RU2752509C1 - Способ получения инсулинсодержащей композиции - Google Patents

Способ получения инсулинсодержащей композиции Download PDF

Info

Publication number
RU2752509C1
RU2752509C1 RU2020134614A RU2020134614A RU2752509C1 RU 2752509 C1 RU2752509 C1 RU 2752509C1 RU 2020134614 A RU2020134614 A RU 2020134614A RU 2020134614 A RU2020134614 A RU 2020134614A RU 2752509 C1 RU2752509 C1 RU 2752509C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
insulin
containing composition
ovomucoid
modified
duck egg
Prior art date
Application number
RU2020134614A
Other languages
English (en)
Inventor
Лев Иванович Валуев
Иван Львович Валуев
Людмила Витальевна Ванчугова
Ирина Васильевна Обыденнова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН)
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН)
Priority to RU2020134614A priority Critical patent/RU2752509C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2752509C1 publication Critical patent/RU2752509C1/ru

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/17—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • A61K38/22—Hormones
    • A61K38/28—Insulins
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/55—Protease inhibitors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/32—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. carbomers, poly(meth)acrylates, or polyvinyl pyrrolidone
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/42—Proteins; Polypeptides; Degradation products thereof; Derivatives thereof, e.g. albumin, gelatin or zein
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/46—Ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. skin, bone, milk, cotton fibre, eggshell, oxgall or plant extracts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/04—Polymerisation in solution
    • C08F2/10—Aqueous solvent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N11/00—Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
    • C12N11/02—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier
    • C12N11/08—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a synthetic polymer

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Diabetes (AREA)
  • Endocrinology (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно к способу получения инсулинсодержащей композиции. Способ получения инсулинсодержащей композиции, включающий иммобилизацию инсулина в объеме сшитого полиакриламида, модифицированного овомукоидом из белка утиных яиц, при чем сшитый полиакриламид дополнительно модифицирован меркаптоуксусной кислотой путем радикальной полимеризации при комнатной температуре под действием окислительно-восстановительного катализатора полимеризации водного раствора с последующим измельчением образующегося гидрогеля, промыванием его бикарбонатным буфером и высушиванием, при этом водный раствор содержит: акриламид; N,N'-метиленбисакриламид; овомукоид из белка утиных яиц, ацилированный хлорангидридом акриловой кислоты; меркаптоуксусная кислота, взятые в определенном соотношении. Вышеописанный способ позволяет повысить эффективность действия инсулинсодержащей композиции за счет уменьшения времени максимального снижения концентрации глюкозы в крови при пероральном введении до 30-45 минут. 3 табл., 5 пр.

