WO2024123214A1 - Композиция инсулина аспарта (варианты) - Google Patents

Композиция инсулина аспарта (варианты) Download PDF

Info

Publication number
WO2024123214A1
WO2024123214A1 PCT/RU2023/050280 RU2023050280W WO2024123214A1 WO 2024123214 A1 WO2024123214 A1 WO 2024123214A1 RU 2023050280 W RU2023050280 W RU 2023050280W WO 2024123214 A1 WO2024123214 A1 WO 2024123214A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
insulin
composition
compositions
polysorbate
arginine
Prior art date
Application number
PCT/RU2023/050280
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Виктория Олеговна ШИТИКОВА
Нина Валерьевна ЮДАЕВА
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Герофарм"
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
Priority claimed from RU2022131585A external-priority patent/RU2022131585A/ru
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Герофарм" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Герофарм"
Publication of WO2024123214A1 publication Critical patent/WO2024123214A1/ru

Links

Definitions

  • the invention relates to the field of pharmaceuticals and medicine, namely to compositions of a fast-acting injectable insulin preparation for lowering blood glucose levels in a subject. More specifically, the present invention relates to compositions containing insulin aspart that have excellent physical and chemical stability, including when exposed to high temperature and/or high mechanical energy.
  • Stable LI compositions are especially needed for use in delivery devices in which they are exposed to elevated temperatures and/or mechanical stress.
  • stable insulin formulations are needed for use in pens and continuous infusion systems (using pumps).
  • Insulin compositions are also manufactured, stored and used in vials, which require their stability during shelf life.
  • Syringe pens are widely used among patients suffering from diabetes, the so-called diabetics, since they allow diabetics to independently effectively manage the course of their disease by timely injecting the drug with the required dose into the target injection site on the patient’s body exactly in accordance with the prescriptions of the attending physician. .
  • Such syringe pens are quite simple to use, which allows their users to not have any special medical skills and/or any special medical education in order to set the dose of insulin to be injected and subsequently inject the specified dose of the drug into the target site injections on the patient's body.
  • pens contain a cartridge that contains a certain amount of Jill.
  • the cartridge includes a piston and a mechanism for advancing the piston in the cartridge so as to dispense a drug.
  • Syringe pens can be reusable or disposable. IN With reusable pens, the user can replace the used cartridge and return the pen lead screw to its original position. In a disposable syringe pen, the cartridge cannot be replaced; it is disposed of after the contents of the cartridge are used up.
  • the insulin drug when used in cartridges or when carrying spare cartridges, is stored outside the refrigerator until the cartridge is completely used (usually within a period of at least 2 weeks), or the recommended shelf life of the used or carried cartridge, established by the manufacturer, has expired - no more than 1 month. Because insulin pens are often stored in clothing pockets at temperatures close to body temperature, insulin compositions used in such pens are subject to physical and thermal stress and therefore have limited stability.
  • the insulin solution to be administered by the infusion device is stored in a reservoir, such as a syringe, a synthetic polymer chamber, a metal container, or the like.
  • a reservoir such as a syringe, a synthetic polymer chamber, a metal container, or the like.
  • the reservoir and a pumping mechanism operably connected thereto are attached to or implanted into the patient's body. Insulin is pumped from a reservoir through small bore catheters subcutaneously, intravenously or intraperitoneally, subjecting the insulin composition to body temperature and the movement and forcing motion of the pump and thus to high thermomechanical stress.
  • the aggregation and precipitation of insulin in solution is influenced by many factors, the main ones being:
  • Insulin is a peptide hormone that regulates blood glucose levels in mammals by initiating a signaling cascade that accelerates glucose uptake and glycogen production upon binding to the insulin receptor.
  • T1DM type 1 diabetes
  • T2DM type 2 diabetes
  • insulin and its analogs are in the form of stabilized zinc-containing hexamers, which consist of three identical dimeric units.
  • the delay in insulin action is largely related to the time it takes for hexamers to dissociate into monomers and dimers capable of absorption [7,8].
  • the first class of rapid-acting insulins eg, insulin lispro and aspart
  • insulin aspart reduces the tendency of molecules to form hexamers, which is observed in a solution of soluble human insulin.
  • insulin aspart is absorbed much more quickly from subcutaneous fat compared to soluble human insulin and is widely used for postprandial control of blood glucose levels in patients with diabetes mellitus [9].
  • fast-acting insulin analogues which are in monomeric or dimeric form, have reduced physicochemical stability compared to hexamers [10], especially under thermal and mechanical stress, in particular they form high-molecular impurities, and an increased tendency to aggregation (fibrillation) , which manifests itself in the form of cloudiness and sediment.
  • High molecular weight impurities dimers, trimers, polymers
  • aggregates not only reduce the administered dose of insulin, but can also provoke irritation or immune reactions in the patient.
  • insoluble aggregates can clog and damage needles, cannulas, and pump hoses. To ensure the quality of the insulin composition, the formation of polymers and aggregates must be avoided.
  • the pharmacokinetic characteristics of rapid-acting insulin aspart Fiasp may better reproduce the rapid endogenous secretion of prandial insulin and, thus, improve postprandial glycemic control compared with insulin aspart. [eleven].
  • Nicotinamide has the ability to accelerate the absorption of insulin (WO 91/09617), including insulin aspart (WO/9610417), but has a negative effect on chemical stability - it increases the content of impurities (RU2533217).
  • the chemical stability of the composition of the medicinal product (Jill) “Fiasp” is increased by the introduction of arginine into the composition, which is reflected in a decrease in the content of dimers and polymers, deamidated insulin during storage (RU2533217).
  • Jill "FIASP” is the closest analogue of the present invention.
  • Patent RU2533217 shows (example 2) that the addition of arginine to compositions containing insulin aspart with nicotinamide reduces the amount of impurities formed, especially high molecular weight protein and deamidated forms, but at the same time the physical stability, measured as the lag time in the analysis with thioflavin T, decreases , with increasing arginine concentration, physical stability decreases even more.
  • compositions that have increased stability when using syringe pens, as well as during the period of continuous infusion using pumps - from several days to several months. Improving the stability of insulin compositions when used in vials is also beneficial.
  • the above-mentioned technical problem is especially relevant for compositions of monomer analogs of insulin, including insulin aspart, which are characterized by worse stability compared to hexameric forms of insulin, as well as for compositions containing nicotinic acid compounds that can accelerate the absorption of insulin, but at the same time negatively affect chemical stability of insulin.
  • the inventors of the present invention have surprisingly found that the addition of surfactants such as poloxamer 188, polysorbate 20, polysorbate 80 or combinations thereof in combination with one or more amino acids selected from lysine, arginine and/or to compositions containing insulin aspart and nicotinamide. or their salts improves both the chemical and physical stability of insulin aspart in comparison with its analogue.
  • surfactants such as poloxamer 188, polysorbate 20, polysorbate 80 or combinations thereof in combination with one or more amino acids selected from lysine, arginine and/or to compositions containing insulin aspart and nicotinamide. or their salts improves both the chemical and physical stability of insulin aspart in comparison with its analogue.
  • the present invention relates to compositions for lowering blood glucose levels in a subject comprising insulin aspart (B28Asp), a niacin compound, one or more amino acids or a salt thereof selected from lysine, arginine or salts thereof, and a surfactant.
  • the present invention provides compositions for lowering blood glucose levels in a subject, comprising INSULIN aspart, a niacin compound, an amino acid selected from lysine, arginine and/or a salt thereof and/or a combination thereof, and a surfactant selected from poloxamer 188, polysorbate 20, polysorbate 80 and/or a combination thereof.
  • the concentration of insulin aspart in the compositions of the invention is from about 0.2 mM to 2.0 mM (from about 33 U/ml to about 333 U/ml), preferably from about 0.3 mM to 1.2 mM ( from about 50 U/ml to about 200 U/ml), even more preferably 0.6 mm (100 U/ml).
  • the compositions have a pH of 6.5 to 8.5, preferably 6.6 to 7.4, even more preferably a pH of 7.
  • compositions of the invention contain a nicotinic acid compound selected from nicotinamide (niacinamide), nicotinic acid (niacin) and/or a salt thereof and/or any combination thereof.
  • concentration of nicotinamide or other nicotinic acid compound in the compositions of the invention is from about 1 mM to about 200 mM.
  • the preferred nicotinic acid compound is nicotinamide.
  • concentrations of lysine and/or its salt and arginine and/or its salt, or the total concentration of lysine and/or its salt in combination with arginine and/or its salt range from about 1 mM to about 100 mM.
