RS61533B1 - Kompozicije magnezijuma za moduliranje farmakokinetike i farmakodinamike insulina i bola na mestu primene injekcije - Google Patents

Description

Opis

POLJE PRONALASKA

[0001] Pronalazak se generalno odnosi na injektabilne formulacije leka sa brzo delujućim oslobađanjem insulina i na postupke za njihovu upotrebu i smanjenje bola pri injekciji.

POREKLO PRONALASKA

Opšti pregled o dijabetesu

[0002] Glukoza je prost šećer koji koriste sve ćelije organizma za stvaranje energije i održavanje života. Ljudima je stalno potrebna minimalna vrednost glukoze u krvi da bi preživeli. Primarni način kojim organizam stvara glukozu u krvi je preko varenja hrane. Kada osoba varenjem hrane ne unosi glukozu, glukoza se stvara iz depoa u tkivima i oslobađa preko jetre. Vrednosti glukoze u organizmu reguliše insulin. Insulin je peptidni hormon koji se prirodno izlučuje iz pankreasa. Insulin pomaže ulazak glukoze u ćelije organizma da se obezbedi vitalni izvor energije.

[0003] Kada zdravi pojedinac započinje obrok, pankreas prirodno oslobađa više insulina, takozvanu prvu fazu oslobađanja insulina. Pored obezbeđivanja dovoljno insulina za proces prevođenja glukoze u krv varenjem hrane, prva faza oslobađanja insulina deluje kao signal jetri da zaustavi stvaranje glukoze u toku varenja hrane. Zbog toga što jetra ne produkuje glukozu ima dovoljno dodatnog insulina za stvaranje glukoze varenjem, vrednosti glukoze u krvi zdravih pojedinaca ostaju relativno konstantne i njihove vrednosti glukoze u krvi ne rastu previsoko.

[0004] Dijabetes je bolest koju karakterišu nenormalno visoke vrednosti glukoze u krvi i neadekvatne vrednosti insulina. Postoje dva glavna tipa dijabetesa, Tip 1 i Tip 2. U dijabetesu Tip 1 organizam ne produkuje insulin. U ranim fazama dijabetesa Tip 2, iako pankreas produkuje insulin, organizam ili ne produkuje insulin u pravo vreme ili ćelije organizma ignorišu insulin, stanje je poznato kao insulinska rezistencija.

[0005] Čak pre prisustva bilo kojih drugih simptoma, jedan od prvih efekata dijabetesa Tip 2 je gubitak prve faze oslobađanja insulina indukovane hranom. U odsutnosti prve faze oslobađanja insulina, jetra neće dobiti signale za zaustavljanje stvaranja glukoze. Kao rezultat toga, jetra će da nastavi da produkuje glukozu u vreme kada organizam počinje da produkuje novu glukozu u toku varenja hrane. Kao rezultat, vrednosti glukoze u krvi pacijenta sa dijabetesom postaju previsoke nakon obroka, stanje poznato kao hiperglikemija.

Hiperglikemija izaziva glukozu da neprirodno napada neke proteine u krvi, ometajući sposobnost proteina da vrše svoju normalnu funkciju održavanja integriteta malih krvnih sudova. Sa hiperglikemijom koja se javlja nakon svakog obroka, mali krvni sudovi na kraju pucaju i procure. Dugotrajni neželjeni efekti hiperglikemije uključuju slepilo, gubitak funkcije bubrega, oštećenje nerava i gubitak osetljivosti i slabu cirkulaciju u perifernim tačkama, što potencijalno zahteva amputaciju ekstremiteta.

[0006] Između dva i tri sata nakon obroka, netretirana dijabetična glukoza u krvi postaje toli povećana da pankreas dobija signal da luči neprimerno veliku količinu insulina. Kod pacijenata sa ranim dijabetesom Tip 2, pankreas još uvek može da odgovori i luči ovako veliku količinu insulina. Međutim, ovo se dešava u vreme kada je varenje skoro završeno i vrednosti glukoze u krvi treba da počnu da opadaju. Ova neprimerno velika količina insulina ima dva štetna efekta. Prvi, stavlja nepotrebno veliki zahtev na već kompromitovani pankreas, što može da dovede do njegovog mnogo bržeg oštećenja i eventualno učini da pankreas ne može da produkuje insulin. Drugo, previše insulina nakon varenja dovodi do porasta težine, što može dalje da pogorša stanje bolesti.

Savremeni tretmani za dijabetes i njihova ograničenja

[0007] Zbog toga što pacijenti sa dijabetesom Tip 1 ne produkuju insulin, primarni tretman za dijabetes Tip 1 je dnevna intenzivna insulinska terapija. Tretman dijabetesa Tip 2 obično počinje sa kontrolom ishrane i fizičkom aktivnošću. Mada pomaže u kratkom periodu, tretman samo sa ishranom i fizičkom aktivnošću nije efikasno rešenje za duže vreme za najveći broj pacijenata sa dijabetesom Tip 2. Kada ishrana i fizička aktivnost nisu više dovoljni, započinje se tretman sa različitim ne-insulinskim oralnim lekovima. Ovi oralni lekovi deluju tako što povećavaju količinu produkovanog insulina u pankreasu povećavanjem osetljivosti insulin senzitivnih ćelija, smanjenjem produkcije glukoze u jetri ili nekom kombinacijom ovih mehanizama. Ovi tretmani su ograničeni u svojoj sposobnosti da efikasno kontrolišu bolest i generalno imaju značajne neželjene efekte, kao što su povećanje telesne težine i hipertenzija. Zbog ograničenosti ne-insulinskih tretmana, brojnim pacijentima sa dijabetesom Tip 2 se pogoršava stanje tokom vremena i eventualno se zahteva insulinska terapija za održavanje njihovog metabolizma. Ukoliko njihova insulinska rezistencija napreduje, potrebne su sve veće i veće doze insulina za sniženje vrednosti glukoze.

Koncentrovani insulin do U-500 (500 jedinica po ml) je raspoloživ na tržištu za ove pacijente ali je ograničen za osnovu upotrebu zbog svog profila spore apsorpcije.

[0008] Insulinska terapija se koristi već više od 80 godina za lečenje dijabetesa. Ova terapija obično uključuje primenu nekoliko injekcija insulina svakog dana. Ove injekcije se sastoje od primene dugo-delujuće osnovne injekcije jednom ili dva puta dnevno i injekcije brzodelujućeg insulina u vreme obroka. Mada je ovaj režim tretmana prihvaćen kao efikasan, ima ograničenja. Prvo, pacijenti generalno ne vole da sami sebi daju injekcije sa insulinom zbog nelagode i bola od igle. Kao rezultat toga, postoji tendencija kod pacijenata da ne poštuju prepisani režim tretmana na odgovarajući način i često su nepravilno lečeni.

[0009] Još važnije, čak i kada se pravilno primenjuju, injekcije insulina ne oslikavaju profil vremena delovanja prirodnog insulina. Preciznije, prirodni skok prve faze oslobađanja insulina kod osoba bez dijabetesa dovodi do vrednosti insulina u krvi koji raste u okviru nekoliko minuta od ulaska glukoze iz obroka u krv. Za razliku od toga, injektovani insulin ulazi u krv polako, uz pik vrednosti insulina koji se javlja 80 do 100 minuta nakon injekcije regularnog humanog insulina.

[0010] Potencijalno rešenje je injekcija insulina direktno u venu dijabetičnih pacijenata neposredno pre uzimanja obroka. U studijama intravenskih injekcija insulina, pacijenti su ispoljavali bolju kontrolu glukoze u krvi za 3 do 6 sati nakon obroka. Međutim, zbog različitih medicinskih razloga, intravenska injekcija insulina pre svakog obroka nije praktična terapija.

[0011] Jedno od ključnih poboljšanja u tretmanu insulinom je bilo uvođenje brzo delujućeg insulin analoga 1990 tih godina, kao što su HUMALOG® (insulin lispro), NOVOLOG® (insulin aspart) i APIDRA® (insulin glulizin). Međutim, čak i sa brzodelujućim insulin analozima, pik vrednosti insulina se obično javlja od 50 do 70 minuta nakon injekcije. Zbog toga što brzodelujući insulin anlozi ne imitiraju adekvatno prvu fazu oslobađanja insulina, dijabetičari koji koriste terapiju insulinom i dalje imaju neadekvatne vrednosti insulina prisutnog na početku obroka a previše insulina je prisutno između obroka. Ovo kašnjenje u oslobađanju insulina može da dovede do hiperglikemije odmah nakon početka obroka. Osim toga, višak insulina između obroka može da dovede do nenormalno niske vrednosti glukoze u krvi, poznate kao hipoglikemija. Hipoglikemija može da dovede do gubitka mentalne oštrine, konfuzije, ubrzanja rada srca, osećanja gladi, znojenja i nesvestice. Pri vrlo niskim vrednostima glukoze, hipoglikemija može da dovede do gubitka svesti, kome i čak smrti. U skladu sa Američkom asocijacijom za dijabetes, ili ADA, dijabetični pacijenti koji koriste insulin imaju u proseku 1.2 ozbiljna hipoglikemična slučaja godišnje, od kojih mnogi slučajevi zahtevaju posetu bolničkoj hitnoj službi.

[0012] Brzina delovanja insulina zavisi od brzine njegove apsorpcije. Kada se regularni humani insulin injektuje subkutano u koncentraciji od 100 IU/ml, formulacija je primarno sastavljena od heksamera (približno 36kDa) koji se ne apsorbuju lako zbog svoje veličine i naelektrisanja. U okviru heksamera se nalaze dva atoma cinka koji stabilizuju molekulu. Nakon injekcije, dolazi do dinamičke ravnoteže koncentracije u subkutanom tkivu dovodeći do do disocijacije heksamera u dimere (približno 12kDa), a nakon toga u monomere (približno 6kDa). Istorijski, ove formulacije regularnog humanog insulina zahtevaju približno 120 min do dostizanja maksimalnih nivoa koncentracije u plazmi.

[0013] Formulacije insulina sa brzim početkom delovanja, kao što je VIAject®, su opisane u U.S. Patent No.7,279,457, i U.S. objavljenim prijavama 2007/0235365, 2008/0085298, 2008/90753, i 2008/0096800, i od strane Steiner, i saradnici, Diabetologia, 51:1602-1606 (2008). Formulacije brzo-delujućeg insulina su osmišljene da stvore formulacije insulina koje obezbeđuju čak još brži farmakokinetički profil nego insulin analozi, čime se izbegava da pacijent pređe u hiperglikemiju u prvom satu nakon injekcije a u hipoglikemiju dva do četiri sata kasnije. Brzi početak VIAJECT® je rezultat uvođenja dve ključne podloge cink helatora kao što su dinatrijum EDTA (EDTA) i/ili kalcijum dinatrijum EDTA koji brzo dovode do disocijacije heksamera insulina u monomere i dimere, i sredstvo za rastvaranje/stabilizaciju kao što je limunska kiselina koja stabilizuje disocirane monomere i dimere pre njihove apsorpcije u krv (Pohl i saradnici, J Diabetes Sci. and Technology, 2012.6(4)755-763).