Description

Изобретение относится к области химии полимеров, биохимии и медицины, а именно к способу получения инсулинсодержащей композиции, которую используют для лечения сахарного диабета путем перорального введения инсулина.
В настоящее время, по данным ВОЗ, в мире около 300 миллионов человек страдают сахарным диабетом, названным «неинфекционной эпидемией XX и XXI вв.», а по прогнозам к 2025 году количество больных диабетом вырастет до 435 миллионов. Лечение сахарного диабета сейчас, в основном, сводится к периодическим (несколько раз в сутки) инъекциям инсулина. И хотя такой способ лечения позволяет сохранить жизни большинству больным, введение инсулина непосредственно в кровоток имеет принципиальный недостаток.
Обычно (в норме) инсулин из поджелудочной железы сначала попадает в печень через кровеносные сосуды, соединенные с портальной печеночной веной. Через ту же вену в печень транспортируются продукты пищеварения. Поскольку основной функцией инсулина является регулирование последующих трансформаций продуктов пищеварения, то в естественных условиях оба эти компонента попадают в печень одновременно. Печень, в свою очередь, контролирует количество инсулина, достигающего других органов и тканей. При инъекционном же введении инсулина, а это практически единственный способ лечения сахарного диабета, такой контроль отсутствует, что и является причиной таких осложнений при сахарном диабете, как сердечно-сосудистые заболевания, расстройство функций головного мозга и т.д.
Единственной возможностью подключения печени к распределению инсулина является пероральное введение гормона, моделирующее естественный путь секреции инсулина [Saffran М., Pansky В., Colin Budd G., Williams F.E. // Insulin and gastrointestinal tract / Journal of Controlled release. 1997, V. 46. №1. Р. 89-98].
Известен способ получения инсулинсодержащей композиции иммобилизацией инсулина в гидрогеле на основе карбоксиметилцеллюлозы и полиакриловой кислоты [Gao X., Cao Y., Song X., Zhang Z., Zhuang X., He С., Chen X. Biodegradable, pH-responsive carboxymethyl cellulose/poly(acrylic.acid) hydrogels for oral insulin delivery // Macromolecular Bioscience. 2014. V. 14. №4. P. 565-575].
Недостатком этого способа является невысокая эффективность действия композиции при пероральном введении по сравнению с инъекцией раствора инсулина. Снижение концентрации глюкозы в крови наблюдалось в течение шести часов после введения композиции.
Известен способ получения инсулинсодержащей композиции иммобилизацией инсулина в гидрогеле на основе альгинат-декстран сульфата, связанного в комплекс с хитозан-полиэтиленгликоль-альбумином [Reis С.Р., Veiga F.J.., Ribeiro A.J., Neufeld R.J., Christiane
Figure 00000001
C. Affiliation Nanoparticulate biopolymers deliver insulin orally eliciting pharmacological response // Journal of Pharmaceutical Science. 2008. V. 97. №12. Р. 5290-5305].
Недостатком этого способа является невысокая эффективность действия композиции при пероральном введении по сравнению с инъекцией раствора инсулина. Максимальное снижение концентрации глюкозы в крови наблюдалось через 14 часов после перорального введении композиции.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ получения инсулинсодержащей композиции иммобилизацией инсулина в объеме сшитого полиакриламида, модифицированного овомукоидом из белка утиных яиц [Патент РФ №2066551, А61K 38/28, А61K 38/55, опубл. 20.09.1996, Бюл. №26].
Недостатком известного способа является невысокая эффективность действия инсулинсодержащей композиции при пероральном введении. Так, если при инъекции раствора инсулина животным максимальное снижение уровня глюкозы в крови достигается через 30-45 минут, то при пероральном введении инсулинсодержащей композиции максимальное снижение уровня глюкозы достигается через 80-90 минут.
Задачей изобретения является повышение эффективности действия инсулинсодержащей композиции при пероральном введении, что выражается в ускорении снижения уровня глюкозы в крови.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе получения инсулинсодержащей композиции иммобилизацией инсулина в объеме сшитого полиакриламида, модифицированного овомукоидом из белка утиных яиц, сшитый полиакриламид дополнительно модифицирован меркаптоуксусной кислотой путем радикальной полимеризации при комнатной температуре под действием окислительно-восстановительного катализатора полимеризации водного раствора, содержащего, г/ 100 мл: акриламид - 7,0-10,0, N,N'-метиленбисакриламид - 0,8-1,0, овомукоид из белка утиных яиц, ацилированный хлорангидридом акриловой кислоты - 0,4-0,8, меркаптоуксусная кислота - 0,01-0,12, с последующим измельчением образующегося гидрогеля, промыванием его бикарбонатным буфером и высушиванием.
