不溶性胰岛素组合物制造技术

本发明专利技术涉及含有酰化蛋白的不溶性组合物，所述酰化蛋白选自酰化胰岛素、酰化胰岛素类似物和酰化胰岛素原及它们的制剂。所述制剂适于胃肠外或其它传递方式传递给患者，以延长对血液葡萄糖水平的控制。更具体的说，本发明专利技术涉及包含与锌、鱼精蛋白和酚类化合物络合的酰化蛋白的组合物，使得获得的微晶与中性鱼精蛋白锌（ＮＰＨ）胰岛素晶体形式类似。令人惊奇的是；已经发现这种酰化蛋白的组合物具有治疗学上优越的皮下释放药代动力学，和比目前市售的ＮＰＨ胰岛素制剂更长时间和更平坦的葡萄糖动力学。此外，本发明专利技术的晶体保留ＮＰＨ晶体的某些有利性质，即能够轻易再悬浮，并也能与可溶性胰岛素混合。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
不溶性胰岛素组合物的制作方法本申请要求于1997年10月24日申请的美国临时申请序列第60/063104号和于1998年6月11日申请的美国临时申请序列第60/088930号的优先权。
技术介绍
1.专利
本专利技术属于人类医学领域。更具体地讲，本专利技术属于糖尿病和高血糖疾病的药物治疗领域。2.相关技术的描述。长期以来，胰岛素治疗的目标为模拟正常个体内内源胰岛素分泌模式。生理上对胰岛素的日需要量波动，并可以分为两个时期(a)吸收期，需要胰岛素脉冲，以处理进食相关的血液葡萄糖骤增，和(b)吸收后期，需要持续传递胰岛素，以调节肝葡萄糖输出，以维持最佳禁食血液葡萄糖。因此，对于糖尿病病人的有效治疗一般涉及联合使用两种类型的外源胰岛素制剂一种通过大剂量注射提供的速效进食时胰岛素和一种长效的所谓基础胰岛素，通过每日注射一次或两次给予，以控制进食之间的血液葡萄糖水平。理想的基础胰岛素将提供延长的和“平坦的”时间作用-即它将控制血液葡萄糖水平至少12小时，最好控制24小时或更长时间，而没有显著的低血糖风险。此外，理想的基础胰岛素应该可与可溶性进食时胰岛素混合，并且应该于给药位点不引起刺激或反应。最后，为悬浮制剂的基础胰岛素制剂应该在给药之前能够由患者容易地和均一地再悬浮。正如本领域技术人员众所周知的，通过将正常胰岛素作为皮下注射用微晶悬浮剂配制，已经获得了长效胰岛素制剂。市售基础胰岛素制剂的实例包括NPH(中性鱼精蛋白Hagedorn)胰岛素、鱼精蛋白锌胰岛素(PZI)和特慢胰岛素(ultralente)(UL)。NPH胰岛素是最广泛使用的胰岛素制剂，占世界范围使用的胰岛素的50-70％。它是胰岛素、锌、鱼精蛋白和一种或多种酚类防腐剂的微晶复合物的悬浮剂。NPH胰岛素制剂是市售的，掺入人胰岛素、猪肉胰岛素、牛肉胰岛素或它们的混合物。此外，单体胰岛素类似物LysB298、ProB29-人胰岛素类似物的NPH样制剂是本领域已知的[本文缩写为“NPL”De Felippis，M.R.，于1995年10月24日授予的美国专利第5,641,031号；De Felippis，M.R.，于1997年7月22日授予的美国专利第5,650,486号；和De Felippis，M.R.，于1998年5月5日授予的美国专利第5,747,642号]。NPH胰岛素微晶具有典型大小的有特色的棒形形态，长约5微米，厚1微米，宽1微米。NPH胰岛素微晶延长的作用时间得自其从皮下注射位点缓慢的吸收。采用目前可得的NPH胰岛素制剂的疗法，不能提供维持进食之间较长时期最佳禁食血液葡萄糖必需的理想的“平坦”药代动力学。因此，用NPH胰岛素的治疗可以导致血液中不良的高水平的胰岛素，这可能引起危及生命的低血糖。除不能提供理想的平坦药代动力学分布图之外，NPH胰岛素的作用时间也不理想。特别是，NPH疗法的主要问题是“黎明现象”，这是由于丧失有效的过夜葡萄糖控制引起的高血糖，尽管患者是在睡梦中。糖血控制的这些缺点导致严重的长期糖尿病医学并发症，并对患者产生相当的不便和基本生活条件不利。鱼精蛋白锌胰岛素(PZI)的组成与NPH相似，但含有鱼精蛋白和锌的水平高于NPH。