MX2014012245A - Composiciones de magnesio para modular la farmacocinetica y farmacodinamica de insulina y analogos de insulina, y el dolor en el sitio de inyeccion. - Google Patents

Abstract

Se han desarrollado composiciones y métodos para modular el dolor en el sitio de inyección asociado con formulaciones de insulina inyectables de acción rápida para inyección subcutánea. Las formulaciones contienen insulina en combinación con un agente quelante de zinc tal como ácido etilendiaminatetraacético ("EDTA"), un agente de disolución/estabilización tal como ácido cítrico, una sal de magnesio y, opcionalmente, excipientes adicionales. Las nuevas presentaciones incluyen formulaciones de insulina concentradas de acción rápida y una manera para aumentar la absorción de las formulaciones de análogos de acción rápida comercialmente disponibles al mezclarlas con un frasquito que contiene excipientes en polvo secos que aceleran su absorción. También se describen dispositivos para mezclar el excipiente y la insulina conjuntamente en el momento de la administración, mientras que se minimiza el tiempo de residencia de la mezcla.

Description

COMPOSICIONES DE MAGNESIO PARA MODULAR LA FARMACOCINÉTICA Y FARMACODINÁMICA DE INSULINA Y ANALOGOS DE INSULINA, Y EL DOLOR EN EL SITIO DE INYECCIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención está en el campo general de formulaciones de insulina de suministro de fármaco de acción rápida inyectables y métodos para su uso y reducción de dolor en la inyección.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Revisión General de la Diabetes La glucosa es un azúcar simple utilizada por todas las células del cuerpo para producir energía y sustentar la vida. Los humanos necesitan un nivel mínimo de glucosa en su sangre en todo momento para mantenerse con vida. La manera primaria en la cual el cuerpo produce glucosa en la sangre es a través de la digestión del alimento. Cuando una persona no obtiene glucosa de la digestión del alimento, la glucosa se produce de almacenamientos en el tejido y se libera por el hígado. Los niveles de glucosa del cuerpo se regulan por la insulina. La insulina es una hormona peptídica que se secreta naturalmente por el páncreas. La insulina ayuda a la glucosa a entrar a las células del cuerpo para proporcionar una fuente vital de energía.

Cuando un individuo saludable comienza una comida, el páncreas libera un pico natural de insulina llamado la liberación de insulina de primera fase. Además de proporcionar suficiente insulina para procesar la glucosa que entra en la sangre de la digestión de la comida, la liberación de insulina de primera fase actúa como una señal al hígado para detener la elaboración de glucosa mientras que está tomando lugar la digestión de la comida. Debido a que el hígado no está produciendo glucosa y hay suficiente insulina adicional para procesar la glucosa de la digestión, los niveles de glucosa en la sangre de individuos saludables permanecen relativamente constantes y sus niveles de glucosa en la sangre no llegan a ser demasiado altos.

La diabetes es una enfermedad caracterizada por niveles anormalmente altos de glucosa en la sangre y niveles inadecuados de insulina. Hay dos tipos principales de diabetes - Tipo 1 y Tipo 2. En la diabetes Tipo ?, el cuerpo no produce insulina. En las etapas tempranas de la diabetes Tipo 2, aunque el páncreas produce insulina, ya sea que 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.

Aun antes de que cualquiera de otros síntomas se presenten, 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 la ausencia de la liberación de insulina de primera fase, el hígado no recibirá su señal para detener la elaboración de glucosa. Como resultado, el hígado continuará produciendo glucosa en un momento cuando el cuerpo comienza a producir nueva glucosa a través de la digestión de la comida. Como resultado, el nivel de glucosa en la sangre de pacientes con diabetes procede demasiado alto después de comer, una condición conocida como hiperglucemia. La hiperglucemia causa que la glucosa se una no naturalmente a ciertas proteínas en la sangre, interfiriendo con la habilidad 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 vasos sanguíneos más pequeños eventualmente se rompen y tiene fuga. Los efectos adversos a largo plazo de la hiperglucemia incluyen ceguera, pérdida de la función del riñón, daño a los nervios y pérdida de sensación y pobre circulación en la periferia, potencialmente requiriendo amputación de las extremidades.

Entre dos y tres horas después de una comida, una glucosa en la sangre del diabético no tratada llega a ser tan elevada que el páncreas recibe una señal para secretar una cantidad desmesuradamente grande de insulina. En un paciente con diabetes Tipo 2 temprana, el páncreas puede aun responder y secreta esta cantidad grande de insulina. Sin embargo, esto ocurre en el momento cuando la digestión es casi terminada y los niveles de glucosa en la sangre deben comenzar a disminuir. Esta cantidad desmesuradamente grande de insulina tiene dos efectos perjudiciales. Primero, se pone una demanda extrema indebida en un páncreas ya comprometido, el cual puede conducir a su deterioro más rápido y eventualmente hace al páncreas incapaz de producir insulina. Segundo, demasiada insulina después de la digestión conduce a la ganancia de peso, que puede además exacerbar la condición de la enfermedad.

Tratamientos actuales para Diabetes y sus Limi tac iones Debido a que los pacientes con diabetes Tipo 1 no producen insulina, el tratamiento primario para la diabetes Tipo 1 es la terapia de insulina intensiva diaria. El tratamiento de la diabetes Tipo 2 típicamente inicia con el manejo de dieta y ejercicio. Aunque útil a corto plazo, el tratamiento a través de la dieta y ejercicio solamente no es una solución a largo plazo efectiva para la vasta mayoría de pacientes con diabetes Tipo 2. Cuando la dieta y el ejercicio ya no son suficientes, el tratamiento comienza con varias medicaciones orales no de insulina. Estas medicaciones orales actúan al incrementar la cantidad de insulina producida por el páncreas, al incrementar la sensibilidad de las células sensibles a la insulina, al reducir la salida de glucosa del hígado o por alguna combinación de estos mecanismos. Estos tratamientos son limitados en su habilidad para manejar la enfermedad efectivamente y generalmente tienen efectos secundarios significativos, tal como ganancia de peso e hipertensión. Debido a las limitaciones de los tratamientos no de insulina, muchos pacientes con diabetes Tipo 2 se deterioran a través del tiempo y eventualmente requieren terapia de insulina para soportar su metabolismo. Conforme sus progresos de resistencia a la insulina, más y más altas dosis de insulina son requeridas para disminuir los niveles de glucosa. La insulina concentrada hasta U-500 (500 unidades por mi) es comercialmente disponible para estos pacientes, pero es limitada al uso basal debido a un lento perfil de absorción.

La terapia de insulina se ha utilizado por más de 80 años para tratar diabetes. Esta terapia usualmente involucra administrar varias inyecciones de insulina cada dia. Estas inyecciones consisten de administrar una inyección basal de larga acción una o dos veces por dia y una inyección de una insulina de acción rápida en el tiempo de la comida. Aunque este régimen de tratamiento es aceptado como efectivo, este tiene limitaciones. Primero, a los pacientes generalmente no les gusta inyectarse ellos mismos con la insulina debido a la inconveniencia y dolor de las agujas. Como resultado, los pacientes tienden a no cumplir adecuadamente con los regímenes de tratamiento prescritos y son de manera frecuente inadecuadamente medicados.

Más importantemente, aun cuando son administradas apropiadamente, las inyecciones de insulina no replican el perfil de acción en el tiempo natural de la insulina. En particular, el pico natural de la liberación de insulina de primera fase en una persona sin diabetes da por resultado niveles de insulina en la sangre que se elevan dentro de varios minutos de la entrada en la sangre de glucosa a partir de una comida. En contraste, la insulina inyectada entra a la sangre lentamente, con niveles de insulina pico que ocurren dentro de 80 a 100 minutos después de la inyección de la insulina humana regular.

Una solución potencial es la inyección de insulina directamente en la vena de pacientes diabéticos inmediatamente antes de comer una comida. En estudios de inyecciones intravenosas de insulina, los pacientes exhibieron mejor control de su glucosa en la sangre durante 3 a 6 horas después de la comida. Sin embargo, por una variedad de razones médicas, la inyección intravenosa de insulina antes de cada comida no es una terapia práctica.

Uno de los mejoramientos claves en los tratamientos de insulina fue la introducción en los años de 1990 de análogos de insulina de acción rápida, tal como HUMALOG® (insulina lispro), NOVOLOG® (insulina asparto) y APIDRA® (insulina glulisina). Sin embargo, aun con los análogos de insulina de acción rápida, los niveles de insulina pico típicamente ocurren dentro de 50 a 70 minutos después de la inyección. Debido a que los análogos de insulina de acción rápida no imitan adecuadamente la liberación de insulina de primera fase, los diabéticos que utilizan terapia de insulina continúan teniendo niveles inadecuados de insulina presentes en la iniciación de una comida y demasiada insulina presente entre las comidas. Este retraso en el suministro de insulina puede dar por resultado hiperglucemia temprana después del comienzo de la comida. Además, la insulina excesiva entre las comidas puede dar por resultado un nivel anormalmente bajo de glucosa en la sangre conocido como hipoglucemia. La hipoglucemia puede dar por resultado pérdida de agudeza mental, confusión, ritmo cardíaco incrementado, hambre, sudoración y desmayos. En muy bajo niveles de glucosa, la hipoglucemia puede dar por resultado pérdida de conciencia, coma y aun muerte. De acuerdo con la American Diabetes Association, o ADA, los pacientes diabéticos que utilizan insulina tienen un promedio de 1.2 eventos hipoglucémicos serios por año, muchos de los cuales requieren visitas a las salas de emergencia por los pacientes.

