专利名称：抗糖尿病口服胰岛素－双胍组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及将包含胰岛素与双胍(例如二甲双胍)的治疗有效剂量抗糖尿病制剂口服递送入血流作为糖尿病治疗方案的一部分。本发明也涉及将包含胰岛素与双胍(例如二甲双胍)的抗糖尿病制剂的口服药物剂型长期给予糖尿病前期患者，包括患有葡萄糖耐受受损和/或胰岛素耐受的那些患者，给予早期糖尿病患者与晚期糖尿病患者的治疗与给药方案。
背景技术：
激素-胰岛素通过胰腺，更具体说通过胰腺组织(Langerhans岛)的主要类型的β细胞将其释放对血液葡萄糖水平的正常调节作出贡献，从而可将葡萄糖用作能源。在正常人体中，胰岛素分泌是一受调节的过程，从而使禁食与进食期间血液中的葡萄糖维持稳定浓度。在健康人中，胰岛素从胰腺分泌入门静脉，门静脉将胰岛素携带入肝脏，胰岛素促进葡萄糖通过体内许多细胞的膜，特别是骨骼肌与脂肪组织的膜进行转运(并增加转运速率)。胰岛素具有三种基础作用提高葡萄糖代谢率、促进增加的糖原在肌肉与脂肪组织中的储存、以及降低循环的血糖浓度。
肝脏利用和/或代谢大部分从门静脉循环接受的胰岛素，其在葡萄糖代谢中起到关键作用。在有过量胰岛素、过量葡萄糖存在，或两种情况同时存在时，肝脏调节释放入血液的葡萄糖的产生，在没有胰岛素存在或当血糖浓度降至极低时，肝脏从糖原制造葡萄糖并将其释放入血液。肝脏通过防止血糖浓度升得太高或降得太低来发挥关键的血糖缓冲机制。
在健康人中，血糖浓度是对胰岛素分泌的主要刺激。胰岛素受葡萄糖水平升高的刺激而从胰腺释放的确切机制还未完全了解，但需要葡萄糖进入胰腺的β-细胞。葡萄糖通过易化转运进入胰腺β-细胞，然后通过葡萄糖激酶磷酸化。葡萄糖激酶的表达主要限于参与葡萄糖代谢调节的细胞与组织，例如肝脏与胰腺β细胞。糖经历磷酸化与随后的糖酵解的能力与它们刺激胰岛素释放的能力紧密相关。应该注意不是所有组织都依赖于胰岛素来摄入葡萄糖。例如，大脑、肾脏与红细胞是非胰岛素依赖型组织，而肝脏、脂肪与肌肉是胰岛素依赖型组织。
当非糖尿病个体中因存在葡萄糖(例如，进餐后)而引起胰岛素(分泌)时，其分泌是两相的摄入食物后不久胰腺即爆发性释放储存的胰岛素，称为第一相胰岛素应答，然后在约15-20分钟后输出其它胰岛素来控制食物的血糖水平。第一相胰岛素应答在1-2分钟后达到峰值，其寿命短，而第二相分泌开始滞后但持续时间长。因此，在正常人对象中，胰岛素分泌随血液葡萄糖浓度上升超过基础水平(例如，100mg/ml血液)而快速升高，血糖浓度回落至禁食水平后几分钟内胰岛素分泌也快速终止。
糖尿病是胰腺不能释放能控制血液葡萄糖的胰岛素水平和/或肌肉、脂肪和肝脏细胞因胰岛素耐受而对正常胰岛素水平应答不佳的疾病状态。因此，胰岛素耐受与胰腺β细胞“耗尽”的双重缺陷导致糖尿病。糖尿病分为两类1型和2型。约5-10％诊断的糖尿病病例是1型糖尿病，约90％-95％的是2型糖尿病。
1型糖尿病是胰岛素依赖型，通常首先出现在年轻人中。在1型糖尿病中，胰腺的胰岛细胞主要因自身免疫破坏而停止产生胰岛素，患者必须自己注射缺乏的激素。就1型糖尿病而言，胰岛素治疗是用外源性胰岛素供给来替代内源性胰岛素所必需的。
2型糖尿病是称为成年人发作糖尿病或非胰岛素依赖型糖尿病的慢性与进行性疾病，可能是由于胰岛素耐受(或胰岛素敏感性降低)和在后期胰岛素分泌不足联合引起。这是西方世界最常见的糖尿病类型。在全球各国，包括美国，接近6％的成年人口患2型糖尿病，约30％的患者因继发性胰腺衰竭和最终的胰岛素产生停止而在生命的某些时刻需要外源性胰岛素。就2型糖尿病而言，首先口服增加胰岛素敏感性和/或胰岛素分泌的抗糖尿病药物来治疗，只有如果与当口服药物无效才(使用)胰岛素。
糖尿病是美国的第六主要致死原因，虽然此数字可能低估了，因为糖尿病所致的并发症是人群发病率的主要原因。糖尿病与心血管疾病、中风、消化疾病、感染、代谢并发症、眼病、神经病、肾病与肾衰竭、外周血管疾病、溃疡与截肢、口腔并发症与抑郁形式的高发病率和死亡率相关。因此，糖尿病造成的许多死亡最终归咎于其它原因。
糖尿病死亡的主要原因是长期微血管和大血管疾病。心血管疾病造成多达80％的2型糖尿病患者死亡，糖尿病患者的冠状动脉疾病风险增加2-4倍，等于中风和心肌梗死后存活的患者。换言之，心脏病、高血压、心脏病发作和中风在成人糖尿病患者中的发生频率比成人非糖尿病患者高2-4倍。这种冠状动脉疾病风险增加联合高血压心肌病增加本身表明充血性心力衰竭风险增加。这些血管并发症导致神经病、视网膜病和外周血管病。糖尿病性视网膜病(供给眼睛视网膜的小血管与毛细血管损伤，即，眼后部衬(细胞)破坏)是20-74岁成人失明的主要原因，糖尿病性肾脏疾病，例如肾病(供给肾脏的小血管与毛细血管损伤可能导致肾脏疾病，与肾脏不能恰当地身体毒素)，占末期肾脏疾病(肾衰竭)所有新病例的40％。糖尿病特别在怀孕期造成问题，患糖尿病妇女的孩子中先天畸形的比率高5倍，糖尿病也是美国造成截肢的主要原因。
不佳的血糖控制导致这些并发症的发生率高，临床实践中广为接受严格控制血糖对糖尿病慢性并发症有益。然而，直到近来才牢固确立血液葡萄糖水平升高是造成糖尿病长期并发症的直接原因。“糖尿病控制和并发症试验”(DCCT)和“英国前瞻性糖尿病研究”(UKPDS)显示将血液葡萄糖水平控制在尽可能接近正常水平能防止并延缓糖尿病性视网膜病、肾病、神经病和微血管疾病的发生。
胰岛素耐受(或胰岛素敏感性降低)在(患者)群中也普遍，特别是在超重的个体，具有糖尿病风险的个体(即，糖尿病前期患者，其中血液葡萄糖水平高于正常人，但未高到诊断为糖尿病)与能产生足够胰岛素但其组织充分响应胰岛素作用的能力降低的2型糖尿病个体中。当肝脏变得胰岛素耐受时，胰岛素影响肝脏抑制其葡萄糖产生的机制遭到破坏，肝脏即使在高胰岛素血症条件下(血浆胰岛素水平升高)也继续产生葡萄糖。缺乏此种抑制(作用)即使在禁食状态中也可导致高血糖(血液葡萄糖水平升高)。
胰岛素耐受在2型糖尿病的高血糖发病机理中发挥重要作用，最终诱导糖尿病并发症发生。此外，胰岛素耐受表面上在大血管疾病、心血管疾病与微血管疾病的发病机理中起作用。目前的研究显示胰岛素耐受达到最高后可维持平稳，据信此后不会再有明显恶化而能改善。
为弥补并克服胰岛素耐受，胰腺β细胞首先增加它们的胰岛素产量，从而使胰岛素耐受个体往往具有高血浆胰岛素水平。此胰岛素释放入门静脉，恒定或几乎恒定地存在于肝脏中。据信，肝脏持久接触高水平的胰岛素在增加胰岛素耐受与葡萄糖耐受受损中起作用。施加于胰腺β细胞的高需求时期后，这些细胞开始代谢失调并耗尽，在糖尿病后期胰岛素分泌或胰岛素分泌能力降低。据估计，某个体诊断为2型糖尿病时，约50％的β细胞已因需要增加胰岛素产量而死亡。
目前胰岛素耐受与葡萄糖耐受受损(IGT)的治疗方法包括改变明显的生活方式，包括减轻体重达到健康的体重，每日累计进行30分钟中等强度的体力活动，与控制饮食，包括增加膳食纤维摄入与调节血糖水平和卡路里摄入。加强的生活方式改变与药物干预可减缓或防止从葡萄糖耐受受损发展为2型糖尿病。糖尿病预防计划证实，与安慰剂干预相比，在2.8年期间加强的生活方式干预将2型糖尿病的发病率降低了58％，药物干预(特别是利用二甲双胍，下文所讨论的)将2型糖尿病的发病率降低了31％。
目前可用于改善患者的胰岛素耐受并调节2型糖尿病的可口服给予药物主要分为两类增加胰岛素供给的药物(磺酰脲，其它促分泌素与胰岛素本身)和降低胰岛素耐受或改善其效力的药物(双胍、噻唑烷二酮)。
据信，口服磺酰脲促分泌素可与β细胞膜中的ATP-敏感性钾通道相互作用从而刺激胰腺增加胰岛素分泌，D-苯丙氨酸衍生物有助于胰腺快速产生更多胰岛素。通常可用这种促分泌素将胰岛素水平增加至足以实现π型糖尿病早期患者(仍能产生自己的胰岛素)所需的基础胰岛素水平，但不能将胰岛素水平增加至足以实现II型糖尿病晚期患者(只剩下极弱的胰腺功能，产生极少的内源性胰岛素)所需的基础胰岛素水平。在这种患者中，例如可通过皮下注射胰岛素来实现基础胰岛素水平。
目前临床上可用于2型糖尿病与胰岛素耐受患者的是能改善患者胰岛素耐受的口服降血糖药物，例如使患者对胰岛素更敏感的噻唑烷二酮与降低肝脏葡萄糖产量的双胍。噻唑烷二酮改善肌肉与脂肪组织对胰岛素的敏感性，抑制肝糖异生，因此其作用依赖于胰岛素的存在。目前批准的两种噻唑烷二酮化合物是吡格列酮(Actos，Takeda Pharmaceuticals America，Inc.，Lincolnshire，伊利诺斯)与罗格列酮(Avandia，GlaxoSmithKline，Research TrianglePark，北卡罗莱纳)。双胍，例如二甲双胍——唯一可用于治疗用途的双胍(Glucophage与GlucophageXR，Bristol-Myers Squibb Company，普林斯顿，新泽西)能通过增加外周葡萄糖摄取与利用来降低肝脏葡萄糖产生(糖异生)、降低葡萄糖的肠吸收并提高胰岛素敏感性。
虽然口服抗糖尿病药单一疗法在一开始降低了高血糖，但多年中很少成功。在许多2型糖尿病患者中，口服抗糖尿病药单一疗法不足以长期控制血糖，从而需要多种疗法。即使联用抗糖尿病口服药物，为给予足够胰岛素从而使患者整天具有正常的碳水化合物代谢，许多糖尿病患者最终仍需要胰岛素治疗。
由于糖尿病患者的胰腺不能整天分泌足够的胰岛素，为有效地通过胰岛素疗法控制糖尿病，必须给予称为基础胰岛素的长效胰岛素治疗来缓慢而稳定地释放控制血糖浓度并保持食物未消化时供给细胞能量所需的胰岛素。此外，对于一天中患者的血糖水平易于升得太高的情况，例如进食时，必须给予大丸剂(bolus)的快速起效的治疗方法。除了联合给予基本胰岛素与大丸剂胰岛素外，可给予重复与常规较低剂量的大丸剂胰岛素替代长效基本胰岛素，大丸剂胰岛素可按需在餐后给予。
因为胰岛素是一种不能在胃肠道中完整吸收的肽药物，通常需要胃肠外给予，例如皮下注射。因此，大多数糖尿病患者往往要自己一天多次经皮下注射胰岛素。然而，每天多次注射胰岛素种种局限性是胰岛素疗法的一些缺点，例如疼痛、不方便、频繁地监测血液葡萄糖、病人适用性差顺应性差与餐后胰岛素可利用性难以和餐后葡萄糖控制需求相匹配。此外，如果给予的胰岛素在太长时间，例如因进餐导致升高的葡萄糖水平已被降低后提供治疗作用也可能造成低血糖。这些情况通常导致血糖控制不充分，据信这与许多糖尿病相关慢性并发症(共病)有关。
此外，例如通过在与正常生理递送途径不一致的注射位置(和方式)给予胰岛素也可发生高胰岛素血症(胰岛素的血液浓度升高)。胰岛素以游离单体形式在血液中循环，其分布体积接近胞外液体的体积。在禁食条件下，正常健康人中胰岛素在门(静脉)血中的浓度是，例如约2-4ng/mL，而全身(外周)胰岛素浓度是，例如约0.5ng/mL，转换为例如5∶1的比例。在经皮下注射接受胰岛素的糖尿病患者中，门静脉与外周之比变为约0.75∶1。因此，在这种糖尿病患者中，肝脏没能得到充分控制血糖所需的胰岛素浓度，尽管外周循环中胰岛素的浓度高于健康对象中发现的。全身胰岛素水平升高可能导致葡萄糖摄取、糖原合成、糖酵解、脂肪酸合成、皮质醇合成和三酰基甘油合成增加，导致可造成葡萄糖利用增加的关键基因表达。
因此，长久以来希望能够制备既不改变生理临床活性又无需注射的胰岛素组合物。出于安全性和方便的考虑，口服给予胰岛素是特别理想的给药途径，因为它尽可能降低或消除了经常反复皮下注射造成的不适。
口服给予胰岛素也具有除方便、接受性和顺应性以外的优点。据认为胃肠道中吸收的胰岛素能模拟胰腺分泌的胰岛素的生理学途径，因为二者都释放入门静脉并直接携带至肝脏，然后递送入外周循环。吸收入门静脉可维持调节胰岛素分泌的外周-门(静脉)胰岛素梯度。在第一次通过肝脏时，约60％的胰岛素被保留并代谢，从而降低了外周高胰岛素血症的发生率，这是一种糖尿病并发症相关因素。然而，推测胰岛素的分子大小及其对酶降解的敏感性妨碍了它在胃肠道中吸收。胰岛素的理化特性及其对酶消化的敏感性妨碍了商业可行的口服或其它递送系统的设计。
如美国专利申请号10/237,138；60/346,746；60/347,312；60/368,617；60/374,979；60/389,364；60/438,195；60/438,451；60/578,967；60/452,660；60/488,465；60/518,168；60/535,091和60/540,462以及国际专利申请公布号WO 03/057170、WO 03/057650和WO 02/02509与国际专利申请号PCT/US04/00273所公开的(全部申请转让给埃米斯菲尔技术有限公司，所有文献纳入本文作为参考)，埃米斯菲尔技术有限公司开发了可口服给药的胰岛素组合物，例如，以足够的浓度从胃肠道吸收，从而使胰岛素在口服给药后是生物可用与生物活性的，并提供足够的吸收和药代动力学/药效学特性以达到所需疗效，即引起血液葡萄糖降低。