Известен сшитый полиакриламид, модифицированный овомукоидом из белка утиных яиц и меркаптоуксусной кислотой, получаемый путем радикальной полимеризации при комнатной температуре под действием окислительно-восстановительного катализатора полимеризации водного раствора, с последующим измельчением образующегося гидрогеля и промыванием его бикарбонатным буфером до полного удаления непрореагировавших соединений [Патент РФ №2484475 C1, G01N 33/53, C12N 11/0, опубл. 10.06.2013, Бюл. №16].
Однако применение полиакриламида, модифицированного овомукоидом из белка утиных яиц и меркаптоуксусной кислотой, в инсулинсодержащей композиции для перорального введения не известно из уровня техники и приводит к неожиданному техническому результату - повышение эффективности действия инсулинсодержащей композициия за счет уменьшения времени максимального снижения концентрации глюкозы в крови при пероральном введении до 30-45 минут (времени, близкого ко времени максимального снижения концентрации глюкозы в крови при инъекции раствора инсулина).
В таблице 1 приведены составы конкретных смесей при получении модифицированного сшитого полиакриламида и свойства получаемого гидрогеля.
Figure 00000002
Модифицированный сшитый полиакриламид получают путем радикальной полимеризации при комнатной температуре под действием окислительно-восстановительного катализатора полимеризации: N,N,N,N-тетраметилэтилендиамин-персульфат аммония.
Степень набухания гидрогелей оценивают гравиметрически и рассчитывают по формуле: Sr=m1/m2-1, где m1 и m2 - массы равновесно набухшего и лиофильно высушенного гидрогеля, соответственно.
Для изучения проницаемости к 2 мл геля, набухшего в 0.5 М бикарбонате аммония, рН 8.0, добавляют 4 мл раствора белка в том же буфере. Смесь оставляют при 4°C до установления постоянного значения оптической плотности раствора белка при 280 нм (обычно не более 48 ч). Концентрацию белка в исходном растворе и после его инкубации с гелем оценивают с использованием калибровочной зависимости. Учитывая соотношения объемов используемых фаз, рассчитывают количество пор, доступных для белка, принимая за 100% их количество, доступных для воды.
По сравнению с прототипом модифицированный полиакриламидный гидрогель имеет повышенную степень набухания и пониженное содержание пор большого размера.
Пример 1
0.5 г лиофильно высушенного полиакриламидного гидрогеля №1, модифицированного овомукоидом и меркаптоуксусной кислотой, помещают в 15.0 мл водного раствора инсулина (активность инсулина равна 25 Ед/мг) с концентрацией 0.5 мг/мл на 1 час при комнатной температуре. В течение этого времени полимер полностью набухает в растворе и готов к употреблению.
Синтезированный гидрогель отделяют от раствора инсулина и вводят перорально с помощью катетера кроликам-самцам Шиншилла, массой 2.0-3.1 кг в количестве, соответствующем 5 Ед. инсулина на кг массы животного. Образцы крови забирают через 30, 45, 65, 80 и 90 минут. Концентрацию глюкозы в крови определяют с помощью глюкометра One Touch («Johnson & Johnson», США). Результаты представлены в таблице 2.
Примеры 2-4
Процесс проводят по примеру 1, используя модифицированные полиакриламидные гидрогели №2-4. Результаты приведены в таблице 2.
Пример 5 (контрольный).
Процесс проводят по примеру 1, используя модифицированную инсулинсодержащую композицию, полученную по способу-прототипу. Результаты приведены в таблице 2.
Figure 00000003
Из табл. 2 видно, что использование предложенного способа позволяет получать инсулинсодержащую композицию с повышенной эффективностью при его пероральном применении. Так, если при использовании композиции, полученной по способу-прототипу, время максимального снижения концентрации глюкозы в крови составляет 80-90 мин, то при использовании гидрогеля, полученного по предложенному способу, это время равно 30-35 мин, что сопоставимо с обычно наблюдаемым временем при инъекционном введении раствора инсулина. Однако при этом, как и для всех перорально вводимых препаратов инсулина, сохраняется физиологический путь поступления инсулина в кровоток (табл. 3).
Figure 00000004
Видно, что если при инъекционном введении инсулин сразу проникает в кровоток, то при пероральном введении инсулин первоначально попадает в печень, подключая ее к распределению инсулина в организме и снижая тем самым риски часто наблюдаемых осложнений при лечении сахарного диабета.
Возможность перорального введения инсулина не только создает большие удобства для больных сахарным диабетом, но и позволяет усовершенствовать стратегию лечения этого заболевания.

