产生葡萄糖并且有 足够的胰岛素处理来自消化物的葡萄糖，所以健康个体的血糖水平保持相对恒定，并且他 们的血糖水平不会变得过高。糖尿病是以异常高的血糖水平和胰岛素水平不够为特征的疾病。糖尿病主要有两 种类型-1型和2型。在1型糖尿病中，身体不产生胰岛素。在2型糖尿病的早期阶段中，虽 然胰腺产生胰岛素，但是要么身体不在适当的时候产生胰岛素、要么身体细胞忽视胰岛素， 这种症状称作胰岛素抵抗。甚至在有任何其他症状之前，2型糖尿病的首先影响之一是食物导致的第一时相 胰岛素分泌的缺失。在第一时相胰岛素分泌缺失时，肝脏无法接受停止制备葡萄糖的信号。 结果，当身体通过食物消化开始产生新葡萄糖时，肝脏继续产生葡萄糖。结果，糖尿病患者 在餐后血糖水平变得过高，这种症状称作高血糖症。高血糖症导致葡萄糖不正常地附着到 血液中某些蛋白上，干扰蛋白发挥维持小血管完整性的正常功能。随着每餐后都发生高血 糖，最终导致细小血管破裂和渗漏。高血糖的长期不良影响包括失明、肾功能衰竭、神经损 伤和失去感觉以及末梢血液循环不良，还可能需要四肢截肢。在餐后2到3小时之间，未经治疗的糖尿病患者的血糖提高到一个程度使得胰腺 接受信号而分泌不寻常地大量的胰岛素。在早期2型糖尿病患者中，胰腺仍然可以响应和 分泌大量的胰岛素。但是，这些现象在消化快要结束和血糖水平应该开始下降时发生。此 不寻常地大量的胰岛素造成两种不利影响。首先，它对已经受损的胰腺提出过度极端的要 求，这可导致其更迅速劣化，最终使胰腺不能产生胰岛素。其次，在消化后，过多的胰岛素导 致体重增加，这可进一步加重病情。
目前糖尿病的治疗及其局限性因为1型糖尿病患者不产生胰岛素，所以对1型糖尿病的主要治疗是每天强化胰 岛素治疗。2型糖尿病的治疗通常始于饮食控制和锻炼。虽然在短期内有帮助，但是对于绝 大多数2型糖尿病患者而言，仅通过饮食和锻炼的治疗不是有效的长期治疗方案。当饮食 和锻炼再没有效果时，就要开始各种非胰岛素口服药物治疗。这些口服药物通过增加由胰 腺产生的胰岛素量、增加胰岛素敏感细胞的敏感度、减少肝脏的葡萄糖产出或者这些机制 的某些组合来起效。这些治疗在有效控制疾病的能力方面有限，并且通常有显著的副作用， 如体重增加和高血压等。由于非胰岛素治疗的局限性，因此随着时间的推移，许多2型糖尿 病患者的病情恶化，并且最终需要胰岛素治疗以支持他们的代谢。胰岛素治疗方法已被用于治疗糖尿病80多年。该治疗方法通常包括每日施用几 次胰岛素注射。这些注射包括每日1次或2次施用长效基础注射剂、以及在进餐时施用速 效胰岛素注射剂。虽然该治疗方案被认为有效，但是其具有局限性。首先，由于不便且有针 痛，因此患者通常不喜欢给自己注射胰岛素。结果，患者往往不充分遵守规定治疗方案，并 且经常用药不当。更重要的是，甚至在正确地进行施用时，胰岛素注射也无法复制胰岛素的自然的 时间-效果的特征。特别是，没有糖尿病的人的第一时相胰岛素分泌的自然峰值导致在来 自于食物的葡萄糖进入血液后的几分钟内血液胰岛素水平提高。与此相比，注射的胰岛素 进入血液缓慢，峰值胰岛素水平出现在注射常规人胰岛素后80分钟到100分钟内。可行的解决方案是在进餐之前直接将胰岛素注射到糖尿病患者的静脉内。在胰岛 素静脉内注射的研究中，餐后3到6小时，患者显示出对他们的血糖更佳的控制。然而，由 于各种医疗原因，每餐之前静脉内注射胰岛素的方法不是实用的治疗方法。胰岛素治疗方法的重要改进之一是二十世纪九十年代引入的速效胰岛素类似物， 诸如Humalog 、NovoLog⑧和Apidra⑧。但是，即使使用速效胰岛素类似物，峰值胰岛素 水平也通常出现在注射后50分钟到70分钟内。由于速效胰岛素类似物无法充分模拟第一 时相胰岛素分泌，因此使用胰岛素治疗方法的糖尿病患者在开始进餐时胰岛素水平仍然不 够，而在两餐之间存在过多的胰岛素。