包含胰岛素、烟酰胺和氨基酸的制剂的制作方法
【专利说明】包含胰岛素、烟酰胺和氨基酸的制剂
[0001] 本申请是以下申请的分案申请：申请日：2010年6月25 ;【申请号】2010800295489 ; 发明名称：同上。 发明领域
[0002] 本发明涉及包含胰岛素化合物、烟碱化合物和氨基酸的药用制剂。
[0003] 发明背景
[0004] 糖尿病是其中利用葡萄糖的能力部分或完全丧失的代谢病症（disorder)。所有人 中约5%患糖尿病且该病症接近流行比例。
[0005] 自从20世纪20年代引入胰岛素以来，在糖尿病治疗中已作出连续改善。为了帮 助避免高血糖水平，糖尿病患者经常实施多次注射疗法，每次进餐都给予胰岛素。因为糖尿 病患者已用胰岛素治疗了几十年，主要需要安全和改善生活质量的胰岛素制剂。在市售获 得的胰岛素制剂中，可提及速效、中效和长效制剂。
[0006] 在糖尿病的治疗中，已提出和使用许多种胰岛素药用制剂，比如普通胰岛素（比如 Actrapids )、低精蛋白胰岛素（标识为NPH)、胰岛素锌混悬液（比如Semilente?、Lentetlw 和Ultralente? )，和双相低精蛋白胰岛素（比如NovoMix? )。也已开发人胰岛素类似物 和衍生物，针对特定作用情况（profile)即速效或长效设计。包含此类速效胰岛素类似物 的一些市售获得的胰岛素制剂包括NovoRapid? (B28Asp人胰岛素制剂）、Humalog? (B28LysB29Pro人胰岛素制剂）和Apidra? (^l.ysBZgGlu人胰岛素制剂）。
[0007] 国际申请WO 91/09617和W0/9610417 (Novo Nordisk A/S)公开含有烟酰胺或烟 酸或其盐的胰岛素制剂。
[0008] 大多数情况下，胰岛素药用制剂是通过皮下注射给药。对于患者重要的是胰岛素 的作用情况，指胰岛素对葡萄糖代谢的作用作为从注射开始的时间的函数。在该情况中，起 始时间、最大值和总作用持续时间尤其重要。在一剂量胰岛素的情况下，患者期望和要求具 有不同作用情况的多种胰岛素制剂。在同一天，一个患者可能使用具有非常不同的作用情 况的胰岛素制剂。期望的作用情况例如取决于当天的时间和患者进餐的量和组成。
[0009] 对于患者同等重要的是胰岛素制剂的化学稳定性，例如由于多次（abundant)使 用笔样注射装置比如含有PenfiU?药筒的装置，所述药筒中贮存胰岛素制剂直至整个药筒 变空，对于含有I. 5-3. Oml药筒的装置可能是至少1-2周。在贮存过程中，在胰岛素结构中 发生共价化学变化。这可导致形成可能活性较小和/或潜在地产生免疫性的分子比如脱酰 胺产物和较高分子量的转化产物（二聚体、聚合物）。而且，胰岛素制剂的物理稳定性也重 要，因为长期贮存可最终导致形成不溶性原纤维，它们在生物学上无活性和潜在地产生免 疫性。
[0010] 发明概述
[0011] 本发明涉及具有有利的吸收速率和有利的化学和物理稳定性的胰岛素制剂。本发 明涉及包含人胰岛素和/或其类似物、烟酰胺或烟酸和/或其盐和精氨酸的胰岛素制剂。
[0012] 在一个实施方案中，本发明涉及胰岛素制剂，其包含：
[0013] ?胰岛素化合物，
[0014] ?烟碱化合物，和
[0015] 鲁精氨酸。
[0016] 在另一个实施方案中，胰岛素制剂可进一步包含谷氨酸。