  • the molar ratio of amino acids is from 4000:1 to 1:4000, respectively, said range including each integer ratio, for example 100:1, 99:1, 98: 1, etc.
  • the molar ratio of lysine to arginine is 1:1, 4:5, 5:4, 6:4; 5:2 or 2:5.
  • compositions of the invention may additionally contain protease inhibitor(s), metal ions, buffer systems, pH adjusters, preservative(s), isotonic agent(s), chelating agent(s), stabilizers and surfactants.
  • compositions of the invention are aqueous compositions, i.e. compositions containing water and are solutions or suspensions.
  • compositions of the present invention can be used for the treatment or prevention of hyperglycemia, type 2 diabetes mellitus, impaired glucose tolerance, type 1 diabetes mellitus.
  • compositions of the invention are administered parenterally.
  • Parenteral administration can be done by subcutaneous, intramuscular, intraperitoneal or intravenous injection using a syringe, possibly a pen syringe.
  • parenteral administration can be accomplished using an infusion pump.
  • the present invention also relates to injectable insulin preparations containing the compositions of the present invention.
  • compositions of the invention showed an improvement in both chemical and physical stability compared to the analogue of the invention, which is beneficial to consumers, especially when using syringe pens or insulin pumps.
  • human insulin refers to a human hormone, the structure and properties of which are well known.
  • Insulin is a 51 amino acid polypeptide that is divided into 2 amino acid chains: chain A, consisting of 21 amino acids, and chain B, consisting of 30 amino acids. The chains are connected to each other using 2 disulfide bridges. Insulin preparations have been used to treat diabetes mellitus for many years, and recently not only insulins of natural origin have been used, but also derivatives and analogues of insulin.
  • insulin analogue as used herein is meant a polypeptide derived from the primary structure of naturally occurring insulin, such as human insulin, by mutation. One or more mutations are obtained by deletion and/or substitution of at least one amino acid residue occurring in natural insulin and/or by addition of at least one amino acid residue. Mutations in the insulin molecule are identified by the chain (A or B), position, and three-letter code for the amino acid that replaces the native amino acid.
  • rapid-acting insulin refers to insulin analogues and/or insulin derivatives that begin to act within 5-15 minutes and have a duration of action of 3-4 hours.
  • rapid-acting insulins include, but are not limited to, insulin aspart, insulin lispro, and insulin glulisine.
  • the terms “monomeric human insulin analogue”, “monomeric insulin analogue” are well known in the art and generally refer to rapid-acting human insulin analogues. These include, for example, insulin lispro (Humalog®), insulin aspart (NovoRapid®) and insulin glulisine (Apidra®). Molecular The structure of insulin lispro is identical to the structure of human insulin with the exception of positions 28 and 29 of the B chain of the molecule, where lysine and proline are located in the reverse order (human insulin: B28ProB29Lys, lispro: B28LysB29Pro). The reverse arrangement of lysine and proline allows the lispro molecule to dissociate twice as fast.
  • the Pro amino acid residue at position 28 of the B chain of human insulin is replaced by Asp, which reduces the tendency of molecules to form hexamers observed in a solution of human insulin.
  • the amino acid residue asparagine in the 3rd position of the B-chain of the human insulin molecule is replaced by lysine, and the lysine in the 29th position of the B-chain is replaced by glutamine, which contributes to the stability of this drug in solution in the form of monomers and dimers.
  • the level of human insulin B28Asp in solution may range from about 0.2 mM to about 2.0 mM (about 33 to about 333 international units (IU)/ml), preferably in the range from about 0.3 mM to about 1 .2 mM (about 50 to about 200 IU/ml), especially preferably at a concentration of 0.6 mM (IU/ml), in injection preparations.
  • the insulin compound content may be higher.
  • the unit "IU" corresponds to 6 nmol.
  • insulin aspart composition means a product containing insulin aspart, a nicotinic acid compound selected from nicotinamide (niacinamide), nicotinic acid (niacin) and/or a salt thereof and/or any combination thereof, an amino acid selected of lysine, arginine and/or salts thereof and/or combinations thereof, a surfactant selected from poloxamer 188, polysorbate 20, polysorbate 80 or combinations thereof, which may contain other excipients such as preservatives, chelating agents, isotonic agents , excipients, stabilizers, antioxidants, polymers and surfactants other than the above, metal ions, oily carriers and proteins (for example, human serum albumin, gelatin or proteins), pH regulators, wherein the insulin aspart composition can be used for treatment , preventing or reducing the severity of a disease or disorder by administering it to a person.
  • the composition of the present invention may be referred to as
  • protein preparation protein preparation
  • protein composition protein
  • protein protein
  • protein protein
  • protein can be used interchangeably within the framework of the present invention and mean any drug containing as an active substance a molecule consisting of polypeptide chains consisting of amino acid residues linearly linked by a peptide bond, independently or in combination with other compounds. Insulin composition or insulin, for example, are special cases and are covered by these terms.
  • arginine and lysine refer to amino acids and include the D- and L-enantiomers, as well as mixtures thereof.
  • the term also includes any pharmacologically acceptable arginine and lysine salts. Arginine and lysine readily form salts, such as hydrochlorides.
  • surfactant refers to any molecule or ion that consists of a water-soluble (hydrophilic) portion, a head, and a fat-soluble (lipophilic) segment. Surfactants are concentrated predominantly at the interface, with the hydrophilic part oriented towards water (hydrophilic phase), and the lipophilic part towards the oil or hydrophobic phase (i.e. glass, air, oil, etc.). Surfactants reduce the surface tension of a liquid. They are also known as amphipathic compounds.
  • detergent is generally synonymous with the term “surfactant”.
  • surfactants in pharmaceutical preparations is well known to those skilled in the art. These include, for example, polysorbate 20, polysorbate 80, poloxamer 188, etc., these substances as excipients are described in the current pharmacopoeias (USP, EP).
  • nicotinic acid compound includes nicotinamide (niacinamide), nicotinic acid (niacin) and/or salts thereof and/or any combination thereof.
  • the buffer may be selected from the group consisting of sodium acetate, sodium carbonate, citrate, sodium dihydrogen phosphate, sodium hydrogen phosphate, sodium phosphate, as well as tris(hydroxymethyl)aminomethane, bicine, tricine, malic acid, succinate, maleic acid, fumaric acid, tartaric acid, aspartic acid or mixtures thereof, but not limited to them.
  • Each of these specific buffers, or each of their combinations, is an alternative embodiment of the invention.
  • compositions of the present invention may contain other ingredients commonly used in insulin preparations, for example, zinc complexing agents.
  • Isotonic agents such as glycerin, mannitol, sodium chloride, dextrose, etc. may also be present in the compositions of the present invention.
  • An isotonic agent is a physiologically acceptable compound that imparts a suitable tonicity to the composition to prevent diffusion of water across cell membranes in contact with the pharmaceutical composition.
  • compositions of the present invention may contain a pharmaceutically acceptable preservative.
  • the preservative present in the insulin preparation of the present invention may be phenol, m-cresol, methylparaben, etc.
  • compositions of the present invention may also contain a chelating agent.
  • chelating agents in pharmaceutical preparations is well known to those skilled in the art.
  • compositions of the present invention may also contain a stabilizer.
  • stabilizer refers to chemicals added to pharmaceutical preparations containing a polypeptide to stabilize it, i.e. to increase the shelf life and/or time of use of such drugs.
  • the term “stability” refers to the chemical and physical stability of monomeric insulin analog compositions.
  • Physical instability of the protein composition (protein preparation) and/or protein can be caused by the aggregation of protein molecules to form higher order polymers or even precipitates.
  • Physical denaturation of insulin is known as fibrillation.
  • fibrillation In the fibrillar state, elongated peptide chains are arranged parallel or antiparallel and are hydrogen bonded to each other, forming the so-called P-structure or P-pleated sheets.
  • Fibrils typically represent the lowest energy state of the protein; regeneration of the protein from this state to the native state of a properly folded protein is only possible in a highly alkaline environment.
  • Insulin fibrils take the form of gels or precipitates. Factors that contribute to an increase in the rate of fibril formation include exposure to thermomechanical stress and/or interaction with interfaces and hydrophobic surfaces.
  • the physical stability of aqueous protein preparations can also be assessed using a spectroscopic agent or a protein conformational state probe.
  • the probe is preferably a small molecule that preferentially binds to non-native protein conformers.
  • a small molecule spectroscopic protein structure probe is thioflavin T.