在餐后早期，该胰岛素递送滞后可导致高血糖症。此 外，在两餐之间的过多的胰岛素可能导致异常低的血糖水平，其称作低血糖症。低血糖症可 导致精神敏锐度丧失、混乱、心率增快、饥饿、发汗和眩晕。在葡萄糖水平非常低时，低血糖 症可能导致意识丧失、昏迷，甚至导致死亡。据美国糖尿病协会或ADA的记录，使用胰岛素 的糖尿病患者每年发生平均1. 2次的严重的低血糖症事件，其中多数事件需要患者去医院 急诊室就诊。由于胰岛素递送至血液的时间过程在全面控制血糖中起如此重要的作用，因此明 显需要比速效胰岛素类似物更加快速到达血液的可注射的胰岛素。因此，本发明的目的是提供具有改善的稳定性并且快速起效的可注射的速效胰岛 素组合物。发明概述本文描述了具有改善的稳定性并且快速起效的可注射的胰岛素制剂。该制剂可以 皮下、皮内或肌肉内施用，在优选的实施方案中，该制剂通过皮下注射施用。该制剂含有胰 岛素并联合螯合剂、和溶解剂、以及可任选添加的赋形剂。在优选的实施方案中，该制剂含有人胰岛素、锌螯合剂(例如EDTA)和溶解剂(柠檬酸)。当通过皮下注射施用这些制剂 时，其迅速地被吸收入血流中。在优选的实施方案中，胰岛素以干燥粉末的形式设置在无菌瓶内。在施用前或施 用时，将其与含有可药用的载体(例如水)的稀释液、锌螯合剂Gf^BEDTA)和溶解剂(柠 檬酸)混合。在另一个实施方案中，该胰岛素以冷冻混合物形式贮存，解冻后可随时使用。附图简要说明

图1为胰岛素的三维示意图，其示出暴露的表面电荷、以及用适当大小的分子 (“溶解剂和螯合剂”)覆盖来屏蔽该电荷。图2为transwell装置10的示意图，其用于测定胰岛素从供给室12通过0. 1微 米过滤器16上的4-5层永生化口腔上皮细胞14进入接受室18的吸收。图3a和3b为根据选择为溶解剂的酸的变化，在含有和不含0. 45mg EDTA/ml的条 件下、在图2所示的transwell系统内比较体外通过口腔上皮细胞的胰岛素转运(累积胰 岛素，单位为微单位)的图。EDTA恒定为0.45mg/mL，而酸的浓度变化如下图3a，天冬氨 酸(0. 47mg/mL)、谷氨酸(0. 74mg/mL)、琥珀酸(0. 41mg/mL)、己二酸(0. 73mg/mL)、以及柠 檬酸(0. 29mg/mL 和 0. 56mg/mL)，pH 范围为 3. 2-3. 8。图 3b，马来酸(0. 32mg/ml)、富马酸 (1. 28mg/mL)、以及草酸(0. 32mg/mL),pH范围为2-3。选择两个时间点(10分钟和30分钟) 进行比较分析。结果为4次测定的平均值加或减标准误差。图4a和4b为在含有和不含0. 56mg EDTA/mL的条件下、在图2所示的transwell 系统内体外通过口腔上皮细胞的胰岛素转运(累积胰岛素，单位为微单位)以比较不同的 溶解剂的图，其中酸为下列等摩尔(1.50X10_3Mol)浓度天冬氨酸(0.20mg/mL)、谷氨酸 (0. 22mg/mL)、以及柠檬酸(0. 29mg/mL)(图4a)和柠檬酸(1. 80mg/mL)(图4b)。选择两个 时间点(10分钟和30分钟)进行比较分析。图5为在图2所示的transwell系统内体外通过口腔上皮细胞的胰岛素转运以 比较不同的螯合剂的功效的图。测定胰岛素(lmg/mL)从一溶液中通过口腔上皮细胞的 转运(累积胰岛素，微摩尔)，所述溶液含有谷氨酸、柠檬酸或HCl并且加入等摩尔浓度 (4.84X10—3摩尔)的不同螯合剂。所述螯合剂为无螯合剂(对照)』014丄614、01^々、0)丁八 和 TSC。