[0017] 在另一个实施方案中，本发明还考虑治疗受试者糖尿病或降低受试者血糖水平的 方法，其包含给予受试者或哺乳动物本发明的胰岛素制剂。
【附图说明】
[0018] 图1显示本发明制剂在37°C贮存2周过程中降解产物的总胰岛素含量百分数的发 展。字母八指NovoRapicT参考物，其余字母对应于实施例1表1所述天冬胰岛素 （insulin aspart)制剂。与NovoRapicT'制剂（制剂A)相比，添加烟酰胺（制剂B和D)导致降解 产物的形成增加，而组合添加烟酰胺、谷氨酸和精氨酸（制剂C和E)，具有大部分类似的降 解模式，HMWP的形成较低。
[0019] 图2显示本发明制剂在37°C贮存2周过程中降解产物的总胰岛素含量百分数的 发展。字母A指NovoRapidi5参考物，其余字母对应于实施例1表1所述天冬胰岛素制剂。 组合添加烟酰胺、谷氨酸和精氨酸（制剂F、G、H和I，区别在于缓冲体系，磷酸盐或三羟甲 基氨基甲烷缓冲液，和胰岛素和Zn的浓度，0. 6mM和0. 3mM或I. 2mM和0. 6mM)具有类似于 NovoRapicT制剂（制剂A)的降解模式。
[0020] 图3显示在猪中以lnmol/kg剂量皮下注射本发明制剂后0分钟的血浆葡萄糖浓 度（平均数+/-SEM，N = 8)。字母A指NovoRapidx参考物，其余字母对应于实施例1表1 所述天冬胰岛素制剂。与NovoRapicTi制剂（制剂A)相比，添加烟酰胺的制剂（制剂N) 的血浆葡萄糖降低的初始速率更快，甚至添加烟酰胺和精氨酸的组合（制剂M)更快。
[0021] 图4显示在猪中以lnmol/kg剂量皮下注射本发明制剂后0分钟的血浆葡萄糖浓 度（平均数+/-SEM，N = 7)。字母A指NovoRapicT参考物，其余字母对应于实施例1表 1所述天冬胰岛素制剂。与NovoRapidwIi^ij (制剂A)相比，具有烟酰胺、精氨酸和谷氨 酸组合的制剂（制剂L)的血浆葡萄糖降低的初始速率更快，且具有烟酰胺和精氨酸组合的 制剂（制剂K)更快。
[0022] 图5显示在猪中以lnmol/kg剂量皮下注射本发明制剂后0分钟的血浆天冬胰岛 素浓度（平均数+/-SEM，N = 7)。字母A指NovoRapicf参考物，其余字母对应于实施例1 表1所述天冬胰岛素制剂。与NovoRapicT制剂（制剂A)相比，具有烟酰胺的制剂（制 剂J)、具有烟酰胺和精氨酸组合的制剂（制剂K)和具有烟酰胺、精氨酸和谷氨酸组合的制 剂（制剂L)的胰岛素组分初始吸收速率明显更快。 图6显示原纤维形成的S形曲线。
[0023] 发明描述
[0024] 意外发现本发明胰岛素制剂中的胰岛素化合物在皮下注射后的吸收快于参考胰 岛素制剂。这种性质可用于速效胰岛素，特别是连同每餐前给予胰岛素的多次注射方案。因 为作用起效更快，所以可以比常规速效胰岛素溶液更接近进餐方便地使用该胰岛素。而且， 胰岛素的更快消失可能减小餐后低血糖的危险。
[0025] 本发明的胰岛素制剂是速效胰岛素制剂，其包含胰岛素化合物比如天冬胰岛素、 烟碱化合物比如烟酰胺和氨基酸精氨酸。任选地，本发明的胰岛素制剂可包含其它氨基酸 比如谷氨酸。这些胰岛素制剂具有比现有疗法更接近地模拟正常生理学的快速吸收情况。 而且，本发明的胰岛素制剂具有适合市售药用制剂的化学和物理稳定性。