  • Thioflavin T is a fluorescent dye that is widely used for the detection of amyloid fibrils. In the presence of fibrils and possibly also other protein configurations, thioflavin T generates a new excitation maximum at approximately 445 nm and enhances emission at approximately 485 nm when bound to the fibrillar form of the protein. Unbound thioflavin T is essentially non-fluorescent at these wavelengths.
  • chemical stability of a protein composition (protein preparation) and/or protein as used herein refers to changes in the covalent structure of the protein resulting in the formation of chemical breakdown products with potentially less biological activity and/or potentially enhanced immunogenic properties compared to with the native protein structure.
  • chemical degradation products can be formed depending on the type and nature of the native protein and the external factors to which the protein is exposed. An increase in the amount of chemical breakdown products is often observed during storage and use of a protein preparation.
  • the amount of each individual breakdown product is often determined by separating the breakdown products based on molecular size and/or charge using various chromatography techniques (eg, size exclusion liquid chromatography (SEC -HPLC) and/or reverse phase high performance liquid chromatography (RP-HPLC)). Since high molecular weight protein products are potentially immunogenic and biologically inactive, levels of high molecular weight proteins should be kept low.
  • SEC -HPLC size exclusion liquid chromatography
  • RP-HPLC reverse phase high performance liquid chromatography
  • a “stable composition” is a composition in which the degree of protein aggregation and the content of impurities is within normal limits and does not exceed it over time.
  • compositions of the invention are aqueous compositions, i.e. compositions containing water and are a solution or suspension.
  • aqueous composition refers to a composition containing water.
  • aqueous solution and “aqueous suspension” refer respectively to a solution or suspension containing water.
  • Aqueous suspensions may contain the active compounds in admixture with excipients suitable for the preparation of aqueous suspensions.
  • the pharmaceutical compositions of the present invention are prepared in the form of aqueous solutions.
  • Table 1 shows the qualitative and quantitative composition of some prepared compositions; the composition of composition 1 corresponds to the composition of the closest analogue according to the invention.
  • the compositions of the invention include, but are not limited to, compositions 2, 3, 6-9, shown in table 1.
  • the method for preparing the compositions includes: a) preparing a solution of insulin aspart by dissolving it in water or buffer; b) preparing a solution of zinc salt by dissolving it in water or buffer; c) preparing a solution of preservatives (phenolic compounds) by dissolving them in water or buffer; d) preparing a solution of an isotonic agent by dissolving it in water or buffer; e) preparing a solution of nicotinamide and/or other nicotinic acid compound by dissolving in water or buffer f) preparing a surfactant solution by dissolving the surfactant in water or buffer; g) preparing a solution of lysine and/or arginine by dissolving amino acids and/or their salts in water or buffer; h) mixing solution a) and solutions b), c), d), e), f), g) in accordance with the composition of the compositions given in Table 1; i) bringing the pH of the
  • compositions 1-9 obtained according to example 1, after thermostatting the cartridges aseptically filled with them at a temperature of 40 ° C for 1 and 2 weeks.
  • Determination of insulin aspart-related impurities was carried out by HPLC with UV detection together with the “Quantitative Determination” indicator on a column filled with octadecyl silica gel, with a particle size of 5 ⁇ m and a pore size of 300 A with a mobile phase flow rate of 1.0 ml/min and at a wavelength 214 nm.
  • the amount of B28IsoAsp, deamidated (B3iso, A21Asp, B3Asp) and other related impurities was determined by internal normalization by the absorption area of the corresponding peaks, measured as a percentage of the sum of the peak areas eluted after nicotinamide and preservatives.
  • HMP high molecular weight protein
  • VMB The content of VMB was determined by the method of internal normalization based on the sum of the absorption areas of all peaks with retention times shorter than that of the insulin aspart monomer peak. Peaks with retention times longer than that of insulin aspart monomer (nicotinamide and preservatives) were not taken into account in the calculation.
  • compositions 1 - 9 given in example 1, as well as for finished form of the original drug "Fiasp”.
  • composition 1 the composition of the LP “Fiasp” was reproduced. The analysis was carried out immediately after preparation of the compositions.
  • Triplicate aliquots of 100 ⁇ l samples are placed in a black 96-well plate; purified water is used as a control sample. 10 ⁇ l of thioflavin working solution was added to all wells. When filling the plate, avoid the outer wells (see Fig. 1).
  • the tablet is sealed with a transparent film and placed in a CLARIOstar multimodular tablet reader (B MG, Germany). The fluorescent signal is detected every 20 minutes for 12 hours at a wavelength of 445/485 nm. Between readings, the plate is stirred at 700 rpm. Mixing and detection are carried out at a temperature of 37 °C.
  • the graph determines T1/2max - the time during which half of the analyzed sample aggregates.
  • T1/2max the time during which half of the analyzed sample aggregates.
  • ThT fluorescence curve is used to visually determine the delay time as the time point at which Th T fluorescence differs from the background level.
  • Table 2 Data on the physical and chemical stability of insulin compositions 1-9 from Table 1 (example 1)
  • compositions 2, 3, 6-9 Another fundamental advantage of the compositions according to the invention is an increase in physical stability, namely the absence of a tendency to fibrillation.
  • the appearance of fibrils was not observed (ND), however, when the concentration of amino acids in them increases above 100 mM, the physical stability deteriorates and a tendency to fibrillation appears.
  • compositions 1-9 prepared by the method described in Example 1 were tested for physical stability in an acceleration test. Place three 3/16 inch (4.7625 mm) Teflon beads into 2 mL glass HPLC vials. Fill completely with samples of the compositions being tested. The closed vials are shaken continuously at 40 Hz (average linear acceleration 20 * g) with an amplitude of 12 mm at a temperature of 37 ° C, thus subjecting the prepared compositions to a relatively high level of thermal and mechanical stress, i.e., conditions that favor physical instability. The bottles are placed on the vibrator so that in their long dimension (from top to bottom) they are oriented parallel to the direction of linear acceleration, in other words, they are laid on their sides on the surface of the vibrator.
  • the turbidity (optical density at 450 nm) of the test and control samples is measured using a spectrophotometer.
  • Control samples are prepared in the same way as the test samples, but they are stored at a temperature of 2 - 8 ° C without shaking.
  • the resulting optical density value is calculated by subtracting the optical density of the control sample from the optical density of the test sample.
  • Table 3 shows the average values of the resulting optical density and standard deviation values for a number of samples.
  • composition 1 the turbidity of the finished compositions that do not contain a combination of a surfactant and an amino acid (composition 1) or do not contain only a surfactant (composition 5) reaches high values that become unacceptable by 24 hours for composition 1 or by 72 hours for composition 5, respectively.
  • composition 5 The optical density of all compositions containing a surfactant and an amino acid remains almost the same as that of control samples during the 336 h experiment.
  • the optical density of composition 4 also remains almost the same as that of the control samples, but the content of chemical degradation impurities in this composition is significantly higher than in samples containing a combination of surfactants and amino acids.

Landscapes

  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области фармацевтики и медицины, а именно к композициям быстродействующего инъецируемого инсулинового препарата. Более конкретно, настоящее изобретение относится к композициям, содержащим инсулин аспарт, соединение никотиновой кислоты, поверхностно-активное вещество, выбранное из полоксамера 188, полисорбата 20, полисорбата 80 или их комбинации, аминокислоту, выбранную из лизина, аргинина и/или их соли и/или их комбинации. Композиции по изобретению полезны для снижения уровня глюкозы в крови у субъекта, особенно полезны в случае препаратов инсулина, которым необходима высокая стабильность по отношению к термической и/или физико-механической нагрузке.

Description

КОМПОЗИЦИЯ ИНСУЛИНА АСПАРТА (ВАРИАНТЫ)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области фармацевтики и медицины, а именно, к композициям быстродействующего инъецируемого инсулинового препарата для снижения уровня глюкозы в крови у субъекта. Более конкретно, настоящее изобретение относится к композициям, содержащим инсулин аспарт, которые обладают превосходной физической и химической стабильностью, в том числе при воздействии высокой температуры и/или высокой механической энергии.
Уровень техники
Стабильность лекарственного препарата (ЛИ) является необходимым условием обеспечения его терапевтического эффекта или отсутствия у него новых побочных реакций, при этом она должна быть обеспечена как при хранении ЛИ в течение срока годности, так и при его использовании. Стабильные композиции ЛИ особенно необходимы для использования в устройствах доставки, в которых они подвергаются воздействию повышенных температур и/или механических нагрузок. Например, стабильные композиции инсулина необходимы для использования в шприц-ручках и системах непрерывной инфузии (с использованием помп). Композиции инсулина также производят, хранят и используют во флаконах, что требует их стабильности на протяжении срока хранения.
