RU2395296C1 - Method for making oral proinsulin preparation - Google Patents

Method for making oral proinsulin preparation Download PDF

Info

Publication number
RU2395296C1
RU2395296C1 RU2009105768/15A RU2009105768A RU2395296C1 RU 2395296 C1 RU2395296 C1 RU 2395296C1 RU 2009105768/15 A RU2009105768/15 A RU 2009105768/15A RU 2009105768 A RU2009105768 A RU 2009105768A RU 2395296 C1 RU2395296 C1 RU 2395296C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
proinsulin
polyethylene glycol
preparation
final concentration
activated
Prior art date
Application number
RU2009105768/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Владимирович Артамонов (RU)
Андрей Владимирович Артамонов
Петр Иванович Родионов (RU)
Петр Иванович Родионов
Алексей Вячеславович Степанов (RU)
Алексей Вячеславович Степанов
Евгений Иванович Верещагин (RU)
Евгений Иванович Верещагин
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Концерн О3"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Концерн О3" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Концерн О3"
Priority to RU2009105768/15A priority Critical patent/RU2395296C1/en
Priority to PCT/RU2010/000069 priority patent/WO2010095978A2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2395296C1 publication Critical patent/RU2395296C1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • 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
    • A61K38/22Hormones
    • A61K38/28Insulins
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • 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
    • A61K47/06Organic compounds, e.g. natural or synthetic hydrocarbons, polyolefins, mineral oil, petrolatum or ozokerite
    • A61K47/08Organic compounds, e.g. natural or synthetic hydrocarbons, polyolefins, mineral oil, petrolatum or ozokerite containing oxygen, e.g. ethers, acetals, ketones, quinones, aldehydes, peroxides
    • A61K47/10Alcohols; Phenols; Salts thereof, e.g. glycerol; Polyethylene glycols [PEG]; Poloxamers; PEG/POE alkyl ethers

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention refers to pharmacology and medicine, particularly to endocrinology. A method for making proinsulin preparation consists that in 1-50 % aqueous polyethylene glycol with molar mass 0.4-40 kDa pre-exposed to ionising radiation in amount 1.0-5.0 Mrad in acid medium at pH 2.5 - 4.5 with calcium and/or zinc cations added to final concentration of 5-10 mm, proinsulin is introduced to final concentration of 1-10 mg/ml in the ratio of polyethylene glycol to proinsulin equal (1-500)/1. The mixture is stirred to prepare a homogeneous transparent or slightly opalescent solution.
EFFECT: use of the method allows simplifying process for making proinsulin preparation and ensuring possibility of its application as a hypoglycaemic agent and maintenance of activity at pH 2-3 and room temperature.
4 cl, 1 tbl, 4 ex

Description

Изобретение относится к фармакологии и медицине, в частности к эндокринологии, и может быть использовано для получения гипогликемического препарата на основе проинсулина для перорального и парэнтерального применения.The invention relates to pharmacology and medicine, in particular to endocrinology, and can be used to obtain a hypoglycemic preparation based on proinsulin for oral and parenteral use.

Проинсулин является предшественником гормона инсулина и имеет молекулярную массу около 9000 Да (Далт). Проинсулин оказывает влияние на все виды обмена веществ в организме: повышает проникновение глюкозы в ткани организма и ее использование ими, снижает содержание гликогена в печени и повышает его количество в мышцах, повышает интенсивность синтеза белка и т.д. Образуется проинсулин в островковых бета-клетках поджелудочной железы, выделяется в кровь в виде инсулина и С-пептида. Входящий в состав проинсулина пептид С, как было показано, является биологически активным веществом. В частности, С-пептид предотвращает развитие осложнений диабета. Кроме того, С-пептид обладает иммуномодулирующим эффектом и участвует в развитии толерантности к инсулину и проинсулину. Установлено, что модификация С-пептида сопровождается развитием аутоиммунного диабета у части мышей. Поэтому проинсулин наиболее подходит для лечения больных сахарным диабетом (СД) первого типа (1 типа).Proinsulin is a precursor to the hormone insulin and has a molecular weight of about 9000 Da (Dalt). Proinsulin has an effect on all types of metabolism in the body: it increases the penetration of glucose into the body tissues and its use by them, reduces the glycogen content in the liver and increases its amount in the muscles, increases the intensity of protein synthesis, etc. Proinsulin is formed in the islet beta cells of the pancreas, secreted into the blood as insulin and C-peptide. Peptide C, which is part of proinsulin, has been shown to be a biologically active substance. In particular, the C-peptide prevents the development of diabetes complications. In addition, the C-peptide has an immunomodulatory effect and is involved in the development of insulin and proinsulin tolerance. It was found that the modification of the C-peptide is accompanied by the development of autoimmune diabetes in some mice. Therefore, proinsulin is most suitable for the treatment of patients with diabetes mellitus (DM) of the first type (type 1).

Действительно, использование интраназально проинсулина для индукции энтеральной (oral tolerance) толерантности у лабораторных животных показало более высокую эффективность, по сравнению с энтеральным инсулином. Однако проинсулин нестоек, легко разрушается в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ), в связи с чем попытки его использования энтерально для индукции иммунологической толерантности к инсулину и проинсулину у людей закончились безрезультатно (A.Hanninen, L.С.Harrison «Mucosal Tolerance to Prevent Type 1 Diabetes: Can the Outcome Be Improved in Humans? Rev Diabet Stud. 2004; 1(3):113-121).Indeed, the use of intranasal proinsulin to induce oral tolerance in laboratory animals has been shown to be more effective than enteral insulin. However, proinsulin is unstable, it is easily destroyed in the gastrointestinal tract (GIT), and therefore attempts to use it enterally for the induction of immunological tolerance to insulin and proinsulin in humans have ended to no avail (A.Hanninen, L.C. Harrison "Mucosal Tolerance to Prevent Type 1 Diabetes: Can the Outcome Be Improved in Humans? Rev Diabet Stud. 2004; 1 (3): 113-121).