La rapidez de la acción de la insulina es dependiente de que tan rápidamente es absorbida. Cuando la insulina humana regular se inyecta subcutáneamente a 100 IU/ml, la formulación está compuesta primariamente de hexámeros (aproximadamente 36kDa) los cuales no son absorbidos fácilmente debido a su tamaño y carga. Localizados dentro del hexámero están dos átomos de zinc que estabilizan la molécula. En la post inyección, un equilibrio dinámico inducido por la concentración ocurre en el tejido subcutáneo que causa que los hexámeros se disocien en dimeros (aproximadamente 12kDa), luego en monómeros (aproximadamente 6kDa) . Históricamente, estas formulaciones de insulina humana regulares requieren aproximadamente 120 min. para alcanzar niveles de concentración en el plasma máximos.

Las formulaciones de insulina con un comienzo rápido de acción, tal como VIAject®, son descritas en la Patente de los Estados Unidos No. 7,279,457, y las Solicitudes Publicadas de los Estados Unidos 2007/0235365, 2008/0085298, 2008/90753 y 2008/0096800, y Steiner, y colaboradores, Diabetologia, 51:1602-1606 (2008). Las formulaciones de insulina de acción rápida se diseñaron para crear formulaciones de insulina que proporcionan un perfil farmacocinético más rápido que los análogos de insulina, para de esta manera evitar que el paciente llegue a ser hiperglucémico en la primera hora después de la inyección e hipoglucémico dos a cuatro horas más tarde. El comienzo rápido de VIAJECT® resulta de la inclusión de dos excipientes clave, un agente quelante de zinc tal como EDTA de disodio (EDTA) y/o EDTA de disodio de calcio el cual rápidamente disocia los hexámeros de insulina en monómeros y dimeros y un agente de disolución/estabilización tal como ácido cítrico que estabiliza los monómeros y dimeros disociados antes de ser absorbidos en la sangre (Pohl y colaboradores, J. Diabetes Set and Technology r 2012.6(4)755-763).

Desafortunadamente, los ensayos clínicos tempranos con este producto mostraron molestias en el sitio de inyección. La inclusión de calcio, ya sea como cloruro de calcio y/o la sal de calcio del EDTA, disminuyó el dolor en el sitio de inyección, apoyando la teoría que el dolor surgió debido a la remoción de calcio del fluido extracelular en la vecindad del sitio de inyección. Sin embargo, la adición de calcio alteró la farmacocinética.

Las formulaciones de insulina concentradas se desarrollaron con el mismo concepto en mente; sin embargo, estas formulaciones tienen un perfil único que combina la acción ultrarrápida con alguna duración prolongada de acción. Son particularmente bien adecuadas para individuos resistentes a la insulina quienes requieren inyección de insulina prandial e insulina basal. Con esta formulación de U-400, la necesidad para dos inyecciones se elimina, puesto que el perfil de absorción podría cumplir las necesidades de insulina tanto prandial como de acción intermedia (es decir NPH). Además, estas formulaciones de insulina concentradas podrían ser utilizadas con bombas de insulina para pacientes resistentes a la insulina. El volumen reducido podría conducir al diseño futuro de bombas miniatura, o bombas bihormonales tales como aquellas que son desarrolladas para el páncreas artificial.

Es un objetivo de esta invención proporcionar composiciones de insulina inyectables de acción ultra-rápida con incomodidad en el sitio de inyección reducida. También es un objetivo de la presente invención proporcionar formulaciones de insulina concentradas especificas para tratar diabéticos resistentes a la insulina que modulan la farmacocinética y farmacodinámica de las composiciones de insulina inyectables al incrementar la velocidad de absorción desde el sitio de inyección subcutánea.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Se han desarrollado composiciones y métodos para modular la farmacocinética y farmacodinámica de formulaciones de insulina inyectables U—100, análogos ultra-rápidos y de acción ultra-rápida U-400 con tolerabilidad en el sitio de inyección mejorada. Las formulaciones contienen insulina en combinación con un agente quelante de zinc tal como ácido etilendiamina tetraacético ("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.

En una modalidad, la formulación contiene insulina humana recombinante, EDTA de sodio, un agente de disolución/ estabilización tal como ácido cítrico y/o citrato de sodio, y uno o más compuestos de magnesio, tal como EDTA de magnesio, Mg(OH)2, MgSO4 o combinaciones de los mismos. En una modalidad particular, el compuesto de magnesio es MgS04. La concentración de los compuestos de magnesio es de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 10 mg/ml, de preferencia de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 5 mg/ml, más de preferencia de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 2 mg/ml, mucho más de preferencia de aproximadamente 0.2 a aproximadamente · 2 mg/ml. En algunas modalidades, 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 aumenta al optimizar la concentración iónica de m-cresol y citrato. La concentración de la insulina en la formulación varía de 100-500 unidades/mL.

En la modalidad preferida, las formulaciones se administran por la vía de inyección subcutánea.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una gráfica esquemática tridimensional de la insulina que muestra cargas en la superficie expuestas y sobrepuesta con moléculas ("agentes de disolución y quelantes") de tamaño apropiado para enmascarar la carga.

Las Figuras 2 y 3 son gráficas de la concentración de insulina media (mü/L) como una función del tiempo (Figura 2, 0-60 minutos; Figura 3, 0-480 minutos) post-dosis de las formulaciones de insulina de EDTA de Mg BIOD 123 y 125 comparadas con HUMALOG®.

Las Figuras 4 y 5 son gráficas de GIR media (mg/kg/min) como una función del tiempo (minutos) de las formulaciones de insulina de EDTA de Mg BIOD 123 y 125 comparadas con HUMALOG®.

La Figura 6 muestra la linea de base media de insulina sustraída (líneas sólidas) y glucosa (líneas punteadas) contra el tiempo en cerdos miniatura diabéticos. BIOD-530 (negro) y Lilly U-500 (verde), ±SEM.

La Figura 7 es una gráfica de la línea de base media de insulina sustraída (lineas sólidas) y disminución de glucosa (líneas punteadas) de BIOD-530 (verde oscuro), BIOD-531 (verde claro) y HUMALOG® (negro) en cerdos diabéticos. n=9, +SEM.

La Figura 8 muestra la línea de base media de concentración de insulina sustraída contra el tiempo de BIOD-530 (negro), BIOD-532 (verde oscuro) y BIOD-533 (verde claro) en cerdos diabéticos miniatura. n=9, ±SEM.

La Figura 9 muestra la línea de base media de insulina sustraída (líneas sólidas) y glucosa (líneas punteadas) contra el tiempo en cerdos miniatura diabéticos después de la administración de diferentes formulaciones de insulina .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Las formulaciones de insulina descritas en la presente se administran inmediatamente antes de una comida o al final de una comida. Las formulaciones se diseñan para ser absorbidas en la sangre más rápido que la insulina de acción rápida o análogos de insulina actualmente comercializados. Una de las características claves de la formulación de insulina es que se incluye un agente quelante·de zinc que disocia o separa, la forma hexamérica de insulina a la forma mono érica y/o dimérica de insulina y previene o minimiza la re-asociación a la forma hexamérica de post inyección, para de esta manera promover la absorción rápida en el torrente sanguíneo de post inyección. Se ha descubierto que una relación sistemática existe entre la concentración del agente quelante de zinc, tal como EDTA de disodio y la velocidad de absorción de glucosa desde la sangre. La variación en la concentración de EDTA altera la farmacocinética y farmacodinámica de las formulaciones de insulina de acción rápida.

Mientras que no es limitado por la teoría, una explicación posible para la incomodidad en el sitio de inyección de la formulación de EDTA-ácido cítrico-insulina es la quelación del calcio extracelular por EDTA de disodio. El calcio está en el fluido extracelular a una concentración de aproximadamente 1 mM, y es esencial para acoplamiento de excitación-contracción, función del músculo, liberación de neurotransmisores y metabolismo celular. La pérdida de calcio local puede causar tetania muscular, la cual es un trastorno marcado por contracciones musculares tónicas intermitentes, acompañadas por temblores fibrilares, parestesias y dolor muscular. Para evitar esta interacción, no debe ser utilizada una formulación que remueve el calcio del fluido extracelular.

La sustitución de EDTA de disodio con la forma quelada de calcio de EDTA (es decir, EDTA de disodio de calcio) puede reducir el dolor en el sitio de inyección como es comparado con la misma cantidad de EDTA de disodio. Sin embargo, el EDTA de disodio de calcio ligeramente retarda la velocidad de absorción in vivo. Por lo tanto, el magnesio se utilizó en.lugar de calcio para quelar el EDTA en exceso. La adición de magnesio a la formulación incrementó la tolerabilidad en el sitio de inyección y no alteró la velocidad de absorción de insulina.

En una modalidad, la formulación contiene insulina humana recombinante, EDTA de sodio, un agente de disolución /estabilización tal como ácido cítrico y/o citrato de sodio y uno o más compuestos de magnesio, tal como EDTA de magnesio, Mg(0H)2, MgSO4 o combinaciones de los mismos. En una modalidad particular, el compuesto de magnesio es MgSQ4. La concentración de compuestos de magnesio es de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 10 mg/ml, de preferencia de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 5 mg/ml, más de preferencia de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 2 mg/ml, mucho más de preferencia de aproximadamente 0.2 a aproximadamente 2 mg/ml. En algunas modalidades, 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 aumenta al optimizar la concentración iónica de m-cresol y citrato. La concentración de la insulina en la formulación varia de 100-500 unidades/mL. 1. Definiciones Como se utiliza en la presente, "insulina" se refiere a insulina purificada o sintética, recombinante, humana o no humana o análogos de insulina, a menos de que sea especificado de otra manera.

Como se utiliza en la presente, "insulina Humana" es la hormona peptidica humana secretada por el páncreas, ya sea aislada de una fuente natural o hecha por microorganismos genéticamente alterados. Como se utiliza en la presente, "insulina no humana" es la misma como la insulina humana pero de una fuente,animal tal como cerdo o vaca.

