BRPI0714268A2 - método de obtenção do preparado de isulina administrado por via oral - Google Patents

Abstract

MéTODO DE OBTENçãO DO PREPARADO DE INSULINA ADMINISTRADO POR VIA ORAL A invenção faz parte da farmacologia e medicina, nomeadamente, da endocrinologia. A essência do método e caracterizada pelo fato que na solução de água e polietileno óxido 1-50% com massa molecular de 0,4 a 40 kDa, previamente exposta à irradiação jónica com dose de 1,0-5,0 Mrad, coloca-se a insulina até a obtenção da concentração final de 1-10 mg/mI com proporção do polietileno óxido: insulina de (1-500):1. Depois disso, a solução mistura-se até a obtenção dum liquido homogêneo transparente ou um pouco opalescente. Este método permite obter uma composição farmacêutica, que inclui em si a insulina biologicamente ativa com alta atividade hipoglicêmica após a administração enteral. O método permite facilitar o processo de obtenção do preparado de insulina administrado de forma enteral e aumentar a sua atividade terapêutica.

Description

MÉTODO DE OBTENÇÃO DO PREPARADO DE INSULINA ADMINISTRADOPOR VIA ORAL

Área da técnica correspondente à invenção

A invenção faz parte da farmacologia e medicina, nomeadamente, daendocrinologia, e pode ser utilizada na obtenção do preparado de insulinaadministrado por via oral.Nível precedente de técnica

A insulina é um hormônio polipeptídio com massa molecular de aprox. 6000.Ela influencia o processo de metabolismo no organismo: aumenta a penetraçãoda glicose nos tecidos do organismo e a sua posterior utilização, reduz aconcentração do glicogênio no ficado e aumenta a sua quantidade nosmúsculos, intensifica a síntese da proteína etc.

A principal modalidade de introdução da insulina no organismo humano é ainjeção subcutânea e intramuscular. As tentativas de uma introdução maisfisiológica e cômoda, como por exemplo é a administração oral, não deramresultados, porque a insulina é facilmente hidrolisada pelos fermentosdigestivos e reduz a sua atividade.

As vantagens da administração oral da insulina, em comparação com asinjeções, são obvias, devido ao fato das injeções diárias poderem causar váriascomplicações graves: acompanhadas por síndromes de dor; desenvolvimentoda lipodistrofia, que não lida somente ao surgimento de defeitos cosméticos,mas causa também o aumento das doses de hormônio etc.São conhecidos preparados de insulina administrado por via oral, querepresenta uma microemulsão de água e óleo composta por insulina, lipídios eum inibidor proteasico. A seguir, a microemulsão é revestida porcarboximetilcelulosa (Y.W.Cho, M. Flynm, Lancet, 1989, 30, pág. 1518)A desvantagem considerável deste preparado, junto com a tecnologia deprodução cara e muito dependente de trabalho intensivo, é a utilização doportador sob forma de carboximetilcelulosa, que é sujeita ao impacto dosmicróbios, especialmente nas condições da produção industrial. Além disso, acelulose é capaz de sorver um volume considerável de proteína, que depoisdeve ser lavada por um componente com alta potência iônica. A condução detal procedimento em massa é muito cara e pode levar à inativação considerávelda insulina.

Há conhecimento de uma modalidade de obtenção do preparado de insulinaadministrado por via oral, que prevê a incubação da insulina com os eritrócitosem proporção 1-4:100 na presença do agente multifuncional de ligação emconcentração final de 0,15-0,25%. Neste caso, como portadores, normalmente,são utilizados os eritrócitos obtidos a partir dos organismos dos bovinos, porcosou do sangue humano. Na qualidade do agente de ligação são predominanteutilizados o brometo de cianogênio, cianuro de cloro ou o dialdehido glutárico(Patente da Federação Russa N0 2058788, cl. A 61 K 38/28, de 27.04.96).Antes de ser usado, o preparado é emulsionado na água.

A desvantagem deste método é a alta toxicidade dos agentes de ligação e orespectivo processo caro de purificação do produto final.Há conhecimento de uma modalidade de obtenção do preparado de insulinaem forma de gel administrado por via oral por meio de imobilização da insulinano volume do polímero costurado e modificado através do inibidor dosfermentos proteolíticos (R.Z.Creenley, et.all Polymer Matrices for orol delivery,Polymer Preprits 1990, V.31, N 2, pág. 182-183). Na qualidade de polímerocosturado são utilizados os ácidos acrílico e metacrílico costurados comtrietilenoglicol-di(met)acrilato, e na qualidade de inibidor dor fermentosproteolíticos é utilizado o aproteina - inibidor pancreático da tripsina.A desvantagem deste método é a resistência insuficiente do preparado à açãodos fermentos digestivos, e, como resultado, uma baixa atividade da insulina.O mais próximo ao método apresentado, ou seja - o protótipo, é o método deobtenção do preparado de insulina em forma de gel por meio de imobilizaçãoda insulina no volume do polímero costurado e modificado através do inibidordos fermentos proteolíticos, na qualidade do qual é utilizado o ovomucoídoobtido a partir da proteína da clara do ovo com concentração de 0,2-25 mg/g(hidrogel diluído em água). A imobilização é efetuada por meio de imersão dopolímero na solução de água e insulina com concentração de 0,01-5 mg/mldurante 1-2 horas até a inchação completa do polímero. O polímero modificadoé utilizado na quantidade de 0,01-1,0 g por 1 ml da solução de insulina (Patenteda Federação Russa N0 2066551, cl. A 61 K 38/28 de 20.09.96).