埃米斯菲尔技术有限公司的新药物递送技术是以设计与合成称为“递送剂”的低分子量化合物为基础，当这些化合物与胰岛素配制时，能通过促进胰岛素转运穿过胃肠壁从而使其为胃肠吸收来增加胰岛素的口服生物利用度。据信，无需具有任何固有药理活性的该递送剂非共价地与胰岛素相互作用，从而产生更利于吸收的理化特性。胰岛素一旦通过胃肠壁，其快速与递送剂解离，回复到其正常的药理学活性状态。递送剂在临床人研究中显示出在口服给予胰岛素后能提高胃肠吸收进而降低健康对象与糖尿病患者中的血液葡萄糖浓度。
已充分证实两种缺损导致2型糖尿病伴有胰岛素耐受的相对胰岛素缺乏。口服抗糖尿病单一疗法只直接针对一种缺陷作为它们的主要作用机制，不足以良好地控制血液葡萄糖以符合目前的血糖目标。总体上有越来越多的证据表明影响糖尿病的两种缺陷(胰岛素缺乏与胰岛素耐受)的组合治疗是有利的且优于单一疗法。然而，随意共同给予两种以上口服抗糖尿病药物易使治疗方案复杂，具有损害疗法顺应性的危险。
单剂量组合疗法提供了递送的多种治疗剂组合疗法的其它治疗选择，所述疗法可控制2型糖尿病而不增加这些患者通常面临的复方药剂负担。小心地选择组合药片的组分是必要的，因为待混合的这些药物必须具有针对疾病潜藏发病机理的互补作用机制，必须具有支持它们的共同给药的互补药代动力学特性。单剂组合疗法提供了一种加强抗糖尿病治疗同时支持良好的患者顺应性的方法，它目前代表了改善2型糖尿病控制的许多未研究的机会。例如，就为这种原理，食品药品管理局近来只批准了一种含有磺酰脲(胰岛素促分泌素)与双胍二甲双胍(胰岛素敏化剂)的优降糖/二甲双胍新组合片剂(Glucovance，Bristol-Myers Squibb Company，普林斯顿，新泽西)。
因此，同时启用(initiation)针对2型糖尿病的两种已知缺损的互补化合物是合理的。通过早期治疗两种缺损，可得到较好的血糖控制，最终减少慢性并发症。胰岛素——天然存在的内源性激素——在实现与维持血糖正常中最有效且作用最持久。然而，胰岛素只针对胰岛素缺乏这一种缺陷，至今不能口服给药。利用胰岛素与降低胰岛素耐受的药物是接近和/或实现血糖正常的更有效治疗方法。大多数研究显示在以前用胰岛素治疗过的患者中，胰岛素组合治疗比单用胰岛素更好地控制血糖。组合方案也允许采用便于胰岛素剂量滴定与增加顺应性的少数几次胰岛素注射(参见，Yki-Jarvinen H等，Ann Intern Med，130389-396，(1999)；Yki-Jarvinen H等，N Engl J Med，3271426-1433，(1992)；Lindstrom T等，Diabet Med，16820-826，(1999)。
在口服降血糖药物中，双胍，特别是二甲双胍适用于和胰岛素组合治疗。考虑到开始抗糖尿病药物疗法的糖尿病患者要主要考虑的体重增加及其相关的发病率和胰岛素耐受，二甲双胍是唯一始终显示不造成受治疗患者体重增加的抗糖尿病药物。更好的是，二甲双胍治疗往往与超重患者的体重降低和血脂异常患者的脂质分布改善相关。在UKPDS中，患者加强治疗中的患者比常规治疗组的体重增加多，与用氯磺丙脲(Diabinese)治疗的患者体重平均增加2.6kg，用格列本脲(优降糖[Micronase])治疗的患者体重平均增加1.7kg相比，服用胰岛素的患者平均增加4kg。参见，UKPDS，，Lancet，353837-853，(1998)。然而，加强治疗组中的患者也具有少许微血管并发症，提示严格控制血糖在作治疗决定中更重要。将二甲双胍(Glucophage)用作胰岛素治疗的添加剂有效地控制血糖而不会明显增加体重。参见Yki-Jarvinen H，Ann Intern Med，131182-188，(1999)；Aviles-Santa L，Ann Intern Med，131182-188，(1999)。
除了在体重控制领域的优点以外，二甲双胍仍是迄今为止已证明能降低微血管与大血管糖尿病性并发症的总负担并延长2型糖尿病患者生命的唯一口服抗糖尿病药物。UKPDS评估了在10年的中等后续期间，在无论以前用饮食与锻炼治疗过的高血糖超重2型糖尿病患者中二甲双胍控制血糖的作用与临床结果。与常规的饮食治疗相比，利用二甲双胍的加强血糖控制与糖尿病相关发病率和各种原因死亡率(分别是p＝0.017和p＝0.011)，任何糖尿病相关终点(p＝0.002)和任何心肌梗塞(p＝0.01)的明显降低相关。
因此，需要提供胰岛素与抗糖尿病药物，例如双胍，优选二甲双胍的口服药物组合物来为患有葡萄糖耐受受损或患有早期或晚期糖尿病的患者提供胰岛素治疗方案，所述治疗可每日口服给予多次，例如在就餐时或用餐前不久和/或在就寝时或就寝前不久，对患者的葡萄糖耐受、血糖控制、胰岛素分泌能力与胰岛素敏感性具有正面且持久的作用，但不增加与胰岛素治疗通常相关的低血糖、高胰岛素血症和体重增加的风险。
发明概述本发明的目的之一是提供包含药物组合物的口服剂型，所述药物组合物含有胰岛素与抗糖尿病药物，例如双胍，优选二甲双胍。
本发明另一目的是为患有葡萄糖耐受受损受损或患有早期或晚期糖尿病的患者提供胰岛素与抗糖尿病药物，例如双胍，优选二甲双胍的口服治疗方案从而对患者的葡萄糖耐受受损与血糖控制提供正面且持久的作用，其对病人的治疗效果强于目前胃肠外胰岛素疗法或具有胃肠外胰岛素疗法中未见的治疗作用。
本发明另一目的是为患有葡萄糖耐受受损受损或患有早期或晚期糖尿病的患者提供胰岛素与抗糖尿病药物，例如双胍，优选二甲双胍的口服治疗方案从而改善患者处理糖负荷的内在能力，并且与开始治疗前患者自身的基线水平相比，使患者的禁食血糖浓度降低。
本发明还有另一目的是为患有葡萄糖耐受受损受损或患有早期或晚期糖尿病的患者提供胰岛素与抗糖尿病药物，例如双胍，优选二甲双胍的口服治疗方案从而改善患者身体的胰岛素利用(能力)、对胰岛素的敏感性与胰岛素分泌能力。
本发明另一目的是为患有葡萄糖耐受受损或患有早期或晚期糖尿病的患者提供胰岛素与抗糖尿病药物，例如双胍，优选二甲双胍的口服治疗方案，该方案没有目前胃肠外胰岛素治疗中所见的消极的副作用，不诱导低血糖或高胰岛素血症，没有与胃肠外胰岛素疗法通常相关的体重增加，并减少目前胰岛素治疗方案所需的频繁监测血糖水平的需要。
本发明还有另一目的是为利用磺酰脲(sulfonurea)与胰岛素敏化剂的双重或多重治疗失效的患者提供胰岛素与抗糖尿病药物，例如双胍，优选二甲双胍的口服治疗方案。
本发明还有另一目的是提供包含胰岛素、促进治疗有效量的胰岛素转运入血流的递送剂与抗糖尿病药物，例如双胍，优选二甲双胍的口服药物组合物，这些组合物治疗有效且迅速起效。
本发明还有一目的是提供治疗有效的药物组合物供口服给予胰岛素、促进治疗有效量的胰岛素转运入血流的递送剂与抗糖尿病药物，例如双胍，优选二甲双胍，用来治疗糖尿病，治疗葡萄糖耐受受损减少，达到葡萄糖体内平衡(homeostasis)的目的，治疗早期糖尿病，治疗晚期糖尿病和/或用作I型糖尿病患者的替代疗法从而对患者的葡萄糖耐受与血糖控制提供持久作用而没有胰岛素治疗通常相关的低血糖、高胰岛素血症与体重增加的风险。
本发明还有另一目的是提供治疗患有葡萄糖耐受受损减少、早期糖尿病或晚期糖尿病的哺乳动物的方法以实现哺乳动物的葡萄糖体内平衡，预防性节省胰腺β细胞功能，防止β细胞死亡或功能紊乱，长期保护哺乳动物以免发生显性或胰岛素依赖型糖尿病，延迟患有葡萄糖耐受受损或早期糖尿病的哺乳动物中显性或胰岛素依赖型糖尿病发作，降低与胰岛素长期给药相关的全身性高胰岛素血症或与胰岛素长期给药相关的一种或多种疾病状态的发病率和/或严重性。
本发明也提供治疗患有葡萄糖耐受受损、早期或晚期糖尿病的哺乳动物的方法，包括给哺乳动物口服治疗有效剂量的含有胰岛素、递送剂与抗糖尿病药物，例如双胍，优选二甲双胍的药物制剂，从而使该哺乳动物与治疗前的基线水平相比葡萄糖耐受与血糖控制得到改善，而在治疗期间该哺乳动物没有任何统计学有意义的体重增加与低血糖或高胰岛素血症风险。
本发明提供治疗患有葡萄糖耐受受损、早期糖尿病与晚期糖尿病的哺乳动物的方法来实现哺乳动物的葡萄糖体内平衡；降低胰岛素长期给药相关的全身性高胰岛素血症的发病率和/或严重性。据信，本发明也提供用于在患有葡萄糖耐受受损或早期糖尿病的哺乳动物中降低胰岛素长期给药相关的一种或多种疾病状态的发病率和/或严重性，预防性节省β细胞功能或防止β细胞死亡或功能紊乱；与在患有葡萄糖耐受受损或早期糖尿病的哺乳动物中长期保护以免发生显性或胰岛素依赖型糖尿病，或延迟显性或胰岛素依赖型糖尿病发作的方法。
在本发明的优选实施方案中，这种方法包括口服给予治疗有效剂量的含有胰岛素、促进胰岛素从胃肠道吸收的递送剂与双胍，例如二甲双胍的药物制剂，从而治疗有效地降低血液葡萄糖与血浆胰岛素浓度，治疗有效地降低和/或控制血液葡萄糖浓度与和皮下注射治疗等效剂量的胰岛素所提供的血浆胰岛素浓度相比降低的血浆胰岛素浓度。本领域技术人员熟知皮下给予胰岛素的患者中得到的胰岛素浓度的测定(方法)。
本发明剂型优选给予至少一天，更优选长期给药，患者可终身给药。本发明剂型最优选长期给药，例如至少约两周。
在一优选的实施方案中，每日可给予药物制剂多次，优选在每日就寝时或餐前，例如早餐、午餐与正餐前。药物制剂更优选在在就寝时或就寝前不久与就餐时或进食前不久，即进食后约15分钟以下的时间内。
在本发明的另一实施方案中，口服药物制剂可取决于患者葡萄糖耐受受损的程度与外源性血糖控制的需要，以约每日一次到约每日四次在就餐前和/或就寝时给予。如果患者需要禁食进行血糖控制，则口服药物制剂可只在就寝时或就寝前不久给予。如果患者需要餐后血糖控制，口服药物制剂可在进食所有食物前给予。如果患者需要全面血糖控制，则口服药物制剂可在进食所有食物前给予与在就寝时或就寝前不久给予。
本发明的治疗性胰岛素治疗优选给予具有某种形式的葡萄糖耐受受损的患者，例如给予具有正常到水平升高的HbAiC的患者。这可从在糖尿病前期患者与早期2型糖尿病患者中观察到的胰岛素耐受到在1型糖尿病与晚期2型糖尿病中观察到的胰腺产生胰岛素障碍。更具体地说，可将该治疗方法给予正常血糖控制的到血糖控制受损的到晚期2型糖尿病或1型糖尿病的任何人。
在某些优选的实施方案中，以下方面证实了治疗后哺乳动物的葡萄糖耐受改善-通过血糖浓度检测到哺乳动物在应对糖负荷后处理糖负荷的内源性能力更好，即与治疗前葡萄糖负荷施加后的基线血糖浓度相比，血糖浓度降低了统计学有意义的量。
-通过血糖偏移(excursion)的AUC检测到哺乳动物在施加糖负荷后应对糖负荷的内源性能力更好，即与治疗前葡萄糖负荷施加后的血糖偏移的AUC相比，血糖偏移的AUC有统计学意义上的降低。
-通过禁食血糖浓度检测到禁食血糖水平降低，即与治疗前的基线禁食血糖浓度相比，禁食血糖浓度有统计学意义上的降低。
-通过血清果糖胺试验检测到血清果糖胺水平降低，即与治疗前的基线血清果糖胺水平相比，血清果糖胺水平有统计学意义上的降低。
-HbAIc水平降低，与治疗前的基线水平相比，检测到治疗后HbAIc水平有统计学意义上的降低。
在某些实施方案中，通过与治疗前的基线水平相比，检测到血清果糖胺浓度降低可知，哺乳动物实现血糖控制的改善。
在某些实施方案中，与治疗前的基线水平相比，治疗后哺乳动物实现胰岛素利用、胰岛素敏感性与胰岛素分泌能力得到改善。优选通过HOMA(体内平衡模型评估)中统计学意义上的降低来检测改善的胰岛素利用与胰岛素敏感性，通过Stumvoll第一相胰岛素分泌能力指数的统计学意义上的降低来检测改善的胰岛素分泌能力。
在某些优选的实施方案中，与治疗前的基线水平相比，哺乳动物实现了葡萄糖耐受、血糖控制、胰岛素利用、胰岛素敏感性与胰岛素分泌能力的提高，而在治疗期间哺乳动物的体重没有统计学意义上的增加，在治疗期间也没有低血糖或高胰岛素血症的统计学意义上的风险。
在上述本发明口服剂型的优选实施方案中，口服剂型是固体，优选掺入明胶胶囊或包含在片剂中提供。