图 6 为与 HUMALOG (12U)和 HUMULIN R (12U)相比，用柠檬酸和 EDTA (12U)制 备的胰岛素在人受试者中的体内药效学效果的图，所述效果以平均GIR/kg的形式测定。图7为与HUMULIN R 相比，用柠檬酸和EDTA制备的胰岛素在人受试者中胰岛素 浓度(微单位/ml)随时间(分钟)变化的体内药物动力学效果的图。胰岛素剂量的平均 值(+SEM, η = 10)为 12U/ 受试者。图8为与HUMULIN R⑧和HUMALOG⑧相比，用柠檬酸和EDTA制备的胰岛素在16位 2型糖尿病患者中以血糖(mg/dl)随时间(分钟)变化而绘制的体内药效学的图。用于患 者试验的剂量是针对个别患者的，这基于他们的目前的胰岛素治疗方法来对每个患者进行 调节。发明详述在进餐之前或进餐后，立即施用了本文中所描述的可注射的人胰岛素的胰岛素制 剂。在优选的实施方案中，所述制剂联合使用重组人胰岛素和通常被FDA认为是安全的特异性成分。所述制剂被设计为较目前市售的速效胰岛素类似物更快地吸收入血液中。所述 胰岛素制剂的重要的特征之一是其使六个分子或六聚体形式的胰岛素解离或分开，从而形 成单分子或单体形式的胰岛素，并防止重新缔合形成六聚体形式。据信，通过优先形成单体 形式，在该制剂可被吸收到体内而产生其理想的生物作用之前，该制剂使胰岛素更加快速 地递送到血液中作为人体所需要的单分子形式胰岛素。大部分市售的注射用人胰岛素为六 聚体形式。这使其更加难以被吸收入体内，这是因为胰岛素六聚体必须首先解离以形成二 聚体和之后的单体。I.定义除非另有说明，否则本文中所使用的“胰岛素”是指人类或非人类的重组、纯化或 合成的胰岛素或胰岛素类似物。本文中所使用的“人类胰岛素”是由胰腺分泌的人类肽激素，其由天然来源分离或 由基因改造的微生物制备。本文中所使用的“非人类胰岛素”是与人类胰岛素相同的胰岛 素，不同之处在于其来自于猪或牛等动物来源。本文中所使用的胰岛素类似物是改良胰岛素，虽然与由胰腺分泌的胰岛素不同， 但是仍然可以对身体产生与天然胰岛素相同的作用。通过DNA为基础的基因工程，可以改 变胰岛素的氨基酸序列，从而改变它的ADME (吸收、分配、代谢、和排泄)特征。其例子包括 赖脯胰岛素、甘精胰岛素、门冬胰岛素、赖谷胰岛素、地特胰岛素。这些胰岛素也可通过化学 方法来改造，例如乙酰化反应。本文中所使用的人类胰岛素类似物是能够进行与人类胰岛 素相同作用的改良人类胰岛素。本文中所使用的“螯合剂”是指能够与锌离子形成单键或多键的化合物。所述键 通常为离子键或配位键。所述螯合剂可为无机或有机化合物。螯合络合物是金属离子与螯 合剂的两个或多个原子键合的络合物。本文中所使用的“增溶剂”是提高物质在溶剂中的溶解性的化合物，例如胰岛素 在水溶液中的溶解性。增溶剂的例子包括表面活性剂(TTOENS )；溶剂，如乙醇等；胶束 (micelle)形成化合物，如氧乙烯单硬脂酸酯等；以及pH调节剂。本文中所使用的“溶解剂”是这样的酸，当将其加入到胰岛素和EDTA时，在相同的 PH条件下，相对于HCl和EDTA，提高胰岛素的转运和吸收，这利用下面实施例中所描述的上 皮细胞transwell板分析法来测定。HCl不是溶解剂，但可以是增溶剂。当用该分析法来测 定时，柠檬酸是溶解剂。本文中所使用的“赋形剂”是除了螯合剂或溶解剂之外的惰性物质，其可用作胰岛 素载体或用于辅助产品制备加工。在这种情况下，用赋形剂来溶解或混合活性物质。II.制剂制剂包含胰岛素、螯合剂和溶解剂，还可选择地包含一种或多种其他赋形剂。在优 选的实施方案中，该制剂适用于皮下施用，并且迅速被吸收入脂肪皮下组织中。溶解剂和螯 合剂的选择、溶解剂和螯合剂二者的浓度、以及制剂被调节的PH均对系统的功效产生深切 的影响。当多种组合都具有功效时，根据种种理由选择优选的实施方案，所述理由包括安全 性、稳定性、常规特征、以及性能。在优选的实施方案中，至少一种制剂成分被选择以屏蔽活性药剂上的任何电荷。 这可以促进胰岛素的跨膜转运，从而加快胰岛素的起效和提高胰岛素的生物利用度。还选
