BR112017009326B1 - ORAL DOSAGE FORM OF A DRUG TO REDUCE BLOOD GLUCOSE LEVEL, AND, KIT - Google Patents
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Abstract
FORMA DE DOSAGEM ORAL DE UM FÁRMACO PARA REDUZIR ONÍVEL DE GLICOSE NO SANGUE, E, KIT. A descrição refere-se a formas de dosagem e combinações deformas de dosagem úteis para administração oral efetiva de fármacos, que sãode outro modo inadequados para administração por via oral, devido ao ácidoe/ou degradação mediada por protease. As formas de dosagem incluem umsistema de dispensação de fármaco automicroemulsionante (SMEDDS) com oqual o fármaco é combinado e um antiácido. Quando coadministrado a ummamífero, a(s) forma(s) de dosagem pode(m) prevenir a degradação dofármaco pelo ácido forte e enzimas digestivas normalmente presentes noambiente gástrico e pode melhorar a absorção do fármaco solúvel em água notrato gastrointestinal (GI). As formas de dosagem podem ser utilizadas paraadministrar efetivamente insulina por via oral, por exemplo, tal como sob aforma de um pó que pode ser armazenado por períodos prolongados ereconstituído com água ou outro fluido pouco antes da administração.ORAL DOSAGE FORM OF A DRUG TO REDUCE BLOOD GLUCOSE LEVEL, AND, KIT. The description refers to dosage forms and combinations of dosage forms useful for effective oral administration of drugs, which are otherwise unsuitable for oral administration, due to acid and/or protease-mediated degradation. Dosage forms include a self-microemulsifying drug delivery system (SMEDDS) with which the drug is combined and an antacid. When coadministered to a mammal, the dosage form(s) may prevent degradation of the drug by strong acid and digestive enzymes normally present in the gastric environment and may improve absorption of the water-soluble drug in the gastrointestinal (GI) tract. The dosage forms can be used to effectively administer insulin orally, for example, as a powder that can be stored for prolonged periods and reconstituted with water or other fluid shortly before administration.
Description
[001] A invenção refere-se geralmente ao campo da administração oral de fármacos, tais como a insulina humana, que são instáveis no trato gastrointestinal (GI) ou mal absorvidos a partir do mesmo.[001] The invention generally relates to the field of oral administration of drugs, such as human insulin, which are unstable in the gastrointestinal (GI) tract or poorly absorbed from it.
[002] Muitos fármacos são ineficazes quando administrados oralmente devido à instabilidade do fármaco no trato GI e baixa permeabilidade através de superfícies GI. As enzimas de digestão de proteínas, tais como pepsina e ácidos fortes, podem contribuir ainda mais para a instabilidade de fármacos peptídicos e de proteínas no estômago, o que pode inibir mais a estabilidade e a eficácia de tais fármacos. Além disso, fármacos com baixa lipofilicidade e/ou peso molecular alto tendem a não ser facilmente absorvidos através de camadas epiteliais no trato GI.[002] Many drugs are ineffective when administered orally due to drug instability in the GI tract and low permeability across GI surfaces. Protein-digesting enzymes, such as pepsin and strong acids, may further contribute to the instability of peptide and protein drugs in the stomach, which may further inhibit the stability and efficacy of such drugs. Furthermore, drugs with low lipophilicity and/or high molecular weight tend not to be easily absorbed through epithelial layers in the GI tract.
[003] Várias estratégias têm sido relatadas para melhorar a estabilidade e biodisponibilidade de agentes ativos administrados oralmente. Especificamente, a captação de fármacos em carreadores tais como lipossomas, micelas, nanopartículas, emulsões água em óleo (w/o) ou água em óleo em água (w/o/w) ou em microemulsões ou em cápsulas com revestimento entérico têm sido sugeridas para proteger os compostos ativos da exposição a ambientes químicos desfavoráveis (por exemplo, baixo pH ou enzimas digestivas). Tais abordagens podem ter desvantagens, tais como baixa estabilidade de fármaco, baixa carga de fármaco, ineficácia, requisitos de processamento complexos e alto custo.[003] Several strategies have been reported to improve the stability and bioavailability of orally administered active agents. Specifically, drug uptake in carriers such as liposomes, micelles, nanoparticles, water-in-oil (w/o) or water-in-oil-in-water (w/o/w) emulsions or in microemulsions or in enteric-coated capsules has been suggested. to protect active compounds from exposure to unfavorable chemical environments (e.g. low pH or digestive enzymes). Such approaches may have disadvantages such as low drug stability, low drug loading, ineffectiveness, complex processing requirements, and high cost.
[004] A Patente dos Estados Unidos 6.191.105 descreve a preparação de formulações de microemulsão w/o de insulina. A emulsão w/o pode ser instável devido à transição de fase que ocorre após dispensação oral, com a consequência de expor o fármaco diretamente ao ambiente GI severo.[004] United States Patent 6,191,105 describes the preparation of microemulsion w/o insulin formulations. The w/o emulsion may be unstable due to the phase transition that occurs after oral dispensing, with the consequence of exposing the drug directly to the harsh GI environment.
[005] A Patente dos Estados Unidos da América 6.277.413 descreve emulsões w/o/w em que os fármacos solúveis em água foram incorporados na fase aquosa interna. Essas emulsões apresentaram baixa carga de fármaco.[005] United States Patent 6,277,413 describes w/o/w emulsions in which water-soluble drugs were incorporated into the internal aqueous phase. These emulsions showed low drug loading.
[006] A Patente dos Estados Unidos 5.552.156 descreve o uso de lipossomas e micelas como carreadores de fármaco. A preparação de tais formulações foi complexa e dispendiosa.[006] United States Patent 5,552,156 describes the use of liposomes and micelles as drug carriers. The preparation of such formulations was complex and expensive.
[007] A Patente Australiana 2004305395 descreve composições de nanopartículas de fármacos solúveis em água para administração oral e preparação. O método de preparação das composições envolve a liofilização da nanopartícula, o que pode aumentar o custo de preparação.[007] Australian Patent 2004305395 describes water-soluble drug nanoparticle compositions for oral administration and preparation. The preparation method of the compositions involves freeze-drying the nanoparticle, which may increase the preparation cost.
[008] O pedido de Patente dos Estados Unidos número de série 13/561.105 descreve cápsulas com revestimento entérico contendo nanopartículas catiônicas para impedir a degradação ácida de substâncias ativas tais como insulina. O processo descrito para a preparação das cápsulas foi complexo, incluindo a liofilização e a preparação de cápsulas com revestimento entérico.[008] United States Patent Application Serial Number 13/561,105 describes enteric-coated capsules containing cationic nanoparticles to prevent acidic degradation of active substances such as insulin. The process described for the preparation of the capsules was complex, including lyophilization and the preparation of enteric-coated capsules.
[009] O pedido de Patente dos Estados Unidos número de série 13/521.377 descreve composições para administração oral de peptídeos de insulina que usam sistemas de dispensação de fármaco automicroemulsionantes (SMEDDS) em uma cápsula mole com revestimento entérico. O peptídeo de insulina na formulação de SMEDDS é ainda instável (degradado ou inativado) em ambiente ácido do estômago. De modo a superar a estabilidade, o peptídeo de insulina em SMEDDS é colocado em um carreador com revestimento entérico para proteger os compostos ativos da clivagem ou outra degradação no estômago. No entanto, o carreador com revestimento entérico apresenta um início de ação indesejavelmente retardado quando administrado oralmente. Além disso, o tempo de esvaziamento gástrico difere entre os seres humanos, e isso irá afetar o momento da liberação de insulina a partir da formulação e a absorção correspondente através dos intestinos. Tais variações induzem grandes variações na absorção de insulina, levando potencialmente a níveis de açúcar no sangue fora de controle.[009] United States Patent Application Serial Number 13/521,377 describes compositions for oral administration of insulin peptides that use self-microemulsifying drug delivery systems (SMEDDS) in an enteric-coated soft capsule. The insulin peptide in the SMEDDS formulation is still unstable (degraded or inactivated) in the acidic environment of the stomach. In order to overcome stability, the insulin peptide in SMEDDS is placed in an enteric-coated carrier to protect the active compounds from cleavage or other degradation in the stomach. However, the enteric-coated carrier has an undesirably delayed onset of action when administered orally. Furthermore, gastric emptying time differs between humans, and this will affect the timing of insulin release from the formulation and corresponding absorption through the intestines. Such variations induce large variations in insulin absorption, potentially leading to out-of-control blood sugar levels.
[0010] SMEDDS em formas de dosagem líquidas tem limitações tais como a incompatibilidade da cápsula excipiente (ver, por exemplo, Mu et al., 2013, Int. J. Pharm. 453(1):215-224 and Kallakunta et al., 2012, Powd. Technol. 221:375-382).[0010] SMEDDS in liquid dosage forms has limitations such as incompatibility of the excipient capsule (see, for example, Mu et al., 2013, Int. J. Pharm. 453(1):215-224 and Kallakunta et al. , 2012, Powd. Technol. 221:375-382).
[0011] A publicação de pedido de patente dos Estados Unidos número de publicação 2011/0293714 descreve composições que incluem um solvente orgânico polar e um componente lipofílico e que são usadas para administração oral de peptídeos de insulina derivatizados. Uma dose oral alta (840 UI/kg) de tais composições deve ser usada para reduzir a glicose sanguínea.[0011] United States patent application publication publication number 2011/0293714 describes compositions that include a polar organic solvent and a lipophilic component and that are used for oral administration of derivatized insulin peptides. A high oral dose (840 IU/kg) of such compositions should be used to reduce blood glucose.
[0012] O pedido de Patente dos Estados Unidos número de publicação 2009/0176691 descreve formulações monofásicas que incluem um agente tampão e um agente ativo de proteína em uma forma livre. Essas formulações monofásicas destinam-se a ser administradas oralmente, com o agente tampão fazendo com que o pH do estômago e/ou intestinos seja tamponado na faixa de pH 4-8 após administração oral.[0012] United States Patent application publication number 2009/0176691 describes monophasic formulations that include a buffering agent and a protein active agent in a free form. These monophasic formulations are intended to be administered orally, with the buffering agent causing the pH of the stomach and/or intestines to be buffered in the pH range 4-8 following oral administration.
[0013] Pelo menos algumas das tecnologias descritas por outros rendem composições que efetuam absorção de fármacos (por exemplo, insulina) após administração oral (por exemplo, Wong, 2010, J. Drug Target. 18(2):79-92; Arbit et al., 2009, Diabetes Sci. Technol. 3(3):562-567). No entanto, os requerentes acreditam que não foram projetadas formulações orais que apresentem um início rápido, uma biodisponibilidade alta e, opcionalmente, uma curta duração de atividade, como seria de particular utilidade para fármacos tais como insulinas. As formulações de insulina oral convencionais apresentam um tempo de início lento (mais de 1,5 hora) e uma duração eficaz longa (mais de 5 horas). Seria benéfico para médicos e pacientes terem acesso a fármacos de ação rápida (início dentro de 15 minutos) e curta duração (menos de 5 horas) tais como insulina de modo a proverem um controle metabólico eficaz usando uma forma de dosagem conveniente administrada oralmente.[0013] At least some of the technologies described by others yield compositions that effect absorption of drugs (e.g., insulin) after oral administration (e.g., Wong, 2010, J. Drug Target. 18(2):79-92; Arbit et al., 2009, Diabetes Sci. Technol. 3(3):562-567). However, applicants believe that oral formulations have not been designed that have a rapid onset, high bioavailability and, optionally, a short duration of activity, as would be of particular use for drugs such as insulins. Conventional oral insulin formulations have a slow onset time (more than 1.5 hours) and a long effective duration (more than 5 hours). It would be beneficial for clinicians and patients to have access to rapid-acting (onset within 15 minutes) and short-acting (less than 5 hours) drugs such as insulin to provide effective metabolic control using a convenient orally administered dosage form.
[0014] A presente descrição descreve composições que superam pelo menos algumas deficiências de composições anteriores e proveem composições de fármaco de curta duração de ação rápida, mesmo para fármacos que são instáveis ou pouco biodisponíveis quando administrados oralmente usando formulações convencionais.[0014] The present description describes compositions that overcome at least some deficiencies of previous compositions and provide fast-acting, short-acting drug compositions, even for drugs that are unstable or poorly bioavailable when administered orally using conventional formulations.
[0015] A descrição refere-se a uma forma de dosagem para administração oral de um fármaco hidrofílico à corrente sanguínea de um mamífero. A forma de dosagem inclui um bolo de um antiácido suficiente para aumentar o pH gástrico do mamífero para pelo menos cerca de 3 (preferivelmente pelo menos cerca de 3,4) após a ingestão da forma de dosagem (por exemplo, o bolo pode ser capaz de neutralizar 1 a 7 miliequivalentes dos ácidos do estômago). A forma de dosagem também inclui uma combinação substancialmente homogênea de uma quantidade terapeuticamente eficaz do fármaco e um sistema tensoativo. O sistema tensoativo inclui um tensoativo não iônico.[0015] The description refers to a dosage form for oral administration of a hydrophilic drug to the bloodstream of a mammal. The dosage form includes a bolus of an antacid sufficient to increase the gastric pH of the mammal to at least about 3 (preferably at least about 3.4) after ingestion of the dosage form (e.g., the bolus may be capable of neutralize 1 to 7 milliequivalents of stomach acids). The dosage form also includes a substantially homogeneous combination of a therapeutically effective amount of the drug and a surfactant system. The surfactant system includes a nonionic surfactant.
[0016] A identidade e a quantidade do sistema tensoativo são selecionadas para serem suficientes para induzir emulsificação espontânea mediante o contato entre a combinação e um meio aquoso sob condições de agitação mecânica suave, tais como condições que ocorrem no estômago do mamífero ou em um recipiente (por exemplo, uma taça pequena) em que a combinação é revolvida com uma pequena quantidade de meio aquoso antes da administração. A título de exemplo, a identidade e a quantidade do sistema tensoativo podem ser selecionadas para serem suficientes para induzir emulsificação espontânea mediante o contato entre a combinação e um excesso de nove vezes de água destilada sob condições de agitação mecânica característica do estômago do mamífero. (O padrão objetivo preciso selecionado não é crítico, o sistema tensoativo pode ser selecionado para ser suficiente para induzir emulsificação espontânea mediante contato com um excesso de quatro ou duas vezes de água destilada ou de fluido gástrico simulado USP, por exemplo). Preferivelmente, a identidade e a quantidade do sistema tensoativo são selecionadas de modo que o tamanho médio das gotículas da emulsão formada mediante o contato entre a combinação e o meio aquoso não seja superior a cerca de 2000 nanômetros (ou menor, tal como preferivelmente não superior a cerca de 800, 500 ou 300 nanômetros).[0016] The identity and amount of the surfactant system are selected to be sufficient to induce spontaneous emulsification upon contact between the combination and an aqueous medium under conditions of gentle mechanical agitation, such as conditions occurring in the mammalian stomach or in a container (e.g., a small cup) in which the combination is stirred with a small amount of aqueous medium before administration. By way of example, the identity and amount of the surfactant system can be selected to be sufficient to induce spontaneous emulsification upon contact between the combination and a nine-fold excess of distilled water under conditions of mechanical agitation characteristic of the mammalian stomach. (The precise objective standard selected is not critical; the surfactant system may be selected to be sufficient to induce spontaneous emulsification upon contact with a four- or two-fold excess of distilled water or USP simulated gastric fluid, for example). Preferably, the identity and amount of the surfactant system are selected so that the average size of the emulsion droplets formed upon contact between the combination and the aqueous medium is no greater than about 2000 nanometers (or less, such as preferably no greater than at about 800, 500 or 300 nanometers).
[0017] Na forma de dosagem, o bolo pode ser incluído na combinação substancialmente homogênea. Alternativamente, o bolo e a combinação podem estar presentes em porções distintas da forma de dosagem, tal como na forma de sólidos, pós ou líquidos distintos.[0017] In dosage form, the cake can be included in the substantially homogeneous combination. Alternatively, the cake and combination may be present in distinct portions of the dosage form, such as in the form of distinct solids, powders or liquids.
[0018] A forma de dosagem é útil para administrar uma variedade de fármacos hidrofílicos, incluindo fármacos que são normalmente pouco biodisponíveis quando administrados oralmente. Exemplos de tais fármacos incluem peptídeos de insulina (por exemplo, insulinas antroterapêuticas tais como peptídeos de insulina humana isolados ou sintetizados), hormônios de crescimento, gentamicina, gemcitabina, penicilinas e vancomicina.[0018] The dosage form is useful for administering a variety of hydrophilic drugs, including drugs that are normally poorly bioavailable when administered orally. Examples of such drugs include insulin peptides (e.g., anthropotherapeutic insulins such as isolated or synthesized human insulin peptides), growth hormones, gentamicin, gemcitabine, penicillins, and vancomycin.
[0019] A forma de dosagem pode ser fornecida na forma de um kit que inclui a forma de dosagem e uma quantidade do meio aquoso suficiente para dissolver ou suspender o bolo do antiácido e para emulsionar a combinação. Alternativamente, pode ser fornecida na forma de um kit que inclui uma primeira forma de dosagem que inclui o bolo de antiácido e uma segunda forma de dosagem incluindo a combinação substancialmente homogênea do fármaco e do sistema tensoativo.[0019] The dosage form may be provided in the form of a kit that includes the dosage form and an amount of the aqueous medium sufficient to dissolve or suspend the antacid bolus and to emulsify the combination. Alternatively, it may be provided in the form of a kit that includes a first dosage form including the antacid bolus and a second dosage form including the substantially homogeneous combination of the drug and the surfactant system.
[0020] A descrição refere-se adicionalmente a um método para administração oral de um fármaco hidrofílico à corrente sanguínea de um mamífero. O método é realizado por combinação de uma quantidade terapeuticamente eficaz do fármaco e do sistema tensoativo aqui descrito, mistura da combinação, do meio aquoso e de um bolo de um antiácido suficiente para aumentar o pH gástrico do mamífero até pelo menos cerca de 3 para produzir uma mistura emulsionada; e em seguida administração oral da mistura emulsionada ao mamífero.[0020] The description further relates to a method for oral administration of a hydrophilic drug to the bloodstream of a mammal. The method is carried out by combining a therapeutically effective amount of the drug and the surfactant system described herein, mixing the combination, the aqueous medium and a bolus of an antacid sufficient to increase the gastric pH of the mammal to at least about 3 to produce an emulsified mixture; and then oral administration of the emulsified mixture to the mammal.
[0021] Em um método alternativo, o fármaco e o sistema tensoativo são combinados para render uma combinação, o bolo de antiácido é administrado oralmente ao mamífero e a combinação é administrada oralmente ao mamífero suficientemente próximo no tempo da administração do bolo de modo que o pH gástrico do mamífero permanece pelo menos cerca de 3 enquanto a combinação é administrada.[0021] In an alternative method, the drug and the surfactant system are combined to yield a combination, the antacid bolus is administered orally to the mammal, and the combination is administered orally to the mammal sufficiently close in time to the administration of the bolus so that the The mammal's gastric pH remains at least about 3 while the combination is administered.
[0022] A Figura 1 é um gráfico dos níveis de glicose sanguínea ao longo do tempo, calculado como uma porcentagem dos valores iniciais de glicose sanguínea, para camundongos diabéticos induzidos por estreptozotocina (STZ) aos quais foram administrados oralmente 200 UI/kg de insulina em uma solução aquosa a 3,78% p/v de bicarbonato de sódio (NaHCO3) (círculos preenchidos), em solução salina tamponada com fosfato (PBS) (círculos abertos), ou na Formulação 1 suspensa em uma solução de NaHCO3 (concentração final a 3,78%; triângulos). Os dados mostrados são médias e desvios padrão para grupos de 8 camundongos cada.[0022] Figure 1 is a graph of blood glucose levels over time, calculated as a percentage of initial blood glucose values, for streptozotocin (STZ)-induced diabetic mice that were orally administered 200 IU/kg insulin in a 3.78% w/v aqueous solution of sodium bicarbonate (NaHCO3) (filled circles), in phosphate buffered saline (PBS) (open circles), or in Formulation 1 suspended in a NaHCO3 solution (concentration final at 3.78%; triangles). Data shown are means and standard deviations for groups of 8 mice each.
