Procédé de fabrication de préparations injectables d'insuline à action retardée
La présente invention a pour objet un procédé de fabrication de préparations injectables d'insuline à action retardée.
Il est connu de fabriquer des préparations injectables d'insuline avec effet retardé en préparant une suspension de cristaux d'insuline dans un milieu aqueux injectable dont le pH est compris entre 5 et 9 et qui contient une quantité telle d'au moins un métal favorisant la cristallisation de l'insuline, que les cristaux d'insuline en suspension fixent par réaction chimique, une partie du métal favorisant la cristallisation contenue dans ce milieu aqueux.
On obtient ainsi une suspension de cristaux d'insuline qui présente une teneur en métaux favorisant la cristallisation supérieure à celle qu'ils présentaient avant d'tre mis en suspension dans le milieu aqueux.
On a trouvé depuis, aussi surprenant que cela paraisse, que la formation de cristaux d'insuline à teneur en métal particulièrement élevée dans le milieu aqueux n'est pas nécessaire pour obtenir une action retardée cliniquement intéressante.
La présente invention a pour objet un procédé pour la préparation de suspensions injectables de cristaux d'insuline, dérivées de glandes pancréatiques de bovidés et ayant la forme de rhomboèdres à artes bien marquées, limitées par des faces cristallines planes, dans un milieu aqueux contenant des ions d'au moins un métal favorisant la cristallisation de l'insuline, caractérisé en ce qu'on limite la réaction chimique entre les cristaux suspendus d'insuline et les ions dudit métal de façon à former des cristaux d'insuline ne contenant pas plus de 0,21 milliéquivalent de métal par gramme de cristaux suspendus.
L'action retardée des préparations d'insuline ainsi produites est due à l'origine de l'insuline et à la forme particulière des cristaux d'insuline et ne dépend pas de la présence d'une teneur élevée en métaux dans les cristaux en suspension. L'action retardée la plus prolongée de ces préparations est obtenue lorsque l'insuline utilisée provient entièrement de pancréas de bovidés. Une action initiale de valeur quelconque peut tre obtenue par l'utilisation simultanée de cristaux d'insuline dérivés d'autres glandes pancréatiques, telles que le pancréas de porc, ces cristaux ayant également la forme de rhomboèdres à artes bien marquées limités par des faces cristallines planes.
Un effet initial peut également tre obtenu en utilisant des cristaux d'insuline dérivés de pancréas de bovidés mais ayant la forme d'étoiles, de rhomboèdres déformés, de paires de rhomboèdres, de citrons ou cristaux arrondis similaires qui, s'ils se trouvaient seuls en suspension aqueuse, ne présenteraient pas d'action retardée notable.
Le milieu de suspension pour les cristaux d'insuline peut avoir un pH compris entre 5 et 8, mais il est indiqué de donner au milieu de suspension aqueux un pH d'environ 7 (6,5 à 7,5) étant donné que les suspensions sont particulièrement stables dans cette zone de pH limitée.
I1 est de pratique courante dans la production de préparations injectables d'insuline, d'utiliser des substances tampon afin de maintenir les prépare tions au pH voulu. Certaines de oes substances tampon, telles que les tampons au phosphate et au citrate, se combinent aux ions de métal favorisant la cristallisation au pH 7 de manière qu'il n'y ait pas d'ions de métal libre susceptibles de se combiner aux cristaux d'insuline de sorte que ces derniers ne peuvent pas se charger d'ions provenant du milieu de pH 7 avec formation de cristaux présentant une teneur en métal supérieure.
Des métaux connus qui favorisent la cristalli
sation de l'insuline sont le zinc, le cobalt, le nickel et le cadmium et le cuivre, le manganèse et le fer sous forme bivalente. I1 vaut mieux utiliser du zinc comme métal favorisant la cristallisation, soit seul, soit combiné à un ou plusieurs des autres métaux.
I1 vaut mieux utiliser comme milieu de suspension pour les cristaux d'insuline un milieu rendu isotonique par exemple au moyen de chlorure de sodium et d'y ajouter un agent conservant tel que du paraoxybenzoate de méthyle.
Les exemples ci-dessous illustrent des modes de mise en oeuvre préférés du procédé selon l'invention.
Exemple 1
On produit un mélange stérile contenant 1,7 O/o d'insuline provenant de pancréas de boeuf, 0,013 0/ de zinc, sous forme de chlorure de zinc, 0, 1 M d'acétate de sodium et 7 O/o de chlorure de sodium, ainsi qu'une quantité telle d'acide chlorhydrique stérile que la valeur du pH du mélange devienne 5,5, ce qui produit la cristallisation de Insuline dissoute sous forme de rhomboèdres à artes bien marquées et à faces cristallines planes qui contiennent environ 0,7 O/o de zinc, correspondant à 0,21 milliéqulvalent de zinc par gramme et présentent une activité biologique d'environ 23 unités internationales par milligramme.