Кроме того, при парэнтеральном введении обычного проинсулина отмечается быстрое появление антител к проинсулину в связи с его высокой иммуногенностью.In addition, with parenteral administration of conventional proinsulin, the rapid emergence of antibodies to proinsulin is noted due to its high immunogenicity.

Основным путем введения как инсулина, так и проинсулина в организм человека являются подкожные или внутримышечные инъекции препарата. Попытки введения инсулина наиболее физиологическим и удобным для больных пероральным (через рот) путем оказались безуспешными, поскольку инсулин легко гидролизуется пищеварительными ферментами с потерей активности. Вместе с тем, существует теоретическая возможность улучшить фармакокинетику и устойчивость проинсулина путем конъюгации его с водорастворимыми полимерами (Katre N.V. The conjugation of proteins with polyethylene glycol and other polymers. Adv. Drug. Delivery Res. - 1993. - v. - 91-114; Harris J.M., Martin N.E., Modi M. Pegilation: a novel process for modifying pharmacokinetics. Clin Pharmacokinet. 2001; v. 40. - 539-531).The main route of administration of both insulin and proinsulin into the human body is via subcutaneous or intramuscular injection of the drug. Attempts to administer insulin in the most physiological and oral (oral) route convenient for patients have been unsuccessful, since insulin is readily hydrolyzed by digestive enzymes with a loss of activity. At the same time, there is a theoretical possibility to improve the pharmacokinetics and stability of proinsulin by conjugating it with water-soluble polymers (Katre NV The conjugation of proteins with polyethylene glycol and other polymers. Adv. Drug. Delivery Res. - 1993. - v. - 91-114; Harris JM, Martin NE, Modi M. Pegilation: a novel process for modifying pharmacokinetics. Clin Pharmacokinet. 2001; v. 40. - 539-531).

Преимущества перорального проинсулина очевидны, поскольку длительные ежедневные инъекции могут вызывать различные серьезные осложнения: сопровождаются болевыми синдромами; приводят к развитию липодистрофии, представляющей не только косметический дефект, но и вызывающей потребность в увеличении доз гормона; травмируют психику, особенно у детей; вызывают стрессовые состояния, приводящие к еще более выраженной гипергликемии, что, в свою очередь, увеличивает потребность в гормоне и т.д. В то же время, энтеральный способ введения проинсулина способствует развитию энтеральной толерантности к инсулину и проинсулину и стиханию аутоиммунного процесса.The benefits of oral proinsulin are obvious since long daily injections can cause various serious complications: they are accompanied by pain syndromes; lead to the development of lipodystrophy, representing not only a cosmetic defect, but also causing a need for increased doses of the hormone; injure the psyche, especially in children; cause stress conditions leading to even more pronounced hyperglycemia, which, in turn, increases the need for a hormone, etc. At the same time, the enteral route of administration of proinsulin promotes the development of enteric tolerance to insulin and proinsulin and the subsidence of the autoimmune process.

Известен способ получения препарата проинсулина, пригодного для перорального применения (WO 2004083234, оп. 30.09.2004), заключающийся в том, что сначала химическим путем активируют олигомер, содержащий гидрофильный участок и/или липофильный участок, в качестве которого используют полиэтиленгликоль, затем обеспечивают контактирование проинсулинового полипептида с активированным олигомером в условиях, достаточных для присоединения олигомера к проинсулиновому полипептиду и создания конъюгата проинсулиновый полипептид-олигомер, для чего используют такие растворители как диметилсульфоксид (dimethylsulfoxide) и триэтиламин (triethylamine). Кроме того, способ требует использования активирующих химических агентов, таких как N-гидроксисукцинимид (N-hydroxysuccinimide), р-нитрофенилхлороформиат (р-nitrophenylchloroformate), 1,3-дициклогексилкарбодиимид (1,3-dicyclohexylcarbodiimide), гидроксибензотриазид (hydroxybenzotriazide).A known method of producing a proinsulin preparation suitable for oral use (WO 2004083234, op. September 30, 2004), which consists in first chemically activating an oligomer containing a hydrophilic site and / or lipophilic site, which is used as polyethylene glycol, then contact proinsulin polypeptide with an activated oligomer under conditions sufficient to attach the oligomer to the proinsulin polypeptide and create a conjugate proinsulin polypeptide oligomer, for which comfort solvents such as dimethylsulfoxide (dimethylsulfoxide) and triethyl amine (triethylamine). In addition, the method requires the use of activating chemical agents, such as N-hydroxysuccinimide (N-hydroxysuccinimide), p-nitrophenyl chloroformate (p-nitrophenylchloroformate), 1,3-dicyclohexylcarbodiimide (1,3-dicyclohexylcarbodiimide), hydroxybenzotriazide (hydroxy).

Применение высокотоксичных реагентов для химической активации полимеров требует для очистки продуктов синтеза применения сложных и дорогих хроматографических методов очистки. Кроме того, многие из указанных реактивов не производятся в промышленных масштабах и поэтому дороги и малодоступны.The use of highly toxic reagents for the chemical activation of polymers requires the use of complex and expensive chromatographic purification methods for the purification of synthesis products. In addition, many of these reagents are not produced on an industrial scale and therefore are expensive and inaccessible.