As desvantagens deste método são a dificuldade tecnológica da obtenção doovomucoído e do polímero costurado, igual como o preço alto e a eficáciaterapêutica baixa do preparado obtido.

Essência da invenção

A tarefa técnica da invenção sugerida é a simplificação e a redução do custo deprodução do preparado de insulina administrado por via oral e, também, oaumento da sua eficácia terapêutica por meio de imobilização da insulina comajuda do polímero diluído em água. A mais importante diferença do métodosugerido, em comparação com o protótipo, é o que a insulina fica modificadacom ajuda do polímero ativado por meio de irradiação iônica, o que permitesimplificar o método de produção e aumentar a eficácia terapêutica dopreparado. Durante a irradiação, no processo da oxidação química e radiativa,no polímero são formados grupos carbonílicos de alta atividade. O polímeroativado desta maneira forma com a insulina um complexo solúvel na água, quereduz eficazmente o nível da glicose durante a administração oral dopreparado. Devido a sua alta diluição na água, o complexo da insulina epolímero é completamente absorvido no sangue sem limitações difusivas. Osexemplos de polímeros incluem, mas não se restringem aos: dextranos,polivinilpirrolidone, isoprenolos, poliacrilamide, poliuretana.

Melhor variante de execução da invenção

A tarefa técnica executa-se da seguinte maneira:

Prepara-se uma solução de água e polietileno oxido 1-50% com massamolecular de 0,4 a 40 kDa. Depois, a solução é exposta à irradiação iônica dealta energia, predominantemente à irradiação gamma ou à um fluxo de elétronsacelerados com doses capazes de garantir o surgimento de radicais livresreações, predominantemente de 1,0-5,0 Mrad. A seguir, na solução depolietileno óxido ativado através da irradiação, adiciona-se a insulina até aobtenção da concentração final (da proteína) de 1-10 mg/ml (ou da atividade dainsulina de 10-100 ME/ml respectivamente), em proporção do polietileno óxido :insulina, igual a (1-500):1. A solução obtida mistura-se durante 10-30 minutosaté a obtenção dum liquido homogêneo transparente ou um poucoopa Iescente.

A utilização do ovomucoído na qualidade de inibidor de proteasas no método-protótipo permite proteger a insulina contra os fermentos proteolíticos, onde ogel poliacrilamidico execute a função de depositante da insulina modificada.Durante a absorção parcial no sangue através das paredes intestinais, ainsulina não fica depositada no ficado, porque não interage com os órgãos dosistema reticuloendotelial, e é por causa de isso que a sua ação é similar àação da insulina administrada de forma parenteral. Ao contrário, a insulinamodificada com ajuda do polímero ativado através da irradiação possui aspropriedades da insulina basal, ou seja, o seu efeito farmacológico será aomáximo similar ao mecanismo fisiológico. Isto é a contribuição do polímero, quepossui a propriedade de ser captado pelas células do fígado.O resultado técnico obtido não era óbvio, se consideramos os dados científicostécnicos já conhecidos sobre as propriedades dos polímeros ditos e da insulina,porque no resultado da modificação da insulina com ajuda do polímero ativadoatravés da irradiação, poderia surgir uma perda total da atividade hipoglicêmicada insulina, causada pela alteração da sua conformação e pela interação com oreceptor insulínico das células. Entretanto, o método apresentado permite nãoapenas deixar intacta a atividade hipoglicêmica especifica do preparado deinsulina, mas apresenta também o mecanismo de ação mais fisiológico, devidoao fato que o portador polimérico ativado forma com a insulina laços químicosinstáveis e utiliza-se só na qualidade de portador da insulina nas células dofígado, onde ocorre a libertação da insulina de forma natural.

Exemplos

A invenção tem os seguintes exemplos de obtenção direta do preparado deinsulina.

Exemplo 1

A solução de água e polietileno óxido 10% com massa molecular de 1,5 kDa éirradiada com um fluxo de elétrons acelerados com dose de 5,0 Mrad. Nasolução irradiada, coloca-se a insulina em concentração final de 10 mg por 1 ml(a proporção do polietileno óxido : insulina é de 10 : 1). A solução obtidamistura-se durante 10 minutos até a obtenção do preparado de insulina emforma de liquido um pouco opalescente. A concentração do produto final é de98%.

Exemplo 2

A solução de água e polietileno óxido 50,0% com massa molecular de 0,4 kDaé exposta à irradiação de frenagem gamma com dose de 1,0 Mrad. Na soluçãoirradiada, coloca-se a insulina em concentração final de 1 mg por 1 ml (aproporção do polietileno óxido : insulina é de 500:1). A solução obtida mistura-se durante 30 minutos até a obtenção do preparado de insulina em forma deliquido transparente. A concentração do produto final é de 97%.