Como se utiliza en la presente, un análogo de insulina es una insulina alterada, diferente de la insulina secretada por el páncreas, pero aun disponible al cuerpo para realizar la misma acción como la insulina natural. A través de la ingeniería genética del DNA subyacente, la secuencia de aminoácido de la insulina se puede cambiar para alterar sus características de ADME (absorción, distribución, metabolismo y excreción). Ejemplos incluyen insulina lispro, insulina glargina, insulina asparto, insulina glulisina e insulina detemir. La insulina también se puede modificar químicamente, por ejemplo, mediante acetilación. Como se utiliza en la presente, los análogos de insulina humana son insulina humana alterada la cual es capaz de realizar la misma acción como la insulina humana.

Como se utiliza en la presente, un "agente quelante" o "agente quelante", se refiere a un compuesto químico que tiene la habilidad de formar uno o más enlaces a iones de zinc. Los enlaces son típicamente enlaces iónicos o de coordinación. El agente quelante puede ser un compuesto inorgánico u orgánico. Un complejo quelado es un complejo en el cual el ion de metal se enlaza a dos o más átomos del agente quelante.

Como se utiliza en la presente, un "agente de solubilización", es un compuesto que incrementa la solubilidad de los materiales en un solvente, por ejemplo, insulina en una solución acuosa. Ejemplos de agentes de solubilización incluyen surfactantes tales como polisorbatos (TWEEN®); solventes tal como etanol; compuestos formadores de micelas, tal como monoestearato de oxietileno; y agentes modificadores del pH.

Como se utiliza en la presente, un "agente de disolución/estabilización" o "agente de disolución/ estabilizante" es un ácido o una sal del mismo que, cuando se adiciona a insulina y EDTA, aumenta el transporte y absorción de insulina con relación al HCl y EDTA al mismo pH, como se mide utilizando el ensayo de placa transwell de célula epitelial descrito en los ejemplos enseguida. HC1 no es un agente de disolución/estabilización sino puede ayudar en la solubilización. El ácido cítrico es un agente de disolución/ estabilización cuando se mide en este ensayo.

Como se utiliza en la presente, "compuesto de magnesio inorgánico" o "sal de magnesio inorgánico" se refiere a compuestos en los cuales el anión no contiene uno o más átomos de carbono.

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

Como se utiliza en la presente, un "excipiente" es una sustancia inactiva diferente a un agente quelante o agente de disolución/estabilización, utilizado como un portador para la insulina o se utiliza para ayudar al proceso por el cual un producto se fabrica. En tales casos, la sustancia activa se disuelve o se mezcla con un excipiente.

Como se utiliza en la presente, un "pH fisiológico" está entre 6.8 y 7.6, de preferencia entre 7 y 7.5, mucho más de preferencia aproximadamente 7.4.

Como se utiliza en la presente, "Cmax" es la concentración máxima o pico de un fármaco observado después de su administración.

Como se utiliza en la presente, "Tmax" es el tiempo en el cual una concentración máxima (Cmax) ocurre. Como se utiliza en la presente, ½ Tmax es el tiempo en el cual la concentración máxima media (1/2 Cmax) de insulina ocurre en la sangre. Esto también se puede expresar como T50%max temprana.

II. Formulaciones Las formulaciones incluyen insulina o un análogo de insulina, un agente quelante de zinc y un agente(s) de disolución/estabilizante, magnesio, y, opcionalmente, uno o más otros excipientes. En la modalidad preferida, las formulaciones son adecuadas para administración subcutánea y son absorbidas rápidamente en el tejido subcutáneo. La elección del agente de disolución/estabilización y agente quelante, la concentración de tanto el agente de disolución/ estabilización y el agente quelante, y el pH en que la formulación se ajusta, todos tienen un efecto profundo en la eficacia del sistema. Mientras que muchas combinaciones tienen eficacia, la modalidad preferida se elige por razones que incluyen seguridad, comodidad, estabilidad, perfil regulatorio y desempeño.

En la modalidad preferida, por lo menos uno de los ingredientes de la formulación se selecciona para enmascarar las cargas en la insulina. Esto se cree que facilita el transporte transmembrana de la insulina y para de esta manera incrementar tanto el comienzo de acción como la biodisponibilidad para la insulina. Los ingredientes también se seleccionan para formar composiciones que se disuelven rápidamente en medio acuosos. De preferencia la insulina se absorbe y se transporta al plasma rápidamente, dando por resultado un rápido comienzo de acción, de preferencia que comienza dentro de aproximadamente 5 minutos después de administración y en horas pico a aproximadamente 15-30 minutos después de la administración.

El agente quelante, tal como EDTA, quela el zinc dentro de la insulina, para de esta manera remover el zinc de la molécula de insulina. Esto causa que la insulina hexamérica se disocie en sus formas diméricas y monoméricas y retarda el reensamblaje en el estado de hexámero de post inyección. Puesto que estas dos formas existen en un equilibrio inducido por concentración, conforme los monómeros son absorbidos, más monómeros son creados. De esta manera, conforme los monómeros de insulina son absorbidos a través del tejido subcutáneo, los dimeros adicionales se desensamblan para formar más monómeros. La forma monomérica tiene un peso molecular que es menor que una sexta del peso molecular de la forma hexamérica, para de esta manera marcadamente incrementar tanto la velocidad como la cantidad de absorción de insulina. D1 grado que el agente quelante (tal como EDTA) y/o agente de disolución/estabilización (tal como ácido cítrico) enlazan el hidrógeno con la insulina, se cree que enmascara la carga en la insulina, facilitando su transporte transmembrana y para de esta manera incrementar tanto el comienzo de acción y biodisponibilidad de la insulina.

Una sal de magnesio se ha encontrado que no altera significativamente el perfil farmacocinético mientras que al mismo tiempo disminuye el dolor en el sitio de inyección.

En la modalidad preferida, se adiciona M-cresol por sus propiedades anti-microbianas y aumento de la vida en anaquel.

Insulina La insulina o análogos de insulina se pueden utilizar en esta formulación. De preferencia, la insulina es insulina humana recombinante. La insulina humana recombinante es disponible de un número de fuentes. Las dosificaciones de la insulina dependen de su biodisponibilidad y el paciente que es tratado. La insulina se incluye generalmente en un intervalo de dosificación de 1.5-200 IU, dependiendo del nivel de resistencia de insulina del individuo. Típicamente, se proporciona insulina en frasquitos de 100 IU, aunque otras presentaciones de 200, 400 o 500 U/ml son descritas en la presente. En la modalidad mucho más preferida la formulación inyectable es un volumen de 1 mi que contiene 100U de insulina. Modalidades adicionales incluyen formulaciones de insulina de concentración más alta, el mucho más preferido que es U-400.

Hay varios tipos diferentes de insulina comercial disponible para pacientes con diabetes. Estos tipos de insulinas varían de acuerdo a (1) cuanto tiempo toman en alcanzar el torrente sanguíneo y empezar a reducir los niveles de glucosa en la sangre; (2) cuanto tiempo la insulina opera en resistencia máxima; y (3) cuanto tiempo la insulina continua teniendo un efecto sobre el azúcar en la sangre.

Insulina de Acción Rápida Las insulinas de acción rápida se proponen para responder a la glucosa derivada de la ingestión de carbohidratos durante una comida. Las insulinas de acción rápida empiezan a trabajar dentro de uno a 20 minutos, en horas pico aproximadamente una hora más tarde y que dura desde tres a cinco horas. La insulina de acción rápida toma aproximadamente dos horas para absorberse completamente en la circulación sistémica. Las insulinas de acción rápida incluyen insulina humana recombinante regular (tal como HÜMULI®, comercializada por Eli Lilly, y NOVALIN®, comercializada por Novo Nordisk A/S) las cuales son administradas en una solución isotónica a pH 7. Las insulinas de bovino y porcino, que difieren en varios aminoácidos a la insulina humana, pero son bioactivas en humanos, también son insulinas de acción rápida.

Formulaciones de Insulina Concentrada Las formas más concentradas de insulina se proporcionan para individuos resistentes a la insulina. La formulación comercialmente disponible Humulin R U-500 tiene una duración muy larga de acción y es adecuada para el uso basal solamente debido a sus perfiles de liberación lenta.

Insulina de Acción Rápida Algunos pacientes con diabetes usan insulina de acción rápida en tiempos de comida, e insulina de acción prolongada para insulina continua de 'fondo'. Este grupo incluye insulinas que han sido modificadas o tienen ubicaciones alteradas de aminoácidos para aumentar su velocidad de absorción.

En la actualidad hay tres tipos de análogos de insulina comercial de acción rápida disponibles: insulina lispro (insulina Lisina-Prolina, vendida por Eli Lilly como HUMALOG®) , insulina glulisina (vendida por Sanofi-Aventis como APIDRA®) e insulina asparto (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 iniciar el trabajo y toma más tiempo alcanzar su resistencia máxima. La insulina de acción intermedia usualmente comienza a trabajar dentro de 2-4 horas después de la inyección, alguna parte picos entre 4-14 horas y permanece efectiva hasta 24 horas. Los tipos de insulina de acción intermedia incluyen NPH (Neutral Protamine Hagedorn) e insulina LENTE. La insulina NPH contiene protamina la cual disminuye la velocidad de absorción de modo que la insulina tomas más tiempo para alcanzar el torrente sanguíneo pero tiene un pico más largo y vida útil. Las insulinas de acción intermedia se pueden combinar 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 son comercialmente disponibles para cumplir la necesidad para el uso prandial y basal en una sola inyección. Estas mezclas de insulina pueden ser basadas en insulina recombinante regular (HUMULIN® 70/30 (70% de insulina de isofano humana y 30% de insulina humana, Eli Lilly) o basada en análogo, tal como HUMALOG®Mix75/25 (75% de suspensión de protamina de insulina lispro y 25% de solución de insulina lispro) (Eli Lilly) y son 100 U-ml. Estas mezclas usan una suspensión de insulina de protamina (basada en HUMULIN® o HUMALOG®) al grado que la duración de acción de insulina con HUMULIN®R (insulina humana regular) o ¾IUMALOG®R cubren las necesidades prandiales.