[0014] Nažalost, rana klinička ispitivanja sa ovim produktom pokazuju nelagodnost na mestu injekcije. Uvođenje kalcijuma, ili kao kalcijum hlorida i/ili kalcijumove soli EDTA, smanjuje bol na mestu injekcije što podržava teoriju da bol nastaje zbog uklanjanja kalcijuma iz ekstracelularne tečnosti u blizini mesta uboda. Međutim, dodavanje kalcijuma ometa farmakokinetiku.

[0015] Formulacije koncentrovanog insulina su razvijene po istom konceptu; međutim, ove formulacije imaju jedinstven profil kombinujući ultrabrzo delovanje sa nešto produženim trajanjem delovanja. One su posebno pogodne za pojedince sa insulinskom rezistencijom koji zahtevaju injekcije prandijalnog insulina i bazalnog insulina. Sa ovom U-400 formulacijom, eliminiše se potreba za dve injekcije, jer profil apsorpcije može da zadovolji potrebe za delovanjem i prandijalnog i međudelujućeg insulina ( to jest NPH). Pored toga, ove formulacije koncentrovanog insulina mogu da se koriste sa insulinskim pumpama za pacijente sa insulinskom rezistencijom. Smanjena zapremina bi mogla u budućnosti da dovede do izrade minijaturnih pumpi ili bihormonalnih pumpi kao što su one razvijene za veštački pankreas.

[0016] EP 1044 016 otkriva kompozicije insulina koje sadrže pufer i jone metala. WO 2012/006283 otkriva formulacije brzodelujućeg injektabilnog insulina koje uključuju insulin u kombinaciji sa cink helatorom kao što su kalcijum ili kalcijum i natrijum EDTA, sredstvo za rastvaranje/stabilizaciju i opciono dodatne podloge.

[0017] US 2009/0280532 otkriva medijum ćelijske kulture bez seruma koji uključuje jedno ili više polianjonskih ili polikatjonskih jedinjenja, od kojih neka sadrže insulin. US 2010/0151435 otkriva kompozicije koje sadrže insulin za oživljavanje, čuvanje i zaštitu funkcionalnog integriteta organa i tkiva. US 4,196,196 otkriva kompoziciju za pojačavanje vaskularne perfusije i reperfusije kod bolesnih stanja koja uključuju vodeni rastvor sa blago kiselim pH, i pogodnim za intravensku upotrebu i sadrži glukozu, insulin i magnezijum dikalijum etilen diamin tetrasirćetnu kiselinu.

[0018] Hee Shin i saradnici, (Korean J. Anesthesiol, 2011; 60: 329-333) daje rezultate studije u kojoj je ispitivana efikasnost tri različite doze magnezijuma na bol rokouronijum injekcije. Zaključili su da su doze od 10 mg/kg i 20 mg/kg magnezijuma pre rokouronijuma efikasne u ublažavanju bola od injekcije.

[0019] Cilj ovog pronalaska je da obezbedi kompozicije ultra-brzo delujućeg injektabilnog insulina sa smanjenom nelagodnošću na mestu injektovanja. Takođe je cilj ovog pronalaska da obezbedi formulacije specifičnog koncentrovanog insulina za lečenje dijabetičara sa insulinskom rezistencijom koje moduliraju farmakokinetiku i farmakodinamiku kompozicije injektabilnog insulina povećavajući brzinu apsorpcije sa mesta subkutane injekcije.

KRATAK SADRŽAJ PRONALASKA

[0020] Razvijene su kompozicije i postupci za modeliranje farmakokinetike i farmakodinamike U-100, ultra brzih analoga i U-400 formulacija ultra-brzo delujućeg injektabilnog insulina sa poboljšanom podnošljivošću na mestu ubrizgavanja injekcije.

Formulacije sadrže insulin u kombinaciji sa cink helatorom kao što su etilendiamin tetrasirćetna kiselina ("EDTA"), sredstvo za rastvaranje/stabilizaciju kao što je limunska kiseline i/ili natrijum citrat, jedno ili više jedinjenja magnezijuma i opciono, dodatne podloge.

[0021] U skladu sa tim, ovaj pronalazak obezbeđuje formulaciju injektabilnog insulina koja uključuje efektivnu količinu sredstva za rastvaranje/stabilizaciju izabranog od sirćetne kiseline, askorbinske kiseline, limunske kiseline, glutamatne kiseline, aspartanske kiseline, sukcinatne kiseline, mravlje kiseline, jabučne kiseline, adipinske kiseline i njihovih soli; efektivnu količinu cink helatora i jedno ili više jedinjenja magnezijuma; pri čemu je koncentracija insulina 100, 200, 400 ili 500 UmL, i gde jedno ili više jedinjenja magnezijuma uključuje neorgansku so magnezijuma i pri čemu je koncentracija jednog ili više jedinjenja magnezijuma 0.1 do 10 mg/ml.

[0022] U jednom ostvarenju, formulacija sadrži rekombinantni humani insulin, natrijum EDTA, sredstvo za rastvaranje/stabilizaciju kao što su limunska kiseline i/ili natrijum citrat i jedno ili više jedinjenja magnezijuma kao što su Mg(OH)2, MgSO4, ili njihove kombinacije. U posebnom ostvarenju, jedinjenje magnezijuma je MgSO4. Koncentracija jedinjenja magnezijuma je od približno 0.1 do približno 10 mg/ml, preferirano od približno 0.1 do približno 5 mg/ml, još poželjnije od približno 0.1 do približno 2 mg/ml, najpoželjnije od približno 0.2 do približno 2 mg/ml. U nekim ostvarenjima, formulacije sadrže približno 0.2-0.3 mg/ml Mg(OH)2(na primer, 0.282), približno 1.7-2.0 magnezijum EDTA (na primer, 1.89), i/ili približno 0.4-0.5 magnezijum sulfata (na primer, 0.481). Stabilnost se povećava optimizacijom koncentracije m-krezola i citratnog jona.

[0023] U preferiranom ostvarenju, formulacije se primenjuju subkutanom injekcijom.

KRATAK OSPI SLIKA

[0024]

Slika 1 je trodimenzioni šematski prikaz insulina koji pokazuje naelektrisanje izložene površine i prekrivenost sa molekulama ("sredstva za rastvaranje i helatna sredstva") odgovarajuće veličine da se maskira naelektrisanje.

Slike 2 i 3 su grafici prosečne koncentracije insulina (mU/L) u funkciji vremena (Slika 2, 0-60 minuta; Slika 3, 0-480 minuta) nakon doze formulacija Mg EDTA insulina BIOD 123 i 125 u poređenju sa HUMALOG®.

Slika 4 i 5 su grafici prosečnog GIR (mg/kg/min) u odnosu na vreme (minuta) formulacije Mg EDTA insulina BIOD 123 i 125 u poređenju sa HUMALOG®.

Slika 6 pokazuje osnovnu liniju opadanja insulina (puna linija) i glukoze (isprekidana linija) u odnosu na vreme kod dijabetičnih minijaturnih svinja. BIOD-530 (crna) i Lilly U-500 (sivo), ±SEM.

Slika 7 je grafik prosečne osnovne linije opadanja insulina (puna linija) i smanjenja glukoze (isprekidana linija) BIOD-530 (tamno siva), BIOD- 531 (svetlo siva) i HUMALOG® (crna) kod dijabetičnih svinja. n=9, ±SEM.

Slika 8 pokazuje prosečnu osnovnu liniju opadanja koncentracije insulina u odnosu na vreme BIOD-530 (crna), BIOD-532 (tamno siva) BIOD-533 (svetlo siva) kod minijaturnih dijabetičnih svinja. n=9, ±SEM.

Slika 9 pokazuje prosečnu osnovnu liniju opadanja insulina (puna linija) i glukoze (isprekidana linija) u odnosu na vreme kod dijabetičnih minijaturnih svinja nakon primene različitih formulacija insulina.

DETALJAN OPIS PRONALASKA

[0025] Ovde otkrivene formulacije insulina se primenjuju neposredno pre obroka ili po završetku obroka. Formulacije su projektovane da se apsorbuju u krv brže nego savremeni brzo delujući insulin ili analozi insulina koji se nalaze na tržištu. Jedna od ključnih karakteristika formulacije insulina je da je uključen cink helator koji dovodi do disocijacije ili razdvajanja heksamernog oblika insulina u monomerni i/ili dimerni oblik insulina i sprečava ili minimizira ponovnu asocijaciju u heksameni oblik nakon injekcije, čime omogućava brzu apsorpciju u krvotok nakon injekcije. Otkriveno je da postoji sistematski odnos između koncentracije cink helatora, kao što je dinatrijum EDTA, i brzine apsorpcije glukoze iz krvi. Promene u koncentraciji EDTA menjaju farmakokinetiku i farmakodinamiku formulacija brzo delujućeg insulina.

[0026] Mada nije vezano za teoriju, moguće objašnjenje za nelagodnost na mestu injekcije formulacije EDTA-limunska kiselina-insulin je helacija ekstracelularnog kalcijuma od strane dinatrijum EDTA. Kalcijum je prisutan u ekstracelularnoj tečnosti u koncentraciji od približno 1 mM i esencijalan je za udvajanje ekscitacije-koncentracije, funkciju mišića, oslobađanje neurotransmitera i ćelijski metabolizam. Lokalni gubitak kalcijuma može da dovede do grča mišića, što je poremećaj koji se karakteriše naizmeničnim toničnim mišićnim kontrakcijama, praćenim fibrilarnim tremorima, parestezijama i bolom u mišiću. Za izbegavanje ovih interakcija, ne bi trebalo da se koristi formulacija koja uklanja kalcijum iz ekstracelularne tečnosti.

[0027] Zamenom dinatrijum EDTA sa kalcijum helatnim oblikom EDTA (to jest, kalcijum dinatrijum EDTA) može da se smanji bol na mestu injektovanja kada se poredi sa istom količnom dinatrijum EDTA. Međutim, kalcijum dinatrijum EDTA blago odlaže brzinu apsorpcije in vivo. Prema tome, umesto kalcijuma se koristi magnezijum za stvaranje helata sa viškom EDTA. Dodavanjem magnezijuma u formulaciju se povećava tolerancija na mestu injektovanja i ne menja brzina apsorpcije insulina.