Claims (1)

  1. Способ получения инсулинсодержащей композиции иммобилизацией инсулина в объеме сшитого полиакриламида, модифицированного овомукоидом из белка утиных яиц, отличающийся тем, что сшитый полиакриламид дополнительно модифицирован меркаптоуксусной кислотой путем радикальной полимеризации при комнатной температуре под действием окислительно-восстановительного катализатора полимеризации водного раствора, содержащего, г/100 мл: акриламид - 7,0-10,0, N,N'-метиленбисакриламид - 0,8-1,0, овомукоид из белка утиных яиц, ацилированный хлорангидридом акриловой кислоты - 0,4-0,8, меркаптоуксусная кислота - 0,01-0,12, с последующим измельчением образующегося гидрогеля, промыванием его бикарбонатным буфером и высушиванием.
RU2020134614A 2020-10-21 2020-10-21 Способ получения инсулинсодержащей композиции RU2752509C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020134614A RU2752509C1 (ru) 2020-10-21 2020-10-21 Способ получения инсулинсодержащей композиции

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020134614A RU2752509C1 (ru) 2020-10-21 2020-10-21 Способ получения инсулинсодержащей композиции

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2752509C1 true RU2752509C1 (ru) 2021-07-28

Family

ID=77226203

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020134614A RU2752509C1 (ru) 2020-10-21 2020-10-21 Способ получения инсулинсодержащей композиции

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2752509C1 (ru)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2066551C1 (ru) * 1994-03-23 1996-09-20 Институт нефтехимического синтеза РАН Способ получения инсулинсодержащих полимерных гидрогелей
RU2288000C1 (ru) * 2005-04-27 2006-11-27 Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН (ИНХС РАН) Раствор инсулина для перорального введения
RU2681883C1 (ru) * 2018-02-28 2019-03-13 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) Способ получения биоспецифического гемосорбента для выделения протеиназ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2066551C1 (ru) * 1994-03-23 1996-09-20 Институт нефтехимического синтеза РАН Способ получения инсулинсодержащих полимерных гидрогелей
RU2288000C1 (ru) * 2005-04-27 2006-11-27 Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН (ИНХС РАН) Раствор инсулина для перорального введения
RU2681883C1 (ru) * 2018-02-28 2019-03-13 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) Способ получения биоспецифического гемосорбента для выделения протеиназ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Creenley R.Z., Brown J.M, Garbow I., Vogt C.E., Zia H., Rodgers R.L., Christie M., Luzzi L.A., Polymer Matrices for orol delivery// Polymer Preprits 1990, V.31, N 2, р. 182-183. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3094074B2 (ja) 多糖ゲル組成物
US20070292516A1 (en) Multifunctional biocompatible hydrophilic gel and the method of gel manufacture
CZ297126B6 (cs) Endoprotéza v kapalném prostredku obsahující hydrogel, endoprotéza pro injekcní podání, injekcní stríkacka a pouzití biokompatibilního hydrogelu pro prípravu injikovatelné endoprotézy
RU2381238C2 (ru) Способ получения глюкозочувствительных полимерных гидрогелей
CN108653198A (zh) 一种可透皮给药的水凝胶及其制备方法和应用
RU2066551C1 (ru) Способ получения инсулинсодержащих полимерных гидрогелей
CN103342759B (zh) 酶催化可控释放一氧化氮的生物材料及其制备方法
RU2752509C1 (ru) Способ получения инсулинсодержащей композиции
Han et al. Nano oxygen chamber by cascade reaction for hypoxia mitigation and reactive oxygen species scavenging in wound healing
Li et al. Progress in Glucose‐Sensitive Hydrogels for Biomedical Applications
RU2303984C2 (ru) Сверхразветвленный амилопектин для применения в способах хирургического или терапевтического лечения млекопитающих, или в диагностических методах, особенно для применения в качестве объемного плазмозаменителя
US20060148691A1 (en) Sustained release preparation for therapy of coronary stenosis or obstruction
WO2008033058A2 (fr) Procédé permettant de produire une préparation d'insuline pour administration orale
AU2019450008A1 (en) Water-activated mucoadhesive compositions and methods of delivering biologically active substances
CN113855851B (zh) 一种水凝胶及其制备方法和应用
US20080318863A1 (en) Ischemia therapeutic agent
CN106562953A (zh) 羟基红花黄色素a在制备治疗糖尿病足溃疡的药物中的应用、药物及药物制备方法
RU2155602C1 (ru) Инсулинсодержащее лекарственное средство для перорального применения и способ его получения
CN109432010A (zh) 一种血糖调控聚合物囊泡及其制备方法和应用
RU2058788C1 (ru) Способ получения препарата инсулина для перорального применения
RU2652126C1 (ru) Способ получения глюкозочувствительных полимерных гидрогелей
EP3723814A1 (en) Stabilization of glucagon by trehalose glycopolymer nanogels
CN116465700B (zh) 一种药物凝胶剂中活性蛋白及多肽生物学活性的检测方法
RU2413531C2 (ru) Способ получения препарата с-пептида проинсулина для перорального применения
CN108619080B (zh) 载有纳米材料包裹促排卵药物的微针给药系统及制备方法