專利名稱：穩(wěn)定性提高的酸性胰島素制劑的制作方法
穩(wěn)定性提高的酸性胰島素制劑本申請是中國發(fā)明專利申請(申請日2003年6月5日；申請?zhí)?03813810. 7 (國 際申請?zhí)朠CT/EP03/05887)；發(fā)明名稱穩(wěn)定性提高的酸性胰島素制劑)的分案申請。本發(fā)明涉及包含選自胰島素、胰島素代謝物、胰島素類似物、胰島素衍生物或它們 的組合的多肽；一種表面活性劑或者兩種或多種表面活性劑的組合；任選地一種防腐劑或 者兩種或多種防腐劑的組合；以及任選地等張調(diào)節(jié)劑、緩沖劑或其它賦形劑或它們的組合 的藥物制劑，該藥物制劑具有酸性范圍內(nèi)的PH。這些制劑可用于治療糖尿病，并且特別適于 必須對熱和/或物理機(jī)械應(yīng)力具有高度穩(wěn)定性的制劑。本發(fā)明還涉及含有所述制劑并且可 用于糖尿病的胃腸外制劑，還涉及制備該制劑和提高胰島素制劑穩(wěn)定性的方法。在世界范圍內(nèi)，約有1億2千萬人患有糖尿病。其中，約1200萬人是I型糖尿病， 對于他們而言，替代缺乏的內(nèi)分泌胰島素分泌是目前唯一可能的療法?；颊呓K生依賴于胰 島素注射，通常每天進(jìn)行多次注射。與I型糖尿病不同，在II型糖尿病中基本上不存在胰 島素不足，但在許多病例中，尤其是在晚期，用胰島素任選與口服抗糖尿病藥組合進(jìn)行治療 被認(rèn)為是最有利的治療方式。在健康人中，胰腺釋放胰島素與血糖濃度嚴(yán)格相關(guān)。血糖水平升高、如餐后出現(xiàn) 的血糖水平升高迅速被相應(yīng)的胰島素分泌增加所補(bǔ)償。在空腹?fàn)顟B(tài)，血漿胰島素水平降低 至基礎(chǔ)值，該值足夠保證向胰島素敏感性器官和組織持續(xù)提供葡萄糖并使夜間的肝葡萄糖 產(chǎn)生保持在低水平。用外源性、主要是皮下施用胰島素代替內(nèi)源性胰島素分泌通常不能近 似地達(dá)到上述的血糖生理調(diào)節(jié)質(zhì)量。通常，會發(fā)生血糖升高或降低的偏差，該偏差的最嚴(yán) 重形式可危及生命。另外，然而，血糖水平增加數(shù)年而沒有最初癥狀是相當(dāng)嚴(yán)重的健康危 險。美國大規(guī)模的DCCT研究(糖尿病控制和并發(fā)癥試驗(yàn)研究組(1993)N. Engl. J. Med. 329， 977-986)清楚地證明血糖水平慢性升高是發(fā)生糖尿病晚期損傷(late damage)的主要原 因。糖尿病晚期損傷是微血管和大血管損傷，其在一定條件下表現(xiàn)為視網(wǎng)膜病變、腎病或神 經(jīng)病并導(dǎo)致視力損失、腎衰竭和四肢損傷，此外還伴有增加的發(fā)生心血管疾病的危險。鑒于 此，糖尿病的改進(jìn)療法主要旨在使血糖盡可能接近生理范圍。根據(jù)強(qiáng)化胰島素治療概念，這 應(yīng)該通過每天多次注射快_和慢_作用胰島素制劑來實(shí)現(xiàn)?？熳饔弥苿┰谶M(jìn)餐時給予以便 使血糖的餐后增加變平。慢作用基礎(chǔ)胰島素應(yīng)確保胰島素的基礎(chǔ)供給，特別是在夜間，且不 導(dǎo)致低血糖。胰島素是一種51個氨基酸的多肽，其被分為2條氨基酸鏈具有21個氨基酸的A 鏈和具有30個氨基酸的B鏈。這兩條鏈通過2個二硫鍵橋相互連接。胰島素制劑已經(jīng)被 用于治療糖尿病多年。