6择所述成分以形成迅速溶解于水性介质中的组合物。优选的是，胰岛素迅速被吸收并转运 到血浆中，从而迅速起效(优选的是，在施用后约5分钟内开始起效，并且在施用后约15-30 分钟达到峰值)。诸如EDTA之类的螯合剂螯合胰岛素中的锌，由此从胰岛素溶液中除去锌。这使胰 岛素采取其二聚体和单体形式，并且阻止重新缔合形成六聚体形态。由于这两种形式以浓 度驱动的平衡状态存在，因此随着单体被吸收，更多的单体产生。因此，随着单体通过皮下 组织被吸收，另外的二聚体解聚而形成更多的单体。所述单体形式的分子量小于六聚体形 式的分子量的六分之一，因此显著地提高胰岛素吸收的速度和量。就螯合剂(例如EDTA) 和/或溶解剂(例如柠檬酸)与胰岛素发生氢键结合来说，据信其屏蔽胰岛素上的电荷，从 而促进它的跨膜转运，进而加快胰岛素的起效和提高胰岛素的生物利用度。胰岛素所述胰岛素可以由天然来源重组或纯化。所述胰岛素可以是人类或非人类胰岛 素。优选人类胰岛素。在最优选的实施方案中，所述胰岛素为人类重组胰岛素。重组人类胰 岛素由许多来源获得。所述胰岛素还可以是胰岛素类似物，其可以基于人类胰岛素的氨基 酸序列，但具有一个或多个不同的氨基酸，或者可以是化学改良的胰岛素或胰岛素类似物。胰岛素的剂量取决于它的生物利用度和待接受治疗的患者。剂型中包含的胰岛素 通常为1. 5-100IU/人剂量，优选为3-50IU/人剂量。溶解剂如图1所示，某些酸表现出屏蔽胰岛素上的电荷，提高摄取和转运。相对于盐酸， 下述酸作为溶解剂有效，包括醋酸、抗坏血酸、柠檬酸、谷氨酸、天冬氨酸、琥珀酸、富马酸、 马来酸和己二酸，这是利用下面实施例中所描述的transwell板分析法来测定的。例如，如 果活性药剂为胰岛素，则优选的溶解剂为柠檬酸。在联合任意制剂时，盐酸可用于调节PH， 但其不是溶解剂。相当于与胰岛素和EDTA联合的柠檬酸的有效量的溶解剂的范围在9. 37X10_4M柠 檬酸至9. 37 X 10_2M柠檬酸之间。螯合剂在优选的实施方案中，锌螯合剂与活性药剂混合。所述螯合剂可以是离子型或非 离子型。合适的螯合剂包括乙二胺四乙酸(EDTA)、EGTA、海藻酸、α-硫辛酸、二巯基丁二 酸(DMSA)、⑶ΤΑ(1，2-环己二胺四乙酸)、柠檬酸三钠(TSC)。盐酸可以与TSC联合使用以 调节ΡΗ，并且在该过程中形成作为溶解剂的柠檬酸。在优选的实施方案中，所述螯合剂为EDTA。例如，当活性药剂为胰岛素时，已知螯 合剂从胰岛素中夺取锌，因此，相对于六聚体形式，该胰岛素更有利地保持为二聚体形式， 并且促进施用周围部分组织(例如，粘膜或脂肪组织)的胰岛素吸收。此外，所述螯合剂可 以与活性药剂氢键键合，从而有助于活性药剂的电荷屏蔽，并且促进活性药剂的跨膜输送。相当于与胰岛素和柠檬酸联合的EDTA的有效量的螯合剂的范围在2. 42Χ 10_4Μ EDTA 至 9. 68 X ICT2M EDTA 之间。赋形剂可以使用一种或多种生理学上可接受的载体(其包括赋形剂和助剂)按照常规的 方式来配制药物组合物，其中所述载体有利于将活性化合物加工成可被药用的制剂。例如，I^^WK^^fei Hoover, John Ε. , Remington ISlr^ Pharmaceutical Sciences (Mack 出版公司，Easton，美国宾夕法尼亚(1975))以及Liberman，H. A.和Lachman，L.编著的 Pharmaceutical Dosage Forms (Marcel Decker,纽约，美国纽约州(1980))中有所讨论。