Insulina de Acción Larga Ejemplos de insulinas de acción larga son insulina glargina (comercializada bajo el nombre comercial LANTUS®, Sanofi Aventis) e insulina detemir LEVEMIR®, Novo Nordisk * A/S). La duración prolongada de acción de LANTUS® se induce normalmente por la elevación de pH de 4 a 7 de post inyección subcutánea. Esto cambia la solubilidad de la insulina glargina, creando un microprecipitado. Este microprecipado lentamente se disuelve en el tejido subcutáneo, sustentando su efecto de disminución de glucosa durante hasta 24 horas. Difiere de la insulina humana al tener una glicina en lugar de asparagina en la posición 21 y dos argininas adicionadas al carboxi-terminal de la cadena beta.

Agentes de disolucíón/Estabilización Ciertos poliácidos parecen enmascarar las cargas en la insulina, aumentando la captación y transporte, como se muestra en la Figura 1. Aquellos ácidos que son efectivos como los 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 relación al ácido clorhídrico, que no es un agente de enmascaramiento de carga. Los ácidos efectivos 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. El ácido clorhídrico se puede utilizar para ajustar el pH, en combinación con cualquiera de las formulaciones, pero no es un agente de disolución/ estabilización.

El ácido se puede adicionar directamente o en la forma de una sal, la cual se disocia en solución acuosa. Las sales de los ácidos incluyen acetato de sodio, ascorbato, citrato, glutamato, aspartato, succinato, fumarato, maleato y adipato. Lasa sales de ácidos orgánicos se pueden preparar utilizando una variedad de bases que incluyen, pero no limitadas a, hidróxidos de metal, óxidos de metal, carbonatos y bicarbonatos de metal, aminas de metal, así como bases de amonio, tales como cloruro de amonio, carbonato de amonio, etc. Los metales adecuados incluyen iones de metal monovalente y polivalente. 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 tales como aluminio. Los iones de metal polivalentes pueden ser deseables para ácidos orgánicos que contienen más que el grupo de ácido carboxilico puesto que estos iones pueden ser complejos simultáneamente a más de un grupo de ácido carboxilico.

El intervalo del agente de disolución/ estabilización corresponde a una cantidad efectiva de ácido cítrico en combinación con insulina y EDTA de disodio. Por ejemplo, un intervalo de 9.37 x 104 M a 9.37 x 10_2M de ácido cítrico corresponde con 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 gramo/mol. En algunas modalidades la cantidad de ácido cítrico anhidro varía de aproximadamente 50% de 1.8 mg/ml (0.9 mg/ml) a aproximadamente 500% de 1.8 mg/ml (9 mg/ml), más de preferencia de aproximadamente 75% de 1.8 mg/ml (1.35 mg/ml) a aproximadamente 300% de 1.8 mg/ml (5.4 mg/ml). En una modalidad preferida, la cantidad de ácido cítrico anhidro puede ser 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 modalidad mucho 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, el monohidrato de ácido cítrico o citrato de trisodio u otro ácido cítrico se utiliza en lugar del 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 modalidad particularmente preferida, la formulación contiene una mezcla de EDTA de disodio y ácido cítrico. En general la relación de ácido cítrico a EDTA de disodio está en el intervalo de 300:100, por ejemplo, 100:120, 100:100, 200:100, 150:100, 300:200 y 500:100.

En la modalidad preferida, un agente quelante de zinc se mezcla con la insulina. El agente quelante puede ser iónico o no iónico. Los agentes quelantes incluyen ácido etilendiaminatetraacético (EDTA), EGTA, ácido algínico, ácido alfa lipoico, ácido dimercaptosuccínico (DMSA), CDTA (ácido 1,2-diáminociclohexanotetraacético) y citrato de trisodio (TSC). El ácido clorhídrico se utiliza en conjunción con TSC para ajustar el pH y en el proceso da origen a la formación de ácido cítrico, que es un agente de disolución/ estabilización.

El agente quelante captura el zinc de la insulina, para de esta manera favorecer la forma monomérica o dimérica de la insulina sobre la forma hexamérica y facilitar la absorción de la insulina en los tejidos que circundan en sitio de administración (por ejemplo mucosa, o tejido graso). Además, el hidrógeno del agente quelante puede enlazarse a la insulina, para de esta manera ayudar al enmascaramiento de la carga de los monómeros de insulina y facilitar el transporte transmembrana de los monómeros de insulina.

En la modalidad preferida, el agente quelante es EDTA. En la modalidad mucho más preferida, la formulación contiene insulina, EDTA de disodio, cloruro de calcio y un agente de disolución/estabilización tal como ácido cítrico o citrato de sodio.

Un intervalo de 2.42 x 104 M a 9.68 x 10-2 M de EDTA corresponde a un peso/volumen de aproximadamente 0.07 mg/ml a aproximadamente 28 mg/ml si el EDTA es ácido etilen-diaminatetraacético con una masa molar de aproximadamente 292 gramos/mol. La reducción de la concentración de EDTA puede reducir la velocidad de la absorción de insulina y retardar la respuesta de la glucosa para la inyección de insulina. Además, los incrementos en esta concentración proporcionan ganancias insignificantes en la velocidad de absorción.

En modalidades preferidas, la cantidad de EDTA varía de aproximadamente 5% de 1.8 mg/ml (0.09 mg/ml) a aproximadamente 500% de 1.8 mg/ml (9 mg/ml), más de preferencia aproximadamente 15% de 1.8 mg/ml (0.27 mg/ml) a aproximadamente 200% de 1.8 mg/ml (3.6 mg/ml). Por ejemplo, la cantidad de EDTA puede ser 0.1 mg/ml, 0.25 mg/ml, 1.0 mg/ml, 1.8 mg/ral, 2.0 mg/ml o 2.4 mg/ml de EDTA.

La reducción de la concentración de EDTA puede disminuir la velocidad de absorción de la insulina y retardar la respuesta de la glucosa para la inyección de insulina. En una modalidad preferida, el agente quelante es EDTA de disodio, de preferencia, en una cantidad igual a o menos de 2.0 mg/ml. Además, los incrementos en esta concentración proporcionan ganancias insignificantes en la velocidad de absorción. En algunas modalidades, el EDTA es una combinación de EDTA de disodio y EDTA de disodio de calcio. Por ejemplo, en una modalidad, el EDTA es aproximadamente 0.27-0.3 mg/ml de EDTA de disodio en combinación con aproximadamente 1.8-2.0 mg/ml de EDTA de disodio de calcio. En algunas modalidades, el EDTA está entre aproximadamente 1.8-2.0 mg/ml de EDTA de disodio de calcio o EDTA de disodio y CaCl2.

Compuestos de Magnesio Las formulaciones contienen uno o más compuestos de magnesio farmacéuticamente aceptables. Como es discutido en lo anterior, el EDTA puede causar irritación en el sitio de inyección debido al complejo de calcio endógeno en el sitio de administración. Mientras que la inclusión de EDTA de calcio puede aminorar esta irritación, la adición de EDTA de calcio a la formulación disminuye la absorción de insulina. Para minimizar o prevenir irritación en el sitio de inyección y no cambiar la velocidad de absorción subcutánea, uno o más compuestos de magnesio se incorporan en la formulación.

Los compuestos de magnesio pueden ser una sal de magnesio inorgánica y/o orgánica. Las sales inorgánicas de magnesio adecuadas incluyen, pero no están limitadas a, hidróxido de magnesio (Mg(OH)2), sulfato de magnesio g(SO4), haluros de magnesio, tales como cloruro de magnesio (MgCl2), bromuro de magnesio (MgBr2) y yoduro de magnesio (Mgl2); pirofosfato de magnesio, heptahidrato de sulfato de magnesio y óxido de magnesio (Mg02).

Las sales orgánicas de magnesio adecuadas incluyen, pero no están limitadas a, EDTA de magnesio, lactato de magnesio, quelatos de aminoácido, tales como aspartato de magnesio; acetato de magnesio, carbonato de magnesio (Mg(CO3)2), citrato de magnesio y gluconato de magenesio.

En modalidades particulares, el uno o más compuestos de magnesio es EDTA de magnesio, Mg(OH)2, MgS04 o combinaciones de los mismos. En una modalidad, el uno o más compuestos de magnesio es MgSQ4.

La concentración del uno o más compuestos de magnesio es de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 10 mg/ml, de preferencia de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 5 mg/ml, más de preferencia de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 2 mg/ml, mucho más de preferencia de aproximadamente 0.2 a aproximadamente 2 mg/ml. En algunas modalidades, las formulaciones contienen aproximadamente 0.2-0.3 mg/ml de Mg(0H)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 se pueden formular en una manera convencional utilizando uno o más portadores fisiológicamente aceptables que comprenden excipientes y auxiliares que facilitan el procesamiento de los compuestos activos en las preparaciones que se pueden utilizar farmacéuticamente .

La formulación de fármacos se discute en, por ejemplo, Hoover, John E., Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Co., Easton, Pennsylvania (1975), y Liberman, H.A. y Lachman, L., Eds., Pharmaceutical Dosage Forms, Marcel Decker, Nueva York, N.Y. (1980).

