JPH0366290B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、連続的インシユリン供給用装置に使
用するため特に適合した新規な、安定なインシユ
リン製剤に関する。

インシユリンの連続的注入用の携帯用または植
込み可能の系を開発するには、過去何年にもわた
つて常に増々努力がなされ、このような努力の主
な目的は、生理学的インシユリン要求における昼
間変動に、従来のインシユリン投与によつて可能
であるより一層密接に適合したインシユリン投与
の管理を糖尿病患者が自由に行なえるようにする
ことである。

連続的インシユリン供給用装置の機械的部分
は、本質的に、インシユリン貯槽のような要素、
ポンプ系及び選択した部位にインシユリンを供給
するのに適当なカテーテルから成り、前記の選択
した部位は通常、皮下または腹腔内にある。ポン
プ系は自動的に活性化されていてよく、また特別
に必要な時にインシユリンを供給する付加的な随
意制御装置を有していてもよい。

インシユリン溶液を注射器によつて供給する場
合には、注射器は通常インシユリン貯槽としても
作用する。注射器型の装置は、一般に体外で連搬
される。しかしながら、全機械的ニユツトが通常
皮下に植込むため構成されている。著しく複雑な
系も開発された。インシユリン貯槽は通常、経皮
補充のため適合されるであろう。

市販の溶液から沈澱し、これにより機械的部分
及び供給カテーテルを故障させるインシユリンの
性質は、連続的注入装置を更に開発し、安全に臨
床的に適用する主な障害であることが判つた。更
に、任意の型の連続的供給系の寸法を減少する努
力のなされる明らかな理由があり、これにより従
来入手できたより濃厚なインシユリン溶液を得る
必要が生じる。

一般に、特にインシユリンの溶液を長時間高い
温度に保持する場合に、不溶性フイブリルを形成
するインシユリンの傾向に沈澱現象の説明を求め
ねばならないと思われている。また、例えば狭い
内腔または孔を通過することによつて起る乱流を
含めて、溶液の、または溶液中の任意の型の運動
がインシユリンの線維化を誘起することを示す証
拠もある。明らかに、インシユリン溶液は任意の
型の連続的供給装置中でこの種の作用の大部分ま
たは全部にさらされる。この点で従来のインシユ
リン製剤の一般的欠点は文献、例えばローキード
（W.D.Lougheed）らによる最近の調査論文〔ダ
イアベートロギア（Diabetologia）19巻（1980）
１〜９頁〕に詳細に論じられている。

この問題を解決するめ、グルコースのような糖
を含む酸性インシユリン溶液または中性インシユ
リン配合物〔シエイド（D.S.Schade）ら著：サ
テライト−シンポジウム・トウ・シツクステイー
ス・ヨーロピアン・アソーシエイシヨン・フオ
ー・ザ・スタデイ・オブ・ダイアベーテス・ミイ
ーテイング（Satelite−Symposium to16th
European Association for the Study of
Diabetes−Meeting）ギリシヤ、1980年９月22〜
23日107頁〕または合成非イオン系表面活剤を含
む酸性インシユリン溶液または中性インシユリン
配合物〔トウロウ（H.Thurow）：ドイツ特許出
願P2952119.5（西ドイツ特許公開2952119）号明細
書〕を使用することが提案された。

しかしながら、インシユリンは体温以下でさ
え、酸中で化学的に不安定であり、炭水化物と可
逆的にまたは不可逆的に反応することがある。更
に、前記の非生理学的表面活性剤は、非経口投与
用薬剤には望ましくないと考えられる。

このような欠点は本発明によれば克服され、本
発明は連続的インシユリン供給装置中を支配する
条件下でインシユリンが沈澱する傾向が従来のイ
ンシユリン製剤の場合より、著しく少ない新規イ
ンシユリン溶液を創作したものである。

本発明は、ある濃度のカルシウムイオンまたは
マグネシウムイオンがインシユリン溶液に安定化
作用を与えるという発見に基づく。このことは、
カルシウムが多数の２価金属イオンと同様にイン
シユリンと難溶性錯体を形成し、中性PHで亜鉛イ
ンシユリンの溶解性を減少することが一般に知ら
れている〔ピツツ（J.E.Pitts）ら著：インシユリ
ン、ケミストリイ、ストラクチヤー・アンド・フ
アンクシヨン・オブ・インシユリン・アンド・リ
レテイド・ホルモンス（Insulin、Chemistry、
Structure and Function of Insulin and
Related Hormones）、674頁（Walther de
Gruyter ＆ Co.1980）；エムジン（S.O.
Emdin）ら著；ダイアベートローギア
（Diabetologia）19巻（1980）174〜182頁〕ので、
意外な観察である。