在优选的实施方案中，胰岛素制剂包含一种或多种增溶剂，以使其在水介质中快 速溶解。合适的增溶剂包括润湿剂如聚山梨醇酯、甘油和泊洛沙姆、非离子和离子型表面 活性物质、食品酸味剂和食品碱味剂(例如碳酸氢钠)、醇类、以及PH控制用的缓冲盐。稳定剂用于抑制或延迟药物的分解反应，例如氧化反应。可以使用多种稳定剂。合 适的稳定剂包括多醣如纤维素和纤维素衍生物；简单的醇如甘油；抑菌剂如苯酚、间甲酚 和羟苯甲酯；等渗剂如氯化钠、甘油和葡萄糖；卵磷脂如天然卵磷脂(例如蛋黄卵磷脂或大 豆卵磷脂)以及合成或半合成卵磷脂(如二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱、二棕榈酰磷脂酰胆碱或 二硬脂酰磷脂酰胆碱)；磷脂酸；磷脂酰乙醇胺；磷脂酰丝氨酸如二硬脂酰磷脂酰丝氨酸、 二棕榈酰磷脂酰丝氨酸和二花生四烯酰磷脂酰丝氨酸；磷脂酰甘油；磷脂酰肌醇；心磷脂； 鞘磷脂。在一个例子中，所述稳定剂可以是甘油、抑菌剂和等渗剂的组合。II.制剂的制备方法可注射的制剂包含胰岛素、螯合剂和溶解剂。在优选的实施方案中，可注射的制剂 包含胰岛素、EDTA、柠檬酸、和盐水、和/或甘油。在优选的实施方案中，通过混合盐水和/或甘油、柠檬酸和EDTA，以形成溶液并对 该溶液灭菌(将其称作“稀释液”)，从而制备可皮下注射的制剂。所述胰岛素分别被添加 到无菌水中形成溶液后，过滤，并将指定的量分别加入到许多无菌注射瓶中。冻干所述胰岛 素溶液以形成粉末，为了维持其稳定性，应该与稀释液分开贮存。在施用之前，将所述稀释 液加入到胰岛素注射瓶中。在给患者皮下注射规定量的胰岛素后，剩余胰岛素溶液可以贮 存，优选冷藏贮存。在另一个实施方案中，胰岛素可以与稀释液联合，在使用之前，进行无菌过滤以形 成多用注射液并冷冻。III.制剂的使用方法所述制剂可以皮下施用或肌肉内注射。所述制剂被设计为快速吸收并转运到血浆 中以进行系统递送。可在餐前或两餐之间给1型或2型糖尿病患者施用包含胰岛素作为活性药剂的制 剂。由于迅速被吸收，因此在肝脏中所述组合物可以停止将糖原转换成葡萄糖，从而预防高 血糖症(其是发生糖尿病并发症的主要原因，并且是2型糖尿病的首发症状)。为了在肝脏 中停止产生葡萄糖，目前可用标准的人胰岛素皮下注射剂必须在进餐之前约半小时至1小 时施用，但产生低于预期的效果，这是因为，胰岛素吸收太慢而无法在肝脏中停止葡萄糖的 产生。此外，如果在病情发展中及早给予注射剂，则皮下胰岛素组合物可以能够减缓或停止 2型糖尿病的进展。通过参照下面的非限制性的实施例将进一步理解本发明。实施例1 根据溶解剂的改变，使用上皮细胞Transwell分析法来进行胰岛素的摄 取和转运的体外比较材料和方法如图2所示，口腔上皮细胞在transwell小室(transwell insert)上生长2周，直到形成多层(4-5层)细胞层为止。通过将合适的溶液加入到供给孔(donor well)中 并在10分钟后从接收孔中取出样品来进行转运试验。溶液由水、+/-EDTA(0. 45mg/ml), NaCl (0. 85% w/v) Umg/ml的胰岛素和足以维持pH为3. 8的量的酸构成。采用ELISA法来 分析接收孔中胰岛素的量。MM图3a和3b所示的结果证明，一些酸更有效地提高通过上皮细胞的胰岛素的摄取 和转运。这些酸可容易测试且可与使用HCl而获得的结果比较，从而提供针对可被测试的 任意酸、并确定其是不是溶解剂的标准(例如，相对于HC1，提高摄取和转运)。使用pH范围为3. 2-3. 8的酸而获得的结果示于图3a中。更强的酸(pH < 3)示 于图3b中。