[0028] U jednom ostvarenju, formulacija sadrži rekombinantni humani insulin, natrijum EDTA, sredstvo za rastvaranje/stabilizaciju kao što je limunska kiselina i/ili natrijum citrat i jedno ili više jedinjenja magnezijuma, kao što su Mg(OH)2, MgSO4, ili njihove kombinacije. U posebnom ostvarenju, jedinjenje magnezijuma je MgSO4. Koncentracija jedinjenja magnezijuma je od približno 0.1 do približno 10 mg/ml, preferirano od približno 0.1 do približno 5 mg/ml, još poželjnije od približno 0.1 do približno 2 mg/ml, najpoželjnije od približno 0.2 do približno 2 mg/ml. U nekim ostvarenjima, formulacije sadrže približno 0.2-0.3 mg/ml Mg(OH)2(na primer, 0.282), približno 1.7-2.0 magnezijum EDTA (na primer,1.89), i/ili približno 0.4-0.5 magnezijum sulfata (na primer, 0.481). Stabilnost se povećava optimizacijom koncentracije m-krezola i citratnog jona.

Definicije

[0029] Kako se ovde koristi, "insulin" se odnosi na humani ili ne-humani, rekombinantni, prečišćeni ili sintetički insulin ili analoge insulina, ukoliko nije drugačije navedeno.

[0030] Kako se ovde koristi, "humani insulin" je humani peptidni hormon koji luči pankreas, bilo da je izolovan iz prirodnog izvora ili izrađen genetički modifikovanim mikroorganizmima. Kako se ovde koristi, " ne-humani insulin" je isti kao humani insulin ali dobijen iz životinjskog izvora kao što su svinje ili krave.

[0031] Kako se ovde koristi, insulin analog je insulin lispro, insulin glargine, insulin aspart, insulin glulizine i insulin detemir. Insulin može takođe da bude hemijski modifikovan acetilacijom.

[0032] Kako se ovde koristi, "helator" ili "helatno sredstvo", se odnosi na hemijsko jedinjenje koje ima sposobnost da formira jednu ili više veza sa jonima cinka. Veze su obično jonske ili veze koordinacije. Helator može da bude neorgansko ili organsko jedinjenje. Helatni kompleks je kompleks u kome je jon metala vezan za dva ili više atoma helatnog sredstva.

[0033] Kako se ovde koristi, "sredstvo za solubilizaciju", je jedinjenje koje povećava solubilnost materijala u rastvaraču, na primer, insulina u vodenom rastvoru. Primeri sredstava za solubilizaciju uključuju surfaktante kao što su polisorbati (TWEEN®); rastvarače kao što je etanol; jedinjenja koja formiraju micele, kao što je oksietilen monostearat; i sredstva za modifikaciju pH.

[0034] Kako se ovde koristi, "sredstvo za rastvaranje/stabilizaciju" ili "rastvarajuće/stabilizujuće sredstvo" je kiselina ili njena so koja, kada se doda u insulin i EDTA, poboljšava transport i apsorpciju insulina u odnosu na HCl i EDTA pri istom pH, kako je izmereno ispitivanjem transwell ploča epitelijalnih ćelija opisano u niže datim primerima. HCl nije sredstvo za rastvaranje/stabilizaciju ali može da pomogne u solubilizaciji. Limunska kiselina je sredstvo za rastvaranje/stabilizaciju kada je mereno u ovom ispitivanju.

[0035] Kako se ovde koristi, "neorgansko jedinjenje magnezijuma" ili "neorganska magnezijumova so" se odnosi na jedinjenja u kojima anjon ne sadrži jedan ili više atoma ugljenika.

[0036] Kako se ovde koristi, "organska jedinjenja magnezijuma" ili "organska so magnezijuma" se odnosi na jedinjenja u kojima anjon sadrži jedan ili više atoma ugljenika.

[0037] Kako se ovde koristi, "podloga" je inaktivna supstanca različita od helatora ili sredstva za rastvaranje/stabilizaciju, koja se koristi kao nosač za insulin ili se koristi da pomogne proces u proizvodnji produkta. U ovom slučaju, aktivna supstanca je rastvorena ili se meša sa podlogom.

[0038] Kako se ovde koristi, "fiziološki pH" je između 6.8 i 7.6, preferirano između 7 i 7.5, a najpoželjnije približno 7.4.

[0039] Kako se ovde koristi, "Cmax" je maksimum ili pik koncentracije leka uočen nakon njegove primene.

[0040] Kako se ovde koristi, "Tmax" je vreme u kome se postiže maksimalna koncentracija (Cmax). Kako se ovde koristi, 1⁄2 Tmax je vreme u kome se postiže polovina maksimalne

1

koncentracije (1/2 Cmax) insulina u krvi. Ovo takođe može da se izrazi kao T50%earlymax.

II. Formulacije

[0041] Formulacije uključuju insulin, cink helator i sredstvo(a) za rastvaranje/stabilizaciju, magnezijum i opciono, jednu ili više drugih podloga. U preferiranom ostvarenju, formulacije su pogodne za subkutanu primenu i brzo se apsorbuju u subkutano tkivo. Izbor sredstva za rastvaranje/stabilizaciju i helatora, koncentracije i sredstva za rastvaranje/stabilizaciju i helatora, i pH te formulacije je tako podešen da svi imaju snažan efekat na efikasnost sistema. Mada su brojne kombinacije efikasne, preferirano ostvarenje je izabrano iz razloga koji uključuju bezbednost, lagodnost, stabilnost, regulatorni profil i performanse.

[0042] U preferiranom ostvarenju, najmanje jedan od sastojaka formulacije je izabran da maskira naelektrisanje insulina. Veruje se da ovo omogućava transmembranski transport insulina i na taj način povećava i početak delovanja i bioraspoloživost insulina. Sastojci su takođe izabrani tako da formiraju kompozicije koje se brzo rastvaraju u vodenom medijumu. Preferirno, insulin se brzo apsorbuje i prenese u plazmu, što za rezultat ima brzi početak delovanja, preferirano je početak za približno 5 minuta nakon primene a pik dostiže za približno 15-30 minuta nakon primene.

[0043] Helator, kao što je EDTA, helati cinka u okviru insulina, na taj način uklanjaju cink iz molekule insulina. Ovo dovodi do disocijacije heksamernog insulina u njegove dimerne i monomerne oblike a usporava ponovno sastavljanje u heksamerno stanje nakon injekcije. Kako ova dva oblika egzistiraju u ravnoteži izazvanoj koncentracijom, kako se monomeri apsorbuju, tako se stvara više monomera. Prema tome, kako se monomeri insulina apsorbuju kroz subkutano tkivo, tako se dodatni dimeri razgrađuju da se formira više monomera.

Monomerni oblik ima molekulsku težinu koja je manja od jedne šestine molekulske težine heksamernog oblika, čime se značajno povećava i brzina i količina apsorpcije insulina. Veruje se da u meri u kojoj se vodonik helatora (kao što je EDTA) i/ili sredstva za rastvaranje/stabilizaciju (kao što je limunska kiselina) vezuje za insulinom, toliko oni maskiraju naelektrisanje na insulinu, omogućavajući njegov tramsmembranski transport i na taj način pojačavaju i početak delovanja i bioraspoloživost insulina.

[0044] Nađeno je da magnezijumova so ne menja značajno farmakokinetički profil dok u isto vreme smanjuje bol na mestu injektovanja.

[0045] U preferiranom ostvarenju, M-krezol se dodaje zbog svojih antimikrobnih osobina i produženja roka trajanja.

Insulin

[0046] Preferirano, insulin je rekombinantni humani insulin. Rekombinantni humani insulin je raspoloživ iz brojnih izvora. Doziranje insulina zavisi od njegove bioraspoloživosti i pacijenta koji se tretira. Uobičajeno, insulin se isporučuje u bočicama od 100 IU, mada su ovde opisane i druge količine od 200, 400 ili 500 U/ml. U najpoželjnijem ostvarenju, injektabilna formulacija je zapremina od 1 ml koja sadrži 100U insulina. Druga ostvarenja uključuju formulacije sa većom koncentracijom insulina, a najpoželjnije su U-400.

[0047] Postoje više različitih tipova komercijalnog insulina raspoloživog za dijabetične pacijente. Ovi tipovi insulina variraju u skladu sa (1) koliko dugo vremena je potrebno da dospeju u krvotok i da počnu smanjivanje vrednosti glukoze u krvi; (2) koliko dugo insulin deluje maksimalnom jačinom; i (3) koliko dugo insulin nastavlja da ima efekat na šećer u krvi.

Brzo delujući insulin

[0048] Brzo delujući insulini treba da odgovore na oslobođenu glukozu iz unetih ugljovodonika u toku obroka. Brzo delujući insulini počinju da deluju za od jedan do 20 minuta, dostižući pik približno jedan sat kasnije i traju od tri do pet sati. Brzo delujućem insulinu je potrebno približno dva sata da se potpuno apsorbuje u sistemsku cirkulaciju. Brzo delujući insulini uključuju regularni rekombinantni humani insulin (kao što su HUMULIN®, proizvođača Eli Lilly i NOVALIN®, proizvođača Novo Nordisk A/S) koji se primenjuju u izotoničnom rastvoru pri pH 7. Goveđi i svinjski insulini, koji se od humanog insulina razlikuju u nekoliko amino kiselina, ali su bioaktivni u ljudima, su takođe brzo delujući insulini.

Formulacije koncentrovanog insulina

[0049] Mnogi koncentrovani oblici insulina su na raspolaganju pojedincima sa insulinskom rezistencijom. Komcercijalno raspoloživa formulacija Humulin R U-500 ima veoma dugotrajno delovanje i pogodan je samo za bazalnu upotrebu zbog svog profila sporog oslobađanja.

Ultra brzo delujući insulin.

[0050] Neki dijabetični pacijenti koriste ultra brzo delujući insulin u vreme uzimanja obroka i dugo delujući insulin za održavanje kontinuiteta insulina. Ova grupa uključuje insuline koji su modifikovani ili imaju izmenjene položaje amino kiselina kako bi se povećala brzina njihove apsorpcije.

[0051] Danas postoje tri tipa trenutno delujućih komercijalno raspoloživih insulin analoga: insulin lispro (Lysine-Proline insulin, prodaje ga Eli Lilly kao HUMALOG®), insulin glulizin (prodaje ga Sanofi-Aventis kao APIDRA®) i insulin aspart (prodaje ga Novo Nordisk kao NOVOLOG®).

Insulin srednjedugog dejstva

[0052] Insulin srednjedugog dejstva ima duži životni vek nego kratkodelujući insulin ali on sporije počinje delovanje i potrebno mu je duže vreme da dostigne maksimalnu jačinu. Insulin srednjedugog dejstva obično počinje da deluje od 2-4 sata nakon injektovanja, pikovi su negde između 4-14 sati a ostaje efikasan do 24 sata. Tipovi insulina srednjedugog dejstva uključuju NPH (Neutral Protamine Hagedorn) i LENTE insulin. NPH insulin sadrži protamin koji usporava brzinu apsorpcije tako da je insulinu potrebno duže vreme da dospe u krvotok ali ima duži pik i vek trajanja. Insulini srednjedugog dejstva mogu da se kombinuju sa naglo delujućim insulinima pri neutrlanom pH, za smanjenje ukupnog broja injekcija po danu.