不僅使用天然存在的胰島素，而且最近還使用胰島素衍生物和類似 物。胰島素類似物是天然存在的胰島素、即人胰島素或動物胰島素的類似物，其與相 應(yīng)的、否則完全相同的天然存在的胰島素的不同之處在于用其它氨基酸取代至少一個天然 存在的氨基酸殘基和/或加入/除去至少一個氨基酸殘基。在這種情況下氨基酸也可以是 非天然存在的氨基酸。胰島素衍生物是通過化學(xué)修飾獲得的天然存在的胰島素或胰島素類似物的衍生物。該化學(xué)修飾可包括例如在一個或多個氨基酸上加入一個或多個特定的化學(xué)基團(tuán)。通常， 與人胰島素相比，胰島素衍生物和胰島素類似物的作用具有一定的改進(jìn)。作用起效被加速的胰島素類似物在EP 0 214 826,EP 0 375 437和EP 0678 522 中有描述。EP 0 124 826尤其涉及B27和B28的取代。EP 0 678 522描述了在B29位上 具有各種氨基酸、優(yōu)選脯氨酸而非谷氨酸的胰島素類似物。EP 0 375 437包括在B28位上 具有賴氨酸或精氨酸的胰島素類似物，其可任選地在B3和/或A21上被額外修飾。在EP 0 419 504中，公開了被保護(hù)低抗化學(xué)修飾的胰島素類似物，其中B3位的天 冬氨酸和A5、A15、A18或A21位的至少一個其它氨基酸被修飾。通常，與人胰島素相比，胰島素衍生物和胰島素類似物的作用具有一定的改進(jìn)。在WO 92/00321中，描述了其中B1-B6位的至少一個氨基酸被賴氨酸或精氨酸代 替的胰島素類似物。根據(jù)WO 92/00321，這種類型的胰島素具有延長的作用。EP-A 0 368 187中所述的胰島素類似物也具有延遲的作用。市場上用于替代胰島素的天然存在的胰島素的胰島素制劑在胰島素的來源(例 如牛、豬、人胰島素)以及組成上不同，因此對作用的性質(zhì)(作用的起效和作用的持續(xù)時間) 可能有影響。通過組合各種胰島素制劑，可以獲得非常不同的作用性質(zhì)并且可以建立盡可 能接近生理的血糖值?，F(xiàn)今，重組DNA技術(shù)使得制備這種改進(jìn)的胰島素成為可能。這些改進(jìn) 的胰島素包括具有延長的作用持續(xù)時間的甘精胰島素(Gly(A21)-Arg(B31)-Arg(B32)-人 胰島素)。甘精胰島素以酸性、澄明的溶液形式注射使用并且由于其在皮下組織的生理PH 范圍內(nèi)的溶解性質(zhì)而沉淀成為穩(wěn)定的六聚體締合物。甘精胰島素每天注射一次并且與其 它長效胰島素相比具有血清曲線平穩(wěn)以及與其相關(guān)的夜間低血糖的危險減少的顯著特征 (Schubert-Zsilavecz 等，2 125-130(2001))。與上述制劑不同，可產(chǎn)生延長的作用持續(xù)時間的甘精胰島素的特定制劑的特點(diǎn)在 于其為具有酸性PH的澄明溶液。然而，尤其是在酸性pH下，胰島素穩(wěn)定性降低且對熱和 物理機(jī)械應(yīng)力發(fā)生凝聚的趨勢增加，這可以使其變成混濁和沉淀形式(微粒形成)(Brange 等，J. Ph. Sci86 517-525 (1997))。與溶液接觸的疏水表面也可增加凝聚趨勢(Sluzky等，Proc. Natl. Acad. Sci. 88 9377-9381(1991))?？杀灰暈槭鞘杷缘谋砻嬗兄苿┑牟Ａ萜?、密封蓋的塞子材料或溶 液與上層空氣的邊界面。