CZ20002417A3 - Medicament intended for administration by inhalation - Google Patents

Medicament intended for administration by inhalation Download PDF

Info

Publication number
CZ20002417A3
CZ20002417A3 CZ20002417A CZ20002417A CZ20002417A3 CZ 20002417 A3 CZ20002417 A3 CZ 20002417A3 CZ 20002417 A CZ20002417 A CZ 20002417A CZ 20002417 A CZ20002417 A CZ 20002417A CZ 20002417 A3 CZ20002417 A3 CZ 20002417A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
insulin
administration
monomeric
monomeric insulin
analogs
Prior art date
Application number
CZ20002417A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Richard Dennis Dimarchi
Roger Garrick Harrison
Ronald Keith Wolff
Original Assignee
Eli Lilly And Company
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eli Lilly And Company filed Critical Eli Lilly And Company
Priority to CZ20002417A priority Critical patent/CZ20002417A3/en
Publication of CZ20002417A3 publication Critical patent/CZ20002417A3/en

Links

Abstract

Řešení se týká použití AspB28-lidského inzulínu pro přípravu léčiva vhodného pro podávání inhalací.The present invention relates to the use of AspB28-human insulin for preparation medicaments suitable for administration by inhalation.

Description

Předložený vynález se obecně týká způsobů léčení člověka, trpícího diabetes mellitus. Konkrétněji se předložený vynález týká pulmonálního podávání monomerních analogů inzulínu pro systemickou absorpci plícemi pro významné omezení nebo vyloučení potřeby podávání monomerní analogy inzulínu injekcí.The present invention relates generally to methods of treating a human suffering from diabetes mellitus. More particularly, the present invention relates to pulmonary administration of monomeric insulin analogs for systemic lung absorption to significantly reduce or eliminate the need for administration of monomeric insulin analogs by injection.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Od zavedení inzulínu po roce 1920 byly prováděny neustálé pokusy zlepšit léčení diabetes mellitus. Nejdůležitější pokrok byl učiněn v oblasti čistoty inzulínu a dostupnosti a byly vyvinuty různé přípravky s rozdílnou dobou působení. Neinjektovatelné formy inzulínu jsou žádoucí pro zvýšení pacientovy kompliance s intenzívní inzulínovou terapií a snížení rizika komplikací.Since the introduction of insulin after 1920, constant attempts have been made to improve the treatment of diabetes mellitus. The most important progress has been made in terms of insulin purity and availability, and various preparations with different duration of action have been developed. Non-injectable forms of insulin are desirable to increase patient compliance with intensive insulin therapy and reduce the risk of complications.

Diabetes mellitus je onemocnění postihující přibližně 6% světové populace. Kromě toho populace většiny zemí stárne a diabetes je obzvláště běžný ve stárnoucích populacích. Je to často tato část populace, kde dochází k obtížím nebo nechuti podávat si inzulín sám injekcí. Ve Spojených státech přibližně 5% populace má diabetes a přibližně jedna třetina těchto diabetiků si sama podává jednu nebo více dávek inzulínu denně subkutánní injekcí. Tento typ intenzívní terapie je nutný pro snížení hladiny glukózy v krvi. Vysoká • · hladina glukózy v krvi, která je výsledkem nízké úrovně nebo nepřítomnosti endogenního inzulínu, mění normální chemii těla a může vést k selhání mikrovaskulárního systém u mnoha orgánů. Neléčení diabetici často podstupují amputace a dochází u nich ke slepotě a selhání ledvin. Odhaduje se, žé léčení vedlejších účinků diabetů a ztráta produktivity v důsledku neadekvátního léčení diabetů vedou k celkovým ročním ztrátám ve výši 40 miliard dolarů jen v samotných Spojených státech.Diabetes mellitus is a disease affecting approximately 6% of the world's population. In addition, the population of most countries is aging and diabetes is especially common in aging populations. It is often this part of the population that has difficulty or reluctance to inject insulin alone. In the United States, approximately 5% of the population has diabetes, and approximately one third of these diabetics self-administer one or more doses of insulin daily by subcutaneous injection. This type of intensive therapy is necessary to lower blood glucose levels. High blood glucose, resulting from low levels or absence of endogenous insulin, alters the normal chemistry of the body and can lead to microvascular system failure in many organs. Untreated diabetics often undergo amputation and have blindness and kidney failure. It is estimated that treating side effects of diabetes and loss of productivity due to inadequate diabetes treatment lead to total annual losses of $ 40 billion in the United States alone.

Devět let trvající experiment „Diabetes Control and Complications Trial (DCCT) , který zahrnoval 1441 pacientů s diabetem typu I, prokázal, že udržování hladiny glukózy v krvi s úzkou tolerancí snižuje frekvenci a závažnost diabetických komplikací. Obvyklá inzulínová terapie zahrnuje pouze dvě injekce inzulínu denně. Intenzívní inzulínová terapie ve studii DCCT zahrnovala tři i více injekcí inzulínu každý den. V této studii byl dramaticky snížen výskyt vedlejších účinků diabetů. U pacientů využívajících intenzívní terapie byla například retinopatie byla snížena o 50-76%, nefropatie o 35-56% a neuropatie o 60%.A nine-year-long Diabetes Control and Complications Trial (DCCT) experiment involving 1441 patients with type I diabetes showed that maintaining blood glucose with close tolerance reduces the frequency and severity of diabetic complications. Conventional insulin therapy involves only two injections of insulin per day. Intensive insulin therapy in the DCCT study included three or more injections of insulin each day. In this study, the incidence of diabetes side effects was dramatically reduced. For example, in patients receiving intensive therapy, retinopathy was reduced by 50-76%, nephropathy by 35-56% and neuropathy by 60%.

Naneštěstí mnoho diabetiků si nepřeje podstupovat intenzívní terapii v důsledku nepohodlí, které je spojeno s mnoha injekcemi, vyžadovanými pro udržování hladiny glukózy v úzkém rozmezí. Tento typ terapie může být bolestný jak psychologicky, tak i fyzicky. Při orálním podávání inzulín rychle degraduje v gastrointestinálním traktu a není absorbován do krevního oběhu. Proto mnoho vědců zkoumalo alternativní cesty podávání inzulínu, jako je cesta orální, rektální, transdermální a nasální. Dosud však tyto způsoby podávání nevedly k účinné absorpci inzulínu.Unfortunately, many diabetics do not wish to receive intensive therapy due to the discomfort associated with the many injections required to keep glucose levels within a narrow range. This type of therapy can be painful both psychologically and physically. When administered orally, insulin degrades rapidly in the gastrointestinal tract and is not absorbed into the bloodstream. Therefore, many researchers have investigated alternative routes of insulin administration such as the oral, rectal, transdermal and nasal routes. However, these routes of administration have not yet resulted in effective insulin absorption.

Po řadu let je známo, že některé proteiny mohou být absorbovány v plicích. Podávání inzulínu ve formě inhalačního aerosolu do plic bylo poprvé popsáno Gaensslenem v roce 1925. I přesto, že řada studií na zvířatech i člověku ukázala, že některé inzulínové přípravky mohou být absorbovány plícemi, pulmonální podávání nebylo široce přijato jako prostředek účinného léčení diabetů. To je částečně způsobeno tím, že jen malá část podaného inzulínu je vstřebána. Kromě toho výzkumníci pozorovali velkou variabilitu množství inzulínu absorbovaného při pulmonálním podávání různých inzulínových přípravků a dokonce dávek stejného přípravku, podávaných v různých dobách.For many years, it has been known that some proteins can be absorbed in the lungs. Administration of insulin in the form of an inhalation aerosol to the lungs was first described by Gaensslen in 1925. Although numerous animal and human studies have shown that some insulin preparations may be absorbed by the lungs, pulmonary administration has not been widely accepted as a means of effectively treating diabetes. This is due in part to the fact that only a small part of the insulin administered is absorbed. In addition, researchers have observed great variability in the amount of insulin absorbed by pulmonary administration of different insulin preparations and even doses of the same formulation administered at different times.

Existuje proto potřeba poskytnout účinný a spolehlivý způsob podávání inzulínu pulmonálními prostředky. Tato potřeba je obzvláště patrná u pacientů, kteří podstupují agresivní léčebné protokoly s využitím rychle působících lidských monomerních analogů inzulínu. Účinné pulmonální podávání rychle působících lidských monomerních analogů inzulínu by přineslo jako účinek rychlé snížení koncentrací glukózy v krvi v okamžiku, kdyby se tato potřeba objevila, jako například po jídle nebo po delším období bez inzulínové terapie.There is therefore a need to provide an efficient and reliable method of administering insulin by pulmonary means. This need is particularly evident in patients undergoing aggressive treatment protocols using fast-acting human monomeric insulin analogs. Effective pulmonary administration of fast-acting human monomeric insulin analogs would have the effect of rapidly reducing blood glucose concentrations when this need arises, such as after a meal or for a longer period without insulin therapy.

Je zřejmé, že ne všechny proteiny mohou být účinně absorbovány v plicích. Existují četné faktory, které ovlivňují, zda protein může být účinně podáván přes plíce. Absorpce plícemi je závislá do velké míry na fyzikálních vlastnostech konkrétního terapeutického proteinu, určeného k • · · · podávání. Proto i když bylo pozorováno pulmonální dodávání běžného lidského inzulínu, fyzikální odlišnosti mezi běžným lidským inzulínem a rychle působícími monomerními analogy inzulínu způsobují, že není zřejmé, zda tyto analogy mohou být účinně podávány pulmonální cestou.Obviously, not all proteins can be effectively absorbed in the lungs. There are numerous factors that affect whether a protein can be effectively administered through the lungs. Lung absorption is largely dependent on the physical properties of the particular therapeutic protein to be administered. Therefore, although pulmonary delivery of regular human insulin has been observed, physical differences between regular human insulin and fast-acting monomeric insulin analogs make it unclear whether these analogs can be effectively administered by the pulmonary route.

Účinné pulmonální dodávání proteinu je závislé na schopnosti proteinu vstupovat do hlubokého plicního alveolárního epitelu. Proteiny, které se ukládají v epitelu horních cest dýchacích nejsou absorbovány významným způsobem. To je způsobeno tím, že hlen, pokrývající tkáň, který má tloušťku přibližně 30 - 40 μιη, působi jako bariéra pro absorpci. Kromě toho proteiny uložené na tomto epitelu jsou odstraňovány mukociliálním transportem do dýchacích cest a potom odstraňovány do gastrointestinálního traktu. Tento mechanismus také přispívá podstatným způsobem k nízké absorpci některých proteinových částic. Rozsah, ve kterém proteiny nejsou absorbovány a jsou namísto toho odstraňovány uvedeným způsobem závisí na jejich rozpustnosti, jejich velikosti a na dalších, méně prozkoumaných vlastnostech.Effective pulmonary protein delivery is dependent on the protein's ability to enter the deep pulmonary alveolar epithelium. Proteins deposited in the upper airway epithelium are not absorbed significantly. This is because the mucus covering the tissue, which has a thickness of approximately 30-40 μιη, acts as a barrier to absorption. In addition, proteins deposited on this epithelium are removed by mucociliary transport to the airways and then removed into the gastrointestinal tract. This mechanism also contributes substantially to low absorption of some protein particles. The extent to which proteins are not absorbed and are instead removed in this manner depends on their solubility, size, and other, less explored properties.

Je obtížné předpovědět, zda terapeutický protein může být rychle přenášen z plíce do krve, dokonce i v případě, kdy protein může být úspěšně dodáván do hlubokého plicního alveolárního epitelu. Byly vypočteny hodnoty absorpce pro některé proteiny dodávané plícemi a jsou v rozmezí od patnácti minut pro parathyroidní hormon (fragment 1-34) do 48 hodin pro glykosylovaný al-antitrypsin. Vzhledem k širokému spektru peptidáz, které existují v plících, delší absorpční doby zvyšují možnost, že protein bude významně degradován nebo odstraněn mukociliálním transportem dříveIt is difficult to predict whether the therapeutic protein can be rapidly transferred from the lung to the blood, even if the protein can be successfully delivered to the deep pulmonary alveolar epithelium. Absorption values were calculated for some proteins delivered by the lungs and range from 15 minutes for parathyroid hormone (fragment 1-34) to 48 hours for glycosylated α-antitrypsin. Due to the wide spectrum of peptidases that exist in the lungs, longer absorption times increase the possibility that the protein will be significantly degraded or removed by mucociliary transport earlier

- 5 • ·· · • · fc · · • · fcfc • fcfc · fcfc «fc než dojde k absorpci.- 5 · fc · fcfc · fcfc · fcfc «fc before absorption.