En la modalidad preferida, uno o más agentes solubilizantes se incluyen con la insulina para promover la rápida disolución en el medio acuoso. Los agentes solubilizantes adecuados incluyen agentes de humectación tales como polisorbatos, glicerina y poloxámeros, surfactantes no iónicos y iónicos, ácidos y bases alimenticias (por ejemplo bicarbonato de sodio) y alcoholes y sales amortiguadoras para el control del pH. En una modalidad preferida el pH se ajusta utilizando ácido clorhídrico (HCl) o hidróxido de sodio (NaOH). El pH de la formulación inyectable está típicamente entre aproximadamente 6.8-7.8, de preferencia aproximadamente 7.1. Los estabilizadores se utilizan para inhibir o retardar las reacciones de descomposición del fármaco que incluyen, a manera de ejemplo, reacciones oxidantes. Se pueden utilizar un número de estabilizadores. Los estabilizadores adecuados incluyen soluciones amortiguadoras; tales como citratos, fosfatos y acetatos; polisacáridos, tales como celulosa y derivados de celulosa, complejo de polisacáridos sulfatados y alcoholes simples, tales como glicerol (o glicerina o glicerina); agentes bacterioestáticos tales como fenol, alcohol bencílico, meta-cresol (m-cresol), 2-fenoxietanol y metil/propil p.arabeno; agentes isotónicos, tales como cloruro de sodio, glicerol (o glicerina o glicerina), aminoácidos cíclicos, aminoácidos y glucosa; lecitinas, tales como ejemplo lecitinas naturales (por ejemplo lecitina de yema de huevo o lecitina de soja) y lecitinas sintéticas o semisintéticas (por ejemplo dimiristoilfosfatidilcolina, dipalmitoilfosfatidilcolina o distearoil-fosfatidilcolina; ácidos fosfatídicos; fosfatidiletanolaminas; fosfatidil-serinas tales como distearoil-fosfatidilserina, dipalmitoil-fosfatidilserina y diaraquidoilfosfatidilserina; fosfatidilgliceroles; fosfatidilinositoles; cardiolipinas; esfingomielinas. También, sistemas de solvente o co-solvente (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 bacterioestáticos y agentes isotónicos. Las formulaciones mucho más preferidas incluyen glicerina y m-cresol. El intervalo para glicerina es aproximadamente 1-35 mg/ml, de preferencia aproximadamente 10-25 mg/ml, mucho más de preferencia aproximadamente 19.5-22.5 mg/ml. El intervalo para m-cresol es aproximadamente 0.75-6 mg/ml, de preferencia aproximadamente 1.8-3.2 mg/ml, mucho más de preferencia aproximadamente 2 o 3 mg/ml. Se puede adicionar cloruro de calcio a la formulación para "neutralizar" cualquier EDTA libre y citrato de sodio y/o se adiciona ácido cítrico para estabilizar el monómero disociado. El cloruro de calcio se adiciona más típicamente a la formulación cuando el agente quelante es EDTA de disodio. Se adiciona en concentración equimolar aproximadamente igualada al EDTA de disodio. Por ejemplo, si el EDTA de disodio es 5mM, entonces 5mM de cloruro de calcio debe ser utilizado. El intervalo efectivo es 80-120% de EDTA de disodio. Un candidato posible adicional para esto es magnesio, adicionado en cantidades similares. El intervalo para cloruro de calcio es aproximadamente 0.1-10 mM, más de preferencia aproximadamente 2.5-7.5 mM, mucho más de preferencia aproximadamente 5 mM.

En algunas modalidades, las preparaciones comerciales de insulina y preparaciones de análogos de insulina se pueden utilizar como la insulina de las formulaciones descritas en la presente. Por lo tanto, la formulación final puede incluir excipientes adicionales comúnmente encontrados en las preparaciones comerciales de insulina y análogos de insulina, que incluyen, pero no limitado a, zinc, cloruro de zinc, fenol, fosfato de sodio, óxido de zinc, hidrógeno fosfato de disodio, cloruro de sodio, trometamina y polisorbato 20. Estos también se pueden remover de estas preparaciones comercialmente disponibles antes de adicionar el agente quelante y agentes de disociación/estabilizantes descritos en la presente.

Ejemplos de formulaciones son descritos en detalle en los Ejemplos enseguida. Las formulaciones de calcio-EDTA-ácido cítrico contienen: 100 U/ml de insulina, 1.8 mg/ml de EDTA de disodio de calcio, 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 o un análogo de insulina, 1.8 mg/ml de EDTA de disodio, 2.7 mg/ml de ácido cítrico, 18.1 mg/ml de glicerina, 2.0 mg/ml de m-cresol y 5 mM de cloruro de calcio ("BIOD-107").

Las formulaciones de insulina que contienen uno o más compuestos de magnesio se prepararon como son descritos en la Tabla 1.

NJ J O O Tabla 1. Composiciones de Formulación de Magnesio-EDTA-Insiüina IL” Insulina Lispro; RHI - Insulina humana recombinante III. Métodos para Fabricar las Formulaciones En una modalidad preferida, la formulación inyectable contiene insulina, disodio y/o EDTA de disodio de calcio, ácido cítrico, solución salina o glicerina, m-Cresol y sal de magnesio de cloruro. En la modalidad mucho más preferida, la formulación inyectable subcutánea se produce al combinar agua, EDTA de disodio, sal de magnesio tales como MgSO4; ácido cítrico, glicerina, m-Cresol e insulina por filtración estéril en frasquitos o cartuchos de inyección multi-uso .

Los métodos para fabricar las formulaciones de insulina inyectables son descritos en detalle en los Ejemplos enseguida.

En una modalidad, el EDTA se adiciona a la(s) formulación (s) antes del ácido cítrico. En otra modalidad, se adiciona citrato de sodio en lugar de ácido cítrico. En la modalidad preferida, se adiciona ácido cítrico a la(s) formulación (s) antes del EDTA. En una modalidad preferida, los componentes de la formulación se adicionan al agua:ácido cítrico, EDTA, glicerina, m-Cresol, sal de magnesio e insulina. Se adicionan glicerol y m-Cresol como una solución mientras que el ácido cítrico, EDTA y sal de magnesio se pueden adicionar como polvo, cristalino o pre-disuelto en agua.

En algunas modalidades, la formulación inyectable subcutánea se produce al mezclar agua, ácido cítrico, EDTA, glicerina y m-Cresol para formar una solución (referida como el "diluyente") el cual se filtra y se esteriliza. La insulina se adiciona separadamente al agua, se filtra estéril y una cantidad designada se adiciona a un número de botellas de inyección estériles separadas que luego se liofiliza para forma un polvo. El polvo liofilizado se almacena separadamente del diluyente para retener su estabilidad. Antes de la administración, el diluyente se adiciona a la botella de inyección de insulina para disolver la insulina y crear el producto reconstituido final.

En otra modalidad, la insulina está en solución y los excipientes se liofilizan, se secan por rocío y se adicionan a la insulina antes de la inyección. En todavía otra modalidad, los excipientes se hacen como un liquido concentrado y se introducen a la insulina liquida antes de la inyección.

Después la cantidad predeterminada de insulina se inyecta subcutáneamente en el paciente, la solución de insulina restante se puede almacenar, de preferencia con refrigeración. En una modalidad preferida, la insulina se prepara como una solución acuosa a aproximadamente pH 7.0, en frasquitos o cartuchos y se conserva a 4°C.

IV. Métodos para Utilizar las Formulaciones Las formulaciones se pueden inyectar subcutáneamente o intramuscularménte. La formulación se diseña para ser rápidamente absorbida y transportada al plasma para suministro sistémico.

Las formulaciones que contienen insulina como el agente activo se pueden administrar a pacientes diabéticos tipo 1 o tipo 2 antes o durante una comida. Debido a la rápida absorción, las composiciones pueden cortar la conversión de glicógeno a glucosa en el hígado, para de esta manera prevenir la hiperglucemia, la causa principal de complicaciones de diabetes y el primer síntoma de la diabetes tipo 2. Inyecciones subcutáneas, estándar, actualmente disponibles de insulina humana deben ser administradas aproximadamente una media a una hora antes de comer para proporcionar un efecto inferior deseado, debido a que la insulina se absorbe demasiado lento para cortar la producción de glucosa en el hígado. Estas nuevas formulaciones de acción ultrarrápida se pueden tomar más cerca a la comida. Un beneficio potencial a esta formulación con farmacocinéticas aumentadas puede ser una disminución en la incidencia o severidad de la obesidad que es una complicación frecuente del tratamiento de insulina.

Ejemplo 1: Efecto de la Concentración de EDTA de Disodio de calcio en la Incomodidad en el Sitio de Inyección en Humanos Materiales y Métodos 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 de disodio, 22.07 mg de glicerina, 3.0 mg de m-Cresol como un conservador 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 disodio de calcio, 15.0 mg de glicerina, 3.0 mg de m-cresol como un conservador 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 de disodio, 2.0 mg de EDTA de disodio de calcio, 15.0 mg de glicerina, 3.0 mg de m-cresol como un conservador e hidróxido de sodio y/o ácido clorhídrico para ajustar el pH a aproximadamente 7.1.

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

Los parámetros farmacocinéticos básicos Cmax, Tmax, y Tmax se estimaron sin modelación no lineal.

Una prueba t se realizó sobre los datos de cada formulación comparada con VJ7.

Resultados Como se muestra en la Tabla 2, las muestras que contienen EDTA de disodio de calcio (BIOD 102 y BIOD 103) tuvieron ligeramente menor Cmax y Tmax tardío que las muestras que contienen solamente EDTA de disodio (VJ7).

Tabla 2: Comparación de EDTA de disodio de calcio con EDTA de disodio Datos Farmacocinéticos VIAJECT® 7: 1.8 mg de EDTA de disodio BIOD 102: 2.4 mg de EDTA de disodio de calcio BIOD 103: 0.25 mg de EDTA de disodio, 2.0 mg de EDTA de disodio de calcio Estos resultados demuestran que las formulaciones de calcio tienen una velocidad significativamente más lenta de captación que la insulina original, EDTA de sodio, formulación de ácido cítrico, como es indicada por los tiempos medios a las concentraciones de insulina semi máximas y el tiempo a las concentraciones de insulina máxima (Tabla 2) .

La inyección de las formulaciones de insulina que contienen EDTA de disodio de calcio dio por resultado significativamente menos dolor en el sitio de inyección que las muestras de EDTA de disodio, como se muestran por la Tabla 3.