此外，在通過常規(guī)的硅化胰島素注射器施用每天的胰島素劑量時， 非常細(xì)小的硅油滴可用作額外的疏水性凝聚核并加速該過程。WO 01/43762描述了包含多肽和甘油的水性、胃腸外藥物制劑，其中通過純化除去 甘油的去穩(wěn)定成分實(shí)現(xiàn)了制劑的穩(wěn)定化。WO 0CV23098描述了用于肺部施用的、用聚山梨酯 20或泊洛沙姆188穩(wěn)定的胰島素制劑，但沒有描述在酸性溶液中抗凝聚核的穩(wěn)定作用。國際專利申請PCT/EP02/02625 (未公布)描述了通過添加表面活性劑而在室溫和 體溫以及機(jī)械應(yīng)力下穩(wěn)定性提高的無鋅和低鋅胰島素制劑，但沒有描述酸性胰島素制劑抗 疏水性凝聚核的穩(wěn)定作用。因此，本發(fā)明所基于的目的是發(fā)現(xiàn)含有表面活性劑的酸可溶性胰島素的制劑，其 對溫度或物理機(jī)械應(yīng)力造成的應(yīng)力具有高度的長期穩(wěn)定性并且耐受疏水性凝聚核的高應(yīng) 力。現(xiàn)已令人驚奇地發(fā)現(xiàn)加入表面活性劑可極大地增加酸性胰島素制劑的穩(wěn)定性并因此甚至可制備確保在溫度應(yīng)力下對疏水性凝聚核具有優(yōu)良穩(wěn)定性達(dá)數(shù)月的制劑。所述的藥物制劑含有60-6000nmOl/ml、優(yōu)選240-3000nmOl/ml的胰島素、胰島素 代謝物、胰島素類似物或胰島素衍生物?？墒褂玫谋砻婊钚詣┯绕涫欠请x子表面活性劑。具體而言，優(yōu)選藥學(xué)上常規(guī)的表 面活性劑，如，例如多元醇如甘油、山梨醇等的部分和脂肪酸酯和醚(Span 、Tween ,
特別是Tween 20 和Tween 80、Myrj 、Brij )、Cremophor 或泊洛沙姆。藥物組
合物中存在的表面活性劑濃度為5-200 μ g/ml，優(yōu)選5-120 μ g/ml，且特別優(yōu)選20-75 μ g/ ml ο該制劑還可含有防腐劑(例如苯酚、甲酚、對羥基苯甲酸酯)、等張調(diào)節(jié)劑(例如 甘露醇、山梨醇、乳糖、右旋糖、海藻糖、氯化鈉、甘油)、緩沖物質(zhì)、鹽、酸和堿，以及其它賦形 劑。這些物質(zhì)在每種情況下均可以單個存在或備選地以混合物形式存在。通常，在藥物制劑中，甘油、右旋糖、乳糖、山梨醇和甘露醇的濃度為100_250mM， NaCl的濃度為不超過150mM。緩沖物質(zhì)如例如磷酸鹽、乙酸鹽、檸檬酸鹽、精氨酸、N-甘氨酰 甘氨酸或TRIS (即2-氨基-2-羥甲基-1，3-丙二醇)緩沖劑和相應(yīng)的鹽的濃度為5-250mM， 優(yōu)選10-100mM。其它賦形劑尤其可以是鹽或精氨酸。因此，本發(fā)明涉及包含選自胰島素、胰島素類似物、胰島素衍生物、活性胰島素代 謝物或它們的組合的多肽；一種表面活性劑或者兩種或多種表面活性劑的組合；任選地一 種防腐劑或者兩種或多種防腐劑的組合；以及任選地等張調(diào)節(jié)劑、緩沖物質(zhì)和/或其它賦 形劑或它們的組合的藥物制劑，該藥物制劑為澄明的溶液劑，其具有酸性范圍(PH 1-6.8) 內(nèi)的pH，優(yōu)選pH 3. 5-6. 8，非常特別優(yōu)選3. 5-4. 5。所述藥物制劑優(yōu)選的是其中表面活性劑選自多元醇如甘油和山梨醇的 部分和脂肪酸酯和醚、多羥基化合物；甘油和山梨醇的部分和脂肪酸酯和醚選自 Span 、Tween , Myrj 、Brij , Cremophor ;多元醇選自聚丙二醇、聚乙二