该结果证明，在使用与酸浓度相同的螯合剂时，酸的选择对通过细胞培养的胰岛 素的转运有实质影响。优选的酸为柠檬酸。实施例2 根据溶解剂浓度的改变，使用上皮细胞Transwell分析法来进行胰岛素 的摄取和转运的体外比较材料和方法采用实施例1的材料和方法，不同之处在于试剂的浓度。在本试验中，加入了等摩 尔浓度的酸和螯合剂。溶液由水、+/-EDTA(0. 56mg/mL)、NaCl (0. 85% w/v) Umg/mL的胰 岛素和酸构成，所述酸为天冬氨酸(0. 20mg/mL)、谷氨酸(0. 22mg/mL)或柠檬酸(0. 29mg/ ml)。在1.8mg/mL的更高的浓度下、螯合剂存在或不存在下对柠檬酸进行测试。该数据显 示供给室的细胞给药后10分钟、30分钟的两个时间点的数据。MM使用天冬氨酸(0. 20mg/mL)、谷氨酸(0. 22mg/mL)或柠檬酸(0. 29mg/ml)而获得的 结果示于图4a中。在这种情况下，加入螯合剂时没有发现显著差异。相对地，在使用1. 80mg/mL的更高浓度的柠檬酸的试验中，在将螯合剂加入到溶 液后显示显著提高(t-检验比较，单侧)。请参照图4b。该结果证明，两种成分的浓度对优 化摄取和转运是重要的。实施例3 根据螯合剂的改变，使用上皮细胞Transwell分析法来进行胰岛素的摄 取和转运的体外比较材料和方法口腔上皮细胞在transwell小室上生长2周，直到形成多层(4_5层)细胞层为止。 通过将适当的溶液加入到供给孔中并在10分钟、20分钟和30分钟后从接收孔中取出样品 来进行转运试验。即将在进行transwell试验之前，按照下面的方法来制备溶液将1. 8mg/ml的 柠檬酸溶解在0.85% w/v的盐水中，然后向该溶液中加入下面所示浓度的一种螯合剂 1. 80mg/ml 的 EDTA, 1. 84mg/ml 的 EGTA、0. 88mg/ml 的 DMSA 和 1. 42mg/ml 的 TSC。由于使用 了 液态⑶TA，将柠檬酸直接加入到⑶TA中。在每一种情况下，螯合剂的浓度始终为4. 84 X 10_3 摩尔。随后，加入lmg/ml的胰岛素，并在必要时将pH重新调节到3. 8。包括仅使用了 pH 校正用HCl的对照组试样用于比较。在pH3. 8的条件下，海藻酸固化，因此，对该例子不作对比。通过向供给孔中加入0. 2ml的各溶液，进行了 Transwell试验。采用ELISA法来分析接收孔中胰岛素的量。MM施用胰岛素30分钟后的数据曲线示于图5中。当使用了柠檬酸或谷氨酸时，更多 的胰岛素通过细胞递送，除了与使用TSC(柠檬酸钠)而获得的结果比较时除外。在使用 TSC的情况下，HCl用于PH校正。PH的校正使TSC产生柠檬酸，这可以解释上述结果。这些结果证明，摄取和转运的提高取决于螯合剂的选择。实施例4 在基于柠檬酸的胰岛素制剂中的螯合剂在猪中的临床前评价材料和方法与A. Plum, H. Agerso和L. Andersen公开的研究一样，在大鼠、狗和猪中研究速效 胰岛素类似物、门冬胰岛素的药物动力学，并且在猪中研究门冬胰岛素的药效学。在Drug Metab.Dispos. ,28(2) 155-60 (2000)中，消除半衰期是确定胰岛素吸收性的有用决定因 素，这是因为消除延迟意味着从注射部位吸收缓慢。因此，为了检测PK和PD参数、特别是、 消除半衰期，进行了猪的非房室分析研究。给糖尿病猪皮下注射四种胰岛素制剂中的一种。三种制剂包含螯合剂(EDTA、EGTA 或TSC)，第四种对照制剂仅包含常规人胰岛素Humulin R ，而不包含螯合剂。在所有的含 有螯合剂的制剂中，作为酸，使用了柠檬酸，并且在所有情况下，为了等渗性和制剂无菌性， 加入了 NaCl和间甲酚。螯合剂的浓度均为4. 84 ΧΙΟ"3摩尔。