[0026] 本发明的胰岛素制剂提供比现有胰岛素疗法甚至更快的起始作用。此类超快速胰 岛素制剂具有恢复第一阶段（first phase)胰岛素释放、注射方便性和停止肝葡萄糖生成 的优点。本发明的胰岛素制剂具有有利的从皮下组织进入血浆内的吸收速率，与常规制剂 比如NovoRapid κ相比，初始吸收速率增至1. 5至5倍范围，如通过在猪的几种ΡΚ/ro实验 所提示。这种更快的吸收速率可改善血糖控制和方便性，可允许从餐前改为餐后给药。本发 明部分基于以下意外发现，即虽然添加烟酰胺让吸收速率增加，但它还通过明显增加 HMWP 的量对化学稳定性产生负面影响。本发明的胰岛素制剂通过添加精氨酸具有改善的化学稳 定性，这反映在例如贮存后二聚体和聚合物和脱酰氨基胰岛素的形成减少。而且本发明的 胰岛素制剂还可具有改善的物理稳定性，这可有助于在泵中使用。
[0027] 本发明提供胰岛素制剂，其包含存在浓度为约0.1 mM-约10.0 mM的本发明胰岛素 化合物，其中所述制剂具有3-8. 5的pH。制剂还包含烟碱化合物和精氨酸。制剂可进一步 包含蛋白酶抑制剂、金属离子、缓冲体系、防腐剂、张度剂（tonicity agent)、螯合剂、稳定 剂和表面活性剂。
[0028] 在一个实施方案中胰岛素制剂包含人胰岛素、类似物或其组合、烟酰胺和/或烟 酸和/或其盐和精氨酸和/或其盐。
[0029] 在一个实施方案中，本发明的胰岛素制剂包含B28Asp人胰岛素、烟酰胺和精氨酸 的水溶液。
[0030] 在注射制剂中，B28Asp人胰岛素在本发明溶液中的含量可为15-500国际单位 (IU)/ml范围，优选50-333 IU/ml范围。但是，对于胃肠外给药的其它目的，胰岛素化合物 的含量可以更高。
[0031] 本文还描述包含胰岛素化合物、烟碱化合物和谷氨酸的胰岛素制剂。
[0032] 在本发明上下文中单位〃IU〃对应于6nmol。
[0033] 术语"天冬胰岛素"指人胰岛素类似物B28Asp人胰岛素。
[0034] 术语"起始"指从注射直到PK曲线位移至增加的时间。
[0035] 术语"吸收速率"指PK曲线的斜率。
[0036] 本发明的"胰岛素化合物"在本文理解为人胰岛素、胰岛素类似物和/或其任何组 合。
[0037] 术语"人胰岛素"用于本文指公知其结构和性质的人激素。人胰岛素具有两条多 肽链，通过半胱氨酸残基之间的二硫桥连接，即A-链和B-链。A-链是21氨基酸肽，B-链 是30氨基酸肽，两条链通过三个二硫桥连接：一个在A-链的6与11位半胱氨酸之间，第二 个在A-链的7位半胱氨酸与B-链的7位半胱氨酸之间，第三个在A-链的20位半胱氨酸 与B-链的19位半胱氨酸之间。
[0038] 将激素合成为由以下组成的单链前体前胰岛素（前胰岛素原）：24个氨基酸的前 肽，接着是含有86个氨基酸的前胰岛素，其构型为：前肽-B-Arg Arg-C-Lys Arg-A，其中C 是31个氨基酸的连接肽。Arg-Arg和Lys-Arg是用于连接肽从A和B链分裂的分裂位点。
[0039] "胰岛素类似物"用于本文指从天然存在胰岛素例如人胰岛素的原始结构通过突 变而衍生的多肽。通过缺失和/或取代天然存在胰岛素中存在的至少一个氨基酸残基和/ 或通过加入至少一个氨基酸残基制造一种或多种突变。加入和/或取代的氨基酸残基可以 是可编码的氨基酸残基或其它天然存在的氨基酸残基。
[0040] 在一个实