[0023] A Figura 2 é um gráfico dos níveis de glicose sanguínea ao longo do tempo, calculado como uma porcentagem dos valores iniciais de glicose sanguínea, para camundongos diabéticos induzidos por STZ aos quais foram administrados oralmente 200 UI/kg de insulina na Formulação 1 suspensa em soluções de NaHCO3 de concentração final variável. As concentrações de NaHCO3 finais foram: 0,90% (círculos preenchidos), 1,80% (círculos abertos), 2,70% (triângulos preenchidos) e 3,78% (triângulos abertos). Os dados mostrados são médias e desvios padrão para grupos de 8 camundongos cada.[0023] Figure 2 is a graph of blood glucose levels over time, calculated as a percentage of initial blood glucose values, for STZ-induced diabetic mice that were orally administered 200 IU/kg insulin in Formulation 1 suspended in NaHCO3 solutions of varying final concentration. The final NaHCO3 concentrations were: 0.90% (filled circles), 1.80% (open circles), 2.70% (filled triangles) and 3.78% (open triangles). Data shown are means and standard deviations for groups of 8 mice each.
[0024] A Figura 3 é um gráfico dos níveis de glicose sanguínea ao longo do tempo, calculado como uma porcentagem dos valores iniciais de glicose sanguínea, para cães aos quais foram administrados oralmente 150 UI/kg de insulina na Formulação 1 suspensa em uma solução de NaHCO3 (concentração final a 3,78%; círculos abertos) ou para cães de controle não tratado (círculos preenchidos). Os dados mostrados são médias e desvios padrão para grupos de dois cães beagle cada.[0024] Figure 3 is a graph of blood glucose levels over time, calculated as a percentage of initial blood glucose values, for dogs that were orally administered 150 IU/kg of insulin in Formulation 1 suspended in a solution of NaHCO3 (final concentration at 3.78%; open circles) or for untreated control dogs (filled circles). Data shown are means and standard deviations for groups of two beagle dogs each.
[0025] A Figura 4 é um gráfico dos níveis de glicose sanguínea ao longo do tempo, calculado como uma porcentagem dos valores iniciais de glicose sanguínea, para camundongos diabéticos induzidos por STZ aos quais foram administrados oralmente 200 UI/kg de insulina na Formulação 2 suspensa em uma solução de NaHCO3 (concentração final a 3,78%). Os dados mostrados são médias e desvios padrão para grupos de 8 camundongos cada.[0025] Figure 4 is a graph of blood glucose levels over time, calculated as a percentage of initial blood glucose values, for STZ-induced diabetic mice that were orally administered 200 IU/kg insulin in Formulation 2 suspended in a NaHCO3 solution (final concentration 3.78%). Data shown are means and standard deviations for groups of 8 mice each.
[0026] A Figura 5 é um gráfico dos níveis de glicose no sangue ao longo do tempo, calculado como uma porcentagem dos valores iniciais de glicose no sangue, para camundongos diabéticos induzidos por STZ aos quais foram administrados oralmente 200 UI/kg de insulina na Formulação 3 suspensa em uma solução de NaHCO3 (concentração final a 3,78%). Os dados mostrados são médias e desvios padrão para grupos de 8 camundongos cada.[0026] Figure 5 is a graph of blood glucose levels over time, calculated as a percentage of initial blood glucose values, for STZ-induced diabetic mice that were orally administered 200 IU/kg insulin at the Formulation 3 suspended in a NaHCO3 solution (final concentration 3.78%). Data shown are means and standard deviations for groups of 8 mice each.
[0027] A Figura 6, que consiste nas Figuras 6A e 6B, é um par de gráficos de níveis de glicose sanguínea ao longo do tempo, calculados como uma porcentagem dos valores iniciais de glicose sanguínea, (Fig. 6A) e a concentração plasmática de insulina ao longo do tempo (Fig. 6B) para ratos Wistar aos quais foram administrados oralmente 200 UI/kg de insulina na Formulação 4 suspensa em NaHCO3 a 3,00%. Os dados mostrados são médias e desvios padrão para grupos de 3 ratos cada. Os dados de comparação também são mostrados para ratos aos quais foi administrada insulina livre suspensa em uma solução de NaHCO3 a 3%.[0027] Figure 6, which consists of Figures 6A and 6B, is a pair of graphs of blood glucose levels over time, calculated as a percentage of initial blood glucose values, (Fig. 6A) and plasma concentration of insulin over time (Fig. 6B) for Wistar rats that were orally administered 200 IU/kg of insulin in Formulation 4 suspended in 3.00% NaHCO3. Data shown are means and standard deviations for groups of 3 mice each. Comparison data are also shown for rats administered free insulin suspended in a 3% NaHCO3 solution.
[0028] As Figuras 7 e 8 são gráficos dos níveis de glicose sanguínea ao longo do tempo, calculados como uma porcentagem dos valores iniciais de glicose sanguínea, para camundongos diabéticos induzidos por STZ aos quais foram administrados oralmente 50 UI/kg de insulina na Formulação 5, que incluía NaHCO3 a 8% (Fig. 7) ou 50 UI/kg de insulina na Formulação 6, que incluía NaHCO3a 2,1% e MgOH2 a 0,9% (Fig. 8).[0028] Figures 7 and 8 are graphs of blood glucose levels over time, calculated as a percentage of initial blood glucose values, for STZ-induced diabetic mice that were orally administered 50 IU/kg of insulin in the Formulation 5, which included 8% NaHCO3 (Fig. 7) or 50 IU/kg insulin in Formulation 6, which included 2.1% NaHCO3a and 0.9% MgOH2 (Fig. 8).
[0029] A Figura 9, que consiste nas Figuras 9A e 9B, é um par de gráficos de níveis de glicose sanguínea ao longo do tempo, calculados como uma porcentagem dos valores iniciais de glicose sanguínea, (Fig. 9A) e a concentração plasmática de insulina ao longo do tempo (Fig. 9B) para ratos Wistar diabéticos induzidos por STZ aos quais foram administrados oralmente 200 UI/kg de insulina na Formulação 4. Os dados mostrados são médias e desvios padrão para grupos de 3 ratos cada.[0029] Figure 9, consisting of Figures 9A and 9B, is a pair of graphs of blood glucose levels over time, calculated as a percentage of initial blood glucose values, (Fig. 9A) and plasma concentration of insulin over time (Fig. 9B) for STZ-induced diabetic Wistar rats that were orally administered 200 IU/kg insulin in Formulation 4. Data shown are means and standard deviations for groups of 3 rats each.
[0030] A Figura 10 é um gráfico dos níveis de glicose sanguínea ao longo do tempo, calculado como uma porcentagem dos valores iniciais de glicose sanguínea, para ratos Wistar diabéticos induzidos por STZ aos quais foram administrados oralmente 200 UI/kg de insulina em suspensão após dispersão da Formulação 7 em água.[0030] Figure 10 is a graph of blood glucose levels over time, calculated as a percentage of initial blood glucose values, for STZ-induced diabetic Wistar rats that were orally administered 200 IU/kg insulin suspension after dispersing Formulation 7 in water.
[0031] A Figura 11 é um gráfico dos níveis de glicose sanguínea ao longo do tempo, calculado como uma porcentagem dos valores iniciais de glicose sanguínea, para camundongos diabéticos induzidos por STZ aos quais foram administrados oralmente 200 UI/kg de insulina em suspensão após dispersão da Formulação 8 em água.[0031] Figure 11 is a graph of blood glucose levels over time, calculated as a percentage of initial blood glucose values, for STZ-induced diabetic mice that were orally administered 200 IU/kg insulin suspension after dispersion of Formulation 8 in water.
[0032] A Figura 12 é um gráfico da concentração de insulina no plasma ao longo do tempo para ratos Wistar diabéticos induzidos por STZ aos quais foram administrados oralmente 116 UI/kg de insulina na Formulação 9. Os dados mostrados são médias e desvios padrão para grupos de 5 ratos cada.[0032] Figure 12 is a graph of plasma insulin concentration over time for STZ-induced diabetic Wistar rats that were orally administered 116 IU/kg of insulin in Formulation 9. Data shown are means and standard deviations for groups of 5 mice each.
[0033] A Figura 13 é um gráfico dos níveis de glicose sanguínea ao longo do tempo, calculado como uma porcentagem dos valores iniciais de glicose sanguínea, para camundongos diabéticos induzidos por estreptozotocina (STZ) aos quais foram administrados oralmente 200 UI/kg de insulina em uma solução aquosa a 3,78% p/v de bicarbonato de sódio (NaHCO3) que foi recém-preparada (quadrados preenchidos) ou que havia sido armazenada a 5 graus Celsius por três meses antes da administração (círculos preenchidos).[0033] Figure 13 is a graph of blood glucose levels over time, calculated as a percentage of initial blood glucose values, for streptozotocin (STZ)-induced diabetic mice that were orally administered 200 IU/kg insulin in a 3.78% w/v aqueous solution of sodium bicarbonate (NaHCO3) that was freshly prepared (filled squares) or that had been stored at 5 degrees Celsius for three months before administration (filled circles).
[0034] A Figura 14 é um gráfico dos níveis de glicose sanguínea ao longo do tempo, calculado como uma porcentagem dos valores iniciais de glicose sanguínea, para camundongos diabéticos induzidos por STZ aos quais foram administrados oralmente 200 UI/kg de uma solução de insulina livre (quadrados preenchidos) ou insulina de formulação oral de ação rápida descrita em um exemplo aqui (círculos preenchidos).[0034] Figure 14 is a graph of blood glucose levels over time, calculated as a percentage of initial blood glucose values, for STZ-induced diabetic mice that were orally administered 200 IU/kg of an insulin solution free (filled squares) or rapid-acting oral formulation insulin described in an example here (filled circles).
[0035] A Figura 15 é uma concentração de insulina no plasma ao longo do tempo para cães Beagle aos quais foram administrados oralmente 25 UI/kg de insulina na Formulação 8 e insulina livre com 0,5 UI/kg de injeção subcutânea (SC). Os dados mostrados são médias e desvios padrão para grupos de três cães beagle cada.[0035] Figure 15 is a plasma insulin concentration over time for Beagle dogs administered orally 25 IU/kg insulin in Formulation 8 and free insulin with 0.5 IU/kg subcutaneous (SC) injection . Data shown are means and standard deviations for groups of three beagle dogs each.
[0036] Esta descrição se refere a formulações orais e formas de dosagem para fármacos (especialmente fármacos hidrofílicos) que são instáveis em soluções ácidas, que são susceptíveis à digestão por pepsina ou outra protease/peptidase gástrica, que apresentam baixa permeabilidade gastrointestinal, que apresentam um início de ação indesejavelmente retardado quando administrados oralmente, que apresentam uma duração de ação indesejavelmente longa quando administrados oralmente, ou qualquer combinação dos mesmos (coletivamente, “fármacos gastricamente impraticáveis”). As formulações orais incluem tanto i) um sistema de dispensação de fármaco auto(micro)emulsionante (SMEDDS) que inclui o fármaco quanto ii) um bolo de um antiácido que é suficiente para aumentar o pH gástrico para pelo menos cerca de 3, e preferivelmente para 3,4 ou mais, após a administração oral da formulação a um indivíduo, tal como um humano ou outro mamífero.[0036] This description refers to oral formulations and dosage forms for drugs (especially hydrophilic drugs) that are unstable in acidic solutions, that are susceptible to digestion by pepsin or other gastric protease/peptidase, that have low gastrointestinal permeability, that have an undesirably delayed onset of action when administered orally, which have an undesirably long duration of action when administered orally, or any combination thereof (collectively, “gastrically unsuitable drugs”). Oral formulations include both i) a self-(micro)emulsifying drug delivery system (SMEDDS) that includes the drug and ii) a bolus of an antacid that is sufficient to increase gastric pH to at least about 3, and preferably to 3.4 or greater, following oral administration of the formulation to an individual, such as a human or other mammal.
[0037] A tecnologia de SMEDDS é conhecida e compreendida (ver, por exemplo, Khan et al. 2012, J. Pharmacy Alt. Med. 1:13-19; publicação de pedido de patente U.S. n° 2003/0022944; publicação de pedido de patente U.S. n° 2010/0273730). SMEDDS são misturas isotrópicas de um ou mais solventes relativamente hidrofóbicos, um ou mais tensoativos e fármaco que apresentam a capacidade de formar microemulsões finas (por exemplo, micelas ou lipossomas) após agitação suave depois de diluição em (por exemplo, contato com) uma fase aquosa. A intensificação da biodisponibilidade de fármacos hidrofóbicos e hidrofílicos através da incorporação de tais fármacos em formulações de SMEDDS foi descrita por outros. No entanto, a simples incorporação em um SMEDDS de um fármaco que apresenta biodisponibilidade ou farmacocinética indesejável quando administrado oralmente frequentemente não confere confiavelmente biodisponibilidade ou farmacocinética adequada para fins farmacêuticos. Isso é particularmente assim para fármacos que são sensíveis (isto é, degradados, clivados ou inativados por) às condições ácidas no estômago ou à ação de uma ou mais proteases ou peptidases (por exemplo, pepsina) que normalmente ocorrem no estômago.[0037] SMEDDS technology is known and understood (see, for example, Khan et al. 2012, J. Pharmacy Alt. Med. 1:13-19; U.S. patent application publication no. 2003/0022944; publication of U.S. Patent Application No. 2010/0273730). SMEDDS are isotropic mixtures of one or more relatively hydrophobic solvents, one or more surfactants, and drug that exhibit the ability to form fine microemulsions (e.g., micelles or liposomes) upon gentle agitation after dilution in (e.g., contact with) a phase aqueous. Enhancement of the bioavailability of hydrophobic and hydrophilic drugs through incorporation of such drugs into SMEDDS formulations has been described by others. However, simply incorporating into a SMEDDS a drug that exhibits undesirable bioavailability or pharmacokinetics when administered orally often does not reliably confer adequate bioavailability or pharmacokinetics for pharmaceutical purposes. This is particularly so for drugs that are sensitive to (i.e., degraded, cleaved, or inactivated by) acidic conditions in the stomach or to the action of one or more proteases or peptidases (e.g., pepsin) that normally occur in the stomach.
[0038] É aqui descrita uma formulação que inclui tanto uma composição de SMEDDS contendo fármaco como um bolo de um antiácido. Esses dois componentes podem ser coadministrados oralmente a um indivíduo mamífero (ou administrados oralmente ao indivíduo suficientemente próximo no tempo em que o efeito antiácido do bolo se sobrepõe ao período em que a composição de SMEDDS contendo fármaco reside no estômago) para tanto dispensar eficazmente o fármaco através da barreira gastrointestinal quanto reduzir ou eliminar a degradação do fármaco por ácido gástrico e/ou enzimas.[0038] Described herein is a formulation that includes both a drug-containing SMEDDS composition and an antacid bolus. These two components can be co-administered orally to a mammalian subject (or administered orally to the subject sufficiently close together in time when the antacid effect of the bolus overlaps the period in which the drug-containing SMEDDS composition resides in the stomach) to effectively dispense the drug. through the gastrointestinal barrier and reduce or eliminate the degradation of the drug by gastric acid and/or enzymes.
[0039] A matéria aqui descrita inclui formas de dosagem para administração oral a um mamífero (por exemplo, um humano), um fármaco (preferivelmente um fármaco hidrofílico) que é pouco gastrodisponível quando o fármaco é administrado oralmente ao mamífero em uma forma simples de liberação imediata, (por exemplo, um comprimido, cápsula, coleção de grânulos, ou solução). A forma de dosagem inclui um bolo de um antiácido suficiente para aumentar o pH gástrico do animal até pelo menos cerca de 3 após a ingestão da forma de dosagem. A forma de dosagem também inclui (como uma parte adicional de uma forma de dosagem unitária ou como uma parte complementar de uma forma de dosagem de várias partes) uma combinação (preferivelmente uma combinação substancialmente homogênea) de i) uma quantidade terapeuticamente eficaz do fármaco, ii) opcionalmente, um solvente poliol, e iii) um sistema tensoativo que inclui um tensoativo não iônico. Uma composição é “substancialmente homogênea” quando é bem misturada ou combinada, de modo que parece que um farmacêutico comum tem uma composição visualmente uniforme (ou seja, mesmo que a composição inclua componentes visualmente distinguíveis, esses componentes parecem estar uniformemente distribuídos por toda a composição). As identidades e quantidades do fármaco, qualquer solvente poliol e o sistema tensoativo são selecionados de modo que quando a combinação é colocada em contato com uma fase aquosa em condições de agitação mecânica suave, a combinação emulsiona espontaneamente. Dessa forma, por exemplo, quando a combinação é revolvida em um copo com água (ou outro líquido aquoso, tal como uma bebida) antes da administração oral, ou quando a combinação entra em contato com os conteúdos aquosos do estômago, a combinação emulsiona, produzindo uma emulsão contendo fármaco no trato GI do mamífero. Uma vez que o bolo de antiácido reduz a acidez no estômago e consequentemente reduz a atividade das enzimas proteolíticas gástricas, a estabilidade do fármaco na emulsão é aumentada e a captação do fármaco pelo mamífero (ou seja, na corrente sanguínea do mamífero) também é intensificada.[0039] The subject matter described herein includes dosage forms for oral administration to a mammal (e.g., a human), a drug (preferably a hydrophilic drug) that is poorly gastroavailable when the drug is administered orally to the mammal in a simple form of immediate release, (e.g., a tablet, capsule, collection of granules, or solution). The dosage form includes a bolus of an antacid sufficient to increase the animal's gastric pH to at least about 3 after ingestion of the dosage form. The dosage form also includes (as an additional part of a unit dosage form or as an additional part of a multipart dosage form) a combination (preferably a substantially homogeneous combination) of i) a therapeutically effective amount of the drug, ii) optionally, a polyol solvent, and iii) a surfactant system that includes a non-ionic surfactant. A composition is “substantially homogeneous” when it is well mixed or blended so that it appears to an ordinary pharmacist to have a visually uniform composition (i.e., even though the composition includes visually distinguishable components, those components appear to be evenly distributed throughout the composition ). The identities and amounts of the drug, any polyol solvent, and the surfactant system are selected so that when the combination is placed in contact with an aqueous phase under conditions of gentle mechanical agitation, the combination emulsifies spontaneously. Thus, for example, when the combination is stirred in a glass of water (or other aqueous liquid, such as a drink) before oral administration, or when the combination comes into contact with the aqueous contents of the stomach, the combination emulsifies, producing a drug-containing emulsion in the mammal's GI tract. Since the antacid bolus reduces acidity in the stomach and consequently reduces the activity of gastric proteolytic enzymes, the stability of the drug in the emulsion is increased and uptake of the drug by the mammal (i.e., into the mammal's bloodstream) is also enhanced. .