Недостатками известного способа являются технологическая сложность получения конъюгатов проинсулина с олигомером, необходимость использования для активации полиэтиленгликоля высокотоксичных химических агентов, от которых необходимо очищать препарат хроматографическими методами, а также высокая стоимость полученных препаратов. Кроме того, авторы изобретения, описанного в заявке WO 2004083234, не подтвердили наличие гипогликемической активности у конъюгатов проинсулина с полиэтиленгликолем.The disadvantages of this method are the technological complexity of obtaining conjugates of proinsulin with an oligomer, the need to use highly toxic chemical agents for activation of polyethylene glycol, which need to be purified by chromatographic methods, as well as the high cost of the preparations obtained. In addition, the inventors described in WO2004083234 did not confirm the presence of hypoglycemic activity in conjugates of proinsulin with polyethylene glycol.

Технической задачей предлагаемого изобретения является упрощение и удешевление способа получения препарата проинсулина для перорального применения, а также повышение его терапевтической эффективности при пероральном применении.The technical task of the invention is to simplify and reduce the cost of the method of obtaining the proinsulin preparation for oral administration, as well as increasing its therapeutic efficacy in oral administration.

Решение поставленной задачи достигается тем, что предложен способ получения препарата проинсулина для перорального применения с использованием активированного полиэтиленгликоля, в котором согласно изобретению полиэтиленгликоль активируют путем облучения ионизирующим излучением в кислой среде в присутствии катионов кальция и/или цинка до конечной концентрации 5-10 мМ, а затем смешивают с проинсулином, при этом берут полиэтиленгликоль с мол. массой 0,4-40 кДа и концентрацией 1,0-50,0%, в соотношении проинсулин-полиэтиленгликоль, равном 1:(1-500) до конечной концентрации проинсулина в смеси 1-10 мг/мл.The solution to this problem is achieved by the fact that the proposed method of obtaining a proinsulin preparation for oral use using activated polyethylene glycol, in which according to the invention polyethylene glycol is activated by irradiation with ionizing radiation in an acidic environment in the presence of calcium and / or zinc cations to a final concentration of 5-10 mm, and then mixed with proinsulin, while taking polyethylene glycol with mol. weighing 0.4-40 kDa and a concentration of 1.0-50.0%, in the ratio of proinsulin-polyethylene glycol equal to 1: (1-500) to a final concentration of proinsulin in a mixture of 1-10 mg / ml.

Полиэтиленгликоль активируют путем облучения потоком ускоренных электронов или гамма-излучением в дозах 1,0-5,0 Мрад.Polyethylene glycol is activated by irradiation with a stream of accelerated electrons or gamma radiation in doses of 1.0-5.0 Mrad.

Для подкисления полиэтиленгликоля берут преимущественно органическую кислоту, например уксусную, лимонную, яблочную, и поддерживают при активации полиэтиленгликоля pH 2,5-4,5.To acidify the polyethylene glycol, they take predominantly an organic acid, for example, acetic, citric, malic, and maintain the pH 2.5-4.5 upon activation of the polyethylene glycol.

Для подкисления полиэтиленгликоля можно использовать и другие органические кислоты, например фумаровую, янтарную, молочную и другие, не токсичные для организма кислоты.Other organic acids can be used to acidify polyethylene glycol, for example fumaric, succinic, lactic and other acids that are not toxic to the body.

В качестве водорастворимого полимера кроме полиэтиленгликоля можно также использовать декстраны, поливинилпирролидон, изопренолы, полиакриламид, полиуретан.As a water-soluble polymer, in addition to polyethylene glycol, dextrans, polyvinylpyrrolidone, isoprenols, polyacrylamide, polyurethane can also be used.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.The proposed method is as follows.

Готовят 1-50% водный раствор полиэтиленгликоля с молекулярной массой от 400 до 4000 Да. Затем раствор подкисляют до рН 2,5-4,5, добавляют катионы кальция и/или цинка до конечной концентрации 5-10 мМ и облучают высокоэнергетическим ионизирующим излучением, преимущественно гамма-излучением или потоком ускоренных электронов в дозах, обеспечивающих протекание свободно-радикальных реакций, преимущественно 1,0-5,0 Мрад. Далее в раствор радиационно-активированного полиэтиленгликоля вводят проинсулин до конечной концентрации (по белку) от 1-10 мг/мл (или по активности проинсулина 10-100 МЕ/мл соответственно), в соотношении полиэтиленгликоль:проинсулин, равном (1-500):1, смесь перемешивают в течение 10-30 минут до получения однородного прозрачного или слегка опалесцирующего раствора. Полученный препарат нейтрализуют. При облучении в ходе радиационно-химического окисления полиэтиленгликоля образуются высокоактивные карбонильные группы. Активированный таким способом полимер образует с проинсулином водорастворимый препарат, который эффективно снижает уровень глюкозы при пероральном введении. Вследствие высокой растворимости в водных растворах препарат проинсулина с полиэтиленгликолем полностью всасывается в кровь без диффузионных ограничений.Prepare a 1-50% aqueous solution of polyethylene glycol with a molecular weight of from 400 to 4000 Da. Then the solution is acidified to a pH of 2.5-4.5, calcium and / or zinc cations are added to a final concentration of 5-10 mM and irradiated with high-energy ionizing radiation, mainly gamma radiation or accelerated electron flux in doses that ensure free radical reactions Mostly 1.0-5.0 Mrad. Then, proinsulin is introduced into a solution of radiation-activated polyethylene glycol to a final concentration (for protein) of 1-10 mg / ml (or for proinsulin activity 10-100 IU / ml, respectively), in the ratio of polyethylene glycol: proinsulin equal to (1-500): 1, the mixture is stirred for 10-30 minutes until a uniform, clear or slightly opalescent solution is obtained. The resulting drug is neutralized. When irradiated during the radiation-chemical oxidation of polyethylene glycol, highly active carbonyl groups are formed. The polymer activated in this way forms a water-soluble preparation with proinsulin that effectively reduces the glucose level when administered orally. Due to the high solubility in aqueous solutions, the proinsulin preparation with polyethylene glycol is completely absorbed into the blood without diffusion restrictions.

