ES2854874T3 - Composiciones de magnesio para modular la farmacocinética y farmacodinamia de la insulina y dolor en el sitio de inyección - Google Patents

Abstract

Una formulación de insulina inyectable que comprende una cantidad eficaz de un agente de disolución/estabilización seleccionado entre ácido acético, ácido ascórbico, ácido cítrico, ácido glutámico, ácido aspártico, ácido succínico, ácido fumárico, ácido maleico, ácido adípico y sales de los mismos; una cantidad eficaz de un quelador de zinc; y uno o más compuestos de magnesio, en la que la concentración de insulina es 100, 200, 400 o 500 Uml, en la que el uno o más compuestos de magnesio comprenden una sal inorgánica de magnesio, y en la que la concentración de uno o más compuestos de magnesio es de 0,1 a 10 mg/ml.

Description

DESCRIPCIÓN

Composiciones de magnesio para modular la farmacocinética y farmacodinamia de la insulina y dolor en el sitio de inyección

Campo de la invención

La invención se encuentra en el campo general de las formulaciones de administración de fármaco de insulina de acción rápida inyectable y procedimientos de su uso y reducción del dolor al inyectar.

Antecedentes de la invención

Resumen de la diabetes

La glucosa es un azúcar simple que utilizan todas las células del cuerpo para producir energía y mantener la vida. Los humanos necesitan un nivel mínimo de glucosa en la sangre en todo momento para mantenerse con vida. La forma principal en que el cuerpo produce glucosa en sangre es a través de la digestión de los alimentos. Cuando una persona no obtiene glucosa de la digestión de los alimentos, la glucosa se produce a partir de las reservas en el tejido y es liberada por el hígado. Los niveles de glucosa del cuerpo están regulados por la insulina. La insulina es una hormona peptídica secretada naturalmente por el páncreas. La insulina ayuda a que la glucosa ingrese a las células del cuerpo para proporcionar una fuente vital de energía.

Cuando un individuo sano comienza una comida, el páncreas libera un pico natural de insulina llamado liberación de insulina de primera fase. Además de proporcionar suficiente insulina para procesar la glucosa que llega a la sangre a partir de la digestión de la comida, la liberación de insulina de la primera fase actúa como una señal al hígado para que deje de producir glucosa mientras se realiza la digestión de la comida. Debido a que el hígado no produce glucosa y hay suficiente insulina adicional para procesar la glucosa de la digestión, los niveles de glucosa en sangre de individuos sanos permanecen relativamente constantes y sus niveles de glucosa en sangre no aumentan demasiado.

La diabetes es una enfermedad caracterizada por niveles anormalmente altos de glucosa en sangre y niveles inadecuados de insulina. Hay dos tipos principales de diabetes: tipo 1 y tipo 2. En la diabetes tipo 1, el cuerpo no produce insulina. En las primeras etapas de la diabetes tipo 2, aunque el páncreas produce insulina, el cuerpo no produce la insulina en el momento adecuado o las células del cuerpo ignoran la insulina, una condición conocida como resistencia a la insulina.

Incluso antes de que se presenten otros síntomas, uno de los primeros efectos de la diabetes tipo 2 es la pérdida de la liberación de insulina de primera fase inducida por la comida. En ausencia de la liberación de insulina de primera fase, el hígado no recibirá la señal para dejar de producir glucosa. Como resultado, el hígado continuará produciendo glucosa en un momento en que el cuerpo comienza a producir nueva glucosa a través de la digestión de la comida. Como resultado, el nivel de glucosa en sangre de los pacientes con diabetes aumenta demasiado después de comer, una afección conocida como hiperglucemia. La hiperglucemia hace que la glucosa se adhiera de manera no natural a determinadas proteínas en la sangre, lo que interfiere con la capacidad de las proteínas para realizar su función normal de mantener la integridad de los vasos sanguíneos pequeños. Con la hiperglucemia que ocurre después de cada comida, los pequeños vasos sanguíneos eventualmente se rompen y tienen fugas. Los efectos adversos a largo plazo de la hiperglucemia incluyen ceguera, pérdida de la función renal, daño nervioso y pérdida de la sensibilidad y mala circulación en la periferia, lo que potencialmente requiere la amputación de las extremidades.

Entre dos y tres horas después de una comida, la glucosa en sangre de un diabético no tratado se vuelve tan elevada que el páncreas recibe una señal para secretar una cantidad excesivamente grande de insulina. En un paciente con diabetes tipo 2 temprana, el páncreas aún puede responder y secreta esta gran cantidad de insulina. Sin embargo, esto ocurre en el momento en que la digestión casi termina y los niveles de glucosa en sangre deberían comenzar a descender. Esta cantidad excesivamente grande de insulina tiene dos efectos perjudiciales. Primero, impone una demanda extrema indebida a un páncreas ya comprometido, lo que puede conducir a su deterioro más rápido y eventualmente hacer que el páncreas sea incapaz de producir insulina. En segundo lugar, demasiada insulina después de la digestión conduce a un aumento de peso, lo que puede exacerbar aún más la enfermedad.

Tratamientos actuales para la diabetes y sus limitaciones

Debido a que los pacientes con diabetes tipo 1 no producen insulina, el tratamiento principal para la diabetes tipo 1 es la terapia intensiva diaria con insulina. El tratamiento de la diabetes tipo 2 generalmente comienza con el control de la dieta y el ejercicio. Aunque es útil a corto plazo, el tratamiento a través de dieta y ejercicio por sí solos no es una solución eficaz a largo plazo para la gran mayoría de los pacientes con diabetes tipo 2. Cuando la dieta y el ejercicio ya no son suficientes, el tratamiento comienza con diversos medicamentos orales sin insulina. Estos medicamentos orales actúan aumentando la cantidad de insulina producida por el páncreas, aumentando la sensibilidad de las células sensibles a la insulina, reduciendo la producción de glucosa por el hígado o mediante alguna combinación de estos mecanismos. Estos tratamientos tienen una capacidad limitada para controlar la enfermedad de manera eficaz y generalmente tienen efectos secundarios importantes, como aumento de peso e hipertensión. Debido a las limitaciones de los tratamientos sin insulina, muchos pacientes con diabetes tipo 2 se deterioran con el tiempo y eventualmente requieren terapia con insulina para apoyar su metabolismo. A medida que progresa su resistencia a la insulina, se requieren dosis cada vez más altas de insulina para reducir los niveles de glucosa. La insulina concentrada hasta U-500 (500 unidades por ml) está disponible comercialmente para estos pacientes, pero se limita al uso basal debido a un perfil de absorción lento.

La terapia con insulina se ha utilizado durante más de 80 años para tratar la diabetes. Esta terapia generalmente implica la administración de varias inyecciones de insulina cada día. Estas inyecciones consisten en administrar una inyección basal de acción prolongada una o dos veces al día y una inyección de insulina de acción rápida a la hora de comer. Aunque este régimen de tratamiento se acepta como eficaz, tiene limitaciones. Primero, a los pacientes generalmente no les gusta inyectarse a si mismos con insulina debido a las molestias y al dolor de las agujas. Como resultado, los pacientes tienden a no cumplir adecuadamente con los regímenes de tratamiento prescritos y, a menudo, se les medica de forma inadecuada.

Más importante aún, incluso cuando se administran correctamente, las inyecciones de insulina no replican el perfil natural de acción en el tiempo de la insulina. En particular, el pico natural de la liberación de insulina en la primera fase en una persona sin diabetes hace que los niveles de insulina en sangre aumenten varios minutos después de la entrada en la sangre de glucosa a partir de una comida. Por el contrario, la insulina inyectada ingresa a la sangre lentamente, y los niveles máximos de insulina ocurren dentro de los 80 a 100 minutos posteriores a la inyección de insulina humana regular.

Una solución potencial es la inyección de insulina directamente en la vena de los pacientes diabéticos inmediatamente antes de ingerir una comida. En estudios de inyecciones intravenosas de insulina, los pacientes mostraron un mejor control de la glucosa en sangre durante 3 a 6 horas después de la comida. Sin embargo, por diversas razones médicas, la inyección intravenosa de insulina antes de cada comida no es una terapia práctica. Una de las mejoras clave en los tratamientos con insulina fue la introducción en la década de 1990 de análogos de insulina de acción rápida, como HUMALOG® (insulina lispro), NOVOLOG® (insulina aspart) y APIDRA® (insulina glulisina). Sin embargo, incluso con los análogos de insulina de acción rápida, los niveles máximos de insulina ocurren típicamente entre 50 y 70 minutos después de la inyección. Debido a que los análogos de insulina de acción rápida no imitan adecuadamente la liberación de insulina de la primera fase, los diabéticos que usan terapia con insulina continúan teniendo niveles inadecuados de insulina presentes al inicio de una comida y demasiada insulina presente entre las comidas. Este retraso en la administración de insulina puede provocar hiperglucemia poco después del inicio de las comidas. Además, el exceso de insulina entre las comidas puede resultar en un nivel anormalmente bajo de glucosa en sangre conocido como hipoglucemia. La hipoglucemia puede provocar pérdida de agudeza mental, confusión, aumento de la frecuencia cardíaca, hambre, sudoración y desfallecimiento. A niveles muy bajos de glucosa, la hipoglucemia puede provocar pérdida del conocimiento, coma e incluso la muerte. De acuerdo con la American Diabeltes Association, o ADA, los pacientes diabéticos que usan insulina tienen un promedio de 1,2 eventos hipoglucémicos graves por año, muchos de los cuales requieren visitas a la sala de emergencias del hospital.

La rapidez de la acción de la insulina depende de la rapidez con la que se absorbe. Cuando se inyecta insulina humana regular por vía subcutánea a 100 IU/ml, la formulación se compone principalmente de hexámeros (aproximadamente 36 kDa) que no se absorben fácilmente debido a su tamaño y carga. Dentro del hexámero se encuentran dos átomos de zinc que estabilizan la molécula. Después de la inyección, se produce un equilibrio dinámico impulsado por la concentración en el tejido subcutáneo que hace que los hexámeros se disocien en dímeros (aproximadamente 12 kDa) y luego en monómeros (aproximadamente 6 kDa). Históricamente, estas formulaciones regulares de insulina humana requieren aproximadamente 120 minutos para alcanzar los niveles máximos de concentración plasmática.