本発明は、亜鉛インシユリン溶液、保存剤及び
場合により浸透圧調節剤及び／またはカルシウム
イオン若しくはマグネシウムイオンと錯体または
難溶性化合物を形成しないPH緩衝剤を含んでな
り、インシユリン供給系中を支配する条件下で物
理的に安定であることによつてインシユリン供給
系に使用するめ適当なインシユリン製剤を提供す
るものであり、本質的にイオン化された形のカル
シウムまたはマグネシウムを含んでなり、該イオ
ン化された形のカルシウムまたはマグネシウムの
濃度が１ml当り５，50及び1000国際インシユリン
単位に相当するインシユリン濃度に対してそれぞ
れ10^-2，３×10^-3、及び２×10^-3の概算モル濃度
を超えず、更にイオン化された形のカルシウムま
たはマグネシウムの濃度が少なくとも約0.4×
10^-3モルであることを特徴とする。

本発明の第二の態様では、インシユリン供給系
中を支配する条件下で物理的に安定であることに
よりインシユリン供給系に使用するのに適当なイ
ンシユリン製剤の製造方法を提供し、該方法は溶
液に必要な物理的安定性を与えるのに充分である
が、通常の条件下でインシユリンの沈澱を誘起す
るには不充分な濃度の、本質的にイオン化された
形のカルシウムまたはマグネシウムと一緒にイン
シユリンを溶解させ、更に保存剤及び場合により
浸透圧調節剤及び／またはカルシウムイオン若し
くはマグネシウムイオンと錯体または難溶性化合
物を形成しないPH緩衝剤を添加することを特徴と
する。

本発明の有利な実施態様及びその詳細な説明 一般に、インシユリン溶液の安定性（後記の試
験方法により測定）は、インシユリンのほぼ瞬間
的沈澱が起る点までCa⁺⁺またはMg⁺⁺の濃度が増
加すると共に、増加する。室温で、Ca⁺⁺または
Mg⁺⁺の非沈澱濃度の上限は１ml当り５〜50国際
単位（I.U）に相当するインシユリンの濃度間隔
にわたつて約10^-2モルから約３×10^-3モルに低下
し、１ml当り50〜1000I.Uに相当する濃度間隔に
わたつて約２×10^-3モルに低下する。

本発明の有利な実施態様では、製剤中のカルシ
ウムイオンまたはマグネシウムイオンの重量モル
濃度はそれぞれの限界を越えず、約0.4×10^-3以
上であるのが有利である。無機酸、例えば塩酸、
硫酸及び硝酸のカルシウム塩またはマグネシウム
塩が好ましく、カルシウム塩が最も好ましい。

カルシウムまたはマグネシウム以外の金属の
塩、例えばナトリウム塩の合計モル濃度は0.01を
超えないのが好ましく、カルシウムまたはマグネ
シウムを沈澱または錯体を形成する陰イオン、例
えば燐酸イオン、グルコン酸イオン、クエン酸イ
オンまたは酢酸イオンの存在は回避するのが好ま
しい。従つて、インシユリン溶液の等張性及び緩
衝能が望まれる場合には、等張性を非電解質、例
えばグリセロールによつて設定し、緩衝能を非錯
体形成緩衝剤、例えばトリスによつて設定するの
が有利である。

別の好ましい実施態様は、亜鉛含有率が１重量
％（乾燥インシユリンの結晶に基づいて計算）を
超えない、ブタ、ウシまたはヒトインシユリンを
使用するものである。溶液中のインシユリンの濃
度は好ましくは１ml当り５〜1500I.U.、更に好ま
しくは１ml当り40〜1000I.U.の範囲にある。

本発明のインシユリン溶液の製造方法は例え
ば、結晶性亜鉛インシユリン、例えば高純度イン
シユリン、例えば「一成分」インシユリン（英国
特許第1285023号明細書）を酸、例えば塩酸の存
在で水に溶解することから成る。保存剤、例えば
フエノールまたはアルキルフエノール、例えばク
レゾールまたはメチルパラヒドロキシベンゾエー
トの水溶液を、必要に応じグリセロールのような
浸透圧調節剤を好ましくは最終溶液を等張にする
ため計算した量で含有させて、別に製造する。こ
の溶液を次に酸性インシユリン溶液に添加し、続
いて塩基、例えば水酸化ナトリウム溶液を添加し
てPHを中性に調節する。本明細書において、中性
とは約７〜８の範囲のPH値である。この段階で計
算量のカルシウム塩またはマグネシウム塩、例え
ば塩化カルシウム２水和物、または塩化マグネシ
ウム６水和物及び緩衝剤（必要に応じ）、例えば
トリスを添加し、次にPHを再調節する。また、カ
ルシウム塩またはマグネシウム塩を酸性インシユ
リン溶液にその中和前に溶解してもよい。生じる
溶液を最後に水で計算容量に満たし、過により
滅菌し、その後滅菌バイアルに移す。