Inzulín je peptidový hormon s molekulární hmotností přibližně 5,800 Daltonů. V přítomnosti zinku se lidský inzulín samoasociuje na stabilnější hexamerní formu. Předpokládá se, že disociace stabilního hexamerů je krok, omezující rychlost absorpce inzulínu z místa subkutánní injekce do krevního toku. Rychle působící inzulínové analogy však nevytváří snadno stabilní hexamery. Tyto analogy jsou známy jako monomerní analogy inzulínu, protože jsou méně náchylné k samoasociaci na stabilní komplexy vyššího řádu. Tento nedostatek samoasociace je způsoben modifikacemi v sekvenci aminokyselin lidského inzulínu, které snižují asociaci přerušením vytváření dimerů. Naneštěstí modifikace inzulínu, které způsobují, že tyto analogy jsou monomerní, také vedou k nespecifické agregaci monomerů. Tato nespecifická agregace může způsobit, že analogy jsou nerozpustné a nestabilní.Insulin is a peptide hormone with a molecular weight of approximately 5,800 Daltons. In the presence of zinc, human insulin self-associates to a more stable hexameric form. Dissociation of stable hexamers is believed to be a step limiting the rate of insulin absorption from the subcutaneous injection site into the blood stream. However, fast-acting insulin analogues do not form readily stable hexamers. These analogs are known as monomeric insulin analogs because they are less prone to self-association to stable higher order complexes. This lack of self-association is due to modifications in the amino acid sequence of human insulin that reduce association by disrupting dimer formation. Unfortunately, modifications of insulin that make these analogs monomeric also lead to non-specific aggregation of monomers. This non-specific aggregation can cause the analogs to be insoluble and unstable.

V důsledku vnitřní nestability monomerních analogů inzulínu a možnosti vytváření nerozpustných precipitátu inzulínových analogů, fyzikálních rozdílů mezi inzulínem a monomerními analogy inzulínu a vzhledem k vysokému stupni variability absorpce běžného lidského inzulínu, podávaného plícemi, je překvapivé, že aerosolizované přípravky obsahující monomerní analogy inzulínu mohou být reprodukovatelným a účinným způsobem dodávány plícemi. Nejvýhodnější a nejméně očekávaný je objev, že na rozdíl od dat získaných pro běžný lidský inzulín nevede změna inhalovaného objemu ke zjistitelným odchylkám ve farmakokinetice nebo farmakodynamice monomerních analogů inzulínu, obzvláště LysB28ProB29-lidskéhoDue to the intrinsic instability of monomeric insulin analogs and the possibility of forming insoluble precipitates of insulin analogs, physical differences between insulin and monomeric insulin analogs, and due to the high degree of variability in absorption of regular human insulin administered by the lungs, it is surprising that aerosolized formulations containing monomeric insulin analogs and efficiently delivered by the lungs. Most advantageous and least anticipated is the discovery that, unlike the data obtained for regular human insulin, the change in inhaled volume does not lead to detectable variations in the pharmacokinetics or pharmacodynamics of monomeric insulin analogs, especially Lys B28 Pro B29 -human

• · ·· ·· ·· • · · · « · · • · ♦ · · · > · * • · · · t 4» · < · • · · · · ·· · • * · · ·» · · inzulínu. Navíc bylo překvapující, že LysB28ProB29-lidský inzulín je po podání absorbován alespoň tak rychle plícemi jako tomu je u subkutánního podávání.· · 4 t t 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 insulin. In addition, it was surprising that Lys B28 Pro B29 -human insulin is absorbed at least as fast as the lungs after subcutaneous administration.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Předložený vynález se týká způsobu podávání monomerního analogu inzulínu, který zahrnuje podávání účinného množství monomerního analogu inzulínu pacientovi, který má jeho potřebu, pulmonální cestou. Předložený vynález se také týká způsobu léčení diabetů, zahrnujícího podávání účinného množství monomerního analogu inzulínu pacientovi, který má jeho potřebu, pulmonální cestou. Další předmět předloženého vynálezu se týká způsobu léčení hyperglykemie, zahrnujícího podávání účinného množství monomerního analogu inzulínu pacientovi, který má jeho potřebu, pulmonální cestou. Výhodně se monomerní analogy inzulínu podávají inhalací a do dolních cest dýchacích pacienta.The present invention relates to a method of administering a monomeric insulin analog which comprises administering an effective amount of a monomeric insulin analog to a patient in need thereof by the pulmonary route. The present invention also relates to a method of treating diabetes, comprising administering an effective amount of a monomeric insulin analog to a patient in need thereof by the pulmonary route. Another object of the present invention relates to a method of treating hyperglycemia, comprising administering an effective amount of a monomeric insulin analog to a patient in need thereof by the pulmonary route. Preferably, the monomeric insulin analogs are administered by inhalation and into the lower airways of the patient.

Monomerní analogy inzulínu mohou být podávány v nosiči, jako roztok neb suspenze nebo jako suchý prášek za použití řady přístrojů, vhodných pro podávání inhalací. Výhodně se monomerní analogy inzulínu podávají s velikostí částic účinnou pro dosažení dolních cest dýchacích v plicích. Výhodná velikost částic monomerních analogů inzulínu je méně než 10 mikronů. Ještě výhodnější velikost částic monomerních analogů inzulínu je v rozmezí 1 a 5 mikronů.The monomeric insulin analogs can be administered in a carrier, as a solution or suspension, or as a dry powder using a variety of devices suitable for administration by inhalation. Preferably, the monomeric insulin analogs are administered with a particle size effective to achieve lower airway in the lung. The preferred particle size of the monomeric insulin analogs is less than 10 microns. An even more preferred particle size of the monomeric insulin analogs is between 1 and 5 microns.

Obrázek 1 znázorňuje střední odezvu hladiny glukózy u psů beagle v závislosti na čase po podání aerosolu LysB28ProB29lidského inzulínu.Figure 1 shows the mean glucose response in beagle dogs versus time after aerosol administration of Lys B28 Pro B29 human insulin.

9 99 99 99 9

- Ί- Ί

9 9 9 · · 9 99 9 9 · 9 9

9 9 9 ···· • · · · · · » · · · • · ·· · · · · 9 9 • 9 9 9 9 9 9 9 •9 99 99 999 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 99 99 99

Výraz inzulín, jak je zde používán, se vztahuje k savčímu inzulínu jako je hovězí, vepřový nebo lidský inzulín, jehož sekvence a struktura jsou známy odborníkům v oboru. Sekvence aminokyselin a prostorová struktura lidského inzulínu jsou dobře známy. Lidský inzulín sestává z řetězce A o dvaceti jedné aminokyselině a z řetězce B o třiceti aminokyselinách, které jsou zesíťovány disulfidovými vazbami. Řádně zesíťovaný lidský inzulín obsahuje tři disulfidové můstky: jeden mezi polohou 7 řetězce A a polohou 7 řetězce B, druhý mezi polohou 20 řetězce A a polohou 19 řetězce B a třetí mezi polohou β a polohou 11 řetězce A.The term insulin as used herein refers to a mammalian insulin such as bovine, porcine or human insulin, the sequence and structure of which are known to those skilled in the art. The amino acid sequence and spatial structure of human insulin are well known. Human insulin consists of a chain of 21 amino acids and a chain of 30 amino acids which are crosslinked by disulfide bonds. Properly cross-linked human insulin contains three disulfide bridges: one between position 7 of chain A and position 7 of chain B, the other between position 20 of chain A and position 19 of chain B, and the third between position β and position 11 of chain A.

Výraz analog inzulínu znamená proteiny, které mají řetězec A a řetězec B, které mají v zásadě stejné sekvence aminokyselin jako řetězec A a řetězec B lidského inzulínu, ale odlišují se od řetězce A a řetězce B lidského inzulínu jednou nebo více delecemi aminokyselin, jednou nebo více náhrad aminokyselin a/nebo jedním nebo více insercemi aminokyselin, které nenarušují inzulínovou aktivitu analogu inzulínu.The term insulin analog means proteins having chain A and chain B that have substantially the same amino acid sequence as chain A and chain B of human insulin but differ from chain A and chain B of human insulin by one or more amino acid deletions, one or more amino acid substitutions and / or one or more amino acid insertions that do not interfere with the insulin activity of the insulin analog.

Jeden typ analogu inzulínu, monomerní analog inzulínu, je dobře znám odborníkům. Tyto analogy lidského inzulínu jsou rychle působící a zahrnují například, monomerní analogy inzulínu, ve kterých:One type of insulin analog, monomeric insulin analog, is well known to those skilled in the art. These human insulin analogs are fast-acting and include, for example, monomeric insulin analogs in which:

a) aminoacylový zbytek v poloze B28 je substituován pomocí Asp, Lys, Leu, Val nebo Ala a aminoacylový zbytek v poloze B29 je Lys nebo Pro;(a) the aminoacyl residue at position B28 is substituted with Asp, Lys, Leu, Val or Ala and the aminoacyl residue at position B29 is Lys or Pro;

b) aminoacylové zbytky v polohách B28, B29 a B30 jsou vynechány; nebo • 4 4 4 4 4 • 4 • 44 · · « 4 4 •4 44 ·· • · « * · · · · 4 4 4(b) aminoacyl residues at positions B28, B29 and B30 are omitted; or • 4 4 4 4 4 • 4 • 44 · 4

c) aminoacylový zbytek v poloze B21 je vynechán.(c) the aminoacyl residue at position B21 is omitted.

Výhodný monomerní analog inzulínu je AspB28. Ještě výhodnější monomerní analog inzulínu je LysB28ProB29.A preferred insulin monomer analog is Asp B28 . An even more preferred monomeric insulin analog is Lys B28 Pro B29 .

Monomerní analogy inzulínu jsou popsány v publikaci Chance, a kol., U.S. patent č. 5,514,646; Chance a kol., U.S. patentová přihláška č. 08/255,297; Brems a kol., ProteinMonomeric insulin analogs are described in Chance, et al., U.S. Pat. U.S. Patent No. 5,514,646; Chance et al. Patent Application No. 08 / 255,297; Brems et al., Protein

Engineering, 5:527-533 publikovaná přihláška č. 1987); a Brange a kol., Biology, 1:934-940 (1991).Engineering, 5: 527-533 published Application No. 1987); and Brange et al., Biology, 1: 934-940 (1991).

zahrnuty jako reference, inzulínu.included as an insulin reference.

(1992); Brange a kol., EPO 214,826 (publikována 18. března(1992); Brange et al., EPO 214,826 (published March 18

Current Opinion in Structural Tyto objevy jsou zde výslovně popisující monomerní analogyCurrent Opinion in Structural These disclosures are herein explicitly describing monomeric analogs

Analogy inzulínu mohou mít také náhrady amidovaných aminokyselin acidickými formami. Například Asn může být nahrazen Asp nebo Glu. Podobně Gin může být nahrazen Asp nebo Glu. Obzvláště Asn(A18), Asn(A21) nebo Asp(B3) nebo libovolná kombinace těchto zbytků může být nahrazena Asp nebo Glu. Také Gln(A15) nebo Gln(B4) nebo oba mohou být nahrazeny Asp nebo Glu.Insulin analogues may also have amidated amino acid replacements by acidic forms. For example, Asn may be replaced by Asp or Glu. Similarly, Gln can be replaced by Asp or Glu. In particular, Asn (A18), Asn (A21) or Asp (B3) or any combination of these residues may be replaced by Asp or Glu. Also Gln (A15) or Gln (B4) or both can be replaced by Asp or Glu.