Шприц-ручки широко применяются среди пациентов, страдающих сахарным диабетом, так называемых диабетиков, поскольку они позволяют диабетикам самостоятельно эффективно управлять течением своей болезни путем осуществления своевременной инъекции лекарственного средства с требуемой дозой в целевое место инъекции на теле пациента в точности в соответствии с назначениями лечащего врача. Такие шприц-ручки достаточно просто использовать, что позволяет их пользователям не иметь каких-либо специальных медицинских навыков и/или какого-либо специального медицинского образования для того, чтобы задать подлежащую инъекции дозу инсулина и в дальнейшем осуществить инъекцию заданной дозы лекарственного средства в целевое место инъекции на теле пациента. Как правило, шприц-ручки содержат картридж, в котором находится определенное количество Jill. Картридж включает в себя поршень и механизм для продвижения поршня в картридже таким образом, чтобы дозировать лекарственное средство. Щприц-ручки могут быть многоразовыми или одноразовыми. В многоразовых ручках пользователь может заменить отработанный картридж и вернуть ходовой винт ручки в исходное положение. В одноразовой шприц -ручке картридж не подлежит замене, она утилизируется после того, как содержимое картриджа израсходовано. Инсулиновый препарат при его использовании в картриджах или при переносе запасных картриджей хранится вне холодильника до тех пор, пока картридж не будет использован полностью (как правило, в течение срока не менее 2 недель), либо не выйдет установленный производителем рекомендованный срок хранения используемого или переносимого картриджа - не более 1 месяца. Так как шприц-ручки для введения инсулина часто хранят в карманах одежды при температуре, близкой к температуре тела, композиции инсулина, используемые в таких шприц-ручках, подвергаются физическим и температурным нагрузкам, вследствие чего имеют ограниченную стабильность.
В случае систем непрерывной инфузии раствор инсулина, который должен быть введен с помощью инфузионного устройства, хранится в резервуаре, например, в шприце, синтетической полимерной камере, металлическом контейнере и т.п. Резервуар и функционально соединенный с ним насосный механизм прикрепляются к телу пациента или имплантируются в тело пациента. Инсулин нагнетается насосом из резервуара через катетеры малого диаметра подкожно, внутривенно или внутрибрюшинно, вследствие чего композиция инсулина подвергается воздействию температуры тела и перемещению, а также нагнетательному движению насоса и, таким образом, высокой термомеханической нагрузке.
Существующие композиции инсулина, в большей степени его мономерные аналоги, не обеспечивают достаточную физико-химическую стабильность в шприц-ручках и системах непрерывной инфузии. Основной проблемой, возникающей при введении инсулина с помощью шприц-ручек и инфузионных систем, является склонность растворов инсулина с течением времени к образованию агрегатов, фибрилл или преципитатов инсулина [1 J. Агрегаты и преципитаты приводят к повреждению компонентов катетера или помпы, а в случае шприц-ручек к повреждению игл, что способствует прекращению поступления инсулина в организм пациента и плохому гликемическому контролю.
На агрегацию и осаждение инсулина в растворе влияет множество факторов, основные среди них:
( ) повышенная температура, например, 25~37°С, в отличие от обычных (2-8°С) условий хранения [2J;
(b) механическая энергия, вызываемая движением тела или движением насосных''поршневых механизмов [3]; (с) продолжительное взаимодействие молекул инсулина с гидрофобными поверхностями, такими как поверхности раздела с воздухом и пластиковые или металлические компоненты помпы [4,5].
Инсулин представляет собой пептидный гормон, который регулирует уровень глюкозы в крови у млекопитающих, инициируя сигнальный каскад, который ускоряет поглощение глюкозы и выработку гликогена при связывании с рецептором инсулина. При нарушении выработки инсулина в крови повышается концентрация глюкозы (хроническая гипергликемия), что и является основным диагностическим признаком диабета 1 -го типа (СД1). Однако при нарушениях передачи сигнала от инсулиновых рецепторов, даже если гормон вырабатывается в достаточных количествах, развивается диабет 2-го типа (СД2), обусловленный снижением чувствительности тканей к действию инсулина (инсулинорезистентность). Эффективность инсулина в лечении сахарного диабета, обусловленная способностью этого гормона снижать уровень глюкозы в крови, была доказана в течение десятилетий его применения в медицинской практике. Тем не менее, в настоящее время сохраняется актуальность в поиске новых подходов к терапии сахарного диабета в связи с увеличением количества случаев заболевания и необходимостью учета индивидуальных особенностей и предпочтений пациентов [6].
Разработка быстродействующих и сверхбыстродействующих аналогов инсулина с более быстрым началом действия и меньшей продолжительностью действия стала значительным шагом вперед в лечении диабета 1-го и 2-го типа. В нейтральном растворе при фармацевтической концентрации инсулин и его аналоги находятся в форме стабилизированных цинксодержащих гексамеров, которые состоят из трех идентичных димерных единиц. Задержка действия инсулина в значительной степени связана со временем, которое требуется гексамерам для диссоциации на мономеры и димеры, способные к абсорбции [7,8]. Первый класс быстродействующих инсулинов (например, инсулин лизпро и аспарт) был разработан на основе аминокислотных мутаций в последовательности человеческого инсулина, что привело к ослаблению самоассоциации олигомеров инсулина. Так, например, замещение аминокислоты пролин в положении В28 на аспарагиновую кислоту в инсулине аспарт снижает тенденцию молекул к образованию гексамеров, которая наблюдается в растворе растворимого человеческого инсулина. В связи с этим инсулин аспарт гораздо быстрее всасывается из подкожно - жировой клетчатки по сравнению с растворимым человеческим инсулином и широко применяется для постпрандиального контроля уровня глюкозы в крови у пациентов с сахарным диабетом [9]. Известно, что быстродействующие аналоги инсулина, которые находятся в мономерной или димерной форме, обладают пониженной по сравнению с гексамерами физико-химической стабильностью [10], особенно при термической и механической нагрузке, в частности образуют высокомолекулярные примеси, и повышенной склонностью к агрегации (фибрилляции), что проявляется в виде помутнений и осадка. Высокомолекулярные примеси (димеры, тримеры, полимеры) и агрегаты не только снижают введенную дозу инсулина, но и могут провоцировать раздражения или иммунные реакции у пациента. Кроме того, нерастворимые агрегаты могут закупоривать и повреждать иглы, канюли и шланги насосов. Для обеспечения качества инсулиновой композиции необходимо избегать образования полимеров и агрегатов.
На рынке существуют лекарственные препараты инсулина аспарт (например, «НовоРапид» (Ново Нордиск А/С), «РинФаст» (ООО «ГЕРОФАРМ»). Было показано, что можно улучшить общий гликемический контроль за счет введения в состав препарата вспомогательного вещества никотинамид, способного ускорять абсорбцию инсулина аспарт, в сравнении с препаратами инсулина аспарт без никотинамида. В частности, было показано, что препарат «Фиасп» (содержит никотинамид) по сравнению с препаратом «НовоРапид» (не содержит никотинамид) обеспечил улучшенный общий гликемический контроль и лучший гликемический контроль после приёма пищи без увеличения общего риска развития тяжёлых или подтверждённых гипогликемий у пациентов с СД1 и СД2. Фармакокинетические характеристики быстродействующего инсулина аспарт «Фиасп» могут лучше воспроизводить быструю эндогенную секрецию прандиального инсулина и, таким образом, улучшать постпрандиальный контроль гликемии по сравнению с инсулином аспарт [11].
Никотинамид обладает способностью ускорять абсорбцию инсулина (WO 91/09617), в том числе инсулина аспарт (WO/9610417), однако оказывает негативное влияние на химическую стабильность - увеличивает содержание примесей (RU2533217). Химическая стабильность состава лекарственного препарата (Jill) «Фиасп» повышается за счет введения аргинина в состав, что отражается в уменьшении содержания димеров и полимеров, дезамидированных инсулинов при хранении (RU2533217). Jill «ФИАСП» является наиболее близким аналогом настоящего изобретения.
В отчете о небольшом (п = 37) 6-недельном исследовании склонности инфузионных систем к засорению и неисправности, не было отмечено случаев закупоривания инфузионных систем ни препаратом ФИАСП (25 субъектов), ни инсулином аспарт (12 субъектов). Однако необъяснимая гипергликемия и преждевременная смена инфузионного набора чаще встречались при применении ФИАСПа по сравнению с применением инсулина аспарт [12].