在某些优选的实施方案中，根据可接受的转换系数26.11单位/mg，一种或多种剂型中所含的非修饰胰岛素的剂量约为50单位-约600单位(即约为2-约23mg)，优选约100单位(3.8mg)-约450单位(15.3mg)，更优选约200单位(7.66mg)-约350单位(13.4mg)，更优选约300单位(11.5mg)。
在某些优选的实施方案中，本发明剂型在口服给予糖尿病患者后胰岛素的tmax为约5分钟-约30分钟，更优选约10分钟-约25分钟。在本发明的某些优选实施方案中，在口服给药后约10-约20分钟，这些剂型开始将胰岛素递送入全身循环从而产生峰值血浆胰岛素浓度，在还要优选的实施方案中，患者进食前约0-约10分钟摄入药剂，口服给药后约10分钟-约15分钟(出现)峰值血浆胰岛素浓度。
因为进入血流的胰岛素导致血糖水平降低，可通过观察口服给予组合物后对患者的血液葡萄糖的作用来验证胰岛素的口服吸收度。进入胃肠道后吸收入血流的胰岛素所导致的血糖降低程度随胰岛素的剂量而不同。在某些优选的实施方案中，组合物在口服给药后对葡萄糖偏移的最大控制的tmax为约0.25-约1.5小时，更优选约0.75-约1.25小时。在某些优选的实施方案中，餐后葡萄糖控制的tmax优选在口服给予组合物后约120分钟以下，更优选约80分钟以下，还要优选约45分钟-60分钟出现。
在某些优选的实施方案中，包含于一种或多种剂型中的药物组合物含有约5mg-约800mg的递送剂，优选约20mg-约600mg，更优选约30mg-400mg，还要优选约40mg-约200mg，最优选约40mg、80mg或160mg的递送剂。
对于本发明目的来说，优选的递送剂根据化学命名鉴定为4-[(4-氯，2-羟基苯甲酰基)氨基]丁酸。在某些优选的实施方案中，递送剂是钠盐，优选是单钠盐。或者，同一化合物通过其它命名称为N-(4-氯水杨酰基)4-氨基丁酸单钠，或简称为“4-CNAB″。
对于本发明目的来说，与胰岛素和递送剂共同给予的优选抗糖尿病药物是降血糖药物，特别是双胍。在本发明优选的实施方案中，双胍是二甲双胍，或者更具体地说是盐酸二甲双胍。预期将胰岛素和递送剂与双胍组合可提高口服胰岛素的疗效，可促使实现血糖量正常，可导致HbAiC水平降低到所需目标内，降低胰岛素耐受、节省胰腺β细胞，延迟或防止糖尿病进展，延迟或消除诉诸于可注射胰岛素的需要。包含胰岛素、递送剂与二甲双胍的口服组合可能在控制2型糖尿病患者中提供极大优势。
本申请使用的以下术语如下定义患者-指被确定的任何哺乳动物。
糖尿病患者-指患有糖尿病前期或糖尿病形式(无论诊断或未诊断)和/或患有对抗糖尿病和/或胰岛素治疗起反应的病症的哺乳动物。
哺乳动物-包括但不限于啮齿类动物；水生哺乳动物；家养动物，例如狗和猫；农用动物，例如绵羊、猪、母牛和马；优选人。
糖尿病-除非另有专门说明，视作包括1型和2型糖尿病。
显性糖尿病-视作包括1型和胰岛素依赖型的2型糖尿病。
早期糖尿病-指未治疗时血糖控制受损的状况，其中胰腺的胰岛细胞的功能仍存在，但处于受损状态，也包括葡萄糖耐受受损(IGT)与禁食血液葡萄糖受损(IFG)，例如患者的内源性胰岛素产量不足以在进食后提供第一相胰岛素应答，但足够在进食后提供第二相胰岛素应答。
晚期糖尿病-指未治疗时血糖控制受损的状况，其中胰腺的胰岛细胞接近或完全失效，例如患者的内源性胰岛素产量不足以在进食后提供第一相或第二相胰岛素应答。
治疗-除非另有专门说明，当在本文中用于糖尿病时视作包括预防糖尿病、延迟糖尿病发病、延迟糖尿病状况恶化与延迟糖尿病从早期发展为晚期。
递送剂-指在治疗性药物的口服递送中有效的载体化合物或载体分子，可与“载体”互换使用。
有活性的或活性药物-指本文的参考文献所公开或包括的活性药物，包括例如但不限于胰岛素和二甲双胍。
活性药物的有效量-指活性药物、其盐，包括其溶剂化物、活性代谢物、药物前体或其外消旋体或对映体的用量，当将此用量给予哺乳动物来治疗或预防某种状态、疾病或病症时足以实现这种治疗或预防，所述有效量根据活性成分，待治疗的状态、疾病或病症及其严重性，与待治疗哺乳动物的年龄、体重、身体状态与反应性而不同。
胰岛素的治疗有效量-指能在给药间隔期间足以在禁食状态或进食状态的糖尿病患者中实现血液葡萄糖浓度的临床相关控制的本发明剂型所含胰岛素的用量。
递送剂的有效量-指通过检测药代动力学和/或药效学终点显示在口服给予后能递送治疗性药物或促进从，例如胃肠道吸收所需量的治疗性药物的递送剂用量。
“药物制剂的有效量”是在一定时期能有效地治疗或预防所给予对象的病症，例如在所需给药间隔提供治疗作用的所述药物制剂用量。药物制剂的有效量一般包括用于在所需时期内治疗或预防所需病症的胰岛素和二甲双胍与至少一种递送剂的用量(即，递送剂的有效量与胰岛素和二甲双胍的有效量)。
有机溶剂-指任何非水性来源溶剂，包括液态聚合物及其混合物。适用于本发明的有机溶剂包括丙酮、甲醇、甲基异丁酮、氯仿、1-丙醇、异丙醇、2-丙醇、乙腈、1-丁醇、2-丁醇、乙醇、环己烷、二烷、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺、二氯乙烷、己烷、异辛烷、二氯甲烷、叔丁醇、甲苯、四氯化碳或其组合。
肽-指小到中等分子量的多肽，通常具有2个或2个以上氨基酸残基，经常(但不一定)代表较大蛋白质的片段。
蛋白质-指含有碳、氢、氧、氮和常规的硫的复杂高聚物，由肽键相连的氨基酸链构成。本申请中的蛋白质指糖蛋白、抗体、非酶蛋白质、酶、激素与蛋白质，例如肽的亚单位。蛋白质的分子量范围包括1000道尔顿的肽到600-1000千道尔顿的糖蛋白。
重构-指在合适缓冲液或药物组合物中溶解组合物。
剂型-指适合于人与动物对象并如本领域所知单独包装的物理上不连续的单位。对于本发明的目的来说，考虑了含有所选择的治疗有效量的活性药物的本发明剂型可包括一种或多种单位剂量(例如，片剂、胶囊、粉末、半固体(如凝胶帽(gelcap)或薄膜)、用于口服给药的液体、用于注射的安瓿或小瓶、填充的注射器)来实现治疗作用。为本发明的目的，还考虑了剂型的优选实施方案是口服剂型。
术语“多剂”表示根据组合物的给药间隔，病人至少接受两剂量的该药物组合物。
术语“单剂”表示病人接受了单剂量的药物组合物，或者反复给予单剂量，每次剂量之间具有洗出时期(washout period)。
除非专门指定为“单剂量”或处于“稳态”，本文所述与要求的药代动力学参数包括单剂和多剂条件。
未修饰的胰岛素-指以任何药学上可接受的方式或从任何药学上可接受的来源制备的胰岛素，所述胰岛素不与寡聚物缀合(例如美国专利号6,309,633所述)，和/或所述胰岛素未经两亲修饰(例如美国专利号5,359,030；5,438,040和/或5,681,811所述)，以上专利全文纳入本文作为参考。
本文所用的短语“等价的治疗有效性降低”表示在同样需要降低血液葡萄糖水平的同一患者或不同患者中通过第一种胰岛素给药方法(例如，在患者中通过口服给予胰岛素)所实现的血糖浓度最大降低与通过第二种方法(例如，皮下注射)给药后血糖浓度最大降低的差别在20％以下，优选10％以下，甚至更优选5％以下。该短语也可表示通过任何给药方法接近正常血糖量所需的剂量，正常血糖量定义为禁食状态中患者基线血液葡萄糖的变化率在20％以下，优选10％，更优选5％。
本文所用的术语“食物”表示标准的、ADA和/或混合食物。
除非另有说明，当术语“平均”用在药代动力学数值之前时(例如平均tmax)，表示该药代动力学数值的数学平均值。
本文所用的术语“平均基线水平”表示用作比较基础的某一数值的测量值、计算值或水平，它是统计学有意义数量的对象的平均值，例如经过一次临床研究或多次临床研究的组合。
本文所用的术语“Cmax”是指在取样间隔内观察到的药物或递送剂的最高血浆浓度。
本文所用的术语“tmax”是给药后(post-dose)观察到Cmax的时间。
本文所用的术语“AUC”是指在整个样品收集间隔通过梯形规则计算得到的血浆药物浓度-时间曲线下的平均面积。
本文所用的术语“生物利用度”表示与胃肠外途径相比，在体内吸收或可用于治疗部位的药物和试剂的程度或比例(％)。采用下式计算相对生物利用度(％)＝(皮下(SC)剂量/口服剂量)×(口服AUC/皮下(SC)AUC)×100本文所用的术语“生物效力(Biopotency)”表示与胃肠外途径相比，有效的药物或试剂的程度或比例(％)。用下式计算相对生物效力(％)＝(皮下剂量/口服剂量)×(口服AUC/皮下AUC)×100本文所用的术语“夜间”或“就寝时”表示患者入睡前的时间，不限于时钟时间或白昼与黑夜周期，或者可指白天或夜晚期间最长禁食的时间，或不具有外来葡萄糖来源的时期。
对于本发明目的来说，本文所用的短语“在夜间”或“在就寝时或就寝前(不久)”给予表示在长时间睡眠、或相对的物理和/或精神不活跃与禁食(例如过夜)前约3小时以下，优选约2小时以下，或更优选约1小时以下给予。而过夜一般指从晚上(p.m.)时间到早晨(a.m.)时间，可表示人在他/她所需的睡眠过程中睡眠-清醒周期中的任一期间。对于本说明书目的来说，也应在该天最后一餐后至少约1小时，优选至少约1.5小时，更优选至少约2小时，还要优选至少约2-3小时给药。
对于本说明书目的来说，本文所用的短语“在进食时”或“在进食时或进食前(不久)”给予表示进食前约30分钟内给予。对于本说明书目的来说，优选在进食约25分钟内，更优选在约20分钟内，还要优选在约1 5分钟内，再要优选在约10分钟内，还要更优选在约5分钟内给药，最优选与进食同时(约0分钟内)给药。
除非另有说明，如本文及附加的权利要求书所用的单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数对象。因此，例如提及“一个分子”包括一个或多个这种分子，“一种试剂”包括一种或多种这样的不同试剂，提及“一种抗体”包括一种或多种这样的不同抗体，提及“一种方法”包括提及本领域普通技术人员所知的等价步骤与方法，可改进这些步骤与方法或用于取代本文所述方法。
术语“约”或“大约”表示本领域普通技术人员所检测的具体数值在可接受的误差范围内，该范围部分取决于该数值是如何检测或测定的，即检测系统的限度。例如，“约”可表示本领域每次实践在1或大于1个标准偏差内。或者，与配方有关的“约”可表示最多10％，优选最多5％的范围。
术语“烷基”、“烯基”、“烷氧基”、“亚烷基”、“亚烯基”、“烷基(亚芳基)”与“芳基(亚烷基)”分别包括但不限于直链或支链烷基、烯基、烷氧基、亚烷基、亚烯基、烷基(亚芳基)与芳基(亚烷基)。
短语“药学上可接受的”指给予哺乳动物后在生理上可耐受并且一般不产生过敏或类似的不恰当反应(例如反胃、眩晕)的化合物或组合物。
本文所用的术语“治疗”包括以下一个或多个方面(a)阻止、延迟发病(即，某疾病的临床表现)和/或降低某疾病的发生或恶化的风险；(b)减轻或缓解哺乳动物中某疾病的至少一种症状，包括例如高血糖；(c)减轻或缓解哺乳动物所经受的某疾病表现的强度和/或持续时间，包括但不限于对某给定刺激(例如，压力、组织损伤或低温)起反应的那些疾病；或(d)预防性防止、治疗、治愈、缓解、减轻、改变、医治、改进、改善或影响某病症(例如，某疾病)、该病症的症状或该病症的诱因。
本文所用的术语“缓释”指与同一活性成分的“立即释放”制剂相比，活性成分在延长的时间释放从而导致峰值血浆浓度降低与延长的tmax。
术语“多晶型”指某物质的不同结晶形式。
本文所用的术语“水合物”包括但不限于(i)含有以分子形式结合的水的物质与(ii)含有一分子或多分子结晶水的结晶物质或含有游离水的结晶物质。
本文所用的术语“溶剂化物”包括但不限于溶剂的分子或离子与递送剂的分子或离子或胰岛素和/或二甲双胍盐的分子或离子形成的复合物。
除非另有限定，本文所用的所有技术与科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员常规理解相同的意义。虽然可用与本文所述相似或等价的任何方法、组合物、试剂、细胞来实施或测试本发明，但优选的方法与材料仍是本文所述的。本文提及的所有出版物，包括所有图、表、方程式、插图与附图均纳入本文用于描述和揭示所引用的相关参考文献的具体信息。
提供上述出版物只是因为它们的内容在本申请提交日期之前。本文中没有任何内容可解释为承认本发明因在先发明而不具有先于这些内容的资格。在本说明书中，所述优选的实施方案与实施例应认为例子，而不是对本发明的限制。
附图简述