Výraz konzervační se vztahuje ke sloučenině, přidané do farmaceutického přípravku pro působení jako antimikrobiální činidlo. Parenterální přípravek musí vyhovět požadavkům na účinnost konzervačních činidel, aby mohl být schopen využití jako víceúčelový komerční produkt. Jako konzervační činidla, známá odborníkům v oboru jako účinná a přijatelná pro parenterální přípravky, je možno uvést benzalkoniumchlorid, benzethonium, chlorhexidin, fenol, m-kresol, benzylalkohol, methylparaben, chlorbutanol, o-kresol, p-kresol, • 0 0 00 0The term preservative refers to a compound added to a pharmaceutical composition to act as an antimicrobial agent. The parenteral formulation must meet the requirements for preservative efficacy to be able to be used as a multipurpose commercial product. Preservatives known to those skilled in the art to be effective and acceptable for parenteral formulations include benzalkonium chloride, benzethonium, chlorhexidine, phenol, m-cresol, benzyl alcohol, methylparaben, chlorobutanol, o-cresol, p-cresol;

0 0 0 00 »000 00000 00 00 · · * · chlorkresol, dusičnan fenylrtuťnatý, thimerosal, benzoová kyselina a jejich různé směsi. Viz například Wallháusser, K.-H., Develop. Biol. Standard, 24: 9-28 (Basel, S. Krager, 1974) . Je známo, že jistá fenolová konzervační činidla jako je fenol a m-kresol se váží k molekulám inzulínového typu a tím indukují konformační změny, které zvyšují buď fyzikální nebo chemickou stabilitu nebo obojí [Birnbaum, a kol., Pharmac. Res. 14:25-36 (1997); Rahuel-Clermont, a kol., Biochemistry 36:5837-5845 (1997)]. M-kresol a fenol jsou výhodná konzervační činidla v přípravcích s obsahem proteinů, představovaných monomerními analogy inzulínu, pro použití podle předloženého vynálezu.Chlorocresol, phenylmercuric nitrate, thimerosal, benzoic acid and various mixtures thereof. See, for example, Wallhausser, K.-H., Develop. Biol. Standard, 24: 9-28 (Basel, S. Krager, 1974). Certain phenol preservatives, such as phenol and m-cresol, are known to bind to insulin-type molecules, thereby inducing conformational changes that enhance either physical or chemical stability or both [Birnbaum, et al., Pharmac. Res. 14: 25-36 (1997); Rahuel-Clermont, et al., Biochemistry 36: 5837-5845 (1997)]. M-cresol and phenol are preferred preservatives in the protein preparations of the monomeric insulin analogs for use in the present invention.

Výraz pufr nebo farmaceuticky přijatelný pufr se vztahuje ke sloučenině, o které je známo, že je bezpečná při použití v inzulínových přípravcích a která má účinek udržování pH přípravku na hodnotě pH, požadované pro přípravek. Farmaceuticky přijatelné pufry pro udržování pH na mírně kyselém pH až mírně bázickém pH zahrnují například takové sloučeniny jako jsou fosforečnany, octany, citronany, TRIS, arginin nebo histidin.The term buffer or pharmaceutically acceptable buffer refers to a compound known to be safe when used in insulin preparations and which has the effect of maintaining the pH of the formulation at the pH required for the formulation. Pharmaceutically acceptable buffers for maintaining the pH at a slightly acidic pH to a slightly basic pH include, for example, compounds such as phosphates, acetates, citrates, TRIS, arginine, or histidine.

Výraz isotonické činidlo se vztahuje ke sloučenině, které je fyziologicky tolerovány a zajišťuje vhodnou tonicitu přípravku pro zabránění toku vody přes buněčné membrány. Pro tyto účely jsou běžně používány sloučeniny jako je glycerin ve známých koncentracích. Další přijatelná přijatelný isotonická činidla zahrnují soli, například NaCl, dextrózu, mannitol a laktózu. Glycerol v koncentraci 12 až 25 mg/ml je výhodné isotonické činidlo.The term isotonicity agent refers to a compound that is physiologically tolerated and provides appropriate tonicity of the formulation to prevent water flow through cell membranes. Compounds such as glycerin at known concentrations are commonly used for this purpose. Other acceptable acceptable isotonic agents include salts such as NaCl, dextrose, mannitol, and lactose. Glycerol at a concentration of 12-25 mg / ml is a preferred isotonicity agent.

φ φφφφφ φφφφ

Podávání monomerních analogů inzulínuAdministration of monomeric insulin analogs

Monomerní analogy inzulínu se podávají inhalací V dávce odpovídající účinnému množství pro zvýšení hladiny inzulínového proteinu v krevním oběhu a/nebo pro snížení hladiny glukózy v oběhu. Takové podávání může být účinné pro léčení poruch jako je diabetes nebo hyperglykémie. Dosažení účinné dávky monomerních analogů inzulínu vyžaduje podávání inhalované dávky větší než přibližně 0,5 μς/kg až přibližně 50 μς/kg monomerního analogu inzulínového proteinu, výhodně přibližně 3 μς/kg až přibližně 20 μς/kg a nejvýhodněji přibližně 7 μς/kg až přibližně 14 μς/kg. Terapeuticky účinné množství může být určeno zkušeným lékařem, který uváží faktory zahrnující hladinu inzulínového proteinu, hladinu glukózy v krvi, fyzický stav pacienta, stav pacientových plic a podobně.The monomeric insulin analogs are administered by inhalation at a dose corresponding to an effective amount to increase the level of insulin protein in the bloodstream and / or reduce the level of glucose in the circulation. Such administration may be effective for treating disorders such as diabetes or hyperglycemia. Achieving an effective dose of monomeric insulin analogs requires administration of an inhaled dose of greater than about 0.5 μς / kg to about 50 μς / kg of the monomeric insulin protein analog, preferably about 3 μς / kg to about 20 μς / kg, and most preferably about 7 μς / kg to approximately 14 μς / kg. A therapeutically effective amount can be determined by the skilled practitioner, considering factors including insulin protein level, blood glucose level, patient's physical condition, patient's lung condition, and the like.

Podle předloženého vynálezu se monomerní analogy inzulínu podávají inhalací pro dosažení rychlé absorpce těchto analogů. Podávání inhalací může vést k farmakokinetice srovanatelné se subkutánním podáváním inzulínů. Inhalace monomerních analogů inzulínu vede k rychlému vzrůstu hladiny inzulínu v oběhu, který je následován rychlým poklesem hladiny glukózy v krvi. Různé inhalační přístroje typicky poskytují podobnou farmakokinetiku, pokud jsou porovnávány podobné velikosti částic a podobné úrovně dodávání do plic.According to the present invention, monomeric insulin analogs are administered by inhalation to achieve rapid absorption of these analogs. Administration by inhalation may lead to pharmacokinetics comparable to the subcutaneous administration of insulin. Inhalation of monomeric insulin analogues results in a rapid increase in circulating insulin levels, followed by a rapid decrease in blood glucose levels. Different inhalation devices typically provide similar pharmacokinetics when similar particle sizes and lung delivery levels are compared.

Podle předloženého vynálezu mohou být monomerní analogy inzulínu podávány kterýmkoli z množství inhalačních přístrojů, známých odborníkům pro podávání terapeutického činidla inhalací. Tyto přístroje zahrnují inhalační přístroje pro odměřenou dávku, rozprašovače, generátory • ti tititi ti • ··· • ti ·» • · · 9 • ti titi suchého prášku, spreje a podobně. Výhodně jsou monomerní analogy inzulínu podávány v přístroji pro inhalaci suchého prášku nebo ve sprejích. Inhalační přístroj pro podávání monomerních analogů inzulínu by měl mít některé žádoucí znaky. Například podávání inhalačním přístrojem je výhodně spolehlivé, reprodukovatelné a přesné. Inhalační přístroj by měl pro dobrou respirovatelnost podávat malé částice, například menší než přibližně 10 pm, výhodně přibližně 1-5 pm. Některé konkrétní příklady komerčně dostupných inhalačních přístrojů, vhodných pro způsob podle předloženého vynálezu, jsou Turbohaler™ (Astra), Rotahaler® (Glaxo), Diskus® (Glaxo), inhalátor Spiros™ (Důra), přístroje dodávané společností Inhaler Therapeutics, AERx™ (Aradigm), rozprašovač Ultravent® (Mallinckrodt), rozprašovač Acorn II® (Marquest Medical Products), Ventolin® MDI (Glaxo), práškový inhalátor Spinhaler® (Visons) a podobně.According to the present invention, the monomeric insulin analogs may be administered by any of a number of inhalation devices known to those skilled in the art for administration of the therapeutic agent by inhalation. These devices include metered dose inhalers, nebulizers, generators, and three dry powder, sprays, and the like. Preferably, the monomeric insulin analogs are administered in a dry powder inhalation device or spray. An inhalation device for administering monomeric insulin analogs should have some desirable features. For example, administration by an inhaler device is preferably reliable, reproducible and accurate. The inhalation device should deliver small particles, for example less than about 10 µm, preferably about 1-5 µm, for good respiration. Some specific examples of commercially available inhalation devices suitable for the method of the present invention are Turbohaler ™ (Astra), Rotahaler® (Glaxo), Diskus® (Glaxo), Spiros ™ Inhaler (Dera), devices supplied by Inhaler Therapeutics, AERx ™ ( Aradigm), Ultravent ® (Mallinckrodt), Acorn II ® (Marquest Medical Products), Ventolin ® MDI (Glaxo), Spinhaler ® powder inhaler (Visons) and the like.

Jak je odborníkovi zřejmé, přípravek obsahující monomerní analog inzulínu, množství podávaného přípravku a trvání podávání jednoduché dávky závisí na typu použitého inhalačního přístroje. U některých podávačích systémů, jako jsou rozprašovače aerosolů, frekvence podávání a doba, po kterou je systém aktivován, závisí hlavně na koncentraci monomerního analogu inzulínu v aerosolu. Například kratší periody podávání mohou být použity při vyšších koncentracích monomerního analogu inzulínu v rozprašovaném roztoku. Přístroje jako jsou inhalátory odměřené dávky produkují vyšší koncentrace aerosolu a mohou pracovat po kratší dobu pro dodání požadovaného množství monomerního analogu inzulínu. Přístroje jako jsou práškové inhalátory podávají •4 44« 4 • 4 49 44 »· • · « «44 4 4 4 4 • 4 444·· ····As will be appreciated by those skilled in the art, the formulation comprising the monomeric insulin analog, the amount of formulation administered, and the duration of administration of a single dose depend on the type of inhaler used. For some delivery systems, such as aerosol dispensers, the frequency of administration and the time the system is activated depends mainly on the concentration of the monomeric insulin analog in the aerosol. For example, shorter administration periods can be used at higher concentrations of the monomeric insulin analog in the nebulized solution. Devices such as metered dose inhalers produce higher aerosol concentrations and can work for a shorter time to deliver the desired amount of monomeric insulin analog. Apparatus such as powder inhalers deliver • 4 44 «4 • 4 49 44» · • · «« 44 4 4 4 4 • 4 444 ·· ····

4 4 · 44 444 44 4 • 4 · 4 4 · 4 4 4 44 4 44 444 44 4 4 4 4 4 4 4

4444· 44 «4 49 4 · účinnou látku dokud použitá dávka činidla není vypuzena z přístroje. U tohoto typu inhalátoru množství monomerního analogu inzulínu v daném množství prášku určuje dávku, podanou při jednom podávání.4444 · 44 «4 49 4 · active substance until the dose of reagent used is expelled from the device. In this type of inhaler, the amount of monomeric insulin analog in a given amount of powder determines the dose administered in a single administration.