В патенте RU2533217 показано (пример 2), что добавление аргинина в состав композиций, содержащих инсулина аспарт с никотинамидом, уменьшает количество образующихся примесей, особенно высокомолекулярного белка и дезамидированных форм, но при этом понижается физическая стабильность, измеряемая как время задержки в анализе с тиофлавином Т, при увеличении концентрации аргинина физическая стабильность снижается еще больше.
Проведенное нами исследование склонности к образованию фибрилл в анализе с тиофлавином Т также показало, что ФИАСП более склонен к фибрилляции по сравнению с ЛП «НовоРапид».
Таким образом, в настоящее время сохраняется потребность в композициях инсулина, обладающих повышенной стабильностью при использовании шприц-ручек, а также в период проведения непрерывной инфузии с использованием помп -- от нескольких дней до нескольких месяцев. Улучшение стабильности композиций инсулинов при их использовании во флаконах также является полезным. Особенно актуальна вышеобозначенная техническая проблема для композиций мономерных аналогов инсулина, в том числе инсулина аспарта, отличающихся худшей стабильностью по сравнению с гексамерными формами инсулина, а также для композиций, содержащих соединения никотиновой кислоты, способные ускорять абсорбцию инсулина, но в то же время негативно влияющие на химическую стабильность инсулина.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Авторами настоящего изобретения неожиданно было обнаружено, что добавление в состав композиций, содержащих инсулин аспарт и никотинамид, таких поверхностноактивных веществ, как полоксамер 188, полисорбат 20, полисорбат 80 или их комбинации в сочетании с одной или более аминокислотами, выбранными из лизина, аргинина и/или их солей улучшает как химическую, так и физическую стабильность инсулина аспарта в сравнении с аналогом.
Настоящее изобретение относится к композициям для снижения уровня глюкозы в крови у субъекта, содержащим инсулин аспарт (B28Asp), соединение никотиновой кислоты, одну или более аминокислоту или ее соль, выбранную из лизина, аргинина или их солей и поверхностно-активное вещество.
В предпочтительных вариантах осуществления настоящее изобретение относится к композициям для снижения уровня глюкозы в крови у субъекта, содержащим ИНСУЛИН аспарт, соединение никотиновой кислоты, аминокислоту, выбранную из лизина, аргинина и/или их соли и/или их комбинации и поверхностно-активное вещество, выбранное из полоксамера 188, полисорбата 20, полисорбата 80 и/или их комбинации.
Концентрация инсулина аспарта в композициях по изобретению - от примерно 0,2 мМ до 2,0 мМ (от примерно 33 Ед. /мл до примерно 333 Ед. /мл), предпочтительно - от примерно 0,3 мМ до 1 ,2 мМ (от примерно 50 Ед. /мл до примерно 200 Ед. /мл), еще более предпочтительно - 0,6 мМ (100 Ед. /мл).
В одном из вариантов настоящего изобретения композиции имеют pH от 6,5 до 8,5, предпочтительно от 6,6 до 7,4, еще более предпочтительно pH равен 7.
Композиции по изобретению содержат соединение никотиновой кислоты, выбранное из никотинамида (ниацинамида), никотиновой кислоты (ниацина) и/или их соли и/или любой их комбинации. Концентрация никотинамида или другого соединения никотиновой кислоты в композициях по изобретению - от примерно 1 мМ и до примерно 200 мМ. Предпочтительное соединение никотиновой кислоты - никотинамид.
Концентрации лизина и/или его соли и аргинина и/или его соли или суммарная концентрация лизина и/или его соли в комбинации с аргинином и/или его солью - от примерно 1 мМ до примерно 100 мМ.
В композициях, содержащих комбинацию лизина и/или его соли и аргинина и/или его соли молярное соотношение аминокислот составляет от 4000 : 1 до 1 : 4000 соответственно, указанный диапазон включает каждое целочисленное соотношение, например 100 : 1 , 99 : 1 , 98 : 1 и т.д. В одном из предпочтительных вариантов молярное соотношение лизина к аргинину составляет 1 : 1 , 4 : 5, 5 : 4, 6 : 4; 5 : 2 или 2 : 5.
В композициях по изобретению дополнительно могут содержаться ингибитор(ы) протеазы, ионы металлов, буферные системы, регуляторы pH, консервант(ы), изотонический агент(ы), хелатирующий агент(ы), стабилизаторы и поверхностно - активные вещества.
В одном из воплощений изобретения композиции по изобретению являются водными композициями, т.е. композициями, содержащими воду и являются растворами или суспензиями .
Композиции по настоящему изобретению могут быть использованы для лечения или профилактики гипергликемии, сахарного диабета 2 типа, нарушения толерантности к глюкозе, сахарного диабета 1 типа.
В одном из предпочтительных вариантов композиции по изобретению применяются парентерально. Парентеральное введение может быть выполнено путем подкожной, внутримышечной, внутрибрюшинной или внутривенной инъекции при помощи шприца, возможно шприца-ручки. Альтернативно парентеральное введение может быть выполнено с помощью инфузионного насоса.
Таким образом, настоящее изобретение также относится к инъецируемым инсулиновым препаратам, содержащим композиции по настоящему изобретению.
Композиции по изобретению показали улучшение как химической, так и физической стабильности в сравнении с аналогом по изобретению, что полезно потребителям, особенно при использовании шприц -ручек или инсулиновых помп.
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Термин «человеческий инсулин», используемый в настоящем документе, обозначает человеческий гормон, структура и свойства которого хорошо известны. Инсулин представляет собой полипептид из 51 аминокислоты, который разделен на 2 аминокислотные цепи: цепь А, состоящую из 21 аминокислоты, и цепь В, состоящую из 30 аминокислот. Цепи соединяются между собой с помощью 2 дисульфидных мостиков. Препараты инсулина используются для лечения сахарного диабета в течение многих лет, при этом в последнее время используют не только инсулины природного происхождения, но также производные и аналоги инсулина.
Под «аналогом инсулина», упоминаемым в настоящем документе, понимается полипептид, полученный из первичной структуры природного инсулина, например, человеческого инсулина, в результате мутации. Одну или более мутацию получают путем удаления и/или замены по меньшей мере одного аминокислотного остатка, происходящей в природном инсулине, и/или путем добавления по меньшей мере одного аминокислотного остатка. Мутации в инсулиновой молекуле обозначаются указанием цепи (А или В), положения и трехбуквенного кода для аминокислоты, заменяющей нативную аминокислоту.
Термин «быстродействующий инсулин» или «краткодействующий инсулин» относится к аналогам инсулина и/или производным инсулина, которые начинают действовать в пределах 5-15 минут и имеют продолжительность действия 3-4 часа. Примеры быстродействующих инсулинов включают в себя, но не ограничиваются, следующими: инсулин аспарт, инсулин лизпро и инсулин глулизин.
Термины «мономерный аналог человеческого инсулина», «мономерный аналог инсулина» хорошо известны в данной области и обычно относятся к быстродействующим аналогам человеческого инсулина. К ним относятся, например, инсулин лизпро (Humalog®), инсулин аспарт (NovoRapid®) и инсулин глулизин (Apidra®). Молекулярная структура инсулина лизпро идентична структуре человеческого инсулина за исключением позиций 28 и 29 В-цепи молекулы, где лизин и пролин расположены в обратном порядке (инсулин человека: B28ProB29Lys, лизпро: B28LysB29Pro). Обратное расположение лизина и пролина позволяет молекуле лизпро диссоциировать в два раза быстрее. В структуре инсулина аспарт (B28Asp) аминокислотный остаток Pro в положении 28 В- цепи человеческого инсулина заменен на Asp, что снижает тенденцию молекул к образованию гексамеров, наблюдаемую в растворе человеческого инсулина. В структуре инсулина глулизин (3BLys29BGlu) аминокислотный остаток аспарагин в 3 -м положении В-цепи молекулы инсулина человека заменен на лизин, а лизин в 29-м положении В-цепи заменен на глутамин, что способствует стабильности данного препарата в растворе в виде мономеров и димеров.
Содержание человеческого инсулина B28Asp в растворе может находиться в диапазоне от примерно 0,2 мМ до примерно 2,0 мМ (от примерно 33 до примерно 333 международных единиц (МЕ)/мл), предпочтительно в диапазоне от примерно 0,3 мМ до примерно 1 ,2 мМ (от примерно 50 до примерно 200 МЕ/мл), особенно предпочтительно в концентрации 0,6 мМ (МЕ/мл), в препаратах для инъекций. Тем не менее, для других целей парентерального введения содержание инсулинового соединения может быть выше.
В данном контексте единица «МЕ» соответствует 6 нмоль.