[0040] As formulações aqui descritas podem impedir a degradação do fármaco na presença de ácido forte e enzimas digestivas normalmente encontrados no ambiente gástrico de mamíferos. As formulações também podem melhorar a absorção de fármacos no trato GI. Essas formulações podem intensificar a taxa de captação de fármaco e podem, opcionalmente, limitar a duração da ação do fármaco (por exemplo, incluindo uma quantidade limitada de antiácido). No contexto de alguns fármacos, como a insulina, um início rápido de ação (dentro de 15 a 30 minutos após a administração de insulina, por exemplo) e uma duração de ação relativamente curta (caindo para menos de 25% da atividade máxima abaixo de 5 horas, e preferivelmente menos de cerca de 4 horas, após administração de insulina, por exemplo) são desejáveis. Dessa forma, as formulações contendo insulina administradas oralmente aqui descritas podem imitar a imediação relativa e a curta duração das características de ação da insulina subcutaneamente injetada, por exemplo. Em outras modalidades, o fármaco pode ser incluído em uma composição a partir da qual o fármaco será liberado durante um período de tempo prolongado (por exemplo, de 0 a 24 horas, tal como selecionando componentes de formulação a partir dos quais o fármaco transfere para fluidos gastrointestinais aquosos apenas lentamente).[0040] The formulations described here can prevent the degradation of the drug in the presence of strong acid and digestive enzymes normally found in the gastric environment of mammals. The formulations can also improve drug absorption in the GI tract. Such formulations can enhance the rate of drug uptake and can optionally limit the duration of drug action (e.g., by including a limited amount of antacid). In the context of some drugs, such as insulin, a rapid onset of action (within 15 to 30 minutes after insulin administration, for example) and a relatively short duration of action (falling to less than 25% of maximum activity below 5 hours, and preferably less than about 4 hours, after administration of insulin, for example) are desirable. In this way, the orally administered insulin-containing formulations described herein can mimic the relative immediacy and short duration of action characteristics of subcutaneously injected insulin, for example. In other embodiments, the drug may be included in a composition from which the drug will be released over an extended period of time (e.g., 0 to 24 hours, such as by selecting formulation components from which the drug transfers to watery gastrointestinal fluids only slowly).
[0041] Os componentes das composições e métodos aqui descritos são descritos abaixo em maior detalhe.[0041] The components of the compositions and methods described here are described below in greater detail.
[0042] As composições aqui descritas para administração oral de fármacos que normalmente são mal absorvidos do trato GI têm dois componentes principais, que podem ser combinados em uma forma de dosagem unitária, acondicionados como um kit incluindo dois ou mais componentes, ou providos separadamente a um médico ou paciente para uso combinado. Os dois componentes primários das composições são uma “composição de SMEDDS” (isto é, uma combinação de um concentrado de microemulsão e um fármaco que pode, opcionalmente, ser homogêneo) e um bolo de antiácido. O bolo de antiácido é administrado a um paciente mamífero, como um humano, para aumentar o pH do estômago (e, opcionalmente, outras porções do trato GI). A composição de SMEDDS inclui o fármaco e emulsiona espontaneamente após contato com um meio aquoso para render gotículas (por exemplo, micelas) que incluem ou contêm o fármaco e que facilitam a administração de fármaco através de camadas celulares (por exemplo, epitélio gástrico ou de intestino delgado) ao longo do trato GI. O fármaco administrado através dessas camadas celulares pode entrar na circulação sanguínea sistêmica e ser dispensado em todo o corpo.[0042] The compositions described here for oral administration of drugs that are normally poorly absorbed from the GI tract have two main components, which can be combined in a unit dosage form, packaged as a kit including two or more components, or provided separately to a doctor or patient for combined use. The two primary components of the compositions are a “SMEDDS composition” (i.e., a combination of a microemulsion concentrate and a drug that may optionally be homogeneous) and an antacid bolus. The antacid bolus is administered to a mammalian patient, such as a human, to increase the pH of the stomach (and, optionally, other portions of the GI tract). The SMEDDS composition includes the drug and spontaneously emulsifies upon contact with an aqueous medium to yield droplets (e.g., micelles) that include or contain the drug and that facilitate drug delivery across cellular layers (e.g., gastric or epithelial epithelium). small intestine) along the GI tract. Drug administered through these cell layers can enter the systemic blood circulation and be dispensed throughout the body.
[0043] A composição de SMEDDS e os componentes de bolo de antiácido podem ser administrados a um indivíduo em uma forma de dosagem em que os dois componentes são combinados. A título de exemplos, eles podem ser administrados em uma forma de dosagem que inclui um líquido em que ambos os componentes são suspensos ou dissolvidos, um que inclui formas separadas em pó dos dois componentes que são misturados, ou um que inclui um adsorvente (por exemplo, um pó mineral insolúvel, tal como partículas de sílica) em que um ou ambos os componentes são adsorvidos. Alternativamente, os dois componentes podem ser administrados em uma forma de dosagem em que os dois componentes ocorrem em locais separados (por exemplo, um comprimido bicamada ou cápsula multicompartimentos em que os dois componentes ocorrem em compartimentos separados). Como outra alternativa, os dois componentes podem ser administrados em formas de dosagem separadas, desde que a composição de SMEDDS seja administrada durante o período de tempo em que o bolo de antiácido faz com que o pH gástrico esteja acima de cerca de 3. As composições sob a forma de líquidos que são preparadas antes da administração oral ou sob a forma de pós podem ser vantajosamente administradas a pacientes com dificuldade em engolir comprimidos ou cápsulas.[0043] The SMEDDS composition and the antacid bolus components can be administered to an individual in a dosage form in which the two components are combined. By way of example, they may be administered in a dosage form that includes a liquid in which both components are suspended or dissolved, one that includes separate powder forms of the two components that are mixed, or one that includes an adsorbent (e.g. example, an insoluble mineral powder, such as silica particles) on which one or both components are adsorbed. Alternatively, the two components may be administered in a dosage form in which the two components occur in separate locations (e.g., a bilayer tablet or multicompartment capsule in which the two components occur in separate compartments). As another alternative, the two components may be administered in separate dosage forms, provided that the SMEDDS composition is administered during the period of time that the antacid bolus causes the gastric pH to be above about 3. The compositions In the form of liquids that are prepared before oral administration or in the form of powders they can be advantageously administered to patients who have difficulty swallowing tablets or capsules.
[0044] Uma parte importante das composições e métodos aqui descritos refere-se a uma composição contendo fármaco que emulsiona espontaneamente após contato com água ou um meio aquoso para formar gotículas que incluem o fármaco. Uma vez que essa descrição é direcionada principalmente a intensificar a liberação de fármacos gastricamente impraticáveis (por exemplo, fármacos relativamente hidrofílicos) tais como polipeptídeos (por exemplo, insulinas antroterapêuticas), as gotículas que são formadas são preferivelmente micelas que incluem o fármaco ou uma fração do fármaco. Essas micelas são suspensas em um meio aquoso e a suspensão é administrada ao indivíduo. Alternativamente, as micelas podem ser formadas no trato GI administrando a composição de SMEDDS, opcionalmente (isto é, no caso de o estômago conter relativamente pouco fluido) juntamente com líquido aquoso suficiente (por exemplo, o bolo de antiácido dissolvido em água) para facilitar a emulsificação no estômago. No trato GI do indivíduo, as micelas facilitam o trânsito do fármaco através das camadas celulares GI, preferivelmente na corrente sanguínea do indivíduo, de onde podem ser levadas para um local de ação desejado (por exemplo, dentro do sangue ou para um local do corpo distante do trato GI).[0044] An important part of the compositions and methods described herein relates to a drug-containing composition that emulsifies spontaneously upon contact with water or an aqueous medium to form droplets that include the drug. Since this description is directed primarily to enhancing the release of gastrically impractical drugs (e.g., relatively hydrophilic drugs) such as polypeptides (e.g., anthropotherapeutic insulins), the droplets that are formed are preferably micelles that include the drug or a fraction thereof. of the drug. These micelles are suspended in an aqueous medium and the suspension is administered to the individual. Alternatively, micelles can be formed in the GI tract by administering the SMEDDS composition, optionally (i.e., in the event that the stomach contains relatively little fluid) together with sufficient aqueous liquid (e.g., antacid bolus dissolved in water) to facilitate emulsification in the stomach. In the individual's GI tract, the micelles facilitate drug transit through the GI cell layers, preferably into the individual's bloodstream, from where they can be delivered to a desired site of action (e.g., within the blood or to a site in the body). distant from the GI tract).
[0045] A composição de SMEDDS é uma combinação de uma quantidade terapeuticamente eficaz do fármaco a ser administrado e de um sistema tensoativo. O fármaco pode ser dissolvido ou suspenso em uma solução aquosa, um solvente poliol, ou ambos, antes de combiná-lo com o sistema tensoativo. O fármaco pode também, por exemplo, ser combinado com o sistema tensoativo em uma forma em pó (por exemplo, pó anidro ou hidratado). O sistema tensoativo inclui um tensoativo não iônico. A identidade e a quantidade de sistema tensoativo são selecionadas de tal modo que a combinação de SMEDDS emulsiona espontaneamente ao contatar um meio aquoso sob condições de agitação mecânica suave, tal como a composição de SMEDDS sendo revolvida suavemente em um recipiente (por exemplo, um copo de bebida ou taça de dosagem unitária) após a sua combinação com o meio. Em uma modalidade, a composição de SMEDDS é mantida discreta (por exemplo, na forma de uma composição em pó ou granulada contida dentro de uma cápsula que é engolida inteira e que posteriormente se dissolve dentro do trato GI) até pouco antes ou depois de ser engolida por um indivíduo, e a composição de SMEDDS emulsiona no trato gastrointestinal (GI) do indivíduo quando entra em contato com o fluido aquoso no mesmo (por exemplo, na forma de uma composição em pó ou granulada contida dentro de uma cápsula engolida inteira e que posteriormente se dissolve dentro do estômago ou intestino delgado). O tempo de combinação do fármaco e do sistema tensoativo não é crítico. Onde os interesses de estabilidade permitem, o fármaco pode ser misturado (por exemplo, de forma homogênea) com o sistema tensoativo; alternativamente, o sistema de fármaco e tensoativo pode ser combinado (por exemplo, misturando um fármaco em pó com um sistema tensoativo líquido) imediatamente antes ou simultaneamente com a combinação dos dois com o bolo de antiácido.[0045] The SMEDDS composition is a combination of a therapeutically effective amount of the drug to be administered and a surfactant system. The drug may be dissolved or suspended in an aqueous solution, a polyol solvent, or both, before combining it with the surfactant system. The drug may also, for example, be combined with the surfactant system in a powder form (e.g., anhydrous or hydrated powder). The surfactant system includes a nonionic surfactant. The identity and amount of surfactant system are selected such that the SMEDDS combination spontaneously emulsifies upon contacting an aqueous medium under conditions of gentle mechanical agitation, such as the SMEDDS composition being gently swirled in a container (e.g., a beaker). drink cup or unit dosage cup) after combining it with the medium. In one embodiment, the SMEDDS composition is kept discrete (e.g., in the form of a powder or granule composition contained within a capsule that is swallowed whole and subsequently dissolves within the GI tract) until shortly before or after being swallowed by an individual, and the SMEDDS composition emulsifies in the individual's gastrointestinal (GI) tract when it comes into contact with the aqueous fluid therein (e.g., in the form of a powder or granulated composition contained within a capsule swallowed whole and which subsequently dissolves within the stomach or small intestine). The combination time of the drug and the surfactant system is not critical. Where stability concerns permit, the drug may be mixed (e.g., homogeneously) with the surfactant system; Alternatively, the drug and surfactant system can be combined (e.g., by mixing a powdered drug with a liquid surfactant system) immediately before or simultaneously with combining the two with the antacid bolus.
[0046] A composição de SMEDDS também pode incluir um solvente poliol, tal como glicerol, propileno glicol ou um polietilenoglicol (ou outro composto de poliéter) que seja líquido no seu estado puro a 20 graus Celsius e pressão atmosférica. O solvente poliol pode funcionar para auxiliar a combinação do fármaco com o sistema tensoativo, o revestimento do sistema de fármaco/poliol/tensoativo combinado sobre um adsorvente ou a dissolução do fármaco no meio aquoso, por exemplo. A quantidade do poliol que está incluído na composição de SMEDDS não é crítica e pode ser prontamente determinada empiricamente por um versado nesse campo, dependendo do(s) propósito(s) pretendido(s) do poliol. A título de exemplo, a composição de SMEDDS pode incluir cerca de 0 a 80% em peso de poliol antes da combinação com o meio aquoso. Nas formulações que incluem insulina humana como fármaco, são desejáveis composições de SMEDDS que incluem pelo menos cerca de 40% em peso de poliol.[0046] The SMEDDS composition may also include a polyol solvent, such as glycerol, propylene glycol or a polyethylene glycol (or other polyether compound) that is liquid in its pure state at 20 degrees Celsius and atmospheric pressure. The polyol solvent can function to assist in combining the drug with the surfactant system, coating the combined drug/polyol/surfactant system on an adsorbent, or dissolving the drug in the aqueous medium, for example. The amount of the polyol that is included in the SMEDDS composition is not critical and can be readily determined empirically by one skilled in the art, depending on the intended purpose(s) of the polyol. By way of example, the SMEDDS composition may include about 0 to 80% by weight polyol before combining with the aqueous medium. In formulations that include human insulin as the drug, SMEDDS compositions that include at least about 40% by weight polyol are desirable.
[0047] Uma característica importante da composição de SMEDDS é que pelo menos algumas gotículas formadas após contato entre elas e um meio aquoso têm um tamanho apropriado para o trânsito através ou entre as camadas celulares do trato GI. As gotículas devem ter um tamanho (isto é, diâmetro) não superior a cerca de 500 nanômetros, preferivelmente não superior a cerca de 300 nanômetros, e preferivelmente tem um tamanho de pelo menos cerca de 10 nanômetros. O tamanho das gotículas que são formadas é determinado pela composição da composição de SMEDDS, principalmente pelo sistema tensoativo.[0047] An important feature of the SMEDDS composition is that at least some droplets formed after contact between them and an aqueous medium have an appropriate size for transit through or between the cell layers of the GI tract. The droplets should have a size (i.e., diameter) of no more than about 500 nanometers, preferably no more than about 300 nanometers, and preferably have a size of at least about 10 nanometers. The size of the droplets that are formed is determined by the composition of the SMEDDS composition, mainly by the surfactant system.
[0048] A formulação de composições autoemulsionantes é conhecida na técnica (ver, por exemplo, Khan et al. 2012, J. Pharmacy Alt. Med. 1:1319; publicação de pedido de patente U.S. n° 2003/0022944; publicação de pedido de patente U.S. n° 2010/0273730; e outros). Inerentes à formulação de composições autoemulsionantes com distribuições de tamanho de gotícula selecionadas são ensaios de rotina de múltiplas combinações e proporções de ingredientes, como as identidades e as concentrações de tensoativos usados. Um certo grau de teste empírico é rotineiramente realizado na seleção das identidades e concentrações dos componentes usados.[0048] The formulation of self-emulsifying compositions is known in the art (see, for example, Khan et al. 2012, J. Pharmacy Alt. Med. 1:1319; U.S. patent application publication no. 2003/0022944; application publication U.S. Patent No. 2010/0273730; and others). Inherent in the formulation of self-emulsifying compositions with selected droplet size distributions are routine testing of multiple ingredient combinations and ratios, such as the identities and concentrations of surfactants used. A certain degree of empirical testing is routinely performed in selecting the identities and concentrations of the components used.
[0049] A composição de SMEDDS pode ser preparada, acondicionada e/ou administrada a um indivíduo como uma composição substancialmente homogênea, sendo um líquido monofásico substancialmente homogêneo, um pó ou granulação substancialmente uniforme (por exemplo, solto, compactado em um comprimido ou contido dentro de uma cápsula), ou uma emulsão substancialmente homogênea (por exemplo, emulsão w/o, ou emulsão w/o/w). Quando na forma de uma emulsão, a composição de SMEDDS contém preferivelmente o fármaco na fase aquosa dispersa da emulsão (isto é, dentro da fase aquosa de uma emulsão w/o). Em uma modalidade, a composição de SMEDDS é preparada, acondicionada e/ou administrada na forma de uma mistura em pó ou granulada (incluindo opcionalmente o bolo de antiácido) que se pretende que seja misturado com água ou outro fluido aquoso (para facilitar a emulsificação da composição de SMEDDS) pouco tempo (dentro de 24 horas, preferivelmente dentro de 2 horas) ou imediatamente antes da administração oral.[0049] The SMEDDS composition can be prepared, packaged and/or administered to an individual as a substantially homogeneous composition, being a substantially homogeneous single-phase liquid, a substantially uniform powder or granulation (e.g., loose, compressed into a tablet or contained within a capsule), or a substantially homogeneous emulsion (e.g., w/o emulsion, or w/o/w emulsion). When in the form of an emulsion, the SMEDDS composition preferably contains the drug in the dispersed aqueous phase of the emulsion (i.e., within the aqueous phase of a w/o emulsion). In one embodiment, the SMEDDS composition is prepared, packaged and/or administered in the form of a powder or granulated mixture (optionally including the antacid bolus) that is intended to be mixed with water or other aqueous fluid (to facilitate emulsification). of the SMEDDS composition) shortly (within 24 hours, preferably within 2 hours) or immediately before oral administration.
[0050] A composição de SMEDDS é útil para intensificar a administração de fármacos através das membranas gástrica e intestinal, como através das junções apertadas que existem entre as células epiteliais intestinais. As composições podem ser usadas para intensificar a dispensação de fármacos de substancialmente qualquer hidrofilicidade/hidrofobicidade, mas essa descrição se concentra particularmente em fármacos relativamente hidrofílicos, que são normalmente submetidos a ácidos e enzimas que estão contidos no meio aquoso de fluidos gástricos de mamífero. Exemplos de tais fármacos incluem peptídeos de insulina, hormônios de crescimento, eritropoietina, anticorpos (por exemplo, anticorpos monoclonais) e fragmentos de anticorpos, gentamicina, gemcitabina, penicilinas e vancomicina.[0050] The SMEDDS composition is useful for enhancing drug delivery across gastric and intestinal membranes, such as through the tight junctions that exist between intestinal epithelial cells. The compositions can be used to enhance the dispensing of drugs of substantially any hydrophilicity/hydrophobicity, but this description focuses particularly on relatively hydrophilic drugs, which are normally subjected to acids and enzymes that are contained in the aqueous medium of mammalian gastric fluids. Examples of such drugs include insulin peptides, growth hormones, erythropoietin, antibodies (e.g., monoclonal antibodies) and antibody fragments, gentamicin, gemcitabine, penicillins, and vancomycin.
[0051] Os peptídeos de insulina representam uma classe particularmente importante de fármacos que são conhecidos como susceptíveis a degradação e/ou inativação em fluidos gástricos. A família de proteases gástricas referidas como pepsina genericamente é conhecida por clivagem de peptídeos de insulina em locais definidos sob condições ácidas (pH <3,4) que ocorrem normalmente em estômagos de mamífero. A pepsina tem atividade máxima em cerca de pH 2,0 e é substancialmente inativa a pH 6,5 ou superior. Assim, o bolo de antiácido pode ser selecionado para render um pH gástrico maior que cerca de 3, preferivelmente maior que 3,4, e mais preferivelmente ainda maior (pode haver benefícios adicionais insignificantes na indução de pH gástrico > 6,5). Os peptídeos de insulina também são conhecidos por estarem sujeitos a desamidação em condições ácidas. Os peptídeos de insulina clivados e/ou desamidados apresentam menos da atividade farmacêutica benéfica da insulina intacta, o que provavelmente explica a ineficácia da insulina para o tratamento de distúrbios sensíveis à insulina (por exemplo, diabetes) quando a insulina é administrada por via oral. As composições aqui descritas protegem a insulina (e outros fármacos) dos efeitos inativantes do ácido e proteases do estômago e também facilita o trânsito de insulina através das membranas GI. As composições e os métodos aqui descritos têm, portanto, utilidade particular para intensificar a biodisponibilidade de peptídeos de insulina quando são administrados por via oral.[0051] Insulin peptides represent a particularly important class of drugs that are known to be susceptible to degradation and/or inactivation in gastric fluids. The family of gastric proteases referred to as pepsin generically is known for cleavage of insulin peptides at defined sites under acidic conditions (pH < 3.4) that normally occur in mammalian stomachs. Pepsin has maximum activity at about pH 2.0 and is substantially inactive at pH 6.5 or higher. Thus, the antacid bolus can be selected to yield a gastric pH greater than about 3, preferably greater than 3.4, and more preferably even greater (there may be negligible additional benefits in inducing gastric pH > 6.5). Insulin peptides are also known to be subject to deamidation under acidic conditions. Cleaved and/or deamidated insulin peptides exhibit less of the beneficial pharmaceutical activity of intact insulin, which likely explains the ineffectiveness of insulin for the treatment of insulin-sensitive disorders (e.g., diabetes) when insulin is administered orally. The compositions described herein protect insulin (and other drugs) from the inactivating effects of stomach acid and proteases and also facilitate the transit of insulin across GI membranes. The compositions and methods described herein therefore have particular utility for enhancing the bioavailability of insulin peptides when they are administered orally.