Velikost částic monomerního analogu inzulínu v přípravku podávaném inhalačním přístrojem je kritické vzhledem ke schopnosti proteinu vniknout do plic a výhodně do dolních cest dýchacích nebo sklípků. Monomerní analog inzulínu je výhodně použit v takovém přípravku, že alespoň 10% podaného monomerního analogu inzulínu se uloží v plicích, výhodně 10% až 20% nebo více. Je známo, že maximální účinnosti ukládání v plicích u ústy dýchajícího člověka se dosahuje při velikosti částic přibližně 2 pm až přibližně 3 pm. Pokud je velikost částic větší než přibližně 5 pm, ukládání v plicích podstatně poklesne. Velikost částic menší než přibližně 1 pm způsobuje pokles ukládání v plicích a stává se obtížným dodávat částice v dostatečném množství, aby byly terapeuticky účinné. Částice monomerního analogu inzulínu, podávané inhalací, tedy mají výhodně velikost částic menší než přibližně 10 pm, výhodněji v rozmezí od přibližně 1 pm do přibližně 5 pm a nejvýhodněji v rozmezí od přibližně 2 pm do přibližně 3 pm. Přípravek s obsahem monomerního analogu inzulínu se zvolí tak, aby poskytoval požadovanou velikost částic pro zvolený inhalační přístroj.The particle size of the monomeric insulin analog in the formulation administered by the inhaler is critical for the ability of the protein to enter the lungs and preferably the lower airways or alveoli. The monomeric insulin analog is preferably used in such a composition that at least 10% of the administered monomeric insulin analog is deposited in the lung, preferably 10% to 20% or more. It is known that the maximum lung deposition efficiency of a breathing human mouth is achieved at a particle size of about 2 µm to about 3 µm. If the particle size is greater than about 5 µm, deposition in the lungs decreases substantially. A particle size of less than about 1 µm causes a decrease in lung deposition and becomes difficult to deliver particles in sufficient quantity to be therapeutically effective. Thus, the monomeric insulin analog particles administered by inhalation preferably have a particle size of less than about 10 µm, more preferably in the range of about 1 µm to about 5 µm, and most preferably in the range of about 2 µm to about 3 µm. The monomeric insulin analog formulation is selected to provide the desired particle size for the selected inhaler device.

Podávání monomerních analogů inzulínu inhalátorem suchého práškuAdministration of monomeric insulin analogs by a dry powder inhaler

Pro podávání ve formě suchého prášku se monomerní analog inzulínu připraví s velikostí částic menší než přibližně 10For administration as a dry powder, the monomeric insulin analog is prepared with a particle size of less than about 10

9 9 99 99

99 • 9 999 • 9 9

9 9*99 * 9

99 · 9 999 · 9 9

9 9 9 • 9 9 99 9 9

99 μιη, výhodně přibližně 1 až přibližně 5 μιη a nej výhodněji přibližně 2 μτη až přibližně 3 μπι. Výhodná velikost částic je účinná pro dodávání do sklípků plic pacienta. Suchý prášek se výhodně skládá z částic vytvořených tak, že většina částic má velikost v požadovaném rozsahu. Výhodně alespoň 50% suchého prášku je představováno částicemi, které mají průměr menší než přibližně 10 μπι. Takové přípravky mohou být získány rozprašovacím sušením, mletím nebo kondenzací v kritickém bodě roztoku monomerního analogu inzulínu a dalších požadovaných složek. Ze stavu techniky jsou známy i další způsoby, které jsou také vhodné pro vytváření částic použitelných podle předloženého vynálezu.99 μιη, preferably about 1 to about 5 μιη, and most preferably about 2 μτη to about 3 μπι. A preferred particle size is effective for delivery to the alveoli of the patient. The dry powder preferably consists of particles formed so that most of the particles have a size within the desired range. Preferably, at least 50% of the dry powder is represented by particles having a diameter of less than about 10 µπι. Such formulations may be obtained by spray drying, milling or condensation at a critical point in a solution of the monomeric insulin analog and other desired components. Other methods are also known in the art and are also suitable for forming particles useful in the present invention.

Částice se obvykle oddělí z přípravku v kontejneru a jsou potom transportovány do plic pacienta nosným proudem vzduchu. Typicky se v běžných inhalátorech suchého prášku síla pro vdechnutí pevné látky vyvíjí výhradně pacientovou inhalací. Jeden vhodný inhalátor suchého prášku je Turbohaler™, vyráběný společností Astra (Sódertalje, Švédsko). V jiném typu inhalátoru proud vzduchu, vyvíjený pacientovou inhalací, aktivuje vrtulkový motor, který deaglomeruje částice monomerního analogu inzulínu. Inhalátor Důra Spiros™ je takovým přístrojem.The particles are usually separated from the formulation in the container and are then transported to the patient's lungs by a carrier air stream. Typically, in conventional dry powder inhalers, the force to inhale solids develops exclusively by patient inhalation. One suitable dry powder inhaler is Turbohaler ™, manufactured by Astra (Sodertalje, Sweden). In another type of inhaler, the air flow generated by the patient's inhalation activates the propeller motor, which deagglomerates the monomeric insulin analog particles. The Dôra Spiros ™ inhaler is such a device.

Přípravky monomerních analogů inzulínu pro podávání pomocí inhalátoru suchého prášku typicky obsahují jemně rozdělený suchý prášek, obsahující monomerní analog inzulínu, ale prášek může také obsahovat objemové činidlo, nosič, excipient, další aditiva a podobně. Aditiva mohou být obsažena suchém práškovém přípravku monomerního analogu inzulínu, například pro zředění prášku na hodnotu ·« »«4 · • 4 • »· · · »· ·· * · ·♦· · · · ·· ·· ·· • · · · • · · · • · ♦ 4Preparations of monomeric insulin analogs for administration by a dry powder inhaler typically comprise a finely divided dry powder containing the monomeric insulin analog, but the powder may also contain a bulking agent, carrier, excipient, other additives and the like. The additives may be contained in a dry powdered monomeric insulin analog preparation, for example, to dilute the powder to a value of »4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4

4 4 · «· požadovanou pro podání z konkrétního práškového inhalátoru, pro usnadnění zpracování práškového přípravku, pro zajištění výhodných vlastností prášku v přípravku, pro usnadnění disperze prášku z inhalačního přístroje, pro stabilizaci přípravku (například antioxidanty nebo pufry), pro dodání chuti přípravku a podobně. Výhodně aditiva nemají nepříznivý účinek na pacientovy dýchací cesty. Monomerní analogy inzulínu mohou být smíchány s aditivem na molekulární úrovni nebo pevný přípravek může obsahovat částice monomerního analogu inzulínu smíchané s aditivem nebo nanesené na částice aditiva. Typická aditiva zahrnují mono-, di- a polysacharidy; cukrové alkoholy a další polyoly jako jsou, například laktóza, glukóza, rafinóza, melezitóza, laktitol, maltitol, trehalóza, sacharóza, mannítol, škrob nebo jejich kombinace; povrchově aktivní činidla jako jsou sorbitoly, difosfatidylcholin nebo lecitin; a podobně. Typicky aditivum, jako je objemové činidlo, je přítomno v množství účinném pro výše popsané účely, často přibližně 50% až přibližně 90% hmot. přípravku. Dodatečná činidla, známá v oboru výroby proteinových přípravků, jako jsou proteiny představované analogy inzulínu, mohou být také obsažena v přípravku.Required for administration from a particular powder inhaler, to facilitate processing of the powder formulation, to provide advantageous properties of the powder in the formulation, to facilitate dispersion of the powder from the inhaler, to stabilize the formulation (e.g., antioxidants or buffers) alike. Preferably, the additives do not adversely affect the patient's airways. The monomeric insulin analogs may be mixed with the additive at the molecular level, or the solid preparation may comprise particles of the monomeric insulin analog mixed with the additive or deposited on the additive particles. Typical additives include mono-, di- and polysaccharides; sugar alcohols and other polyols such as, for example, lactose, glucose, raffinose, melezitose, lactitol, maltitol, trehalose, sucrose, mannitol, starch or combinations thereof; surfactants such as sorbitols, diphosphatidylcholine or lecithin; etc. Typically, an additive such as a bulking agent is present in an amount effective for the above-described purposes, often about 50% to about 90% by weight. preparation. Additional agents known in the art of making protein preparations, such as proteins represented by insulin analogs, may also be included in the formulation.

Podávání suchého práškového přípravku Humalog®, což je LysB28ProB29 lidský inzulín, inhalací je výhodný způsob léčení diabetů.Administration of the Humalog® dry powder formulation, which is Lys B28 Pro B29 human insulin, by inhalation is a preferred method of treating diabetes.

Podávání monomerních analogů inzulínu ve formě spreje Sprej obsahující monomerní analog inzulínu může být vytvořen nuceným průchodem suspenze nebo roztoku monomerního analogu inzulínu tryskou pod tlakem. Velikost trysky a jejíAdministering the monomeric insulin analogues in the form of a spray A spray containing the monomeric insulin analogue may be formed by forcing a suspension or solution of the monomeric insulin analogue through a nozzle under pressure. Nozzle size and its size

000 0 ·♦ 00 «0 00 0 000 000» 0 0 0 0 000 0 0 0 0 0 0 00 00 000 00 0 „ 0 0 00000000 - 15 - ·♦·· ♦ ·· ·· ·· ·· konfigurace, použitý tlak a rychlost přivádění kapaliny mohou být zvoleny pro dosažení požadovaného výstupu a velikosti částic. Elektrosprej může být vytvořen například elektrickým polem spolu s kapilárou nebo tryskou. Výhodně mají, částice monomerního analogu inzulínu, podávané ve formě spreje, velikost částic menší než přibližně 10 pm, výhodně v rozmezí od přibližně 1 pm do přibližně 5 pm a nejvýhodněji od přibližně 2 pm do přibližně 3 pm.000 0 · ♦ 00 «0 00 0 000 000» 0 0 0 0 000 0 0 0 0 0 0 00 00 000 00 0 „0 0 00000000 - 15 - ♦ ·· ♦ ·· ·· ·· ·· configuration, the applied pressure and liquid feed rate can be selected to achieve the desired outlet and particle size. The electrospray may be formed, for example, by an electric field together with a capillary or nozzle. Preferably, the monomeric insulin analog particles, administered in the form of a spray, have a particle size of less than about 10 µm, preferably in the range of about 1 µm to about 5 µm, and most preferably from about 2 µm to about 3 µm.

Přípravky monomerního analogu inzulínu vhodné pro použití ve sprejovém přístroji typicky obsahují monomerní analog inzulínu ve vodném roztoku v koncentraci přibližně 1 mg až přibližně 20 mg monomerního analogu inzulínu na jeden ml roztoku. Přípravek může obsahovat činidla jako je excipient, pufr, isotonické činidlo, konzervační činidlo, povrchově aktivní činidlo a výhodně zinek. Přípravek může také obsahovat excipient nebo činidlo pro stabilizaci monomerního analogu inzulínu, jako je pufr, redukční činidlo, objemový protein nebo uhlovodík. Objemové proteiny použitelné pro vytváření přípravků s obsahem monomerních analogů inzulínu zahrnují albumin, protamin a podobně. Typické uhlovodíky použitelné pro vytváření přípravků s analogů inzulínu zahrnují sacharózu, trehalózu, glukózu a podobně. Přípravek s obsahem monomerního analogu inzulínu může také obsahovat povrchově aktivní činidlo, které snižuje nebo zabraňuje povrchově indukovanou agregaci monomerní analog inzulínu způsobenou rozprašováním roztoku při vytváření aerosolu. Mohou být použita různá obvyklá povrchově aktivní činidla, jako jsou polyoxyethylenové estery mastných kyselin a alkoholů a alkoholy, polyoxyethylensorbitolové estery mastných kyselin.Monomeric insulin analog preparations suitable for use in a spray apparatus typically contain the monomeric insulin analog in an aqueous solution at a concentration of about 1 mg to about 20 mg monomeric insulin analog per ml of solution. The composition may contain agents such as an excipient, a buffer, an isotonic agent, a preservative, a surfactant, and preferably zinc. The composition may also contain an excipient or agent for stabilizing the monomeric insulin analog, such as a buffer, a reducing agent, a bulk protein, or a hydrocarbon. Bulk proteins useful for making preparations containing monomeric insulin analogs include albumin, protamine, and the like. Typical hydrocarbons useful in formulating insulin analog preparations include sucrose, trehalose, glucose, and the like. The monomeric insulin analog formulation may also contain a surfactant that reduces or prevents surface-induced aggregation of the monomeric insulin analog caused by spraying the solution to form an aerosol. Various conventional surfactants such as polyoxyethylene fatty acid esters and alcohols and alcohols, polyoxyethylene sorbitol fatty acid esters may be used.

obsahem monomerních mannitol, laktózu, •4 4444containing monomeric mannitol, lactose, • 4,444

4· 44 ··4 · 44 ··

4 4 4 4 4 · • 4 44444 44 4 4 4 4 · 4 44444 4

Ί £ 4 4 44444 ~ J_ Ό ~ 4444 4 44 44 44Ί £ 4 44444 ~ J_ Ό ~ 4444 4 44 44 44

Množství je obecně v rozmezí od 0,001 a 4% hmot. přípravku. Obzvláště výhodná povrchově aktivní činidla pro účely použití podle předloženého vynálezu jsou polyoxyethylensorbitan monooleát, polysorbát 80, polysorbát 20 a podobně. Dodatečná činidla, známá v oboru proteinových přípravků, jako jsou analogy inzulínu, mohou být také obsažena v přípravku.The amount is generally between 0.001 and 4% by weight. preparation. Particularly preferred surfactants for use herein are polyoxyethylene sorbitan monooleate, polysorbate 80, polysorbate 20, and the like. Additional agents known in the art of protein preparations, such as insulin analogs, may also be included in the formulation.