使猪禁食过夜，并皮下注射0. 125U/kg剂量的含有EDTA(n = 3)的人胰岛素或者 0.08U/kg的含有EGTA或TSC(n = 2)的人胰岛素。因为使用高剂量时血糖非常低，所以减 少了剂量。在给药后8小时内的所有时间点，检测了血糖和胰岛素水平。使用均勻加重的非房室模型，采用WinNonlin分析了药物动力学模型。在表1中， 比较了消除半衰期。表1 作为螯合剂函数的猪中的血糖比较 在初步试验中，猪中的常规人胰岛素的消除半衰期(120分钟)与在文献中公开所 见的数据一致，并且为了验证数据将其用作测试指标。该消除半衰期大大超过静脉内注射 后的时间，因此证明了注射后从注射部位仍然进行缓慢吸收。含有螯合剂的柠檬酸的制剂 明显地降低了该参数，这证明这三种螯合剂对提高常规人胰岛素的摄取和转运有效，尽管在程度上有所不同。实施例5 =EDTA-柠檬酸胰岛素制剂和常规人胰岛素在人临床试验中的比较材料和方法本研究的目的是评价含有与柠檬酸和EDTA组合的胰岛素的测试制剂“CE”的 药效学(PD)性质。对10名空腹健康的志愿者(平均年龄为40(20-62岁范围)；BMI为 22.5(19. 2-24. 9)kg/m2)进行了 5次正常葡萄糖钳夹试验。采用了固定治疗次序的正交设 计，在腹部部位皮下注射了 12IU的常规胰岛素和12IU的CE胰岛素制剂。MM结果示于图6和7中。通过皮下注射CE得出了这样的时间-效果特征，所述特征 为与使用常规人胰岛素时相比，更明显地加快葡萄糖的消耗(图6)。平均药物动力学数 据证实了 PD结果(图7)。本试验表明，与仅含有常规人胰岛素的制剂相比，添加了柠檬酸和EDTA的常规人 胰岛素到达最大浓度的时间更快(图7)且起效更快(图6)，这证明其提高了胰岛素的吸收率。实施例6 在餐前立即给1型糖尿病患者皮下注射CE胰岛素、赖脯胰岛素和常规 人胰岛素时，它们的药物动力学和药效学背景和目的本试验的目的是确定给1型糖尿病患者进标准餐后的VIAject (与柠檬酸和EDTA 联合的常规人胰岛素(RHI)的非常快速起效制剂，上文中由CE来表示)、RHI和赖脯胰岛素 (Lispro)对餐后血糖(BG)偏移的作用材料和方法在进餐前，通过葡萄糖钳夹法(glucose clamp)来稳定9名患者(5男4女；年龄 为 40士 10 岁，体重指数(“BMI”)为 24. 0士2. Okg/m2)的血糖(“BG”)(目标 BG 为 120mg/ dl)。在标准餐和施用胰岛素之前，停止输注葡萄糖。采用固定治疗次序的正交试验设计， 在餐前立即给同一患者皮下注射特定剂量的VIAject (CE)、Lispro或RHI。随后，连续监 控血糖8小时，如果BG < 60mg/dl，则重新开始输注葡萄糖。在整个试验过程中测定血浆中 的胰岛素水平。MM在给2型糖尿病患者进餐后，皮下注射常规人胰岛素、添加了柠檬酸和EDTA的胰 岛素(CE)以及赖脯胰岛素，并依照平均值士标准差的方式比较了胰岛素Tmax，结果示于表 2中。比较同一测试受试者的血糖的结果示于表3中。表2 胰岛素Tmax的比较(分钟) *p < . 001，配对 t_ 检验表3 胰岛素药物动力学血糖比较 *p < 0. 05，配对 t_ 检验注射后3到8小时发生低血糖事件的总数(需要葡萄糖输注的时间)为使用RHI 时13件，使用Lispro时11件，使用CE时4件。为了防止发生低血糖症，在上述时间内输 注平均总量的葡萄糖，，使用RHI时多于使用VIAjectTM(CE)时6倍，而使用Lispro时多于 使用VIAject (CE)时2倍。