Tabla 3: Datos de Incomodidad en el Sitio de Inyección VAS: 0 =Ninguna; 100 =Peor posible; Incomodidad Absoluta VR: 0 =Ninguno, l=Medio, 2=Moderado, 3= Severo VR Relativa (para inyecciones usuales): 1= Mucho menos; 2 = Menos; 3 = Igual; 4 = Incrementado; 5 = Muy incrementado Ejemplo 2: Estudio de la velocidad de absorción de insulina de las formulaciones BIOD 105 y BIOD 107 en cerdos diabéticos miniatura.

El objetivo de este estudio fue evaluar las propiedades farmacocinéticas (PK) y farmacodinámicas (PD) de formulaciones de insulina modificadas predichas que están asociadas con tolerancia mejorada. La adición de EDTA de calcio a una formulación de insulina (que contiene EDTA de disodio) se mostró en el Ejemplo 1 para reducir la reacción en el sitio a la inyección cuando se compara con una formulación de insulina que contiene EDTA de disodio, sin EDTA de calcio adicionado); sin embargo, la acción rápida de la formulación se retrasó un poco de esta sustitución. Por lo tanto, nuevas formulaciones de insulina se desarrollaron para recuperar la pérdida en el tiempo (acción rápida) y para mejorar la estabilidad. Se adicionó ácido cítrico adicional (150% comparado con la formulación original, VJ7) para algunas formulaciones, y se exploró una reducción 1/3 en m-cresol, para aumentar la estabilidad.

En una de las nuevas formulaciones, el EDTA de disodio y CaCl2 se adicionaron como excipientes separados para lograr la forma quelada de calcio de EDTA (BIOD 107). La velocidad de absorción de insulina de BIOD 107 se comparó a la velocidad de absorción de insulina de una formulación de insulina a la cual se adicionó EDTA de Ca (BIOD 105) directamente y a la velocidad de absorción de insulina de VJ 7 (que contiene EDTA de disodio, no se adicionó calcio).

Métodos y Materiales La formulación de calcio-EDTA-ácido cítrico (BIOD 105) contiene: 100 U/ml de insulina, 1.8 mg/ l de EDTA de disodio de calcio, 2.7 mg/ml de ácido cítrico (= 150% la cantidad en VJ 7), 20.08 mg/ml de glicerina y 3.0 mg/ml de m- cresol .

La formulación de CaCl2-EDTA-ácido cítrico (BIOD 107) contiene: 100 U/ml de insulina o un análogo de insulina, 1.8 mg/ml de EDTA de disodio, 2.7 mg/ l de ácido cítrico (= 150% la cantidad en VJ 7), 18.1 mg/ml de glicerina, 2.0 mg/ml de m-cresol (=1/3 de reducción en la cantidad de m-cresol en VJ 7) y 5 M de cloruro de calcio.

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

De seis a ocho cerdos miniatura diabéticos se inyectaron en la mañana con 0.25 U/kg de formulación de prueba en lugar de su insulina porcina diaria. Los animales se alimentaron 500 g de dieta de cerdo y se recolectaron muestras de plasma en -30, -20, -10, 0, 5, 10, 15, 20, 30, 45, 60, 75, 90, 120, 150, 180, 240, 300 y 360 min post dosis utilizando un vacutainer K2EDTA de Becton Dickinson. Los plasmas congelados se analizaron para el contenido de insulina (#EZHI-14K Millipore, EUA) y se analizaron para concentración de glucosa (analizador YSI 3200, YSI Life Sciences, EUA). La duración se estimó sin modelado no lineal. La respuesta de farmacodinámica se calculó del tiempo post dosis requerida para disminuir el nivel de glucosa en la sangre 20 puntos de línea de base y el tiempo para glucosa en la sangre para incrementar 20 puntos de nadir. El tiempo entre estos parámetros se define como duración de acción.

La velocidad de absorción se calculó como la pendiente de la línea trazada desde el incremento inicial en la concentración de insulina post inyección (hasta 30 min. post dosis).

Resultados: Los parámetros de velocidad de absorción se muestran enseguida en la Tabla 4: Tabla 4: Comparación de la velocidad inicial de absorción de las formulaciones BIOD 105 y BIOD 107 a la formulación VJ7 original.

El tiempo de disminución a 20 puntos = tiempo de post dosis para disminuir la concentración de glucosa en la sangre a 20 puntos por debajo de la línea de base Las comparaciones de la prueba T mostraron que no hay diferencia estadística en la velocidad inicial de la absorción de estas formulaciones. Aunque la forma de las curvas en una gráfica de la concentración contra los perfiles de tiempo fue ligeramente diferentes, la velocidad inicial de las curvas de absorción fueron principalmente sobrepuestas. Esto asegura que el comienzo de la acción de insulina es rápido.

Los resultados farmacodinámicos se muestran en la Tabla 5 enseguida.

Tabla 5: Cálculo del parámetro farmacodináxnico.

VJ7 BIOD 105 BIOD 107 Tiempo de disminución en 20 puntos = tiempo de post dosis para disminución de la concentración de glucosa en la sangre 20 puntos por debajo de la línea de base Tiempo de la recuperación en 20 puntos = tiempo de post dosis para glucosa en la sangre para incrementar 20 puntos de post nadir La duración es el tiempo entre el tiempo de disminución en 20 puntos y tiempo de recuperación en 20 puntos.

Se lograron los datos que muestran los perfiles de absorción farmacocinéticamente y farmacodinámicamente similares para a la formulación original, a pesar de la sustitución de EDTA de disodio con EDTA de disodio de calcio e incremento en iones de citrato.

Ejemplo 3. Formulaciones de insulina que contienen sales de magnesio Se estimó el efecto de las sales de magnesio en la farmacocinética, far acodinámica e incomodidad en el sitio de inyección obtenido con las formulaciones de insulina que contienen EDTA de disodio, comparado con HUMALOG®. Cada mililitro de HUMALOG® contiene: insulina lispro 100 unidades, 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 menores de fenol y agua para inyección. La insulina lispro tiene un pH de 7.0 a 7.8. El pH se ajusta por la adición de soluciones acuosas de ácido clorhídrico al 10% y/o hidróxido de sodio al 10%.

Materiales y Métodos Las formulaciones de insulina se prepararon como es descrito en lo anterior en la Tabla 1.

Las formulaciones se evaluaron en 12 voluntarios humanos. La información Demográfica/Linea de base y Resumen de Dosis son descritas en la Tabla 6.

Tabla 6. Demográfica/Línea de base y Resumen de Dosis Resultados La-farmacocinética (Media ± SE) para BIOD 123, BIOD 125 y HUMALOG® se muestran en la Tabla 7.

Con respecto a EDTA y Magnesio, BIOD-123 (mostrados en la Tabla 1) contienen EDTA de disodio y MgSO4; mientras que BIOD-125 contiene EDTA de disodio (1.98 mg/ml); ácido cítrico (2.7 mg/ml); glicerina (18 mg/ml); m-cresol (3 mg/ml); CaCl2 (3.38 mg/ml); tween (1.53 mg/ml) y compuestos no de magnesio.

Tabla 7. Farmacocinétlca (Media ± SE) Con respecto a las Tablas 7 y 9, AUCins0-30 = el área bajo la curva de 0-30 min para insulina; AUCinsO-45 = el área bajo la curva de 0-45 min para insulina; AUCins0-60 = el área bajo la curva de 0-60 min para insulina; AUCinsO-120 = el área bajo la curva de 0-120 min para insulina; AUCinsO-480 = el área bajo la curva de 0-480 min para insulina; AUCins 120-480 = el área bajo la curva de 120-480 min para insulina.

Los parámetros farmacocinéticos (PK) relacionados al tiempo (medios) se muestran en la Tabla 8.

Tabla 8. Parámetros PK Relacionados al Tiempo (Medios) Las farmacodinámicas (medios LS) se muestran en la Tabla 9.

Tabla 9. Farmacocinéticas (medios LS) Valores P en paréntesis no fueron planeados y no se pueden validar debido a las diferencias entre los ensayos de insulina y lispro. No fue planificado AUCinsO-45.

Tabla 10. Farmacodinámicas (medios LS) GIR es la velocidad de infusión de glucosa (rag/kg/min), o cantidad de glucosa requerida para fijar un objetivo dentro de un intervalo normoglucémico, típicamente 80-120 mg/dL después de una inyección de insulina. La GIRmax es la velocidad de infusión de glucosa máxima, la cual ocurre en TGIRmax. La velocidad máxima media ocurre antes del pico (GIRtemprana50%) y después del pico (GIRtardía50%), en TGIR50%temprana y TGIR50%tardía. Las áreas bajo la curva GIR se estiman para la duración del estudio completo GIRAUCO-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 los perfiles de concentración media contra el tiempo de 0-60 min y 0-480 min se muestran en las Figuras 2 y 3, respectivamente. La Figura 4 y 5 son gráficas de GIR media (mg/kg/min) como una función del tiempo (minutos) de las formulaciones de insulina BIOD 123 y 125 comparadas con Humalog.

Como se muestra en las Tablas 7-10 y Figuras 2-5, BIOD-125 (que contiene EDTA de disodio, CaCl2 y compuestos no de magnesio) mostraron más rápida absorción in vivo que BIOD-123 (que contiene EDTA de disodio y MgSO4).

La información con respecto a la incomodidad en el sitio de inyección se muestra en las siguientes tablas. La Tabla 11 muestra Resultados de Incomodidad en el Sitio de Inyección - Población de Seguridad (medios LS) y severidad de incomodidad en el sitio de inyección.

Tabla 11. Resultados de Incomodidad en el Sitio de Inyección - Población de Seguridad (medios LS) y Severidad de Incomodidad en el Sitio de Inyección Nota: VAS 0=Ninguna Incomodidad, 100=Peor Posible; Severidad 0=Ninguna, l=Media, etc; Incomodidad Relativa 2=Menos que 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 la incomodidad en el sitio de inyección relacionada a la inyección de insulina en el tiempo de comida usual.