Полученный технический результат не является очевидным из известных научно-технических данных о свойствах полиэтиленгликоля и проинсулина, так как в результате образования препарата могла бы произойти полная потеря специфической гипогликемической активности проинсулина за счет изменения его конформации в присутствии активированного полиэтиленгликоля и его взаимодействия с инсулиновым рецептором клеток.The technical result obtained is not obvious from the known scientific and technical data on the properties of polyethylene glycol and proinsulin, since as a result of the formation of the drug a complete loss of the specific hypoglycemic activity of proinsulin could occur due to a change in its conformation in the presence of activated polyethylene glycol and its interaction with the insulin cell receptor.

Однако экспериментальным путем установлено, что полученный предлагаемым способом препарат проявляет специфическую гипогликемическую активность при пероральном его применении.However, it has been experimentally established that the preparation obtained by the proposed method exhibits specific hypoglycemic activity when administered orally.

Кроме того, оказалось неожиданным, что присутствие при активировании полиэтиленгликоля катионов кальция и цинка позволило увеличить гипогликемическую активность препарата, длительность сохранения гипогликемической активности и устойчивость в кислой среде.In addition, it turned out to be unexpected that the presence of calcium and zinc cations upon activation of the polyethylene glycol made it possible to increase the hypoglycemic activity of the drug, the duration of the preservation of hypoglycemic activity, and stability in an acidic environment.

В качестве источника ионизирующего излучения можно использовать электронное излучение (направленный поток ускоренных электронов), гамма-излучение, рентгеновское излучение, лазерное излучение и ультрафиолетовое излучение. Необходимая аппаратура и методики ионизации описаны в следующих публикациях (Gonchar A.M. and Auslender V.L. 1996; Gonchar A.M. and Auslender V.L., 1998, Vereschagin E.I., et al., 2001).As a source of ionizing radiation, you can use electronic radiation (directed flow of accelerated electrons), gamma radiation, x-ray radiation, laser radiation and ultraviolet radiation. The necessary equipment and ionization techniques are described in the following publications (Gonchar A.M. and Auslender V.L. 1996; Gonchar A.M. and Auslender V.L., 1998, Vereschagin E.I., et al., 2001).

В наиболее предпочтительным варианте предлагается воздействовать на полиэтиленгликоль направленным потоком ускоренных электронов. В конкретном случае осуществления способа облучение полиэтиленгликоля проводили тормозным излучением, генерируемым ускорителем ИЛУ-6 или ИЛУ-10 с энергией электронов 2,5 МэВ, поглощенная доза от 2 до 10 кГр, скорость набора дозы 1,65 кГр/час.In the most preferred embodiment, it is proposed to act on the polyethylene glycol with a directed stream of accelerated electrons. In the specific case of the method, the polyethylene glycol was irradiated with bremsstrahlung generated by an ILU-6 or ILU-10 accelerator with an electron energy of 2.5 MeV, an absorbed dose of 2 to 10 kGy, and a dose rate of 1.65 kGy / hour.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного получения предлагаемого препарата.The invention is illustrated by the following examples of specific preparation of the proposed drug.

Пример 1Example 1

10% водный раствор полиэтиленгликоля (ПЭГ) с молекулярной массой 1500 Да (ПЭГ-1500) облучают потоком ускоренных электронов в дозе 2,0 Мрад в кислой среде в присутствии 5 мМ катионов кальция. Подкисление ведут 0,1 М раствором уксусной кислоты до рН 3, а катионы кальция вводят за счет добавления в раствор хлористого кальция до достижения концентрации в пересчете на Са2+ до 5 мМ, проверяют рН и, при необходимости, подтитровывают. В облученный раствор полиэтиленгликоля вносят рекомбинантный проинсулин до конечной концентрации 10 мг в 1 мл (соотношение полиэтиленгликоль:проинсулин равно 10:1). Смесь перемешивают 10 минут и получают препарат проинсулина в виде слегка опалесцирующего раствора. Полученный препарат нейтрализуют 0,1 М раствором NaOH. Выход готового продукта составляет 98%.A 10% aqueous solution of polyethylene glycol (PEG) with a molecular weight of 1500 Da (PEG-1500) is irradiated with a stream of accelerated electrons in a dose of 2.0 Mrad in an acidic medium in the presence of 5 mM calcium cations. The acidification is carried out with a 0.1 M solution of acetic acid to pH 3, and calcium cations are introduced by adding calcium chloride to the solution until the concentration in terms of Ca 2+ is reached up to 5 mM, the pH is checked and, if necessary, titrated. Recombinant proinsulin is added to the irradiated solution of polyethylene glycol to a final concentration of 10 mg in 1 ml (the ratio of polyethylene glycol: proinsulin is 10: 1). The mixture is stirred for 10 minutes to obtain a proinsulin preparation in the form of a slightly opalescent solution. The resulting preparation is neutralized with a 0.1 M NaOH solution. The yield of the finished product is 98%.