[0052] Inúmeros peptídeos de insulina são conhecidos e esse termo é usado aqui para se referir a formas de insulina de ocorrência natural (por exemplo, insulina humana comum, não modificada) e insulinas sintéticas e peptídeos tipo insulina (por exemplo, aqueles gerados por modificação de insulina de ocorrência natural ou através de rotas sintéticas não bióticas). A identidade precisa do peptídeo de insulina não é crítica. Preferivelmente, o peptídeo de insulina é uma insulina antroterapêutica, na medida em que induz um ou mais efeitos fisiológicos em um ser humano a quem é administrado que são similares ou idênticos aos induzidos por injeção (por exemplo, intravenosa, intramuscular ou subcutânea) de insulina humana de ocorrência natural.[0052] Numerous insulin peptides are known and this term is used here to refer to naturally occurring forms of insulin (e.g., regular, unmodified human insulin) and synthetic insulins and insulin-like peptides (e.g., those generated by modification of naturally occurring insulin or via non-biotic synthetic routes). The precise identity of the insulin peptide is not critical. Preferably, the insulin peptide is an anthrotherapeutic insulin in that it induces one or more physiological effects in a human to whom it is administered that are similar or identical to those induced by injection (e.g., intravenous, intramuscular, or subcutaneous) of insulin. naturally occurring human.
[0053] As quantidades do fármaco e qualquer poliol ou solventes aquosos que são incorporados na composição de SMEDDS não são críticas, desde que a composição de SMEDDS mantenha a sua capacidade de emulsionar espontaneamente ao entrar em contato com um excesso de fluido aquoso. A composição de SMEDDS deve incluir pelo menos o suficiente do fármaco para ter um efeito farmacêutico desejado sobre um assunto quando uma dose unitária da composição de SMEDDS é administrada ao indivíduo. A solução aquosa deve ser selecionada para ser compatível com (isto é, não causar degradação significativa ou inativação de) o fármaco durante o período e nas condições de armazenamento antecipado entre a fabricação e a administração da composição de SMEDDS. As quantidades apropriadas da solução aquosa podem melhorar a capacidade de processamento da composição da SMEDDS durante a sua fabricação e tipicamente não excederão cerca de 30% (p/p) da composição de SMEDDS e, preferivelmente, comporão 20%, 10% ou menos da composição de SMEDDS. A composição de SMEDDS pode ser feita a granel e dispensada em alíquotas em formas de dosagem unitária apropriadas para administração a indivíduos individuais; em tais casos, a composição de SMEDDS a granel incluirá múltiplos de uma dose efetiva do fármaco, enquanto cada dose unitária incluirá uma única dose efetiva. A título de exemplo, uma composição de SMEDDS a granel pode ser preparada e acondicionada em um compartimento de várias formas de dosagem individuais de duplo compartimento (por exemplo, cápsulas).[0053] The amounts of the drug and any polyol or aqueous solvents that are incorporated into the SMEDDS composition are not critical, as long as the SMEDDS composition maintains its ability to emulsify spontaneously upon contact with an excess of aqueous fluid. The SMEDDS composition must include at least enough of the drug to have a desired pharmaceutical effect on a subject when a unit dose of the SMEDDS composition is administered to the subject. The aqueous solution must be selected to be compatible with (i.e., not cause significant degradation or inactivation of) the drug during the period and conditions of anticipated storage between manufacture and administration of the SMEDDS composition. Appropriate amounts of the aqueous solution can improve the processability of the SMEDDS composition during its manufacture and will typically not exceed about 30% (w/w) of the SMEDDS composition and, preferably, will make up 20%, 10% or less of the composition of SMEDDS. The SMEDDS composition can be made in bulk and dispensed in aliquots in unit dosage forms suitable for administration to individual subjects; in such cases, the bulk SMEDDS composition will include multiples of an effective dose of the drug, while each unit dose will include a single effective dose. By way of example, a bulk SMEDDS composition may be prepared and packaged in a compartment of several double-compartment individual dosage forms (e.g., capsules).
[0054] A composição de SMEDDS pode incluir um solvente poliol, tal como um ou mais de glicerol, propileno glicol e polietilenoglicóis (PEG). Podem também ser usados outros compostos similares (por exemplo, outros poliéteres). Os solventes poliol podem facilitar a dissolução ou a suspensão de fármacos (por exemplo, insulina) nos outros componentes da composição de SMEDDS, intensificando assim o efeito indutor de captação de fármaco da composição de SMEDDS. Quando se inclui um solvente poliol, a composição de SMEDDS inclui preferivelmente pelo menos cerca de 5% (p/p) do(s) solvente(s) poliol, e preferivelmente não mais que cerca de 50% (p/p). Em algumas composições de SMEDDS, o conteúdo de poliol(óis) apropriado da composição está na faixa de cerca de 20 a 30% (p/p) da composição.[0054] The SMEDDS composition may include a polyol solvent, such as one or more of glycerol, propylene glycol and polyethylene glycols (PEG). Other similar compounds (e.g. other polyethers) may also be used. Polyol solvents can facilitate the dissolution or suspension of drugs (e.g., insulin) in the other components of the SMEDDS composition, thereby enhancing the drug uptake-inducing effect of the SMEDDS composition. When a polyol solvent is included, the SMEDDS composition preferably includes at least about 5% (w/w) of the polyol solvent(s), and preferably no more than about 50% (w/w). In some SMEDDS compositions, the appropriate polyol(ol) content of the composition is in the range of about 20 to 30% (w/w) of the composition.
[0055] A composição de SMEDDS inclui um sistema tensoativo que, em combinação com o fármaco e qualquer solvente aquoso ou poliol incluído, torna a composição de SMEDDS emulsionante espontaneamente em contato com um meio aquoso. Não é necessário um grau ou velocidade precisa de emulsificação, mas é preferível que substancialmente toda a composição de SMEDDS emulsione dentro de uma hora quando é combinada com um excesso de nove vezes de água destilada a 20 graus Celsius sob agitação suave (ou seja, nove partes de água e uma parte da composição de SMEDDS agitada em um béquer de temperatura controlada com uma barra de agitação rotativa a 10 rotações por minuto). O sistema tensoativo inclui pelo menos um tensoativo não iônico, e inclui preferivelmente pelo menos um tensoativo selecionado dentre o grupo consistindo em glicerídeos poliglicolizados tendo pelo menos uma porção acila e propileno glicol ésteres de ácidos graxos. Um glicerídeo poliglicolizado, tal como aqui usado, refere-se a uma mistura de monoglicerídeos, diglicerídeos e triglicerídeos com polietileno glicol (PEG) ésteres de monoácidos graxos e/ou ésteres de diácidos graxos, tendo valores de equilíbrio lipofílico hidrófilo (HLB) entre e incluindo 4 e 19. A(s) porção(ões) acila é/são um composto alcano ou alceno de cadeia linear ou ramificada (preferivelmente não tendo mais duas ligações alquenila) incluindo de 8 a 18 átomos de carbono. Porções acila preferidas incluem -CO- (CH2)7CH3, -CO-(CH2)9CH3, -CO-(CH2)11CH3, -CO-(CH2)13CH3, -CO- (CH2)7-CH=CH-(CH2)7CH3, e -CO-(CH2)7-CH=CH-CH2-CH=CH- (CH2)4CH3. Exemplos de glicerídeos poliglicolizados incluem oleoil polioxilglicerídeos (oleoil-polioxil-6 glicerídeos tais como Labrafil® M- 1944CS), linoleoil polioxilglicerídeos (linoleoil polioxil-6 glicerídeos, tais como Labrafil® M-2125CS), caprilocaproil polioxilglicerídeos (PEG-6 glicerídeos caprílicos/cápricos tais como SOFTIGEN® 767), caprilocaproil polioxil-8 glicerídeos (por exemplo, Labrasol®), lauroil poliviniloxilglicerídeos (Gelucire® 44/14) e combinações desses.[0055] The SMEDDS composition includes a surfactant system that, in combination with the drug and any aqueous solvent or polyol included, makes the SMEDDS composition spontaneously emulsifying in contact with an aqueous medium. A precise degree or rate of emulsification is not necessary, but it is preferred that substantially the entire SMEDDS composition emulsify within one hour when it is combined with a nine-fold excess of distilled water at 20 degrees Celsius under gentle stirring (i.e., nine parts of water and one part of the SMEDDS composition stirred in a temperature-controlled beaker with a rotating stir bar at 10 revolutions per minute). The surfactant system includes at least one nonionic surfactant, and preferably includes at least one surfactant selected from the group consisting of polyglycolized glycerides having at least one acyl moiety and propylene glycol esters of fatty acids. A polyglycolized glyceride, as used herein, refers to a mixture of monoglycerides, diglycerides and triglycerides with polyethylene glycol (PEG) monofatty acid esters and/or fatty diacid esters, having hydrophilic lipophilic balance (HLB) values between and including 4 and 19. The acyl moiety(s) is/are a straight or branched chain alkane or alkene compound (preferably no longer having two alkenyl bonds) including from 8 to 18 carbon atoms. Preferred acyl moieties include -CO- (CH2)7CH3, -CO-(CH2)9CH3, -CO-(CH2)11CH3, -CO-(CH2)13CH3, -CO- (CH2)7-CH=CH-(CH2 )7CH3, and -CO-(CH2)7-CH=CH-CH2-CH=CH- (CH2)4CH3. Examples of polyglycolized glycerides include oleoyl polyoxylglycerides (oleoyl-polyoxyl-6 glycerides such as Labrafil® M-1944CS), linoleoyl polyoxylglycerides (linoleoyl polyoxyl-6 glycerides such as Labrafil® M-2125CS), caprylocaproyl polyoxylglycerides (PEG-6 caprylic glycerides/ caprics such as SOFTIGEN® 767), caprylocaproyl polyoxyl-8 glycerides (e.g. Labrasol®), lauroyl polyvinyloxylglycerides (Gelucire® 44/14) and combinations thereof.
[0056] Propilenoglicol ésteres de ácidos graxos, tal como aqui usados, referem-se a uma mistura de propileno glicol mono- e diésteres de ácidos graxos saturados e insaturados, preferivelmente derivados de óleos e gorduras comestíveis, que podem ser produzidos por esterificação direta de propileno glicol com ácidos graxos ou por transesterificação de propileno glicol com óleos ou gorduras. Quando preparado por transesterificação, o produto pode conter mono- e diglicerídeos residuais e glicerol, processo esse que pode ser seguido por destilação molecular para separar os monoésteres. Exemplos de propileno glicol ésteres de ácidos graxos incluem monocaprilato de propileno glicol, dilaurato de propileno glicol, monolaurato de propileno glicol, dicaprilocaprato de propileno glicol, laurato de propileno glicol, caprilato de propileno glicol.[0056] Propylene glycol fatty acid esters, as used herein, refer to a mixture of propylene glycol mono- and diesters of saturated and unsaturated fatty acids, preferably derived from edible oils and fats, which can be produced by direct esterification of propylene glycol with fatty acids or by transesterification of propylene glycol with oils or fats. When prepared by transesterification, the product may contain residual mono- and diglycerides and glycerol, a process that can be followed by molecular distillation to separate the monoesters. Examples of propylene glycol fatty acid esters include propylene glycol monocaprylate, propylene glycol dilaurate, propylene glycol monolaurate, propylene glycol dicaprylocaprate, propylene glycol laurate, propylene glycol caprylate.
[0057] O sistema tensoativo pode incluir adicionalmente um tensoativo adicional (ou mais de um), tal como um selecionado do grupo que consiste em polissorbato, poloxâmeros, derivados de óleo de rícino de polioxietileno, polioxietileno alquil éteres, ésteres de ácidos graxos de sorbitano, gliceril mono-oleato, gliceril monolinoleato, triglicerídeos de cadeia média, poligliceril oleato, lauroil polioxilglicerídeo, estearoil polioxilglicerídeos e combinações desses.[0057] The surfactant system may additionally include an additional surfactant (or more than one), such as one selected from the group consisting of polysorbate, poloxamers, polyoxyethylene castor oil derivatives, polyoxyethylene alkyl ethers, sorbitan fatty acid esters , glyceryl monooleate, glyceryl monolinoleate, medium chain triglycerides, polyglyceryl oleate, lauroyl polyoxylglyceride, stearoyl polyoxylglycerides and combinations thereof.
[0058] A formulação de composições autoemulsionantes é conhecida na técnica, incluindo a seleção da(s) identidade(s) e a concentração de tensoativo(s) incluído(s) em tais composições. A identidade e a concentração do(s) tensoativo(s) incluído(s) no sistema tensoativo não são críticas, exceto que são selecionadas de modo que conferem à composição de SMEDDS a capacidade de emulsionar espontaneamente após contato com um meio aquoso (opcionalmente, com agitação suave). Preferivelmente, o sistema tensoativo representa cerca de 5 a 90% (p/p) da composição de SMEDDS, mais preferivelmente, pelo menos cerca de 20%, pelo menos cerca de 30%, pelo menos cerca de 40%, pelo menos cerca de 50%, e ainda mais preferivelmente pelo menos cerca de 60% (por exemplo, 20 a 70%, 40 a 70% ou 50 a 70% p/p). Como é conhecido na técnica, as combinações de tensoativos são adequadas para conferir capacidade de emulsão espontânea a formulações contendo fármaco e tais combinações são apropriadas para o sistema tensoativo aqui descrito. As combinações de tensoativos podem ser selecionadas, por exemplo, com referência ao seu valor de equilíbrio hidrofílico-lipofílico (HLB) (ver, por exemplo, publicação de pedido de patente U.S. Nos. 2003/0022944 e 2010/0273730). Quando os valores de HLB são usados para selecionar um sistema tensoativo, os valores de HLB na faixa de cerca de 8 a 19 são considerados apropriados para as composições aqui descritas.[0058] The formulation of self-emulsifying compositions is known in the art, including the selection of the identity(ies) and the concentration of surfactant(s) included in such compositions. The identity and concentration of the surfactant(s) included in the surfactant system are not critical, except that they are selected so as to give the SMEDDS composition the ability to emulsify spontaneously upon contact with an aqueous medium (optionally, with gentle agitation). Preferably, the surfactant system represents about 5 to 90% (w/w) of the SMEDDS composition, more preferably, at least about 20%, at least about 30%, at least about 40%, at least about 50%, and even more preferably at least about 60% (e.g., 20 to 70%, 40 to 70% or 50 to 70% w/w). As is known in the art, combinations of surfactants are suitable for imparting spontaneous emulsifying capacity to drug-containing formulations and such combinations are suitable for the surfactant system described herein. Surfactant combinations can be selected, for example, with reference to their hydrophilic-lipophilic balance (HLB) value (see, for example, U.S. patent application publication Nos. 2003/0022944 and 2010/0273730). When HLB values are used to select a surfactant system, HLB values in the range of about 8 to 19 are considered appropriate for the compositions described herein.
[0059] A composição de SMEDDS pode ser feita combinando seus componentes em qualquer ordem que seja efetiva para render uma composição que emulsiona espontaneamente ao entrar em contato com um meio aquoso. Em um método apropriado, o fármaco é dissolvido ou suspenso em uma solução aquosa, e essa solução/suspensão é depois combinada com um solvente(s) poliol para formar uma mistura unifásica substancialmente homogênea. O(s) tensoativo(s) do sistema tensoativo são adicionados (individualmente ou após uma combinação prévia de tensoativos) a essa mistura. Dependendo do sistema tensoativo selecionado, agitação suave, balanço ou outro chacoalhão pode render uma segunda mistura unifásica substancialmente homogênea (por exemplo, se pouco ou nenhum solvente aquoso ou poliol for incluído) ou uma mistura multifásica, como uma emulsão w/o ou emulsão w/o/w (especialmente se forem incluídas quantidades relativamente grandes de solvente(s) aquoso(s)).[0059] The composition of SMEDDS can be made by combining its components in any order that is effective to yield a composition that emulsifies spontaneously upon contact with an aqueous medium. In a suitable method, the drug is dissolved or suspended in an aqueous solution, and this solution/suspension is then combined with a polyol solvent(s) to form a substantially homogeneous single-phase mixture. The surfactant(s) of the surfactant system are added (individually or after a prior combination of surfactants) to this mixture. Depending on the surfactant system selected, gentle stirring, rocking, or other shaking may yield a second substantially homogeneous single-phase mixture (e.g., if little or no aqueous solvent or polyol is included) or a multiphase mixture, such as a w/o emulsion or w emulsion. /o/w (especially if relatively large amounts of aqueous solvent(s) are included).
[0060] A composição de SMEDDS pode ser associada a um adsorvente. Os adsorventes são composições sólidas, mais frequentemente utilizadas na forma de pós finos que atuam principalmente como excipientes para facilitar a manipulação das composições das composições de fármaco aqui descritas. Como os adsorventes tendem a ser pós de fluxo livre ou outras substâncias facilmente manipuladas, a aglutinação, adsorção, secagem ou aderência de um componente, sobre ou dentro de um adsorvente facilita a manipulação desse componente. O uso de adsorventes é bem conhecido nas técnicas farmacêuticas. Exemplos de adsorventes adequados incluem sílica (por exemplo, pós de sílica, tais como sílica fumada) e outros pós minerais que são substancialmente insolúveis em água, celuloses (por exemplo, pós de celulose microcristalina) e amidos.[0060] The SMEDDS composition can be associated with an adsorbent. Adsorbents are solid compositions, most often used in the form of fine powders that act primarily as excipients to facilitate the manipulation of the compositions of the drug compositions described herein. Because adsorbents tend to be free-flowing powders or other easily manipulated substances, the clumping, adsorption, drying, or adhesion of a component on or into an adsorbent facilitates manipulation of that component. The use of adsorbents is well known in pharmaceutical techniques. Examples of suitable adsorbents include silica (e.g., silica powders such as fumed silica) and other mineral powders that are substantially insoluble in water, celluloses (e.g., microcrystalline cellulose powders) and starches.
[0061] A título de exemplo, a composição de SMEDDS (incluindo o fármaco) pode ser solidificada em grânulos de celulose microcristalina (por exemplo, contactando os grânulos com uma composição de SMEDDS incluindo um solvente volátil e depois evaporando algum ou todo o solvente) e o os grânulos revestidos com composição de SMEDDS podem ser combinados com um antiácido em pó para render a forma de dosagem. Alternativamente, o antiácido também pode ser solidificado sobre os grânulos (por exemplo, como uma camada externa). Como ainda outra alternativa, a composição de SMEDDS (ainda não incluindo o fármaco) pode ser revestida nos grânulos, e o fármaco em pó e o antiácido em pó podem ser misturados com os grânulos. Um versado na técnica neste campo reconhece que muitas conformações conhecidas de adsorventes e os outros componentes das composições de fármaco aqui descritas podem ser utilizadas sem se afastar da matéria descrita aqui.[0061] By way of example, the SMEDDS composition (including the drug) can be solidified into microcrystalline cellulose granules (for example, by contacting the granules with a SMEDDS composition including a volatile solvent and then evaporating some or all of the solvent) and the granules coated with SMEDDS composition can be combined with a powdered antacid to yield the dosage form. Alternatively, the antacid can also be solidified onto the granules (e.g. as an outer layer). As yet another alternative, the SMEDDS composition (not yet including the drug) can be coated on the granules, and the powdered drug and powdered antacid can be mixed with the granules. One skilled in the art in this field recognizes that many known configurations of adsorbents and the other components of the drug compositions described herein can be used without departing from the subject matter described herein.