Exemplo 3

A solução de água e polietileno óxido 5% com massa molecular de 15 kDa éirradiada com um fluxo de elétrons acelerados com dose de 2,5 Mrad. Nasolução irradiada, coloca-se a insulina em concentração final de 10 mg por 1 ml(a proporção do polietileno óxido : insulina é de 5:1). A solução mistura-sedurante 15 minutos até a obtenção do preparado de insulina em forma deliquido um pouco opalescente. A concentração do produto final é de 99%.Na tabela 1 são apresentados os resultados dos estudos da influênciahipoglicêmica nos ratos Wistar do complexo da insulina modificada compolietileno óxido ativado através da irradiação. No grupo experimental, osanimais receberam de forma intragástrica 1ml de insulina suína modificada compolietileno óxido (composição: 30 ME/ml de insulina suína, 12,5 % dopolietileno óxido ativado através da irradiação 1500, proporção do polietilenoóxido:insulina - 125:1). No grupo de controlo, os animais receberam de formaintragástrica 1ml de insulina suína com atividade de 30 ME/ml.

Tabela 1

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Analisando os resultados apresentados na Tabela 1, é claramente visível, que

a insulina modificada com ajuda do polietileno óxido começa a executar a suaprincipal atividade hipoglicêmica após 3 horas depois da administraçãointragástrica, e mantê-la durante 10 horas seguintes. Os dados obtidosapontam uma certa similaridade de ação entre a insulina modificada e asecreção basal de insulina pelo pâncreas.

Na tabela 2 estão apresentados os dados da investigação da atividadehipoglicêmica da insulina humana artificial modificada com ajuda do polietilenoóxido no modelo de diabete aloxânico dos ratos. No grupo experimental, osanimais receberam de forma intragástrica 1 ml de insulina modificada compolietileno óxido (composição: 50 ME/ml de insulina humana, 12,5% dopolietileno óxido ativado através da irradiação 1500, proporção do polietilenooxido : insulina - 70 : 1). No grupo de controlo, os animais receberam de formaintragástrica 1 ml de insulina humana com atividade de 50 ME/ml.

Tabela 2

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Analisando os resultados apresentados, é claramente visível, que a insulinamodificada possui uma aparente atividade hipoglicêmica durante aadministração intragástrica do preparado aos ratos com modelo aloxânico dediabete.

Na tabela 3 estão apresentados os dados comparativos referentes à influênciada insulina modificada com polietileno oxido (proporção do polietileno oxido :insulina - 70:1) nos valores absolutos do nível da insulina no plasma sangüíneodos ratos após a administração única intragástrica do preparado. No grupoexperimental, os ratos Wistar com peso de 200-240 g receberam de formaintragástrica a insulina humana modificada com polietileno oxido em base de250 ME/kg. No grupo de controlo, os animais receberam de forma intragástricaa mesma quantidade de insulina não modificada. A concentração de insulina noplasma sangüíneo dos ratos (em pUN/ml) foi calculada por meio de análiseimuno-enzimática.Tabela 3

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Analisando os dados apresentados na tabela, é claramente visível, que ainsulina modificada com polietileno óxido administrada por via oral, aumenta aconcentração da insulina no plasma sangüíneo ou impede a sua redução, ouseja, a insulina modificada é ao máximo similar à insulina basal secretada pelopâncreas nos limites da norma fisiológica.

O método apresentado de obtenção do preparado de insulina administrado porvia oral, em comparação com o método protótipo, difere pela sua simplicidadee economia, porque a sua obtenção tem só duas etapas, nas quais é utilizado oportador polimérico - polietileno óxido, que pode ser ativado de uma maneiratecnológica bastante fácil - irradiação iônica da solução do polímero. Por suavez, a insulina também é facilmente modificada com ajuda do polímero ativopor meio de adição da insulina na solução de polímero ativado até à obtençãoda concentração (atividade) necessária. O preparado de insulina obtido destamaneira possui uma alta atividade terapêutica, calculada no resultado daredução da concentração da glicose no sangue ou, medindo o próprio nível deinsulina no sangue

Claims (3)

1. O método de obtenção do preparado de insulina administrada por via oral,caracterizado por incluir a mistura do último com o polímero diluído em água,difere pelo fato de que a insulina é misturada em polietileno óxido previamenteativado por irradiação ionizada.

2. O método é similar ao método do item 1, caracterizado pelo fato do polímeroutilizado é o polietileno óxido previamente ativado por irradiação ionizada commassa molecular de 0,4-40 kDa, concentração 1,0-50,0%, proporção dainsulina - polietileno óxido de 1:(1-500) e concentração final da insulina namistura 1-10 mg/ml.

3. O método é similar ao método do item 1, caracterizado pelo fato de que opolietileno óxido é ativado com fluxo de elétrons acelerados ou por irradiaçãogamma com dose de 1,0-5,0 Mrad.