Au lieu de chlorure de sodium une quantité correspondante d'un chlorure d'un autre métal alcalin, d'ammonium ou de métaux alcalino-terreux peuvent tre utilisés. De mme les bromures et iodures correspondants peuvent tre utilisés, à condition toutefois que la concentration en ions halogènes du milieu de cristallisation soit supérieure à 0,2 mole par litre, mais ne dépasse pas 4 moles par litre.
Une partie de la suspension de cristaux d'insuline telle que produite ci-dessus, est diluée avec neuf parties d'eau stérile contenant 0, 11 e/o de paraoxybenzoate de méthyle, à la suite de quoi le pH de la suspension est ramené à 7 par addition d'hydroxyde de sodium 1N. Les cristaux d'insuline dans cette suspension finale présenteront une teneur en zinc d'environ 0,7 %.
Exemple 2
On prépare les deux solutions stériles de base suivantes:
A) 3,48 g de cristaux d'insuline provenant de pancréas de boeuf et contenant 0,78 0/o de zinc sont mis en suspension dans 50 millilitres d'eau et dissous par addition de 4 millilitres d'acide chlorhydrique 1N. La solution est diluée avec de l'eau jusqu'à 100 millilitres.
B) 1/50 M d'acétate de sodium et 45 g de chlorhydrate de triéthanolamine sont dissous dans de l'eau et la solution portée à 100 millilitres, cette eau contenant une quantité suffisante de NaOH pour que le mélange de A et B soit amené au pH 5,5.
Les solutions (A) et (B) sont mélangées dans un becher dans des conditions stériles et, au cours de quelques heures, les cristaux d'insuline apparaissent sous forme de rhomboèdres à artes bien marquées présentant des faces cristallines planes.
La suspension de cristaux d'insuline ainsi produite est diluée avec une quantité telle d'eau stérile contenant 0, 11 /o de paraoxybenzoate de méthyle, que la suspension finale de cristaux contiendra 40 unités internationales d'insuline par millilitre après que la suspension a été ajustée au pH 7 par addition d'hydroxyde de sodium 1 N.
Exemple 3
2,40 g de cristaux d'insuline dérivés de pancréas de boeuf et contenant 0,8 o/o de zinc, sont mis en suspension dans 50 millilitres d'eau stérile et dissous par addition de 22 millilitres d'acide chlorhydrique stérile 0, 1 N, après quoi la solution est diluée à 100 millilitres avec de l'eau stérile. On ajoute à cette solution 80 millilitres d'une solution aqueuse stérile d'urée contenant 22 grammes d'urée et 20 millilitres d'une solution stérile préparée de la façon suivante:
50 g d'acide citrique sont dissous dans 200 millilitres d'eau. On ajoute à cette solution 28, 5 g de
NaOH et 200 millilitres d'une solution de chlorure de zinc contenant 1 o/o d'ion zinc, après quoi la solution est diluée à 500 millilitres avec de l'eau.
Le pH du mélange de cristallisation est ajusté à 6 au moyen de NaOH 1 N et le mélange est agité doucement. Au cours de quelques heures, l'insuline cristallise sous forme de rhomboèdres à artes bien marquées, limités par des faces cristallines planes.
La suspension de cristaux d'insuline ainsi produite est diluée avec une quantité telle d'eau stérile contenant 0,11 0/o de paraoxybenzoate de méthyle, que la suspension finale de cristaux contiendra 40 unités internationales d'insuline par millilitre après que la suspension ait été ajustée au pH 7 par addition d'hydroxyde de sodium 1 N.
Exemple 4
1,20 g de cristaux d'insuline provenant de pancréas de boeuf et contenant 0,8 o/o de zinc sont mis en suspension dans 66 millilitres d'eau et dissous par addition de 1,6 millilitre d'acide chlorhydrique 1 N. Après stérilisation de la solution, on ajoute 22,5 g de formamide et 10 millilitres d'une solution stérile préparée de la façon suivante:
50 g d'acide citrique sont dissous dans 200 millilitres d'eau. On ajoute à cette solution 28,5 g de
NaOH et 200 millilitres d'une solution aqueuse de chlorure de zinc contenant 1 0/o d'ions zinc, après quoi la solution est diluée à 500 millilitres.
Le pH du mélange de cristallisation est de 6 et, après agitation pendant quelques heures, L'insuline cristallise sous forme de rhomboèdres à artes bien marquées, limités par des faces cristallines planes.
La suspension de cristaux d'insuline ainsi produite est diluée avec une quantité telle d'eau stérile contenant 0,11 /0 de paraoxybenzoate de méthyle, que la suspension finale de cristaux contiendra 40 unités internationales d'insuline par millilitre après que la suspension a été ajustée au pH 7 par addition d'hydroxyde de sodium 1 N.