对每组所有患者计算的正常血糖目标区以上和以下的面积(BG 曲线下面积(AUC)高于140mg/dL、低于80mg/dL)的总和为使用RHI时81，895mg/dL*min， 使用 Lispro 时 57，423mg/dL*min，并且使用 VIAject 时 38，740mg/dL*min。平均血糖水平 示于图8中。总结来说，VIAject (CE)扭转标准餐后血糖上升的作用最快。用VIAject 治疗 的患者经历餐后血糖偏移度的降低。与此相比，使用RHI时血糖偏移度最高，这符合它的最 低的吸收率。与使用Lispro时相比，使用VIAject 时葡萄糖水平的变化(最高值和最低 值的平均差)显著较小，证实了 VIAject 更好地控制了这些1型糖尿病患者的血糖。通过以上描述本领域技术人员应能清楚理解本发明的修改和改变都落入所附权 利要求的范围内。
1权利要求
一种可注射的胰岛素组合物，其含有胰岛素与有效量的溶解剂和锌螯合剂，以与联合锌螯合剂和HCl的胰岛素相比，提高所述胰岛素通过上皮细胞的摄取和转运。
2.权利要求1所述的组合物，其中所述药剂选自由人胰岛素和胰岛素类似物组成的组。
3.权利要求2所述的组合物，其中所述药剂为人胰岛素。
4.权利要求1所述的组合物，其中所述螯合剂选自由乙二胺四乙酸(EDTA)、EGTA、柠檬 酸三钠(TSC)、海藻酸、α-硫辛酸、二巯基丁二酸(DMSA)、⑶TA (1，2-环己二胺四乙酸)组 成的组。
5.权利要求4所述的组合物，其中所述螯合剂为乙二胺四乙酸(EDTA)。
6.权利要求1所述的组合物，其中所述溶解剂为选自由醋酸、抗坏血酸、柠檬酸、谷氨 酸、琥珀酸、天冬氨酸、马来酸、富马酸和己二酸组成的组中的酸。
7.权利要求6所述的组合物，其中所述溶解剂为柠檬酸。
8.权利要求1所述的组合物，其中所述螯合剂的浓度范围相当于2.42Χ10_4Μ至 9. 68 X ICT2M 的 EDTA0
9.权利要求1所述的组合物，其中所述溶解剂的浓度范围相当于9.37Χ ICT4M至 9. 37 X KT2M的柠檬酸。
10.权利要求1所述的组合物，其中所述锌螯合剂为EDTA，所述溶解剂为柠檬酸，并且 所述螯合剂的浓度范围相当于2. 42Χ 10_4Μ至9. 68Χ 10_2Μ的EDTA，所述溶解剂的浓度范围 相当于9. 37 X ICT4M至9. 37 X ICT2M的柠檬酸。
11.权利要求1所述的组合物，其中所述胰岛素以干燥粉末的形式设置在第一容器内， 并且所述螯合剂和溶解剂中的至少一种设置在含有稀释剂的第二容器内。
12.权利要求1所述的组合物，其以冷冻的可药用的药剂的形式被提供来治疗糖尿病。
13.一种治疗糖尿病个体的方法，该方法包括注射有效量的可注射的胰岛素组合物， 该组合物包含胰岛素与有效量的溶解剂和锌螯合剂，以与联合锌螯合剂和HCl的胰岛素相 比，提高所述胰岛素通过上皮细胞的摄取和转运。
全文摘要
本发明描述了具有改善的稳定性并且快速起效的可注射的胰岛素制剂。该制剂可以皮下、皮内或肌肉内施用，在优选的实施方案中，该制剂通过皮下注射施用。该制剂含有胰岛素并联合螯合剂、和溶解剂、以及可任选添加的赋形剂。在优选的实施方案中，该制剂含有人胰岛素、锌螯合剂(例如EDTA)和溶解剂(例如柠檬酸)。当通过皮下注射施用这些制剂时，其迅速地被吸收入血流中。在优选的实施方案中，胰岛素以干燥粉末的形式设置在无菌瓶内。在施用前或施用时，将其与含有可药用的载体(例如水)的稀释液、锌螯合剂(例如EDTA)和溶解剂(柠檬酸)混合。在另一个实施方案中，该胰岛素以冷冻混合物形式贮存，解冻后可随时使用。
文档编号A61K38/26GK101883609SQ200880118760
公开日2010年11月10日 申请日期2008年10月8日 优先权日2007年10月9日
发明者所罗门·S·斯坦纳, 罗德里克·波尔 申请人:百达尔公司