本発明は更にヒトにインシユリンを注入する方
法を提供するもので、この方法は使用するインシ
ユリン製剤は本発明によるインシユリン製剤であ
ることを特徴とする。

安定性試験 こうして製造したインシユリン溶液を下記の方
法で強制御条件下に安定性試験に付す： 試料（10ml）を含み、それぞれゴムキヤツプを
有する複数個のバイアル（内容12.5ml）を、41℃
±0.1℃に保持した水浴中に全部浸漬した振盪台
（デンマークのビルカーロートのヘト（HETO）
によつて供給される01型T623TBSH02）上に垂
直に置く。この台をそれぞれ100rpm及び50mmの
頻度及び振幅で水平動揺運動に付す。

試料の乳白光をバイアル用アダプタを有するフ
イツシヤー（Fiacher）のDRT1000比濁計で規則
的時間間隔で検査する。線維化時間を、試料が10
比濁計濁度単位（NTU）の濁度を生じるまでの
時間の経過として定義する。

各試験を試料を用いて行ない、カルシウム塩ま
たはマグネシウム塩を添加しない対照試料を並列
して処理する（それぞれ４〜５個のバイアル）。
安定性フアクターは試料の平均線維化時間と対照
試料のそれとの比として計算する。

更に、本発明の実施の詳細を下記の実施例によ
つて述べるが、これらの実施例は本発明の範囲を
何ら限定するものではない。

実施例において、水溶液及び水は滅菌し、水溶
液は過により滅菌し、その後の操作は無条件下
で実施した。

例 １ 塩化カルシウムの２×10^-3モル溶液中１ml当り
500I.U.のインシユリン 0.4％の亜鉛を含み、200000I.U.の総活性を有す
る結晶性一成分ブタインシユリン（7.44ｇ）を塩
酸（1Nのもの6.5ml）を含む水（250ml）に溶か
し、次にグリセロール（6.4ｇ）及びフエノール
（0.8ｇ）を含む水溶液（100ml）を添加した。溶
液のPHを水酸化ナトリウム溶液で7.5に調節し、
全容量を水で400mlに調節した。この溶液の既知
量（100ml）に塩化カルシウム２水和物29.4mgを
加え、生じる溶液を過によつて滅菌し、その後
バイアル（10ml）に無菌的に移した。

安定性フアクター：＞25 例 ２ 塩化カルシウム及びトリスのそれぞれ３×10^-3
及び0.02モル溶液中１ml当り500I.U.のインシユ
リン 0.4％の亜鉛を含み、100000I.U.の総活性を有す
る結晶性一成分ブタインシユリン（3.72ｇ）を塩
酸（1Nのもの3.25ml）を含む水（125ml）に溶か
し、次にグリセロール（3.2ｇ）及びフエノール
（0.4ｇ）を含む水溶液（50ml）を添加した。PHを
水酸化ナトリウム溶液で7.5に調節した。トリス
（0.48ｇ）及び塩化カルシウム（２水和物88mg）
を添加した。PHを塩酸で7.5に調節し、容量を水
で合計200mlにした。生じる溶液を過により滅
菌し、その後バイアル（10ml）に無菌的に移し
た。

安定性フアクター：5.1 例 ３ 塩化カルシウムの0.5×10^-3モル溶液中１ml当
り500I.U.のインシユリン 0.4％の亜鉛を含み、150000I.U.の総活性を有す
る結晶性一成分ブタインシユリン（5.58ｇ）を塩
酸（1Nのもの4.9ml）及び塩化カルシウム（２水
和物22mg）を含む水（150ml）に溶かし、次にグ
リセロール（4.8ｇ）及びフエノール（0.6ｇ）を
含む水溶液（100ml）を添加した。

溶液のPHを水酸化ナトリウム溶液で7.5に調節
し、総容量を水で300mlに調節した。生じる溶液
を過により滅菌し、その後バイアル（10ml）に
無菌的に移した。

安定性フアクター：2.3 例 ４ 塩化カルシウムの２×10^-3モル溶液中１ml当り
500I.U.のインシユリン 塩化カルシウム２水和物88mgを加えて0.002M
の塩化カルシウムを含む溶液を作る以外は、操作
は例３の操作と同様であつた。

安定性フアクター：＞25 例 ５ 塩化カルシウムの２×10^-3モル溶液中１ml当り
200I.U.のインシユリン 例４により製造したインシユリン溶液300mlを、
グリセロール（7.2ｇ）、フエノール（0.9ｇ）及
び塩化カルシウム（２水和物132mg）を含む中性
水溶液450mlで希釈した。200I.U.／mlを含む生成
インシユリン溶液を過により滅菌し、バイアル
（10ml）に無菌的に移した。