Пример 2Example 2

50,0% водный раствор полиэтиленгликоля с молекулярной массой 400 Да облучают тормозным гамма-излучением в дозе 1,0 Мрад в кислой среде рН 2,5 в присутствии катионов цинка. Для чего подкисление ведут 1 М раствором лимонной кислоты и добавляют к раствору полиэтиленгликоля 1 М раствор хлористого цинка до достижения концентрации 10 мМ Zn2+, проверяют рН и, при необходимости, подтитровывают 1М лимонной кислотой. В облученный раствор полиэтиленгликоля вносят проинсулин до конечной концентрации 1 мг в 1 мл (соотношение полиэтилгликоль:проинсулин равно 500: 1). Смесь перемешивают 30 минут и получают препарат проинсулина в виде прозрачного раствора. Полученный препарат нейтрализуют 0,1 М NaOH. Выход готового продукта составляет 97%.A 50.0% aqueous solution of polyethylene glycol with a molecular weight of 400 Da is irradiated with inhibitory gamma radiation at a dose of 1.0 Mrad in an acidic environment, pH 2.5 in the presence of zinc cations. For this, acidification is carried out with a 1 M solution of citric acid and a 1 M solution of zinc chloride is added to a solution of polyethylene glycol to a concentration of 10 mM Zn 2+ , the pH is checked and, if necessary, triturated with 1 M citric acid. Proinsulin is added to the irradiated solution of polyethylene glycol to a final concentration of 1 mg in 1 ml (the ratio of polyethylene glycol: proinsulin is 500: 1). The mixture is stirred for 30 minutes to obtain a proinsulin preparation in the form of a clear solution. The resulting preparation is neutralized with 0.1 M NaOH. The yield of the finished product is 97%.

Пример 3Example 3

Для сравнения гипогликемической активности готовили также препарат проинсулина, смешанного с раствором полиэтиленгликоля, активированного путем облучения потоком ускоренных электронов в нейтральной среде в отсутствии двухвалентных ионов металлов.To compare hypoglycemic activity, a proinsulin preparation was also prepared, mixed with a solution of polyethylene glycol, activated by irradiation with a stream of accelerated electrons in a neutral medium in the absence of divalent metal ions.

Для этого 10% водный раствор полиэтиленгликоля (ПЭГ) с молекулярной массой 1500 Да (ПЭГ-1500) облучали потоком ускоренных электронов в дозе 2,0 Мрад. В облученный раствор вносили рекомбинантный проинсулин до конечной концентрации 10 мг в 1 мл (соотношение полиэтиленгликоль:проинсулин равно 10:1). Смесь перемешивали 10 минут и получали препарат проинсулина в виде слегка опалесцирующего раствора. Выход готового продукта составлял 98%.For this, a 10% aqueous solution of polyethylene glycol (PEG) with a molecular weight of 1500 Da (PEG-1500) was irradiated with a stream of accelerated electrons in a dose of 2.0 Mrad. Recombinant proinsulin was added to the irradiated solution to a final concentration of 10 mg in 1 ml (the ratio of polyethylene glycol: proinsulin was 10: 1). The mixture was stirred for 10 minutes to obtain a proinsulin preparation in the form of a slightly opalescent solution. The yield of the finished product was 98%.

Пример 4. Исследование влияния внутрижелудочного введения препарата проинсулина, полученного, как описано в Примере 1, на содержание глюкозы в крови у крыс в сравнении с исходным проинсулином (Контроль) и проинсулином, полученным по примеру 3.Example 4. The study of the effect of intragastric administration of a proinsulin preparation, obtained as described in Example 1, on blood glucose in rats in comparison with the original proinsulin (Control) and proinsulin obtained in Example 3.

Эксперименты проведены на 60 крысах-самцах Вистар массой 300-350 г. Животных содержали на стандартном пищевом рационе вивария, при свободном доступе к воде и пище, в соответствии с правилами, принятыми Европейской конвенцией по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и иных научных целей. Кровь для исследования забирали из надрезов на хвосте. Содержание глюкозы в крови определяли на приборе "SmartScan" ("Johnson & Johnson company", USA). Препарат проинсулина, полученный по примеру 1, вводили однократно внутрижелудочно в дозе 20 мг/кг одной группе животных (опыт 1). Препарат проинсулина, полученный по примеру 3, также вводили однократно внутрижелудочно в дозе 20 мг/кг другой группе животных (опыт 2).The experiments were carried out on 60 Wistar male rats weighing 300-350 g. The animals were kept on a standard vivarium diet, with free access to water and food, in accordance with the rules adopted by the European Convention for the Protection of Vertebrate Animals used for experimental and other scientific purposes . Blood for examination was taken from incisions in the tail. Blood glucose was determined on a SmartScan instrument (Johnson & Johnson company, USA). The proinsulin preparation obtained in example 1 was administered once intragastrically at a dose of 20 mg / kg in one group of animals (experiment 1). The proinsulin preparation obtained in example 3 was also administered once intragastrically at a dose of 20 mg / kg to another group of animals (experiment 2).