Термин «композиция инсулина аспарта», используемый в настоящем документе, означает продукт, содержащий инсулин аспарт, соединение никотиновой кислоты, выбранное из никотинамида (ниацинамида), никотиновой кислоты (ниацина) и/или их соли и/или любой их комбинации, аминокислоту, выбранную из лизина, аргинина и/или их солей и/или их комбинации, поверхностно-активное вещество, выбранное из полоксамера 188, полисорбата 20, полисорбата 80 или их комбинации, который может содержать и другие эксципиенты, такие как консерванты, хелатирующие агенты, изотонические агенты, наполнители, стабилизаторы, антиоксиданты, полимеры и поверхностно-активные вещества, отличные от вышеупомянутых, ионы металлов, масляные носители и белки (например, человеческий сывороточный альбумин, желатин или белки), регуляторы pH, при этом композиция инсулина аспарта может быть использована для лечения, профилактики или снижения тяжести заболевания или нарушения путем ее введения человеку. Таким образом, композиция по настоящему изобретению может быть названа «фармацевтической композиций» или
«фармацевтическим препаратом». Термины «белковый препарат», «белковая композиция» и «белок» могут использоваться в рамках настоящего изобретения взаимозаменяемо и означают любое лекарственное средство, содержащее в качестве действующего вещества молекулу, состоящую из полипептидных цепей, состоящих из остатков аминокислот, линейно связанных пептидной связью, самостоятельно или в комбинации с другими соединениями. Инсулиновая композиция или инсулин, например, являются частными случаями и охватываются указанными терминами .
Термины «аргинин» и «лизин» относятся к аминокислотам и включают D- и L- энантиомеры, а также их смеси. Термин также включает любые фармакологически приемлемые соли аргинина и лизина. Аргинин и лизин легко образуют соли, например, гидрохлориды.
Термин «поверхностно-активное вещество» (ПАВ), используемый в данном документе, относится к любым молекулам или ионам, которые состоят из растворимой в воде (гидрофильной) части, головы, и жирорастворимого (липофильного) сегмента. ПАВ концентрируются преимущественно на поверхности раздела фаз, гидрофильной частью ориентируясь по направлению к воде (гидрофильной фазе), а липофильной частью по направлению к маслу или гидрофобной фазе (т. е. стеклу, воздуху, маслу и т.д.). ПАВ снижают поверхностное натяжение жидкости. Они также известны как амфипатические соединения. Термин «детергент», как правило, является синонимом термина «поверхностно-активное вещество». Использование ПАВ в фармацевтических препаратах хорошо известно специалистам в данной области. К ним относятся, например, полисорбат 20, полисорбат 80, полоксамер 188 и др., эти вещества в качестве вспомогательных веществ описаны в действующих фармакопеях (USP, ЕР).
Термин «соединение никотиновой кислоты» включает никотинамид (ниацинамид), никотиновую кислоту (ниацин) и/или их соли и/или любую их комбинацию.
Буфер может быть выбран из группы, состоящей из ацетата натрия, карбоната натрия, цитрата, дигидрофосфата натрия, гидрофосфата натрия, фосфата натрия, а также трис(гидроксиметил)аминометана, бицина, трицина, яблочной кислоты, сукцината, малеиновой кислоты, фумаровой кислоты, винной кислоты, аспарагиновой кислоты или их смесей, но не ограниченной ими. Каждый из этих конкретных буферов или каждая из их комбинаций является альтернативным воплощением изобретения.
Композиции по настоящему изобретению может содержать и другие ингредиенты, обычно используемые в инсулиновых препаратах, например, цинковые комплексообразующие агенты. Изотонические агенты, такие как глицерин, манит, хлорид натрия, декстроза и др. также могут присутствовать в композициях по настоящему изобретению. Изотонический агент представляет собой физиологически приемлемое соединение, которое придает композиции подходящую тоничность с целью предотвращения диффузии воды через клеточные мембраны, находящиеся в контакте с фармацевтической композицией.
Композиции по настоящему изобретению могут содержать фармацевтически приемлемый консервант. Консервант, присутствующий в инсулиновом препарате по настоящему изобретению, может быть фенолом, м -крезолом, метилпарабеном и др.
Композиции по настояшему изобретению также могут содержать хелатирующий агент. Применение хелатирующих агентов в фармацевтических препаратах хорошо известно специалистам в данной области.
Композиции по настоящему изобретению также могут содержать стабилизатор. Термин «стабилизатор», используемый в настоящем документе, относится к химическим веществам, добавляемым к фармацевтическим препаратам, содержащим полипептид для его стабилизации, т.е. для увеличения срока хранения и/или времени использования таких препаратов.
Используемый здесь термин «стабильность» относится к химической и физической стабильности композиций мономерных аналогов инсулина.
Физическая нестабильность белковой композиции (белкового препарата) и/или белка может быть вызвана агрегацией белковых молекул с образованием полимеров более высокого порядка или даже осадков. Физическая денатурация инсулина известна как фибрилляция. В фибриллярном состоянии вытянутые пептидные цепи располагаются параллельно или антипараллельно и связаны водородной связью друг с другом, образуя так называемую P-структуру или Р-складчатые листы. Фибриллы обычно представляют собой состояние белка с самой низкой энергией, регенерация белка из этого состояния в нативное состояние правильно свернутого белка возможна только в сильнощелочной среде. Фибриллы инсулина имеют вид гелей или преципитатов. Факторами, которые способствуют повышению скорости образования фибрилл, являются воздействие термомеханического стресса и/или взаимодействие с границами раздела фаз и гидрофобными поверхностями. Считается, что образование фибрилл происходит за счет мономеризации инсулина. Мономерные аналоги инсулина, легко диссоциирующие от гексамерной единицы к мономерной форме, более склонны к образованию фибрилл по сравнению с человеческим инсулином. Физическую стабильность можно оценить способами, хорошо известными в данной области, например, измерением мутности (оптической плотности). Мутность возникает в результате агрегации или осаждения белков или комплексов в композициях.
Физическую стабильность водных белковых препаратов также можно оценить с помощью спектроскопического агента или зонда конформационного состояния белка. Зонд предпочтительно представляет собой небольшую молекулу, которая преимущественно связывается с ненативными конформерами белка. Одним из примеров низкомолекулярного спектроскопического зонда белковой структуры является тиофлавин Т. Тиофлавин Т является флуоресцентным красителем, который широко используется для обнаружения амилоидных фибрилл. В присутствии фибрилл и, возможно, также других белковых конфигураций, тиофлавин Т порождает новый максимум возбуждения на примерно 445 нм и усиливает излучение на примерно 485 нм при связывании с фибриллярной формой белка. Несвязанный тиофлавин Т является по существу нефлуоресцентным при этих длинах волн.
Термин «химическая стабильность» белковой композиции (белкового препарата) и/или белка, используемый в настоящем описании изобретения, относится к изменениям в ковалентной структуре белка, приводящим к образованию продуктов химического распада с потенциально меньшей биологической активностью и/или потенциально усиленными иммуногенными свойствами по сравнению с нативной структурой белка. Различные продукты химического распада могут быть сформированы в зависимости от вида и характера нативного белка и внешних факторов, воздействию которых подвергается белок. Увеличение количества продуктов химического распада часто наблюдается при хранении и использовании белкового препарата. Большинство белков склонны к дезамидированию, другие пути распада предполагают формирование высокомолекулярных продуктов, при котором две или более белковые молекулы ковалентно связаны друг с другом через переамидирование и/или дисульфидные взаимодействия, приводящие к образованию ковалентно связанных димерных, олигомерных и полимерных продуктов распада [13]. В качестве еще одного варианта химического распада можно упомянуть окисление (например, остатков метионина). Химическую стабильность белкового препарата и/или белка можно оценить, измеряя количество продуктов химического распада в различные временные точки после воздействия различных условий окружающей среды (образование продуктов распада часто может быть ускорено, например, путем повышения температуры). Количество каждого отдельного продукта распада часто определяют путем разделения продуктов распада в зависимости от размера молекул и/или заряда с использованием различных методик хроматографии (например, эксклюзионной жидкостной хроматографии (SEC -HPLC) и/или обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии (RP-HPLC)). Так как высокомолекулярные белковые продукты потенциально иммуногенны и биологически неактивны, то уровни высокомолекулярных белков должны быть низкими.
«Стабильная композиция» представляет собой композицию, в которой степень агрегации белков и содержание примесей находится в пределах нормы и не превышает ее со временем.
В одном из воплощений композиции по изобретению являются водными композициями, т.е. композициями, содержащими воду и являются раствором или суспензией.