[0053] Smeša trenutno delujućeg insulina i insulina srednje dugog dejstva: smeše trenutno delujućeg insulina i NPH insulina su raspoložive na tržištu da popune potrebu za prandijalnom i bazalnom upotrebom u jednoj injekciji. Ove smeše insulina mogu da budu na bazi regularnog rekombinantnog insulina (HUMULIN® 70/30 (70% humanog insulina izofana i 30% humanog insulina, Eli Lilly) ili HUMALOG®Mix75/25 (75% insulin lispro protamin suspenzije i 25% insulin lispro rastvora) (Eli Lilly) i sadrže 100 U-ml. Ove mešavine koriste protamin insulin suspenziju (na bazi HUMULIN® ili HUMALOG®) za povećanje trajanja delovanja insulina delovanjem sa HUMULIN®R (regularni humani insulin) ili HUMALOG®R da zadovolje prandijalne potrebe.

1

Dugo delujući insulin

[0054] Primeri dugo delujućih insulina su insulin glargin (na tržištu pod zaštićenim nazivom LANTUS®, Sanofi Aventis) i insulin detemir (LEVEMIR®, Novo Nordisk A/S). Produženo trajanje delovanje LANTUS® je obično indukovano porastom pH od 4 do 7 nakon subkutane injekcije. Ovim se menja rastvorljvosti insulin glargina, što dovodi do stvaranja mikroprecipitata. Ovi mikroprecipitati se sporo rastvaraju u subkutanom tkivu, održavajući svoj efekat snižavanja glukoze do 24 sata. On se razlikuje od humanog insulina jer ima glicin umesto aspargina na položaju 21 i dva arginina dodata na karboksi terminusu beta lanca.

Sredstva za rastvaranje/stabilizaciju

[0055] Čini se da neki poliacidi maskiraju naelektrisanja na insulinu, pojačavajući preuzimanje i transport, kako je pokazano na Slici 1. Kiseline koje su efikasne kao sredstva za rastvaranje/stabilizaciju uključuju sirćetnu kiselinu, askorbinsku kiselinu, limunsku kiselinu, glutaminsku kiselinu, aspartansku kiselinu, sukcinatnu kiselinu, mravlju kiselinu, jabičnu kiselinu, adipinsku kiselinu i njihove soli, nasuprot hlorovodonične kiseline koja nije sredstvo za maskiranje naelektrisanja. Sve efikasne kiseline su dikarboksilne ili polikarboksilne. Na primer, ukoliko je aktivno sredstvo insulin, preferirano sredstvo za rastvaranje/stabilizaciju je limunska kiselina i/ili natrijum citrat. Hlorovodonična kiselina može da se koristi za podešavanje pH, u kombinaciji sa bilo kojom od formulacija, ali nije sredstvo za rastvaranje/stabilizaciju.

[0056] Kiselina može da se doda direktno ili u obliku soli, koja disocira u vodenom rastvoru. Soli kiselina uključuju natrijum acetat, askorbat, citrat, glutamat, aspartat, sukcinat, fumarat, maleat i adipat. Soli organskih kiselina mogu da se izrade upotrebom različitih baza, uključujući ali bez ograničenja na, hidrokside metala, okside metala, karbonate i bikarbonate metala, amine metala, kao i amonijum baze kao što su amonijum hlorid, amonijum karbonat, itd. Pogodni metali uključuju monovalentne i polivalentne jone metala. Primeri jona metala uključuju metale Grupe I, kao što su litijum, natrijum i kalijum; metale Grupe Ii kao što su barijum, magnezijum, kalcijum i stroncijum; i metaloide kao što je aluminijum. Polivalentni joni metala mogu da budu poželjni za organske kiseline koje sadrže više od jedne karboksilne kisele grupe jer ovi joni mogu istovremeno da stvaraju kompleks sa više od jedne karboksilne kisele grupe.

[0057] Opseg sredstva za rastvaranje/stabilizaciju odgovara efektivnoj količini limunske kiseline u kombinaciji sa insulinom i dinatrijum EDTA. Na primer, opseg od 9.37 x 10<-4>M do 9.37 x 10<-2>M limunske kiseline odgovara težinski/zapreminski od približno 0.18 mg/ml do približno 18 mg/ml ukoliko je limunska kiselina anhidrovana limunska kiselina sa molarnom masom od približno 192 gram/mol. U nekim ostvarenjima, količina anhidrovane limunske kiseline je u rasponu od približno 50% od 1.8 mg/ ml (0.9 mg/ml) do približno 500% od 1.8 mg/ml (9 mg/ml), još poželjnije od približno 75% od 1.8 mg/ml (1.35 mg/ml) do približno 300% od 1.8 mg/ml (5.4 mg/ ml). U preferiranom ostvarenju, količina anhidrovane limunske kiseline može da bude približno 1.8 mg/ml, ili približno 2.7 mg/ml, ili približno 3.6 mg/ml, ili približno 5.4 mg/ml. U najpoželjnijem ostvarenju, količina limunske kiseline je 2.7 mg/ml injektibilne formulacije. Težina/zapremina može da se podesi, ukoliko se na primer koristi monohidratna limunska kiselina ili trinatrijum citrat ili neka druga limunska kiselina umesto anhidrovane limunske kiseline.

[0058] Natrijum citrat je preferirano sredstvo za rastvaranje/stabilizaciju kada formulacija insulina ima pH u fiziološkom opsegu pH.

[0059] U posebno preferiranom ostvarenju, formulacija sadrži smešu dinatrijum EDTA i limunske kiseline. Generalno, odnos limunske kiseline i dinatrijum EDTA je u opsegu od 300:100, na primer, 100:120, 100:100, 200:100, 150:100, 300:200, i 500:100.

Helatori

[0060] U preferiranom ostvarenju, cink helator se meša sa insulinom. Helator može da bude jonski ili nejonski. Helatori uključuju etilendiamintetrasirćetnu kiselinu (EDTA), EGTA, alginatnu kiselinu, alfa lipoidnu kiseilnu, dimerkatosukcinatnu kiselinu (DMSA), CDTA (1,2-diaminocikloheksantetrasirćetna kiselina) i trinatrijum citrat (TSC). Hlorovodonična kiselina se koristi zajedno sa TSC za podešavanje pH i u procesu dolazi do formiranja limunske kiseline, koja je sredstvo za rastvaranje/stabilizaciju.

[0061] Helator vezuje cink iz insulina, i na taj način favorizuje monomerni ili dimerni oblik insulina u odnosu na heksamerni oblik i omogućava apsorpciju insulina u tkiva koja okružuju mesto primene (na primer mukoza, ili masno tkivo). Pored toga, vodonik helatora može da se veže za insulin i na taj način pomaže maskiranje naelektrisanja monomera insulina i omogućava transmembranski transport insulin monomera.

[0062] U preferiranom ostvarenju, helator je EDTA. U najpoželjnijem ostvarenju formulacije

1

sadrže insulin, dinatrijum EDTA, kalcijum hlorid i sredstvo za rastvaranje/stabilizaciju kao što su limunska kiselina ili natrijum citrat.

[0063] Opseg od 2.42 x 10<-4>M do 9.68 x 10<-2>M EDTA odgovara težini/zapremini od približno 0.07 mg/ml do približno 28 mg/ml kada je EDTA etilendiamintetrasirćetna kiselina sa molarnom masom od približno 292 grama/mol. Smanjenje koncentracije EDTA može da uspori brzinu apsorpcije insulina i odloži odgovor glukoze na injekciju insulina. Dalje povećanje ove koncentracije dovodi do zanemarljivog porasta u brzini apsorpcije.

[0064] U preferiranim ostvarenjima, količina EDTA je u opsegu od približno 5% od 1.8 mg/ml (0.09 mg/ml) do približno 500% od 1.8 mg/ml (9 mg/ml), još poželjnije približno 15% od 1.8 mg/ml (0.27 mg/ml) do približno 200% od 1.8 mg/ml (3.6 mg/ml). Na primer, količina EDTA može da bude 0.1 mg/ml, 0.25 mg/ml, 1.0 mg/ml, 1.8 mg/ml, 2.0 mg/ml ili 2.4 mg/ml EDTA.

[0065] Smanjenje koncentracije EDTA može da smanji brzinu apsorpcije insulina i odloži odgovor glukoze na injekciju insulina. U preferiranom ostvarenju, helator je dinatrijum EDTA, preferirano, u količni jednakoj sa ili manjoj od 2.0 mg/ml. Dalje povećanje ove koncentracije dovodi do zanemarivog porasta brzine apsorpcije. U nekim ostvarenjima, EDTA je kombinacija dinatrijum EDTA i kalcijum dinatrijum EDTA. Na primer, u jednom ostvarenju, EDTA je približno 0.27- 0.3 mg/ml dinatrijum EDTA u kombinaciji sa približno 1.8-2.0 mg/ml kalcijum dinatrijum EDTA. U nekim ostvarenjima, EDTA je između približno 1.8-2.0 mg/ml kalcijum dinatrijum EDTA ili dinatrijum EDTA i CaCl2.

Jedinjenja magnezijuma

[0066] Formulacije sadrže jedno ili više farmaceutski prihvatljivih jedinjenja magnezijuma. Kako je prethodno diskutovano, EDTA može da izazove iritaciju na mestu injekcije zbog stvaranja kompleksa endogenog kalcijuma na mestu primene. Mada uvođenje kalcijum EDTA može da ublaži ovu iritaciju, dodavanje kalcijum EDTA u formulaciju usporava apsorpciju insulina. Kako bi se minimizirala ili sprečila iritacija na mestu injekcije i ne promeni brzina subkutane apsorpcije, u formulaciju su inkorporirana jedno ili više jedinjenja magnezijuma.

[0067] Jedno ili više jedinjenja magnezijuma uključuju neorgansku so magnezijuma. U pogodne neorganske soli magnezijuma spadaju, ali bez ograničenja na, magnezijum hidroksid (Mg(OH)2), magnezijum sulfat MgSO4, magnezijum halidi, kao što su magnezijum hlorid (MgCl2), magnezijum bromid (MgBr2), i magnezijum jodid (MgI2); magnezijum pirofosfat,

1

magnezijum sulfat heptahidrat i magnezijum oksid (MgO2).

[0068] U organske soli magnezijuma spadaju, ali bez ograničenja na, magnezijum EDTA, magnezijum laktat, helati amino kiselina, kao što je magnezijum aspartat; magnezijum acetat, magnezijum karbonat (Mg(CO3)2), magnezijum citrat i magnezijum glukonat.

[0069] U posebnim ostvarenjima, jedno ili više jedinjenja magnezijuma su Mg(OH)2, MgSO4, ili njihove kombinacije. U jednom ostvarenju, jedno ili više jedinjenja magnezijuma je MgSO4.