图1是显示在啮齿类动物中口服递送胰岛素/二甲双胍后全血葡萄糖值相对于基线的改变；图2显示在啮齿类动物中口服递送胰岛素/二甲双胍后血液葡萄糖值相对于基线的改变百分比；和图3显示在啮齿类动物中口服递送胰岛素/二甲双胍后相对于对照物的改变百分比。
发明详述由于长期给予本发明的口服剂型代替等效的胰岛素皮下剂量，得到了较低水平的高胰岛素血症，例如全身胰岛素浓度比等效的胰岛素皮下剂量至少低20％。因此，据信本发明提供了降低与胰岛素长期给药相关的全身高胰岛素血症的发病率和/或严重性的方法，据信本发明也提供了降低与胰岛素长期给药相关的一种或多种疾病状态的发病率和/或严重性的方法。
由于长期给予本发明的口服剂型，与治疗前的基线水平相比，据信患者可改善葡萄糖耐受与血糖控制，甚至在治疗期间在体重、低血糖风险或高胰岛素血症风险中没有统计学意义上的增加。此外，由于长期给予本发明的口服剂型，与治疗前的基线水平相比，据信患者可得到改善的胰岛素利用、胰岛素敏感性、胰岛素分泌能力与HbAiC水平。
也相信长期给予本发明的口服剂型代替患葡萄糖耐受受损或早期糖尿病的哺乳动物中内源性胰岛素产生可预防性节省哺乳动物β细胞的功能或防止哺乳动物β细胞死亡或功能紊乱，从而可长期保护哺乳动物以免发生显性或胰岛素依赖型糖尿病，或延迟哺乳动物中显性或胰岛素依赖型糖尿病发病。
本发明的优选药物组合物包含在本领域技术人员知道的合适药学载体或赋形剂中的胰岛素与双胍的组合。本发明的其它优选药物组合物包含促进从胃肠道吸收胰岛素的递送剂。药物组合物的递送方式可以是，例如适合给予对象的胶囊、压制片剂、药丸、溶液、易于重构或重悬的冻干粉末。
本文所用的“胰岛素”指各种来源的胰岛素，包括天然产生的或衍生的胰岛素、重组胰岛素，例如人与非人重组胰岛素。可利用天然产生的胰岛素与结构相似的生物活性等价物(胰岛素类似物，包括短效与长效类似物)。可从天然来源，例如不同的哺乳动物种类中分离得到本发明可用的胰岛素。例如，可利用从牛或猪胰腺提取的动物胰岛素制剂。本发明也可利用胰岛素类似物、片段、模拟物或这些化合物的聚乙二醇(PEG)-修饰衍生物及其衍生物与生物等价物。
可采用蛋白质化学技术(例如肽合成)通过化学合成，或采用分子生物学技术在细菌或真核生物中产生重组胰岛素得到本发明所用的胰岛素。胰岛素的物理形式可包括结晶和/或无定形固体形式。此外，可利用溶解的胰岛素。美国专利号4,421,685；5,474,978与5,534,488描述了胰岛素的其它合适形式，包括但不限于胰岛素的合成形式，以上各篇专利的内容全文纳入本文作为参考。
用于本发明药物组合物与方法的最优选胰岛素是任选具有反离子，包括锌、钠、钙与铵或其任何组合的人重组胰岛素。可采用本领域熟知的遗传工程技术制备人重组胰岛素。可以在细菌或真核细胞中产生重组胰岛素。本发明也可利用人重组胰岛素的功能等价物。可从各种商业来源获得重组人胰岛素。例如，胰岛素(锌，人重组体)可购自Calbiochem(圣迭戈，加利福尼亚)或Diosynth，Inc.(荷兰)。或者，人重组锌-胰岛素晶体USP质量的胰岛素原衍生的(重组DNA来源)，可得自Eli Lillyand Company(印第安纳波利斯，印第安纳)。为此对于说明书与附加的权利要求书的目的来说，认为术语“胰岛素”包括胰岛素的所有这些形式，包括胰岛素类似物(包括但不限于胰岛素Lispro、胰岛素Aspart、胰岛素Glargine与胰岛素Detemir)。本发明也提供重组人锌胰岛素与递送剂的组合物作为在人中口服给予胰岛素的药物。
在本发明其它优选的实施方案中，胰岛素是修饰的胰岛素，例如如美国专利号6,309,633所述的与寡聚物缀合的，和/或如美国专利号5,359,030；5,438,040和/或5,681，811所述的未经两亲修饰的胰岛素。除了或在没有上述任何类型的胰岛素以及其它胰岛素类似物存在时，可将缀合(修饰)的胰岛素掺入本发明口服制剂。在这种实施方案中，口服制剂包含具有或不具有药学上可接受的递送剂的修饰胰岛素，所述递送剂促进从胃肠道吸收所述胰岛素。
本领域技术人员可测定待用胰岛素的总量。口服剂型优选包含治疗有效量的胰岛素，即，药理学或生物学有效量或有效实现胰岛素目的的用量。所给予胰岛素的剂量优选是在口服给药后能使正常的健康人对象中血糖水平发生可检测与统计学意义上的降低的用量。
然而，当该组合物用于单位剂型，例如片剂时，因为单位剂型可含有多种递送剂/生物学或化学活性药物组合物或者可含有分开的(divided)药理学或生物学活性用量，该用量可低于药理学或生物学有效量。然后可将总体上含有药理学、生物学或化学活性用量的生物学或药理学活性药物的总有效用量以累积单位给予。
发现利用递送剂可极为有效低递送胰岛素。根据可接受的转换系数26.11单位/mg，当联合本文所述递送剂给予时，一种或多种剂型中所含的优选胰岛素剂量为约50-约600胰岛素单位USP(约2-约23mg)，优选约100单位(3.8mg)-约450单位(15.3mg)，更优选约200单位(7.66mg)-约350单位(13.4mg)，还要更优选约300单位(11.5mg)。
根据所治疗的个体与病症的严重性，考虑到药物组合可产生协同作用，其它剂量也可接受。例如，胰岛素剂量/患者体重优选约0.1mg/kg-约0.25mg/kg。
目前开发的不同形式的典型皮下给药胰岛素制剂经常因联同胰岛素给予的成分而能提供不同长度的活性(活性分布)短期或快速活性(例如，用于注射的普通结晶锌胰岛素溶液；半慢胰岛素(即刻胰岛素锌混悬液))；中等活性(例如，NPH(鱼精蛋白胰岛素混悬液；慢胰岛素(胰岛素锌混悬液；慢胰岛素是乙酸盐缓冲液中的结晶(超慢作用的)与无定形(半缓慢作用)胰岛素的混合物)；与缓慢活性(特慢胰岛素，这是长效胰岛素锌混悬液；鱼精蛋白锌)。在美国可购得的短效胰岛素制剂包括普通胰岛素与快速作用胰岛素。普通胰岛素具有30-60分钟的起效时间，1.5-2小时的峰值作用时间，活性持续5-12小时。快速作用胰岛素，例如aspart(Humalog)/lispro(Novolog)具有10-30分钟的起效时间，30-60分钟的峰值作用时间，活性持续3-5小时。中等作用胰岛素，例如NPH(中性鱼精蛋白哈格多恩胰岛素)与慢胰岛素(胰岛素锌混悬液)具有1-2小时的起效时间，4-8小时的峰值作用时间，活性持续10-20小时。在长期作用胰岛素的情况中，特慢胰岛素具有2-4小时的起效时间，8-20小时的峰值作用时间，活性持续16-24小时，而Glargine胰岛素具有1-2小时的起效时间，活性持续24小时但无峰值作用。
全世界有180种以上胰岛素制剂可用。其中约25％是可溶性胰岛素(未修饰形式)，约35％是基本胰岛素(与NPH或慢胰岛素混合，pi或等电点升高(胰岛素glargine)，或酰化(胰岛素detemir)；与可溶性胰岛素相比，这些形式的可溶性降低，皮下吸收缓慢，作用时间长)；约2％是快速作用胰岛素(例如，经氨基酸改变而工程改造，自身缔合降低，皮下吸收增加的胰岛素)；约38％是预混合胰岛素(例如，NPH/可溶性/快速作用胰岛素；这些制剂具有诸如每日注射次数降低的优点)。在许多情况中，利用胰岛素控制糖尿病的方案组合了长效与短效胰岛素。
为在糖尿病患者中提供有效的基本胰岛素水平，考虑在组合治疗中采用本发明的口服胰岛素制剂来包含具有上述快速作用、中等作用和/或缓慢作用的胰岛素。胰岛素的溶解性和/或其半衰期等可造成其作用率(rate of action)。因此，在其它实施方案中，可将本发明的口服制剂设计为提供例如利用皮下给予的NPH胰岛素得到的中等活性，或利用鱼精蛋白锌胰岛素得到的缓慢作用。在各情况中，优选地含有促进胰岛素吸收的药学上可接受的递送剂(如本文所述)的本发明口服制剂能有效控制血糖浓度，尽管时间与血浆葡萄糖时间曲线不同。
可采用本领域技术人员已知的方法制备中等作用与长效胰岛素从而提供与正常胰腺缓慢而稳定地(基本)分泌胰岛素相似的连续胰岛素水平。例如，Avcntis Pharmaccuticals Inc.出品的Lantus是一种重组人胰岛素类似物，它是一种长效的降低胃肠外血液葡萄糖的药物，其较长的作用时间(长达24小时)与其较慢的吸收速率直接相关。Lantus每日皮下给予一次，优选在就寝时，据说能提供与正常胰腺缓慢而稳定地(基本)分泌胰岛素相似的连续胰岛素水平。这种长效胰岛素的活性在24小时期间导致相对恒定的浓度/时间分布，而没有明显的峰值，因此可每日给药一次作为患者的基本胰岛素。这种长效胰岛素因其化学组成而不是在给药时对胰岛素作了添加而具有长效作用。
在优选的实施方案中，每日给予含有长效胰岛素的药物制剂一次或两次。在优选的实施方案中，可每日给予含有短效胰岛素的剂型一次、两次、三次、四次或四次以上，给药可以在晚上，早晨和/或就餐前。在一更优选的实施方案中，优选在晚上或早晨与三餐前给予剂型，更优选在晚上与早餐、午餐与正餐前给予。胰岛素制剂优选长期(例如至少约2周)给予这种人患者。
在本发明的其它实施方案中，口服制剂包含与寡聚物缀合的胰岛素，如美国专利号6,309,633所述，和/或未经两亲修饰的胰岛素，如美国专利号5,359,030；5,438,040和/或5,681,811所述。除了或在没有上述任何类型的胰岛素以及其它胰岛素类似物存在时，可将缀合(修饰)的胰岛素掺入本发明口服制剂。在这种实施方案中，口服制剂优选包含具有药学上可接受的递送剂的修饰胰岛素，所述递送剂促进从胃肠道吸收所述胰岛素。
在本发明的某些优选实施方案中，为了刺激非糖尿病人中胰岛素的两相释放，本发明口服制剂提供具有不同活性率的两种形式的胰岛素。例如，这种口服制剂可包含快速作用形式的胰岛素与慢速作用形式的胰岛素，从而提供快速发生且寿命短的胰岛素第一峰值，然后提供发生滞后但宜具有较长持续时间的胰岛素第二峰值。
在本发明的其它优选实施方案中，本发明的胰岛素给药方法为在非糖尿病人中刺激胰岛素的两相释放的方案提供具有不同活性率的两种不同形式的胰岛素。例如，口服制剂可包含快速作用形式的胰岛素从而提供快速发生且寿命短的胰岛素第一峰值。促进从胃肠道吸收胰岛素的递送剂可提供这种快速作用。慢速作用形式的胰岛素提供发生滞后但宜具有较长持续时间的胰岛素第二峰值。可口服或皮下给药的不同剂型可提供这种较慢作用胰岛素。
在本发明的其它实施方案中，本文所述口服剂型降低了低血糖症事件的可能性。胰岛素水平与血糖程度不匹配通常导致低血糖症，例如当胰岛素的给予和进食不同步从而使胰岛素峰值出现在血糖峰值时，在进食前不久给予胰岛素对患者而言更实用也更安全，因为葡萄糖在此后不久摄入。低血糖的风险得以降低的主要原因是口服胰岛素给药的门(静脉)生理途径。因为即使在高胰岛素血症条件下肝脏对葡萄糖的摄入也是不变的，肝脏不能被高度胰岛素化(hyperinsulinized)。与外周组织不同，胰腺不会保留额外的葡萄糖，而只是停止产生内源性胰岛素。第二，本文所述口服组合物导致的胰岛素短暂峰值(briefpeak)显示即使胰岛素达到高外周水平，该峰值也陡然下降。
此外，本文所述口服剂型的其它实施方案避免了在某些短效胰岛素制剂(给药)中发生的低血糖事件的风险，这种短效制剂在胰岛素给药时间与进食时间之间可导致血液葡萄糖降低至不良到临床低血糖的水平。在本文所述的口服剂型中，接近进食时给药消除了自身不稳定的血液葡萄糖水平下降(dip)。该作用似乎也转化为随后葡萄糖偏移的降低。
在本文所述剂型的优选实施方案中，在没有递送剂存在下，当将胰岛素口服给予人患者时，其剂量未充分吸收进而提供所需的治疗作用，但当通过另一给药途径给予所述患者时，所述剂量提供了所需治疗作用。埃米斯菲尔技术有限公司以前披露的内容通过递送剂解决了胰岛素的口服吸收问题，所述递送剂能促进胰岛素经胃粘膜转运入血流进而执行其生物学作用。结果提供了有效的口服药物递送方法来增加目前胃肠外给予的胰岛素的口服生物利用度与吸收。
在优选的实施方案中，本发明所用的递送剂具有以下结构 其中，X是一个或多个氢、卤素、羟基或C1-C3烷氧基；R是取代的或未取代C1-C3亚烷基、取代的或未取代的C1-C3亚烯基。
在某些优选的实施方案中，本发明的递送剂优选具有以下结构 其中，X是卤素、R是取代的或未取代的C1-C3亚烷基、取代的或未取代的C1-C3亚烯基。
