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Verfahren zur Herstellung von Insulinpräparaten mit protrahierter Wirkung
Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein Verfahren zur Herstellung von Insulinpräpara- ten mit protrahierter Wirkung.
Die protrahierte Wirkung der üblichen Depotinsulinpräparate beruht darauf, dass Insulin durch Umsetzung mit basischen Substanzen, wie Protamin, Globin oder Surfen, in bei neutraler Reaktion schwer lösliche Verbindungen übergeführt wird.
Es wurde nunmehr gefunden, dass es möglich ist, Depotinsulinpräparate ohne Verwendung dieser besonderen Hilfsstoffe herzustellen, wenn man Insulinkristalle mit einem Gehalt an einem oder mehreren der Metalle Zink, Kobalt, Nickel, Kadmium, Kupfer, Mangan oder Eisen in einer solchen Menge in einem wässerigen, einen pH-Wert zwischen 5 und 8 aufweisenden, injizierbaren Medium ohne Gehalt dieser Metalle suspendiert, dass die fertige Suspension einen Gehalt an den erwähnten Metallen von mindestens 13. A. 10-3 Milliäquivalenten im Liter aufweist, wobei A die Zahl der internationalen Insulineinheiten je cm3 bedeutet und die suspendierten Kristalle selbst bei PH = 7 des Mediums mindestens 0, 35 Milliäquivalente der erwähnten Metalle je Gramm enthalten.
Suspensionen von Insulinkristallen in destilliertem Wasser wurden bereits hergestellt, zeigten jedoch an Kaninchen im Vergleich mit Insulinlösungen keine wesentlich verschiedene Wirkung.
Der Grund hiefur scheint darin zu liegen, dass die verwendeten Insulinkristalle nur etwa 0, 5% Zink enthielten, was ungefähr 0,16 Milliäquivalenten Zink je Gramm der Kristalle entspricht, und sich deshalb bei dem im Blut und in Gewebeflüssigkeiten herrschenden pH-Wert (7, 2) verhältnismässig leicht lösen.
Insulinkristalle mit einem Mindestgehalt an den erwähnten Metallen von 0, 35 Milliäquivalenten je Gramm können beispielsweise derart hergestellt werden, dass man Insulinkristalle, die in üblicher Weise hergestellt sind und deshalb keinen genügenden Metallgehalt aufweisen, durch Suspendierung in einem wässerigen Medium mit einem ausreichenden Gehalt an den fraglichen Metallen, diese Metalle aufnehmen lässt. Solche Insulinkristalle können ein oder mehrere der erwähnten Metalle enthalten.
Es wurde gefunden, dass die erhaltene protrahierte Wirkung der nach der Erfindung hergestellten Präparate gewissermassen vom Metallgehalt der suspendierten Insulinkristalle bei pH 7 des wässerigen Mediums abhängt. Mit einem Zinkgehalt der suspendierten Insulinkristalle von rund l% (etwa 0, 35 Milli- äquivalente je Gramm der Kristalle) ist es möglich, Präparate herzustellen, deren protrahierte Wirkung im wesentlichen der Wirkung der bekannten Protamin-Zink-Insulinpräparate entspricht. Durch Erhöhung des Zinkgehaltes kann diese Wirkung noch gesteigert werden.
Der pH-Wert des Suspensionsmediums ist einer der Faktoren, welche einen entscheidenden Einfluss auf die Löslichkeit der Insulinkristalle im wässerigen Medium haben, und obwohl es möglich ist, zu verhindern, dass sämtliche Insulinkristalle in Lösung gehen, wenn das Medium einen pH-Wert von 4 bis 9 hat, ist es nach der Erfindung notwendig, ein wässeriges Medium zu verwenden, das auf einen pH-Wert zwischen 5 und 8 eingestellt wird, da die Insulinkristalle innerhalb dieses Bereiches praktisch unlöslich sind.
Am besten ist es, wenn das wässerige Medium entsprechend dem im Blut und in Gewebeflüssigkeiten herrschenden pH-Wert einen pH-Wert von ungefähr 7 hat. Bei diesem pH-Wert weisen die Präparate ihre grösste Stabilität auf.