Животные контрольной группы получали эквиобъемное количество исходного проинсулина (контроль). Содержание глюкозы определяли до введения препарата (в период с 9 до 10 часов утра) и через 1 ч, 2 ч, 3 ч, 5 ч, 7 ч и 10 ч после введения. Статистическую обработку результатов проводили с использованием пакета статистических программ "Statistica for Windows 5.0". Рассчитывали средние значения показателей и стандартную ошибку среднего значения. Межгрупповые различия оценивали с использованием Т-критерия Стьюдента.Animals of the control group received an equivolume amount of the original proinsulin (control). Glucose was determined before administration of the drug (from 9 to 10 am) and after 1 h, 2 h, 3 h, 5 h, 7 h and 10 h after administration. Statistical processing of the results was carried out using the statistical software package "Statistica for Windows 5.0". The mean values of the indicators and the standard error of the mean were calculated. Intergroup differences were evaluated using Student T-test.

Исходное содержание глюкозы в контрольной и опытных группах составило 5,0±0,2 ммоль/л и 4,8±0,1 ммоль/л соответственно, что укладывается в пределы физиологической нормы для данного вида лабораторных животных (таблица 1). У крыс, получивших внутрижелудочно препарат полученного по примерам 1 и 3 проинсулина, в период с 1 до 2 часа включительно уровень глюкозы в крови статистически значимо от значений в контрольной группе не отличался. Через 5 ч после введения препарата содержание глюкозы в крови животных, получивших проинсулин, приготовленный по примеру 1, составило 4,0±0,1 ммоль/л и было достоверно ниже (на 25%) по сравнению с контролем. Данные различия сохранялись и к 10 ч после введения полученного по примеру 1 препарата проинсулина. В то же время к 10 ч концентрация глюкозы в крови животных контрольной и опытной (опыт 2 - проинсулин, приготовленный по примеру 3) групп выравнивалась.The initial glucose content in the control and experimental groups was 5.0 ± 0.2 mmol / L and 4.8 ± 0.1 mmol / L, respectively, which fit into the physiological norm for this type of laboratory animals (table 1). In rats that received an intragastric drug obtained according to examples 1 and 3 of proinsulin, from 1 to 2 hours inclusive, the blood glucose level was not statistically significant from the values in the control group. 5 hours after administration of the drug, the glucose content in the blood of animals treated with proinsulin prepared according to Example 1 was 4.0 ± 0.1 mmol / L and was significantly lower (25%) compared with the control. These differences persisted even 10 hours after the administration of the proinsulin preparation obtained in Example 1. At the same time, by 10 h, the concentration of glucose in the blood of animals from the control and experimental (experiment 2 — proinsulin prepared according to Example 3) groups leveled off.

Таким образом, исходный проинсулин статистически достоверного влияния на уровень глюкозы крови не оказывал, препарат проинсулина, полученный по примеру 3 (опыт 2), проявлял гипогликемическое действие, нивелирующееся к 10 ч наблюдения. В то же время препарат проинсулина, полученный согласно предлагаемому изобретению (опыт 1), при внутрижелудочном введении крысам не только проявляет гипогликемическое действие, но и является более эффективным, чем препарат, полученный по примеру 3.Thus, the initial proinsulin did not exert a statistically significant effect on the blood glucose level, the proinsulin preparation obtained in Example 3 (experiment 2) showed a hypoglycemic effect, leveling by 10 hours of observation. At the same time, the proinsulin preparation obtained according to the invention (experiment 1), when administered intragastrically to rats, not only exhibits a hypoglycemic effect, but is also more effective than the preparation obtained according to example 3.

Таблица 1Table 1 ГруппаGroup Исходные значенияInitial values Время после введения, чTime after administration, h 1one 22 33 55 77 1010 КонтрольThe control 5,0±0,25.0 ± 0.2 5,2±0,15.2 ± 0.1 5,0±0,25.0 ± 0.2 5,1±0,25.1 ± 0.2 5,2±0,15.2 ± 0.1 5,2±0,15.2 ± 0.1 4,9±0,24.9 ± 0.2 Опыт 1Experience 1 4,8±0,34.8 ± 0.3 4,9±0,14.9 ± 0.1 5,0±0,15.0 ± 0.1 4,5±0,24,5 ± 0,2 4,0±0,14.0 ± 0.1 4,0±0,24.0 ± 0.2 4,5±0,24,5 ± 0,2 Опыт 2Experience 2 4,8±0,34.8 ± 0.3 4,9±0,14.9 ± 0.1 5,0±0,15.0 ± 0.1 4,9±0,24.9 ± 0.2 4,1±0,14.1 ± 0.1 4,3±0,24.3 ± 0.2 5,0±0,25.0 ± 0.2 Примечание: * - р<0,05 в сравнении с контролемNote: * - p <0.05 compared with control

Также была проведена сравнительная оценка анафилактогенной активности препарата проинсулина, полученного, как описано в примере 1, и исходного проинсулина в соответствии с «Методическим указанием по оценке аллергизирующих свойств фармакологических веществ» [Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. - М., 2005. - 827 с.].A comparative assessment of the anaphylactogenic activity of the proinsulin preparation obtained as described in Example 1 and the initial proinsulin was also carried out in accordance with the “Guidelines for the Assessment of Allergic Properties of Pharmacological Substances” [Guide to the experimental (preclinical) study of new pharmacological substances. - M., 2005. - 827 p.].