[0062] A composição de SMEDDS pode ser armazenada (preferivelmente a uma temperatura controlada, tal como menos que 20 graus Celsius e preferivelmente acima do ponto de congelamento de qualquer fase aquosa presente na mesma, tal como a 4-5 graus Celsius) como uma mistura substancialmente homogênea (seja emulsionada ou não) ou pode ser combinada com um meio aquoso (por exemplo, água ou uma solução/suspensão aquosa de um antiácido) para formar uma emulsão antes do armazenamento. As composições secas ou de baixa umidade são conhecidas por apresentar propriedades de armazenamento superiores sob uma ampla faixa de condições. As formas de dosagem aqui descritas em que um ou mais componentes estão presentes na forma de um pó seco (por exemplo, revestido ou aderido a um adsorvente) podem assim suportar condições de armazenamento mais rigorosas, tais como armazenamento a uma temperatura controlada (por exemplo, menos de 30 graus Celsius e acima de 0 graus Celsius) por longos períodos.[0062] The SMEDDS composition can be stored (preferably at a controlled temperature, such as less than 20 degrees Celsius and preferably above the freezing point of any aqueous phase present therein, such as 4-5 degrees Celsius) as a substantially homogeneous mixture (whether emulsified or not) or may be combined with an aqueous medium (e.g., water or an aqueous solution/suspension of an antacid) to form an emulsion before storage. Dry or low moisture compositions are known to exhibit superior storage properties under a wide range of conditions. The dosage forms described herein in which one or more components are present in the form of a dry powder (e.g., coated or adhered to an adsorbent) can thus withstand more stringent storage conditions, such as storage at a controlled temperature (e.g. , less than 30 degrees Celsius and above 0 degrees Celsius) for long periods.
[0063] A composição de SMEDDS pode ser administrada diretamente a um indivíduo (isto é, de modo a que ela emulsione espontaneamente ao entrar em contato com o fluido estomacal aquoso do indivíduo) ou pode ser contactada com um meio aquoso (por exemplo, um copo de água, um copo de água em que o bolo de antiácido aqui descrito foi dissolvido, ou uma bebida aromatizada) antes da administração do meio ao indivíduo (isto é, de modo que a composição de SMEDDS emulsionará total ou parcialmente no meio antes da sua administração ao indivíduo).[0063] The SMEDDS composition can be administered directly to an individual (i.e., such that it spontaneously emulsifies upon contact with the individual's aqueous stomach fluid) or can be contacted with an aqueous medium (e.g., a glass of water, a glass of water in which the antacid bolus described herein has been dissolved, or a flavored beverage) prior to administration of the medium to the subject (i.e., so that the SMEDDS composition will fully or partially emulsify in the medium prior to administration. its administration to the individual).
[0064] As composições e os métodos aqui descritos envolvem um bolo de um ou mais antiácidos que é suficiente para elevar o pH gástrico do animal ao qual o bolo é administrado a pelo menos cerca de 3 após (isto é, preferivelmente não mais que 3 a 5 minutos depois) a administração oral do bolo. A identidade do antiácido não é crítica, e exemplos adequados incluem bicarbonato de sódio, hidróxido de magnésio, carbonato de cálcio e hidróxido de alumínio. Outros antiácidos adequados são descritos na Publicação do Pedido de Patente U.S. n° 2014/0127296, por exemplo. Em uma modalidade alternativa, o antiácido é fornecido em uma forma que não é liberada como um único bolo após administração oral, mas em vez disso libera antiácido durante um período prolongado de tempo (por exemplo, 2 a 24 horas) após administração oral. As preparações de antiácidos de liberação prolongada são conhecidas.[0064] The compositions and methods described herein involve a bolus of one or more antacids that is sufficient to raise the gastric pH of the animal to which the bolus is administered to at least about 3 (i.e., preferably no more than 3 5 minutes later) oral administration of the bolus. The identity of the antacid is not critical, and suitable examples include sodium bicarbonate, magnesium hydroxide, calcium carbonate and aluminum hydroxide. Other suitable antacids are described in U.S. Patent Application Publication No. 2014/0127296, for example. In an alternative embodiment, the antacid is provided in a form that is not released as a single bolus after oral administration, but instead releases antacid over a prolonged period of time (e.g., 2 to 24 hours) after oral administration. Extended-release antacid preparations are known.
[0065] A seleção de um antiácido adequado (ou combinação de antiácidos) e quantidades adequadas do mesmo para atingir um pH gástrico não inferior a cerca de 3 (preferivelmente não inferior a 3,4) está dentro do conhecimento de um versado comum nesse campo e leva em consideração a quantidade de ácido que se espera estar presente no estômago de um indivíduo. A título de exemplo, normalmente espera-se que um humano em jejum tenha cerca de 1 a 7 miliequivalentes (mEq) de ácidos estomacais dentro do estômago. Um versado na técnica nesse campo é capaz de calcular quantidades de antiácidos necessárias para atingir um pH desejado no estômago de um indivíduo por um período de tempo desejado.[0065] The selection of a suitable antacid (or combination of antacids) and adequate amounts thereof to achieve a gastric pH of not less than about 3 (preferably not less than 3.4) is within the knowledge of one of ordinary skill in this field. and takes into account the amount of acid expected to be present in an individual's stomach. By way of example, a fasting human would normally be expected to have about 1 to 7 milliequivalents (mEq) of stomach acids within the stomach. One skilled in the art in this field is able to calculate amounts of antacids necessary to achieve a desired pH in an individual's stomach for a desired period of time.
[0066] A forma na qual o bolo de antiácido é acondicionado e/ou administrado a um indivíduo não é crítica. Os líquidos são relativamente volumosos e apresentam dificuldades para acondicionamento e armazenamento, mas são relativamente simples de administrar. Os sólidos são mais compactos e, geralmente, estáveis à prateleira, mas requerem hidratação e dissolução antes da administração ou dentro do paciente após a administração.[0066] The form in which the antacid bolus is packaged and/or administered to an individual is not critical. Liquids are relatively bulky and present difficulties in packaging and storage, but they are relatively simple to administer. Solids are more compact and generally shelf-stable, but require hydration and dissolution before administration or within the patient after administration.
[0067] A quantidade de antiácido no bolo afetará a duração em que o pH gástrico é aumentado acima de 3. De um modo geral, grandes quantidades de antiácidos resultarão em uma duração maior, pelo menos até um ponto. Quando uma duração de ação relativamente curta é desejada para o fármaco, incluindo na forma de dosagem, apenas o antiácido suficiente para aumentar o pH gástrico durante o período de tempo desejado pode servir para limitar a duração da ação do fármaco ao permitir secreções gástricas que superam o efeito de aumento de pH do antiácido para degradar ou inativar o fármaco.[0067] The amount of antacid in the bolus will affect the duration in which gastric pH is raised above 3. Generally speaking, large amounts of antacids will result in a longer duration, at least to a point. When a relatively short duration of action is desired for the drug, including in the dosage form, just enough antacid to increase gastric pH during the desired period of time can serve to limit the duration of action of the drug by allowing gastric secretions that exceed the pH-raising effect of the antacid to degrade or inactivate the drug.
[0068] Um agente farmacêutico eficaz para reduzir a secreção de ácido gástrico pode ser administrado com (ou sobreposição no tempo com) as composições aqui descritas se for desejada uma proteção prolongada do fármaco contra os efeitos do ácido estomacal.[0068] A pharmaceutical agent effective for reducing gastric acid secretion can be administered with (or overlapping in time with) the compositions described herein if prolonged protection of the drug against the effects of stomach acid is desired.
[0069] A forma precisa ou a natureza da forma de dosagem em que as composições aqui descritas são administradas a um indivíduo não é crítica. Qualquer uma de uma grande variedade de formas de dosagem conhecidas pode ser usada, incluindo comprimidos, cápsulas, carreadores líquidos e formas de dosagem de múltiplas camadas ou de múltiplos compartimentos. Outras formas de dosagem contempladas incluem pós, grânulos e copos de dosagem com um material sólido contido ou afixado no mesmo, cada um dos quais pode ser combinado com um fluido aquoso antes da administração para emulsionar a composição de SMEDDS, suspender ou dissolver o antiácido, ou ambos. O que é importante é que o fármaco seja liberado da forma de dosagem que contém a composição de SMEDDS durante um período de tempo que se sobrepõe ao período de tempo para o qual o bolo de antiácido aumenta o pH gástrico acima de cerca de 3.[0069] The precise manner or nature of the dosage form in which the compositions described herein are administered to an individual is not critical. Any of a wide variety of known dosage forms can be used, including tablets, capsules, liquid carriers, and multilayer or multicompartment dosage forms. Other contemplated dosage forms include powders, granules and dosage cups with a solid material contained or affixed thereto, each of which may be combined with an aqueous fluid prior to administration to emulsify the SMEDDS composition, suspend or dissolve the antacid, or both. What is important is that the drug is released from the dosage form containing the SMEDDS composition over a period of time that overlaps the period of time for which the antacid bolus increases gastric pH above about 3.
[0070] Em uma modalidade, as composições aqui descritas são acondicionadas como formas de dosagem unitária em pó nas quais uma dose unitária de composição de SMEDDS sólida (por exemplo, composição de SMEDDS em pó ou um adsorvente com as composições de SMEDDS adsorvidas sobre o mesmo ou secas sobre o mesmo) é combinada com dosagens unitárias do fármaco (na forma sólida) e antiácido (também na forma sólida). Os componentes sólidos da forma de dosagem são combinados com uma alíquota de fluido aquoso (provido pelo indivíduo ou incluído separadamente com a forma de dosagem sólida) de modo a formar uma dispersão, emulsão ou (preferivelmente) nanoemulsão suspensa no fluido aquoso antes de administrar a suspensão a um paciente.[0070] In one embodiment, the compositions described herein are packaged as powder unit dosage forms in which a unit dose of solid SMEDDS composition (e.g., powder SMEDDS composition or an adsorbent with the SMEDDS compositions adsorbed onto the same or dried on the same) is combined with unit dosages of the drug (in solid form) and antacid (also in solid form). The solid components of the dosage form are combined with an aliquot of aqueous fluid (provided by the individual or included separately with the solid dosage form) to form a dispersion, emulsion or (preferably) nanoemulsion suspended in the aqueous fluid before administering the suspension to a patient.
[0071] Em uma outra modalidade, as composições aqui descritas são acondicionadas como formas de dose unitária em que uma dose unitária da composição de SMEDDS foi emulsionada por contato com um meio aquoso no qual uma dose unitária do bolo de antiácido foi dissolvida; a emulsão é administrada oralmente ao indivíduo (por exemplo, derramando ou espremendo o conteúdo da forma de dosagem unitária na boca do indivíduo ou pelo indivíduo engolindo toda a forma de dosagem, tal como na forma de uma cápsula).[0071] In another embodiment, the compositions described here are packaged as unit dose forms in which a unit dose of the SMEDDS composition was emulsified by contact with an aqueous medium in which a unit dose of the antacid bolus was dissolved; the emulsion is administered orally to the subject (e.g., by pouring or squeezing the contents of the unit dosage form into the subject's mouth or by the subject swallowing the entire dosage form, such as in the form of a capsule).
[0072] Em uma outra modalidade, as composições são usadas por médicos e/ou pacientes na forma de um kit que contém a dose unitária do antiácido acondicionado separadamente (por exemplo, como um comprimido ou líquido) da dose unitária da composição de SMEDDS (por exemplo, provido dentro de uma cápsula); a forma de dosagem completa é administrada ao paciente administrando a dose unitária do antiácido e a dose unitária da composição de SMEDDS ao paciente.[0072] In another embodiment, the compositions are used by physicians and/or patients in the form of a kit that contains the unit dose of the antacid packaged separately (e.g., as a tablet or liquid) from the unit dose of the SMEDDS composition ( for example, provided within a capsule); the complete dosage form is administered to the patient by administering the unit dose of the antacid and the unit dose of the SMEDDS composition to the patient.
[0073] Ainda em outra modalidade, a dose unitária do antiácido e a dose unitária da composição de SMEDDS são acondicionadas em compartimentos ou camadas separados de uma forma de dosagem única (por exemplo, um recipiente de múltiplos compartimentos, um comprimido revestido ou bicamada ou uma cápsula revestida ou multicompartimentos), de modo que a ingestão de toda a forma de dosagem por um indivíduo levará à liberação do bolo de antiácido do seu compartimento (ou seja, aumentando o pH gástrico para > 3) e a liberação da composição de SMEDDS do seu compartimento (levando à liberação ou formação de uma emulsão contendo fármaco no trato GI).[0073] In yet another embodiment, the unit dose of the antacid and the unit dose of the SMEDDS composition are packaged in separate compartments or layers of a single dosage form (e.g., a multi-compartment container, a coated or bilayer tablet or a coated capsule or multicompartment), such that ingestion of the entire dosage form by an individual will lead to release of the antacid bolus from its compartment (i.e., increasing gastric pH to >3) and release of the SMEDDS composition of its compartment (leading to the release or formation of a drug-containing emulsion in the GI tract).
[0074] Ainda em outra modalidade, o fármaco e o antiácido são combinados e preparados na forma de um comprimido ou pó e providos ao paciente em conjunto com uma composição de SMEDDS que já foi combinada com um fluido aquoso (isto é, de modo que está na forma de uma nano ou microemulsão suspensa). Nessa modalidade, a forma de dosagem é administrada a um paciente combinando (ou fazendo o paciente combinar) o comprimido ou pó com a emulsão suspensa (para dissolver ou suspender o fármaco e o antiácido no mesmo) e administrando o líquido resultante ao paciente.[0074] In yet another embodiment, the drug and the antacid are combined and prepared in the form of a tablet or powder and provided to the patient together with a SMEDDS composition that has already been combined with an aqueous fluid (i.e., so that is in the form of a suspended nano or microemulsion). In this embodiment, the dosage form is administered to a patient by combining (or having the patient combine) the tablet or powder with the suspended emulsion (to dissolve or suspend the drug and the antacid therein) and administering the resulting liquid to the patient.
[0075] Ainda em outras configurações, a forma de dosagem pode ser uma cápsula que contém a composição de SMEDDS e que é revestida com um bolo de antiácido de dissolução rápida. A forma de dosagem pode ser vertida em um copo de água para formar uma solução antiácida (opcionalmente aromatizada), e essa solução pode ser usada como um meio para facilitar a deglutição da cápsula pelo indivíduo ou como um meio no qual a cápsula se dissolve (formando assim uma emulsão contendo fármaco no meio) e o meio é depois consumido pelo indivíduo.[0075] In still other configurations, the dosage form may be a capsule that contains the SMEDDS composition and that is coated with a fast-dissolving antacid bolus. The dosage form may be poured into a glass of water to form an antacid solution (optionally flavored), and this solution may be used as a means to facilitate swallowing of the capsule by the individual or as a medium in which the capsule dissolves ( thus forming an emulsion containing drug in the medium) and the medium is then consumed by the individual.
[0076] Essa lista de modalidades exemplificativas não é limitante. Substancialmente, pode ser utilizada qualquer forma de dosagem ou método para administrar oralmente duas composições ao mesmo indivíduo. A administração da composição de SMEDDS deve, no entanto, ser efetuada durante um período em que o contato entre a composição de SMEDDS e os fluidos gástricos ocorre enquanto o pH gástrico foi aumentado acima de cerca de 3 por administração do bolo de antiácido.[0076] This list of exemplary modalities is not limiting. Substantially any dosage form or method may be used to orally administer two compositions to the same individual. Administration of the SMEDDS composition must, however, be carried out during a period in which contact between the SMEDDS composition and gastric fluids occurs while the gastric pH has been raised above about 3 by administration of the antacid bolus.
[0077] As composições aqui descritas podem ser usadas para administrar oralmente um fármaco gastricamente impraticável (Isto é, um fármaco pouco gastrodisponível, tal como um fármaco hidrofílico) à corrente sanguínea de um mamífero. Para conseguir isso, uma quantidade terapeuticamente eficaz do fármaco é dissolvida ou suspensa em água ou em uma solução aquosa. O fármaco dissolvido ou suspenso é combinado com o sistema tensoativo aqui descrito e, opcionalmente, um solvente poliol. Esses componentes são misturados suavemente para formar uma composição de SMEDDS substancialmente homogênea, que pode ser um líquido substancialmente unifásico, uma emulsão w/o (fármacos hidrofílicos que tendem a se localizar na fase aquosa) ou uma emulsão w/o/w (fármacos hidrofílicos que tendem a se localizar em uma ou ambas as fases aquosas). Em uma outra modalidade, o fármaco é combinado com um sistema tensoativo e um adsorvente para formar uma mistura em uma forma sólida (por exemplo, um grânulo ou pó sólido) que é combinado com um líquido aquoso (por exemplo, água ou uma suspensão do bolo de antiácido) antes da administração.[0077] The compositions described herein can be used to orally administer a gastrically unavailable drug (That is, a poorly gastroavailable drug, such as a hydrophilic drug) to the bloodstream of a mammal. To achieve this, a therapeutically effective amount of the drug is dissolved or suspended in water or an aqueous solution. The dissolved or suspended drug is combined with the surfactant system described herein and, optionally, a polyol solvent. These components are gently mixed to form a substantially homogeneous SMEDDS composition, which may be a substantially single-phase liquid, a w/o emulsion (hydrophilic drugs that tend to localize in the aqueous phase), or a w/o/w emulsion (hydrophilic drugs which tend to be located in one or both aqueous phases). In another embodiment, the drug is combined with a surfactant system and an adsorbent to form a mixture in a solid form (e.g., a solid granule or powder) that is combined with an aqueous liquid (e.g., water or a suspension of the antacid bolus) before administration.
[0078] Tal como aqui descrito, as identidades e quantidades do fármaco, qualquer solvente aquoso, qualquer solvente poliol e o sistema tensoativo são selecionados de tal modo que a composição de SMEDDS emulsiona espontaneamente ao contactar um meio aquoso sob condições de agitação mecânica suave. A composição de SMEDDS é colocada em contato com tal meio aquoso para criar uma emulsão (ou para diluir a emulsão existente na composição de SMEDDS), e essa emulsão pode, opcionalmente, ser armazenada a temperatura reduzida (preferivelmente acima do ponto de congelamento das fases aquosas da emulsão). A emulsão assim formada é administrada oralmente a um mamífero, em conjunto com (ou seja, pouco antes, pouco depois ou simultaneamente com a administração de) um bolo de um antiácido suficiente para aumentar o pH gástrico do animal para pelo menos cerca de 3 (e preferivelmente acima de 3,4).[0078] As described herein, the identities and amounts of the drug, any aqueous solvent, any polyol solvent and the surfactant system are selected such that the SMEDDS composition emulsifies spontaneously upon contacting an aqueous medium under conditions of gentle mechanical agitation. The SMEDDS composition is contacted with such an aqueous medium to create an emulsion (or to dilute the existing emulsion in the SMEDDS composition), and this emulsion may optionally be stored at reduced temperature (preferably above the freezing point of the phases). emulsion). The emulsion thus formed is administered orally to a mammal, in conjunction with (i.e., shortly before, shortly after, or simultaneously with the administration of) a bolus of an antacid sufficient to raise the gastric pH of the animal to at least about 3 ( and preferably above 3.4).