Tabla 12. Incomodidad en el Sitio de Inyección Relativa a la Inyección de Insulina en el Tiempo de Comida Usual La información con respecto al tipo de incomodidad, el tiempo de comienzo y la duración se muestran en la Tabla 13 .

Tabla 13.

Como se muestra en lo anterior, la formulación que contiene un compuesto de magnesio (BIOD-123, MgS04), mostró significativamente menos incomodidad en el sitio de inyección que el compuesto correspondiente sin MgS04 (BIOD-125). La duración de la incomodidad para BIOD-123 fue menos significativamente que para BIOD-125 (Tabla 13).

Ejemplo 4: Estudio humano con BIOD-250 y BIOD-238 que demuestra dolor en el sitio de inyección reducido y acción ultra-rápida.

Un ensayo clínico de Fase 1 de dos formulaciones a base de análogo de insulina de acción ultra-rápida, BIOD-238 y BIOD-250, evaluaron los perfiles farmacocinéticos y tolerancia en el sitio de inyección con relación a HUMALOG® (insulina lispro), un análogo de insulina de acción rápida. BIOD-238 y BIOD-250 son combinaciones de excipientes de propiedad de Biodel con la formulación comercializada de HUMALOG®. La composición de BIOD-250 se muestra en la Tabla 1. BIOD-238 tiene la composición similar excepto que no tiene magnesio, y tiene menos EDTA (0.225 mg/ml).

El ensayo cruzado de tres períodos, doble ciego, aleatorizado, de un solo centro en 12 pacientes con diabetes Tipo 1 se condujo en Australia. Cada fármaco de estudio se administró subcutáneamente en días separados. Las mediciones farmacocinéticas se hicieron utilizando un ensayo para cuantificar los ingredientes activos en los fármacos de estudio y HUMALOG®. El ensayo clínico se hizo en polvo para medir las diferencias en el tiempo a concentraciones de insulina semi máxima. La hipótesis probada en este estudio fue que las formulaciones de Biodel de HUMALOG® tendrían perfiles de absorción ultra-rápidas con disminuciones comparables de concentración pico y perfiles de tolerabilidad en el sitio de inyección comparables con relación a HUMALOG®. Dos procedimientos se tomaron para mitigar las concentraciones de EDTA de disodio que reducen la incomodidad en el sitio de inyección (BIOD-238) y además del sulfato de magnesio (BIOD-250), el cual se observó para mejorar la tolerancia en un estudio previo.

Los perfiles farmacocinéticos de BIOD-238 y BIOD-250 proporcionaron ser consistentes con el perfil de producto objetivo para insulina de acción ultra-rápida a base de análogo. Las velocidades de absorción de BIOD-238 y BIOD-250 fueron significativamente más rápidas que aquellas de HUMALOG®, como es indicado por 35-45% de reducciones en las concentraciones en tiempos medios a concentraciones de insulina semi máxima (p<0.001 para BIOD-238 y p=0.001 para BIOD-250 contra HUMALOG®) y tiempo a concentraciones de insulina máxima (p=0.013 para BIOD-238 y p=0.025 para BIOD-250 contra HUMALOG®). Además, la cantidad total de insulina absorbida sobre los primeros 30 minutos después de la inyección de BIOD-238 y BIOD-250 fue aproximadamente doble que la observada para HUMALOG® (pO.OOl. para BIOD-238 y p=0.002 para BIOD-250 contra HUMALOG®). La disminución de la concentración pico, como es indicada por el tiempo a concentración semi máxima después del pico, fue significativamente más corta para tanto BIOD-238 como para BIOD-250 comparado con HUMALOG® (p=0.009 para BIOD-238 y p=0 .016 para BIOD-250 contra HUMALOG®).

La incomodidad en el sitio de inyección local se midió con una escala de análogo visual de 100 mm (VAS) y se hicieron cuestionarios a los pacientes.100 mm se define como la incomodidad peor posible y 0 mm se define que no tiene incomodidad. En el ensayo, el registro VAS fue numéricamente menor, pero no significativamente diferente para BIOD-250 comparado con HUMALOG® (registros VAS medios de 2.7 mm y 8.2 mm para BIOD-250 y HUMALOG®, respectivamente; p=NS). El registro VAS para BIOD-238 fue significativamente más alto que aquel asociado con HUMALOG (registro VAS medio de 24.2 mm, p=0.029 contra HUMALOG®). Los perfiles farmacocinéticos de BIOD-238, BIOD-250 y HUMALOG® asi 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® Datos representan la Media ± SEM; Valores Medios se presentan en Parentesis Tabla 15 : Perfiles de Tolerancia en el Sitio de Inyección de BIOD-238 , BIOD-250 y HUMALOG® • Datos representan la Media ± SEM; Valores Medios se presentan en paréntesis.

• Escala de Análogo Visual 100 mm (VAS): 0 = nada de incomodidad, 100 = incomodidad peor posible • Escala de Severidad Absoluta: 0 = Ninguna, 1= Media, 2 = Moderada, 3 = Severa • Severidad Relativa (comparada con inyecciones de insulina en el tiempo de la comida usual): 1 = Mucho menos, 2 = Menos, 3 = Igual, 4 = Incrementada, 5 = Mayormente incrementada; * p<0.05 contra HUMALOG En conclusión, este estudio demuestra que EDTA y las formulaciones de citrato de insulina lispro (tanto BIOD-238 como BIOD-250) tienen más rápidas velocidades de absorción y más rápidas disminuciones de las concentraciones pico a HUMALOG®. Además, la presencia de sulfato de magnesio en BIOD-250 significativamente mitiga la incomodidad en el sitio de inyección local sin alterar el perfil farmacocinético ultra-rápido de BIOD-238.

Ejemplo 5: La PK y PD de la formulación de insulina concentrada de acción rápida se comparó con la formulación U- 500 comercial en cerdos miniatura diabeticos.

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

Métodos y Materiales La composición de la formulación BIOD-530 fue: 3.6 mg/ml de EDTA, 1.8 mg/ml de tricitrato de sodio, 2 mg/ml de m-cresol, 16 mg/ml de glicerina, 12.12 mg/ml de insulina (400 U/mL).

Hasta 10 cerdos miniatura diabéticos se inyectaron en la mañana con 0.25 U/kg de Lilly U-500R o BIOD-530, en lugar de su insulina diaria. Los animales se alimentaron con 500 g de dieta porcina directamente después de la dosificación y las muestras de plasma se colectaron en -30, -20, -10, 0, 5, 10, 15, 20, 30, 45, 60, 75, 90, 120, 150, 180, 240, 300, 360, 420 y 480 min post dosis utilizando un vacutainer de K2EDTA Becton Dickinson. Los plasmas congelados se analizaron para contenido de insulina (equipo de isoinsulina, Mercodia, USA) y se analizaron para concentración de glucosa (analizador YSI 3200, YSI Life Sciences, USA).

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

Tabla 17: Parámetros PK calculados: *p<0.05 Las farmacodinámicas se muestran gráficamente como la glucosa sustraída de la media de línea de base a través del tiempo en la Figura 6.

Conclusión Los datos muestran gue la formulación de insulina concentrada tiene un perfil de acción rápida comparada con la formulación comercial de Lilly U-500. La rapidez de la formulación BIOD-530 puede ser suficiente para el uso prandial.

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

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

Métodos y Materiales La composición de la formulación BIOD-530 fue: 3.6 mg/ml de EDTA, 1.8 mg/ml de tricitrato de sodio, 2 mg/ml de m-cresol, 16 mg/ml de glicerina, 12.12 mg/ml de insulina (400 U/mL) . BIOD-531 fue la misma composición como BIOD-530 con 4mm de MgSO4 adicionado, propuesto para mejorar la tolerabilidad en el sitio inyección.

Utilizando un diseño de estudio cruzado, 9 cerdos miniatura diabéticos se inyectaron en la mañana con 0.25 U/kg de BIOD-530, BIOD-531 o HUMALOG® en lugar de $u insulina diaria. Los animales se alimentaron con 500 g de dieta porcina directamente después de la dosificación y las muestras de plasma se colectaron en -30, -20, -10, 0, 5, 10, 15, 20, 30, 45, 60, 75, 90, 120, 150, 180, 240, 300, 360, 420 y 480 min post dosis utilizando un vacutainer K2EDTA de Becton Dickinson. Los plasmas congelados se analizaron para contenido de insulina (equipo de iso insulina, Mercodia) y se analizaron para concentración de glucosa (analizador YSI 3200, YSI Life Sciences, USA).

Resultados: La insulina sustraída de la línea de base media y concentración de glucosa contra tiempo se muestra en la Figura 7. Los parámetros farmacocinéticos están en la Tabla 18. El tiempo a Tmax de concentración máxima fue similar a través de las formulaciones, mientras que el tiempo a concentración semi máxima (l/2Tmax) se llevó más temprano con las formulaciones BIOD. ) 61 Tabla 18: Perfiles Farmacocinéticos de BIOD-530, BIOD-531 y HUMLOG® Conclusión: La adición de Magnesio a la formulación no altera el perfil far acocinético o farmacodinámico de BIOD-530. Además, tanto la formulación concentrada, BIOD-530 como 531 fueron por lo menos de rápida absorción como HUMALOG®, y tuvieron un comienzo ligeramente más rápido de acción que HUMALOG®. La duración total de acción de las formulaciones U-400 fue más larga que HUMALOG®.

Ejemplo 7: Reducción de EDTA de Disodio y pérdida de absorción rápida en cerdos miniatura diabéticos.

El propósito de este estudio fue encontrar la concentración de EDTA más baja que fue efectiva en mantener un perfil farmacocinético de absorción ultra-rápido. Dos formulaciones se hicieron con menos concentración de EDTA sucesivamente que BIOD-530.