Термин «водная композиция» относится к композиции, содержащей воду. Термины «водный раствор» и «водная суспензия» относятся соответственно к раствору или суспензии, содержащим воду. Водные суспензии могут содержать активные соединения в смеси с эксципиентами, подходящими для изготовления водных суспензий.
ПРИМЕРЫ
Пример 1. Приготовление композиций 1 - 9.
В одном из вариантов фармацевтические композиции по настоящему изобретению получают в виде водных растворов. В таблице 1 приведен качественный и количественный состав некоторых приготовленных композиций, состав композиции 1 соответствует составу ближайшего аналога по изобретению. Композиции по изобретению включают в себя, но без ограничения, композиции 2, 3, 6-9, приведенные в таблице 1 .
Способ получения композиций включает: а) приготовление раствора инсулина аспарта путем его растворения в воде или буфере; б) приготовление раствора соли цинка путем ее растворения в воде или буфере; в) приготовление раствора консервантов (фенольных соединений) путем их растворения в воде или буфере; г) приготовление раствора изотонического агента путем его растворения в воде или буфере; д) приготовление раствора никотинамида и/или другого соединения никотиновой кислоты путем растворения в воде или буфере е) приготовление раствора ПАВ путем растворения поверхностно-активного вещества в воде или буфере; ж) приготовление раствора лизина и/или аргинина путем растворения аминокислот и/или их солей в воде или буфере; з) смешивание раствора а) и растворов б), в), г), д), е), ж) в соответствии с составом композиций, приведенных в таблице 1; и) доведение pH смеси з) до значения 6,6 -7,4 с последующей стерилизующей фильтрацией. й) асептическое заполнение приготовленными композициями картриджей. Композиции по изобретению могут быть получены любым другим способом.
Таблица 1. Качественный и количественный состав композиций по изобретению
Figure imgf000014_0001
Figure imgf000015_0001
Пример 2. Анализ физической и химической стабильности композиций
Определение химической стабильности проводили для композиций 1-9, полученных по примеру 1, после термостатирования асептично заполненных ими картрижей при температуре 40° С в течение 1 и 2 недель.
Определение родственных инсулину аспарту примесей проводили методом ВЭЖХ с УФ-детектированием совместно с показателем «Количественное определение» на колонке, заполненной октадецилсиликагелем, с размером частиц 5 мкм и размером пор 300 А со скоростью потока подвижной фазы 1,0 мл/мин и при длине волны 214 нм.
Элюирование проводили подвижной фазой в градиентном режиме, состоящей из следующих компонентов:
Подвижная фаза А (ПФ А): 10 % (w/V) ацетонитрил, буферный раствор pH 3,4 (1,4 % (w/V) натрия сульфата безводного, 0,13 % (V/V) ортофосфорной кислоты концентрированной, 2 М гидроксид натрия до pH 3,4 ± 0,05).
Подвижная фаза Б (ПФ Б): 50 % (w/V) ацетонитрил.
Количество примеси B28IsoAsp, дезамидированных (B3iso, A21Asp, B3Asp) и других родственных примесей определяли методом внутренней нормализации по площади абсорбции соответствующих пиков, измеренной в процентах от суммы площадей пиков, элюированных после никотинамида и консервантов.
Количество высокомолекулярного белка (ВМБ) определяли методом эксклюзионной жидкостной хроматографии на колонке, заполненной силикагелем гидрофильным для хроматографии с размером частиц 10 мкм и диаметром пор 125 А. В качестве элюента использовали смесь ацетонитрил: уксусная кислота ледяная : 0,1 % раствор аргинина (20 : 15 : 65) (V/V/V). Элюирование проводили со скоростью потока 0,5 мл/мин при длине волны детектирования 276 нм.
Содержание ВМБ определяли методом внутренней нормализации по сумме площадей абсорбции всех пиков с временами удерживания меньшими, чем у пика мономера инсулина аспарт. Пики с временами удерживания больше, чем у пика мономера инсулина аспарт (никотинамид и консерванты), в расчете не учитывались.
Для оценки физической стабильности белковых композиций проводили анализ на склонность к образованию фибрилл с помощью Тиофлавина-Т (ThT). Выбранный метод описан в литературе, например, в патенте RU2533217. Склонность к образованию фибрилл определяли для композиций 1 - 9, приведенных в примере 1 , а также для готовой формы оригинального ЛП «Фиасп». В составе композиции 1 был воспроизведен состав ЛП «Фиасп». Анализ проводили сразу после приготовления композиций.
Приготовление растворов
Стоковый раствор тиофлавина
Берут точную навеску сухого реактива Тиофлавин Т, растворяют в метаноле до концентрации тиофлавина 1 мг/мл (что соответствует 3,14 мМ). Раствор тщательно перемешивают на вортексе, хранят защищая от света при температуре + 2 - 8 °C до 6 месяцев.
Рабочий раствор тиофлавина
Готовят рабочий раствор с концентрацией тиофлавина 200 мкМ в воде очищенной. Объем стокового раствора к воде очищенной рассчитывают в пропорции 1 :14,7. Используют свежеприготовленным.
Аликвоты образцов по 100 мкл в трипликатах помещают в черный 96-лун очный планшет, в качестве контрольной пробы используют воду очищенную. Во все лунки вносили по 10 мкл рабочего раствора тиофлавина. При заполнении планшета избегают крайних лунок (см. фиг.1). Планшет запечатывают прозрачной пленкой, помещают в планшетный мультимодульный ридер CLARIOstar (В MG, Германия). Детектируют флуоресцентный сигнал каждые 20 минут в течение 12 часов при длине волны 445/485 нм. Между считываниями планшет перемешивают при 700 об/мин. Перемешивание и детекцию проводят при температуре 37 °C.
По результатам измерений строят графики зависимости сигнала в относительных единицах флуоресценции от времени в часах для каждого образца. Для анализа используют 4-х параметрическую зависимость.
По графику определяют Т1/2тах - время, за которое агрегирует половина анализируемого образца. При получении графика в виде прямой на уровне нулевого значения, образец признается не склонным к агрегации, в остальных случаях степень склонности к агрегации оценивается по Т1/2тах.
Наряду с Т1/2тах по кривой флуоресценции ThT визуально определяют время задержки как временную точку, в которой флуоресценция Th Т отличается от фонового уровня. Таблица 2. Данные по физической и химической стабильности инсулиновых композиций 1-9 из Таблицы 1 (пример 1)
Figure imgf000017_0001
* Оригинальный ЛП «Фиасп»
** «not detected», отсутствие фибрилл
На основании изучения химической и физической стабильности композиций инсулина аспарта, приготовленных с использованием как фосфатного буфера, так и трис-буфера, неожиданно было обнаружено, что при добавлении аминокислот, выбранных из лизина, аргинина и/или их солей и/или их комбинации в сочетании с такими поверхностно-активными веществами, как полоксамер 188, полисорбат 20 и полисорбат 80 или их комбинации количество примесей после 2 недель хранения при 40°C в композициях по изобретению (в композициях 2, 3, 6-9) существенно и достоверно меньше, чем в аналоге, еще одним принципиальным преимуществом композиций по изобретению является повышение физической стабильности, а именно отсутствие склонности к фибрилляции. Для композиций по изобретению появление фибрилл не отмечалось (ND), однако при увеличении концентрации аминокислот в них выше 100 мМ физическая стабильность ухудшается, появляется склонность к фибрилляции.
Композиции 1-9, приготовленные способом, описанным в примере 1, подвергают испытаниям на физическую стабильность в тесте с ускорением. В стеклянные флаконы для ВЭЖХ объемом 2 мл помещают по три тефлоновых шарика диаметром 3/16 дюйма (4,7625 мм). Полностью заполняют образцами испытуемых композиций. Закрытые флаконы непрерывно встряхивают при 40 Гц (среднее линейное ускорение 20 * g) с амплитудой 12 мм при температуре 37° С, подвергая таким образом приготовленные композиции относительно высокому уровню термической и механической нагрузки, т. е. условиям, которые благоприятствуют физической нестабильности. Флаконы помещают на вибратор так, чтобы они в своем длинном измерении (от верха ко дну) были ориентированы параллельно направлению линейного ускорения, иными словами, их укладывают на бок на поверхности вибратора. Для других инсулиновых композиций было показано, что повышенная стабильность в описанных условиях ускорения коррелирует со значительно улучшенной стабильностью композиций при использовании. Периодически спектрофотометром измеряют мутность (оптическую плотность при 450 нм) испытуемых и контрольных образцов. Контрольные образцы готовят тем же способом, что и испытуемые, но хранят их при температуре 2 - 8° С без встряхивания. Вычисляют результирующее значение оптической плотности, вычитая от величины оптической плотности испытуемого образца величину оптической плотности контрольного образца. В таблице 3 приведены средние значения результирующей оптической плотности и значения стандартного отклонения для ряда образцов.