[0079] Opcionalmente, a emulsão pode ser formada no estômago do indivíduo administrando ao indivíduo uma forma de dosagem que libera a composição de SMEDDS diretamente no estômago. Se não estiver já na forma de uma emulsão na forma de dosagem, a composição de SMEDDS pode formar espontaneamente uma emulsão nos fluidos gástricos do indivíduo. A ingestão de água com a forma de dosagem pode intensificar a probabilidade de o conteúdo gástrico do indivíduo incluir água suficiente para formar uma emulsão.[0079] Optionally, the emulsion can be formed in the individual's stomach by administering to the individual a dosage form that releases the SMEDDS composition directly into the stomach. If not already in the form of an emulsion in dosage form, the SMEDDS composition may spontaneously form an emulsion in the subject's gastric fluids. Ingestion of water with the dosage form may increase the likelihood that the individual's gastric contents will include sufficient water to form an emulsion.
[0080] A composição de SMEDDS deve ser administrada oralmente ao mamífero com uma precisão suficiente na hora da administração do bolo, de modo que o pH gástrico do animal permaneça pelo menos cerca de 3 enquanto a emulsão formada a partir da composição de SMEDDS permanece no estômago do mamífero.[0080] The SMEDDS composition must be administered orally to the mammal with sufficient precision at the time of bolus administration so that the animal's gastric pH remains at least about 3 while the emulsion formed from the SMEDDS composition remains at the mammal's stomach.
[0081] Diabetes e outras doenças tratáveis pela administração de peptídeos de insulina a um indivíduo são distúrbios para os quais as composições e métodos aqui descritos são considerados particularmente adequados. O tratamento agudo eficaz de distúrbios sensíveis à insulina pode exigir um início rápido da ação após a administração de um peptídeo de insulina e pode ser desejável que a duração da ação do peptídeo de insulina não dure mais de algumas horas. Por essas razões, as composições injetáveis de peptídeos de insulina são comumente utilizadas, porque os peptídeos de insulina tendem a ser pouco biodisponíveis (se forem biodisponíveis) quando são administrados por outras vias (por exemplo, orais). Como a discussão e os exemplos aqui indicam, os peptídeos de insulina que são administrados oralmente em uma das formulações aqui descritas podem exercer um início de ação muito rápido (< 30 minutos) e uma duração de ação que dura por 2 a 4 horas. Por essas razões, as formulações aqui descritas podem ser usadas para dispensar peptídeos de insulina regularmente ou em uma base aguda, conforme necessário, para indivíduos que necessitem de terapia com insulina. A capacidade de indivíduos de ingerir as formulações por via oral, e não por injeção, também pode melhorar o conforto e facilidade de administração, incentivando a conformidade do paciente com regimes de dosagem prescritos ou instruções de emergência.[0081] Diabetes and other diseases treatable by administering insulin peptides to an individual are disorders for which the compositions and methods described herein are considered particularly suitable. Effective acute treatment of insulin-sensitive disorders may require a rapid onset of action following administration of an insulin peptide and it may be desirable for the duration of action of the insulin peptide to last no more than a few hours. For these reasons, injectable insulin peptide compositions are commonly used, because insulin peptides tend to be poorly bioavailable (if at all) when administered by other routes (e.g., oral). As the discussion and examples here indicate, insulin peptides that are administered orally in one of the formulations described here can exert a very rapid onset of action (< 30 minutes) and a duration of action that lasts for 2 to 4 hours. For these reasons, the formulations described herein can be used to deliver insulin peptides regularly or on an acute basis, as needed, to individuals requiring insulin therapy. The ability for individuals to ingest formulations orally rather than by injection may also improve comfort and ease of administration by encouraging patient compliance with prescribed dosing regimens or emergency instructions.
[0082] A matéria dessa descrição é agora descrita com referência aos seguintes Exemplos. Estes Exemplos são providos apenas para fins ilustrativos, e a matéria não está limitada a estes Exemplos, mas abrange todas as variações que são evidentes como resultado do ensino aqui provido.[0082] The subject matter of this description is now described with reference to the following Examples. These Examples are provided for illustrative purposes only, and the subject matter is not limited to these Examples, but encompasses all variations that are evident as a result of the teaching provided here.
[0083] São descritas neste Exemplo formulações contendo insulina.[0083] Formulations containing insulin are described in this Example.
[0084] Cada uma das Formulações 1, 2 e 3 foi preparada da seguinte forma.[0084] Each of Formulations 1, 2 and 3 was prepared as follows.
[0085] Insulina humana não modificada (28,8 UI/mg) foi pesada em um frasco de 7 mililitros e a quantidade indicada de 0,05 HCl normal foi adicionada ao frasco para dissolver a insulina. Um solvente poliol (propileno glicol, glicerol e/ou PEG 400) foi adicionado ao frasco e o conteúdo foi agitado suavemente para combinar os ingredientes. Adicionaram-se então três tensoativos ao frasco e o conteúdo foi agitado suavemente até se formar uma mistura transparente. Essa mistura transparente foi suspensa em cerca de 160 a 230 microlitros de uma solução de NaHCO3 a 3,78% (p/p) (uma diluição de dez vezes), causando emulsão, antes da administração.[0085] Unmodified human insulin (28.8 IU/mg) was weighed into a 7 milliliter vial and the indicated amount of 0.05 normal HCl was added to the vial to dissolve the insulin. A polyol solvent (propylene glycol, glycerol and/or PEG 400) was added to the vial and the contents were gently shaken to combine the ingredients. Three surfactants were then added to the vial and the contents were gently shaken until a clear mixture was formed. This clear mixture was suspended in approximately 160 to 230 microliters of a 3.78% (w/w) NaHCO3 solution (a tenfold dilution), causing emulsion, prior to administration.
[0086] A formulação aqui designada como Formulação 1 tinha a seguinte composição: [0086] The formulation here designated as Formulation 1 had the following composition:
[0087] A formulação aqui designada como Formulação 2 tinha a seguinte composição: [0087] The formulation here designated as Formulation 2 had the following composition:
[0088] A formulação aqui designada como Formulação 3 tinha a seguinte composição: [0088] The formulation here designated as Formulation 3 had the following composition:
[0089] Labrasol™ é uma marca registrada da Gattefosse USA e é uma mistura de glicerídeos caprílicos/cápricos de PEG-8 com a fórmula geral R- (CH2-CH2O)8-R, em que cada -R é ou -CO-(CH2)6-CH3 ou -CO-(CH2)8-CH3. Lauroglycol™ FCC é uma marca registrada da Gattefosse USA e é um monolaurato de propileno glicol (C15H30O3). Tween™ 80 é uma marca registrada da Sigma-Aldrich Chemical Company e é uma mistura de mono- oleatos de polioxietileno (20) sorbitano. Softigen™ 767 é uma marca registrada da Sasol Olefins & Surfactants GmbH e é uma mistura de Glicerídeos Caprílicos/Cápricos de PEG-6 com a fórmula geral R-(CH2- CH2O)6-R, em que cada -R é ou -CO-(CH2)6-CH3 ou -CO-(CH2)8-CH3. Cremophor™ RH40 é uma marca registrada da BASF Group e tensoativos de óleo de rícino hidrogenado. O principal constituinte de Cremophor TM RH 40 é o hidroxiestearato de glicerol e polietilenoglicol, que, junto com os glicerol poliglicol ésteres de ácidos graxos, forma a parte hidrofóbica do produto. A parte hidrofílica consiste em polietilenoglicóis e etoxilato de glicerol, com a fórmula C57H110O9(CH2CH2O)n. Labrafil™ 1944CS é uma marca registrada da Gattefosse USA e tem a estrutura geral HO-(CH2-CH2O)6-CO-(CH2)7- CH=CH-(CH2)7-CH3.[0089] Labrasol™ is a registered trademark of Gattefosse USA and is a mixture of PEG-8 caprylic/capric glycerides with the general formula R- (CH2-CH2O)8-R, where each -R is either -CO- (CH2)6-CH3 or -CO-(CH2)8-CH3. Lauroglycol™ FCC is a registered trademark of Gattefosse USA and is a propylene glycol monolaurate (C15H30O3). Tween™ 80 is a registered trademark of Sigma-Aldrich Chemical Company and is a mixture of polyoxyethylene (20) sorbitan monooleates. Softigen™ 767 is a registered trademark of Sasol Olefins & Surfactants GmbH and is a mixture of PEG-6 Caprylic/Capric Glycerides with the general formula R-(CH2- CH2O)6-R, where each -R is or -CO -(CH2)6-CH3 or -CO-(CH2)8-CH3. Cremophor™ RH40 is a registered trademark of BASF Group and hydrogenated castor oil surfactants. The main constituent of Cremophor TM RH 40 is glycerol polyethylene glycol hydroxystearate, which, together with glycerol polyglycol esters of fatty acids, forms the hydrophobic part of the product. The hydrophilic part consists of polyethylene glycols and glycerol ethoxylate, with the formula C57H110O9(CH2CH2O)n. Labrafil™ 1944CS is a registered trademark of Gattefosse USA and has the general structure HO-(CH2-CH2O)6-CO-(CH2)7- CH=CH-(CH2)7-CH3.
[0090] Tensoativos também considerados aceitáveis, mas não usados nesses experimentos incluem Labrafil™ M-2125CS, que é uma marca registrada da Gattefosse USA e tem a estrutura geral HO-(CH2-CH2O)6-CO- (CH2)7-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)4-CH3, e Gelucire 44/41, que é uma marca registrada da Gattefosse USA e tem a fórmula geral R-(CH2-CH2O)32- R, em que cada -R é ou -CO-(CH2)10-CH3 ou -CO-(CH2)12-CH3.[0090] Surfactants also considered acceptable but not used in these experiments include Labrafil™ M-2125CS, which is a registered trademark of Gattefosse USA and has the general structure HO-(CH2-CH2O)6-CO-(CH2)7-CH =CH-CH2-CH=CH-(CH2)4-CH3, and Gelucire 44/41, which is a registered trademark of Gattefosse USA and has the general formula R-(CH2-CH2O)32- R, where each - R is either -CO-(CH2)10-CH3 or -CO-(CH2)12-CH3.
[0091] A formulação 4 foi preparada por mistura, em um béquer de 20 mililitros, 8 miligramas de insulina humana não modificada, 300 miligramas de bicarbonato de sódio, 100 miligramas de glicerol e 600 miligramas de Labrasol™. Posteriormente, foram adicionados 8992 miligramas de água ao béquer e os ingredientes combinados foram misturados por agitação suave até formar uma nanoemulsão.[0091] Formulation 4 was prepared by mixing, in a 20 milliliter beaker, 8 milligrams of unmodified human insulin, 300 milligrams of sodium bicarbonate, 100 milligrams of glycerol and 600 milligrams of Labrasol™. Subsequently, 8992 milligrams of water were added to the beaker and the combined ingredients were mixed by gentle stirring until a nanoemulsion was formed.
[0092] A formulação aqui designada como Formulação 4 tinha a seguinte composição: [0092] The formulation here designated as Formulation 4 had the following composition:
[0093] A Formulação 5 foi preparada da seguinte forma. Em um béquer de 20 mililitros, foram combinados e misturados 8 miligramas de insulina, 800 miligramas de bicarbonato de sódio, 100 miligramas de glicerol e 600 miligramas de Labrasol™. Foram adicionados 8492 miligramas de água ao béquer e o conteúdo foi misturado por agitação suave até formar uma nanoemulsão.[0093] Formulation 5 was prepared as follows. In a 20 milliliter beaker, 8 milligrams of insulin, 800 milligrams of sodium bicarbonate, 100 milligrams of glycerol and 600 milligrams of Labrasol™ were combined and mixed. 8492 milligrams of water were added to the beaker and the contents were mixed by gentle stirring until a nanoemulsion was formed.
[0094] A formulação aqui designada como Formulação 5 tinha a seguinte composição: [0094] The formulation here designated as Formulation 5 had the following composition:
[0095] A Formulação 6 foi preparada da seguinte forma. Em um béquer de 20 mililitros, foram combinados e misturados 8 miligramas de insulina, 210 miligramas de bicarbonato de sódio, 90 miligramas de hidróxido de magnésio, 100 miligramas de glicerol e 600 miligramas de Labrasol™. Depois disso, foram adicionados 8992 miligramas de água ao béquer e o conteúdo foi misturado por agitação suave até formar uma nanoemulsão.[0095] Formulation 6 was prepared as follows. In a 20 milliliter beaker, 8 milligrams of insulin, 210 milligrams of sodium bicarbonate, 90 milligrams of magnesium hydroxide, 100 milligrams of glycerol and 600 milligrams of Labrasol™ were combined and mixed. After that, 8992 milligrams of water were added to the beaker and the contents were mixed by gentle stirring until a nanoemulsion was formed.
[0096] A formulação aqui designada como Formulação 6 tinha a seguinte composição: [0096] The formulation here designated as Formulation 6 had the following composition:
[0097] A Formulação 7 (um pó destinado à administração oral após a formação de uma suspensão a partir do pó) foi preparada adicionando Labrasol™ gota a gota a Aerosil™ 200, contida em uma argamassa. Após a adição, esta mistura foi homogeneizada usando um pilão correspondente para garantir distribuição uniforme. A insulina e o pó de bicarbonato de sódio foram depois adicionados à mistura de Labrasol™ e Aerosil™ 200 e a combinação resultante foi misturada. O pó resultante foi passado através de uma peneira n° 16 (abertura nominal da peneira de 1,19 milímetros), seco à temperatura ambiente e armazenado até uso posterior. Depois disso, combinou-se 1,158 grama do pó armazenado com 9 mililitros de água antes da administração, rendendo uma dispersão à base de água.[0097] Formulation 7 (a powder intended for oral administration after forming a suspension from the powder) was prepared by adding Labrasol™ drop by drop to Aerosil™ 200, contained in a mortar. After addition, this mixture was homogenized using a corresponding pestle to ensure uniform distribution. Insulin and sodium bicarbonate powder were then added to the mixture of Labrasol™ and Aerosil™ 200 and the resulting combination was mixed. The resulting powder was passed through a No. 16 sieve (nominal sieve opening 1.19 millimeters), dried at room temperature and stored until further use. Thereafter, 1.158 grams of the stored powder was combined with 9 milliliters of water prior to administration, yielding a water-based dispersion.
[0098] A formulação aqui designada como Formulação 7 tinha a seguinte composição: [0098] The formulation here designated as Formulation 7 had the following composition:
[0099] A Formulação 8 (um pó destinado à administração oral após a formação de uma suspensão aquosa a partir do pó) foi preparada por adição de Labrasol® líquido gota a gota a Neusilin® US2 (um produto de aluminometassilicato de magnésio granulado vendido por Fuji Chemical Industry Co., Ltd. com um tamanho de partícula médio de cerca de 60 a 120 micrômetros) contido em argamassa. Após a adição, a mistura foi homogeneizada usando um pilão correspondente para garantir distribuição uniforme da formulação. Os pós de insulina e bicarbonato de sódio foram adicionados em seguida à mistura de Labrasol -Neusilin® US2 e a combinação resultante foi misturada. O pó resultante foi passado através de uma peneira n° 16, seco à temperatura ambiente e armazenado até uso posterior. Depois disso, combinou-se 1,108 grama desse pó com 9 mililitros de água antes da administração, rendendo uma dispersão à base de água.[0099] Formulation 8 (a powder intended for oral administration after forming an aqueous suspension from the powder) was prepared by adding liquid Labrasol® drop by drop to Neusilin® US2 (a granulated magnesium aluminometasilicate product sold by Fuji Chemical Industry Co., Ltd. with an average particle size of about 60 to 120 micrometers) contained in mortar. After addition, the mixture was homogenized using a corresponding pestle to ensure uniform distribution of the formulation. Insulin and sodium bicarbonate powders were then added to the Labrasol -Neusilin® US2 mixture and the resulting combination was mixed. The resulting powder was passed through a No. 16 sieve, dried at room temperature and stored until further use. Thereafter, 1.108 grams of this powder was combined with 9 milliliters of water before administration, yielding a water-based dispersion.
[00100] A formulação aqui designada como Formulação 8 tinha a seguinte composição: [00100] The formulation here designated as Formulation 8 had the following composition:
[00101] A Formulação 9 (uma formulação de duas partes) foi preparada da seguinte forma. Componentes da parte A: [00101] Formulation 9 (a two-part formulation) was prepared as follows. Part A components:
[00102] A Parte A (grânulos) foi preparada por um método de granulação a úmido, em que todos os componentes da Parte A foram pesados e passados através de uma peneira n° 20. A insulina foi dissolvida em HCl 0,05 N e depois colocada em argamassa contendo os outros componentes da Parte A. Após a adição de insulina, a mistura foi homogeneizada usando um pilão para 100 cursos para garantir uma distribuição uniforme da formulação e os grânulos foram secados usando secador de leito fluidizado a 25 graus Celsius por 30 minutos. Os grânulos secos foram passados através de uma peneira n° 16 e armazenados a 4 graus Celsius até uso posterior. Componentes da parte B [00102] Part A (granules) was prepared by a wet granulation method, in which all components of Part A were weighed and passed through a No. 20 sieve. Insulin was dissolved in 0.05 N HCl and then placed in mortar containing the other components of Part A. After adding insulin, the mixture was homogenized using a pestle for 100 strokes to ensure uniform distribution of the formulation and the granules were dried using a fluidized bed dryer at 25 degrees Celsius for 30 minutes. The dried granules were passed through a No. 16 sieve and stored at 4 degrees Celsius until further use. Part B Components
[00103] A Parte B foi preparada, pesando com precisão Labrasol® e glicerol e depois suspendendo esses componentes em água para formar uma dispersão.[00103] Part B was prepared by accurately weighing Labrasol® and glycerol and then suspending these components in water to form a dispersion.
[00104] A Formulação 9 foi preparada combinando a parte A e B pouco antes da administração oral (por exemplo, dentro de 2 horas antes da administração oral).[00104] Formulation 9 was prepared by combining part A and B shortly before oral administration (e.g., within 2 hours before oral administration).
[00105] Uma vantagem das formulações aqui descritas é que a insulina está contida no núcleo aquoso de gotículas (que podem incluir micelas e/ou lipossomas) que são formadas espontaneamente (opcionalmente após agitação suave) após o contato da formulação com água ou uma solução aquosa. Como o tamanho de tais gotículas influencia a sua capacidade de atravessar superfícies gastrointestinais (e, portanto, afeta a taxa e a extensão da biodisponibilidade de um fármaco contido dentro dos lipossomas), o tamanho das gotículas formadas após a autoemulsificação das formulações aqui descritas foi analisado.[00105] An advantage of the formulations described here is that the insulin is contained in the aqueous core of droplets (which may include micelles and/or liposomes) that are formed spontaneously (optionally after gentle agitation) after contact of the formulation with water or a solution aqueous. Because the size of such droplets influences their ability to cross gastrointestinal surfaces (and therefore affects the rate and extent of bioavailability of a drug contained within liposomes), the size of droplets formed after self-emulsification of the formulations described here was analyzed. .
[00106] Em amostras separadas, uma parte de cada uma das Formulações 1, 2, 3 e 4 foi combinada com 500 partes de água destilada com agitação suave e permitiu formar uma dispersão ou uma emulsão. O tamanho das gotículas assim formadas foi medido usando um analisador de potencial zeta Zetasizer Nano ZS (Malvern Instruments, Ltd.). O mesmo instrumento foi usado para medir o índice de polidispersidade (PDI) para essas emulsões. Os cálculos para o parâmetro de PDI estão definidos no documento padrão ISO 13321:1996 E e ISO 22412:2008. Uma parte da Formulação 1 foi combinada com 500 partes de HCl 0,1 N ou solução salina tamponada com fosfato (PBS) indicou que os tamanhos de gotículas que geralmente não são maiores do que cerca de 2000 nanômetros e outras formulações aqui descritas têm tamanhos de gotículas que geralmente não são maiores do que aproximadamente 800 nanômetros.[00106] In separate samples, one part of each of Formulations 1, 2, 3 and 4 was combined with 500 parts of distilled water with gentle stirring and allowed to form a dispersion or emulsion. The size of the droplets thus formed was measured using a Zetasizer Nano ZS zeta potential analyzer (Malvern Instruments, Ltd.). The same instrument was used to measure the polydispersity index (PDI) for these emulsions. The calculations for the PDI parameter are defined in the standard document ISO 13321:1996 E and ISO 22412:2008. One part of Formulation 1 was combined with 500 parts of 0.1 N HCl or phosphate buffered saline (PBS) indicated that droplet sizes are generally no larger than about 2000 nanometers and other formulations described herein have sizes of droplets that are generally no larger than approximately 800 nanometers.