BIOD-532 tuvo 2.7 mg/ml de EDTA de disodio y BIOD-533 tuvo 1.8 mg/ml de EDTA de disodio. El resto de los componentes mantuvo la misma composición como BIOD-530 (Ver Ejemplo 4).

Utilizando un diseño de estudio cruzado, 9 cerdos miniatura diabéticos se inyectaron en la mañana con 0.25 U/kg de BIOD-530, BIOD-532 o BIOD-533 en lugar de su insulina diaria. Los animales se alimentaron con 500 g de dieta porcina después de la dosificación y las muestras de plasma se recolectaron en -30, -20, -10, 0, 5, 10, 15, 20, 30, 45, 60, 75, 90, 120, 150, 180, 240, 300, 360, 420 y 480 min post dosis utilizando un vacutainer K2EDTA de Becton Dickinson. Los plasmas congelados se analizaron para contenido de insulina (equipo de iso insulina, Mercodia) y se analizaron para concentración de glucosa (analizador YSI 3200, YSI Life Sciences, USA).

Resultados: El perfil de concentración contra tiempo se muestra en la Figura 8 y los parámetros farmacocinéticos en la Tabla 19. Aunque la AUC y Cmax fueron consistentes a través de las formulaciones, el comienzo temprano de absorción se perdió conforme se adicionó menos EDTA.

Tabla 19: Perfiles Farmacocinéticos de BIOD-530, BIOD-532 y BIOD 533 Conclusión: Para mantener el rápido comienzo de absorción de insulina, debe ser utilizado mayor que 2.7 mg/mL de EDTA de disodio.

Ejemplo 8: Una Formulación de Insulina Humana Recombinante Concentrada Novedosa con Absorción Frandial Ultra-Rápida Mejorada y Basal Similar como Mezclas de Insulina Lispro Protamina Antecedentes y objetivos : Formulaciones de insulina humana recombinante (RHI) U-100 e insulina lispro (IL) que contiene EDTA y citrato muestran velocidades incrementadas de absorción después de la inyección subcutánea (se) en el hombre comparado con las formulaciones comerciales de RHI e IL. BIOD-530 y BIOD-531 son formulaciones de EDTA/citrato similares con concentraciones de RHI e 400 U/ml. En estudios previos en cerdos diabéticos, BIOD-530 tuvo un comienzo significativamente más rápido y duración similar de acción a RHI U-500 que proporciona tanto cobertura prandial como basal en pacientes con diabetes tipo 2 que requieren volúmenes de inyección más grandes. Se desarrolló BIOD-531 con MgSO4 para mitigar la incomodidad en el sitio de inyección relacionada con EDTA. La ayuda de este estudio para comparar los perfiles farmacocinéticos (PK) y farmacodinámicos (PD) en cerdos miniatura diabéticos de BIOD-531 con formulación de 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 proporciona tanto cobertura prandial como basal en pacientes con diabetes.

Materiales y métodos: Las formulaciones de prueba consistieron de ILP/IL 75/25, ILP/IL 50/50 y BIOD-531. En la mañana de cada estudio cruzado, a los cerdos diabéticos miniatura se les dieron una dosis se (0.25 U/kg) de formulación de prueba seguido por una comida. El Estudio 1 y el Estudio 2 compararon BIOD-531 con ILP/IL 75/25 y ILP/IL 50/50, respectivamente. La glucosa en la sangre y la insulina en plasma se mostraron de -30 a 480 min post dosis. La insulina en plasma se midió por un método ELISA y la concentración de glucosa se determinó por YSI. La concentración de tiempo a mitad máxima (T5o%/temprana) se calculó para cada cerdo y se promedió para cada artículo de prueba. Los resultados de cada estudio compararon las mezclas de BIOD-531 a ILP/IL 75/25 o 50/50 utilizando la prueba t del Estudiante.

Resultados: Los perfiles de concentración contra tiempo se muestran en la Fig.9; los datos para BIOD-530 e IL se incluyen como una referencia. La concentración de insulina incrementó a picos más altos después de la inyección de BIOD-531 comparado con cualquier mezcla de ILP/IL. A pesar del aumento a un pico más alto, las velocidades de absorción como se reflejaron por T50%/temprana (min) y AUC0-30min (pü/ml*min) de BIOD-531 (Estudio 1:25±5 y 1582=1=397; Estudio 2:11±2 y 1475=1=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 por resultado una disminución más rápida de concentraciones de glucosa (*p<0.05 contra BIOD-531). La duración de acción como es reflejada por el por ciento total de UCi8o-480min fue similar a través de las formulaciones: BIOD-531 (32-43%), ILP/IL 75/25 (45%) y ILP/IL 50/50 (35%). Las concentraciones de glucosa de todas las tres formulaciones permanecieron suprimidas hasta 480 min mientras que las concentraciones de insulina y glucosa regresaron hacia los niveles de linea de base alrededor de 240 min después de la administración de IL.

Conclusión : BIOD-531 tiene un comienzo rápido de acción comparable a IL y un perfil de control basal similar a insulinas pre-mezcladas de ILP/IL. BIOD-531 tiene el potencial para suministrar cobertura prandial mejorada y basal comparable como insulinas pre-mezcladas con volúmenes de inyección más bajos.

Claims (23)

REIVINDICACIONES

1. Una formulación inyectable farmacéuticamente aceptable, caracterizada porque comprende: insulina, una cantidad efectiva de un primer compuesto el cual quela el zinc para disociar hexámeros de insulina en monómeros y dimeros de insulina, una cantidad efectiva de un segundo compuesto que estabiliza los monómeros y dimeros de insulina disociados, y una cantidad efectiva de uno o más compuestos de magnesio para disminuir la incomodidad en el sitio de inyección como es comparado con la incomodidad en el sitio de inyección con la formulación en la ausencia del uno o más compuestos de magnesio.

2. La formulación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la insulina es insulina recombinante humana.

3. La formulación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la insulina es un análogo de insulina.

4. La formulación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la concentración de insulina es 100, 200, 400 o 500 U/mL.

5. La formulación de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque el uno o más compuestos de magnesio se seleccionan del grupo que consiste de sales de magnesio inorgánicas, sales de magnesio orgánicas y combinaciones de las mismas.

6. La formulación de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque las sales de magnesio inorgánicas se seleccionan del grupo que consiste de hidróxido de magnesio (Mg(0H)2), sulfato de magnesio (Mg(SO4) 2) , haluros de magnesio, tales como cloruro de magnesio (MgCl2), bromuro de magnesio (MgBr2) y yoduro de magnesio (Mgl2); pirofosfato de magnesio, heptahidrato de sulfato de magnesio, óxido de magnesio (Mg02) y combinaciones de los mismos.

7. La formulación de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque las sales de magnesio orgánicas se seleccionan del grupo que consiste de EDTA de magnesio, lactato de magnesio, quelatos de aminoácido, tal como aspartato de magnesio; acetato de magnesio, carbonato de magnesio (Mg(CO3)2), citrato de magnesio y gluconato de magnesio.

8. La formulación de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-6, caracterizada porque el uno o más compuestos de magnesio son Mg(OH)2, MgS04, EDTA de magnesio o combinaciones de los mismos.

9. La formulación de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-7, caracterizada porque la concentración del uno o más compuestos de magnesio está entre 0.1 a 10 mg/ml, de preferencia de 0.1 a 5 mg/ml, más de preferencia de 0.1 a 2 mg/ml, mucho más de preferencia de 0.2 a 2 mg/ml.

10. La formulación de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-7, caracterizada porque la formulación contiene 0.2-0.3 mg/ml de g(OH)2, 1.7-2.0 de EDTA de magnesio, 0.4-0.5 de sulfato de magnesio o combinaciones de los mismos.

11. La formulación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el agente de disolución/estabilización se selecciona del grupo que consiste de ácido acético, ácido ascórbico, ácido cítrico, ácido glutámico, succínico, aspártico, maleico, fumárico, adípico y sales de los mismos.

12. La formulación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el agente de disolución/estabilización forma iones cítricos y el pH es 7.

13. La formulación de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque el agente de disolución/estabilización es ácido cítrico o citrato de sodio.

14. La formulación de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque el agente de disolución/estabilización es ácido cítrico o citrato de sodio en un intervalo de 2.0 x 104 M a 4.5 x 103M.

15. La formulación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el agente de disolución/estabilización es ácido cítrico o citrato de sodio en un intervalo de 7 x 103M y 2 x 102 .

16. La formulación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el agente de disolución/estabilización es ácido cítrico o citrato de sodio en 9.37 x 103M o 1.4 x 102 M.

17. La formulación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque además comprende cloruro de calcio.

18. La formulación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque además comprende glicerina y m-cresol.

19. La formulación de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-18, caracterizada porque el agente quelante es EDTA de sodio.

20. Una formulación de insulina, caracterizada porque comprende 100 U/ml de insulina recombinante humana, 1.5 mg/ml de ácido cítrico anhidro, 1.5 mg/ml de EDTA de sodio, 18 mg/ml de glicerina, 0.481 mg/ml de MgSO4 y 3.0 mg/ml de m-cresol en un pH de 7.0.

21. Una formulación de insulina, caracterizada porque comprende 400 U/mL de insulina recombinante humana, 70 3.6 mg/ l de EDTA, 1.8 mg/ml de citrato de trisodio, 2 mg/ml de m-cresol, 16 mg/ml de glicerina, 12.12 mg/ml de insulina (400 U/mL) y 0.481 mg/ml de MgSO4.

22. Un método para tratar a un individuo diabético, 5 caracterizado porque comprende inyectar en el individuo una cantidad efectiva de las formulaciones de cualquiera de las reivindicaciones 1-21.

23. Un método para disminuir el dolor en el sitio de inyección en un individuo diabético, caracterizado porque 10 comprende inyectar al individuo con una cantidad efectiva de la formulación de la reivindicación 1.