在本发明的优选实施方案中，药物组合物包含一种递送剂，其中X是氯，R是C3亚烷基。在本发明的另一优选实施方案中，药物组合物包含化合物4-[(4-氯，2-羟基苯甲酰基)氨基]丁酸(也称为4-[(2-羟基-4-氯苯甲酰基)氨基]丁酸盐)作为口服递送胰岛素的递送剂，优选其单钠盐，称为术语“4-CNAB”。在优选的实施方案中，本发明的口服剂型包含胰岛素与递送剂，例如N-(4-氯水杨酰基)4-氨基丁酸单钠(4-CNAB)(埃米斯菲尔技术有限公司发现的一种新化合物)的混合物，或者分别含有胰岛素与递送剂。
除非另有指示，术语“4-CNAB钠”与“4-CNAB单钠”指4-[(2-羟基-4-氯苯甲酰基)氨基]丁酸单钠，包括其无水的、一水合和其异丙醇溶剂化物，以及其无定形和多晶型形式(包括纳入本文作为参考的国际公布号WO03/057650所述的那些)。除非另有注释，术语“4-CNAB”指4-CNAB的所有形式，包括所有4-CNAB的无定形与多晶型形式。
递送剂可以以羧酸或其盐的形式。合适的盐包括但不限于有机与无机盐，例如碱金属盐，如钠、钾和锂；碱土金属盐，如镁、钙、或钡；铵盐；碱性氨基酸，如赖氨酸或精氨酸；有机胺，如二甲胺或吡啶。盐优选钠盐。这些盐可以是单价或多价盐，如单钠盐和二钠盐。这些盐也可以是溶剂化物，包括乙醇溶剂化物与水合物。
本发明可用的其它合适递送剂包括以下美国专利所述的递送剂5,650,386；5,773,647；5,776,888；5,804,688；5,866,536；5,876,710；5,879,681；5,939,381；5,955,503；5,965,121；5,989,539；5,990,166；6,001,347；6,051,561；6,060,513；6,090,958；6,100,298；5,766,633；5,643,957；5,863,944；6,071,510和6,358,504,各专利的内容纳入本文作为参考。以下国际公布号中描述了其它合适的递送剂WO 01/34114、WO 01/21073、WO 01/41985、WO01/32130、WO 01/32596、WO 01/44199、WO 01/51454、WO 01/25704、WO 01/25679、WO 00/50386、WO 02/02509、WO 00/47188、WO 00/07979、WO 00/06534、WO 98/25589、WO 02/19969、WO 00/59863、WO 95/28838、WO 02/19969、WO 02/20466、WO 02/069937与WO 02/070438,各专利的内容纳入本文作为参考。
可通过本领域已知的方法制备本发明递送剂化合物的盐。例如，可将递送剂化合物溶解于乙醇并加入氢氧化钠水溶液来制备钠盐。
本文所述化合物可衍生自氨基酸，根据本文内容与国际公布号WO96/30036、WO 97/36480、WO 98/34632和WO 00/07979与美国专利号5,643,957和5,650,386所述方法，不难通过本领域技术人员己知的方法从氨基酸制备，每篇文献的内容纳入本文作为参考。例如，可通过使一种氨基酸与合适的酰化或胺修饰剂反应来制备这些化合物，其中酰化或胺修饰剂与氨基酸中存在的游离氨基反应形成酰胺。可利用保护基团来避免本领域技术人员己知的不利副反应。
也可通过国际专利公布号WO 02/02509和WO 03/057170的方法制备递送剂，每篇文献的内容纳入本文作为参考。也可根据根据公布号WO00/46182的方法烷化合适的水杨酰胺来制备递送剂，每篇文献的内容纳入本文作为参考。可通过使水杨酸酯与硫酸和氨反应从水杨酸制备水杨酰胺。
此外，可利用含有一个或多个这些化合物的聚氨基酸和肽。氨基酸是具有至少一个游离氨基的任何羧酸，且包括天然存在与合成的氨基酸。聚氨基酸或是肽(为通过肽键相连的两个或多个氨基酸)或是通过可被连接的其它基团，例如酯连接或酐连接形成的键相连的两个或多个氨基酸。肽的长度可从具有两个氨基酸的二肽到具有几百个氨基酸的多肽不等。
可通过重结晶或通过在一个或多个单独或串联的固体色谱支持物上分级来纯化递送剂化合物。合适的重结晶溶剂系统包括但不限于乙醇、水、庚烷、乙酸乙酯、乙腈、甲醇和四氢呋喃与它们的混合物。可通过在利用甲醇/正丙醇混合物作为流动相的合适色谱支持物，例如氧化铝上，利用三氟乙酸/乙腈混合物作为流动相的反相色谱，与利用水或合适的缓冲液作为流动相的离子交换进行分级。进行阴离子交换色谱时，优选采用0-500mM氯化钠梯度。
口服给予本发明的药物组合物后，递送剂通过胃肠道的粘膜屏障吸收入血流，从而可在对象的血浆中检测。递送剂促进随其给予(相同剂型或随其同时给予)或顺序给予(可采用各种顺序，只要递送剂与胰岛素在一定时间内给予从而在同一部位，例如胃部同时提供二者)的胰岛素。4-CNAB促进胰岛素的胃肠道吸收的机制尚未完全阐明。目前的工作假说(workinghypothesis)是4-CNAB与胰岛素非共价相互作用从而产生更有利的吸收理化特性。此工作假说只是出于说明目的，不以任何方式限制本发明或附加的权利要求书的范围。
本发明组合物中递送剂的用量是递送有效用量，通过本领域技术人员己知的方法可测定具体递送剂/胰岛素组合的用量。足以将治疗用量的胰岛素递送入需要胰岛素的治疗作用的对象血流中所需的递送剂用量可取决于以下一种或多种因素而不同胰岛素的化学性质，具体递送剂的化学结构，胰岛素与递送剂之间相互作用的性质与程度，单位剂量的性质，即固体、液体、片剂、胶囊或混悬液，递送剂在胃肠道中的浓度，对象的进食状态，对象的饮食，对象的健康与递送剂和胰岛素的比例。在本发明的某些优选实施方案中，当口服药物组合物包含胰岛素时，药物组合物所优选并包含在一种或多种剂型中的递送剂的用量是约1mg-约2,000mg，更优选约5mg-约800mg，更优选约20mg-约600mg，甚至更优选约30mg-约400mg，还要更优选约40mg-约200mg，最优选约40mg、80mg或160mg。
递送剂在血流中达到峰值所需的时间(tmax)取决于以下许多因素单位剂量的性质，即固体、液体、片剂、胶囊、混悬液，递送剂在胃肠道中的浓度，对象的进食状态，对象的饮食，对象的健康以及递送剂和活性成分之比。当以速释剂型，优选片剂形式口服给予时，本发明的递送剂能快速从胃肠道吸收，优选在口服后约5分钟到约40分钟内，更优选在口服后约10分钟到约35分钟内提供峰值血浆递送剂浓度。在其中的药物组合物包含4-CNAB作为胰岛素递送剂的本发明优选实施方案中，组合物在口服给予禁食糖尿病患者后约25分钟到约35分钟内与口服给予进食糖尿病患者后约15分钟到约25分钟内提供峰值血浆递送剂浓度。
在本发明的某些实施方案中，口服给药后递送剂的峰值血浆浓度(Cmax)为约10-约250,000ng/ml，优选约100-约125,000ng/ml，口服给药后递送剂的峰值血浆浓度优选为约1,000-约50,000ng/ml。口服给药后本发明递送剂的峰值血浆浓度更优选为约3,000-约15,000ng/ml。
因此，在本发明的某些优选实施方案中，本发明的口服胰岛素制剂可在进餐时给予患者，优选稍早于进餐时(例如，约早10-30分钟)，从而在食物导致峰值血糖浓度之时或在达到所述峰值血糖浓度左右达到峰值血浆胰岛素浓度。作为某些优选实施方案中的其它优点，给予相对短效的胰岛素可进一步导致血浆胰岛素水平在口服给予本发明胰岛素制剂后约4小时内(优选在约3小时或更短时间内)回复至基线水平。
在其中的药物组合物包含化合物4-CNAB作为递送剂、胰岛素作为活性成分的本发明优选实施方案中，该组合物在口服给予后约0.1-约3小时内提供峰值血浆4-CNAB浓度。在其中的药物组合物包含化合物4-CNAB作为胰岛素递送剂与胰岛素作为活性成分的本发明优选实施方案中，递送剂所达到的峰值血浆浓度是约8,000-约37,000ng/ml。
胰岛素与递送剂的最佳比例可取决于递送剂与制剂而不同。本领域技术人员能优化胰岛素与递送剂之比。在本发明的某些优选实施方案中，药物组合物包含胰岛素作为活性成分，递送剂是4-CNAB的单钠盐，胰岛素[单位]与递送剂[mg]之比为10∶1[单位/mg]到1∶10[单位/mg]，胰岛素[单位]与递送剂[mg]之比优选5∶1[单位/mg]到0.5∶1[单位/mg]。
可通过监测治疗后胰岛素的血浆水平来检测用本发明药物组合物治疗的对象中胰岛素的吸收(情况)。活性成分在血流中达到峰值所需的时间(tmax)取决于以下许多因素单位剂量的性质，即固体、液体、片剂、胶囊、混悬液；活性成分在胃肠道中的浓度；对象的进食状态，对象的饮食，对象的健康以及活性成分和递送剂之比。
在药物组合物包含化合物4-CNAB作为递送剂与胰岛素作为活性成分的本发明优选实施方案中，组合物在口服给药后约0.1-约1小时提供峰值血浆胰岛素浓度。在另一实施方案中，组合物在口服给药后约0.2-约0.6小时提供峰值血浆胰岛素浓度。在一优选实施方案中，组合物在口服给药后约0.3-约0.4小时提供峰值血浆胰岛素浓度。在另一实施方案中，组合物在口服给药后约1小时内提供峰值血浆胰岛素浓度。在某些优选的实施方案中，药物组合物包含胰岛素与作为递送剂促进胰岛素口服递送的化合物4-CNAB，胰岛素吸收入血流后，受治疗患者中血浆胰岛素水平口服给药后约10-约20分钟达到峰值，第二峰值在约105分钟达到。
口服治疗后观察到C-肽浓度降低表明用本发明药物组合物治疗的人患者中胰岛素的吸收作用。例如，在本发明的一个实施方案中，药物组合物包含胰岛素与作为递送剂促进胰岛素口服递送的化合物4-CNAB，胰岛素吸收入血流后，组合物在口服给药后约80-约120分钟使受治疗患者中的C-肽浓度降低最多。更具体地说，组合物在口服给药后约90-约110分钟使受治疗患者中的C-肽浓度降低最多。
在以前的专利申请中，例如以上列举的纳入本文作为参考的那些，埃米斯菲尔技术有限公司公开了各种递送剂的结构，它们吸收与递送效力的比较，优选递送剂4-CNAB的制备方法、对于人类研究的该递送剂的制剂，以及以前涉及递送剂4-CNAB的非临床与临床研究数据。
在本发明优选的实施方案中，除了某种类型的胰岛素与某种类型的递送剂以外，本文所述的口服药物剂型还包含其它药物，特别是口服降血糖药物，即一种或多种上述各类双胍。
在本发明的优选实施方案中，本发明的药物剂型包含诸如苯乙双胍、丁双胍或二甲双胍的双胍中的一种，例如1，1-二甲基双胍。双胍类的两种药物，二甲双胍与苯乙双胍在1957年开发。不幸的是，尽管苯乙双胍导致几例乳酸性酸中毒死亡并在全球撤柜，最终发现二甲双胍导致乳酸性酸中毒的可能性低20倍。二甲双胍首先于1979年在法国上市，1994年美国审查了用于2型糖尿病的治疗性用途。二甲双胍，特别是片剂形式的盐酸二甲双胍(Glucophage和GlucophageXR，Bristol-Myers Squibb Company，普林斯顿，新泽西)是目前唯一可用于治疗性用途的双胍。
二甲双胍是在二十世纪早期发现能降血糖的法国丁香植物的化学同系物(chemical kin)。然而，与苯乙双胍相似，法国丁香毒性太大不能用于人类。作用时间远短于苯乙双胍的二甲双胍极大降低了严重副作用的风险，健康者使用也很安全。事实上，在大多数UKPDS研究中，这是唯一能降低糖尿病相关死亡率、心脏病发作与中风的药物。然而，它不可用于每日饮酒两盎司或两杯以上，患有充血性心力衰竭或患有显性肾脏疾病、肝脏疾病或肺病的那些人。盐酸二甲双胍是白色到灰白色晶体化合物，分子式为C4HnN5·HCl，分子量是165.63。盐酸二甲双胍易溶于水，在丙酮、醚与氯仿中几乎不溶。二甲双胍的pKa是12.4，盐酸二甲双胍的1％水溶液的pH是6.68。
二甲双胍通过抑制糖异生与糖原生成减少肝脏葡萄糖产生，通过增加外周葡萄糖摄取与利用来降低(或延缓)葡萄糖的肠吸收并提高胰岛素敏感性。二甲双胍将禁食血液葡萄糖水平平均降低了25％(17-37％)，将餐后血液葡萄糖降低最多44.5％，将AIc平均降低了1.5％(0.8-3.1％)。在代谢综合征的情况中，二甲双胍将升高的血浆胰岛素水平最多降低30％，将2型糖尿病中注射胰岛素的需要降低了15-32％。二甲双胍的平均生物利用度为50-60％。它主要通过肾过滤与分泌清除，在2型糖尿病患者中的半衰期约6小时(其半衰期在肾脏受损患者中延长)。
二甲双胍在糖尿病治疗中具有一些明显的优点。二甲双胍降低肝脏过量产生葡萄糖，而这是2型糖尿病中高血糖的主要来源并且一般是清晨醒来时高血糖的原因。它有助于降血糖，特别是在进食后，当单独使用时没有低血糖风险。二甲双胍对脂质代谢也具有有利作用，对照、中期或长期临床研究中的治疗性剂量显示了此作用二甲双胍降低总胆固醇、LDL胆固醇与甘油三酯水平。超过3,000位2型糖尿病患者的10年UKDPS研究发现给予二甲双胍的患者总死亡率降低36％，心脏病发作降低了39％。