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Bei der Einstellung des wässerigen Mediums auf den gewünschten pH-Wert kann von Puffersubstanzen
Gebrauch gemacht werden. Bei der Auswahl der Puffersubstanzen und anderer Zusätze zum Suspensions- medium ist unterdessen folgendes zu berücksichtigen :
Es wurde gefunden, dass die Anwesenheit gewisser Anionen im Suspensionsmedium die Löslichkeit der suspendierten Insulinkristalle bei neutraler Reaktion und dadurch die protrahierte Wirkung der hergestell- ten Präparate beeinflusst. So bewirkt bei der Verwendung von zinkhaltigen Insulinkristallen die Anwesenheit von Phosphatpuffer in der gewöhnlichen Konzentration, dass die Insulinkristalle bei PH 7 in Lösung gehen. Dies ist auch der Fall, wenn man an Stelle von Phosphatpuffer Citratpuffer verwendet.
Falls man jedoch nickelhaltige Insulinkristalle verwendet, gehen diese bei Verwendung von Phosphatpuffer nicht bei pH 7 des Mediums in Lösung.
Es wird angenommen, dass die Phosphationen eine grössere Affinität zu den Zinkionen haben als die Insulinkristalle und daher bei neutraler Reaktion soviel Zink binden, dass die Insulinkristalle in Lösung gehen, während dies nicht für Nickelionen gilt.
Zum Erreichen der grösstmöglichen protrahierten Wirkung ist es deshalb gemäss der Erfindung zweck- mässig, dass die Einstellung des wässerigen Mediums auf den gewünschten pH-Wert durch eine oder mehrere Puffersubstanzen, deren Anion das verwendete Metall bei neutraler Reaktion nicht bindet, bewirkt wird.
Beispiele solcher Puffersubstanzen sind Acetat-, Borat-, Maleat- und Diäthylbarbituratpuffer oder Mischungen davon.
Ein weiteres Merkmal des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass dem injizierbaren Medium überdies Insulin in amorph ausgefällter Form zugesetzt wird. Dies kann dadurch geschehen, dass ein injizierbares Medium verwendet wird, welchem im voraus ein Gehalt an amorph ausgefälltem Insulin gegeben wird, oder dadurch, dass dem wässerigen Medium eine solche Zusammensetzung und Acidität gegeben wird, dass ein Teil der suspendierten Insulinkristalle in Lösung geht, wonach das gelöste Insulin durch Erhöhung des pH-Wertes desSuspensionsmediums in amorpher Form ausgefällt wird. Auf diese Weise kann man zu Präparaten kommen, die eine protrahierte Wirkung zufolge des Gehaltes an Insulinkristallen und eine Initialwirkung zufolge des Gehaltes an amorphem Insulin aufweisen.
Es wurde weiter gefunden, dass die klinische Wirkung der Insulinkristallsuspensionen gewissermassen von der Grösse der suspendierten Kristalle abhängt. Erfindungsgemäss ist es deshalb vorteilhaft, Insulinkristalle einheitlicher Grösse zu verwenden. Diese Grösse liegt innerhalb des Bereiches von 10 bis 100 .
Bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird von sterilen Insulinkristallen ausgegangen. Auch wird ein steriles Suspensionsmedium verwendet und unter sterilen Bedingungen gearbeitet.
Obwohl an sich als Suspensionsmedium steriles destilliertes Wasser, falls gewünscht mit einem Puffersubstanzgehalt, gewählt werden kann, ist es aus klinischen Gründen vorteilhafter, das wässerige Medium isotonisch zu machen. Beispiele verwendbarer Stoffe sind Glukose, Natriumchlorid und Glycerin.
Zur Erhöhung der Beständigkeit der Insulinpräparate ist es zweckmässig, übliche Konservierungsmittel, wie p-Oxybenzoesäuremethylester (Nipagin), p-Oxybenzoesäurepropylester und Phenylmercuriacetat, zuzusetzen.
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ester und 1/120 M Natriumacetat hergestellt und der pH-Wert mit Salzsäure auf 5 eingestellt. In 11 dieser Lösung werden 1, 7 g Insulinkristalle mit einem Zinkgehalt von ungefähr 2% suspendiert. Die Kristalle bleiben ungelöst, aber ein Teil des Zinks geht in Lösung, so dass das Suspensionsmedium zinkhaltig wird.
Durch Einstellung der Suspension auf PH 7 werden die Insulinkristalle ungefähr 1, 40/0 Zink enthalten, was 0, 43 Milliäquivalente je Gramm der suspendierten Kristalle entspricht.
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