PZI制剂可以作为中效(intermediate-acting)无定形沉淀或长效晶状物质制备。然而，PZI不是理想的基础胰岛素药物，因为它不能与可溶性进食时胰岛素混合，并且高锌和鱼精蛋白可能在给药位点引起刺激或反应。人特慢胰岛素是微晶胰岛素制剂，其锌水平高于NPH，并且或者鱼精蛋白或者酚类防腐剂不掺入微晶中。人特慢制剂提供不适当平坦的中等时间作用，并且它们与胰岛素不形成稳定的混合物。此外，它们难以再悬浮。已经试图解决已知胰岛素悬浮剂的已知的不足之处。已经研究了脂肪酸酰化胰岛素对血液葡萄糖的基础控制[Havelund，S.等，WIPO公开说明书WO95/07931，1995年3月23日1。由于这些分子的脂肪酰基部分结合至血清白蛋白，导致其时间作用延长。这些分子的脂肪酰基链长度使得可利用脂肪酸结合血清白蛋白的能力。脂肪酸酰化胰岛素中所用的脂肪酸链通常长约10个碳原子以上，14个和16个碳原子的链长度最适于结合血清白蛋白和延长时间作用。与不溶性的NPH胰岛素不同，上述脂肪酸酰化胰岛素于胰岛素通常的治疗浓度下是可溶性的。然而，这些制剂的时间作用可能不足够长，或不足够平坦，以致于不能提供理想的基础控制，它们的有效性比胰岛素差，因此需要给予较大量的药物[Radziuk，J.等，Diabetologia41116-120，489-490(1998)]。Whittingham，J.L等[Biochemistry 362826-2831(1997)]将B29-Nε-十四烷酰基-des(B30)-人胰岛素类似物作为与锌和苯酚的六聚物络合物结晶，用于X射线结晶学的结构研究。发现所述六聚物为R6构象，并具有某些不同于人胰岛素六聚物的特性。Whittingham等没有公开形成的该晶体的任何药学或药理学特性，也没有提出这种晶体可能具有治疗糖尿病或高血糖的任何有利的特性。根据Whittingham等所述，不可能预测是否能够与衍生的胰岛素和胰岛素类似物形成含鱼精蛋白的NPH型晶体，或预测这种晶体可能的药代动力学或药物动力学反应。因此，仍需要鉴定比NPH胰岛素具有更平坦更长时间作用的胰岛素制剂，其中它们可与可溶性进食时胰岛素混合，可以容易地再悬浮，并且没有于给药位点的刺激或反应的风险。专利技术概述我已经意外地观察到，当通过衍生化一种或多种其反应性侧基使胰岛素可溶性降低时，衍生化胰岛素可以掺入具有鱼精蛋白的NPH样晶体中。当衍生化蛋白沉淀或结晶时，与由非衍生化蛋白构成的相似固体形式溶解的速率相比，胰岛素衍生物从固体形式溶解的速率大大降低。此外，我发现，衍生化蛋白晶体提供的时间作用比由非衍生化蛋白构成的晶体更平坦，并且时间更长。另外，我惊奇地发现，较平坦和较长时间作用的益处甚至可以得自包含衍生化蛋白的无定形沉淀。因此，在最广义的方面，本专利技术提供不溶性组合物，它包含选自胰岛素衍生物、胰岛素类似物衍生物和胰岛素原衍生物的衍生化蛋白，其中所述衍生物的溶解性低于非衍生化胰岛素、胰岛素类似物或胰岛素原。所述不溶性组合物也包含络合化合物、六聚物稳定化化合物和二价金属阳离子。这些不溶性组合物可用于治疗糖尿病和高血糖，并提供比NPH胰岛素更平坦、更长的时间作用。此外，它们在制剂中可与可溶性蛋白和可溶性衍生化蛋白混合。本专利技术的不溶性组合物为无定形沉淀形式，也更优选为微晶形式。更具体地讲，本专利技术提供微晶形式的脂肪酸酰化蛋白，所述蛋白可用于治疗糖尿病和高血糖。这些微晶包含选自脂肪酸酰化胰岛素、脂肪酸酰化胰岛素类似物和脂肪酸酰化胰岛素原的脂肪酸酰化蛋白、鱼精蛋白、酚类防腐剂和锌。这类微晶会提供比NPH胰岛素更平坦、更长的时间作用，并且可与可溶性蛋白和可溶性衍生化蛋白混合。本专利技术提供水性悬浮制剂，它包含不溶性组合物和一种水性溶剂。这种悬浮制剂可以可任选地含有不溶性蛋白(诸如人胰岛素)或可溶性人胰岛素类似物(诸如单体胰岛素类似物)，控制紧接进食后的血液葡萄糖。与人胰岛素NPH相比，脂肪酸酰化胰岛素的微晶制剂具有优越的药物动力学。本专利技术不同于先前的脂肪酸酰化胰岛本文档来自技高网...