因为二甲双胍阻断了肝脏过量产生葡萄糖，它降低了在1型和2型糖尿病中控制血糖所需的注射胰岛素的用量。经常建议接受胰岛素的2型糖尿病患者在开始二甲双胍(治疗)前降低他们的胰岛素剂量。直至用了4-6周才观察到血糖控制与胆固醇水平有完全改善。
二甲双胍的副作用包括口味改变，食欲丧失、恶心或呕吐、腹部肿胀或胀气、腹泻或皮疹，所有这些情况可在服药的最初几星期发生，但很少长时间持续。当因不能从系统中清除二甲双胍而发生乳酸累积时会导致乳酸性酸中毒，这种使用苯乙双胍首先观察到的严重但罕见的副作用。乳酸性酸中毒极少发生，在多年使用中每30,000人中只有一例，并且几乎总发生在具有另一主要健康问题(特别是可能损伤呼吸或循环的问题)的老年人中，其死亡率约为40％。
二甲双胍对患有胰岛素依赖型或1型糖尿病的患者无效，因为他们的胰腺不能产生胰岛素。由于(二甲双胍)在没有胰岛素存在时无效，出于该原因二甲双胍片剂与胰岛素组合才合格。
以前也将二甲双胍与其它口服抗糖尿病药物联用于组合治疗中。例如，医生经常同时一起开二甲双胍与硫酰脲(例如，优降糖或格列甲嗪)的处方来治疗2型糖尿病，因为这些药物有降低血糖水平与HbAic的额外作用，在一个药片中结合了硫酰脲与二甲双胍的可用产品有两种均由Bristol-MyersSquibb公司生产的MetaglipTM(格列甲嗪与盐酸二甲双胍)与Glucovance(优降糖与盐酸二甲双胍)。此外，组合了二甲双胍与噻唑烷二酮(马来酸罗格列酮)的片剂是GlaxoSmithKline出品的Avandamet，它用于治疗2型糖尿病。此外，近来进行的研究得出结论二甲双胍、噻唑烷二酮与胰岛素的三重治疗改善了2型糖尿病患者的血糖控制，降低了所需胰岛素剂量而未增加体重，如Strowig SM，Aviles-Santa ML，Raskin P，Diabetes Care，第27卷，No.7，第1577-83页，(2004年7月)中所报道的那样。
双胍降血糖药物(例如二甲双胍)的合适剂型包含已知剂量的这些化合物，如所述或参考诸如英国和美国药典，《雷明顿药物科学》(Remington′sPharmaceutical Sciences)(Mack Publishing Co.)，Martindale The ExtraPharmacopoeia(伦敦，The Pharmaceutical Press)(例如参见第31版，第341页和其中引用的页数)等参考文献或上述出版物。
用于控制高血糖的Glucophage没有固定剂量，必须根据效力与耐受性个别考虑而不能超出所推荐的每日剂量，即成人2550mg与儿科患者2000mg的上限，一次或分为多次剂量。每日低于1500mg的剂量通常未观察到临床明显的结果。然而，为尽可能降低胃肠症状，建议采用较低的推荐起始剂量与渐增的剂量。二甲双胍的推荐每日剂量的上限是3g，分3剂随餐服用。
取决于患者的临床需要，二甲双胍的合适剂量上至3000mg/天，单位剂量为500mg(例如，每日两到三次)到850mg(例如，每日两次)。二甲双胍剂量的例子是每日每次500mg，渐增至每日5次。因此，每日剂量可包含在本发明的一种剂型中或可包含在多种这样的剂型中。
采用常规二甲双胍剂量与给药方案，可在24-48小时内达到稳态血浆浓度，一般低于1μg/mL。在对照临床试验中，即使采用最大剂量，二甲双胍的最大血浆水平(Cmax)不超过4μg/mL。500mg或850mg二甲双胍片剂在健康对象中的绝对生物利用度约为50-60％。口服给药后，粪便中回收的未吸收部分是20-30％。
在本发明的某些实施方案中，组合物提供的二甲双胍平均Cmax为约500-约700ng/ml。在某些实施方案中，组合物在口服给药后的平均tmax是约2-约3小时。
在给药前递送剂和双胍可直接与未修饰的胰岛素混合成干粉形式或聚集的湿颗粒。可向此混合物中加入其它药学上可接受的赋形剂。然后可将混合物压片或置于明胶胶囊中。或者，可将递送剂/胰岛素混合物制备为口服溶液或混悬液。递送剂、胰岛素与双胍无需在给药前混合在一起，因此在某些实施方案中，胰岛素的单位剂量(用或不用其它药学上可接受的赋形剂)，递送剂(用或不用其它药学上可接受的赋形剂)与双胍(用或不用其它药学上可接受的赋形剂)可分开、顺序或同时分别口服给予。
在某些优选的实施方案中，本发明的口服剂型是固体。干粉形式的胰岛素是稳定的，在某些优选实施方案中其可简单地以所需比例与递送剂和双胍混合。然后可将干粉混合物填充入明胶胶囊(用或不用任选的药学上可接受的赋形剂)。或者，可用任选的药学上可接受的赋形剂和添加剂，例如磷酸缓冲盐、柠檬酸、乙酸、明胶和阿拉伯胶与干粉形式的胰岛素以及递送剂和双胍混合在一起，然后根据本领域普通技术人员已知的标准压片方法使混合物压片。
这样制备本发明的剂型首先将胰岛素、递送剂与双胍溶解于一份溶液或分开的溶液中。溶剂优选是水溶液，但当需要增溶递送剂时可利用有机溶剂或含水的有机溶剂混合物。如果利用两份溶液，使提供准确含量的胰岛素、递送剂或双胍所需各溶液的部分进行组合，得到的溶液可通过冻干或等价方法干燥。在本发明的实施方案中，可干燥口服剂型并在口服给药前再水合。
在上述本发明口服剂型的优选实施方案中，口服剂型是固体，优选掺入明胶胶囊或包含于片剂中。
可将稳定性添加剂掺入递送剂溶液。就一些药物而言，存在这种添加剂可促进溶液中药物的稳定性与分散性。可以约0.1和5％(W/V)，优选约0.5％(W/V)的浓度使用稳定性添加剂。稳定性添加剂的合适(但非限制性)例子包括阿拉伯胶、明胶、甲基纤维素、聚乙二醇、羧酸及其盐与聚赖氨酸。优选的稳定性添加剂是阿拉伯胶、明胶与甲基纤维素。
含有活性药物的混合物，例如胰岛素与递送剂，如4-CNAB或分别含有活性药物与递送剂的本发明口服剂型可包含本领域技术人员已知的其它材料作为药物赋形剂。任何赋形剂或成分包括药物成分或赋形剂。这种药物赋形剂包括，例如以下物质酸化剂(乙酸、冰乙酸、柠檬酸、延胡索酸、盐酸、稀盐酸、苹果酸、硝酸、磷酸、稀磷酸、硫酸、酒石酸)；气溶胶推进剂(丁烷、二氯二氟甲烷、二氯四氟乙烷、异丁烷、丙烷、三氯一氟甲烷)；空气替代物质(Air displacement)(二氧化碳、氮气)；酒精变性剂(苯甲酸地那铵(denatonium benzoate)、甲基异丁基酮、蔗糖八乙酸酯(sucroseoctacetate))；碱化剂(浓氨水、碳酸铵、二乙醇胺、二异丙醇胺、氢氧化钾、碳酸氢钠、硼酸钠、碳酸钠、氢氧化钠、三乙醇胺)；防结块剂(见助流剂(glidant))；消泡剂(二甲基硅氧烷、二甲基硅油)；抗菌防腐剂(苯扎氯铵、苯扎氯铵溶液、苄索氯铵(benzelthonium chloride)、苯甲酸、苄醇、对羟基苯甲酸丁酯、氯化十六烷基吡啶、氯代丁醇、氯甲酚、甲酚、脱氢乙酸、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸甲酯、甲基对羟基苯甲酸钠(methylparabensodium)、苯酚、苯乙醇、乙酸苯汞、硝酸苯汞、苯甲酸钾、山梨酸钾、对羟基苯甲酸丙酯、丙基对羟基苯甲酸钠(propylparaben sodium)、苯甲酸钠、脱氢乙酸钠、丙酸钠、山梨酸、乙基汞硫代水杨酸钠、百里酚)；抗氧化剂(抗坏血酸、棕榈酸抗坏血酸酯(acorbyl palmitate)、丁基化羟基茴香醛、丁基化羟基甲苯、次磷酸、一硫代甘油(monothioglycerol)、棓酸丙酯、甲醛次硫酸钠(sodium formaldehyde sulfoxylate)、偏亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠、二氧化硫、生育酚、生育酚赋形剂)；缓冲剂(乙酸、碳酸铵、磷酸铵、硼酸、柠檬酸、乳酸、磷酸、柠檬酸钾、偏磷酸钾、磷酸二氢钾、乙酸钠、柠檬酸钠、乳酸钠溶液、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠)；胶囊润滑剂(参见药片与胶囊润滑剂)；螯合剂(乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸及其盐、依地酸(edetic acid))；包衣剂(羧甲基纤维素钠、乙酸纤维素、乙酸邻苯二甲酸纤维素、乙基纤维素、明胶、药用釉、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、邻苯二甲酸羟丙基甲基纤维素、甲基丙烯酸共聚物、甲基纤维素、聚乙二醇、聚乙酸乙烯邻苯二甲酸酯(polyvinyl acetate phthalate)、紫胶、蔗糖、二氧化钛、巴西棕榈蜡、微晶蜡、玉米蛋白)；着色剂(焦糖、红色、黄色、黑色或混合色、氧化铁)；络合剂(乙二胺四乙酸及其盐(EDTA)、依地酸、龙胆酸乙醇胺(ethanolmaide)、硫酸羟喹啉)；干燥剂(氯化钙、硫酸钙、二氧化硅)；乳化剂和/或增溶剂(阿拉伯胶、胆固醇、二乙醇胺(佐剂)、甘油单硬脂酸酯、羊毛脂醇(lanolin alcohol)、卵磷脂、单酸甘油酯与甘油二酯、单乙醇胺(佐剂)、油酸(佐剂)、油醇(稳定剂)、泊洛沙姆、聚氧乙烯50硬脂酸酯、聚烃氧基(polyoxyl))))35蓖麻油(caster oil)、聚烃氧基40氢化蓖麻油、聚烃氧基10油基醚、聚烃氧基20十六烷基十八烷醚(cetostearylether)、硬脂酸40聚烃氧基酯、聚山梨酸酯20、聚山梨酸酯40、聚山梨酸酯60、聚山梨酸酯80、丙二醇二乙酸酯、单硬脂酸丙二醇酯、月桂基硫酸钠、硬脂酸钠、失水山梨糖醇单月桂酸酯、失水山梨糖醇(soritan)单油酸酯、失水山梨糖醇单棕榈酸酯、失水山梨糖醇单硬脂酸酯、硬脂酸、三乙醇胺(trolamine)、乳化蜡)；过滤介质(粉末状纤维素、纯化硅藻土)；调味剂与香料(茴香脑、苯甲醛、乙基香兰素、薄荷醇、水杨酸甲酯、谷氨酸单钠、橙花油、薄荷、薄荷油、薄荷精(peppermint spirit)、玫瑰油、浓玫瑰水、百里酚、吐鲁香脂酊、香子兰、香子兰酊、香兰素)；助流剂和/或防结块剂(硅酸钙、硅酸镁、胶体二氧化硅、滑石粉)；湿润剂(甘油、己二醇、丙二醇、山梨醇)；增塑剂(蓖麻油、二乙酰基单酸甘油酯、邻苯二甲酸二乙酯、甘油、单乙酰基与二乙酰基单酸甘油酯、聚乙二醇、丙二醇、三醋精、柠檬酸三乙酯)；聚合物(例如，乙酸纤维素、烷基纤维素(celloloses)、羟基烷基纤维素(celloloses)、丙烯酸聚合物与共聚物)；溶剂(丙酮、酒精、稀释的酒精、水合戊烯(amylene hydrate)、苯甲酸苄酯、丁醇、四氯化碳、氯仿、玉米油、棉籽油、乙酸乙酯、甘油、己二醇、异丙醇、甲醇、二氯甲烷、甲基异丁基酮、矿物油、花生油、聚乙二醇、碳酸丙烯酯、丙二醇、芝麻油、注射用水、无菌注射水、灌注用无菌水、纯水)；吸附剂(粉末状纤维素、炭、纯化的硅藻土)；二氧化碳吸附剂(氢氧化钡石灰、苏打石灰)；硬化剂(氢化蓖麻油、十六烷基十八烷醇、十六烷醇、十六烷基酯蜡、硬脂、石蜡、聚乙烯赋形剂、十八烷醇、乳化蜡、白蜡、黄蜡)；悬浮剂和/或粘度增强剂(阿拉伯胶、琼脂、海藻酸、单硬脂酸铝、膨润土、纯化的膨润土、岩浆膨润土、卡波姆934p、羧甲基纤维素钙、羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素钠12、卡拉胶、微晶和羧甲基纤维素钠纤维素、糊精、明胶、瓜尔豆胶、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、硅酸铝镁、甲基纤维素、果胶、聚环氧乙烷、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、海藻酸丙二醇酯、二氧化硅、胶体二氧化硅、海藻酸钠、黄蓍胶、黄原胶)；甜味剂(阿斯巴甜、葡聚糖结合剂(dextrate)、葡萄糖、赋形剂葡萄糖、果糖、甘露醇、糖精、糖精钙、糖精钠、山梨醇、山梨醇溶液、蔗糖、可压缩性糖、糖果制造用糖、糖浆)；药片黏合剂(阿拉伯胶、海藻酸、羧甲基纤维素钠、微晶纤维素、糊精、乙基纤维素、明胶、液体葡萄糖、瓜尔豆胶、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、聚环氧乙烷、聚乙烯吡咯烷酮、预胶凝化淀粉、糖浆)；药片和/或胶囊稀释剂(碳酸钙、磷酸氢二钙、磷酸钙、硫酸钙、微晶纤维素、粉末状纤维素、葡聚糖结合剂、糊精、葡萄糖赋形剂、果糖、高岭土、乳糖、甘露醇、山梨醇、淀粉、预胶凝化淀粉、蔗糖、可压缩性糖、糖果制造用糖)；药片崩解剂(海藻酸、微晶纤维素、交联羧甲基纤维素钠(croscarmellose sodium)、聚乙烯聚吡咯烷酮(corspovidone)、合成离子的离子交换树脂钾(polacrilin potassium)、淀粉甘醇酸钠、淀粉、预胶凝化淀粉)；药片和/或胶囊润滑剂(硬脂酸钙、山萮酸甘油酯、硬脂酸镁、轻矿物油、聚乙二醇、硬脂酰延胡索酸钠、硬脂酸、纯化的硬脂酸、滑石粉、氢化植物油、硬脂酸锌)；张力剂(葡萄糖、甘油、甘露醇、氯化钾、氯化钠)；载体调味的和/或加甜味的(芳香酏剂、混合苯甲醛酏剂、等醇酏剂、薄荷水、山梨醇溶液、糖浆、吐鲁香脂糖浆)；载体油性(杏仁油、玉米油、棉籽油、油酸乙酯、肉豆蔻酸异丙酯、棕榈酸异丙酯、矿物油、轻矿物油、十四烷醇、辛基十二醇、橄榄油、花生油、桃仁油、芝麻油(seame oil)、大豆油、角鲨烷)；载体固体运载体(糖球)；载体无菌的(注射用抑菌水、注射用抑菌氯化钠)；增加粘度的(参见悬浮剂)；除水剂(环二甲基硅酮、二甲基硅氧烷、二甲基硅油)；与润湿剂和/或增溶剂(苯扎氯铵、苄索氯铵、氯化十六烷基吡啶、多库酯钠、壬苯聚醇9、壬苯聚醇10、辛苯聚醇9、泊洛沙姆、聚烃氧基35蓖麻油、聚烃氧基40、氢化蓖麻油、硬脂酸50聚烃氧基酯、聚烃氧基10油基醚、聚烃氧基20、十六烷基十八烷醚(cetostearyl ether)、硬脂酸40聚烃氧基酯、聚山梨酸酯20、聚山梨酸酯40、聚山梨酸酯60、聚山梨酸酯80、月桂基硫酸钠、失水山梨糖醇单月桂酸酯、失水山梨糖醇单油酸酯、失水山梨糖醇单棕榈酸酯、失水山梨糖醇单硬脂酸酯、泰洛沙泊)。