[0070] Koncentracija jednog ili više jedinjenja magnezijuma je od približno 0.1 do približno 10 mg/ml, preferirano od približno 0.1 do približno 5 mg/ml, još poželjnije od približno 0.1 do približno 2 mg/ml, najpoželjnije od približno 0.2 do približno 2 mg/ml. U nekim ostvarenjima, formulacije sadrže približno 0.2-0.3 mg/ml Mg(OH)2(na primer, 0.282), približno 1.7-2.0 magnezijum EDTA (na primer, 1.89), i/ili približno 0.4-0.5 magnezijum sulfata (na primer, 0.481).

Podloge

[0071] Farmaceutske kompozicije mogu da se formulišu na uobičajen način koristeći jedan ili više fiziološki prihvatljivih nosača, uključujući podloge i pomoćna sredstva, koja omogućavaju prevođenje aktivnih jedinenja u preparate koji mogu da se koriste kao farmaceutski preparati. Formulacija lekova je obrađena u, na primer, Hoover, John E., Remington’s Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Co., Easton, Pennsylvania (1975), i Liberman, H.A. i Lachman, L., Eds., Pharmaceutical Dosage Forms, Marcel Decker, New York, N.Y. (1980).

[0072] U preferiranom ostvarenju, sa insulinom je uključeno jedno ili više sredstava za solubilizaciju da se potpomogne trenutno rastvaranje u vodenom medijumu. U pogodna sredstva za solubilizaciju spadaju sredstva za vlaženje kao što su polisorbati, glicerin i poloksameri, nejonski i jonski surfaktanti, prehrambene kiseline i baze (na primer natrijum bikarbonat), i alkoholi, i puferne soli za kontrolu pH. U preferiranom ostvarenju, pH je podešen upotrebom hlorovodonične kiseline (HCl) ili natrijum hidroksida (NaOH). pH injektabilne formulacije je obično između približno 6.8-7.8, preferirano približno 7.1

[0073] Stabilizatori se koriste za inhibiciju ili usporavanaje reakcija razgradnje leka koji uključuje, ali samo kao primer, oksidativne reakcije. Mogu da se koriste brojni stabilizatori. Pogodni stabilizatori uključuju pufere; kao što su citrati, fosfati i acetati; polisaharide, kao što

1

su celuloza i derivati celuloze, kompleks sulfatisanih polisaharida i prostih alkohola kaošto je glicerol (glicerin ili glicerin); bakteriostatička sredstva kao što su fenol, benzil alkohol, metakrezol (m-krezol), 2-fenoksietanol i metil/propil paraben; izotonična sredstva kao što su natrijum hlorid, glicerol (ili glicerin, ili glicerin), ciklične amino kiseline, amino kiseline i glukoza; lecitini, kao što su na primer prirodni lecitini (na primer lecitin iz žumanca jajeta ili lecitin semena soje) i sintetički ili polusintetički lecitini (na primer, dimirisotoilfosfatidilholin, dipalmitoilfosfatidilholin ili dstearoilfosfatidilholin; fosfatidinske kiseline; fosfatidiletanolamini; fosfatidilserini kao što su distearoilfosfatidilserin, dipalmitoilfosfatidilserin i diarahidoilfosfatidilserin; fosfatidilgliceroli; fosfatidilinozitoli; kardiolipini; sfingomielini. Takođe, sistemi rastvarača ili ko-rastvarača (etanol, PEG- 300, glicerin, propilen glikol) i solubilizirajuća sredstva kao što su polisorbati 20/80; poloksamer 188 i sorbitol. U jednom primeru, stabilizator može da bude kombinacija glicerola, bakteriostatičkog sredstva i izotoničnog sredstva. Najpoželjnije formulacije uključuju glicerin i m-krezol. Opseg glicerina je približno 1-35 mg/ml, preferirano približno 10-25 mg/ml, najpoželjnije približno 19.5-22.5 mg/ml. Opseg za m-krezol je približno 0.75-6 mg/ml, preferirano približno 1.8-3.2 mg/ml, najpoželjnije približno 2 ili 3 mg/ml. Kalcijum hlorid može da se doda u formulaciju da "neutrališe" bilo koju slobodnu EDTA a natrijum citrat i/ili limunska kiselina se dodaje da stabilizuje disocirani monomer. Kalcijum hlorid se češće dodaje u formulaciju kada je helator dinatrijum EDTA. On se dodaje u podjednakoj aproksimativno ekvimolarnoj koncentraciji sa dinatrijum EDTA. Na primer, ukoliko je dinatrijum EDTA u količini od 5 mM, tada treba da se doda 5 mM kalcijum hlorida. Efektivni opseg je 80 -120% dinatrijum EDTA. Drugi mogući kandidat za ovo je magnezijum, koji se dodaje u sličnim količinama. Opseg za kalcijum hlorid je približno 0.1-10 mM, još poželjnije približno 2.5-7.5 mM, a najpoželjnije približno 5 mM.

[0074] U nekim ostvarenjima, komercijalni preparati insulina mogu da se koriste za izradu formulacija insulina koje su ovde otkrivene. Prema tome, finalna formulacija može da uključi dodatne podloge koje se često nalaze u komercijalnim preparatima insulina, uključujući ali bez ograničenja na, cink, cink hlorid, fenol, natrijum fosfat, cink oksid, dinatrijum hidrogen fosfat, natrijum hlorid, trometamin i polisorbat 20. Oni mogu takođe da se uklone iz ovih komercijalno raspoloživih preparata pre dodavanja helatora i sredstava za rastvaranje/stabilizaciju koji su ovde opisani.

[0075] Primeri formulacija su detaljno opisani u niže datim Primerima. Kalcijum-EDTA-limunska kiselina formulacije sadrže: 100 U/ml insulin, 1.8 mg/ml kalcijum dinatrijum

1

EDTA, 2.7 mg/ml limunske kiseline, 20.08 mg/ml glicerina i 3.0 mg/ml m-krezola ("BIOD-105) ili 100 U/ml insulina, 1.8 mg/ml dinatrijum EDTA, 2.7 mg/ml limunske kiseline, 18.1 mg/ml glicerina, 2.0 mg/ml m-krezola i 5 mM kalcijum hlorida ("BIOD-107").

[0076] Formulacije insulina koje sadrže jedno ili više jedinjenja magnezijuma se izrađuju kako je opisano u Tabeli 1.

1

2 III. Postupci za izradu formulacija

[0077] U preferiranom ostvarenju, injektabilna formulacija sadrži insulin, dinatrijum i/ili kalcijum dinatrijum EDTA, limunsku kiselinu, so ili glicerin, m-Krezol i so magnezijum hlorid. U najpoželjnijem ostvarenju, subkutana injektabilna formulacija se izrađuje kombinovanjem vode, dinatrijum EDTA, magnezijumove soli kao što je MgSO4, limunske kiseline, glicerina, m-Krezola i insulina sterilnim filtriranjem u višekratne injekcione bočice ili kartridže.

[0078] Postupci za izradu injektabilinih formulacija insulina su detaljno opisani u niže datim Primerima.

[0079] U jednom ostvarenju, EDTA se dodaje u formulaciju(e) pre sirćetne kiseline. U narednom ostvarenju, natrijum citrat se dodaje umesto limunske kiseline. U preferiranom ostvarenju, limunska kiselina se dodaje u formulaciju(e) pre EDTA. U jednom preferiranom ostvarenju, komponente formulacije se dodaju u vodu: limunska kiselina, EDTA, glicerin, m-Krezol, magnezijumova so i insulin. Glicerol i m-Krezol se dodaju kao rastvor dok limunska kiselina, EDTA i magnezijumova so mogu da se dodaju kao prašak, u kristalnom obliku ili prethodno rastvoreni u vodi.

[0080] U nekim ostvarenjima, subkutana injektabilna formulacija se izrađuje mešanjem vode, limunske kiseline, EDTA, glicerina i m-Krezola da se formira rastvor (označen kao "razblaživač") koji se filtrira i steriliše. Insulin se posebno doda u vodu, steriliše filtriranjem i označena količna se doda u određeni broj posebno sterilisanih injekcionih bočica a nakon toga se liofilizira da se formira prašak. Liofilizirani prašak se čuva odvojeno od razblaživača da održi svoju stabilnost. Pre primene se razblaživač doda u injekcionu bocu sa insulinom da se insulin rastvori i dobije finalni rekonstituisani produkt.

[0081] U narednom ostvarenju, insulin je u rastvoru a podloge su liofilizirane, osušene raspršivanjem i dodaju se u insulin pre injektovanja. U još jednom ostvarenju, podloge se izrađuju kao koncentrovana tečnost i unose u tečni insulin pre injektovanja.

[0082] Nakon što se prethodno odmerena količina insulina subkutano injektuje u pacijenta, preostali rastvor insulina može da se čuva, preferirano u frižideru. U preferiranom ostvarenju, insulin se izrađuje kao vodeni rastvor sa pH približno 7.0 u bočicama ili kartridžima i čuva na 4°C.

IV. Postupci za korišćenje formulacija

[0083] Formulacije mogu da se injektuju subkutano ili intramuskularno. Formulacija je izrađena da se ultra brzo apsorbuje i transportuje u plazmu za sistemsko oslobađanje.

[0084] Formulacije koje sadrže insulin kao aktivni sastojak mogu da se primene na dijabetičkim pacijentima sa dijabetesom tip 1 ili tip 2 pre ili u toku obroka. Zbog ultra brze apsorpcije, kompozicije mogu da prekinu konverziju glikogena u glukozu u jetri i na taj način spreče hiperglikemiju, glavni uzrok komplikacije od dijabetesa i prvi simptom dijabetesa tip 2. Trenutno dostupne, standardne, subkutane injekcije humanog insulina moraju da se primene približno pola sata do jedan sat pre obroka jer se insulin apsorbuje jako sporo pa se željeni efekat dobija u vreme obroka i time se prekida produkcija glukoze u jetri. Ove nove formulacije ultra brzog delovanja mogu da se uzmu neposredno pre obroka. Potencijalna korist od ove formulacije sa pojačanim farmakokinetikama može da bude smanjenje incidence ili ozbiljnosti od gojaznosti što je česta komplikacija tretmana insulinom.

Primer I: Efekat koncentracije kalcijum dinatrijum EDTA na nelagodnost na mestu injektovanja kod ljudi (komparativni primer)

Materijali i Postupci

[0085] Svaki mililitar VIAJECT® 7 (VJ 7) sadrži: 3.7 mg (100 IU) rekombinantnog humanog insulina, 1.8 mg limunske kiseline, 1.8 mg dinatrijum EDTA, 22.07 mg glicerina, 3.0 mg m-Krezola kao konzervansa i natrijum hidroksid i/ili hlorovodoničnu kiselinu za podešavanje pH na približno 7.

[0086] Svaki mililitar BIOD 102 sadrži: 3.7 mg (100 IU) rekombinantnog humanog insulina, 1.8 mg limunske kiseline, 2.4 mg kalcijum dinatrijum EDTA, 15.0 mg glicerina, 3.0 mg mkrezola kao konzervansa, i natrijum hidroksid i/ili hlorovodoničnu kiselinu za podešavanje pH na približno 7.1.