安定性フアクター：12 例 ６ 塩化カルシウムの２×10^-3モル溶液中１ml当り
40I.U.のインシユリン 0.4％の亜鉛を含み、40000I.U.の総活性を有す
る結晶性一成分ブタインシユリンを塩酸（1Nの
もの1280μ）を含む水120mlに溶かし、次にフ
エノール（２ｇ）及びグリセロール（16ｇ）の水
溶液（730ml）を添加した。水酸化ナトリウム
（1Nのもの2000μ）を含む水溶液（40ml）を加
え、続いて塩化カルシウム（２水和物220mg）を
含む水溶液（15ml）を添加した。最後に、PHを水
酸化ナトリウム溶液で7.4に調節し、総容量を水
で1000mlに調節した。溶液を過により滅菌し、
の後バイアル（10ml）に無菌的に移した。安定性
フアクター：３ 例 ７ 塩化マグネシウムの（２×10^-3）モル溶液中１
ml当り500I.U.のインシユリン 0.4％の亜鉛を含み、100000I.U.の総活性を有す
る結晶性一成分ブタインシユリン（3.72ｇ）を塩
酸（1Nのもの3.25ml）を含む水（125ml）に溶か
し、次にグリセロール（3.2ｇ）及びフエノール
（0.4ｇ）を含む水溶液（50ml）を添加した。PHを
水酸化ナトリウム溶液で7.5に調節した。塩化マ
グネシウム（６水和物81mg）を加え、PHを水酸化
ナトリウムで7.5に再調節し、容量を水で総量200
mlにした。生じた溶液を過により滅菌し、その
後バイアル（10ml）に無菌的に移した。安定性フ
アクター：６ 例 ８ 塩化マグネシウムの（２×10^-3）モル溶液中１
ml当り100I.U.のインシユリン 0.4％の亜鉛を含み、100000I.U.の総活性を有す
る結晶性一成分ブタインシユリン（3.72ｇ）を塩
酸（1Nのもの3.25ml）を含む水（125ml）に溶か
し、グリセロール（16ｇ）及びフエノール（２
ｇ）を含む水溶液（800ml）を添加した。PHを水
酸化ナトリウム溶液で7.5に調節した。塩化マグ
ネシウム（６水和物407mg）を加え、PHを7.5に再
調節し、容量を水で総量1000mlにした。生じた溶
液を過によつて滅菌し、その後バイアル（10
ml）に無菌的に移した。

安定性フアクター：４ 例 ９ 塩化カルシウムの２×10^-3モル溶液中１ml当り
100I.U.のヒトインシユリン 英国公開特許第2069502号明細書により製造し、
0.4％の亜鉛を含み、55000I.U.の総活性を有する
結晶性半合成ヒトインシユリン（2.04ｇ）を塩酸
（1Nのもの1.8ml）を含む水（275ml）に溶かし
た。この溶液の既知量（25ml）に塩化カルシウム
２水和物（14.7mg）を加え、次にグリセロール
（0.8ｇ）及びフエノール（0.1ｇ）を含む水溶液
（20ml）を添加した。溶液のPHを水酸化ナトリウ
ム溶液で7.4に調節し、総容量を水で50mlに調節
した。

生じた溶液を過により滅菌し、その後バイア
ル（10ml）に無菌的に移した。

安定性フアクター：７。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 亜鉛インシユリン溶液、保存剤及び場合によ
   り浸透圧調節剤及び／またはカルシウムイオン若
   しくはマグネシウムイオンと錯体または難溶性の
   化合物を形成しないPH緩衝剤を含んでなり、イン
   シユリン供給系中を支配する条件下で物理的に安
   定であることによつてインシユリン供給系に使用
   するため適当なインシユリン製剤において、本質
   的にイオン化された形のカルシウムまたはマグネ
   シウムを含んでなり、該イオン化された形のカル
   シウムまたはマグネシウムの濃度が１ml当り５，
   50及び1000国際インシユリン単位に相当するイン
   シユリン濃度に対してそれぞれ10^-2，３×10^-3、
   及び２×10^-3の概算モル濃度を超えず、更にイオ
   ン化された形のカルシウムまたはマグネシウムの
   濃度が少なくとも約0.4×10^-3モルであることを
   特徴とするインシユリン製剤。 ２ カルシウムまたはマグネシウムが塩酸、硫酸
   または硝酸の塩によつて供給される特許請求の範
   囲第１項に記載のインシユリン製剤。 ３ カルシウムを本質的にイオン化された形で含
   む特許請求の範囲第１項記載のインシユリン製
   剤。 ４ インシユリン濃度が１ml当り５〜1500国際イ
   ンシユリン単位、好ましくは40〜1000国際インシ
   ユリン単位に相当する範囲にある特許請求の範囲
   第１項〜第３項のいずれか１項に記載のインシユ
   リン製剤。 ５ PHが７〜８の範囲にある特許請求の範囲第１
   項〜第４項のいずれか１項に記載のインシユリン
   製剤。