Реакцию общей анафилаксии (анафилактический шок) проводили на 30 морских свинках массой 250-300 г (3 группы по 10 животных - 2 дозы препарата проинсулина, полученного по примеру 1 (терапевтическая - 1 мг и 10 терапевтических доз), и контроль (исходный проинсулин); опытный и контрольный препараты вводили подкожно и 2 раза внутримышечно, разрешающую инъекцию - внутривенно; срок наблюдения - 3 недели;The reaction of general anaphylaxis (anaphylactic shock) was carried out on 30 guinea pigs weighing 250-300 g (3 groups of 10 animals - 2 doses of the proinsulin preparation obtained in example 1 (therapeutic - 1 mg and 10 therapeutic doses) and control (initial proinsulin) ; the experimental and control preparations were administered subcutaneously and 2 times intramuscularly, allowing injection - intravenously; observation period - 3 weeks;

В контрольной группе отмечен анафилактический шок со смертельным исходом у 4 из 10 животных, анафилактический шок без смертельного исхода у 2 животных. В группах, где животным вводился препарат полученного по примеру 1 проинсулина, анафилактического шока не наблюдали ни в одном из случаев.In the control group, anaphylactic shock with a fatal outcome in 4 out of 10 animals was noted, anaphylactic shock without a fatal outcome in 2 animals. In the groups where the preparation of the proinsulin obtained in Example 1 was administered to animals, anaphylactic shock was not observed in any of the cases.

Изучение активной кожной анафилаксии проводили на 30 мышах линии BALB/c (3 группы по 10 животных - 2 дозы (терапевтическая и 10 терапевтических доз препарата, полученного по примеру 1 проинсулина) и контроль (исходный проинсулин в терапевтической дозе), опытный и контрольный препараты вводили подкожно. В качестве адъюванта использовали адъювант Фрейнда. Разрешающую дозу вводили подкожно.The study of active skin anaphylaxis was carried out on 30 BALB / c mice (3 groups of 10 animals - 2 doses (therapeutic and 10 therapeutic doses of the preparation obtained in Example 1 of proinsulin) and control (initial proinsulin in a therapeutic dose), experimental and control preparations were administered subcutaneously, Freund's adjuvant was used as adjuvant, and the resolving dose was administered subcutaneously.

В контрольной группе отмечали выраженную гиперемию и образование папул у 5 животных; выраженную гиперемию и отек у 4 животных. При использовании полученного согласно изобретению препарата проинсулина у двух животных отмечали гиперемию и отек в группе с использованием высоких (10 терапевтических) доз.In the control group, marked hyperemia and the formation of papules were noted in 5 animals; severe hyperemia and edema in 4 animals. When using the proinsulin preparation obtained according to the invention, two animals showed hyperemia and edema in the group using high (10 therapeutic) doses.

Кроме того, препарат проинсулина, полученный предлагаемым способом, обладает следующими свойствами, появление которых обусловлено, в частности, тем, что активация полиэтиленгликоля ионизирующим излучением осуществляется в кислой среде в присутствии катионов кальция и/или цинка. Было экспериментально показано, что препараты проинсулина, полученные предлагаемым способом, сохраняли свою активность при хранении в течение суток при рН 2-3 даже при комнатной температуре.In addition, the proinsulin preparation obtained by the proposed method has the following properties, the appearance of which is due, in particular, to the fact that the activation of polyethylene glycol by ionizing radiation is carried out in an acidic environment in the presence of calcium and / or zinc cations. It was experimentally shown that the proinsulin preparations obtained by the proposed method retained their activity during storage during the day at pH 2-3 even at room temperature.

Заявляемый способ получения препарата проинсулина для перорального применения, в отличие от способа прототипа, отличается простотой и экономичностью, так как его получение состоит всего из двух стадий, активация полиэтиленгликоля ионизирующим излучением в кислой среде и в присутствии катионов кальция и/или цинка и смешивание его с проинсулином до требуемой концентрации (активности). Для его осуществления не требуется применение высокотоксичных реактивов. Препарат проинсулина, получаемый заявляемым способом, обладает терапевтической активностью, определяемой по снижению концентрации глюкозы в крови, и может быть использован для перорального, парентерального и интраназального введения.The inventive method of obtaining a proinsulin preparation for oral administration, in contrast to the prototype method, is simple and economical, since its preparation consists of only two stages, activation of polyethylene glycol by ionizing radiation in an acidic environment and in the presence of calcium and / or zinc cations and mixing it with proinsulin to the desired concentration (activity). For its implementation does not require the use of highly toxic reagents. The proinsulin preparation obtained by the claimed method has therapeutic activity, determined by lowering the concentration of glucose in the blood, and can be used for oral, parenteral and intranasal administration.

Кроме того, препарат не обладает аллергогенностью, высокостабилен, и вследствие этого может использоваться для индукции иммунологической толерантности к инсулину и проинсулину у больных сахарным диабетом 1 типа.In addition, the drug is not allergenic, highly stable, and therefore can be used to induce immunological tolerance to insulin and proinsulin in patients with type 1 diabetes.

Claims (4)