[0087] Svaki mililitar BIOD 103 sadrži: 3.7 mg (100 IU) rekombinantnog humanog insulina, 1.8 mg limunske kiseline, 0.25 mg dinatrijum EDTA, 2.0 mg kalcijum dinatrijum EDTA, 15.0 mg glicerina, 3.0 mg of m-krezola kao konzervansa, i natrijum hidroksid i/ili hlorovodoničnu kiselinu za podešavanje pH na približno 7.1.

[0088] Svaki rastvor je injektovan subkutano na volonterima a volonteri su pitani za stepen bola povezn sa injekcijom.

[0089] Osnovni farmakokinetički parametri Cmax, Tmax, i 1⁄2 Tmax su utvrđeni bez nelinearnog modeliranja.

[0090] T-test je izveden prema rezultatima poređenja svake formulacije sa VJ7.

Rezultati

[0091] Kako je pokazano u Tabeli 2, uzorci koji sadrže kalcijum dinatrijum EDTA (BIOD 102 i BIOD 103) su imali malo niži Cmax i zatim Tmax nego uzorci koji sadrže samo dinatrijum EDTA (VJ 7).

Tabela 2. Poređenje kalcijum dinatrijum EDTA sa dinatrijum EDTA Farmakokinetički rezultati

VIAJECT® 7: 1.8 mg dinatrijum EDTA

BIOD 102: 2.4 mg Kalcijum dinatrijum EDTA

BIOD 103: 0.25 mg dinatrijum EDTA, 2.0 mg kalcijum dinatrijum EDTA

Ovi rezultati pokazuju da formulacije sa kalcijumom imaju značajno manju brzinu preuzimanja nego originalna formulacija sa insulinom, natrijum EDTA, limunskom kiselinom, što je pokazano prosečnim vremenima za postizanje polovine maksimalne koncentracije insulina i vremenom do postizanja maksimalne koncentracije insulina (Tabela 2).

2

[0092] Injekciona formulacija insulina koja sadrži kalcijum dinatrijum EDTA ima za rezultat značajno manji bol na mestu injektovanja nego uzorci sa dinatrijum EDTA, kako je pokazano u Tabeli 3.

Tabela 3: rezultati nelagodnosti na mestu injektovanja

VS: 0 = nema; 100 = najgore moguće; VR apsolutno neprijatno; 0 = nema, 1 = blago, 2 = umereno, 3 = jako

VR u odnosu na (uobičajene injekcije); 1 = mnogo manje; 2 = manje; 3 = jednako; 4 = veće; 5 = mnogo veće

Primer 2: studija brzine apsorpcije insulina iz formulacija BIOD 105 i BIOD 107 na minijaturnim dijabetičnim svinjama (komparativni primer).

[0093] Cilj ove studije je da proceni farmakokinetičke (PK) i farmakodinamičke (PD) osobine modifikovanih formulacija insulina koje treba da budu povezane sa poboljšanom tolerancijom. U Primeru 1 je pokazano da dodavanje kalcijum EDTA u formulaciju insulina (koja sadrži dinatrijum EDTA) smanjuje reakciju na mestu injektovanja u poređenju sa formulacijom insulina koja sadrži dinatrijum EDTA, bez dodatog kalcijum EDTA; međutim, brzina delovanja formulacije je ovom supstitucijom na neki način odložena. Prema tome, razvijene su nove formulacije insulina da se povrati gubitak u vremenu (ultra brzo delovanje) i da se poboljša stabilnost. Doda se nova količna limunske kiseline (150% u poređenju sa osnovnom formulacijom, VJ 7) u neke formulacije i ispituje se smanjenje m-krezola za 1/3 da se poveća stabilnost.

[0094] U jednoj od novih formulacija, dodaju se dinatrijum EDTA i Mg(OH)2kao odvojene podloge da se postigne kalcijum helatni oblik EDTA (BIOD 107). Brzina apsorpcije insulina iz BIOD 107 je upoređivana sa brzinom apsorpcije insulina iz formulacije insulina u kojoj je Ca EDTA (BIOD 105) dodat direktno i sa brzinom apsorpcije insulina iz VJ 7 (koji sadrži dinatrijum EDTA, bez dodatog kalcijuma).

Postupci i materijali

[0095] Formulacija kalcijum-EDTA-limunska kiselina (BIOD 105) sadrži: 100 U/ml insulina, 1.8 mg/ml kalcijum dinatrijum EDTA, 2.7 mg/ml limunske kiseline (= 150% količine VJ 7), 20.08 mg/ml glicerina, i 3.0 mg/ml m-krezola.

[0096] Formulacija Mg(OH)2-EDTA-limunska kiselina (BIOD 107) sadrži: 100 U/ml insulina ili analoga insulina, 1.8 mg/ml dinatrijum EDTA, 2.7 mg/ml limunske kiseline (= 150% količine VJ 7), 18.1 mg/ml glicerina, 2.0 mg/ml m-krezola (=1/3 smanjenja količine mkrezola u VJ 7) i 5 mM kalcijum hlorida.

[0097] Formulacije, VJ 7, BIOD 105 i 107, su subkutano injektovane u minijaturne svinje, nakon čega se meri brzina apsorpcije insulina nakon subkutane primene svake test formulacije.

[0098] Šest do osam dijabetičnih minijaturnih svinja je injektovano ujutru sa 0.25 U/kg test formulacije umesto njihovog dnevnog svinjskog insulina. Životinje su hranjene sa 500 g hrane za svinje a uzorci plazme su uziani na - 30, -20, -10, 0, 5, 10, 15, 20, 30, 45, 60, 75, 90, 120, 150, 180, 240, 300 i 360 min nakon doze koristeći Becton Dickinson K2EDTA vakutajner. Zamrznute plazme su ispitivane na sadržaj insulina (#EZHI-14K Millipore, USA) i ispitivane na koncentraciju glukoze (YSI 3200 analyzer, YSI Life sciences, USA). Trajanje je procenjeno bez ne-linearnog modeliranja. Farmakodinamički odgovor je izračunat iz vremena nakon doze potrebnog da nivo glukoze u krvi padne za 20 tačaka od početne vrednosti i vremena potrebnog za povećanje glukoze u krvi za 20 tačaka od najniže. Vreme između ovih parametara se definiše kao trajanje delovanja.

[0099] Brzina apsorpcije se izračunava kao opadajuća linija dobijena od početnog povećanja koncentracije insulina nakon injekcije (do 30 min nakon doze).

Rezultati:

[0100] Parametri brzine apsorpcije su pokazani u niže datoj Tabeli 4:

Tabela 4: Poređenje početne brzine apsorpcije formulacija BIOD 105 i BIOD 107 sa osnovnom formulacijom VJ7.

2

[0101] Poređenja T-testom pokazuju da nema statističkih razlika u početnoj brzini apsorpcija ovih formulacija. Mada je oblik krivih dobijenih od profila koncentracije u odnosu na vreme malo različit, krive početne brzine apsorpcije su uglavnom uporedive. Ovo osigurava da je početak delovanja insulina ultra brz.

[0102] Farmakodinamički rezultati su pokazani u niže datoj Tabeli 5.

Tabela 5: Izračunavanje farmakodinamičkog parametra.

[0103] Rezultati pokazuju da su postignuti farmakokinetički i farmakodinamički profili apsorpcije slični sa osnovnom formulacijom, uprkos supstitucije dinatrijum EDTA sa kalcijum dinatrijum EDTA i povećanjem citratnih jona.

Primer 3. Formulacije insulina koje sadrže soli magnezijuma.

[0104] Procenjuje se efekat soli magnezijuma na farmakokinetiku, farmakodinamiku i

2

nelagodnost na mestu injektovanja uočen sa formulacijama insulina koje sadrže dinatrijum EDTA u poređenju sa HUMLAOG®. Svaki mililitar HUMLAOG® sadrži: insulin lispro 100 jedinica, 16 mg glicerina, 1.88 mg dibaznog natrijum fosfata, 3.15 mg metakrezola, sadržaj cink oksida je podešen da obezbedi 0.0197 mg jona cinka, fenol u tragovima i vodu na injekcije. Insulin lispro ima pH od 7.0 do 7.8. pH je podešen dodavanjem 10% vodenog rastvora hlorovodonične kiseline i/ili 10% natrijum hidroksida.

Materijali i postupci

[0105] Formulacije insulina su izrađene kako je opisano u prethodno datoj Tabeli 1.

Formulacije su procenjene na 12 humanih dobrovoljaca. Demografska/osnovna informacija i sadržaj doze su opisani u Tabeli 6.

Tabela 6. Demografske/osnovne i vrednosti doze

2

Rezultati

[0106] Farmakokinetike (Prosek ± SD) za BIOD 123, BIOD 125 i HUMLAOG® su pokazane u Tabeli 7.

[0107] U odnosu na EDTA i magnezijum, BIOD-123 (pokazan u Tabeli 1) sadrži dinatrijum EDTA i MgSO4, dok BIOD-125 sadrži dinatrijum EDTA (1.98 mg/ml); limunsku kiselinu (2.7 mg/ml); glicerin (18 mg/ml); m-krezol (3 mg/ml); CaCl2(3.38 mg/ml); tween (1.53 mg/ml) i nema jedinjenja magnezijuma.

Tabela 7. Framakokinetike (Prosek ± SD)

[0108] U odnosu na Tabele 7 i 9, AUCins0-30 = 0-30 min oblasti ispod krive za insulin; AUCins0-45 = 0-45 min oblasti ispod krive za insulin; AUCins0 -60 = 0-60 min oblasti ispod krive za insulin; AUCins0-120= 0-120 min oblasti ispod krive za insulin; AUCins0-480 = 0-480 min oblasti ispod krive za insulin; AUCins120-480 = 120-480 min oblasti ispod krive za insulin.

[0109] Vreme koje se odnosi na farmakokinetičke (PK) parametre (prosek) je pokazano u Tabeli 8.

Tabela 8. Odnos vreme - PK parametri (prosek)

2

Farmakodinamike (LS prosek) su pokazane u Tabeli 9.

Tabela 9 Farmakokinetika (LS prosek)

P-vrednosti u zagradama nisu planirane i možda nisu validne zbog razlika u analizi između insulina i lispro. AUCins0-45 nije predviđen.

Tabela 10. Farmakodinamika (LS prosek)

2

n l

GIR je brzina infuzije glukoze (mg/kg/min), ili količina glukoze potrebne da se subjekt dovede u okvire normoglikemičnog opsega, obično 80-120 mg/dL nakon injekcije insulina. GIRmax je maksimalna brzina infuzije glukoze koja se dešava na TGIRmax. Polovina maksimalne brzine se dešava pre pika (GIR rani50%) i posle pika (GIR kasni50%), za TGIR50% rani i TGIR50% kasni. Oblasi ispod GIR krive su procenjene za sve vreme trajanja studije GIRAUC0-480 (mg/kg) i segmenata vremena između početka i završetka studije, 0-30, 0-60, 0-120, 0-180 i 180-480 minuta. Grafički prikaz prosečne koncentracije u odnosu na profil vremena od vremena 0-60 min i 0-480 min je pokazan na Slikama 2 i 3, tim redom. Slika 4 i 5 su grafički prikazi prosečnog GIR (mg/kg/min) kao funkcija vremena (minuti) za formulaciju insulina BIOD 123 i 125 u poređenju sa HUMALOG<®>.