Exemple 5
On prépare une solution stérile contenant 1,7 O/o d'insuline extraite de pancréas de bceuf, 0,13 O/o de zinc sous forme de chlorure de zinc, 0,05 M de citrate de sodium et 7 o/o de chlorure de sodium, et la cristallisation de l'insuline à partir de ce mélange est produite par addition d'une quantité telle d'acide chlorhydrique que le pH du mélange devient 6.
Les cristaux produits ont la forme de rhomboèdres à artes bien marquées, avec des faces cristallines planes et contiennent environ 0,7 0/o de zinc, ce qui correspod à 0,21 milliéquivalent de zinc par gramme.
La suspension de cristaux d'insuline ainsi produite est diluée avec une quantité telle d'eau stérile contenant 0,11 0/o de paraoxybenzoate de méthyle, que la suspension finale de cristaux contiendra 40 unités internationales d'insuline par millilitre après que la suspension a été ajustée au pH 7 par addition d'hydroxyde de sodium 1 N. En raison de la teneur en tampon à base de citrate du milieu de cristallisation, la teneur en zinc des cristaux en suspension n'augmentera pas lorsque le pH de la suspension est amené à 7.
Process for the manufacture of injectable preparations of long-acting insulin
The present invention relates to a process for the manufacture of injectable preparations of delayed-action insulin.
It is known to manufacture injectable preparations of insulin with delayed effect by preparing a suspension of insulin crystals in an injectable aqueous medium, the pH of which is between 5 and 9 and which contains such a quantity of at least one promoting metal. the crystallization of insulin, which the insulin crystals in suspension fix by chemical reaction, part of the metal promoting the crystallization contained in this aqueous medium.
A suspension of insulin crystals is thus obtained which has a metal content promoting crystallization which is greater than that which they exhibited before being suspended in the aqueous medium.
It has since been found, surprising as it seems, that the formation of crystals of particularly high metal content of insulin in the aqueous medium is not necessary to obtain clinically valuable delayed action.
The present invention relates to a process for the preparation of injectable suspensions of insulin crystals, derived from pancreatic glands of bovids and having the form of rhombohedra with well-marked arches, limited by flat crystal faces, in an aqueous medium containing ions of at least one metal promoting the crystallization of insulin, characterized in that the chemical reaction between the suspended crystals of insulin and the ions of said metal is limited so as to form insulin crystals containing no more of 0.21 milliequivalent of metal per gram of suspended crystals.
The delayed action of the insulin preparations thus produced is due to the origin of the insulin and the particular shape of the insulin crystals and does not depend on the presence of a high content of metals in the suspended crystals. . The longest delayed action of these preparations is obtained when the insulin used comes entirely from the pancreas of bovines. An initial action of any value can be obtained by the simultaneous use of insulin crystals derived from other pancreatic glands, such as the pig pancreas, these crystals also having the form of rhombohedra with well-marked arches limited by crystal faces. planes.
An initial effect can also be obtained by using insulin crystals derived from bovid pancreas but having the shape of stars, deformed rhombohedra, pairs of rhombohedra, lemons or similar rounded crystals which, if they were found alone. in aqueous suspension, would not exhibit any notable delayed action.
The suspension medium for insulin crystals can have a pH between 5 and 8, but it is advisable to give the aqueous suspension medium a pH of about 7 (6.5 to 7.5) since the suspensions are particularly stable in this region of limited pH.
It is common practice in the production of injectable insulin preparations to use buffering substances in order to maintain the preparations at the desired pH. Some of these buffering substances, such as phosphate and citrate buffers, combine with metal ions promoting crystallization at pH 7 so that there are no free metal ions that can combine with the crystals. insulin so that the latter cannot take on ions from the pH 7 medium with the formation of crystals with a higher metal content.
Known metals that promote crystalli
tion of insulin are zinc, cobalt, nickel and cadmium and copper, manganese and iron in bivalent form. It is better to use zinc as the crystallization-promoting metal, either alone or in combination with one or more of the other metals.
It is better to use as a suspension medium for the insulin crystals a medium made isotonic, for example by means of sodium chloride, and to add thereto a preservative such as methyl paraoxybenzoate.
The examples below illustrate preferred embodiments of the method according to the invention.
Example 1
A sterile mixture is produced containing 1.7 O / o insulin from beef pancreas, 0.013 0 / zinc, in the form of zinc chloride, 0.1 M sodium acetate and 7 O / o chloride. sodium, as well as such a quantity of sterile hydrochloric acid that the pH value of the mixture becomes 5.5, which produces the crystallization of Insulin dissolved in the form of rhombohedra with well marked arches and flat crystal faces which contain approximately 0.7 O / o of zinc, corresponding to 0.21 milliequlvalent of zinc per gram and exhibit a biological activity of about 23 international units per milligram.