[00107] Os resultados dessas experiências foram os seguintes. [00107] The results of these experiments were as follows.
[00108] O tamanho médio de gotícula da Formulação 1 em HCl 0,1 N foi de 1822 nanômetros. O tamanho médio de gotícula da Formulação 1 em solução salina tamponada com fosfato padrão foi de 873 nanômetros.[00108] The average droplet size of Formulation 1 in 0.1 N HCl was 1822 nanometers. The average droplet size of Formulation 1 in standard phosphate buffered saline was 873 nanometers.
[00109] A Formulação 1 foi diluída dez vezes com uma solução a 4,2% (p/p) de bicarbonato de sódio (isto é, uma parte da Formulação 1 combinada com nove partes de solução de bicarbonato, concentração final de 3,78%). O pH dessa composição diluída foi de 8,2. O pH do HCl 0,1N é 1,2.[00109] Formulation 1 was diluted ten times with a 4.2% (w/w) solution of sodium bicarbonate (i.e., one part of Formulation 1 combined with nine parts of bicarbonate solution, final concentration of 3. 78%). The pH of this diluted composition was 8.2. The pH of 0.1N HCl is 1.2.
[00110] Foram combinados 4,0 mililitros de HCl 0,1 N com quantidades selecionadas da composição diluída e mediu-se o pH da solução combinada resultante. Quando o HCl foi combinado com 1,0 mililitro da composição diluída, o pH resultante foi de 5,64. Quando o HCl foi combinado com 1,5 mililitro da composição diluída, o pH resultante foi de 6,27. Quando o HCl foi combinado com 2,0 mililitros da composição diluída, o pH resultante foi de 6,48. Esses resultados demonstram o efeito neutralizante de ácido das combinações de Formulação/antiácido aqui descritas. Um versado na técnica pode selecionar uma quantidade apropriada de antiácido para neutralizar quantidades antecipadas de ácido estomacal em humanos e outros indivíduos (por exemplo, aumentar o pH gástrico para pelo menos 3,0, pelo menos para 3,4 ou para qualquer outro valor desejado).[00110] 4.0 milliliters of 0.1 N HCl were combined with selected amounts of the diluted composition and the pH of the resulting combined solution was measured. When HCl was combined with 1.0 milliliters of the diluted composition, the resulting pH was 5.64. When HCl was combined with 1.5 milliliters of the diluted composition, the resulting pH was 6.27. When HCl was combined with 2.0 milliliters of the diluted composition, the resulting pH was 6.48. These results demonstrate the acid neutralizing effect of the Formulation/antacid combinations described herein. One of skill in the art can select an appropriate amount of antacid to neutralize anticipated amounts of stomach acid in humans and other individuals (e.g., increase gastric pH to at least 3.0, at least 3.4, or any other desired value ).
[00111] A pepsina é uma protease digestiva no estômago que apresenta atividade proteolítica significativa (incluindo atividade inativadora de insulina) entre pH 1 e pH 3. Os seguintes experimentos foram realizados para investigar o efeito do pH na inativação mediada por pepsina da insulina contida nas formulações carregadas com insulina aqui descritas.[00111] Pepsin is a digestive protease in the stomach that exhibits significant proteolytic activity (including insulin inactivating activity) between pH 1 and pH 3. The following experiments were carried out to investigate the effect of pH on the pepsin-mediated inactivation of insulin contained in insulin-loaded formulations described herein.
[00112] Separadamente, 1 mililitro de Formulação 1 foi combinado com 9 mililitros de solução salina tamponada com fosfato padrão para formar uma dispersão ou uma emulsão (a natureza precisa da composição não foi considerada crítica e é referida como uma “emulsão” a seguir). O pH dessa emulsão foi de 6,9. A emulsão foi então combinada com 0,5 mililitro de fluido gástrico simulado (1 grama de cloreto de sódio, 3,5 mililitros de HCl a 37% em 500 mililitros de água) que incluíram 1650 unidades de pepsina a um pH de 1,4 ou 3,4 (o ajuste do pH foi com NaOH 0,1 N). As misturas foram então incubadas a 37°C. Após 5, 30 ou 90 minutos, a incubação foi terminada em alíquotas das misturas por adição de NaOH 0,1 N (para mudar o pH até a faixa de cerca de 6 a 6,5 e, assim, interromper a atividade da pepsina).[00112] Separately, 1 milliliter of Formulation 1 was combined with 9 milliliters of standard phosphate-buffered saline to form a dispersion or an emulsion (the precise nature of the composition was not considered critical and is referred to as an “emulsion” below). . The pH of this emulsion was 6.9. The emulsion was then combined with 0.5 milliliters of simulated gastric fluid (1 gram sodium chloride, 3.5 milliliters 37% HCl in 500 milliliters water) that included 1650 units of pepsin at a pH of 1.4 or 3.4 (pH adjustment was with 0.1 N NaOH). The mixtures were then incubated at 37°C. After 5, 30, or 90 minutes, the incubation was terminated in aliquots of the mixtures by addition of 0.1 N NaOH (to shift the pH to the range of about 6 to 6.5 and thus stop pepsin activity). .
[00113] A clivagem mediada por pepsina de insulina foi avaliada em cada uma das alíquotas usando HPLC detectando produtos de clivagem de insulina esperados. Não foi observada insulina intacta em alíquotas incubadas a pH 1,4 durante 5, 30 ou 90 minutos, sugerindo que ocorreu uma rápida clivagem proteolítica de insulina. Essencialmente, toda a insulina permaneceu intacta em alíquotas que haviam sido incubadas durante 30 e 90 minutos de incubação a pH 3,4 (a insulina não foi avaliada em uma alíquota incubada por apenas 5 minutos a pH 3,4), sugerindo que um pH de 3,4 tornava a pepsina suficientemente inativa para manter insulina em forma não clivada durante esses períodos. Esses resultados também sugerem que aumentar o pH gástrico de um indivíduo para pH 3,4 (ou pelo menos para 3,0) permite que a insulina permaneça intacta no espaço gástrico quando administrada oralmente nas formulações aqui descritas.[00113] Pepsin-mediated cleavage of insulin was assessed in each of the aliquots using HPLC detecting expected insulin cleavage products. No intact insulin was observed in aliquots incubated at pH 1.4 for 5, 30, or 90 minutes, suggesting that rapid proteolytic cleavage of insulin occurred. Essentially all insulin remained intact in aliquots that had been incubated for 30 and 90 minutes of incubation at pH 3.4 (insulin was not evaluated in an aliquot incubated for only 5 minutes at pH 3.4), suggesting that a pH of 3.4 rendered pepsin sufficiently inactive to maintain insulin in uncleaved form during these periods. These results also suggest that increasing an individual's gastric pH to pH 3.4 (or at least to 3.0) allows insulin to remain intact in the gastric space when administered orally in the formulations described here.
[00114] Os experimentos descritos nesse exemplo demonstraram que a insulina pode ser transportada através de monocamadas de células Caco-2, que são conhecidas por se parecerem com camadas de células de enterócitos que alinham o intestino delgado. Esses experimentos foram, portanto, considerados indicativos da capacidade das formulações aqui descritas de transportar fármacos hidrofílicos, como a insulina através do revestimento intestinal.[00114] The experiments described in this example demonstrated that insulin can be transported through monolayers of Caco-2 cells, which are known to resemble layers of enterocyte cells that line the small intestine. These experiments were therefore considered indicative of the ability of the formulations described here to transport hydrophilic drugs such as insulin across the intestinal lining.
[00115] As células Caco-2 foram cultivadas a 37 ± 2 graus Celsius em meio mínimo essencial (MEM) com sal Eagles e l-glutamina suplementados com 15% de soro bovino fetal, com 1% de aminoácidos não essenciais e com 1% de antibiótico-antimicótico em uma incubadora sob uma atmosfera de dióxido de carbono a 5% para simular células de revestimento intestinal. As monocamadas de células que apresentaram valores de resistência elétrica transepiteliais superiores a 300 Ohms por centímetro quadrado 21 a 28 dias após a semeadura foram usadas para esse estudo.[00115] Caco-2 cells were cultured at 37 ± 2 degrees Celsius in minimum essential medium (MEM) with Eagles salt and l-glutamine supplemented with 15% fetal bovine serum, with 1% non-essential amino acids and with 1% of antibiotic-antimycotic in an incubator under a 5% carbon dioxide atmosphere to simulate intestinal lining cells. Cell monolayers that showed transepithelial electrical resistance values greater than 300 Ohms per square centimeter 21 to 28 days after seeding were used for this study.
[00116] No tempo zero, o meio em uma face da monocamada de célula foi substituído por 0,5 mililitro de uma solução que incluía uma das Formulações 1, 2 ou 3 ou de insulina não incorporada em uma formulação contendo SMEDDS. A solução foi diluída dez vezes com meio (isto é, uma parte de solução contendo insulina e nove partes de tampão) antes da aplicação à monocamada. Trinta minutos após essa substituição, o teor de insulina na face basolateral da monocamada foi analisado por HPLC. O coeficiente de permeabilidade (Papp) foi calculado a partir da seguinte equação: Papp = (dQ/dt) / (Co x área), em que dQ/dt é a taxa de aparência linear obtida a partir do perfil da quantidade transportada do substrato em relação ao tempo (medido em microgramas por segundo); Co é uma concentração inicial medida no compartimento doador (medida em microgramas por mililitro) e “área” é a área de superfície da membrana da monocamada de célula.[00116] At time zero, the medium on one side of the cell monolayer was replaced with 0.5 milliliter of a solution that included one of Formulations 1, 2 or 3 or insulin not incorporated into a formulation containing SMEDDS. The solution was diluted tenfold with medium (i.e., one part insulin-containing solution and nine parts buffer) before application to the monolayer. Thirty minutes after this replacement, the insulin content on the basolateral face of the monolayer was analyzed by HPLC. The permeability coefficient (Papp) was calculated from the following equation: Papp = (dQ/dt) / (Co x area), where dQ/dt is the linear appearance rate obtained from the profile of the transported quantity of the substrate in relation to time (measured in micrograms per second); Co is an initial concentration measured in the donor compartment (measured in micrograms per milliliter) and “area” is the surface area of the cell monolayer membrane.
[00117] Nenhum transporte de trans-monocamada de insulina livre (isto é, insulina não combinada com uma composição contendo SMEDDS) pode ser detectado após 3o minutos de incubação. Os valores de Papp são determinados para ser: para monocamadas às quais foi aplicada a Formulação 1 diluída, 12x10-6 centímetros por segundo; para monocamadas às quais foi aplicada a Formulação 2 diluída, 16x10-6 centímetros por segundo; e para monocamadas às quais foi aplicada a Formulação 3 diluída, 9x10-6 centímetros por segundo.[00117] No trans-monolayer transport of free insulin (i.e., insulin not combined with a SMEDDS-containing composition) can be detected after 3o minutes of incubation. Papp values are determined to be: for monolayers to which diluted Formulation 1 was applied, 12x10-6 centimeters per second; for monolayers to which diluted Formulation 2 was applied, 16x10-6 centimeters per second; and for monolayers to which diluted Formulation 3 was applied, 9x10-6 centimeters per second.
[00118] Esses resultados demonstraram que a administração de insulina a monocamadas de células Caco-2 cultivadas em formulações de SMEDDS diluídas aqui descritas intensificou significativamente o transporte de insulina através da monocamada. Como as monocamadas de células Caco- 2 formam junções apertadas e acredita-se que são um modelo apropriado de camadas de células de enterócitos que alinham o intestino delgado, os resultados desses experimentos são indicativos da capacidade das formulações aqui descritas para o transporte de fármacos hidrofílicos, como insulina, através do revestimento intestinal.[00118] These results demonstrated that administration of insulin to monolayers of Caco-2 cells cultured in diluted SMEDDS formulations described here significantly enhanced insulin transport across the monolayer. Because Caco-2 cell monolayers form tight junctions and are believed to be an appropriate model of the enterocyte cell layers that line the small intestine, the results of these experiments are indicative of the ability of the formulations described here to transport hydrophilic drugs. , such as insulin, through the intestinal lining.
[00119] O diabetes foi induzido em camundongos C57BL/6JNarl machos (8 semanas de idade, cerca de 20 gramas de peso corporal) por duas injeções da veia da cauda de estreptozotocina (STZ) (primeira: 75 mg/kg, segunda: 150 mg/kg). A indução de diabetes em camundongos foi verificada medindo a concentração de glicose em uma amostra de sangue que foi obtida a partir da veia da cauda. Os níveis de glicose sanguínea de camundongos superiores a 300 mg/dL foram considerados confirmação da indução de diabetes e os camundongos que apresentam tais níveis (“camundongos diabéticos induzidos por STZ”) foram usados nos experimentos descritos nesse Exemplo.[00119] Diabetes was induced in male C57BL/6JNarl mice (8 weeks old, about 20 grams body weight) by two tail vein injections of streptozotocin (STZ) (first: 75 mg/kg, second: 150 mg/kg). The induction of diabetes in mice was verified by measuring the glucose concentration in a blood sample that was obtained from the tail vein. Blood glucose levels in mice greater than 300 mg/dL were considered confirmation of the induction of diabetes and mice exhibiting such levels (“STZ-induced diabetic mice”) were used in the experiments described in this Example.
[00120] Uma composição contendo 200 UI/kg de insulina foi administrada por gavagem oral a cada um dos oito camundongos diabéticos induzidos por STZ em três grupos (isto é, 24 camundongos no total). Um primeiro grupo recebeu insulina livre não modificada suspensa em cerca de 160 a 230 microlitros (dependendo do peso do animal) de uma solução de antiácido de NaHCO3 a 3,78% (p/p). Um segundo grupo recebeu, cada, insulina na forma de Formulação 1 suspensa em cerca de 160 a 230 microlitros de solução salina tamponada com fosfato (PBS). Um segundo grupo recebeu insulina na forma de Formulação 1 suspensa em cerca de 160 a 230 microlitros de uma solução de antiácido de NaHCO3 a 3,78% (p/p) (isto é, uma diluição de dez vezes da Formulação 1). Esperava-se que o pH gástrico aumentasse acima de 3,4 em pouco tempo (isto é, dentro de 0 a 3 minutos) após a gavagem para o primeiro e terceiro grupos, e não se esperava alteração substancial no pH gástrico após a gavagem no segundo grupo.[00120] A composition containing 200 IU/kg insulin was administered by oral gavage to each of eight STZ-induced diabetic mice in three groups (i.e., 24 mice in total). A first group received unmodified free insulin suspended in about 160 to 230 microliters (depending on the animal's weight) of a 3.78% (w/w) NaHCO3 antacid solution. A second group each received insulin in the form of Formulation 1 suspended in about 160 to 230 microliters of phosphate-buffered saline (PBS). A second group received insulin in the form of Formulation 1 suspended in about 160 to 230 microliters of a 3.78% (w/w) NaHCO3 antacid solution (i.e., a tenfold dilution of Formulation 1). Gastric pH was expected to increase above 3.4 within a short time (i.e., within 0 to 3 minutes) after gavage for the first and third groups, and no substantial change in gastric pH was expected after gavage in the second group.
[00121] As amostras de sangue foram retiradas de cada mouse após a gavagem, e os níveis de glicose sanguínea nessas amostras foram determinados. Os resultados dessas determinações de glicose sanguínea são mostrados na Figura 1.[00121] Blood samples were taken from each mouse after gavage, and blood glucose levels in these samples were determined. The results of these blood glucose determinations are shown in Figure 1.
[00122] Os camundongos diabéticos induzidos por STZ no terceiro grupo (ao qual a insulina na Formulação 1 junto com o antiácido foram administrados) apresentaram uma queda substancial no nível de glicose sanguínea, começando apenas 15 minutos após a gavagem oral e durando não mais do que cerca de 4 horas. Durante os primeiros 15 minutos após a administração, o nível de glicose sanguínea diminuiu cerca de 10% em comparação com o tempo zero. Os níveis de glicose sanguínea de camundongos diabéticos induzidos por STZ no primeiro (insulina livre + antiácido) e segundo (insulina na Formulação 1 sem antiácido) não variaram significativamente ao longo do período de estudo restante.[00122] The STZ-induced diabetic mice in the third group (to which the insulin in Formulation 1 along with the antacid were administered) showed a substantial drop in blood glucose level, beginning just 15 minutes after oral gavage and lasting no longer than that about 4 hours. During the first 15 minutes after administration, the blood glucose level decreased by approximately 10% compared to time zero. Blood glucose levels of STZ-induced diabetic mice in the first (free insulin + antacid) and second (insulin in Formulation 1 without antacid) diabetic mice did not vary significantly over the remaining study period.
[00123] Foi observada uma dose-resposta aproximadamente proporcional em grupos de camundongos diabéticos induzidos por STZ, aos quais 50, 100 e 200 UI/kg de insulina foram administrados por via oral separadamente na Formulação 4 diluída com NaHCO3 a 3% como descrito aqui. Desses camundongos, aqueles que receberam 50 UI/kg de insulina apresentaram uma redução máxima de 11% nos níveis de glicose sanguínea 30 minutos após a administração, em relação aos níveis iniciais; aqueles que receberam 100 UI/kg de insulina apresentaram uma redução máxima de aproximadamente 25% dos níveis de glicose sanguínea após a administração; aqueles que receberam 200 UI/kg de insulina apresentaram uma redução máxima de aproximadamente 45% nos níveis de glicose sanguínea após a administração.[00123] An approximately proportional dose-response was observed in groups of STZ-induced diabetic mice to which 50, 100 and 200 IU/kg of insulin were administered orally separately in Formulation 4 diluted with 3% NaHCO3 as described here . Of these mice, those that received 50 IU/kg of insulin showed a maximum 11% reduction in blood glucose levels 30 minutes after administration, relative to baseline levels; those who received 100 IU/kg of insulin showed a maximum reduction of approximately 25% in blood glucose levels after administration; those who received 200 IU/kg of insulin showed a maximum reduction of approximately 45% in blood glucose levels after administration.
[00124] Resultados similares foram observados em camundongos diabéticos induzidos por STZ para os quais uma diluição de dez vezes de Formulação 2 em NaHCO3 a 3,78% foi administrada por gavagem oral, como mostrado na Figura 4 (200 UI/kg de insulina). Resultados similares foram também observados quando 50 UI/kg de insulina foram administradas por gavagem oral a camundongos diabéticos induzidos por STZ na forma de Formulação 5 junto com NaHCO3 a 8% (ver Figura 7) ou Formulação 6, que incluía NaHCO3 a 2,1% e Mg(OH)2 a 0,9% (ver Figura 8). Para camundongos diabéticos induzidos por STZ, aos quais 200 UI/kg de insulina na Formulação 3 (uma diluição de dez vezes em NaHCO3 a 3,78%) foram administradas oralmente, também foi observada uma diminuição no nível de glicose sanguínea, embora a diminuição tenha sido relativamente leve (ver Figura 5). Por outro lado, para os ratos Wistar diabéticos induzidos por STZ aos quais foram administradas oralmente 200 UI/kg de insulina na Formulação 4, observou-se um perfil semelhante de diminuição do nível de glicose sanguínea (ver Fig. 9A), assim como níveis elevados de insulina no sangue (ver Fig. 9B).[00124] Similar results were observed in STZ-induced diabetic mice to which a ten-fold dilution of Formulation 2 in 3.78% NaHCO3 was administered by oral gavage, as shown in Figure 4 (200 IU/kg insulin) . Similar results were also observed when 50 IU/kg insulin was administered by oral gavage to STZ-induced diabetic mice in the form of Formulation 5 along with 8% NaHCO3 (see Figure 7) or Formulation 6, which included 2.1 NaHCO3. % and 0.9% Mg(OH)2 (see Figure 8). For STZ-induced diabetic mice to which 200 IU/kg insulin in Formulation 3 (a ten-fold dilution in 3.78% NaHCO3) was administered orally, a decrease in blood glucose level was also observed, although the decrease was relatively light (see Figure 5). On the other hand, for STZ-induced diabetic Wistar rats that were orally administered 200 IU/kg of insulin in Formulation 4, a similar profile of decreased blood glucose level was observed (see Fig. 9A), as well as levels elevated levels of insulin in the blood (see Fig. 9B).