1. Способ получения препарата проинсулина для перорального применения с использованием активированного полиэтиленгликоля, отличающийся тем, что полиэтиленгликоль активируют путем облучения ионизирующим излучением в кислой среде в присутствии катионов кальция и/или цинка до конечной концентрации 5-10 мМ, а затем смешивают с проинсулином, при этом берут полиэтиленгликоль с мол. массой 0,4-40 кДа и концентрацией 1,0-50,0%, при соотношении проинсулин:полиэтиленгликоль, равном 1: (1-500), до конечной концентрации проинсулина в смеси 1-10 мг/мл.1. A method of obtaining a proinsulin preparation for oral use using activated polyethylene glycol, characterized in that the polyethylene glycol is activated by irradiation with ionizing radiation in an acidic medium in the presence of calcium and / or zinc cations to a final concentration of 5-10 mM, and then mixed with proinsulin, with this take polyethylene glycol mol. weighing 0.4-40 kDa and a concentration of 1.0-50.0%, with a ratio of proinsulin: polyethylene glycol equal to 1: (1-500), to a final concentration of proinsulin in a mixture of 1-10 mg / ml. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полиэтиленгликоль активируют путем облучения потоком ускоренных электронов или гамма-излучением в дозах 1,0-5,0 Мрад.2. The method according to claim 1, characterized in that the polyethylene glycol is activated by irradiation with a stream of accelerated electrons or gamma radiation in doses of 1.0-5.0 Mrad. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для подкисления полиэтиленгликоля преимущественно берут органическую кислоту, например, уксусную, лимонную, яблочную.3. The method according to claim 1, characterized in that for the acidification of polyethylene glycol, they mainly take organic acid, for example, acetic, citric, malic. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что полиэтиленгликоль активируют при рН 2,5-4,5. 4. The method according to claim 1, characterized in that the polyethylene glycol is activated at a pH of 2.5-4.5.
RU2009105768/15A 2009-02-19 2009-02-19 Method for making oral proinsulin preparation RU2395296C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009105768/15A RU2395296C1 (en) 2009-02-19 2009-02-19 Method for making oral proinsulin preparation
PCT/RU2010/000069 WO2010095978A2 (en) 2009-02-19 2010-02-16 Method for preparing a proinsulin preparation for peroral use

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009105768/15A RU2395296C1 (en) 2009-02-19 2009-02-19 Method for making oral proinsulin preparation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2395296C1 true RU2395296C1 (en) 2010-07-27

Family

ID=42634372

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009105768/15A RU2395296C1 (en) 2009-02-19 2009-02-19 Method for making oral proinsulin preparation

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2395296C1 (en)
WO (1) WO2010095978A2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2663285C2 (en) * 2017-01-31 2018-08-03 Общество с ограниченной ответственностью "Саентифик Фьючер Менеджмент" (ООО "СФМ") Hemostimulating agent, and a method for preparation thereof

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4012818A1 (en) * 1990-04-21 1991-10-24 Hoechst Ag METHOD FOR THE PRODUCTION OF FOREIGN PROTEINS IN STREPTOMYCETES
RU2045535C1 (en) * 1991-06-18 1995-10-10 Институт биоорганической химии им.М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова РАН Process for preparing human proinsulin
KR100253916B1 (en) * 1997-12-29 2000-05-01 김충환 A process for preparing human proinsulin
US7312192B2 (en) * 2001-09-07 2007-12-25 Biocon Limited Insulin polypeptide-oligomer conjugates, proinsulin polypeptide-oligomer conjugates and methods of synthesizing same
RU2316339C1 (en) * 2006-09-13 2008-02-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Концерн О3" Method for preparing insulin preparation for oral using

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2663285C2 (en) * 2017-01-31 2018-08-03 Общество с ограниченной ответственностью "Саентифик Фьючер Менеджмент" (ООО "СФМ") Hemostimulating agent, and a method for preparation thereof

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010095978A2 (en) 2010-08-26
WO2010095978A3 (en) 2010-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200291086A1 (en) Bioreversable promoieties for nitrogen-containing and hydroxyl-containing drugs
ES2201188T3 (en) IONIC MOLECULAR CONJUGATES OF N-ACILATED POLY DERIVATIVES (2-AMINO-2-DEOXI-D-GLUCOSE) AND POLYPEPTIDES.
EP2459226B1 (en) Glycopolysialylation of proteins other than blood coagulation proteins
CN109999180A (en) For treating the composition including protamine zine insulin conjugate and long lasting insulinotropic element peptide conjugate of diabetes
TW200936168A (en) Compositions for sustained release delivery of proteins or peptides
CN101365490A (en) Hydrophobic core carrier compositions for delivery of therapeutic agents, methods of making and using the same
JP2022058911A (en) Glycopolysialylation of non-blood coagulation protein
EP1228093A2 (en) Improvement of peptide transport by conjugation with bile acids
IE904292A1 (en) Pharmaceutical for subcutaneous administration containing polypeptides
US20210128598A1 (en) Radiation-Sterilized Biodegradable Drug Delivery Compositions
CN104936613B (en) Sugar chain addition connexon, the compound or its salt containing sugar chain addition connexon and physiological activator and its manufacturing method
ES2743612T3 (en) Improved preparation process for high yield production of a physiologically active polypeptide conjugate
RU2395296C1 (en) Method for making oral proinsulin preparation
EP2327777A1 (en) Method for immobilising biologically active substances on polymer carriers (variants) and conjugates produced by said method
CN101062408B (en) Oral insulin compound medicine preparation and its preparing method
WO2015088990A1 (en) Pharmaceutically active agent complexes, polymer complexes, and compositions and methods involving the same
EA012884B1 (en) Method for producing insulin in the form of an oral preparation
WO2009045122A1 (en) Medicinal agent for treating and preventing diabetes complications
RU2413531C2 (en) Method of producing oral preparation of proinsulin c-peptide
CN107412741B (en) Mineralized exenatide sustained-release system and preparation method and application thereof
WO2009031920A1 (en) Hypoglycemic agent and method for the production thereof
JPH09124512A (en) Water-soluble medicine-pullulan combination preparation for targeting liver
RU2328309C1 (en) Method of medicinal agent bioavailability increase
RU2441036C1 (en) Method of producing activated polyethylene oxide
BRPI0714268A2 (en) method of obtaining the orally administered isulin preparation

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120220

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20131020