Instead of sodium chloride, a corresponding amount of a chloride of another alkali metal, ammonium or alkaline earth metals can be used. Likewise, the corresponding bromides and iodides can be used, on condition, however, that the concentration of halogen ions in the crystallization medium is greater than 0.2 moles per liter, but does not exceed 4 moles per liter.
One part of the suspension of insulin crystals as produced above is diluted with nine parts of sterile water containing 0.11 e / o of methyl paraoxybenzoate, after which the pH of the suspension is brought back. to 7 by addition of 1N sodium hydroxide. The insulin crystals in this final suspension will have a zinc content of about 0.7%.
Example 2
The following two basic sterile solutions are prepared:
A) 3.48 g of insulin crystals originating from beef pancreas and containing 0.78% of zinc are suspended in 50 milliliters of water and dissolved by adding 4 milliliters of 1N hydrochloric acid. The solution is diluted with water up to 100 milliliters.
B) 1/50 M of sodium acetate and 45 g of triethanolamine hydrochloride are dissolved in water and the solution brought to 100 milliliters, this water containing a sufficient quantity of NaOH so that the mixture of A and B is brought to pH 5.5.
Solutions (A) and (B) are mixed in a beaker under sterile conditions and, over the course of a few hours, the insulin crystals appear as well-marked rhombohedra with flat crystal faces.
The suspension of insulin crystals thus produced is diluted with such an amount of sterile water containing 0.11% of methyl paraoxybenzoate that the final suspension of crystals will contain 40 international units of insulin per milliliter after the suspension has was adjusted to pH 7 by adding 1N sodium hydroxide.
Example 3
2.40 g of insulin crystals derived from beef pancreas and containing 0.8 o / o of zinc, are suspended in 50 milliliters of sterile water and dissolved by adding 22 milliliters of sterile hydrochloric acid 0, 1 N, after which the solution is diluted to 100 milliliters with sterile water. To this solution are added 80 milliliters of a sterile aqueous urea solution containing 22 grams of urea and 20 milliliters of a sterile solution prepared as follows:
50 g of citric acid are dissolved in 200 milliliters of water. To this solution is added 28.5 g of
NaOH and 200 milliliters of a solution of zinc chloride containing 1 o / o of zinc ion, after which the solution is diluted to 500 milliliters with water.
The pH of the crystallization mixture is adjusted to 6 using 1N NaOH and the mixture is stirred gently. Over the course of a few hours, the insulin crystallizes in the form of rhombohedra with well-marked arches, bounded by flat crystal faces.
The suspension of insulin crystals thus produced is diluted with such a quantity of sterile water containing 0.11 0 / o of methyl paraoxybenzoate, that the final suspension of crystals will contain 40 international units of insulin per milliliter after the suspension. was adjusted to pH 7 by adding 1N sodium hydroxide.
Example 4
1.20 g of insulin crystals coming from beef pancreas and containing 0.8% of zinc are suspended in 66 milliliters of water and dissolved by adding 1.6 milliliters of 1N hydrochloric acid. After sterilization of the solution, 22.5 g of formamide and 10 milliliters of a sterile solution prepared as follows are added:
50 g of citric acid are dissolved in 200 milliliters of water. 28.5 g of
NaOH and 200 milliliters of an aqueous solution of zinc chloride containing 10 / o zinc ions, after which the solution is diluted to 500 milliliters.
The pH of the crystallization mixture is 6 and, after stirring for a few hours, the insulin crystallizes in the form of rhombohedra with well-marked arches, bounded by flat crystal faces.
The suspension of insulin crystals thus produced is diluted with such a quantity of sterile water containing 0.11 / 0 of methyl paraoxybenzoate, that the final suspension of crystals will contain 40 international units of insulin per milliliter after the suspension has was adjusted to pH 7 by adding 1N sodium hydroxide.
Example 5
A sterile solution is prepared containing 1.7 O / o of insulin extracted from beef pancreas, 0.13 O / o of zinc in the form of zinc chloride, 0.05 M of sodium citrate and 7 o / o of sodium chloride, and crystallization of insulin from this mixture is produced by adding such an amount of hydrochloric acid that the pH of the mixture becomes 6.
The crystals produced are in the form of well-marked rhombohedra with flat crystal faces and contain about 0.7% zinc, which corresponds to 0.21 milliequivalents of zinc per gram.
The suspension of insulin crystals thus produced is diluted with such a quantity of sterile water containing 0.11 0 / o of methyl paraoxybenzoate, that the final suspension of crystals will contain 40 international units of insulin per milliliter after the suspension. was adjusted to pH 7 by addition of 1N sodium hydroxide. Due to the citrate buffer content of the crystallization medium, the zinc content of the crystals in suspension will not increase when the pH of the suspension is set to 7.