醇、泊洛沙姆、普流羅尼、四聚醇胺(Tetronics)；防腐劑選自苯酚、甲酚、對羥基苯甲酸 酯；等張調(diào)節(jié)劑選自甘露醇、山梨醇、氯化鈉、甘油；賦形劑選自緩沖物質(zhì)、酸、堿；胰島素 類似物選自 Gly(A21)-Arg(B31)-Arg(B32)-人胰島素、Lys (B3)-Glu (B29)-人胰島素、 LysB28ProB29人胰島素、B28Asp-人胰島素、其中B28位的脯氨酸已被ASp、LyS、Leu、Val或Ala 取代和其中B29位的Lys可被Pro取代的人胰島素、AlaB26_人胰島素、des (B28-B30)-人 胰島素、des(B27)-人胰島素或des(B30)-人胰島素；胰島素衍生物選自B29-N-肉豆蔻 ?；?des(B30)人胰島素、B29-N-棕櫚?；?des(B30)人胰島素、B29-N-肉豆蔻酰基人 胰島素、B29-N-棕櫚?；艘葝u素、B28-N-肉豆蔻酰基LySB28Pr0B29人胰島素、B28-N-棕 櫚酰基-LysB28ProB29人胰島素、B30-N-肉豆蔻酰基-ThrB29LysB3°人胰島素、B30-N-棕櫚 ?；?ThrB29LysB3°人胰島素、B29_N_(N_棕櫚?；?Y -谷氨?；?-des (B30)人胰島素、 B29-N- (N-石膽?；?1 ithocholyl)-γ-谷氨酰基)-des (B30)人胰島素、B29-N- (ω -羧基 十七烷酰基)-des(B30)人胰島素和Β29-Ν_(ω-羧基十七烷?；?人胰島素。本發(fā)明的另一個主題是以上所述的藥物制劑，其中胰島素、胰島素類似物、活性胰 島素代謝物和/或胰島素衍生物以60-6000nmOl/ml、優(yōu)選以240-3000nmOl/ml的濃度(這 相當(dāng)于約1. 4-35mg/ml或40-500單位/ml的濃度)存在；其中表面活性劑以5-200 μ g/ml、優(yōu)選以5-120 μ g/ml、且特別優(yōu)選以20-75 μ g/ml的濃度存在。本發(fā)明的另一個主題是以上提及的藥物制劑，其中甘油和/或甘露醇以 100-250mM的濃度存在，和/或NaCl優(yōu)選以不超過150mM的濃度存在。本發(fā)明的另一個主題是以上提及的藥物制劑，其中緩沖物質(zhì)以5_250mM的濃度存在。本發(fā)明的另一個主題是還含有添加劑如例如延遲釋放胰島素的鹽的藥用胰島素 制劑。其中包括所述的延遲釋放胰島素與上述制劑的混合物。本發(fā)明的另一個主題是制備所述藥物制劑的方法。另外，本發(fā)明的另一個主題是 所述制劑在治療糖尿病中的用途。本發(fā)明的另一個主題是在制備胰島素、胰島素類似物或胰島素衍生物或它們的制 劑過程中作為穩(wěn)定劑使用或添加表面活性劑。下面通過一些實(shí)施例闡述本申請，這些實(shí)施例絕非旨在限制本發(fā)明。 實(shí)施例以下實(shí)施例旨在更詳細(xì)地闡明本發(fā)明的概念，而非旨在限制本發(fā)明。對比研究制備含有胰島素類似物甘精胰島素(Gly (A21)，Arg (B31)， Arg(B32)_人胰島素)的不同制劑。為此，將甘精胰島素混懸在一部分注射用水中，在pH 3-4下溶解，加入其它組分，用鹽酸/NaOH將pH調(diào)至4. 0+/-0. 2，并將混合物定容至終體積。 