[0110] Kako je pokazano u Tabelama 7-10 i slikama 2-5, BIOD-123 (koji sadrži dinatrijum EDTA i MgSO4) pokazuje mnogo bržu in vivo apsorpciju nego BIOD-125 (koji sadrži dinatrijum EDTA, CaCl2i ne sadrži jedinjenja magnezijuma).

[0111] Podaci u vezi sa nelagodom na mestu injektovanja su pokazani u niže datim tabelama. Tabela 11 pokazuje Rezultate nelagodnosti na mestu injektovanja – bezbednost populacije (LS prosek) i težinu osećaja nelagodnosti na mestu injektovanja.

Tabela 11. Rezultati nelagodnosti na mestu injektovanja – Bezbednost populacije (LS prosek) i Težina osećaja nelagodnosti na mestu injektovanja

Napomena: VAS 0= bez nelagodnosti, 100=najgore moguće; Ozbiljnost 0=nema, 1=blago, itd; Relativna nelagodnost 2=manje nego obično, 3=jednako kao obično, itd.

VAS rezultati (aritmetička sredina ± SE); BIOD-123 = 3.6±2; BIOD-125 = 6.8±2.9;

Humalog = 1.8±1.1

[0112] Tabela 12 pokazuje nelagodnost na mestu injektovanja u odnosu na uobičajenu injekciju insulina u vreme obroka.

Tabela 12. Nelagodnost na mestu injektovanja u odnosu na uobičajenu injekciju insulina u vreme obroka

1

Rezultati u vezi sa tipom nelagodnosti, vremenom početka i trajanje su pokazani u Tabeli 13.

Tabela 13.

[0113] Kako je prethodno pokazano, formulacija koja sadrži jedinjenje magnezijuma (BIOD-123, MgSO4), pokazuje značajno manju nelagodnost na mestu injektovanja nego odgovarajuće jedinjenje bez MgSO4(BIOD-125). Trajanje nelagodnosti za BIOD-123 je značajno manje nego za BIOD-125 (Tabela 13).

Primer 4: Studije na ljudima sa BIOD-250 i BIOD-238 koje pokazuju smanjen bol na mestu injektovanja i ultra brzo delovanje.

[0114] Faza 1 kliničkog ispitivanja dve ultra brzo delujuće formulacije na bazi analoga insulina, BIOD-238 i BIOD-250, procena farmakokinetike i profila tolerancije na mestu injektovanja u odnosu na HUMLAOG® (insulin lispro), brzo delujućeg insulin analoga. BIOD-238 i BIOD-250 su kombinacije podloga vlasnika Biodel sa poznatom formulacijom HUMLAOG®. Kompozicija BIOD-250 je pokazana u Tabeli 1. BIOD-238 ima sličnu kompoziciju izuzev što nema magnezijum i ima manje EDTA (0.225 mg/ml).

[0115] U jednom centru, po slučajnom uzorku, dvostruko slepO, trostruko unakrsno ispitivanje na 12 pacijenata sa dijabetesom tip 1 je izvedeno u Australiji. Svaki ispitivani lek je primenjen subkutano u različite dane. Framakokinetička merenja su izvršena analizom za

2

kvantifikaciju aktivnih sastojaka u ispitivanim lekovima i HUMALOG®. Kliničko ispitivanje je izvršeno da se izmere razlike u vremenu do postizanja polovine maksimalnih koncentracija insulina. Hipoteze testova u ovoj studiji su bile da Biodel-ove formulacije HUMALOG® treba da imaju profile ultra brze apsorpcije sa uporedivim opadanjem od pika koncentracije i uporedive profile tolerancije na mestu injektovanja u odnosu na HUMALOG®. Uzeta su dva pristupa za ublažavanje nelagode na mestu injektovanja – smanjenje koncentracije dinatrijum EDTA (BIOD-238) i dodavanje magnezijum sulfata (BIOD-250), za koji je u prethodnoj studiji uočeno da poboljšava toleranciju.

[0116] Farmakokinetički profili BIOD-238 i BIOD-250 su pokazali konzistentnost sa ciljanim profilom produkta za ultra brzo delujući insulin na bazi analoga. Brzina apsorpcije BIOD-238 i BIOD-250 je bila značajno veća nego za HUMALOG®, kako je pokazano smanjenjem prosečnog vremena za 35-45% do postizanja polovine maksimalne koncentracije insulina (p<0.001 za BIOD-238 i p=0.001 za BIOD-250 u odnosu na HUMALOG®) i vremena do postizanja maksimalne koncentracije insulina (p=0.013 za BIOD-238 i p=0.025 za BIOD-250 u odnosu na HUMALOG®). Osim toga, ukupna količina apsorbovanog insulina u toku prvih 30 minuta nakon injekcije BIOD-238 i BIOD-250 je približno dvostruko veća nego za HUMALOG® (p<0.001 za BIOD-238 i p=0.002 za BIOD-250 u odnosu na HUMALOG®). Opadanje od pika koncentracije, kako je pokazano vremenom do polovine maksimalne koncentracije nakon pika, je značajno kraće i za BIOD-238 i BIOD-250 u poređenju sa HUMALOG® (p=0.009 za BIOD-238 i p=0.016 za BIOD-250 u odnosu na HUMALOG®).

[0117] Lokalna nelagodnost na mestu injektovanja je merena preko vizuelne analogne skale (VAS) od 100 mm i ispitivanjem pacijenata.100 mm se definiše kao najgora moguća nelagodnost a 0 mm se definiše kao da nema nelagodnosti. U ispitivanju, VAS rezultat je numerički manji, ali nije značajno različit za BIOD-250 u poređenju sa HUMALOG® (prosek VAS rezultata od 2.7 mm i 8.2 mm za BIOD-250 i HUMALOG®, tim redom; p=NS). VAS rezultat za BIOD-238 je bio značajno veći nego onaj povezan sa HUMALOG® (prosečan VAS rezultat od 24.2 mm, p=0.029 u odnosu na HUMALOG®). Farakokinetički profili BIOD-238, BIOD-250 i HUMALOG® kao i njihovi profili tolerancije na mestu injektovanja su pokazani u Tabelama 14 i 15, tim redom.

Tabela 14: Framakokinetički profili BIOD-238, BIOD-250 i HUMALOG®

Rezultati predstavljaju prosek ± SEM; Srednje vrednosti su date u zagradama.

4

Tabela 15: Profili tolerancije na mestu injektovanja za BIOD-238, BIOD-250 i

HUMALOG®

[0118] Kao zaključak, ova studija pokazuje da formulacije insulina lispro sa EDTA i citratom (i BIOD-238 i BIOD-250) imaju mnogo veću brzinu apsorpcije i mnogo brže opadanje od pika koncentracije u poređenju sa HUMALOG ®. Osim toga, prisustvo magnezijum sulfata u BIOD-250 značajno umanjuje lokalnu nelagodnost na mestu injektovanja bez menjanja ultra brzog farmakokinetičkog profila za BIOD-238.

Primer 5: PK i PD formulacije ultra brzo delujućeg koncentrovanog insulina u poređenju sa komercijalnom U-500 formulacijom kod dijabetičnih minijaturnih svinja (uporedni Primer).

[0119] Cilj ove studije je procena farmakokinetičkih (PK) i farmakodinamičkih (PD) osobina nove U-400 formulacije koncentrovanog insulina namenjene za prandijalnu upotrebu.

Postupci i materijali

[0120] Kompozicija formulacije BIOD-530 je: 3.6 mg/ml EDTA, 1.8 mg/ml trinatrijum citrata, 2 mg/ml m-krezola, 16 mg/ml glicerina, 12.12 mg/ml insulina (400 U/mL).

[0121] Do 10 dijabetičnih minijaturnih svinja je injektovanjo ujutru sa 0.25 U/kg Lilly U-500R ili BIOD-530, umesto njihovog dnevnog insulina. Životinje su nahranjene sa 500 g hrane za svinje neposredno nakon doziranja a uzorci plazme su uzeti -30, -20, -10, 0, 5, 10, 15, 20, 30, 45, 60, 75, 90, 120, 150, 180, 240, 300, 360, 420 i 480 min nakon doze koristeći Becton Dickinson K2EDTA vakutajner. Zamrznute plazme su ispitivane na sadržaj insulina (izoinsulin kit, Mercodia, USA) i analizirane na koncentraciju glukoze (YSI 3200 analyzer, YSI Life sciences, USA).

Rezultati:

[0122] Farmakokinetički profil je grafički prikazan na Slici 6 a izračunati PK parametri su dati u Tabeli 17.

Tabela 17: izračunati PK parametri:

[0123] Farmakodinamički parametri su grafički prikazani kao prosek smanjenja početne glukoze u toku vremena na Slici 6.

Zaključak

[0124] Rezultati pokazuju da formulacija koncentrovanog insulina ima profil ultra brzog delovanja u poređenju sa Lilly U-500 komercijalnom formulacijom. Brzina BIOD-530 formulacije može da bude dovoljna za prandijalnu upotrebu.

Primer 6: Poređenje HUMALOG® (U-100) sa BIOD-530 i BIOD-531 na dijabetičnim minijaturnim svinjama.

[0125] Cilj ove studije je da se procene farmakokinetičke (PK) i farmakodinamičke (PD) osobine U-400 formulacije koncentrovanog insulina sa magnezijumom (BIOD-531) (TABELA 1) i formulacije bez magnezijuma (BIOD-530) (videti Primer 4) u poređenju sa HUMALOG®, ultra brzo delujućeg U-100 analoga insulina za prandijalnu upotrebu.

Postupci i materijali

[0126] Kompozicija formulacije BIOD-530 je: 3.6 mg/ml EDTA, 1.8 mg/ml trinatrijum citrata, 2 mg/ml m-krezola, 16 mg/ml glicerina, 12.12 mg/ml insulina (400 U/mL). BIOD-531 ima istu kompoziciju kao BIOD-530 sa dodata 4mm MgSO4, sa ciljem da se poboljša podnošljivost na mestu injektovaranja.

[0127] Koristeći projektovanu unakrsnu studiju, 9 dijabetičnih minijaturnih svinja je injektovano ujutru sa 0.25 U/kg BIOD-530, BIOD-531 ili HUMALOG® umesto njihovog dnevnog insulina. Životinje su nahranjene sa 500 g hrane za svinje neposredno nakon doziranja a uzorci plazme su sakupljeni -30, -20, -10, 0, 5, 10, 15, 20, 30, 45, 60, 75, 90, 120, 150, 180, 240, 300, 360, 420 i 480 min nakon doze koristeći Becton Dickinson K2EDTA vakutajner. Zamrznute plazme su ispitivane na sadržaj insulina (iso insulin kit, Mercodia) i analizirane na koncentraciju glukoze (YSI 3200 analyzer, YSI Life sciences, USA).