Podávání monomerních analogů inzulínu rozprašovačemAdministration of monomeric insulin analogs by nebulizer

Monomerní analog inzulínu může být podáván rozprašovačem, jako je proudový rozprašovač nebo ultrazvukový rozprašovač. Typicky je v proudovém rozprašovači použit zdroj stlačeného vzduchu pro vytvoření proudu vzduchu o vysoké rychlosti tryskou. Jak plyn expanduje za tryskou, vytvoří se oblast nízkého tlaku vzduchu, která strhává roztok monomerního analogu inzulínu kapilárou, připojenou k zásobníku kapaliny. Při výstupu z kapiláry se proud kapaliny z kapiláry se trhá do nestabilních vláken a kapiček a tím vzniká aerosol. Může být použita celá řada konfigurací, hodnot průtoku a typů trysek pro dosažení požadovaných charakteristik chování daného proudového rozprašovače. V ultrazvukovém rozprašovači se používá vysokofrekvenční elektrická energie pro vytvoření vibrační mechanické energie, typicky s využitím piezoelektrického převodníku. Tato energie se přivádí do přípravku monomerního analogu inzulínu buď přímo nebo prostřednictvím vazebné tekutiny, čímž se vytvoří aerosol obsahující monomerní analog inzulínu. Výhodně mají částice monomerního analogu inzulínu vytvářené rozprašovačem velikost částic menší než přibližně 10 pm, výhodně v rozmezí přibližně 1 pm až přibližně 5 pm a nejvýhodněji přibližně 2 pm až přibližně 3 pm.The monomeric insulin analog can be administered by a nebulizer, such as a jet nebulizer or an ultrasonic nebulizer. Typically, a compressed air source is used in the jet sprayer to produce a high velocity air jet through the nozzle. As the gas expands beyond the nozzle, a low air pressure region is formed which entrains the monomeric insulin analog solution by a capillary attached to the liquid reservoir. Upon exiting the capillary, the liquid stream from the capillary bursts into unstable fibers and droplets to form an aerosol. A variety of configurations, flow rates, and nozzle types can be used to achieve the desired performance characteristics of a given atomizer. In an ultrasonic atomizer, high-frequency electrical energy is used to generate vibrational mechanical energy, typically using a piezoelectric transducer. This energy is supplied to the monomeric insulin analog preparation either directly or via a binding fluid, thereby forming an aerosol containing the monomeric insulin analog. Preferably, the atomic insulin analog monomer particles have a particle size of less than about 10 µm, preferably in the range of about 1 µm to about 5 µm, and most preferably about 2 µm to about 3 µm.

«· ···· · · 99 99 99«99 99 99

9 9 9 9 9 9 9 9 99 9 9 9 9

9 9 9 999 9 9 9 9 * 9 9 9 9 9 9 9 ·· · _ 1 7 — · · 9 99 9 9 99 99 9 9 999 9 9 9 9 * 9 9 9 9 9 9 9 ·· · _ 1 7 - · · 9 99 9 9 99 9

-L ' 9999 9 99 99 99 99-L '9999 9 99 99 99 99

Přípravky monomerního analogu inzulínu vhodné pro použití v rozprašovači, ať proudovém nebo ultrazvukovém, typicky obsahují monomerní analog inzulínu ve vodném roztoku v koncentraci přibližně 1 mg až přibližně 20 mg monomerního analogu inzulínu na jeden ml roztoku. Přípravek může obsahovat činidla jako je excipient, pufr, isotonické činidlo, konzervační činidlo, povrchově aktivní činidlo a výhodně zinek. Přípravek může také obsahovat excipient nebo činidlo pro stabilizaci monomerního analogu inzulínu, jako je pufr, redukční, činidlo, objemový protein nebo uhlovodík. Objemové proteiny použitelné pro vytváření přípravků s obsahem monomerních analogů inzulínu zahrnují albumin, protamin a podobně. Typické uhlovodíky použitelné pro vytváření přípravků s obsahem monomerních analogů inzulínu zahrnují sacharózu, mannitol, laktózu, trehalózu, glukózu a podobně. Přípravek s obsahem monomerního analogu inzulínu může také obsahovat povrchově aktivní činidlo, které snižuje nebo zabraňuje povrchově indukovanou agregaci monomerní analog inzulínu způsobenou rozprašováním roztoku při vytváření aerosolu. Mohou povrchově aktivní činidla, estery mastných kyselin být použita různá obvyklá jako jsou polyoxyethylenové a alkoholů a alkoholy, polyoxyethylensorbitolové estery mastných kyselin. Množství je obecně v rozmezí od 0,001 a 4% hmot. přípravku. Obzvláště výhodná povrchově aktivní činidla pro účely použití podle předloženého vynálezu jsou polyoxyethylensorbitan monooleát, polysorbát 80, polysorbát 20 a podobně. Dodatečná činidla, známá v oboru proteinových přípravků, jako jsou analogy inzulínu, mohou být také obsažena v přípravku.Monomeric insulin analog preparations suitable for use in a nebulizer, whether jet or ultrasonic, typically contain the monomeric insulin analog in an aqueous solution at a concentration of about 1 mg to about 20 mg of the monomeric insulin analog per ml of solution. The composition may contain agents such as an excipient, a buffer, an isotonic agent, a preservative, a surfactant, and preferably zinc. The composition may also contain an excipient or agent for stabilizing the monomeric insulin analog, such as a buffer, a reducing agent, an agent, a bulk protein or a hydrocarbon. Bulk proteins useful for making preparations containing monomeric insulin analogs include albumin, protamine, and the like. Typical hydrocarbons useful in formulating compositions containing monomeric insulin analogs include sucrose, mannitol, lactose, trehalose, glucose, and the like. The monomeric insulin analog formulation may also contain a surfactant that reduces or prevents surface-induced aggregation of the monomeric insulin analog caused by spraying the solution to form an aerosol. The surfactants, fatty acid esters can be used in various customary forms such as polyoxyethylene and alcohols and alcohols, polyoxyethylene sorbitol fatty acid esters. The amount is generally between 0.001 and 4% by weight. preparation. Particularly preferred surfactants for use herein are polyoxyethylene sorbitan monooleate, polysorbate 80, polysorbate 20, and the like. Additional agents known in the art of protein preparations, such as insulin analogs, may also be included in the formulation.

fcfc fcfcfcfc • fc • fc • fcfcfc • fcfc fcfc fcfc • fcfcfc fcfcfcfc • fc • fc • fcfcfc • fcfc fcfc fcfc • fc

Podávání monomerních analogů inzulínu inhalátorem s odměřenou dávkouAdministration of monomeric insulin analogs by a metered dose inhaler

V inhalátoru s odměřenou dávkou (raetered dose inhalátor MDI) jsou hnací plyn, monomerní analog inzulínu a libovolné excipienty nebo další aditiva obsazena v nádobě jako směs obsahující zkapalněný stlačený plyn. Spuštění odměřovacího ventilu uvolňuje směs jako aerosol, výhodně obsahující částice v rozmezí velikostí menších přibližně 10 μπι, výhodně přibližně 1 pm až přibližně 5 pm a nejvýhodněji přibližně 2 pm až přibližně 3 pm. Požadovaná velikost částic aerosolu může být dosažena použitím přípravku s obsahem monomerního analogu inzulínu vytvořeného způsoby známými odborníkům v oboru, jako je proudové mletí, sprejové sušení, kondenzace v kritickém bodě a podobně. Výhodné inhalátory s odměřenou dávkou zahrnují ty, které jsou vyráběny společnostmi 3M nebo Glaxo a používají hnací plyn s fluorovanými uhlovodíky.In a metered dose inhaler (MDI), the propellant, the insulin monomer analog and any excipients or other additives are contained in the container as a mixture containing liquefied compressed gas. Lowering the metering valve releases the composition as an aerosol, preferably containing particles in a size range of less than about 10 µm, preferably about 1 µm to about 5 µm, and most preferably about 2 µm to about 3 µm. The desired aerosol particle size can be achieved by using a monomeric insulin analog formulation prepared by methods known to those skilled in the art, such as jet milling, spray drying, critical point condensation, and the like. Preferred metered-dose inhalers include those manufactured by 3M or Glaxo and employ a fluorocarbon propellant.

Přípravky s obsahem monomerního analogu inzulínu pro použití v inhalátorovém zařízení s odměřenou dávkou obsahují obecně jemný prášek obsahující monomerní analog inzulínu ve formě suspenze v bezvodém médiu, například suspendovaný v hnacím plynu s využitím povrchově aktivního činidla. Hnací plyn může být kterékoli obvyklý materiál používaný pro tento účel, jako jsou chlorované a fluorované sloučeniny uhlíku, a chlorované a fluorované uhlovodíky nebo uhlovodíky, v to počítaje trichlorfluormethan, dichlordifluormethan, dichlortetrafluorethanol a 1,1,1,2-tetrafluorethan, HFA-134a (hydrofluoralkan-134a), HFA-227 (hydrofluralkan-227) a podobně. Výhodně je hnacím plynem fluorovaný uhlovodík. Povrchově aktivní činidlo může být použito pro stabilizaci monomerního analogu inzulínu ve formě suspenze v hnacímThe monomeric insulin analog formulations for use in a metered dose inhaler device generally comprise a fine powder comprising the monomeric insulin analogue in suspension in a non-aqueous medium, for example suspended in a propellant using a surfactant. The propellant may be any conventional material used for this purpose, such as chlorinated and fluorinated carbon compounds, and chlorinated and fluorinated hydrocarbons or hydrocarbons, including trichlorofluoromethane, dichlorodifluoromethane, dichlorotetrafluoroethanol and 1,1,1,2-tetrafluoroethane, HFA-134a (hydrofluoroalkane-134a), HFA-227 (hydrofluoroalkane-227) and the like. Preferably, the propellant is a fluorocarbon. The surfactant may be used to stabilize the monomeric insulin analogue in the form of a suspension in the propellant

9· 99 99 99 • · · 9 9 9 99999 99 99 99 • 9 9 9 9999

9 9 9 999 · 9 9 9 • 9 99 99 999 99 99,999,999 · 9,999 • 9,999,999,999 9

9 9999 9999 • 9999 99 99 99 99 plynu, pro ochranu aktivního činidla proti chemické degradaci a podobně. Vhodná povrchově aktivní činidla zahrnují sorbitan trioleát, sojový lecitin, kyselinu olejovou a podobně. V některých případech jsou výhodné roztoky aerosolů, používající rozpouštědla jako je ethanol. V přípravku mohou také být použita dodatečná činidla známá v oboru proteinových přípravků, jako jsou analogy inzulínu.9 9999 9999 • 9999 99 99 99 99 gas, for protecting the active agent against chemical degradation and the like. Suitable surfactants include sorbitan trioleate, soya lecithin, oleic acid and the like. In some cases, aerosol solutions using solvents such as ethanol are preferred. Additional agents known in the art of protein preparations, such as insulin analogs, may also be used in the formulation.

Běžnému odborníkovi v oboru je zřejmé, že způsoby podle předloženého vynálezu mohou být prováděny pulmonálním podáváním monomerních analogů inzulínu použitím zařízení, která zde nebyla popsána.One of ordinary skill in the art will recognize that the methods of the present invention can be performed by pulmonary administration of monomeric insulin analogs using devices not described herein.