Таблица 3. Влияние состава композиций и времени экспозиции под действием механической энергии при 37° С на мутность (оптическую плотность при 450 нм)
Figure imgf000018_0001
Figure imgf000019_0001
В описанных условиях эксперимента мутность готовых композиций, не содержащих комбинацию ПАВ и аминокислоты (композиция 1) или не содержащих только ПАВ (композиция 5), достигает высоких значений, которые становятся неприемлемыми к 24 часам для композиции 1 или к 72 часам для композиции 5, соответственно. Оптическая плотность всех композиций, содержащих поверхностно-активное вещество и аминокислоту, остается практически такой же, как у контрольных образцов в течение 336 ч эксперимента. Оптическая плотность композиции 4 также остается практически такой же, как у контрольных образцов, но содержание примесей химической деградации в этой композиции значительно выше, чем в образцах содержащих комбинацию ПАВ и аминокислоты.
На основе наблюдений, сделанных с использованием готовых форм других инсулинов, можно предположить, что столь неожиданно и значительно возросшая стабильность инсулиновых композиций, содержащих комбинацию ПАВ и аминокислоту, в тесте с ускорением будет перенесена на стабильность при их практическом использовании в течение периода времени более 336 ч, поскольку в проведенном испытании с ускорением композиции подвергаются более сильному воздействию, чем при использовании композиций в шприц-ручках и инфузионных системах. Список литературы: Lougheed W. D., Woulfe-Flanagan H., Clement J. R., Albisser A. M. Insulin aggregation in artificial delivery systems. Diabetologia. 1980, 19(1), 1-9. doi:10.1007/bf00258302 Fisher H., Porter P. B. Pharmaceutical. Pharmacology. 1980, 33:203-206. Irsigler K., Kritz H. Long-Term Continuous Intravenous Insulin Therapy with a Portable
Insulin Dosage-regulating Apparatus. Diabetes. 1979, 28(3): 196—
203. doi:10.2337/diab.28.3.196 Weisenfeld S., Podolsky S. Goldsmith, L. Ziff L. Adsorption of Insulin to Infusion Bottles and Tubing. Diabetes. 1968, 17(12): 766-771. doi:10.2337/diab.17.12.766 Browe et al. European Journal of Biochemistry . 1973, 33 :233. Селиванова О. M., Гришин С. Ю., Глякина А. В. и др. Анализ аналогов инсулина и стратегия их дальнейшей разработки. Успехи биологической химии . 2018, 58: 313-346. Brange J., Owens D. R., Kang S., Volund A. Monomeric Insulins and Their Experimental and Clinical Implications. Diabetes Care. 1990, 13(9), 923-
954. doi:10.2337/diacare.l 3.9.923 Schlein M. Insulin Formulation Characterization - the Thioflavin T Assays. AAPS Journal. 2017, 19(2): 397 - 408. Инструкция по применению лекарственного препарата для медицинского применения «Фиасп». URL: http://grls.rosminzdrav.ru (дата обращения 30.08.22).. Brange J. Stability of Insulin. Kluwer Academic Publisher. 1994, 18-23. . Paquot N., Scheen A. J. Faster aspart insulin (FIASP®). Revue Medicale de Liege. 2018; 73 (4): 211-215. . Muchmore D. B. Pump Users Clamor for Faster Insulin: Is Fast-Acting Insulin Aspart Ready for Them? Journal of Diabetes Science and Technology. 2018; 12(1): 152- 154. doi:10.1177/1932296817750166 . Ahem T. J., Manning M. C. Stability of Protein Pharmaceuticals. Plenum Press. New York. 1992.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Композиция для снижения уровня глюкозы в крови у субъекта, содержащая инсулин аспарт (B28Asp), соединение никотиновой кислоты, одну или более аминокислоту или ее соль, выбранную из лизина, аргинина или их солей и поверхностно-активное вещество.
2. Композиция по п.1, которая в качестве ПАВ содержит одно или более поверхностно-активное вещество, выбранное из полоксамера 188, полисорбата 20 и полисорбата 80.
3. Композиция по п.1, в которой инсулин аспарт (B28Asp) присутствует в количестве от примерно 0,2 мМ (33 Ед. /мл) до примерно 2мМ (333 Ед. /мл).
4. Композиция по п.1, в котором инсулин аспарт присутствует в количестве от примерно 0,3 мМ (50 Ед. /мл) до примерно 1,2 мМ (200 Ед. /мл).
5. Композиция по п.1, в которой соединением никотиновой кислоты является никотинамид.
6. Композиция по п.1, содержащая от примерно 1 мМ и до примерно 200 мМ никотинамида.
7. Композиция по п.1, содержащая от примерно 1мМ до примерно 100 мМ лизина или его соли.
8. Композиция по п.1, содержащая от примерно 1мМ до примерно 100 мМ аргинина или его соли.
9. Композиция по п.1, содержащая от примерно 1мМ до примерно 100 мМ комбинации аргинина или его соли с лизином или его солью.
10. Композиция по п.1, содержащая одно или более поверхностно-активное вещество, выбранное из полоксамера 188. полисорбата 20 и полисорбата 80 в концентрации от примерно 0,001 до 0,05 % масс./об.
11. Композиция по п.1, дополнительно содержащая ион металла, консервант(ы), изотонический агент(ы) и стабилизатор(ы), буфер(ы) и регуляторы кислотности.
12. Композиция по любому из пи. 1 - 11 для применения в лечении или профилактике гипергликемии, сахарного диабета 2 типа, нарушения толерантности к глюкозе, сахарного диабета 1 типа.
13. Инъецируемый инсулиновый препарат для снижения уровня глюкозы в крови у субъекта, содержащий композицию по любому из пи. 1 -11.
PCT/RU2023/050280 2022-12-04 2023-11-30 Композиция инсулина аспарта (варианты) WO2024123214A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2022131585A RU2022131585A (ru) 2022-12-04 Композиция инсулина аспарта (варианты)
RU2022131585 2022-12-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024123214A1 true WO2024123214A1 (ru) 2024-06-13

Family

ID=91379893

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2023/050280 WO2024123214A1 (ru) 2022-12-04 2023-11-30 Композиция инсулина аспарта (варианты)

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024123214A1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2533217C2 (ru) Препарат, содержащий инсулин, никотинамид и аминокислоту
AU734781B2 (en) Stable insulin formulations
Zinman et al. Insulin lispro in CSII: results of a double-blind crossover study
Kerr et al. Stability and performance of rapid-acting insulin analogs used for continuous subcutaneous insulin infusion: a systematic review
JP6525987B2 (ja) インスリングルリジンの安定製剤
KR102231074B1 (ko) 인슐린 글라진／릭시세나티드 고정비 제형
TR201809460T4 (tr) Bir GLP- 1-agonisti, bir insülin ve metiyonin içeren farmasötik bileşim.
BR122013025625A2 (pt) combinação de uma insulina e um agonista de glp-1, medicamento, kit, uso e dispositivo
WO2010028055A1 (en) Insulin with a basal release profile
WO2012080320A1 (en) Fast-acting insulin in combination with long-acting insulin
MX2014012096A (es) Formulaciones de insulina.
WO2016196976A1 (en) Glucagon delivery apparatuses and related methods
US10888616B2 (en) Stabilized glucagon solutions
Kurtzhals Pharmacology of insulin detemir
JP2014501239A (ja) インスリン、ニコチンアミドおよびアミノ酸を含む製剤
Garnock-Jones et al. Insulin glulisine: a review of its use in the management of diabetes mellitus
CN115916153A (zh) 非质子极性溶剂中的稳定缓释治疗性组合物及其制备方法
WO2024123214A1 (ru) Композиция инсулина аспарта (варианты)
AU2013368990B2 (en) Pharmaceutical composition
WO2024112231A1 (ru) Композиция быстродействующего инсулина (варианты)
US20230158116A1 (en) Use of human amylin analog polypeptides for providing superior glycemic control to type 1 diabetics
WO2024086601A2 (en) Preserved gip/glp agonist compositions
TW202339790A (zh) 可保存之調配物
TW202302139A (zh) 含腸促胰島素(incretin)類似物之組合物及其用途
KR20240099373A (ko) 아밀린 유사체의 액체 제제