Rezultati:

[0128] Prosečne osnovne vrednosti smanjenja insulina i koncentracije glukoze u odnosu na vreme su pokazane na Slici 7. Farmakokinetički parametri su dati u Tabeli 18. Vreme do maksimalne koncentracije Tmax je slično za sve formulacije, dok se vreme za polovinu maksimalne koncentracije (1/2Tmax) dostiže ranije sa BIOD formulacijama.

Tabela 18: Farmakokinetički profili BIOD-530, BIOD-531 i HUMLOG®

[0129] Zaključak: dodavanje magnezijuma u formulaciju ne menja farmakokinetički i farmakodinamički profil BIOD-530. Pored toga, obe koncentrovane formulacije, BIOD-530 i 531 imaju bar toliko brzu apsorpciju kao HUMALOG®, a imaju malo brži početak delovanja nego HUMALOG®. Ukupno trajanje delovanja U-400 formulacija je duže nego HUMALOG®.

Primer 7: smanjenje dinatrijum EDTA i gubitak brze apsorpcije kod dijabetičnih minijaturnih svinja (komparativni Primer).

[0130] Cilj ove studije je da se nađe najmanja koncentracija EDTA koja je efikasna u održavanju farmakokinetičkog profila ultra brze apsorpcije. Izrađene su dve formulacije sa postepeno smanjenom koncentracijom EDTA nego u BIOD-530.

[0131] BIOD-532 ima 2.7 mg/ml dinatrijum EDTA a BIOD-533 ima 1.8 mg/ml dinatrijum EDTA. Ostatak komponenti kompozicije ostaje isti kao za BIOD-530 (videti Primer 4).

[0132] Koristeći projektovanu unakrsnu studiju, 9 dijabetičkih minijaturnih svinja je injektovano ujutru sa 0.25 U/kg BIOD- 530, BIOD-532 ili BIOD-533 umesto njihovog dnevnog insulina. Životinje su nahranjene sa 500 g hrane za svinje neposredno nakon doziranja a uzorci plazme su uzeti -30, -20, -10, 0, 5, 10, 15, 20, 30, 45, 60, 75, 90, 120, 150, 180, 240, 300, 360, 420 i 480 min nakon doze koristeći Becton Dickinson K2EDTA vakutajner. Zamrznute plazme su ispitane na sadržaj insulina (izo insulin kit, Mercodia) i analiziran je sadržaj glukoze (YSI 3200 analyzer, YSI Life sciences, USA).

[0133] Rezultati: profil koncentracija u odnosu na vreme je pokazan na Slici 8 a farmakokinetički parametri u Tabeli 19. Mada su AUC i Cmax konzistentni za sve formulacije, rani početak apsorpcije se gubi sa smanjenjem dodate EDTA.

Tabela 19: Farmakokinetički profili BIOD-530, BIOD-532 i BIOD 533

[0134] Zaključak: kako bi se održao brzi početak apsorpcije insulina mora da se koristi više od 2.7 mg/mL dinatrijum EDTA.

Primer 8: Nova formulacija koncentrovanog rekombinantnog humanog insulina sa unapređenom ultra brzom prandijalnom i sličnom bazalnom apsorpcijom kao mešavina insulin lispro protamina

[0135] Poreklo i cilj: formuacije U-100 rekombinantnog humanog insulina (RHI) i insulina lispro (IL) koje sadrže EDTA i citrat pokazuju povećanu brzinu apsorpcije nakon subkutane (sc) injekcije kod ljudi u poređenju sa komercijalnim formulacijama RHI i IL. BIOD-530 i BIOD-531 su slične EDTA/citratne formulacije sa koncentracijom RHI od 400 U/ml. U prethodnim studijama na dijabetičnim svinjama, BIOD-530 je imao značajno brži početak i slično trajanje delovanja kao RHI U-500 koji obezbeđuje i prandijalno i bazalno pokrivanje kod pacijenata sa dijabetesom tip 2 zahtevajući veće zapremine injekcije. BIOD-531 je razvijen sa MgSO4da ublaži nelagodnost povezanu sa EDTA na mestu injektovanja. Cilj ove studije je da na dijabetičnim minijaturnim svinjama uporedi farmakokinetičke (PK) i farmakodinamičke (PD) profile BIOD-531 sa U-100 formulacijama smeša IL-Protamine (ILP) i IL 50/50 (ILP/IL 50/50) i 75/25 (ILP/IL 75/25) koje takođe obezbeđuju i prandijalno i bazalno pokrivanje pacijenata sa dijabetesom.

[0136] Materijali i postupci: Test formulacije se sastoje od ILP/IL 75/25, ILP/IL 50/50 i BIOD-531. Ujutru na početku svake unakrsne studije, minijaturnim dijabetičnim svinjama je sc data doza (0.25 U/kg) test formulacije a nakon toga obrok. U Studiji 1 i Studiji 2 su upoređivani BIOD-531 sa ILP/IL 75/25 i ILP/IL 50/50, tim redom. Uzorci za glukozu u krvi i insulina u plazmi su uzeti od -30 do 480 min nakon doze. Insulin u plazmi je meren ELISA postupkom a koncentracija glukoze je određena pomoću YSI. Vreme polovine maksimalne koncentracije (T50%rani) je izračunato za svaku svinju i uprosečeno za svaki predmet testa. Rezultati svake studije poređenja BIOD-531 sa ILP/IL 75/25 ili 50/50 smešama su dobijeni korišćenjem Student t-testa.

[0137] Rezultati: Profili koncentracija u odnosu na vreme su pokazani na Slici 9; rezultati za BIOD-530 i IL su uključeni kao referenca. Koncentracija insulina je dostigla veće pikove nakon injekcije BIOD-531 u poređenju sa ILP/IL smešom. Uprkos rasta do većeg pika, brzina apsorpcije koja se izražava preko T50%rano (min) i AUC0-30min(µU/ml*min) BIOD-531 (Studija 1: 2565 i 15826397; Studija 2: 1162 i 14756134, tim redom) je mnogo veća nego za ILP/IL 75/25 (3566 i 351682*, tim redom) ili za ILP/IL 50/50 (2363* i 7776128*, tim redom) i za rezultat ima mnogo brže opadanje koncentracije glukoze (*p<0.05 u odnosu na BIOD-531). Trajanje delovanja koje se izražava procentom ukupnog AUC180-480min je slično za sve formulacije: BIOD-531 (32-43%), ILP/IL 75/25 (45%) i ILP/IL 50/50 (35%).

Koncentracija glukoze za sve tri formulacije ostaje smanjena do 480 min dok se koncentracije insulina i glukoze ne vrate na osnovne vrednosti oko 240 minuta nakon IL primene.

[0138] Zaključak: BIOD-531 ima brzi početak delovanja u poređenju sa IL i sličan osnovni kontrolni profil sa ILP/IL pre-izmešanih insulina. BIOD-531 ima potencijal da obezbedi poboljšanje prandijalnog i uporedivog bazalnog pokrića kao prethodno izmešani insulini uz manje zapremine injekcije.

4

Claims (14)

Patentni zahtevi

1. Injektabilna formulacija insulina koja uključuje efektivnu količinu sredstva za rastvaranje/stabilizaciju izabranog od sirćetne kiseline, askorbinske kiseline, limunske kiseline, glutaminske kiseline, aspartanske kiseline, sukcinatne kiseline, mravlje kiseline, jabučne kiseline, adipinske kiseline i njihovih soli; efektivne količine cink helatora i jedno ili više jedinjenja magnezijuma, pri čemu je koncentracija insulina 100, 200, 400 ili 500 UmL, naznačeno time što jedno ili više jedinjenja magnezijuma uključuje neorgansku so magnezijuma i pri čemu je koncentracija jednog ili više jedinjenja magnezijuma 0.1 do 10 mg/ml.

2. Formulacija u skladu sa patentnim zahtevom 1, naznačena time što je insulin humani rekombinantni insulin.

3. Formulacija u skladu sa patentnim zahtevom 1, naznačena time što je insulin insulin analog izabran od insulin lispro, insulin glargin, insulin aspart, insulin glukolizin i insulin determir.

4. Formulacija u skladu sa bilo kojim od patentnih zahteva 1 do 3, naznačena time što su neorganske soli magnezijuma izabrane iz grupe koja se sastoji od magnezijum hidroksida (Mg(OH)2), magnezijum sulfata (MgSO4), magnezijum halida, kao što su magnezijum hlorid (MgCl2), magnezijum bromid (MgBr2) i magnezijum jodid (MgI2); magnezijum pirofosfata, magnezijum sulfat heptahidrata, magnezijum oksida (MgO2) i njihovih kombinacija.

5. Formulacija u skladu sa bilo kojim od patentnih zahteva 1 do 4, naznačena time što je koncentracija jednog ili više jedinjenja magnezijuma od 0.1 do 5 mg/ml.

6. Formulacija u skladu sa patentnim zahtevom 5, naznačena time što je koncentracija jednog ili više jedinjenja magnezijuma od 0.1 do 2mg/ml.

7. Formulacija u skladu sa patentnim zahtevom 6, naznačena time što je koncentracija jednog ili više jedinjenja magnezijuma od 0.2 do 2mg/ml.

8. Formulacija u skladu sa bilo kojim od patentnih zahteva 1 do 7, naznačena time što sredstvo za rastvaranje/stabilizaciju formira citratne jone a pH je približno 7.

9. Formulacija u skladu sa patentnim zahtevom 1, naznačena time što sredstvo za rastvaranje/stabilizaciju limunska kiselina ili natrijum citrat.

10. Formulacija u skladu sa patentnim zahtevom 9, naznačena timešto je limunska kiselina ili natrijum citrat u opsegu od 7 x 10<-3>M do 2 x 10<-2>M.

11. Formulacija u skladu sa bilo kojim od patentnih zahteva 1 do 10, naznačena time što dalje uključuje m-krezol.

12. Formulacija u skladu sa patentnim zahtevom 11, naznačena time što dalje uključuje glicerin.

13. Formulacija u skladu sa bilo kojim od patentnih zahteva 1 do 12, naznačena time što je helator izabran od etilendiamintetrasirćetne kiseline (EDTA), EGTA, alginatne kiseline, alfa lipoinske kiseline, dimerkatosukcinatne kiseline (DMSA), CDTA (1,2-diaminocikloheksantetrasirćetne kiseline) i trinatrijum citrata (TSC).

14. Formulacija u skladu sa bilo kojim od prethodnih patentnih zahteva, naznačena time što je za upotrebu u postupku lečenja dijabetičnih pojedinaca koji uključuje injektovanje efektivne količine formulacije u pojedinaca.