Farmaceutické přípravky s obsahem monomerního analogu inzulínuPharmaceutical preparations containing monomeric insulin analogues

Předložený vynález se také týká farmaceutických kompozic nebo přípravků obsahujících monomerní analog inzulínu a vhodných pro podávání inhalací. Podle předloženého vynálezu může monomerní analog inzulínu být použit pro výrobu přípravku nebo léčiva pro podávání inhalací. Předložený vynález se také týká způsobů výroby přípravků obsahujících monomerní analog inzulínu ve formě, která je vhodná pro podávání inhalací. Například suchý práškový přípravek, může být vyráběn řadou způsobů s využitím konvenčních technik. Částice v rozmezí velikostí vhodných pro maximální ukládání v nižších částech dýchacího traktu mohou být vytvořeny mikronizací, mletím, sprejovým sušením a podobně. Tekutý přípravek může být vyroben rozpuštěním monomerního analogu inzulínu ve vhodném rozpouštědle jako je voda, za vhodného pH, s obsahem pufrů nebo dalších excipientů.The present invention also relates to pharmaceutical compositions or compositions comprising a monomeric insulin analog and suitable for administration by inhalation. According to the present invention, the monomeric insulin analog can be used for the manufacture of a formulation or medicament for administration by inhalation. The present invention also relates to methods of making compositions comprising a monomeric insulin analog in a form suitable for administration by inhalation. For example, a dry powder formulation can be manufactured in a number of ways using conventional techniques. Particles in a range of sizes suitable for maximum deposition in the lower parts of the respiratory tract can be formed by micronization, grinding, spray drying, and the like. The liquid formulation may be made by dissolving the monomeric insulin analog in a suitable solvent such as water, at a suitable pH, containing buffers or other excipients.

«* ι·«· • ·«· ·« · · · ·

- 20 • « ··« «- 21 • «··« «

• *·· φ > 9 9 ·• * ·· φ> 9 9 ·

9999

Jedna konkrétní farmaceutická kompozice s obsahem konkrétního monomerního analogu inzulínu pro podávání pulmonální cestou je Humalog®. Přípravky Humalog® popsaliOne particular pharmaceutical composition comprising a particular monomeric insulin analog for administration by the pulmonary route is Humalog®. Humalog® have been described

DeVelippis, U.S. patent č, patent č. 5,474,578; a 5,504,188. Tyto objevyDeVelippis, U.S. Pat. U.S. Patent No. 5,474,578; and 5,504,188. These discoveries

5,461,031; Bakaysa a kol. U.S. Baker a kol. U.S. patent č. jsou výslovně zahrnuty jako reference, popisující různé přípravky obsahující monomerní analogy inzulínu. Další přípravky zahrnují roztoky samotné sterilní vody a vodné roztoky, obsahující nízké koncentrace povrchově aktivních činidel a/nebo konzervačních činidel a/nebo stabilizátorů a/nebo pufrů. Další vhodné přípravky obsahující monomerní analogy inzulínu se zinkem jsou známy odborníkům v oboru.5,461,031; Bakaysa et al. U.S. Pat. Baker et al. U.S. Pat. U.S. Patent No. 3, are expressly incorporated by reference, describing various compositions comprising monomeric insulin analogs. Other formulations include sterile water solutions alone and aqueous solutions containing low concentrations of surfactants and / or preservatives and / or stabilizers and / or buffers. Other suitable formulations containing monomeric zinc insulin analogs are known to those skilled in the art.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Předložený vynález bude lépe pochopitelný s odvoláním na následující příklady. Tyto příklady jsou zaměřeny na reprezentaci specifických provedení předloženého vynálezu a nejsou zamýšleny jako omezení rozsahu předmětu vynálezu.The present invention will be better understood with reference to the following examples. These examples are intended to represent specific embodiments of the present invention and are not intended to limit the scope of the invention.

Příklad 1Example 1

Sérová farmakokinetika LysB28ProB29 lidského inzulínu u psů Beagle po pulmonálním podání jednoduché aerosolové dávky Aerosoly LysB28ProB29-lidského inzulínu (LysB28ProB29-hI) , vytvořené z roztoků LysB28ProB29-hI . ve sterilní vodě, byly podávány anestetizovaným psům pulmonální cestou endotracheální trubicí prostřednictvím ultrazvukového rozprašovače. Sérová koncentrace imunoreaktivníhoSerum pharmacokinetics of Lys B28 Pro B29 human insulin in Beagle dogs following pulmonary administration of a single aerosol dose of Lys B28 Pro B29 -human insulin (Lys B28 Pro B29 -hI ) formed from Lys B28 Pro B29 -hI solutions. in sterile water, were administered to anesthetized dogs via the pulmonary route through the endotracheal tube via an ultrasonic nebulizer. Immunoreactive serum concentration

LysB28ProB29-hI byla určena uznávanými radioimunologickými způsoby.Lys B28 For B29 -hI was determined by recognized radioimmunological methods.

• φ • φ · · ·· φ φ ·· • φφφ φ · φ · • φ φφφφ® φφφ* • · Φ · 9 9 9 9 9 9 4 Φ• φ · · · · · • · • · • · φ · φ · φ · φ ·

Ο ·1 · Φ 4 99 9 4 99 4 — Ζ1 “ φφφφ · βΦ *φ ®· ·®Ο · 1 · Φ 4 99 9 4 99 4 - Ζ1 “φφφφ · βΦ * φ

V tomto pokusu bylo použito šest psů beagle (3 samci a 3 samice) . Zvířata byla chována buď po dvou v kleci nebo jednotlivě v kleci z nerezové oceli se suspendovanou síťovou podlahou. Na počátku byli psi krmeni přibližně 450 g potravy Purina Certified Canine Diet 5007 každý den. Zvířata byla ponechána hladovět přibližně osm hodin před dávkováním. Po zotavení z anestesie byla potrava a voda poskytnuty ad libitum až závěrečné dávky po 48 hodinách. Počáteční denní režim potravy započal závěrečnou dávkou po 48 hodinách. Na počátku studie byla hmotnost zvířat mezi 12,5 a 11,6 kg.Six beagle dogs (3 males and 3 females) were used in this experiment. Animals were housed either in a cage or individually in a stainless steel cage with suspended mesh floor. Initially, dogs were fed approximately 450 g of Purina Certified Canine Diet 5007 food each day. The animals were fasted approximately eight hours prior to dosing. After recovery from anesthesia, food and water were provided ad libitum up to the final dose after 48 hours. The initial daily diet regimen started with the final dose at 48 hours. At the start of the study, the weight of the animals was between 12.5 and 11.6 kg.

Vzorky krve byly odebírány v různých okamžicích po podání dávky pro určení plasmových koncentrací LysB28ProB29-hI a byla určena biologická dostupnost inhalovaného materiálu. Psi byli zvoleni, protože se jedná o velká zvířata s ukládáním částic v respiračním traktu podobném člověku.Blood samples were taken at various times post-dose to determine the plasma concentrations of Lys B28 Pro B29 -hI and the bioavailability of the inhaled material was determined. The dogs were chosen because they are large animals with particle deposition in a human-like respiratory tract.

Pulmonální podávání LysB28ProB29-hI vedlo k systemickému vystavení, jak vyplývá ze zvýšených koncentrací imunoreaktivního LysB28ProB29-hI v séru všech psů.Pulmonary administration of Lys B28 Pro B29 -hI resulted in systemic exposure as evidenced by increased serum concentrations of immunoreactive Lys B28 Pro B29 -hI in all dogs.

Tabulka 1: Sérové koncentrace LysB28ProB29-hI (ng/ml) v závislosti na čase po pulmonálním podávání jsou znázorněny v Tabulce 1:Table 1: Serum concentrations of Lys B28 For B29 -hI (ng / ml) versus time after pulmonary administration are shown in Table 1:

Doba Time (ha)(h a ) 0 0 o, O, 08 08 / 0, 17 0, 17 0,33 0.33 0,5 0.5 0,75 0.75 1 1 1,5 1.5 2 2 3 3 4 4 6 6 Pes č. (pohlaví) Dog no. (sex) 26754 26754 (M) (M) 0,35 0.35 o, O, 76 76 0, 67 0, 67 0,84 0.84 0, 81 0, 81 0,59 0.59 0, 96 0, 96 0, 48 0, 48 0, 98 0, 98 0,81 0.81 0, 66 0, 66 0,57 0.57 28536 28536 (F) (F) 0,82 0.82 3, 3, 22 22nd 3,16 3.16 2, 99 2, 99 1,33 1.33 2,01 2.01 1,59 1.59 0,40 0.40 2,30 2.30 0,52 0.52 0, 77 0, 77 0,29 0.29 26852 26852 (M) (M) 0, 61 0, 61 2, 2, 61 61 2,40 2.40 3, 98 3, 98 2,35 2.35 2,17 2.17 2,17 2.17 1,12 1.12 0,35 0.35 0, 61 0, 61 2, 71 2, 71 0,34 0.34

4· ···· ·· ·· ·· ·· • · · ··· ···· • * · · · · · · · · » e · « · ·· ··· · · · • · « · · · ···· ····« ·* β· ** · *4 · ························· · · · ······· · · β · ** · *

28911 (F) 28910 (F) 0, 83 0, 83 2, 61 2, 61 2,14 2.14 2,27 2.27 1, 67 1, 67 1, 90 1, 90 1,79 1.79 0, 59 0, 59 0,53 0.53 0,28 0.28 0,30 0.30 BLQ BLQ 27258 (Μ) 27258 N.S.b NS b 1,70 1.70 2,24 2.24 2,36 2.36 1, 85 1, 85 1, 02 1, 02 0,87 0.87 0,59 0.59 0,36 0.36 0,32 0.32 0,46 0.46 0,37 0.37 29245 (F) 29244 (F) 0, 60 0, 60 6,01 6.01 5,34 5.34 3,81 3.81 3,21 3.21 2,32 2.32 1,44 1.44 1,25 1,25 0, 68 0, 68 0,27 0.27 0,35 0.35 0,33 0.33 Ν Ν 5 5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 Průměr Diameter 0, 64 0, 64 2,82 2.82 2, 66 2, 66 2,71 2.71 1,87 1.87 1, 67 1, 67 1,47 1.47 0,74 0.74 0, 87 0, 87 0,47 0.47 0,88 0.88 0, 32 0, 32 SD SD 0,20 0.20 1, 78 1, 78 1,54 1.54 1,16 1.16 0,83 0.83 0,70 0.70 0,0, 5 0,0, 5 0,36 0.36 0, 74 0, 74 0,22 0.22 0, 92 0, 92 0, 18 0, 18 SEM PULL 0, 09 0, 09 0,73 0.73 0, 63 0, 63 0,47 0.47 0,34 0.34 0,28 0.28 0,20 0.20 0,15 0.15 0, 30 0, 30 0,09 0.09 0,37 0.37 0, 07 0, 07

• · · · • · • 4 • · · · aPoužité zkratky:• · · · • • • 4 · · · and Abbreviations used:

h, hodina;h, hour;

M, samec;M, male;

F, samice;F, female;

N, počet zvířat, zahrnutých ve výpočtu;N, number of animals included in the calculation;

SD, standardní odchylka;SD, standard deviation;

SEM, standardní chyba průměru;SEM, standard error of the mean;

BLQ, pod prahem měření (40,25 ng/ml).BLQ, below the measurement threshold (40.25 ng / ml).

Pro účely výpočtu bylo BLQ položeno rovné nule.For calculation purposes, the BLQ was set equal to zero.

bN.S. = žádný vzorek (No Sample). Vzorek séra nebyl odebrán od psa 27258 před dávkováním (0 h). b NS = No Sample. A serum sample was not collected from dog 27258 prior to dosing (0 h).

Pulmonální podávání vedlo k rychlému vzrůstu imunoreaktivního inzulínu se špičkovými koncentracemi (Tmax) nastávajícímu u většiny psů přibližně 5 až 20 minut po vystavení aerosolu.Pulmonary administration resulted in a rapid increase in immunoreactive insulin with peak concentrations (T max ) occurring in most dogs approximately 5 to 20 minutes after aerosol exposure.

Tabulka 2:Table 2:

Farmakokinetické parametery pulmonálně podávaného LysB28ProB29-hI.Pharmacokinetic parameters of pulmonary Lys B28 Pro B29 -hI .