Las formulaciones de insulina con un inicio de acción rápido, tales como VIAject®, se describen en la Patente de Estados Unidos No. 7,279,457 y las Solicitudes Publicadas de Estados Unidos 2007/0235365, 2008/0085298, 2008/90753 y 2008/0096800, y Steiner, et al., Diabetologia, 51:1602-1606 (2008). Las formulaciones de insulina de acción rápida se diseñaron para crear formulaciones de insulina que proporcionan un perfil farmacocinético aún más rápido que los análogos de insulina, evitando así que el paciente se vuelva hiperglucémico en la primera hora después de la inyección e hipoglucémico dos a cuatro horas después. El rápido inicio de VIAJECT® resulta de la inclusión de dos excipientes clave, un quelante de zinc como el ^e D^tA disódico (EDTA) y/o EDTA de calcio disódico que disocia rápidamente los hexámeros de insulina en monómeros y dímeros y un agente de disolución/estabilización como el ácido cítrico que estabiliza los monómeros y dímeros disociados antes de ser absorbidos por la sangre (Pohl et al, J Diabetes Sci. and Technology, 2012. 6(4)755-763).

Desafortunadamente, los primeros ensayos clínicos con este producto mostraron incomodidad en el lugar de la inyección. La inclusión de calcio ya sea como cloruro de calcio y/o la sal de calcio del EDTA, disminuyó el dolor en el lugar de la inyección, apoyando la teoría de que el dolor surgió debido a la eliminación de calcio del líquido extracelular alrededor del lugar de la inyección. Sin embargo, la adición de calcio alteró la farmacocinética.

Las formulaciones de insulina concentrada se desarrollaron con el mismo concepto en mente; sin embargo, estas formulaciones tienen un perfil único que combina una acción ultrarrápida con alguna duración de acción prolongada. Son particularmente adecuados para personas resistentes a la insulina que requieren inyecciones de insulina prandial e insulina basal. Con esta formulación de U-400, se elimina la necesidad de dos inyecciones, ya que el perfil de absorción podría satisfacer las necesidades de insulina tanto prandial como de acción intermedia (es decir, NPH). Además, estas formulaciones de insulina concentrada podrían usarse con bombas de insulina para pacientes resistentes a la insulina. El volumen reducido podría conducir al diseño futuro de bombas en miniatura o bombas bihormonales como las que se están desarrollando para el páncreas artificial.

El documento EP 1044 016 divulga composiciones de insulina que comprenden un tampón e iones metálicos. El documento WO 2012/006283 divulga formulaciones de insulina inyectable de acción rápida que comprenden insulina en combinación con un quelante de zinc tal como calcio o EDTA de calcio y sodio, un agente de disolución/estabilización y opcionalmente excipientes adicionales.

El documento US 2009/0280532 divulga medios de cultivo celular sin suero que comprenden uno o más compuestos polianiónicos o policatiónicos, algunos de los cuales comprenden insulina. El documento US 2010/0151435 divulga composiciones que contienen insulina para resucitar, almacenar y preservar la integridad funcional de órganos y tejidos. El documento US 4,196,196 divulga una composición para potenciar la perfusión vascular y reperfusión en estados patológicos que comprende una solución acuosa que tiene un pH ligeramente ácido, adecuada para uso intravenoso y que contiene glucosa, insulina y ácido etilendiaminotetraacético dipotásico de magnesio.

Hee Shin et al., (Korean J. Anesthesiol, 2011; 60:329-333) describen un estudio en el que se investigó la eficacia de tres dosis diferentes de magnesio sobre el dolor por inyección de rocuronio. Llegaron a la conclusión de que las dosis de 10 mg/kg y 20 mg/kg de magnesio antes del rocuronio eran eficaces para aliviar el dolor de la inyección. Es un objeto de esta invención proporcionar composiciones de composiciones de insulina inyectable de acción ultrarrápida con molestias reducidas en el sitio de inyección. También es un objeto de la presente invención proporcionar formulaciones de insulina concentradas específicas para el tratamiento de diabéticos resistentes a la insulina que modulan la farmacocinética y la farmacodinamia de las composiciones de insulina inyectable aumentando la tasa de absorción desde el sitio de inyección subcutánea.

Sumario de la invención

Se han desarrollado composiciones y procedimientos para modular la farmacocinética y la farmacodinamia del U-100, los análogos ultrarrápidos y las formulaciones de insulina inyectable de acción ultrarrápida U-400 con una tolerabilidad mejorada en el sitio de inyección. Las formulaciones contienen insulina en combinación con un quelante de zinc tal como ácido etilendiaminotetraacético ("EDTA"), un agente de disolución/estabilización tal como ácido cítrico y/o citrato de sodio, uno o más compuestos de magnesio y, opcionalmente, excipientes adicionales.

Por consiguiente, la presente invención proporciona una formulación de insulina inyectable que comprende una cantidad eficaz de un agente de disolución/estabilización seleccionado entre ácido acético, ácido ascórbico, ácido cítrico, ácido glutámico, ácido aspártico, ácido succínico, ácido fumárico, ácido maleico, ácido adípico y sales de los mismos; una cantidad eficaz de un quelante de zinc; y uno o más compuestos de magnesio; en los que la concentración de insulina es 100, 200, 400 o 500 Uml, en los que uno o más compuestos de magnesio comprenden una sal de magnesio inorgánica, y en los que la concentración de uno o más compuestos de magnesio es de 0,1 a 10 mg/ml.

En una realización, la formulación contiene insulina humana recombinante, EDTA de sodio, un agente de disolución/estabilización como ácido cítrico y/o citrato de sodio, y uno o más compuestos de magnesio, como Mg(OH)2, MgSO4, o combinaciones de los mismos. En una realización particular, el compuesto de magnesio es MgSO4. La concentración de compuestos de magnesio es de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 10 mg/ml, preferiblemente de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 5 mg/ml, más preferiblemente de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 2 mg/ml, lo más preferiblemente de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 2 mg/ml. En algunas realizaciones, las formulaciones contienen aproximadamente 0,2-0,3 mg/ml de Mg(OH)2 (por ejemplo, 0,282), aproximadamente 1,7-2,0 de EDTA de magnesio (por ejemplo, 1,89) y/o aproximadamente 0,4-0,5 de sulfato de magnesio (por ejemplo, 0,481). La estabilidad se potencia optimizando la concentración de m-cresol e iones de citrato.

En la realización preferida, las formulaciones se administran mediante inyección subcutánea.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es un esquema tridimensional de insulina que muestra cargas superficiales expuestas y superpuestas con moléculas ("agentes de disolución y quelantes") de tamaño apropiado para enmascarar la carga.

Las Figuras 2 y 3 son gráficos de la concentración media de insulina (mU/l) en función del tiempo (Figura 2, 0-60 minutos; Figura 3, 0-480 minutos) postdosis de las formulaciones BIOD 123 y 125 de insulina EDTA de Mg en comparación con HUMALOG®.

Las Figuras 4 y 5 son gráficos de la media de GIR (mg/kg/min) en función del tiempo (minutos) de las formulaciones BIOD 123 y 125 de insulina EDTA de Mg en comparación con HUMALOG®.

La Figura 6 muestra la insulina (líneas continuas) y glucosa (líneas de puntos) sustraídas de línea base media frente a tiempo en cerdos miniatura diabéticos. BIOD-530 (negro) y Lilly U-500 (gris), ± SEM.

La Figura 7 es un gráfico de la insulina (líneas continuas) y glucosa disminuída (líneas discontinuas) sustraídas de línea base media por BIOD-530 (gris oscuro), BIOD-531 (gris claro) y HUMALOG® (negro) en cerdos diabéticos. n = 9, ± Se M.

La Figura 8 muestra la conentración de insulina sustraída de línea base media frente a tiempo por BIOD-530 (negro), BIOD-532 (gris oscuro) y BIOD-533 (gris claro) en cerdos miniatura diabéticos. n = 9, ± SEM.

La Figura 9 muestra la insulina (líneas continuas) y glucosa (líneas de puntos) sustraídas de línea base media frente a tiempo en cerdos miniatura diabéticos después de la administración de diferentes formulaciones de insulina.

Descripción detallada de la invención

Las formulaciones de insulina divulgadas en la presente memoria se administran inmediatamente antes de una comida o al final de una comida. Las formulaciones están diseñadas para ser absorbidas en la sangre más rápido que la insulina de acción rápida o los análogos de insulina que se comercializan actualmente. Una de las características clave de la formulación de la insulina es que se incluye un quelante de zinc que disocia, o separa, la forma hexamérica de la insulina a la forma monomérica y/o dimérica de la insulina y previene o minimiza la reasociación a la forma hexamérica postinyección, promoviendo así una rápida absorción en el torrente sanguíneo postinyección. Se ha descubierto que existe una relación sistemática entre la concentración de quelante de zinc, como el EDTA disódico, y la velocidad de absorción de glucosa de la sangre. La variación en la concentración de EDTA altera la farmacocinética y farmacodinamia de las formulaciones de insulina de acción rápida.

Aunque no está limitado por la teoría, una posible explicación de las molestias en el sitio de inyección de la formulación de EDTA-ácido cítrico-insulina es la quelación del calcio extracelular por EDTA disódico. El calcio se encuentra en el fluido extracelular a una concentración de aproximadamente 1 mM y es esencial para el acoplamiento excitación-contracción, función muscular, liberación de neurotransmisores y metabolismo celular. La pérdida de calcio local puede provocar tetania muscular, que es un trastorno caracterizado por contracciones musculares tónicas intermitentes, acompañadas de temblores fibrilares, parestesias y dolor muscular. Para evitar esta interacción, no se debe utilizar una formulación que elimine el calcio del fluido extracelular.

La sustitución de EDTA disódico con la forma de EDTA quelado con calcio (es decir, EDTA de calcio disódico) puede reducir el dolor en el sitio de inyección en comparación con la misma cantidad de EDTA disódico. Sin embargo, el EDTA de calcio disódico retrasa ligeramente la tasa de absorción in vivo. Por tanto, se utilizó magnesio en lugar de calcio para quelar el exceso de EDTA. La adición de magnesio a la formulación aumentó la tolerabilidad en el sitio de inyección y no alteró la tasa de absorción de insulina.

En una realización, la formulación contiene insulina humana recombinante, EDTA de sodio, un agente de disolución/estabilización como ácido cítrico y/o citrato de sodio, y uno o más compuestos de magnesio, como Mg(OH)2, MgSO4, o combinaciones de los mismos. En una realización particular, el compuesto de magnesio es MgSO4. La concentración de compuestos de magnesio es de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 10 mg/ml, preferiblemente de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 5 mg/ml, más preferiblemente de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 2 mg/ml, lo más preferiblemente de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 2 mg/ml. En algunas realizaciones, las formulaciones contienen aproximadamente 0,2-0,3 mg/ml de Mg(OH)2 (por ejemplo, 0,282), aproximadamente 1,7-2,0 de EDTA de magnesio (por ejemplo, 1,89) y/o aproximadamente 0,4-0,5 de sulfato de magnesio (por ejemplo, 0,481). La estabilidad se potencia optimizando la concentración de m-cresol y de iones de citrato.

Definiciones

Como se usa en la presente memoria, "insulina" se refiere a insulina o análogos de insulina humana o no humana, recombinante, purificada o sintética, a menos que se especifique lo contrario.

Como se usa en la presente memoria, "insulina humana" es la hormona peptídica humana secretada por el páncreas, ya sea aislada de una fuente natural o preparada por microorganismos genéticamente alterados. Como se usa en la presente memoria, la "insulina no humana" es lo mismo que la insulina humana pero de una fuente animal como cerdo o vaca.

Como se usa en la presente memoria, un análogo de insulina es insulina lispro, insulina glargina, insulina aspart, insulina glulisina e insulina detemir. La insulina también se puede modificar químicamente mediante acetilación. Como se usa en la presente memoria, un "quelador" o "agente quelante" se refiere a un compuesto químico que tiene la capacidad de formar uno o más enlaces a iones zinc. Los enlaces son generalmente enlaces iónicos o de coordinación. El quelador puede ser un compuesto orgánico o inorgánico. Un complejo quelato es un complejo en el que el ión metálico está enlazado a dos o más átomos del agente quelante.

Como se usa en la presente memoria, un "agente solubilizante" es un compuesto que aumenta la solubilidad de materiales en un disolvente, por ejemplo, insulina en una solución acuosa. Los ejemplos de agentes solubilizantes incluyen tensioactivos tales como polisorbatos (TWEEN®); disolventes como etanol; compuestos formadores de micelas, tales como monoestearato de oxietileno; y agentes modificadores del pH.

Como se usa en la presente memoria, un "agente de disolución/estabilización" o "agente de disolución/estabilizante" es un ácido o una sal del mismo que, cuando se agrega a la insulina y EDTA, potencia el transporte y absorción de insulina en relación con HCl y EDTA en el mismo pH, medido usando el ensayo de placa transpocillo de células epiteliales descrito en los ejemplos siguientes. El HCl no es un agente de disolución/estabilización, pero puede ayudar en la solubilización. El ácido cítrico es un agente de disolución/estabilización cuando se mide en este ensayo. Como se usa en la presente memoria, "compuesto de magnesio inorgánico" o "sal de magnesio inorgánica" se refiere a compuestos en los que el anión no contiene uno o más átomos de carbono.

Como se usa en la presente memoria, "compuesto de magnesio orgánico" o "sal de magnesio orgánica" se refiere a compuestos en los que el anión contiene uno o más átomos de carbono.

Como se usa en la presente memoria, un "excipiente" es una sustancia inactiva distinta de un quelador o agente de disolución/estabilización, que se usa como portador para la insulina o se usa para ayudar al proceso mediante el cual se fabrica un producto. En tales casos, la sustancia activa se disuelve o se mezcla con un excipiente.

Como se usa en la presente memoria, un "pH fisiológico" está entre 6,8 y 7,6, preferiblemente entre 7 y 7,5, lo más preferiblemente aproximadamente 7,4.

Como se usa en la presente memoria, "Cmáx" es la concentración máxima o nivel máximo de un fármaco observada después de su administración.

Como se usa en la presente memoria, "Tmáx" es el momento en el que ocurre la concentración máxima (Cmáx). Como se usa en la presente memoria, A Tmáx es el tiempo en el que ocurre la mitad de la concentración máxima (1/2 Cmáx) de insulina en la sangre. Esto también puede expresarse como T50%máxtemprano.

II. Formulaciones

Las formulaciones incluyen insulina, un quelador de zinc y un agente o agentes de disolución/estabilizante, magnesio y, opcionalmente, uno o más excipientes. En la realización preferida, las formulaciones son adecuadas para la administración subcutánea y se absorben rápidamente en el tejido subcutáneo. La elección tanto del agente de disolución/estabilización como del quelador, la concentración tanto del agente de disolución/estabilización como del quelador, y el pH al que se ajusta la formulación, tienen un profundo efecto sobre la eficacia del sistema. Aunque muchas combinaciones tienen eficacia, la realización preferida se elige por razones que incluyen seguridad, comodidad, estabilidad, perfil regulador y rendimiento.

En la realización preferida, al menos uno de los ingredientes de la formulación se selecciona para enmascarar las cargas en la insulina. Se cree que esto facilita el transporte transmembrana de la insulina y, por lo tanto, aumenta tanto el inicio de la acción como la biodisponibilidad para la insulina. Los ingredientes también se seleccionan para formar composiciones que se disuelvan rápidamente en medio acuoso. Preferiblemente, la insulina se absorbe y transporta al plasma rápidamente, lo que da como resultado un inicio rápido de la acción, que comienza preferiblemente dentro de aproximadamente 5 minutos después de la administración y alcanza su punto máximo aproximadamente 15-30 minutos después de la administración.

El quelador, tal como EDTA, quela el zinc dentro de la insulina, eliminando así el zinc de la molécula de insulina. Esto hace que la insulina hexámera se disocie en sus formas dimérica y monomérica y retrasa el reensamblaje en el estado hexámero post inyección. Dado que estas dos formas existen en un equilibrio impulsado por la concentración, a medida que se absorben los monómeros, se crean más monómeros. Por tanto, a medida que los monómeros de insulina se absorben a través del tejido subcutáneo, los dímeros adicionales se disuelven para formar más monómeros. La forma monomérica tiene un peso molecular que es menos de una sexta parte del peso molecular de la forma hexámera, lo que aumenta notablemente tanto la velocidad como la cantidad de absorción de insulina. En la medida en que el hidrógeno quelador (como el EDTA) y/o el agente de disolución/estabilización (como el ácido cítrico) se enlazan con la insulina, se cree que enmascaran la carga en la insulina, facilitando su transporte transmembrana y aumentando así tanto el inicio de la acción como la biodisponibilidad de la insulina.

Se ha descubierto que una sal de magnesio no altera significativamente el perfil farmacocinético y al mismo tiempo reduce el dolor en el sitio de inyección.

En la realización preferida, se añade M-cresol por sus propiedades antimicrobianas y mejora la vida útil.

Insulina

Preferiblemente, la insulina es insulina humana recombinante. La insulina humana recombinante está disponible de varias fuentes. Las dosificaciones de la insulina dependen de su biodisponibilidad y del paciente a tratar. Normalmente, la insulina se proporciona en viales de 100 IU, aunque en la presente memoria se describen otras presentaciones de 200, 400 o 500 U/ml. En la realización más preferida, la formulación inyectable es un volumen de 1 ml que contiene 100 U de insulina. Las realizaciones adicionales incluyen formulaciones de insulina de mayor concentración, siendo la más preferida la U-400.

Hay varios tipos diferentes de insulina comercial disponibles para pacientes con diabetes. Estos tipos de insulinas varían de acuerdo con (1) cuánto tardan en llegar al torrente sanguíneo y comienzan a reducir los niveles de glucosa en sangre; (2) cuánto tiempo funciona la insulina a máxima potencia; y (3) cuánto tiempo la insulina continúa teniendo efecto sobre el azúcar en sangre.

Insulina de acción rápida

Se pretende que las insulinas de acción rápida respondan a la glucosa derivada de la ingestión de carbohidratos durante una comida. Las insulinas de acción rápida comienzan a actuar en uno a 20 minutos, alcanzando su nivel máximo aproximadamente una hora más tarde y duran de tres a cinco horas. La insulina de acción rápida tarda aproximadamente dos horas en absorberse completamente en la circulación sistémica. Las insulinas de acción rápida incluyen insulina humana recombinante regular (como HUMULIN®, comercializada por Eli Lilly, y NOVALIN®, comercializada por Novo Nordisk A/S) que se administran en una solución isotónica a pH 7. Insulinas bovina y porcina, que difieren en varios aminoácidos de la insulina humana, pero son bioactivos en humanos, también son insulinas de acción rápida.

Formulaciones de insulina concentrada

Se proporcionan formas más concentradas de insulina para individuos resistentes a la insulina. La formulación comercial Humulin R U-500 tiene una duración de acción muy prolongada y es adecuada para uso basal solo debido a sus perfiles de liberación lenta.

Insulina de acción rápida.

Algunos pacientes con diabetes usan insulina de acción rápida a la hora de las comidas e insulina de acción prolongada para la insulina continua "de fondo". Este grupo incluye insulinas que han sido modificadas o tienen alterada la ubicación de aminoácidos para potenciar su tasa de absorción.

En la actualidad, existen tres tipos de análogos de insulina comerciales de acción rápida disponibles: insulina lispro (insulina lisina-prolina, vendida por Eli Lilly como HUMALOG®), insulina glulisina (vendida por Sanofi-Aventis como Ap IDRA®) e insulina aspart (vendida por Novo Nordisk como NOVOLOG®).

Insulina de acción intermedia

La insulina de acción intermedia tiene una vida útil más larga que la insulina de acción corta, pero es más lenta para comenzar a funcionar y tarda más en alcanzar su fuerza máxima. La insulina de acción intermedia generalmente comienza a actuar dentro de las 2 a 4 horas posteriores a la inyección, alcanza su nivel máximo entre las 4 y 14 horas y permanece efectiva hasta las 24 horas. Los tipos de insulina de acción intermedia incluyen NPH (protamina neutra de Hagedorn) e insulina LENTE. La insulina NpH contiene protamina que ralentiza la velocidad de absorción, de modo que la insulina tarda más en llegar al torrente sanguíneo, pero tiene un nivel máximo y una vida útil más largos. Las insulinas de acción intermedia pueden combinarse con insulinas de acción rápida a pH neutro, para reducir el número total de inyecciones por día.

Mezclas de insulina de acción inmediata e insulina de acción intermedia: las mezclas de insulina de acción rápida e insulina NPH están disponibles comercialmente para satisfacer la necesidad de uso prandial y basal en una sola inyección. Estas mezclas de insulina pueden tener como base insulina recombinante regular (HUMULIN® 70/30 (insulina humana isófana al 70 % e insulina humana al 30 %, Eli Lilly) o HUMALOG®Mix75/25 (suspensión de insulina lispro protamina al 75 % y solución de insulina lispro al 25 %) (Eli Lilly) y son 100 U-ml. Estas mezclas utilizan una suspensión de insulina protamina (en base a HUMULIN® o HUMALO^g®) para extender la duración de la acción de la insulina con HUMULIN®R (insulina humana regular) o HUMALOG®R para cubrir las necesidades prandiales.

Insulina de acción prolongada

Los ejemplos de insulinas de acción prolongada son la insulina glargina (comercializada con el nombre comercial LANTUS®, Sanofi Aventis) y la insulina detemir (LEVEMIR®, Novo Nordisk A/S). La duración prolongada de acción de LANTUS® es normalmente inducida por la elevación del pH de 4 a 7 después de la inyección subcutánea. Esto cambia la solubilidad de la insulina glargina, creando un microprecipitado. Este microprecipitado se disuelve lentamente en el tejido subcutáneo, manteniendo su efecto hipoglucemiante hasta por 24 horas. Se diferencia de la insulina humana por tener una glicina en lugar de asparagina en la posición 21 y dos argininas añadidas al terminal carboxi de la cadena beta.

Agentes de disolución/estabilización

Ciertos poliácidos parecen enmascarar cargas en la insulina, potenciando absorción y transporte, como se muestra en la Figura 1. Los ácidos que son efectivos como agentes de disolución/estabilización incluyen ácido acético, ácido ascórbico, ácido cítrico, ácido glutámico, ácido aspártico, ácido succínico, ácido fumárico, ácido maleico, ácido adípico y sales de los mismos, con respecto al ácido clorhídrico, que no es un agente de enmascaramiento de carga. Los ácidos eficaces son todos los diácidos o poliácidos. Por ejemplo, si el agente activo es insulina, un agente de disolución/estabilización preferido es ácido cítrico y/o citrato de sodio. Puede usarse ácido clorhídrico para ajustar el pH, en combinación con cualquiera de las formulaciones, pero no es un agente de disolución/estabilización.

El ácido se puede añadir directamente o en la forma de una sal, que se disocia en solución acuosa. Las sales de los ácidos incluyen acetato, ascorbato, citrato, glutamato, aspartato, succinato, fumarato, maleato y adipato de sodio. Las sales de ácidos orgánicos se pueden preparar usando una variedad de bases que incluyen, pero no se limitan a, hidróxidos metálicos, óxidos metálicos, carbonatos y bicarbonatos metálicos, aminas metálicas, así como bases de amonio, tales como cloruro de amonio, carbonato de amonio, etc. Metales adecuados incluyen iones metálicos monovalentes y polivalentes. Los iones de metales ejemplares incluyen los metales del Grupo I, tales como litio, sodio y potasio; metales del Grupo II, tales como bario, magnesio, calcio y estroncio; y metaloides como el aluminio. Los iones metálicos polivalentes pueden ser deseables para ácidos orgánicos que contienen más de un grupo de ácido carboxílico, ya que estos iones pueden formar complejos simultáneamente con más de un grupo de ácido carboxílico.

El intervalo de agentes de disolución/estabilización corresponde a una cantidad eficaz de ácido cítrico en combinación con insulina y EDTA disódico. Por ejemplo, un intervalo de 9,37 x 10-4 M a 9,37 x 10-2 M de ácido cítrico corresponde a un peso/volumen de aproximadamente 0,18 mg/ml a aproximadamente 18 mg/ml si el ácido cítrico es ácido cítrico anhidro con una masa molar de aproximadamente 192 gramos/mol. En algunas realizaciones, la cantidad de ácido cítrico anhidro varía desde aproximadamente el 50 % de 1,8 mg/ml (0,9 mg/ml) hasta aproximadamente el 500 % de 1,8 mg/ml (9 mg/ml), más preferiblemente desde aproximadamente el 75 % de 1,8 mg/ml (1,35 mg/ml) hasta aproximadamente el 300 % de 1,8 mg/ml (5,4 mg/ml). En una realización preferida, la cantidad de ácido cítrico anhidro puede ser de aproximadamente 1,8 mg/ml, o aproximadamente 2,7 mg/ml, o aproximadamente 3,6 mg/ml, o aproximadamente 5,4 mg/ml. En la realización más preferida, la cantidad de ácido cítrico es 2,7 mg/ml de la formulación inyectable. El peso/volumen se puede ajustar si, por ejemplo, se usa monohidrato de ácido cítrico o citrato trisódico u otro ácido cítrico en lugar de ácido cítrico anhidro.

El agente de disolución/estabilización preferido cuando la formulación de insulina tiene un pH en el intervalo de pH fisiológico es citrato de sodio.

En una realización particularmente preferida, la formulación contiene una mezcla de EDTA disódico y ácido cítrico. En general, la proporción de ácido cítrico a EDTA disódico está en el intervalo de 300:100, por ejemplo, 100:120, 100:100, 200:100, 150:100, 300:200 y 500:100.

Queladores

En la realización preferida, se mezcla un quelador de zinc con la insulina. El quelador puede ser iónico o no iónico. Los queladores incluyen ácido etilendiaminotetraacético (EDTA), EGTA, ácido algínico, ácido alfa lipoico, ácido dimercaptosuccínico (DMSA), CDTA (ácido 1,2-diaminociclohexanotetraacético) y citrato trisódico (TSC). El ácido clorhídrico se utiliza junto con TSC para ajustar el pH y en el proceso da lugar a la formación de ácido cítrico, que es un agente de disolución/estabilización.

El quelador captura el zinc de la insulina, favoreciendo así la forma monómera o dímera de la insulina sobre la forma hexámera y facilitando la absorción de la insulina en los tejidos que rodean el sitio de administración (por ejemplo, mucosa o tejido graso). Además, el hidrógeno quelador puede enlazarse a la insulina, contribuyendo así al enmascaramiento de la carga de los monómeros de insulina y facilitando el transporte transmembrana de los monómeros de insulina.

En la realización preferida, el quelador es EDTA. En la realización más preferida, la formulación contiene insulina, EDTA disódico, cloruro de calcio y un agente de disolución/estabilización tal como ácido cítrico o citrato de sodio. Un intervalo de EDTA 2,42 x 10-4 M a 9,68 x 10-2 M corresponde a un peso/volumen de aproximadamente 0,07 mg/ml a aproximadamente 28 mg/ml si el EDTA es ácido etilendiaminotetraacético con una masa molar de aproximadamente 292 gramos/mol. La reducción de la concentración de EDTA puede ralentizar la tasa de absorción de insulina y retrasar la respuesta de la glucosa a la inyección de insulina. Los incrementos adicionales en esta concentración proporcionan ganancias insignificantes en la tasa de absorción.

En realizaciones preferidas, la cantidad de EDTA varía desde aproximadamente el 5 % de 1,8 mg/ml (0,09 mg/ml) hasta aproximadamente el 500 % de 1,8 mg/ml (9 mg/ml), más preferiblemente aproximadamente el 15 % de 1,8 mg/ml (0,27 mg/ml) hasta aproximadamente el 200 % de 1,8 mg/ml (3,6 mg/ml). Por ejemplo, la cantidad de EDTA puede ser de 0,1 mg/ml, 0,25 mg/ml, 1,0 mg/ml, 1,8 mg/ml, 2,0 mg/ml o 2,4 mg/ml de e DtA.

La reducción de la concentración de EDTA puede ralentizar la tasa de absorción de insulina y retrasar la respuesta de la glucosa a la inyección de insulina. En una realización preferida, el quelador es EDTA disódico, preferiblemente, en una cantidad igual o inferior a 2,0 mg/ml. Los incrementos adicionales en esta concentración proporcionan ganancias insignificantes en la tasa de absorción. En algunas realizaciones, el EDTA es una combinación de EDTA disódico y EDTA de calcio disódico. Por ejemplo, en una realización, el EDTA es aproximadamente 0,27-0,3 mg/ml de EDTA disódico en combinación con aproximadamente 1,8-2,0 mg/ml de EDTA de calcio disódico. En algunas realizaciones, el EDTA se encuentra entre aproximadamente 1,8-2,0 mg/ml de EDTA de calcio disódico o EDTA disódico y CaCl2.

Compuestos de magnesio

Las formulaciones contienen uno o más compuestos de magnesio farmacéuticamente aceptables. Como se discutió anteriormente, el EDTA puede causar irritación en el sitio de inyección debido a la complejación del calcio endógeno en el sitio de administración. Mientras que la inclusión de EDTA de calcio puede aliviar esta irritación, la adición de EDTA de calcio a la formulación ralentiza la absorción de insulina. Para minimizar o prevenir la irritación del sitio de inyección y no cambiar la tasa de absorción subcutánea, se incorporan uno o más compuestos de magnesio en la formulación.

El uno o más compuestos de magnesio comprende una sal de magnesio inorgánica. Las sales inorgánicas de magnesio adecuadas incluyen, pero no se limitan a, hidróxido de magnesio (Mg(OH)2), sulfato de magnesio Mg(SO4), haluros de magnesio, como cloruro de magnesio (MgCh), bromuro de magnesio (MgBr2) y yoduro de magnesio (Mgh); pirofosfato de magnesio, sulfato de magnesio heptahidratado y óxido de magnesio (MgO2).

Las sales orgánicas de magnesio incluyen, pero no se limitan a, EDTA de magnesio, lactato de magnesio, quelatos de aminoácidos, tales como aspartato de magnesio; acetato de magnesio, carbonato de magnesio (Mg(CO3)2), citrato de magnesio y gluconato de magnesio.

En realizaciones particulares, el uno o más compuestos de magnesio es Mg(OH)2, MgSO4 o combinaciones de los mismos. En una realización, el uno o más compuestos de magnesio es MgSO4.

La concentración de uno o más compuestos de magnesio es de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 10 mg/ml, preferiblemente de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 5 mg/ml, más preferiblemente de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 2 mg/ml, lo más preferiblemente de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 2 mg/ml. En algunas realizaciones, las formulaciones contienen aproximadamente 0,2-0,3 mg/ml de Mg(OH)2 (por ejemplo, 0,282), aproximadamente 1,7-2,0 de EDTA de magnesio (por ejemplo, 1,89) y/o aproximadamente 0,4-0,5 de sulfato de magnesio (por ejemplo, 0,481).

Excipientes

Las composiciones farmacéuticas pueden formularse de manera convencional usando uno o más portadores fisiológicamente aceptables que comprenden excipientes y auxiliares que facilitan el procesamiento de los compuestos activos en preparaciones que pueden usarse farmacéuticamente. La formulación de fármacos se discute, por ejemplo, en Hoover, John E., Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Co., Easton, Pennsylvania (1975) y Liberman, H.A. and Lachman, L., Eds., Pharmaceutical Dosage Forms, Marcel Decker, New York, N.Y. (1980).

En la realización preferida, se incluyen con la insulina uno o más agentes solubilizantes para promover una rápida disolución en medio acuoso. Los agentes solubilizantes adecuados incluyen agentes humectantes tales como polisorbatos, glicerina y poloxámeros, tensioactivos no iónicos e iónicos, ácidos y bases alimentarias (por ejemplo, bicarbonato de sodio) y alcoholes y sales tampón para el control del pH. En una realización preferida, el pH se ajusta usando ácido clorhídrico (HCl) o hidróxido de sodio (NaOH). El pH de la formulación inyectable está típicamente entre aproximadamente 6,8-7,8, preferiblemente aproximadamente 7,1.

Los estabilizadores se utilizan para inhibir o retrasar reacciones de descomposición de fármacos que incluyen, a modo de ejemplo, reacciones oxidativas. Se pueden usar varios estabilizadores. Los estabilizadores adecuados incluyen tampones; tales como citratos, fosfatos y acetatos; polisacáridos, tales como celulosa y derivados de celulosa, complejos de polisacáridos sulfatados y alcoholes simples, tales como glicerol (o glicerin, o glicerina); agentes bacteriostáticos tales como fenol, alcohol bencílico, meta-cresol (m-cresol), 2-fenoxietanol y metil/propil parabeno; agentes isotónicos, tales como cloruro de sodio, glicerol (o glicerin o glicerina), aminoácidos cíclicos, aminoácidos y glucosa; lecitinas, tales como ejemplo lecitinas naturales (por ejemplo lecitina de yema de huevo o lecitina de semilla de soja) y lecitinas sintéticas o semisintéticas (por ejemplo, dimiristoilfosfatidilcolina, dipalmitoilfosfatidilcolina o diestearoilfosfatidilcolina; ácidos fosfatídicos; fosfatidiletanolaminas; fosfatidilserinas tales como diestearoilfosfatidilserina, dipalmitoilfosfatidilserina y diaraquidoilfosfatidilserina; fosfatidilgliceroles; fosfatidilinositoles; cardiolipinas; esfingomielinas. Además, sistemas disolventes o codisolventes (etanol, PEG-300, glicerina, propilenglicol) y agentes solubilizantes tales como polisorbatos 20/80; poloxámero 188 y sorbitol. En un ejemplo, el estabilizador puede ser una combinación de glicerol, agentes bacteriostáticos y agentes isotónicos. Las formulaciones más preferidas incluyen glicerina y m-cresol. El intervalo de glicerina es aproximadamente 1-35 mg/ml, preferiblemente aproximadamente 10-25 mg/ml, lo más preferiblemente aproximadamente 19,5-22,5 mg/ml. El intervalo para m-cresol es aproximadamente 0,75-6 mg/ml, preferiblemente aproximadamente 1,8-3,2 mg/ml, más preferiblemente aproximadamente 2 o 3 mg/ml. Puede añadirse cloruro de calcio a la formulación para "neutralizar" cualquier EDTA libre y se añade citrato de sodio y/o ácido cítrico para estabilizar el monómero disociado. El cloruro de calcio se agrega más típicamente a la formulación cuando el quelador es EDTA disódico. Se agrega en una concentración equivalente aproximadamente equimolar al EDTA disódico. Por ejemplo, si el EDTA disódico es 5 mM, entonces debe usarse cloruro de calcio 5 mM. El intervalo efectivo es 80-120 % de EDTA disódico. Otro posible candidato para esto es magnesio, agregado en cantidades similares. El intervalo para el cloruro de calcio es aproximadamente 0,1-10 mM, preferiblemente más preferiblemente aproximadamente 2,5-7,5 mM, lo más preferiblemente aproximadamente 5 mM.

En algunas realizaciones, pueden usarse preparaciones comerciales de preparaciones de insulina como la insulina de las formulaciones divulgadas en la presente memoria. Por lo tanto, la formulación final puede incluir excipientes adicionales que se encuentran comúnmente en las preparaciones comerciales de insulina, incluidos, pero no limitados a, zinc, cloruro de zinc, fenol, fosfato de sodio, óxido de zinc, hidrogenofosfato de disodio, cloruro de sodio, trometamina y polisorbato 20. Estos también pueden eliminarse de estas preparaciones disponibles comercialmente antes de añadir el quelador y los agentes de disociación/estabilización descritos en la presente memoria.

Los ejemplos de formulaciones se describen en detalle en los siguientes ejemplos. Las formulaciones de calcio-EDTA-ácido cítrico contienen: 100 U/ml de insulina, 1,8 mg/ml de EDTA de calcio disódico, 2,7 mg/ml de ácido cítrico, 20,08 mg/ml de glicerina y 3,0 mg/ml de m-cresol ("BIOD-105 o 100 U/ml de insulina, 1,8 mg/ml de EDTA disódico, 2,7 mg/ml de ácido cítrico, 18,1 mg/ml de glicerina, 2,0 mg/ml de m-cresol y cloruro de calcio 5 mM ("BIOD-107").

Se prepararon formulaciones de insulina que contenían uno o más compuestos de magnesio como se describe en la Tabla 1.

III. Procedimientos para hacer las formulaciones

En una realización preferida, la formulación inyectable contiene insulina, EDTA disódico y/o EDTA de calcio disódico, ácido cítrico, solución salina o glicerina, m-Cresol y sal de cloruro de magnesio. En la realización más preferida, la formulación inyectable subcutánea se produce combinando agua, EDTA disódico, sal de magnesio como MgSO4, ácido cítrico, glicerina, m-Cresol e insulina mediante filtración estéril en viales o cartuchos de inyección de usos múltiples.

Los procedimientos para preparar las formulaciones de insulina inyectable se describen en detalle en los siguientes ejemplos.

En una realización, el EDTA se añade a la formulación o formulaciones antes que el ácido cítrico. En otra realización, se agrega citrato de sodio en lugar de ácido cítrico. En la realización preferida, se añade ácido cítrico a la formulación o formulaciones antes del EDTA. En una realización preferida, los componentes de la formulación se añaden al agua: ácido cítrico, EDTA, glicerina, m-Cresol, sal de magnesio e insulina. Se añaden glicerol y m-Cresol como solución, mientras que se pueden añadir ácido cítrico, EDTA y sal de magnesio en forma de polvo, cristalino o predisuelto en agua.

En algunas realizaciones, la formulación inyectable subcutánea se produce mezclando agua, ácido cítrico, EDTA, glicerina y m-Cresol para formar una solución (denominada "diluyente") que se filtra y esteriliza. La insulina se agrega por separado al agua, se filtra de forma estéril y se agrega una cantidad determinada a varios frascos de inyección estériles separados que luego se liofilizan para formar un polvo. El polvo liofilizado se almacena por separado del diluyente para conservar su estabilidad. Antes de la administración, el diluyente se agrega al frasco de inyección de insulina para disolver la insulina y crear el producto reconstituido final.

En otra realización, la insulina está en solución y los excipientes se liofilizan, se secan por aspersión y se añaden a la insulina antes de la inyección. En otra realización más, los excipientes se preparan como un líquido concentrado y se introducen en la insulina líquida antes de la inyección.

Después de inyectar al paciente por vía subcutánea la cantidad predeterminada de insulina, la solución de insulina restante puede almacenarse, preferiblemente con refrigeración. En una realización preferida, la insulina se prepara como una solución acuosa a aproximadamente pH 7,0, en viales o cartuchos y se mantiene a 4 ° C.

IV. Procedimientos del uso de formulaciones

Las formulaciones se pueden inyectar por vía subcutánea o intramuscular. La formulación está diseñada para absorberse rápidamente y transportarse al plasma para su administración sistémica.

Las formulaciones que contienen insulina como agente activo pueden administrarse a pacientes diabéticos de tipo I o tipo 2 antes o durante una comida. Debido a la rápida absorción, las composiciones pueden interrumpir la conversión de glucógeno en glucosa en el hígado, evitando así la hiperglucemia, la principal causa de complicaciones de la diabetes y el primer síntoma de la diabetes tipo 2. Las inyecciones subcutáneas estándar disponibles actualmente de insulina humana deben administrarse aproximadamente media hora a una hora antes de comer para proporcionar un efecto menor al deseado, porque la insulina se absorbe demasiado lentamente para detener la producción de glucosa en el hígado. Estas nuevas formulaciones de acción ultrarrápida pueden tomarse más cerca de la comida. Un beneficio potencial de esta formulación con farmacocinética mejorada puede ser una disminución en la incidencia o severidad de la obesidad que es una complicación frecuente del tratamiento con insulina.

Ejemplo I: Efecto de la concentración de EDTA de calcio disódico sobre la molestia en el sitio de inyección en humanos (ejemplo comparativo)

Materiales y procedimientos

Cada mililitro de VIAJECT® 7 (VJ 7) contiene: 3,7 mg (100 IU) de insulina humana recombinante, 1,8 mg de ácido cítrico, 1,8 mg de EDTA disódico, 22,07 mg de glicerina, 3,0 mg de m-Cresol como conservante, e hidróxido de sodio y/o ácido clorhídrico para ajustar el pH a aproximadamente 7.

Cada mililitro de BIOD 102 contiene: 3,7 mg (100 IU) de insulina humana recombinante, 1,8 mg de ácido cítrico, 2,4 mg de EDTA de calcio disódico, 15,0 mg de glicerina, 3,0 mg de m-cresol como conservante e hidróxido de sodio y/o ácido clorhídrico para ajustar el pH a aproximadamente 7,1.

Cada mililitro de BIOD 103 contiene: 3,7 mg (100 IU) de insulina humana recombinante, 1,8 mg de ácido cítrico, 0,25 mg de EDTA disódico, 2,0 mg de EDTA de calcio disódico, 15,0 mg de glicerina, 3,0 mg de m-cresol como conservante e hidróxido de sodio y/o ácido clorhídrico para ajustar el pH a aproximadamente 7,1.

Cada solución se inyectó por vía subcutánea en un voluntario humano y se le pidió al voluntario que calificara el dolor asociado con la inyección.

Los parámetros farmacocinéticos básicos Cmáx, Tmáx y A Tmáx se estimaron sin modelado no lineal. Se realizó una prueba t sobre los datos de cada formulación en comparación con VJ7.

Resultados

Como se muestra en la Tabla 2, las muestras que contenían EDTA de calcio disódico (BIOD 102 y BIOD 103) tenían una Cmáx ligeramente menor y un Tmáx más tardío que las muestras que contenían solo EDTA disódico (VJ 7). Tabla 2: Comparación de EDTA de calcio disódico con EDTA disódico

Datos farmacocinéticos

VIAJECT® 7: 1,8 mg de EDTA disódico

BIOD 102: 2,4 mg de EDTA de calcio disódico

BIOD 103: 0,25 mg de EDTA disódico, 2,0 mg de EDTA de calcio disódico

Estos resultados demuestran que las formulaciones de calcio tienen una tasa de absorción significativamente más lenta que la formulación original de insulina, EDTA de sodio y ácido cítrico, como lo indican los tiempos medios hasta la mitad de las concentraciones máximas de insulina y el tiempo hasta las concentraciones máximas de insulina (Tabla 2).

La inyección de las formulaciones de insulina que contienen EDTA de calcio disódico dió como resultado un dolor en el sitio de inyección significativamente menor que las muestras de EDTA disódico, como se muestra en la Tabla 3.

Tabla 3: Datos de molestia en el sitio de inyección

Relativo

VAS: 0= nulo; 100= lo peor posible;

VR molestia absoluta: 0= nulo, 1= leve, 2= moderado, 3= severo

VR Relativo (a inyecciones usuales): 1= mucho menor; 2= menor; 3= igual; 4=aumentado; 5= muy aumentado

Ejemplo 2: Estudio de la tasa de absorción de insulina de las formulaciones BIOD 105 y BIOD 107 en cerdos miniatura diabéticos (ejemplo comparativo).

El objetivo de este estudio fue evaluar las propiedades farmacocinéticas (PK) y de farmacodinamia (PD) de las formulaciones de insulina modificadas que se prevé que estén asociadas con una mejor tolerancia. En el ejemplo 1 se demostró que la adición de EDTA de calcio a una formulación de insulina (que contiene EDTA disódico) reduce la reacción en el sitio de inyección en comparación con una formulación de insulina que contiene EDTA disódico, sin EDTA de calcio añadido; sin embargo, la rápida acción de la formulación se retrasó un poco debido a esta sustitución. Por lo tanto, se desarrollaron nuevas formulaciones de insulina para recuperar la pérdida en tiempo (acción rápida) y mejorar la estabilidad. Se añadió ácido cítrico adicional (150 % en comparación con la formulación original, VJ 7) a algunas formulaciones, y se exploró una reducción de 1/3 en m-cresol, para potenciar la estabilidad. En una de las nuevas formulaciones, se añadieron EDTA disódico y CaCh como excipientes separados para conseguir la forma quelada con calcio de EDTA (BIOD 107). La tasa de absorción de insulina de BIOD 107 se comparó con la tasa de absorción de insulina de una formulación de insulina a la que se agregó EDTA de Ca (BIOD 105) directamente, y con la tasa de absorción de insulina de VJ 7 (que contiene EDTA disódico, sin calcio agregado).

Procedimientos y materiales

La formulación de calcio-EDTA-ácido cítrico (BIOD 105) contiene: 100 U/ml de insulina, 1,8 mg/ml de EDTA de calcio disódico, 2,7 mg/ml de ácido cítrico (= 150 % de la cantidad en VJ 7), 20,08 mg/ml de glicerina y 3,0 mg/ml de mcresol.

La formulación de CaCh-EDTA-ácido cítrico (BIOD 107) contiene: 100 U/ml de insulina o un análogo de insulina, 1,8 mg/ml de EDTA disódico, 2,7 mg/ml de ácido cítrico (= 150 % de la cantidad en VJ 7), 18,1 mg/ml de glicerina, 2,0 mg/ml de m-cresol (= reducción de 1/3 de la cantidad de m-cresol en VJ 7) y cloruro de calcio 5 mM.

Las formulaciones, VJ 7, BIOD 105 y 107, se inyectaron subcutáneamente en cerdos miniatura, después de lo cual se midió la tasa de absorción de insulina después de la administración subcutánea de cada formulación de prueba.

Se inyectaron por la mañana de seis a ocho cerdos miniatura diabéticos con 0,25 U/kg de formulación de prueba en lugar de su insulina porcina diaria. Los animales fueron alimentados con 500 g de dieta porcina y se recolectaron muestras de plasma a -30, -20, -10, 0, 5, 10, 15, 20, 30, 45, 60, 75, 90, 120, 150, 180, 240, 300 y 360 minutos postdosis usando un vacutainer Becton Dickinson K2EDTA. Se ensayó el contenido de insulina de los plasmas congelados (# EZHI-14K Millipore, Estados Unidos) y se analizó la concentración de glucosa (analizador YSI 3200, YSI Life sciences, Estados Unidos). La duración se estimó sin modelos no lineales. La respuesta farmacodinamia se calculó a partir del tiempo postdosis necesario para reducir el nivel de glucosa en sangre 20 puntos desde la línea base y el tiempo para que la glucosa en sangre aumentara 20 puntos desde el punto más bajo. El tiempo entre estos parámetros se define como duración de la acción.

La tasa de absorción se calculó como la pendiente de la línea trazada desde el aumento inicial en la concentración de insulina postinyección (hasta 30 minutos postdosis).

Resultados:

Los parámetros de la tasa de absorción se muestran a continuación en la Tabla 4:

Tabla 4: Comparación de la tasa inicial de absorción de las formulaciones BIOD 105 y BIOD 107 con la formulación original VJ7.

Las comparaciones de la prueba T mostraron que no hay diferencia estadística en la tasa inicial de absorción de estas formulaciones. Aunque la forma de las curvas en un gráfico de los perfiles de concentración frente al tiempo era ligeramente diferente, las curvas de tasa inicial de absorción podían en su mayoría ser superpuestas. Esto asegura que el inicio de la acción de la insulina sea rápido.

Los resultados de farmacodinamia se muestran en la Tabla 5 a continuación.

Tabla 5: Cálculo de parámetros de farmacodinamia

Los datos muestran que de manera farmacocinética y farmacodinamia se lograron perfiles de absorción similares a la formulación original, a pesar de la sustitución de EDTA disódico por EDTA de calcio disódico y el aumento en iones de citrato.

Ejemplo 3. Formulaciones de insulina que contienen sales de magnesio.

Se evaluó el efecto de las sales de magnesio sobre la farmacocinética, farmacodinamia y el malestar en el sitio de inyección obtenido con las formulaciones de insulina que contienen EDTA disódico, en comparación con HUMALOG®. Cada mililitro de HUMALOG® contiene: 100 unidades de insulina lispro, 16 mg de glicerina, 1,88 mg de fosfato de sodio dibásico, 3,15 mg de metacresol, contenido de óxido de zinc ajustado para proporcionar 0,0197 mg de ion de zinc, cantidades traza de fenol y agua para inyección. La insulina lispro tiene un pH de 7,0 a 7,8. El pH se ajusta mediante la adición de soluciones acuosas de ácido clorhídrico al 10 % y/o hidróxido de sodio al 10 %. Materiales y procedimientos

Se prepararon formulaciones de insulina como se describe anteriormente en la Tabla 1. Las formulaciones se evaluaron en 12 voluntarios humanos. La información demográfica/línea base y el resumen de dosis se describen en la Tabla 6.

Tabla 6. Resumen demográfico/línea base y dosis

Resultados

La farmacocinética (Media ± SE) para BIOD 123, BIOD 125 y HUMALOG® se muestra en la Tabla 7.

Con respecto al EDTA y el magnesio, BIOD-123 (mostrado en la Tabla 1) contiene EDTA disódico y MgSO4, mientras que BIOD-125 contiene EDTA disódico (1,98 mg/ml); ácido cítrico (2,7 mg/ml); glicerina (18 mg/ml); mcresol (3 mg/ml); CaCh (3,38 mg/ml); tween (1,53 mg/ml) y sin compuestos de magnesio.

Tabla 7. Farmacocinética (media ± SE)

Con respecto a las Tablas 7 y 9, AUCins0-30 = el área de 0-30 minutos bajo la curva de insulina; AUCins0-45 = el área de 0-45 minutos bajo la curva de insulina; AUCins0-60 = el área de 0-60 minutos bajo la curva de insulina; AUCins0-120 = el área de 0-120 minutos bajo la curva de insulina; AUCins0-480 = el área de 0-480 minutos bajo la curva de insulina; AUCins120-480 = el área de 120-480 minutos bajo la curva de insulina.

Los parámetros (medianas) farmacocinéticos (PK) relacionados con el tiempo se muestran en la Tabla 8.

Tabla 8. Parámetros PK relacionados con el tiempo (medianas)

La farmacodinamia (medias LS) se muestra en la Tabla 9.

Tabla 9. Farmacocinética (medias LS)

Los valores de p entre paréntesis no se planificaron y pueden no ser válidos debido a las diferencias entre los ensayos de insulina y lispro. No se planificó AUCins0-45.

Tabla 10. Farmacodinámica (medias LS)

GIR es la tasa de infusión de glucosa (mg/kg/min), o la cantidad de glucosa requerida para sujetar a un sujeto dentro de un intervalo normoglucémico, típicamente 80-120 mg/dl después de una inyección de insulina. El GIRmáx es la tasa máxima de infusión de glucosa, que se produce en TGIRmáx. La mitad de la tasa máxima ocurre antes del nivel máximo (GIRtemprano50%) y después del nivel máximo (GIRtarde50%), en TGIR50%temprano y TGIR50%tarde. Las áreas bajo la curva GIR se estiman para la duración total del estudio GIRAUC0-480 (mg/kg) y segmentos de tiempo entre el comienzo y el final del estudio, 0-30, 0-60, 0-120, 0-180 y 180-480 minutos. La representación gráfica de la concentración media frente a los perfiles de tiempo desde el tiempo 0-60 minutos y 0-480 minutos se muestra en las Figuras 2 y 3, respectivamente. Las figuras 4 y 5 son gráficos de GIR medio (mg/kg/min) en función del tiempo (minutos) de las formulaciones de insulina BIOD 123 y 125 en comparación con Humalog.

Como se muestra en las Tablas 7-10 y Figuras 2-5, BIOD-123 (que contiene EDTA disódico y MgSO4) mostró una absorción in vivo más rápida que BIOD-125 (que contiene EDTa disódico, CaCh y no contiene compuestos de magnesio).

La información con relación a las molestias en el sitio de inyección se muestra en las siguientes tablas. La Tabla 11 muestra los resultados de las molestias en el sitio de inyección: población de seguridad (medias LS) y la gravedad de las molestias en el sitio de inyección.

Tabla 11. Resultados de molestia en el sitio de inyección: población de seguridad (medias LS) y severidad de molestia en el sitio de inyección

Nota: VAS 0= sin molestia, 100= lo peor posible; Severidad: 0= Ninguno, 1= leve, etc; Molestia Relativa 2= menos que lo usual, 3= igual a usual, etc.

Resultados VAS (Media aritmética SE); BIOD-123= 3,6+2; BIOD-125= 6,8+2,9;

Humalog= 1,8+1,1

La Tabla 12 muestra las molestias en el sitio de inyección relacionadas con la inyección de insulina a la hora habitual de comidas.

Tabla 12. Molestias en el sitio de inyección en relación con la inyección de insulina a la hora habitual de comidas

La información con relación al tipo de molestia, el tiempo de aparición y la duración se muestra en la Tabla 13.

Tabla 13.

Como se muestra anteriormente, la formulación que contenía un compuesto de magnesio (BIOD-123, MgSO4) mostró significativamente menos molestias en el sitio de inyección que el compuesto correspondiente sin MgSO4 (BIOD-125). La duración de las molestias para BIOD-123 fue significativamente menor que para BIOD-125 (Tabla 13).

Ejemplo 4: Estudio en humanos con BIOD-250 y BIOD-238 que demuestra una reducción del dolor en el sitio de inyección y una acción ultrarrápida.

En un ensayo clínico de fase 1 de dos formulaciones a base de análogos de insulina de acción ultrarrápida, BIOD-238 y BIOD-250, se evaluaron los perfiles farmacocinéticos y de tolerancia en el sitio de inyección en relación con HUMALOG® (insulina lispro), un análogo de insulina de acción rápida. BIOD-238 y BIOD-250 son combinaciones de excipientes patentados de Biodel con la formulación comercializada de HUMALOG®. La composición de BIOD-250 se muestra en la Tabla 1. BIOD-238 tiene una composición similar excepto que no tiene magnesio y tiene menos EDTA (0,225 mg/ml).

El ensayo cruzado de tres períodos, aleatorizado, doble ciego, de un solo centro en 12 pacientes con diabetes tipo 1 se llevó a cabo en Australia. Cada fármaco del estudio se administró por vía subcutánea en días separados. Las mediciones farmacocinéticas se realizaron mediante un ensayo para cuantificar los ingredientes activos en los fármacos del estudio y HUMALOG®. El ensayo clínico fue desarrollado para medir las diferencias en el tiempo hasta la mitad de las concentraciones máximas de insulina. La hipótesis probada en este estudio fue que las formulaciones de Biodel de HUMALOG® tendrían perfiles de absorción ultrarrápida con descensos comparables de la concentración del nivel máximo y perfiles de tolerabilidad en el sitio de inyección comparables con respecto a HUMALOG®. Se adoptaron dos enfoques para mitigar las molestias en el sitio de inyección: reducir las concentraciones de EDTA disódico (BIOD-238) y agregar sulfato de magnesio (BIOD-250), que se observó que mejoraba la tolerancia en un estudio anterior.

Los perfiles farmacocinéticos de BIOD-238 y BIOD-250 demostraron ser consistentes con el perfil del producto objetivo para la insulina de acción ultrarrápida en base a análogos. Las tasas de absorción de BIOD-238 y BIOD-250 fueron significativamente más rápidas que las de HUMALOG®, como lo indican las reducciones del 35-45 % en la media de tiempos hasta la mitad de las concentraciones máximas de insulina (p <0,001 para BIOD-238 y p = 0,001 para BIOD-250 frente a HUMALOG®) y tiempo hasta las concentraciones máximas de insulina (p = 0,013 para BIOD-238 y p = 0,025 para BIOD-250 frente a H^u MALOG®). Además, la cantidad total de insulina absorbida durante los primeros 30 minutos después de la inyección de BIOD-238 y BIOD-250 fue aproximadamente el doble que la observada para HUMALOG® (p <0,001 para BIOD-238 y p = 0,002 para BIOD-250 frente a HUMALOG®). La disminución desde la concentración máxima, según lo indicado por el tiempo hasta la mitad de la concentración máxima después del nivel máximo, fue significativamente más corta para BIOD-238 y BIOD-250 en comparación con HUMALOG® (p = 0,009 para BIOD-238 y p = 0,016 para BIOD-250 frente a HUMALOG®).

Se midió la molestia local en el sitio de inyección con una escala analógica visual (EVA) de 100 mm y cuestionarios para pacientes. 100 mm se define como la peor molestia posible y 0 mm se define como no tener ninguna molestia. En el ensayo, el puntaje VAS fue numéricamente más bajo, pero no significativamente diferente para BIOD-250 en comparación con H^u MALOG® (puntajes VAS medios de 2,7 mm y 8,2 mm para BIOD-250 y HUMALOG®, respectivamente; p = NS). La puntuación VAS para BIOD-238 fue significativamente más alta que la asociada con HUMALOG® (puntuación VAS media de 24,2 mm, p = 0,029 frente a HUMALOG®). Los perfiles farmacocinéticos de BIOD-238, BIOD-250 y HUMALOG®, así como sus perfiles de tolerancia en el sitio de inyección, se muestran en las Tablas 14 y 15, respectivamente.

Tabla 14: Perfiles farmacocinéticos de BIOD-238, BIOD-250 y HUMALOG®

Tabla 15: Perfiles de tolerancia en el sitio de inyección de BIOD-238, BIOD-250 y HUMALOG®

En conclusión, este estudio demuestra que las formulaciones con EDTA y citrato de insulina lispro (tanto BIOD-238 como BIOD-250) tienen tasas de absorción más rápidas y disminuciones más rápidas desde las concentraciones de nivel máximo en comparación con HUMALOG®. Además, la presencia de sulfato de magnesio en BIOD-250 mitiga significativamente la molestia local en el sitio de inyección sin alterar el perfil farmacocinético ultrarrápido de BIOD-238.

Ejemplo 5: La PK y PD de la formulación de insulina concentrada de acción rápida en comparación con la formulación comercial de U-500 en cerdos miniatura diabéticos (ejemplo comparativo).

El objetivo del presente estudio fue evaluar las propiedades farmacocinéticas (PK) y de farmacodinamia (PD) de una nueva formulación de insulina concentrada U-400 diseñada para uso prandial.

Procedimientos y materiales

La composición de la formulación BIOD-530 fue: 3,6 mg/ml de EDTA, 1,8 mg/ml de citrato trisódico, 2 mg/ml de mcresol, 16 mg/ml de glicerina, 12,12 mg/ml de insulina (400 U/ml).

Se inyectaron por la mañana hasta 10 cerdos miniatura diabéticos con 0,25 U/kg de Lilly U-500R o BIOD-530, en lugar de su insulina diaria. Los animales fueron alimentados con 500 g de dieta porcina directamente después de la dosificación y se recolectaron muestras de plasma a -30, -20, -10, 0, 5, 10, 15, 20, 30, 45, 60, 75, 90, 120, 150, 180, 240, 300, 360, 420 y 480 minutos postdosis usando un vacutainer Becton Dickinson K2EDTA. Se ensayó el contenido de insulina de los plasmas congelados (kit de isoinsulina, Mercodia, Estados Unidos) y se analizó la concentración de glucosa (analizador YSI 3200, YSI Life sciences, Estados Unidos).

Resultados:

El perfil farmacocinético se muestra gráficamente en la Figura 6, y los parámetros PK calculados se encuentran en la Tabla 17.

Tabla 17: Parámetros PK calculados:

La farmacodinamia se muestra gráficamente como la media de la glucosa sustraída de la línea base a lo largo del tiempo en la Figura 6.

Conclusión

Los datos muestran que la formulación de insulina concentrada tiene un perfil de acción rápido en comparación con la formulación comercial Lilly U-500. La rapidez de la formulación BIOD-530 puede ser suficiente para uso prandial.

Ejemplo 6: Comparación de HUMALOG® (U-100) con BIOD-530 y BIOD-531 en cerdos miniatura diabéticos.

El objetivo del presente estudio fue evaluar las propiedades farmacocinéticas (PK) y de farmacodinamia (PD) de una formulación de insulina concentrada U-400 con magnesio (BIOD-531) (TABLA 1) y una formulación sin magnesio (BIOD-530) (ver Ejemplo 4) en comparación con HUMALOG®, una insulina análoga U-100 de acción rápida para uso prandial.

Procedimientos y materiales

La composición de la formulación BIOD-530 fue: 3,6 mg/ml de EDTA, 1,8 mg/ml de citrato trisódico, 2 mg/ml de mcresol, 16 mg/ml de glicerina, 12,12 mg/ml de insulina (400 U/ml). BIOD-531 tenía la misma composición que BIOD-530 con 4 mm de MgSO4 añadido, destinado a mejorar la tolerabilidad en el sitio de inyección.

Utilizando un diseño de estudio cruzado, se inyectaron por la mañana a 9 cerdos miniatura diabéticos 0,25 U/kg de BIOD-530, BIOD-531 o HUMALOG® en lugar de su insulina diaria. Los animales fueron alimentados con 500 g de dieta porcina directamente después de la dosificación y se recolectaron muestras de plasma a -30, -20, -10, 0, 5, 10, 15, 20, 30, 45, 60, 75, 90, 120, 150, 180, 240, 300, 360, 420 y 480 minutos postdosis usando un vacutainer Becton Dickinson K2EDTA. Se ensayó el contenido de insulina de los plasmas congelados (kit de isoinsulina, Mercodia) y se analizó la concentración de glucosa (analizador YSI 3200, YSI Life sciences, Estados Unidos).

Resultados:

En la Figura 7 se muestra la concentración media sustraída de la línea base de insulina y glucosa frente al tiempo. Los parámetros farmacocinéticos se muestran en la Tabla 18. El tiempo hasta la concentración máxima Tmáx fue similar en todas las formulaciones, mientras que el tiempo hasta la mitad de la concentración máxima (1/2Tmáx) tuvo una tendencia más temprana con las formulaciones BIOD.

Tabla 18: Perfiles farmacocinéticos de BIOD-530, BIOD-531 y HUMALOG®

Conclusión: La adición de magnesio a la formulación no alteró el perfil farmacocinético o de farmacodinamia de BIOD-530. Además, tanto la formulación concentrada, BIOD-530 como 531 fueron al menos tan rápidos en la absorción como HUMALOG®, y tuvieron un inicio de acción ligeramente más rápido que HUMALOG®. La duración total de acción de las formulaciones de U-400 fue mayor que la de HUMALOG®.

Ejemplo 7: Reducción de EDTA disódico y pérdida de absorción rápida en cerdos miniatura diabéticos (ejemplo comparativo).

El propósito de este estudio fue encontrar la concentración de EDTA más baja que fuera eficaz para mantener un perfil farmacocinético de absorción ultrarrápida. Se prepararon dos formulaciones con una concentración de EDTA sucesivamente menor que BIOD-530.

BIOD-532 tenía 2,7 mg/ml de EDTA disódico y BIOD-533 tenía 1,8 mg/ml de EDTA disódico. El resto de los componentes se mantuvo con la misma composición que BIOD-530 (Ver Ejemplo 4).

Utilizando un diseño de estudio cruzado, se inyectaron por la mañana 9 cerdos miniatura diabéticos con 0,25 U/kg de BIOD-530, BIOD-532 o BIOD-533 en lugar de su insulina diaria. Los animales fueron alimentados con 500 g de dieta porcina directamente después de la dosificación y se recolectaron muestras de plasma a -30, -20, -10, 0, 5, 10, 15, 20, 30, 45, 60, 75, 90, 120, 150, 180, 240, 300, 360, 420 y 480 minutos postdosis usando un vacutainer Becton Dickinson K2EDTA. Se ensayó el contenido de insulina de los plasmas congelados (kit de isoinsulina, Mercodia) y se analizó la concentración de glucosa (analizador YSI 3200, YSI Life sciences, Estados Unidos).

Resultados: el perfil de concentración frente a tiempo se muestra en la Figura 8 y los parámetros farmacocinéticos en la Tabla 19. Aunque el AUC y la Cmáx fueron consistentes en todas las formulaciones, el inicio temprano de la absorción se perdió a medida que se añadió menos EDTA.

Tabla 19: Perfiles farmacocinéticos de BIOD-530, BIOD-532 y BIOD 533

Conclusión: para mantener el rápido inicio de la absorción de insulina, se deben utilizar más de 2,7 mg/ml de EDTA disódico.

Ejemplo 8: Una nueva formulación concentrada de insulina humana recombinante con una absorción ultrarrápida prandial mejorada y basal similar a la de las mezclas de insulina lispro protamina

Antecedentes y objetivos: Las formulaciones de insulina humana recombinante U-100 (RHI) e insulina lispro (IL) que contienen EDTa y citrato muestran mayores tasas de absorción después de la inyección subcutánea (sc) en el hombre en comparación con las formulaciones comerciales de RHI e I^l . BIOD-530 y BIOD-531 son formulaciones similares de EDTA/citrato con concentraciones de RHI de 400 U/ml. En estudios previos en cerdos diabéticos, BIOD 530 tuvo un inicio significativamente más rápido y una duración de acción similar a RHI U-500, que proporciona cobertura tanto prandial como basal en pacientes con diabetes tipo 2 que requieren mayores volúmenes de inyección. BIOD-531 se desarrolló con MgSO4 para mitigar las molestias en el sitio de inyección relacionadas con el EDTA. El objetivo de este estudio fue comparar los perfiles farmacocinéticos (PK) y de farmacodinamia (PD) en cerdos miniatura diabéticos de BIOD-531 con formulaciones U-100 de mezclas de IL-Protamina (ILP) e IL 50/50 (ILP/IL 50/50) y 75/25 (ILP/IL 75/25) que también proporcionan cobertura tanto prandial como basal en pacientes con diabetes.

Materiales y procedimientos: las formulaciones de prueba consistieron en ILP/IL 75/25, ILP/IL 50/50 y BIOD-531. En la mañana de cada estudio cruzado, a los cerdos miniatura diabéticos se les administró una dosis sc (0,25 U/kg) de la formulación de prueba seguida de una comida. El estudio 1 y el estudio 2 compararon BIOD-531 con ILP/IL 75/25 e ILP/IL 50/50, respectivamente. Se tomaron muestras de glucosa en sangre e insulina plasmática de -30 a 480 minutos postdosis. La insulina plasmática se midió mediante un procedimiento ELISA y la concentración de glucosa se determinó mediante YSI. Se calculó el tiempo hasta la mitad de la concentración máxima (T50%temprano) para cada cerdo y se promedió para cada artículo de prueba. Los resultados de cada estudio compararon BIOD-531 con ILP/IL 75/25 o mezclas 50/50 utilizando la prueba t de Student.

Resultados: los perfiles de concentración frente a tiempo se muestran en la figura 9; los datos para BIOD-530 e IL se incluyen como referencia. La concentración de insulina aumentó a niveles máximos más altos después de la inyección de BIOD-531 en comparación con la mezcla de ILP/IL. A pesar de aumentar a un nivel máximo más alto, las tasas de absorción reflejadas por T50%temprano (min) y AUC0-30min (pU/ml*min) de BIOD-531 (Estudio 1: 25 ± 5 y 1582 ± 397; Estudio 2: 11 ± 2 y 1475 ± 134, respectivamente) fueron más rápidos que ILP/IL 75/25 (35 ± 6 y 351 ± 82*, respectivamente) o ILP/IL 50/50 (23 ± 3* y 777 ± 128*, respectivamente) y dio como resultado una disminución más rápida de las concentraciones de glucosa (*p <0,05 frente a BIOD-531). La duración de la acción reflejada por el porcentaje total de AUC180-480min fue similar en todas las formulaciones: BIOD-531 (32-43 %), ILP/IL 75/25 (45 %) e ILP/IL 50/50 (35 %). Las concentraciones de glucosa de las tres formulaciones permanecieron suprimidas hasta 480 minutos, mientras que las concentraciones de insulina y glucosa volvieron a los niveles de línea base aproximadamente 240 minutos después de la administración de IL.

Conclusión: BIOD-531 tiene un inicio de acción rápido comparable al de IL y un perfil de control basal similar al de las insulinas premezcladas de ILP/IL. BIOD-531 tiene el potencial de administrar una cobertura prandial mejorada y cobertura basal comparable a la de las insulinas premezcladas con volúmenes de inyección más bajos.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Una formulación de insulina inyectable que comprende una cantidad eficaz de un agente de disolución/estabilización seleccionado entre ácido acético, ácido ascórbico, ácido cítrico, ácido glutámico, ácido aspártico, ácido succínico, ácido fumárico, ácido maleico, ácido adípico y sales de los mismos; una cantidad eficaz de un quelador de zinc; y uno o más compuestos de magnesio, en la que la concentración de insulina es 100, 200, 400 o 500 Uml, en la que el uno o más compuestos de magnesio comprenden una sal inorgánica de magnesio, y en la que la concentración de uno o más compuestos de magnesio es de 0,1 a 10 mg/ml.

2. La formulación de la reivindicación 1, en la que la insulina es insulina recombinante humana.

3. La formulación de la reivindicación 1, en la que la insulina es un análogo de insulina seleccionado entre insulina lispro, insulina glargina, insulina aspart, insulina glulisina e insulina determir.

4. La formulación de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que las sales inorgánicas de magnesio se seleccionan del grupo que consiste en hidróxido de magnesio (Mg(OH)2), sulfato de magnesio (MgSO4), haluros de magnesio, como cloruro de magnesio (MgCh), bromuro de magnesio (MgBr2) y yoduro de magnesio (Mgh); pirofosfato de magnesio, sulfato de magnesio heptahidratado, óxido de magnesio (MgO2) y combinaciones de los mismos.

5. La formulación de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que la concentración del uno o más compuestos de magnesio es de 0,1 a 5 mg/ml.

6. La formulación de la reivindicación 5, en la que la concentración del uno o más compuestos de magnesio es de 0,1 a 2 mg/ml.

7. La formulación de la reivindicación 6, en la que la concentración del uno o más compuestos de magnesio es de 0,2 a 2 mg/ml.

8. La formulación de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que el agente de disolución/estabilización forma iones cítricos y el pH es aproximadamente 7.

9. La formulación de la reivindicación 1, en la que el agente de disolución/estabilización es ácido cítrico o citrato de sodio.

10. La formulación de la reivindicación 9, en la que el ácido cítrico o el citrato de sodio está en el intervalo de 7 x 10^-3 M a 2 x 10^-2 M.

11. La formulación de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 que comprende además m-cresol.

12. La formulación de la reivindicación 11, que además comprende glicerina.

13. La formulación de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en la que el quelador se selecciona de ácido etilendiaminotetraacético (EDTA), EGTA, ácido algínico, ácido alfa lipoico, ácido dimercaptosuccínico (DMSA), CDTA (ácido 1,2-diaminociclohexanotetraacético) y citrato trisódico (TSC).

14. La formulación de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes para su uso en un procedimiento de tratamiento de un individuo diabético que comprende inyectar al individuo una cantidad eficaz de la formulación.