此清单不是排他性的，而只是各类赋形剂的代表与本发明口服剂型可用的具体赋形剂。
胰岛素、递送剂和双胍剂量的用量取决于个体与所治疗病症的严重性，以及药物组合可产生协同作用的事实。例如，约0.1mg/kg-约0.25mg/kg剂量的胰岛素可与约450mg/kg二甲双胍和200mg/kg 4-CNAB组合。
给药后，存在于剂量单位形式中的胰岛素吸收入循环(系统)。可直接检测胰岛素自身的循环水平。类似地，可检测血液中的4-CNAB递送剂水平。通过检测血液中已知的药理学活性，例如血液葡萄糖降低不难评估胰岛素的生物利用度。可采用诸如检测血浆C-肽浓度作为内源性胰岛素产生量度的测试来检测胰岛素的其它生理作用。
此外，可进行果糖胺试验来检测糖尿病患者在以前2-3周期间的血糖控制。葡萄糖与蛋白质的氨基酸残基之间发生的非酶促反应形成果糖胺，血液葡萄糖浓度升高的糖尿病患者的血清果糖胺水平也升高。血糖浓度是糖尿病控制的短期指标，而果糖胺是在2周期间与禁食和平均血糖良好相关的葡萄糖控制的短期到中期指标。
在本发明中，治疗患有葡萄糖耐受受损或早期或晚期糖尿病的哺乳动物的方法包括口服给予哺乳动物包含治疗有效量的胰岛素或胰岛素类似物、用量可有效促进从胃肠道吸收胰岛素的递送剂与双胍，例如二甲双胍的药物制剂。优选长期给药，例如至少两周，在餐前和就寝时，从而使该哺乳动物在治疗两周后与治疗前的基线水平相比葡萄糖耐受与血糖控制得到改善，胰岛素利用、胰岛素敏感性、胰岛素分泌能力与HbA]C水平得到改善。
通过血糖浓度检测到哺乳动物在施加糖负荷后应对糖负荷的内源性能力更好证明葡萄糖耐受性得到改善，即与治疗前施加葡萄糖负荷后的基线血糖浓度相比，血糖浓度降低了统计学有意义的量。
也可通过施加葡萄糖负荷后血液葡萄糖偏移的AUC来检测葡萄糖耐受性的改善与哺乳动物应对糖负荷的较佳内源性能力，即与治疗前施加葡萄糖负荷后的血液葡萄糖偏移的AUC相比，血液葡萄糖偏移的AUC降低的量具有统计学意义。
以下可证明血糖控制改善-通过禁食血糖浓度检测到禁食血糖水平降低，即与治疗前基线禁食血糖浓度相比，禁食血糖浓度降低了有统计学意义上的量。
-通过血清果糖胺试验检测到血清果糖胺浓度降低，即与治疗前的基线血清果糖胺浓度相比，血清果糖胺浓度降低了有统计学意义上的量。
-与治疗前的基线水平相比，治疗后的HbAIc水平得到改善。优选通过HbAIc水平有统计学有意义的降低检测的HbAIc水平得到改善。当治疗患有葡萄糖耐受受损或早期或晚期糖尿病的哺乳动物时，优选将本发明的药物制剂给予治疗前HbAIc水平在正常到升高的哺乳动物。
通过HOMA(体内平衡模型评估)中统计学有意义的降低来检测患者身体的胰岛素利用与胰岛素敏感性改善，通过Stumvoll第一相胰岛素分泌能力指数来检测患者身体的胰岛素分泌能力改善。
在本发明优选的实施方案中，由于长期给予本发明的口服剂型，与治疗前的基线水平相比，患者实现了葡萄糖耐受、血糖控制的改善，而在治疗期间哺乳动物的体重甚至没有统计学意义上的增加，低血糖或高胰岛素血症的风险也没有统计学意义上的增加，并且无需检测哺乳动物的血糖浓度或HbAIc水平。此外，由于长期给予本发明的口服剂型，与治疗前的基线水平相比，患者实现了胰岛素利用、胰岛素敏感性和胰岛素分泌能力与HbAIc水平的改善。
优选每日在餐前和/或就寝时给予口服药物制剂约一次到约四次以上。在本发明的一个实施方案中，每目在就寝时或白天某一餐的餐前，例如早餐、午餐或正餐时给予药物制剂一次。在另一实施方案中，每日优选在就寝时或白天某一餐的餐前，例如早餐、午餐或正餐时给予药物制剂多次。在另一实施方案中，每日优选在就寝时或白天多餐的餐前给予药物制剂多次。也可在就寝时或就寝前不久与进食同时或进食前不久，即每次进食约15分钟或15分钟以下的时间内给予药物制剂。
胰岛素制剂优选长期(例如至少约两周)给予这种人患者。可在至少一天、一周、两周、较长时期、或者在时断时续期间或者患者终身给予本发明的剂型。
据信，在每日基础(即，在一日一夜期间隔多久一次)与长期(即，多少天)给予口服药物制剂的频率取决于患者沿“糖尿病连续体(diabetescontinuum)”的位置，即患者的葡萄糖耐受受损的程度、患者的糖尿病阶段与患者对外源性血糖控制的需要。此连续体范围从正常血糖控制到单纯葡萄糖耐受受损，从前期糖尿病患者或早期2型糖尿病患者中观察到的胰岛素耐受到在1型糖尿病患者与晚期2型糖尿病患者中观察到的胰腺不能产生胰岛素。也可通过正常到水平升高的患者的HbAic浓度来检测。
例如，如果患者需要禁食血糖控制，则口服药物制剂优选只在就寝时或就寝前不久给予。如果患者需要餐后血糖控制，口服药物制剂优选在进食前给予。如果患者需要总的餐后血糖控制，口服药物制剂优选在进食所有食物前给予。如果患者需要全面血糖控制，则口服药物制剂优选在进食所有食物前与在就寝时或就寝前不久给予。
在本发明其它的优选实施方案中，为在非糖尿病人中刺激胰岛素两相释放的方案，其它治疗方法可包括第二种形式的胰岛素，从而可为患者提供两种不同形式的具有不同活性比率的胰岛素。例如，口服剂型可包含快速作用形式的胰岛素从而可提供快速出现但寿命短的第一胰岛素峰值，促进从胃肠道吸收胰岛素的递送剂可提供所述快速作用。慢速作用形式的胰岛素可提供较晚出现但持续时间较长的第二胰岛素峰值。这种较慢作用的胰岛素可通过与快速作用胰岛素相同的口服制剂提供，或由可口服或皮下给药的不同剂型提供。
还相信，在每日与长期给予具体组合治疗及其频率取决于患者沿“糖尿病连续体”的位置。例如，如果患者需要禁食血糖控制，则口服药物制剂应只在就寝时或就寝前不久给予。如果患者需要餐后血糖控制，口服药物制剂应在进食前给予。如果患者如晚期2型糖尿病或1型糖尿病中一样需要基本胰岛素，应该每日给予补充性慢速作用胰岛素或抗糖尿病药物。如果患者需要全面血糖控制，则应在进食所有食物前与在就寝时或就寝前不久联合给予口服药物制剂与慢速作用胰岛素或抗糖尿病药物。
也相信本发明提供了实现哺乳动物中葡萄糖体内平衡的方法，包括口服给予哺乳动物含有治疗有效量的胰岛素或胰岛素类似物与用量可优选促进从胃肠道吸收胰岛素的递送剂的药物制剂。优选长期(例如至少两周)与餐前和就寝时给药，从而使哺乳动物与治疗前的基线水平相比在治疗两周后能实现葡萄糖耐受性与血糖控制的改善。
还相信长期给予本发明的口服剂型可降低患有葡萄糖耐受受损或早期糖尿病的哺乳动物中胰岛素长期给药相关的全身性高胰岛素血症或胰岛素长期给药相关的一种或多种疾病状态的发病率和/或严重性。
与皮下给予等效剂量胰岛素所获得的相比(即，对血液葡萄糖水平提供相似的控制作用)，长期给予本发明口服剂型导致门(静脉)胰岛素浓度较高而全身胰岛素浓度较低。相信口服给予本发明胰岛素可能发生胰岛素水平的瞬间峰值与血管疾病无关。由于长期给予本发明的口服剂型代替胰岛素的等效皮下剂量，可降低高胰岛素血症，例如与胰岛素的等效皮下剂量相比，全身性胰岛素浓度至少约低20％。
因此，本发明提供了降低胰岛素长期给药相关全身性高胰岛素血症的发病率和/或严重性的方法，据信本发明也提供了降低胰岛素长期给药相关一种或多种疾病状态的发病率和/或严重性的方法。
这种方法包括口服给予包含胰岛素、促进从胃肠道吸收胰岛素的递送剂与双胍(优选二甲双胍)的治疗有效剂量药物制剂，从而使血液葡萄糖浓度与血浆胰岛素浓度得到治疗有效的降低和/或控制，即，与皮下注射治疗等效剂量的胰岛素所提供的血浆胰岛素浓度相比血浆胰岛素浓度降低。这种方法也使人糖尿病患者中的血液葡萄糖浓度的降低(程度)与皮下注射胰岛素的那些患者中的相当，而与经皮下注射达到的外周血胰岛素接触相比，在急性、亚急性(sub-acute)与慢性病症情况下胰岛素与外周血循环的总接触降低(例如，20％或更大)。本领域技术人员熟知测定皮下给予胰岛素的患者所得的血液(葡萄糖)或胰岛素浓度。
还相信，长期给予本发明口服剂型以替代患有葡萄糖耐受受损或早期糖尿病的哺乳动物中的内源性胰岛素产生可预防性保护哺乳动物的β细胞功能或防止哺乳动物的β细胞死亡或功能失调，从而长期保护哺乳动物以免发生显性或胰岛素依赖型糖尿病，或延迟哺乳动物中显性或胰岛素依赖型糖尿病发作。此信念的基本原理见国际专利申请号PCT/US04/06943。
给予以下实施例以更好地理解本发明。这些实施例只是为说明目的，不能理解为以任何方式限制本发明的内容。
实施例1本实施例描述了胰岛素/4-CNAB/二甲双胍片剂的制备方法。每一片含有约150单位的胰岛素USP(等于约5.8mg重组人胰岛素，照此效力约为26U/mg)，约80mg 4-CNAB单钠盐与约500mg盐酸二甲双胍。此项研究中所用的胰岛素可得自Diosynth，Inc.，符合美国药典所述人用胰岛素的规格。制剂的组成(理论上的，所有数值是近似值)
称重4-CNAB、盐酸二甲双胍与KOLLIDON9OF，将KOLLIDON9OF溶解于水中。此步骤中水的用量约为1-50％，优选约为造粒所有物质的15％w/w。混合胰岛素(得自Diosynth，Inc.)、4-CNAB与盐酸二甲双胍，将它们装入Key Instruments KG-5高速剪切造粒机的5L碗中。然后利用KOLLIDON溶液对胰岛素/4-CNAB/二甲双胍混合物造粒，如果需要加入额外的水以完成造粒。颗粒在真空电炉或其它合适的设备中于约20-80℃，优选约50℃干燥。利用锤式粉碎机通过约0.02英寸的筛网磨碎部分干燥的颗粒(约0-10％w/w，优选约2-3％w/w水分)。继续干燥直至最终水分含量低于约1.5％w/w。
然后检测干燥颗粒中的胰岛素、4-CNAB与盐酸二甲双胍。根据检测结果计算赋形剂(无水EMCOMPRESS与硬脂酸镁)的用量并称重。在V-搅拌器中混合胰岛素/4-CNAB/二甲双胍颗粒与无水EMCOMPRESS约10-20分钟，优选约15分钟，随后分析样品的混合均匀性。如果样品符合混合均匀性规格，则与硬脂酸镁混合约1-5分钟，优选约3分钟。如果样品不符合混合均匀性规格，则再搅拌该混合物约1-10分钟，优选约5分钟，然后重复检测与分析步骤。利用EK-O单相压缩机将药片压缩为硬度约5KP-10KP，优选约7KP。得到的片剂的硬度约7.8KP，厚度约2.8mm，直径约6.5mm，脆性0.02％与崩解时间约6分钟。
可研究得到的片剂以确定它们在推荐保存条件下保存时是否符合规格，从而提供产品质量在温度与适度影响下如何随时间而变的证据。遵照美国联邦药片管理局目前的优质生产规范标准，21 C.F.R.§21和211与国际协调会议(ICH)指南，ICH QlA(R2)，利用合格的设备、测试方法与人员进行稳定性测试。