• # • * • · » · · · · · ♦• # • *

···· • *· • · · • ♦ ····· * *

Vystaven Celkově vystavenExposed Overall exposed

Pohlaví Pes Gender Dog Hmot. kg Weight kg Dávka gg/kg Dose gg / kg Dávka gg/kg Dose gg / kg Cmax ng/ml Cmax ng / ml tax h tax h AUCt'o ťAUC t ' o ' β h“1 β h “ 1 tl/2 h tl / 2 h ng*h/m ng * h / m h h M M 28536 28536 13,1 13.1 3,76 3.76 49,3 49.3 3,22 3.22 0,083 0,083 4,75 4.75 3,0 3.0 2,2394 2,2394 0,31 0.31 M M 28911 28911 13,5 13.5 7,62 7.62 102, 9 102, 9 2, 61 2, 61 0,083 0,083 2,54 2.54 1,5 1.5 0,8607 0.8607 0,81 0.81 M M 29245 29245 13, 9 13, 9 8,71 8.71 121,1 121.1 6,01 6.01 0,083 0,083 4,89 4.89 3,0 3.0 0,9158 0.9158 0,76 0.76 F F 26754 26754 11,1 11.1 6,69 6.69 74,3 74.3 0,98 0.98 2 2 4,32 4.32 6,0 6.0 0,1977 0.1977 3,51 3.51 F F 26852 26852 11, 9 11, 9 7,08 7.08 84,3 84.3 2,36 2.36 0, 33 0, 33 2,17 2.17 6,0 6.0 0,8341 0.8341 0, 83 0, 83 F F 27258 27258 9,7 9.7 23, 45 23, 45 227 227 3, 98 3, 98 0,33 0.33 8,89 8.89 2,0 2,0 1,8245 1,8245 0,38 0.38 Střed Center (M) (M) 13,5 13.5 6,70 6.70 91,1 91.1 3,95 3.95 0,08 0.08 4,06 4.06 2,5 2.5 1,3386 1,3386 0,52 0.52 SD SD 0,4 0.4 2, 60 2, 60 37,3 37.3 1,81 1.81 - - 1,32 1.32 0,9 0.9 0,7805 0.7805 %cv % cv 3, 0 3, 0 38, 8 38, 8 41, 0 41, 0 45, 9 45, 9 - - 32,5 32.5 35 35 58,3 58.3 N N 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 Střed Center (F) (F) 10, 9 10, 9 12,41 12.41 129 129 2,44 2.44 0,89 0.89 5,13 5.13 4,7 4.7 0,9521 0.9521 0,73 0.73 SD SD 1,1 1.1 9,57 9.57 85,7 85.7 1,50 1.50 0, 96 0, 96 3,43 3.43 2,3 2.3 0,8198 0.8198 %CV % CV 10,2 10.2 77,1 77.1 66, 6 66, 6 61,5 61.5 109 109 67,0 67.0 49 49 86,1 86.1 N N 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 Střed Center (M+F) (M + F) 12,2 12.2 9,6 9.6 109, 9 109, 9 3,19 3.19 0, 48 0, 48 4,59 4.59 3,6 3.6 1,1454 1,1454 0, 61 0, 61 SD SD 1,6 1.6 7,0 7.0 62,6 62.6 1,70 1.70 0,75 0.75 2,40 2.40 2,0 2,0 0,7466 0.7466 %CV % CV 13,2 13.2 73, 4 73, 4 57,0 57.0 53,3 53.3 155 155 52,2 52.2 55 55 65,2 65.2 N N 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 Všichni psi All dogs mimo 27258 except 27258 Střed Center 12,7 12.7 6,8 6.8 86,3 86.3 3,04 3.04 0,52 0.52 3,73 3.73 3,9 3.9 1,0095 1,0095 0,69 0.69 SD SD 1,2 1,2 1,8 1,8 27,4 27.4 1,85 1.85 0, 84 0, 84 1,29 1.29 2,0 2,0 0,7472 0.7472 %CV % CV 9,2 9.2 27, 3 27, 3 31,7 31.7 61,1 61.1 162 162 34,4 34.4 52 52 74,0 74.0 N N 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5

• · · ·• · · ·

Použité zkratky:Used shortcuts:

kg, kilogram;kg, kilogram;

pg, mikrogram;pg, microgram;

ng, nanogram;ng, nanogram;

ml, mililitr;ml, milliliters;

h, hodina;h, hour;

Cmax, maximální koncentrace v séru;Cmax, maximum serum concentration;

Tmax, doba do maximální koncentrace v séru;T max , time to maximum serum concentration;

AUC^o, oblast pod křivkou časové závislosti dávkování do návratu do základní hodnoty; ť, návrat do základní hodnoty;AUC 40, the area under the dose-response curve to return to baseline; návrat, return to basic value;

S, konstanta závěrečné rychlosti; ti/2z poločas;S, closing velocity constant; t 1/2 half-life;

M, samec;M, male;

F, samice;F, female;

SD, standardní odchylka;SD, standard deviation;

%CV, procentní koeficient změny;% CV, percentage change coefficient;

N, počet zvířat použitých ve výpočtu.N, number of animals used in the calculation.

Data ukazují, že pulmonální podávání aerosolového LysB28ProB29-hI vede k detekovatelným koncentracím imunoreaktivního LysB28ProB29-hI v séru psů beagle. LysB28ProB29-hI byl rychle absorbován se středními maximálními koncentracemi dosaženými za méně než 30 minut. Sérové koncentrace imunoreaktivního LysB28ProB29-hI klesaly se středním poločasem okolo 40 minut. Nebyly pozorovány žádné rozdíly mezi pohlavími v ukládání a uvolňování LysB28ProB29hl. Hodnoty glukózy v krvi vykazovaly pokles na přibližně 55% kontrolních hodnot u hladových zvířat po inhalaci LysB28ProB29-hI (Obr. 1) . Střední dávka do plic, která byla potřebná pro vyvolání těchto účinků byla přibližně 7 pg/kg, • 9 · 9 9 9 « 9 jak bylo určeno pomocí gama detekce Technitia, které bylo použito jako radioaktivní označení aerosolových kapiček. Doba potřebná pro pokles hodnot glukózy v krvi byla mírně mzsi pro mhalovaný Lys Pro -hl ve srovnání s hodnotou pozorovanou u subkutánní injekce.The data show that pulmonary administration of aerosolized Lys B28 Pro B29 -hI results in detectable concentrations of immunoreactive Lys B28 Pro B29 -hI in the serum of beagle dogs. Lys B28 For B29 -hI was rapidly absorbed with mean peak concentrations achieved in less than 30 minutes. Serum concentrations of immunoreactive Lys B28 Pro B29 -hI decreased with a mean half-life of about 40 minutes. No gender differences in the deposition and release of Lys B28 Pro B29 hl. Blood glucose values showed a decrease to approximately 55% of control values in fasted animals following inhalation of Lys B28 Pro B29 -hI (Fig. 1). The mean lung dose required to produce these effects was approximately 7 pg / kg, as determined by Technitium gamma detection, which was used as a radiolabel for aerosol droplets. The time required for the decrease in blood glucose values was slightly less for the Lys Pro -hl to be compared to that observed with subcutaneous injection.

Příklad 2Example 2

Absorpce AspB28-lidského inzulínu u psů beagle po pulmonálním podáváníAbsorption of Asp B28 -human insulin in beagle dogs after pulmonary administration

AspB28-lidský inzulín byl podáván psům beagle, kteří byli při vědomí, ve formě aerosolu pomocí vaku, nasazeného na hlavu. Byly odebírány krevní vzorky pro určení hladiny glukózy v krvi a hladiny AspB28-lidského inzulínu v séru po vystavení zkoumané látce. Psi byli zvoleni, protože se jedná o velká zvířata s ukládáním částic v respiračním traktu podobném člověku.Asp B28 -human insulin was administered to conscious beagle dogs in the form of an aerosol using a head bag. Blood samples were taken to determine blood glucose levels and serum Asp B28 human insulin levels after exposure to the test substance. The dogs were chosen because they are large animals with particle deposition in a human-like respiratory tract.

Ve studii bylo použito šest samic psů beagle. Zvířata byla chována buď dvě v kleci nebo jednotlivě v klecích z nerezové oceli se suspendovanými mřížkovými podlahami. Všechna zvířata byla krmena přibližně 450 g potravy Hill's Science Diet denně. Zvířata byla nechána hladovět přibližně 12 hodin před dávkováním. Na počátku studie byla hmotnost zvířat mezi 10,8 a 14,1 kg.Six female beagle dogs were used in the study. Animals were kept either in a cage or individually in stainless steel cages with suspended grid floors. All animals were fed approximately 450 grams of Hill's Science Diet daily. Animals were fasted approximately 12 hours prior to dosing. At the start of the study, the weight of the animals was between 10.8 and 14.1 kg.

Všechna zvířata byla vystavena aerosolům obsahujícím AspB28lidský inzulín, zatímco stáli v postroji. Okolo krku zvířete byla umístěna jedna vrstva latexové fólie o tloušťce 0,03 palce, která vytvářela neomezující vzduchotěsný obal. Pro účely pokusu vyrobený 11 litrový vak byl umístěn přes hlavu zvířete a připevněn k postroji. Celkový průtok vakem byl přibližně 11 až 15 litrů za minutu. Aerosoly byly vytvářeny použitím rozprašovače se vstupem přibližně 7,5 litrů za minutu. Do generátoru bylo vloženo 6 ml AspB28-lidského inzulínu v koncentraci 2,4 mg/ml sterilní vody plus 100 až 500 pCi 99Tc. Výstup z generátoru byl směřován přímo do vaku. V průběhu každého vystavení látce byl odebírán jeden gravimetrický krevní vzorek s průtokem 11/min. po dobu 15 minut. Cílová plicní dávka byla 10 mg/kg. Skutečná dodaná plicní dávka byla určena gama zobrazením okamžitě po vystavení.All animals were exposed to aerosols containing Asp B28 human insulin while standing in the harness. One layer of 0.03 inch latex film was placed around the neck of the animal to form a non-restrictive airtight coating. For the purpose of the experiment, the manufactured 11 liter bag was placed over the animal's head and attached to the harness. The total flow through the bag was approximately 11-15 liters per minute. Aerosols were formed using a nebulizer with an inlet of approximately 7.5 liters per minute. 6 ml of Asp B28- human insulin at a concentration of 2.4 mg / ml sterile water plus 100-500 pCi of 99 Tc were charged to the generator. The generator output was directed directly to the bag. One gravimetric blood sample was taken at 11 / min during each exposure. for 15 minutes. The target pulmonary dose was 10 mg / kg. The actual delivered pulmonary dose was determined by gamma imaging immediately after exposure.

Krevní vzorky byly odebírány 0 (před), 0,08, 0,25, 0,5,Blood samples were taken 0 (pre), 0.08, 0.25, 0.5,

0,75, 1, 1,5, 2, 3 a 4 hodiny po vystavení látce pro měření hladiny glukózy v krvi a hladiny AspB28-lidského inzulínu v séru. Střední hodnota koncentrace pro každého psa vystaveného AspB28-lidskému inzulínu byla v rozmezí od 17.9 do 30.5 pg/l. Střední (± standardní odchylka) koncentrace pro všechna zvířata byla 22,4 ± 4,3 pg/l. Střední hodnota dávky AspB28-lidského inzulínu dodaná do plic 6 psů byla vypočtena jako 10 ± 5 pg/kg (střed ± standardní odchylka). Střední inhalovaná dávka byla 287 ± 107 μg/kg (střed ± standardní odchylka). Individuální data zvířat jsou ukázána v tabulce 3 uvedené níže.0.75, 1, 1.5, 2, 3, and 4 hours after exposure to the blood glucose and Asp B28 human insulin levels. The mean concentration for each dog exposed to Asp B28 human insulin ranged from 17.9 to 30.5 pg / L. The mean (± standard deviation) concentration for all animals was 22.4 ± 4.3 pg / L. The mean dose of Asp B28 -human insulin delivered to the lungs of 6 dogs was calculated to be 10 ± 5 pg / kg (mean ± standard deviation). The median inhaled dose was 287 ± 107 µg / kg (mean ± standard deviation). Individual animal data is shown in Table 3 below.