【技术保护点】
微晶，包含：ａ）选自以下的衍生化蛋白：衍生化胰岛素、衍生化胰岛素类似物和衍生化胰岛素原；ｂ）络合化合物；ｃ）六聚物稳定化合物；和ｄ）二价阳离子。

【技术特征摘要】
US 1997-10-24 60/063,104;US 1998-6-11 60/0889301.微晶，包含a)选自以下的衍生化蛋白衍生化胰岛素、衍生化胰岛素类似物和衍生化胰岛素原；b)络合化合物；c)六聚物稳定化合物；和d)二价阳离子。2.权利要求1的微晶，其中所述络合化合物为鱼精蛋白，所述鱼精蛋白的存在量为每3.5mg衍生化蛋白约0.15mg至约0.5mg。3.权利要求2的微晶，其中所述二价阳离子为锌，所述锌的存在量为每摩尔衍生化蛋白约0.3摩尔至约0.7摩尔。4.权利要求3的微晶，其中所述六聚物稳定化合物为酚类防腐剂，选自苯酚、间甲酚、邻甲酚、对甲酚、氯甲酚、羟苯甲酸甲酯和它们的混合物，其相对于所述衍生化蛋白的存在比例足以促进形成R6六聚物构象。5.权利要求4的微晶，其中所述衍生化蛋白为选自酰化胰岛素和酰化胰岛素类似物的酰化蛋白。6.权利要求5的微晶，其中所述衍生化蛋白为脂肪酸酰化胰岛素。7.权利要求6的微晶，其中所述衍生化蛋白为用直链饱和脂肪酸酰化的胰岛素。8.权利要求7的微晶，其中所述衍生化蛋白为于胰岛素LysB29-Nε氨基单酰化的胰岛素。9.权利要求8的微晶，其中所述衍生化蛋白用选自以下的脂肪酸酰化正己酸、正庚酸、正辛酸、正壬酸和正癸酸。10.权利要求9的微晶，其中所述衍生化蛋白选自B29-Nε-己酰基-人胰岛素、B29-Nε-辛酰基-人胰岛素和B29-Nε-癸酰基-人胰岛素。11.权利要求8的微晶，其中所述衍生化蛋白用选自以下的脂肪酸酰化正十二碳酸、正十四碳酸和正十六碳酸。12.权利要求7的微晶，其中所述脂肪酸酰化胰岛素为于LysB29-Nε氨基酰化和于一个N末端Nα氨基酰化的二酰化胰岛素，并且其中所述脂肪酸选自正己酸、正庚酸、正辛酸、正壬酸和正癸酸。13.权利要求6的微晶，其中所述衍生化蛋白为用支链饱和脂肪酸酰化的胰岛素。14.权利要求13的微晶，其中所述支链饱和脂肪酸在其最长支链中具有3-10个碳原子。15.权利要求5的微晶，其中所述衍生化蛋白为脂肪酸酰化胰岛素类似物。16.权利要求15的微晶，其中所述衍生化蛋白为用直链饱和脂肪酸酰化的胰岛素类似物。17.权利要求16的微晶，其中所述衍生化蛋白于Nε-氨基单酰化。18.权利要求17的微晶，其中所述衍生化蛋白用选自以下的脂肪酸酰化正己酸、正庚酸、正辛酸、正壬酸和正癸酸。19.权利要求18的微晶，其中所述衍生化蛋白选自脂肪酸酰化动物胰岛素、脂肪酸酰化单体胰岛素类似物、脂肪酸酰化缺失类似物和脂肪酸酰化pI变化的胰岛素类似物。20.权利要求19的微晶，其中所述衍生化蛋白为脂肪酸酰化des(B30)-人胰岛素类似物、脂肪酸酰化LysB28，ProB29-人胰岛素类似物或脂肪酸酰化AspB28-人胰岛素类似物。21.权利要求20的微晶，其中所述衍生化蛋白为脂肪酸酰化des(B30)-人胰岛素类似物。22.