在以下所述的每個實(shí)驗(yàn)中甘精胰島素的濃度均為3. 6378mg/ml (相當(dāng)于100單位/ml)。用 同樣方法制備第二種制劑，但另外還加入特定量的表面活性劑。將溶液裝入IOml玻璃容器 (小瓶)中并裝上壓蓋(crimp cap)?，F(xiàn)在將這些容器暴露于模擬的使用或物理機(jī)械應(yīng)力 條件下1.使用試驗(yàn)將容器分裝入具有翻蓋的箱中并在28天的研究期間于+25°C和控制 的室內(nèi)濕度以及避光條件下貯存。為了模擬被患者使用，每天一次用常規(guī)胰島素注射器取 出約5IU溶液并棄去。在工作周開始和結(jié)束時，該步驟進(jìn)行兩次以模擬周末的使用。在每 次取藥前，對容器中溶液的濁度和/或微粒形成進(jìn)行目視評價。2.振搖試驗(yàn)將容器放置在具有翻蓋的箱中，該箱位于具有培養(yǎng)箱和恒溫箱的實(shí) 驗(yàn)室搖動器上，并在25°C下以90次運(yùn)動/分鐘平行于水平運(yùn)動方向振搖10天。在既定時 間后，用實(shí)驗(yàn)室濁度光度計(濁度計)以福爾馬胼(formaldazine)濁度單位(福爾馬胼濁 度單位=FNU)測定樣品的濁度值。濁度值相當(dāng)于入射光在樣品中的混懸微粒上的散射強(qiáng)度。實(shí)施例ι 使用聚山梨酯20(i\veen 20)對甘精胰島素在使用期間的穩(wěn)定作用a)將溶液通過0. 2 μ m和0. 1 μ m濾器組合進(jìn)行無菌過濾。然后將其倒入IOml注 射小瓶中并用具有嵌入式密封片的壓蓋密封。b)用同樣方法制備對比溶液，但首先將適宜量的表面活性劑(10-30ppm聚山梨酯 20)混懸在注射用水中。將樣品在+5 V、250C和37°C下貯存固定的時間。然后在每種情況下用10個樣品進(jìn)行使用試驗(yàn)。結(jié)果如下表所示。于5 °C下貯存3個月
權(quán)利要求
1.一種藥物制劑，其包含選自(牛、豬或人)胰島素、胰島素類似物、胰島素衍生物、 活性胰島素代謝物或它們的組合的多肽；一種表面活性劑或者兩種或多種表面活性劑的組 合；任選地一種防腐劑或者兩種或多種防腐劑的組合；以及任選地等張調(diào)節(jié)劑、緩沖劑或 其它賦形劑或它們的組合，該藥物制劑為具有酸性范圍(PH 1-6.8)內(nèi)的PH的澄明溶液。
2.權(quán)利要求1所述的藥物制劑，其具有pH3. 5-6. 8范圍內(nèi)的pH。
3.權(quán)利要求1所述的藥物制劑，其具有pH3. 5-4. 5范圍內(nèi)的pH。
4.權(quán)利要求1至3之一所述的藥物制劑，其中的表面活性劑選自多元醇、甘油、山梨醇 以及蔗糖的部分和脂肪酸酯和醚、多羥基化合物。
5.權(quán)利要求4所述的藥物制劑，其中的多元醇、甘油和山梨醇的部分和脂肪酸酯和醚選自Span 、Tween (聚山梨酯)、Myrj 、Brij 、Triton 、Cremophor 。
6.權(quán)利要求5所述的藥物制劑，其中的多元醇、甘油和山梨醇的部分和脂肪酸酯和醚 選自 Tween 20 和 Tween 80。
7.權(quán)利要求4所述的藥物制劑，其中的多羥基化合物選自聚丙二醇、聚乙二醇、泊洛沙 姆、普流羅尼、四聚醇胺。
8.權(quán)利要求1至7之一所述的藥物制劑，其中的防腐劑選自苯酚、甲酚、氯甲酚、苯甲醇、對羥基苯甲酸酯。