Tabulka 3 Zvíře Table 3 Animal Cílová Target Inhalovaná Inhaled Odhadovaná Estimated č. C. dávka dose dávka dose dávka dose dodaná do delivered to (pg/kg) (pg / kg) dodaná do delivered to plic (pg/kg) lung (pg / kg) plic (pg/kg) lung (pg / kg)

• · · · · · • 9 9 9 9• 9 9 9 9

Μ · · · • · ·Μ · · · ·

• · « 9 • 9 · · 9• · 9 · 9 · 9

27682 27682 10 10 230 230 8,48 8.48 27684 27684 10 10 210 210 8,15 8.15 27685 27685 10 10 230 230 8,47 8.47 27686 27686 10 10 320 320 4,94 4.94 27687 27687 10 10 240 240 11,88 11.88 27689 27689 10 10 490 490 19,60 19.60 Pulmonální Pulmonary podávání administration AspB28~Asp B28 ~ lidského human inzulínu insulin vedlo led k to systemickému vystavení systemic exposure , jak , how ukazuje shows vzrůst increase koncentrací concentration

imunoreaktivního AspB28-lidského inzulínu v séru všech psů. Sérové koncentrace AspB28-lidského inzulínu v závislosti na čase po pulmonálním podání byly určeny soupravou Coat-ACount Inzulín RIA Kit (Diagnostic Products, Los Angeles, Kalifornie).immunoreactive Asp B28 -human insulin in the serum of all dogs. Serum Asp B28 -human insulin concentrations versus time following pulmonary administration were determined with the Coat-ACount Insulin RIA Kit (Diagnostic Products, Los Angeles, California).

4 4 44 4 4

99

- 29 - ;- 29 -;

« · 4 4 • · ·«· 3 4 · · ·

4 4 · · • 4 · · · • 4 4 · • 4 ··4 4 · · 4 · · · 4 4 · · 4 ··

4» 44 «4 * • 4 · ·4 44 44 * 4 * • 4 · ·

4 * 4 · ·· · « 4 ·«4 * 4 · 4

Tabulka 4: Sérové koncentrace AspB28-lidského inzulínu (ng/ml) v závislosti na čase po pulmonálním podání.Table 4: Serum Asp B28 human insulin concentrations (ng / ml) versus time after pulmonary administration.

Aerosol Aerosol Pes Dog 0 hod. 0 hrs 0,083 hod. 0,083 throw. 0, 25 hod. 0, 25 throw. 0,5 hod. 0.5 throw. 0,75 hod. 0.75 throw. 1 hod. 1 hour 276821 276821 0,68 0.68 1,55 1.55 1,51 1.51 1,65 1.65 1,31 1.31 1,06 1.06 276841 276841 1, 64 1, 64 3,18 3.18 1, 98 1, 98 1,75 1.75 1,23 1,23 1,71 1.71 276851 276851 0, 37 0, 37 1,70 1.70 2,11 2.11 1,18 1.18 0,93 0.93 0,93 0.93 276861 276861 0,39 0.39 2,92 2.92 4,15 4.15 2,63 2.63 1,88 1.88 1,20 1.20 276871 276871 0,80 0.80 2,98 2.98 2,78 2.78 2,64 2.64 2,29 2.29 1,81 1.81 276891 276891 0,39 0.39 4,15 4.15 3,12 3.12 2,83 2.83 1, 69 1, 69 1,47 1.47

Aerosol Aerosol Pes Dog 1,5 hod. 1.5 throw. 2 hod. 2 hrs 3 hod. 3 hours 4 hod. 4 hours 276821 276821 0,87 0.87 0, 54 0, 54 0,52 0.52 0, 69 0, 69 276841 276841 1,15 1.15 0,70 0.70 1,09 1.09 1,08 1.08 276851 276851 0,89 0.89 0,80 0.80 0,71 0.71 0,71 0.71 276861 276861 1,10 1.10 0, 90 0, 90 1,01 1.01 1,87 1.87 276871 276871 1,21 1,21 1,07 1.07 1,01 1.01 0,66 0.66 276891 276891 1,23 1,23 1,08 1.08 0,48 0.48 0,40 0.40

Změny hladiny glukózy v krvi byly také měřeny po pulmonálním podání AspB28-lidského inzulínu (Tabulka 5) . Sérová glukóza byla určována použitím systému Hitachi Chemistry System (Boehringer Mannheim Corp., Indianapolis, IN). Maximální procentní pokles hladiny glukózy v krvi ve srovnání s kontrolními hodnotami byl pozorován 1 hodinu po vystavení po pulmonálním podání. Poklesy přibližně 40% a 70% byly ·· 0000Changes in blood glucose were also measured after pulmonary administration of Asp B28- human insulin (Table 5). Serum glucose was determined using the Hitachi Chemistry System (Boehringer Mannheim Corp., Indianapolis, IN). The maximum percentage decrease in blood glucose compared to control values was observed 1 hour after exposure following pulmonary administration. The decreases of approximately 40% and 70% were · 0000

0 0«0 0 «

0 pozorovány při dávce dodané do plic přibližně 10 pg/kg.Observed at a dose delivered to the lungs of approximately 10 pg / kg.

Tabulka 5:Table 5:

Doba Time Procento změny hladiny Percent change in level Procento změny hladiny Percent change in level (minut) (minutes) sérové glukózy serum glucose sérové glukózy serum glucose po inhalaci after inhalation po subkutánním podání after subcutaneous administration AspB28-lidského inzulínuAsp B28 -human insulin AspB28-lidského inzulínuAsp B28 -human insulin (střed ± std. odchylka) (mean ± std.) (střed ± std. odchylka) (mean ± std.) 0 0 100+0 100 + 0 100+0 100 + 0 5 5 105±6 105 ± 6 98±7 98 ± 7 15 15 Dec 87±8 87 ± 8 72±13 72 ± 13 30 30 65±8 65 ± 8 44±7 44 ± 7 45 45 65±8 65 ± 8 47±6 47 ± 6 60 60 61±8 61 ± 8 33±4 33 ± 4 90 90 64+9 64 + 9 38±4 38 ± 4 120 120 7 8±8 7 8 ± 8 45±6 45 ± 6 180 180 10 6±6 10 6 ± 6 72±7 72 ± 7 240 240 112±7 112 ± 7 91±9 91 ± 9

Pulmonální podání AspB28-lidského inzulínu dosáhlo měřitelných hodnot testované látky nad hodnoty před podáním. Srovnání farmakokinetických parametrů po subkutánním a pulmonálním podání jsou uvedeny v Tabulce 6.Pulmonary administration of Asp B28 -human insulin reached measurable levels of test substance above pre-administration levels. Comparisons of pharmacokinetic parameters after subcutaneous and pulmonary administration are shown in Table 6.

Tabulka 6:Table 6:

Způsob podání Method of administration AUC (ng.h/ml) AUC (ng.h / ml) Cmax (ng/ml)C max (ng / ml) Tmax (hod.) Tmax (h)

·· ·· ♦ ♦ ··· ·· ♦ ♦ ·

9 9·· « · · · · ·9 9 ·· «· · · · ·

(střed+SEM) (middle + SEM) (střed+SEM) (middle + SEM) (střed±SEM) (mean ± SEM) subkutánní subcutaneous 10,30±0,47 10.30 ± 0.47 5,57±0,35 5.57 ± 0.35 0,42±0,05 0.42 ± 0.05 pulmonální pulmonal 5,21±0,47 5.21 ± 0.47 3,04±0,42 3.04 ± 0.42 0,21±0,07 0.21 ± 0.07

Pro pulmonální podávání bylo AUC určeno z časového intervalu -0.25 až 2 hodin (doba, kdy se hladiny v krvi přibližně vrátily na výchozí hodnotu); pro subkutánní podávání bylo AUC určeno z intervalu 0 až 4 hodiny (doba, kdy se hladiny v krvi přibližně vrátily na výchozí hodnotu). Tyto hodnoty AUC byly potom upraveny odečtením základní hladiny endogenního psího inzulínu. Po odečtení příspěvku endogenního inzulínu byla biologická dostupnost pulmonální cesty ve srovnání se subkutánní injekcí odhadnuta na přibližně 26%. Pro účely srovnání je biologická dostupnost pulmonální cesty ve srovnání se subkutánní injekcí pro lidský inzulín odhadnuta na přibližně 38%.For pulmonary administration, the AUC was determined from a time interval of -0.25 to 2 hours (the time when blood levels approximately returned to baseline); for subcutaneous administration, AUC was determined from 0 to 4 hours (the time when blood levels approximately returned to baseline). These AUC values were then adjusted by subtracting the baseline endogenous canine insulin level. After deducting the contribution of endogenous insulin, the bioavailability of the pulmonary route was estimated to be approximately 26% compared to the subcutaneous injection. For comparison purposes, the bioavailability of the pulmonary route is estimated to be approximately 38% compared to a subcutaneous injection for human insulin.

Claims (8)

1. Použití AspB28-lidského inzulínu pro přípravu léčiva vhodného pro podávání inhalací.Use of Asp B28 human insulin for the preparation of a medicament suitable for administration by inhalation. 2. Použití podle nároku 1, kdy léčivo je ve formě roztoku nebo vodného média nebo suspenze nebo bezvodého média.Use according to claim 1, wherein the medicament is in the form of a solution or an aqueous medium or suspension or an anhydrous medium. 3. Použití podle nároku 1, kdy léčivo je ve formě aerosolu.Use according to claim 1, wherein the medicament is in the form of an aerosol. 4. Použití podle nároku 1, kdy léčivo je ve formě suchého prášku.Use according to claim 1, wherein the medicament is in the form of a dry powder. 5. Použití podle nároku 1, kdy monomerický inzulínový analog má velikost částic menší než přibližně 10 mikronů.The use of claim 1, wherein the monomeric insulin analog has a particle size of less than about 10 microns. 6. Použití podle nároku 1, kdy monomerický inzulínový analog má velikost částic má velikost částic od přibližně 1 do přibližně 5 mikronů.The use of claim 1, wherein the monomeric insulin analog has a particle size having a particle size of from about 1 to about 5 microns. 7. Použití podle nároku 1, kdy monomerický inzulínový analog má velikost částic od přibližně 2 do přibližně 3 mikronů.The use of claim 1, wherein the monomeric insulin analog has a particle size of from about 2 to about 3 microns. 8. Použití 8. Use podle according to kteréhokoli any z of nároků claims 1-7, kdy 1-7, when Asp Asp B28-lidský B28 -human inzulín se insulin with podává served v dávkách in batches v in rozmezí range přibližně approximately 3 3 pg/kg až pg / kg to přibližně 2C about 2C i pg/kg. i pg / kg. 9. Použití 9. Use podle according to kteréhokoli any z of nároků claims 1-7, kdy 1-7, when Asp Asp B28-lidský B28 -human inzulín se insulin with podává served v dávkách in batches v in rozmezí range přibližně approximately 7 7 μg/kg až μg / kg to
přibližně 14 pg/kg .about 14 pg / kg.
CZ20002417A 1999-01-07 1999-01-07 Medicament intended for administration by inhalation CZ20002417A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20002417A CZ20002417A3 (en) 1999-01-07 1999-01-07 Medicament intended for administration by inhalation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20002417A CZ20002417A3 (en) 1999-01-07 1999-01-07 Medicament intended for administration by inhalation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20002417A3 true CZ20002417A3 (en) 2001-01-17

Family

ID=5471177

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20002417A CZ20002417A3 (en) 1999-01-07 1999-01-07 Medicament intended for administration by inhalation

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ20002417A3 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU747619B2 (en) Method for administering ASPB28-human insulin
KR100419037B1 (en) Methods of delivery of insulin through the lungs and their composition
US6335316B1 (en) Method for administering acylated insulin
CA2322045C (en) Aerosolized active agent delivery
US6436902B1 (en) Therapeutic preparations for inhalation
US20080075782A1 (en) Pulmonary delivery of active fragments parathyroid hormone
US20030064032A1 (en) Process for nebulizing aqueous compositions containing highly concentrated insulin
US20110268668A1 (en) Process for nebulizing aqueous compositions containing highly concentrated insulin
JP2002523466A (en) Method of administering insulinotropic peptide
EP1224929A2 (en) Powder formulations containing melezitose as a diluent
US20040214747A1 (en) Method for administering monomeric insulin
CZ20002417A3 (en) Medicament intended for administration by inhalation
CZ20002418A3 (en) Method of administering monomeric analog of insulin
MXPA00006644A (en) Method for administering monomeric insulin analogs
MXPA00006645A (en) Method for administering aspb28-human insulin

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic