JPH0699323B2 - 自己放出調節型インシュリン製剤 - Google Patents

自己放出調節型インシュリン製剤

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JPH0699323B2
JPH0699323B2 JP3198258A JP19825891A JPH0699323B2 JP H0699323 B2 JPH0699323 B2 JP H0699323B2 JP 3198258 A JP3198258 A JP 3198258A JP 19825891 A JP19825891 A JP 19825891A JP H0699323 B2 JPH0699323 B2 JP H0699323B2
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insulin
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泳 夏 金
曙 榮 鄭
永 權 崔
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財団法人韓国科学技術研究院
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    • A61K38/16Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/17Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
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    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、体内のグルコース濃度
に比例してインシュリンが放出される、新たな自己放出
調節型インシュリン製剤に関する。
【0002】
【従来の技術】インシュリンは、膵臓のランゲルハンス
島のベータ細胞から分泌される51個のアミノ酸で構成
されたポリペプチドであり、種々の病的、外部的要因に
より体内インシュリンが欠乏もしくは分泌が少ない場
合、糖尿病及びその他合併症のような深刻な代謝異常を
招くようになる。このようなインシュリン依存性代謝異
常、特に糖尿病を治療するためにはインシュリンの持続
的投与が必須である。
【0003】今まで開発されたインシュリン放出調節製
剤は、グルコース依存性システムとグルコース非依存性
システムとに大別することができる。
【0004】グルコース非依存性システムとしては、イ
ンシュリン注射剤、口腔粘膜投与製剤[参照:R. Ander
s, H, D. Merkle, W. Schurr及びR. Ziegler, J.Pharm.
Sci. 72(1983),p481 〜p483]、経鼻投与製剤[参照:
A.C.Moses, G.S.Gordon,M.C.Carey及びJ.S.Flier,Diabe
tes 32(1983),p1040 〜p1047 ]等がある。
【0005】グルコース依存性システムとしては、膵臓
細胞のマイクロカプセル化[参照:M.F.A. Goosen, CRC
Crit, Rev. Biocompatibility 3(1987),p1 〜p24 ]、
コンピュータ制御インシュリン注射ポンプ[参照:C.N.
Peterson 及びL.H. Chanoch, American J. of Medicin
e 81(1986), p69 〜p72 ]、生化学的方法等がある。
【0006】生化学的方法としては、ジョン(Jeong)等
はコン−エイ(Con-A)とグリコシル化インシュリンの使
用[参照:S. Y. Jeong, S. W. Kim, M .J. D. Eenink
及びJ. Feijen, J.Contorolled Release 1(1984),p55〜
p66 ]、ゴドシアン(Ghodsian) 等は水素イオン濃度の
変化によりインシュリン誘導体の溶解度を変えたもの
[参照:F. Fischel-Ghodsian, L. Brown, E. Mathiowi
tz, D. Bradenburug及びR. Langer, Proc. Nat'1. Aci
d. Sci.U.S.A. 85(1988),p2403 〜p2406 ]、ラトナー
(Ratner) 等は水素イオン濃度に敏感なハイドロゲル膜
の利用[参照:B.D.Ratner, J. Kost, T.A. Horbett及
びM. Singh, J. Biomed. Res. 19(1985),p1117〜p1133
]を報告している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】その他種々の製剤を開
発するための研究が続いているが、現在臨床学的に使用
されているインシュリン製剤は注射剤のみである。その
ため、放出調節型インシュリン製剤を開発することは非
常に望ましいことである。
【0008】自己放出調節型製剤は、体内血糖量増加時
分泌されなければならないインシュリンの場合には、フ
ィードバック制御システム(feed-back contorol syste
m)が最も必要であり、最善の治療効果を得るためには、
必要な時期に必要な量の薬物が放出されなければならな
い。
【0009】糖尿病治療の場合、インシュリンの過多投
与に起因する低血糖症によるショックの危険を減らし、
体内グルコースの効率的な利用及び正常な代謝機能の維
持を保障するためには、人体が要求する量のインシュリ
ンを経時的に供給しなければならない。
【0010】本発明は、このような生理的要求に応じ
て、高分子物質である基質内に封入されたインシュリン
が、グルコースの濃度に比例して調節された量で放出さ
れるように工夫された製剤を提供する。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の自己放出調節型
製剤は、ボロン酸含有高分子物質を基質として使用する
ことにより、高分子物質−グルコース間の相互作用によ
り高分子物質の基質形態を維持していた架橋剤が遊離さ
れ、これによりグルコース濃度に比例して高分子物質基
質の表面が溶解し、基質内部に封入されたインシュリン
が放出されるようにしたものである。
【0012】本発明によるボロン酸含有高分子物質は、
水溶性天然又は合成高分子物質に存在するヒドロキシル
基、アミノ基、カルボキシル基のような官能基にボロン
酸をカップリングさせることにより直接製造できる。
【0013】水溶性天然又は合成高分子物質にボロン酸
をカップリングさせる方法は公知であり、その例として
米国特許第4,269,605号明細書に記載された方
法が挙げれる。又、上記のカップリングは、TiCl4 活性
化反応、ジアゾ化反応又は過ヨード化物酸化反応により
行うか、シアノゲンブロム化物、グルタールアルデヒ
ド、カルボジイミド、ウッドワード試薬、酸塩化物、ア
ジド、イソチオシアネート、イソシアネート又はシアヌ
ル酸塩化物を使用して行うことができる。
【0014】本発明で使用できる水溶性天然高分子物質
の例としては、セルロース類、アミロース類、澱粉エー
テル、アルギン酸、キチン、グリコーゲン、アルブミ
ン、カゼイン、デキストリン、デキストラン、アラビア
ゴム、トラガカントゴム、ヘパリン類、ペクチン類、ヘ
モグロビン、γ−グロブリン又はフィブリノゲン等を挙
げることができる。
【0015】他の方法としては、先ずビニル基を有する
ボロン酸誘導体の単量体を合成して、これを重合開始剤
の存在下で単独重合させるか、又は共重合可能な他の単
量体と共重合させることにより、本発明のボロン酸含有
高分子物質を製造することができる。共重合可能な他の
単量体としては、アクリルアミド、メタクリルアミド、
アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸アルキルエステ
ル、メタクリル酸アルキルエステル、ビニルピロリドン
が挙げられる。重合開始剤としては、アゾ化合物、過酸
化物、過硫化物等が使用できる。
【0016】本発明で使用できるボロン酸誘導体の例と
しては、(メタ)アクリロイルクロライドに、アミノフ
ェニルボロン酸、カルボキシフェニルボロン酸、ヒドロ
キシフェニルボロン酸、ニトロフェニルボロン酸、アミ
ノニトロフェニルボロン酸、ウレイドフェニルボロン
酸、エタンボロン酸、プロパンボロン酸、3−メチル−
1−ブタンボロン酸等を反応させて得られるものを挙げ
ることができる。
【0017】上記のようなボロン酸含有高分子物質に、
架橋剤としてジオール化合物を添加すると、下記参照文
献に記載されたように、可逆的化学結合により錯体が生
成される[参照:H.L. Weith, J.L. Wiebers及びP.T. G
ilham, Biochemistry, 9(1970),p4396〜p4401 ]。この
とき、結合に関与するジオールが二つ以上の場合には、
分子内及び分子間の架橋結合によりゲル状態の高分子物
質(高分子ゲル)を得る。
【0018】取得された高分子ゲルをマトリックスとし
て使用して、その内部にインシュリン、酵素、抗癌剤等
の薬物を封入させて目的とする放出型製剤を得ることが
できるが、高分子ゲルマトリックスは、グルコース濃度
に比例して溶解され、薬物が放出される。このとき、架
橋剤の種類により、高分子内のボロン酸と架橋剤間の結
合力が異なり、これによってマトリックス溶解のグルコ
ース濃度依存性も異なるようになる。架橋剤としては、
ルカン−ジサッカライド、アルカン−ビスジヒドロキ
シ化合物が使用できる。
【0019】分子構造内にジオールを持つ薬物、例え
ば、カテコールアミン、ドパミン、ヌクレオチド、ヌク
レオシド等を高分子ゲル内に封入させる場合、高分子ゲ
ルと錯体を形成するために、単純拡散による薬物の放出
が殆どなくグルコース濃度のみに比例して薬物が放出さ
れる。
【0020】以上、本発明のインシュリン放出製剤に関
して説明したが、本発明はインシュリン放出製剤にとど
まらず、他のホルモン、酵素、抗癌剤等の薬物がグルコ
ース濃度に比例して放出が要求される製剤にも適用でき
ることを熟知しなければならない。
【0021】本発明の好ましい態様において、高分子物
質は、下記式(IV)で示されるアクリロイルクロライド
を下記式(V)で示されるアミノフェニルボロン酸と反
応させて、下記式(VI) で示されるN−アクリルアミド
フェニルボロン酸単量体を製造し、次いで、この単量体
を、アンモニウムパースルフェート重合開始剤の存在下
常温で、下記式(VII)で示されるアクリルアミドと共重
合させて製造する。
【0022】
【化1】
【0023】
【化2】
【0024】本発明において、架橋剤としては、例え
ば、下記式(VIII)で示されるヘキサンジアミンに、下記
式(IX) で示されるグルコースを反応させて、得られる
下記式(X)で示されるジグルコシルヘキサンジアミン
を使用することができる。
【0025】
【化3】
【0026】本発明の製剤は、組織腔内にマトリックス
を、ペレット、錠剤、顆粒、棒の形態で移植するか、微
粒球や懸濁液の形態で注射できるように製剤化する。
【0027】
【発明の効果】糖尿症等の患者に投与したとき、封入さ
れたインシュリンが、体内グルコースの濃度に比例して
調節された量で放出されるので、長期間持続的に必要な
時期に必要な量のインシュリンが供給される。
【0028】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【0029】実施例1 N−アクリルアミドフェニルボ
ロン酸単量体の製造 還流冷却装置を装着した500ml容の円底フラスコに、
無水ジオキサン400ml及びアミノフェニルボロン酸4
0mmolを入れて溶解した後、トリエチルアミン40mmol
を加えて、アクリロイルクロライド40mmolを常温で徐
々に滴下しながら撹拌した。
【0030】3時間常温で撹拌した後、生成したトリエ
チルアンモニウムクロライドの沈殿を濾過して除去し、
濾液に過量のメチレンクロライドを加えて、生成したN
−アクルリアミドフェニルボロン酸を濾過し、洗浄、乾
燥した。生成物の確認は、薄層クロマトグラフィー(酢
酸:メタノール=5:1)と、赤外吸光スペクトルで行
った。
【0031】実施例2 ジグルコシルヘキサンジアミン
架橋剤の製造 還流冷却装置を装着した500ml容のフラスコに、メタ
ノール200ml、ヘキサンジアミン125mmol及びグル
コース250mmolを入れた後、水浴上(75℃〜80
℃)で20分間撹拌した。反応後、過量のジエチルエー
テル中で沈殿を形成させ、濾過、乾燥した。
【0032】実施例3 高分子ゲルマトリックスの製造 N−アクリルアミドフェニルボロン酸10mmol及びアク
リルアミド90mmolを、エタノール20mlに溶かした溶
液に、インシュリン400mgとジグルコシルヘキサンジ
アミン5mmolを溶解したリン酸緩衝等張液(pH7.
4)20mlを加えて混合した。この溶液にアンモニウム
パースルフェート228mgを溶かしたリン酸緩衝等張液
(pH7.4)10mlと、テトラメチルエチレンジアミ
ン1mlを加えて混合した後、ガラス板で製造した鋳型に
注ぎ、常温で重合させた。
【0033】実施例4 高分子ゲルマトリックスからイ
ンシュリンの放出試験 インシュリンを250IU含むように製造した正方形高分
子ゲルマトリックスを、マグネチック撹拌棒と下記グル
コース濃度の溶出液20mlが入っている試験管に、水面
より下1cmの位置に沈まるように位置して設置し、37
℃の恒温水浴上でインシュリン放出試験を実施した。放
出試験を始めた後、0.5時間、1時間、1.5時間、
2時間、3時間、4時間ごとに10μl を採取して、溶
出液で100倍に希釈した後、インシュリンRIA キット
(Coat-A-CountR, DPC)を使用し、ガンマーカウンター
(Beckman DP5500) で定量した結果、溶出液内のグルコ
ース濃度が、各々0mol 濃度、0.5mol 濃度、1mol
濃度の場合、図1のようなインシュリン放出パターンを
示した。0.5mol 濃度と1mol 濃度の場合は、マトリ
ックスの溶解と共にインシュリンが放出されたが、0mo
l 濃度の場合は、マトリックスの外形的変化が全く無か
った。
【図面の簡単な説明】
【図1】異なるグルコース濃度の溶出液中において、本
発明の製剤が、時間の経過によって示すインシュリンの
放出パターンを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 A61K 9/22 B 9455−4C E 9455−4C 47/30 C 7433−4C

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ボロン酸誘導体重合体に架橋剤としてア
    ルカン−ジサッカライド又はアルカン−ビスジヒドロキ
    シ化合物を反応させて得られるグルコース可溶性のボロ
    ン酸含有高分子ゲルマトリックス内にインシュリンが封
    入されていることを特徴とする自己放出調節型インシュ
    リン製剤。
  2. 【請求項2】 該ボロン酸誘導体重合体が水溶性天然又
    は合成高分子物質にボロン酸をカップリングさせて得ら
    れるものである請求項の製剤。
  3. 【請求項3】 該ボロン酸誘導体重合体が、ボロン酸誘
    導体の単独重合体又はこれと共重合可能な単量体との共
    重合体である請求項の製剤。
  4. 【請求項4】 該ボロン酸誘導体が、(メタ)アクリロ
    イルクロライドに、アミノフェニルボロン酸、カルボキ
    シフェニルボロン酸、ヒドロキシフェニルボロン酸、ニ
    トロフェニルボロン酸、アミノニトロフェニルボロン
    酸、ウレイドフェニルボロン酸、エタンボロン酸、プロ
    パンボロン酸又は3−メチル−1−ブタンボロン酸を反
    応させて得られるものである請求項の製剤。
  5. 【請求項5】 該共重合可能な単量体が、アクリルアミ
    ド、メタクリルアミド、アクリル酸、メタクリル酸、ア
    クリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アルキルエス
    テル又はビニルピロリドンである請求項の製剤。
  6. 【請求項6】 該ボロン酸誘導体重合体が、N−アクリ
    ルアミドフェニルボロン酸とアクリルアミドとの共重合
    体である請求項の製剤。
  7. 【請求項7】 マトリックスが、ペレット、錠剤、棒、
    顆粒、微粒球又は懸濁液である請求項1ないしのいず
    れか1項の製剤。
JP3198258A 1990-07-18 1991-07-15 自己放出調節型インシュリン製剤 Expired - Lifetime JPH0699323B2 (ja)

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KR10878/1990 1990-07-18

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Publication Number Publication Date
JPH04244031A JPH04244031A (ja) 1992-09-01
JPH0699323B2 true JPH0699323B2 (ja) 1994-12-07

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DK137191D0 (da) 1991-07-17
DK137191A (da) 1992-01-19
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