权利要求17的微晶，其中所述衍生化蛋白用选自以下的脂肪酸酰化正十二碳酸、正十四碳酸和正十六碳酸。23.权利要求22的微晶，其中所述衍生化蛋白选自脂肪酸酰化动物胰岛素、脂肪酸酰化单体胰岛素类似物、脂肪酸酰化缺失类似物和脂肪酸酰化pI变化的胰岛素类似物。24.权利要求23的微晶，其中所述衍生化蛋白为脂肪酸酰化des(B30)-人胰岛素类似物、脂肪酸酰化LysB28，ProB29-人胰岛素类似物或脂肪酸酰化AspB28-人胰岛素类似物。25.权利要求24的微晶，其中所述衍生化蛋白为脂肪酸酰化des(B30)-人胰岛素类似物。26.权利要求25的微晶，其中所述衍生化蛋白为B29-Nε-肉豆蔻酰基-des(B30)-人胰岛素类似物。27.权利要求26的微晶，其中所述衍生化蛋白为B28-Nε-肉豆蔻酰基-LysB28，Pro29-人胰岛素类似物。28.权利要求15的微晶，其中所述衍生化蛋白为用支链饱和脂肪酸酰化的胰岛素类似物。29.权利要求28的微晶，其中所述支链饱和脂肪酸在其最长支链中具有3-10个碳原子。30.权利要求1的微晶，其中所述微晶具有棒状形态。31.权利要求1的微晶，其中所述微晶具有不规则形态。32.包括不溶相和溶液相的悬浮制剂，其中所述不溶相包含权利要求1的微晶，而溶液相包含水。33.权利要求32的悬浮制剂，其中所述不溶相包含权利要求2的微晶。34.权利要求33的悬浮制剂，其中所述溶液相还包含约0.5mg/ml至约6mg/ml溶液浓度的酚类防腐剂、药学上可接受的缓冲液和等渗剂。35.权利要求34的悬浮制剂，其中所述溶液相还包含胰岛素、胰岛素类似物、酰化胰岛素或酰化胰岛素类似物。36.权利要求35的悬浮制剂，其中所述溶液相包含胰岛素。37.权利要求35的悬浮制剂，其中所述溶液相包含胰岛素类似物。38.权利要求37的悬浮制剂，其中所述胰岛素类似物为单体胰岛素类似物。39.权利要求38的悬浮制剂，其中所述胰岛素类似物为LysB28，ProB29-人胰岛素类似物。40.权利要求32的悬浮制剂，其中所述溶液相还包含锌和鱼精蛋白，其中所述悬浮制剂中锌与衍生化蛋白之比为每摩尔衍生化蛋白约5至约7摩尔锌原子，而所述悬浮制剂中鱼精蛋白与衍生化蛋白之比为每mg衍生化蛋白约0.25mg至约0.5mg。41.制备权利要求1的微晶的方法，包括a)将衍生化蛋白、六聚物稳定化合物和二价金属阳离子溶于水性溶剂中，所述水性溶剂的pH允许形成所述衍生化蛋白的六聚物，和b)加入络合化合物。42.制备权利要求1的微晶的方法，包括a)将衍生化蛋白、六聚物稳定化合物和二价金属阳离子溶于水性溶剂中，所述水性溶剂的pH不允许形成所述衍生化蛋白的六聚物，和b)将pH调至约6.8至约7.8；和c)加入络合化合物。43.治疗糖尿病的方法，包括给予有需要的患者权利要求32的制剂，其给予量足以调节所述患...

【专利技术属性】
技术研发人员：ML布拉德，
申请(专利权)人：伊莱利利公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]