9.權(quán)利要求1至8之一所述的藥物制劑，其中的等張調(diào)節(jié)劑選自甘露醇、山梨醇、乳糖、 右旋糖、海藻糖、氯化鈉、甘油。
10.權(quán)利要求1至9之一所述的藥物制劑，其中的賦形劑選自緩沖物質(zhì)如例如TRIS、磷 酸鹽、檸檬酸鹽、乙酸鹽、N-甘氨酰甘氨酸或其它物質(zhì)如酸、堿、鹽。
11.權(quán)利要求1至10之一所述的藥物制劑，其中的胰島素類似物選自Gly(A21)， Arg(B31), Arg(B32)_ 人胰島素、Lys (B3)，Glu (B29)-人胰島素、Asp (B28)-人胰島素、 Lys (B28) Pro (B29)-人胰島素、des (B30)-人胰島素。
12.權(quán)利要求1至10之一所述的藥物制劑，其中的胰島素衍生物選自B29-N-肉豆蔻 ?；?des(B30)人胰島素、B29-N-棕櫚酰基-des(B30)人胰島素、B29-N-肉豆蔻酰基人 胰島素、B29-N-棕櫚?；艘葝u素、B28-N-肉豆蔻?；鵏ySB28Pr0B29人胰島素、B28-N-棕 櫚?；?LysB28ProB29人胰島素、B30-N-肉豆蔻酰基-ThrB29LysB3°人胰島素、B30-N-棕櫚 酰基-ThrB29LysB3°人胰島素、B29_N_(N-棕櫚酰基-Y -谷氨?；?-des (B39)人胰島素、 B29-N- (N-石膽?；?Y -谷氨?；?-des (B30)人胰島素、B29-N- (ω -羧基-十七烷酰 基)-des(B30)人胰島素和Β29-Ν_(ω-羧基-十七烷?；?人胰島素。
13.以上權(quán)利要求之一所述的藥物制劑，其中胰島素、胰島素類似物和/或胰島素衍生 物以60-6000nmol/ml的濃度存在。
14.權(quán)利要求13所述的藥物制劑，其中胰島素、胰島素類似物和/或胰島素衍生物以 240-3000nmol/ml 的濃度存在。
15.以上權(quán)利要求之一所述的藥物制劑，其中表面活性劑以5-200μg/ml的濃度存在。
16.權(quán)利要求15所述的藥物制劑，其中表面活性劑以5-120yg/ml的濃度存在。
17.權(quán)利要求16所述的藥物制劑，其中表面活性劑以20-75yg/ml的濃度存在。
18.權(quán)利要求10至17中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的藥物制劑，其中甘油和/或甘露醇以100-250mM的濃度存在。
19.權(quán)利要求18所述的藥物制劑，其中NaCl以不超過150mM的濃度存在。
20.以上權(quán)利要求之一所述的藥物制劑，其中緩沖物質(zhì)以5-250mM的濃度存在。
全文摘要
本發(fā)明涉及包含選自胰島素、胰島素代謝物、胰島素類似物、胰島素衍生物或它們的組合的多肽并且還包含一種表面活性劑或幾種表面活性劑的組合、任選地一種防腐劑或幾種防腐劑的組合以及任選地等張調(diào)節(jié)劑、緩沖劑或其它輔劑或它們的組合的藥物制劑。根據(jù)本發(fā)明，所述的藥物制劑具有酸性pH值。
文檔編號A61K47/36GK102133393SQ201110056210
公開日2011年7月27日 申請日期2003年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月18日
發(fā)明者A.布倫那-施瓦茨, N.萊爾 申請人:賽諾菲-安萬特德國有限公司