[00125] As Formulações 7 e 8 também foram eficazes para diminuir rapidamente o nível de glicose sanguínea em ratos Wistar diabéticos induzidos por STZ ou ratos diabéticos induzidos por STZ após a administração, como mostrado nas Figs. 10 e 11. Além disso, a insulina (116 UI/kg) na Formulação 9 administrada a ratos Wistar diabéticos induzidos por STZ induziu um aumento da concentração de insulina no sangue (ver Fig. 12), indicando a absorção de insulina efetiva dessa formulação.[00125] Formulations 7 and 8 were also effective in rapidly lowering the blood glucose level in STZ-induced diabetic Wistar rats or STZ-induced diabetic rats after administration, as shown in Figs. 10 and 11. Furthermore, insulin (116 IU/kg) in Formulation 9 administered to STZ-induced diabetic Wistar rats induced an increase in blood insulin concentration (see Fig. 12), indicating effective insulin absorption from this formulation. .
[00126] Resultados de experimentos em que o teor de NaHCO3 da composição administrada a ratos diabéticos induzidos por STZ por gavagem oral foi variado são mostrados na Figura 2. Na faixa da composição, concentrações de NaHCO3 na faixa de 1,80 a 3,78% (p/p), houve pouca diferença nos níveis de glicose sanguínea, e foi observável alguma diferença nos níveis de glicose sanguínea obtidos quando a concentração de NaHCO3 foi reduzida a 0,90% (p/p). Esses resultados sugerem que uma quantidade de antiácido suficiente para reduzir o pH gástrico para 3,4 (ou pelo menos para cerca de 3) logo após a administração oral é benéfica para a biodisponibilidade da insulina através da via oral. Diminuir o bolo de antiácido que é administrado em conjunto com a insulina pode limitar a biodisponibilidade geral e reduzir a duração da ação da insulina. Portanto, o uso de antiácidos de diferentes quantidades na formulação pode titular (ou ajustar) a duração da ação da insulina.[00126] Results of experiments in which the NaHCO3 content of the composition administered to STZ-induced diabetic rats by oral gavage was varied are shown in Figure 2. In the composition range, NaHCO3 concentrations ranged from 1.80 to 3.78 % (w/w), there was little difference in blood glucose levels, and some difference was observable in blood glucose levels obtained when the NaHCO3 concentration was reduced to 0.90% (w/w). These results suggest that an amount of antacid sufficient to reduce gastric pH to 3.4 (or at least to about 3) shortly after oral administration is beneficial for the bioavailability of insulin via the oral route. Decreasing the antacid bolus that is administered in conjunction with insulin may limit overall bioavailability and reduce the duration of insulin action. Therefore, the use of antacids of different amounts in the formulation can titrate (or adjust) the duration of insulin action.
[00127] Conforme ilustrado na Figura 13, a potência de administrar oralmente a Formulação 1 misturada com antiácido a camundongos diabéticos induzidos por STZ foi inalterada se a composição foi armazenada durante três meses a 5 graus Celsius antes da administração (em relação à composição preparada recentemente). Esses dados ilustram que as composições aqui descritas são adequadas para armazenamento.[00127] As illustrated in Figure 13, the potency of orally administering Formulation 1 mixed with antacid to STZ-induced diabetic mice was unchanged if the composition was stored for three months at 5 degrees Celsius prior to administration (relative to the freshly prepared composition ). These data illustrate that the compositions described here are suitable for storage.
[00128] Quando insulina não modificada (150 UI/kg) foi administrada a cães beagle saudáveis via gavagem oral em uma diluição de dez vezes da Formulação 1 em NaHCO3 a 3,78% (volume total de 50 mililitros), foram observados resultados similares, como indicado na Figura 3. Na Figura 3, um início rápido da ação da insulina é ilustrado por uma queda nos níveis de glicose sanguínea em cães tratados (círculos abertos) 15 minutos após a administração, em relação aos cães não tratados (círculos preenchidos). A duração da ação em cães (não mais de cerca de 1 hora) parece ter sido menor em cães do que em camundongos, potencialmente devido à maior produção de ácido gástrico em cães, em relação aos camundongos.[00128] When unmodified insulin (150 IU/kg) was administered to healthy beagle dogs via oral gavage in a ten-fold dilution of Formulation 1 in 3.78% NaHCO3 (total volume of 50 milliliters), similar results were observed , as indicated in Figure 3. In Figure 3, a rapid onset of insulin action is illustrated by a drop in blood glucose levels in treated dogs (open circles) 15 minutes after administration, relative to untreated dogs (filled circles ). The duration of action in dogs (no more than about 1 hour) appears to have been shorter in dogs than in mice, potentially due to the greater production of gastric acid in dogs relative to mice.
[00129] Quando insulina não modificada (200 UI/kg) foi administrada a ratos Wistar normais via gavagem oral na Formulação 4 em NaHCO3 a 3% (volume total de 2,5 a 3,3 mililitros), são obtidos resultados similares aos observados para camundongos e cães, como ilustrado na Figura 6A. A Figura 6B mostra os níveis de insulina medidos nesses ratos, confirmando que o efeito de redução da glicose sanguínea é atribuível a níveis elevados de insulina no sangue.[00129] When unmodified insulin (200 IU/kg) was administered to normal Wistar rats via oral gavage in Formulation 4 in 3% NaHCO3 (total volume of 2.5 to 3.3 milliliters), results similar to those observed are obtained for mice and dogs, as illustrated in Figure 6A. Figure 6B shows the insulin levels measured in these mice, confirming that the blood glucose lowering effect is attributable to elevated blood insulin levels.
[00130] Uma das duas formulações de insulina foi administrada a cães beagle para medir a concentração de insulina no sangue. A primeira formulação foi a Formulação 8, tal como aqui descrita, e foi administrada na quantidade de 25 UI por quilograma por via oral após suspensão em líquido. A segunda formulação foi a insulina regular, administrada subcutaneamente (SC) em suspensão aquosa na quantidade de 0,5 UI por quilograma. Foram obtidas amostras de sangue de cães que receberam as formulações no tempo 0 (isto é, imediatamente antes da administração) e aos 15, 30, 60, 90, 120, 150, 180 e 240 minutos após a administração. Os resultados desses estudos são mostrados na Figura 15.[00130] One of the two insulin formulations was administered to beagle dogs to measure the concentration of insulin in the blood. The first formulation was Formulation 8, as described herein, and was administered in the amount of 25 IU per kilogram orally after suspension in liquid. The second formulation was regular insulin, administered subcutaneously (SC) in an aqueous suspension in an amount of 0.5 IU per kilogram. Blood samples were obtained from dogs that received the formulations at time 0 (i.e., immediately before administration) and at 15, 30, 60, 90, 120, 150, 180 and 240 minutes after administration. The results of these studies are shown in Figure 15.
[00131] Tomados em conjunto, os dados mostrados nos Exemplos aqui descritos demonstram que a formulação de insulina em uma composição contendo SMEDDS e combinação com um bolo de antiácido suficiente para aumentar o pH gástrico acima de cerca de 3,0 torna a insulina rapidamente (ou seja, dentro de 15 a 30 minutos ou menos) disponível em indivíduos mamíferos e pode resultar na insulina com uma duração de ação de aproximadamente 2 a 4 horas. Esses dados demonstram que as formulações aqui descritas podem ser efetivamente usadas para administrar fármacos hidrofílicos que são sensíveis ao ambiente ácido e/ou proteolítico do estômago e que tais formulações podem ser selecionadas para render um início rápido e duração limitada de ação de fármacos assim dispensados.[00131] Taken together, the data shown in the Examples described herein demonstrate that formulating insulin into a composition containing SMEDDS and combining with an antacid bolus sufficient to increase gastric pH above about 3.0 rapidly renders insulin ( i.e., within 15 to 30 minutes or less) available in mammalian individuals and can result in insulin having a duration of action of approximately 2 to 4 hours. These data demonstrate that the formulations described herein can be effectively used to administer hydrophilic drugs that are sensitive to the acidic and/or proteolytic environment of the stomach and that such formulations can be selected to yield a rapid onset and limited duration of action of drugs so dispensed.
[00132] Uma formulação de insulina oral de ação rápida foi desenvolvida usando soluções de nanoemulsão contendo insulina não modificada (insulina regular). A formulação oral de insulina de ação rápida começa a produzir seus efeitos fisiológicos dentro de 15 minutos da administração oral e os níveis máximos de insulina no sangue ocorrem aos 30 minutos. A duração da atividade foi inferior a 3 horas. Além disso, as respostas glicodinâmicas da formulação de insulina oral foram proporcionais à dose administrada. Estudos de estabilidade mostraram que a potência e a ação farmacológica para essa formulação de insulina foram estáveis após armazenamento a 5 graus Celsius por três meses.[00132] A fast-acting oral insulin formulation was developed using nanoemulsion solutions containing unmodified insulin (regular insulin). The rapid-acting oral insulin formulation begins to produce its physiological effects within 15 minutes of oral administration and peak blood insulin levels occur at 30 minutes. The duration of the activity was less than 3 hours. Furthermore, the glycodynamic responses of the oral insulin formulation were proportional to the administered dose. Stability studies showed that the potency and pharmacological action for this insulin formulation were stable after storage at 5 degrees Celsius for three months.
[00133] A insulina geralmente é administrada por via parenteral por causa da degradação proteolítica e baixa permeabilidade no trato gastrointestinal. As injeções são muitas vezes dolorosas e podem levar à baixa conformidade do paciente. Em contraste com inconvenientes e desconforto da administração injetada, a via oral de fármacos é uma via de administração confortável e conveniente. Muitas estratégias, como lipossomas, nanopartículas, microemulsão ou cápsulas de revestimento entérico foram relatadas para melhorar a dispensação oral de insulina. Pelo menos algumas dessas plataformas proveem absorção eficaz de insulina (Wong, 2010, J. Drug Target. 18(2):79-92; Arbit et al., 2009, J. Diabetes Sci. Technol. 3(3):562- 567). No entanto, nenhuma dessas formulações orais foi de ação rápida e curta duração.[00133] Insulin is generally administered parenterally because of proteolytic degradation and low permeability in the gastrointestinal tract. Injections are often painful and can lead to poor patient compliance. In contrast to inconveniences and discomfort of injected administration, the oral route of drugs is a comfortable and convenient route of administration. Many strategies such as liposomes, nanoparticles, microemulsion, or enteric-coated capsules have been reported to improve oral insulin delivery. At least some of these platforms provide effective insulin absorption (Wong, 2010, J. Drug Target. 18(2):79-92; Arbit et al., 2009, J. Diabetes Sci. Technol. 3(3):562- 567). However, none of these oral formulations were fast-acting and short-lived.
[00134] As atuais formulações experimentais de insulina oral têm um tempo de início lento (mais de 1,5 hora) e uma longa duração efetiva (mais de 5 horas). A ação rápida (início em 15 minutos) e a curta duração (menos de 5 horas) de insulina administrada oralmente, com efeitos análogos à insulina administrada por injeção intravenosa, proporcionaria um maior controle metabólico (Mannucci et al., 2009, Diabetes Obes. Metab. 11(1):53-59). Isso ocorre porque o tempo adequado de administração de insulina resulta em uma correspondência da absorção de carboidratos pós-prandial. Portanto, o propósito dos experimentos descritos nesse exemplo foi desenvolver formulação de insulina oral de curta duração de ação rápida para administração oral, para prover melhor controle metabólico para pacientes com diabetes.[00134] Current experimental oral insulin formulations have a slow onset time (more than 1.5 hours) and a long effective duration (more than 5 hours). The rapid action (onset within 15 minutes) and short duration (less than 5 hours) of orally administered insulin, with effects analogous to insulin administered by intravenous injection, would provide greater metabolic control (Mannucci et al., 2009, Diabetes Obes. Metab. 11(1):53-59). This is because adequate timing of insulin administration results in postprandial carbohydrate absorption matching. Therefore, the purpose of the experiments described in this example was to develop a fast-acting, short-acting oral insulin formulation for oral administration, to provide better metabolic control for patients with diabetes.
[00135] Uma formulação oral de ação rápida incluindo insulina regular (isto é, não modificada) (“insulina de formulação”) foi usada nos estudos descritos nesse exemplo. Um estudo de hipoglicemia IN VIVO foi realizado para investigar insulina livre e insulina de formulação via gavagem oral em camundongos diabéticos induzidos por estreptozotocina (200 UI/kg) e cães beagle saudáveis (150 UI/kg). A proporcionalidade da dose (doses de 50, 100 e 200 UI/kg) nas respostas glicodinâmicas também foi investigada em camundongos diabéticos induzidos por estreptozotocina.[00135] A fast-acting oral formulation including regular (i.e., unmodified) insulin (“formulation insulin”) was used in the studies described in this example. An IN VIVO hypoglycemia study was performed to investigate free insulin and oral gavage formulation insulin in streptozotocin-induced diabetic mice (200 IU/kg) and healthy beagle dogs (150 IU/kg). Dose proportionality (doses of 50, 100 and 200 IU/kg) on glycodynamic responses was also investigated in streptozotocin-induced diabetic mice.
[00136] A estabilidade da formulação de insulina oral de ação rápida também foi investigada neste estudo. As amostras de formulação de insulina foram armazenadas em frascos de tampa rosqueada de vidro fechado a 5 graus Celsius por três meses. O fármaco remanescente na formulação foi analisado, e a potência IN VIVO também foi avaliada por administração de formulação de insulina em camundongos diabéticos induzidos por estreptozotocina e medicação de glicose sanguínea com um glicômetro.[00136] The stability of the rapid-acting oral insulin formulation was also investigated in this study. Insulin formulation samples were stored in closed glass screw-top vials at 5 degrees Celsius for three months. The drug remaining in the formulation was analyzed, and IN VIVO potency was also assessed by administering insulin formulation to streptozotocin-induced diabetic mice and blood glucose medication with a glucometer.
[00137] Os resultados obtidos nestes estudos são descritos agora.[00137] The results obtained in these studies are now described.
[00138] Os níveis de glicose sanguínea de camundongos diabéticos induzidos por estreptozotocina induzidos pela administração oral com 200 UI/kg de solução de insulina livre e insulina de formulação oral de ação rápida são mostrados na Figura 14. A redução máxima (cerca de 45%) do valor inicial de glicose sanguínea foi observada 0,5 hora após a gavagem oral da insulina de formulação. A duração da atividade foi inferior a três horas. Não foram encontradas diferenças significativas nos níveis de glicose sanguínea em qualquer momento em que a solução de insulina livre foi dosada por gavagem oral.[00138] Blood glucose levels of streptozotocin-induced diabetic mice induced by oral administration with 200 IU/kg free insulin solution and rapid-acting oral formulation insulin are shown in Figure 14. The maximum reduction (about 45% ) of the initial blood glucose value was observed 0.5 hour after oral gavage of the formulation insulin. The duration of the activity was less than three hours. No significant differences in blood glucose levels were found at any time when free insulin solution was dosed by oral gavage.
[00139] A redução da glicose nos cães beagle saudáveis após o tratamento com insulina de formulação oral de ação rápida é mostrada na Figura 3. A formulação de insulina oral de ação rápida produziu uma redução média no nível de glicose sanguínea (cerca de 25%) 0,5 hora após a administração, em relação ao controle. Esse achado foi similar às observações em camundongos hiperglicêmicos.[00139] The reduction in glucose in healthy beagle dogs following treatment with rapid-acting oral insulin formulation is shown in Figure 3. The rapid-acting oral insulin formulation produced an average reduction in blood glucose level (about 25% ) 0.5 hour after administration, in relation to the control. This finding was similar to observations in hyperglycemic mice.
[00140] A tabela a seguir mostra a proporcionalidade da dose (doses de 50, 100 e 200 UI/kg) de insulina de formulação oral de ação rápida nas respostas glicodinâmicas. A redução média da glicose 0,5 hora pós-dose mostrou uma relação dose-resposta linear. [00140] The following table shows the proportionality of the dose (doses of 50, 100 and 200 IU/kg) of rapid-acting oral formulation insulin on glycodynamic responses. The mean glucose reduction 0.5 hour post-dose showed a linear dose-response relationship.
[00141] A potência IN VITRO das formulações de insulina aqui descritas após o armazenamento a 5 graus Celsius por três meses foi avaliada e indicou que 101,1±0,16% de insulina permaneceu intacta e disponível (dados não mostrados). A potência IN VIVO foi avaliada pela administração de insulina de formulação a camundongos diabéticos por gavagem oral (os resultados são mostrados na Figura 13). Não houve diferença significativa entre os perfis hipoglicêmicos usando insulina de formulação preparada recentemente e insulina de formulação armazenada por três meses. Esse resultado confirmou a potência IN VITRO da insulina de formulação após armazenamento a 5 graus Celsius por pelo menos 3 meses.[00141] The IN VITRO potency of the insulin formulations described here after storage at 5 degrees Celsius for three months was evaluated and indicated that 101.1±0.16% of insulin remained intact and available (data not shown). IN VIVO potency was assessed by administering formulation insulin to diabetic mice by oral gavage (results are shown in Figure 13). There was no significant difference between hypoglycemic profiles using freshly prepared formulation insulin and insulin from a formulation stored for three months. This result confirmed the IN VITRO potency of the formulation insulin after storage at 5 degrees Celsius for at least 3 months.
[00142] As informações contidas neste exemplo indicam que a formulação de insulina oral de duração curta de ação rápida (“insulina de formulação”) descrita neste exemplo apresenta proporcionalidade de dose, usando doses de insulina de 50, 100 e 200 UI/kg. Estudos tanto IN VITRO quanto IN VIVO não mostraram perda significativa de potência e atividade biológica de insulina em formulação armazenada a 5 graus Celsius por três meses.[00142] The information contained in this example indicates that the rapid-acting short-acting oral insulin formulation (“formulation insulin”) described in this example exhibits dose proportionality, using insulin doses of 50, 100 and 200 IU/kg. Both IN VITRO and IN VIVO studies showed no significant loss of potency and biological activity of insulin in a formulation stored at 5 degrees Celsius for three months.
[00143] A descrição de cada patente, pedido de patente e publicação aqui citada é aqui incorporada por referência na sua totalidade.[00143] The description of each patent, patent application and publication cited herein is incorporated herein by reference in its entirety.
[00144] Embora esta matéria tenha sido descrita com referência a modalidades específicas, é evidente que outras modalidades e variações podem ser concebidas por outros versados na técnica sem se afastarem do espírito verdadeiro e do escopo da matéria aqui descrita. As reivindicações anexas incluem todas as modalidades e variações equivalentes.[00144] Although this subject matter has been described with reference to specific embodiments, it is evident that other embodiments and variations may be conceived by others skilled in the art without departing from the true spirit and scope of the subject matter described herein. The appended claims include all equivalent embodiments and variations.
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