片剂样品包装入许多封闭的容器中，然后将其置于控制温度与湿度的房间中。就室温稳定性测试而言，容器保存于25℃±2℃/60％士5％相对湿度。然后在特定时间间隔将样品从这些房间取出，根据外观(方法编号AM001v2)、胰岛素试验(方法编号AMO 18)、4-CNAB试验(方法编号AMO 18)、水分(方法编号USP<921>)、崩解(方法编号USP<701>)与在一些情况中的微生物测试(方法编号USP<111>)来测试产品是否符合稳定性规格。
实施例2本实施例描述了将胰岛素、4-CNAB和二甲双胍给予Sprague Dawley大鼠以确定组合物效力的研究结果。
将4-CNAB与二甲双胍溶解于水中制备给药溶液。这些溶液在35℃超声处理，用氢氧化钠将pH调节至6.5-8.5。就在给予大鼠前加入水制备的储备液(pH～8)的胰岛素。最终给药溶液只含有450mg/mL二甲双胍或含有200mg/mL 4-CNAB与0.25mg/kg胰岛素(口服胰岛素对照)，或者含有200mg/mL 4-CNAB与450mg/mL二甲双胍和0.25或0.1mg/mL胰岛素(测试组)。
使Sprague Dawley大鼠禁食过夜(16-24小时)，分成5组进行口服给药(n＝5/组)。每只大鼠接受一次口服剂量的给药溶液(通过管饲法)，最终剂量体积为1mL/kg。大鼠中最终剂量水平是200mg/kg 4-CNAB、450mg/kg二甲双胍与0.25或0.1mg/kg胰岛素。该项研究也包括只接受口服剂量的载体(水)的对照组。在0、15、30、45、60、120、180、240和300分钟处采用尾夹法(tail clip method)收集血液样品，利用手提式葡糖计(glucometer)立即检测血液葡萄糖。结果见下表1、2和3与图1、2和3。
表1血液葡萄糖mg/dL
上表1显示了全血葡萄糖从基线(给药前的葡萄糖水平)的变化。如表1所示，接受胰岛素与4-CNAB的大鼠(组1)中全血葡萄糖(mg/ddL)迅速降低，约30分钟时下降最大。30分钟时，平均血液葡萄糖水平是47.2mg/dL(S.D.14.22)。葡萄糖(水平)在下一30分钟期间略有上升，然后数值稳定在约60mg/dL。
类似地，只接受二甲双胍的大鼠(组2)的全血葡萄糖值从基线逐渐下降，然后在约120分钟后稳定，也持续到测试结束时。接受二甲双胍与0.25mg/kg胰岛素或0.1mg/kg胰岛素和4-CNAB的大鼠(分别是组3和4)的全血葡萄糖值在最初60分钟比只(接受)胰岛素的组更渐进地下降，(然后)稳定并持续至研究结束时，约5小时。
应该注意，虽然研究组3和4在60分钟时具有大致相同的平均值(0.25mg/kg组是63.0mg/dL S.D.5.18，0.1mg/kg组是63.6mg/dl S.D.9.37)，接受较高剂量的大鼠开始时基线水平的平均值低了8点，研究结束时的平均值几乎低15点(分别是65.2 S.D.1.924与50.6 S.D.8.234)。给予该大鼠的较高剂量造成全血葡萄糖下降更多。这些结果可在图1中目测证实。
表2不同时间点时葡萄糖的变化百分比
表2显示了相同大鼠中的相同测试条件，但定量检测了血液葡萄糖从基线变化的百分比。这些趋势与表1中发现的相似。如表1所示，组1在30分钟时血液葡萄糖从基线下降达到最大-37.156％(S.D.8.58)，(然后)快速上升并稳定。组2的血液葡萄糖在约30-45分钟开始逐渐下降，在约45分钟达到峰值，-40.832％(S.D.7.715)的变化并稳定。组3和4也快速起作用，但较低剂量的胰岛素所致血液葡萄糖从基线的下降在约120分钟达到峰值(-37.706％S.D.9.903)，较高剂量的胰岛素所致血液葡萄糖从基线的下降在300分钟持续降低葡萄糖水平，并且在该时刻比其它任何组更有效地降低葡萄糖水平。300分钟时组3的平均变化百分比是-29.133％(S.D.7.5688)，组4的是-40.140％(S.D.8.793)。这些结果可在图2中目测证实。
表3与只用载体相比的葡萄糖变化百分比
表3显示相比于只用载体(运载体)组的血液葡萄糖变化百分比，得到了前两表相似的结果，这些结果可在图3中目测证实。
因此，所测试的口服制剂显示在口服给药30分钟内迅速开始降血糖作用。测试结束时该降血糖作用持续至少4小时。然而，据估计血糖控制可持续超出测试时间。此外，组合物在口服给药后约20分钟开始降低全血葡萄糖浓度，约180分钟下降最大。此降低葡萄糖作用在初始给药后持续至少5小时。
虽然为公开本发明的目的列举了本发明某些优选的与其它的实施方案，但本领域技术人员可对所公开的实施方案作出改进。因此，附加的权利要求应覆盖本发明所有实施方案与不脱离本发明构思与范围的其改进形式。
权利要求
1.一种包含治疗有效剂量的胰岛素和双胍降血糖药物的口服剂型。
2.如权利要求1所述的剂型，其特征在于，所述双胍降血糖药物是二甲双胍。
3.如权利要求1所述的剂型，其特征在于，所述双胍降血糖药物是盐酸二甲双胍。
4.如权利要求1-3中任一项所述的剂型，其特征在于，所述双胍降血糖药物含有约500mg-约850mg二甲双胍。
5.如权利要求1-3中任一项所述的剂型，其特征在于，所述双胍降血糖药物含有约90mg-约3000mg二甲双胍。
6.如权利要求1-5中任一项所述的剂型，其特征在于，与哺乳动物中的皮下胰岛素注射相比，所述胰岛素包含实现那些哺乳动物中血液葡萄糖浓度降低相当的未修饰胰岛素剂量。
7.如权利要求1-6中任一项所述的剂型，其特征在于，与经皮下注射获得的外周血胰岛素浓度相比，所述胰岛素在急性、亚急性或慢性病症情况下在外周血循环中提供较低的胰岛素浓度。
8.如权利要求1-7中任一项所述的剂型，其特征在于，所述剂型中包含的胰岛素含量是约10单位(约2mg)-约600单位(约23mg)。
9.如权利要求1-7中任一项所述的剂型，其特征在于，所述剂型中包含的胰岛素含量是约200单位(5.75mg)-约350单位(11.5mg)。
10.如权利要求1-9中任一项所述的剂型，其特征在于，还包含促进从胃肠道吸收胰岛素的药学上可接受的递送剂。
11.如权利要求10所述的剂型，其特征在于，所述递送剂如下式所示或其药学上可接受的盐， 其中，X是氢或卤素；R是取代的或未取代的C1-C3亚烷基、取代的或未取代的C1-C3亚烯基、取代的或未取代的C1-C3烷基(亚芳基)、取代的或未取代的C1-C3芳基(亚烷基)。
12.如权利要求11所述的剂型，其特征在于，X是卤素。
13.如权利要求12所述的剂型，其特征在于，所述卤素是氯。
14.如权利要求11所述的剂型，其特征在于，R是C3亚烷基。
15.如权利要求11-14中任一项所述的剂型，其特征在于，所述递送剂是4-[(4-氯，2-羟基苯甲酰基)氨基]丁酸。
16.如权利要求9-14中任一项所述的剂型，其特征在于，包含于所述片剂中的递送剂含量是约20mg-约600mg。
17.如权利要求9-14中任一项所述的剂型，其特征在于，包含于所述片剂中的递送剂含量是约150mg-约400mg。
18.如以上权利要求中任一项所述的剂型，其特征在于，所述口服剂型是固体形式。
19.如权利要求18所述的剂型，其特征在于，所述口服剂型是片剂或胶囊。
20.一种治疗哺乳动物中的糖尿病与糖尿病相关病症的方法，包括口服给予哺乳动物含有治疗有效剂量的胰岛素与双胍降血糖药物的药物制剂。
21.如权利要求20所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所述药物制剂长期给予。
22.如权利要求20所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所述药物制剂还包含促进从胃肠道吸收胰岛素的递送剂。
23.如权利要求20-22中任一项所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所述双胍降血糖药物是二甲双胍。
24.如权利要求20-22中任一项所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所述双胍降血糖药物是盐酸二甲双胍。
25.如权利要求20-22中任一项所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所给予的双胍降血糖药物是约500mg-约850mg二甲双胍。
26.如权利要求20-25中任一项所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所给予的胰岛素用量是约10单位(约2mg)-约600单位(约23mg)。
27.如权利要求20-25中任一项所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所给予的胰岛素用量是约200单位(5.75mg)-约350单位(11.5mg)。
28.如权利要求20-25中任一项所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，胰岛素的用量是0.25mg-约1.5mg。
29.如权利要求21所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所述递送剂如下式所示或其药学上可接受的盐， 其中，X是氢或卤素；R是取代的或未取代的C1-C3亚烷基、取代的或未取代的C1-C3亚烯基、取代的或未取代的C1-C3烷基(亚芳基)、取代的或未取代的C1-C3芳基(亚烷基)。
30.如权利要求29所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，X是卤素。
31.如权利要求30所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所述卤素是氯。
32.如权利要求29所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，R是C3亚烷基。
33.如权利要求22与29-32中任一项所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所述递送剂是4-[(4-氯，2-羟基苯甲酰基)氨基]丁酸。
34.如权利要求29-32中任一项所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所给予的递送剂用量是约20mg-约600mg。
35.如权利要求29-32中任一项所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所给予的递送剂用量是约150mg-约400mg。
36.如权利要求29-35中任一项所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所述糖尿病是葡萄糖耐受受损。
37.如权利要求20-35中任一项所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所述糖尿病是早期糖尿病。
38.如权利要求20-35中任一项所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所述糖尿病是晚期糖尿病。
39.如权利要求20-35中任一项所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所述糖尿病是非胰岛素依赖型糖尿病。
40.如权利要求20-35中任一项所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所述糖尿病是胰岛素依赖型糖尿病。
41.如权利要求20-40中任一项所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所述哺乳动物是人。
42.如权利要求20-41中任一项所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所述药物制剂不诱导体重增加。
43.一种治疗糖尿病哺乳动物患者的方法，包括长期口服给予哺乳动物含有治疗有效剂量的胰岛素与双胍降血糖药物的药物制剂，停止所述长期给药，和与所述长期给药前的基线相比，所述长期给药获得改善的效果。
44.如权利要求43所述的糖尿病哺乳动物患者治疗方法，其特征在于，所述改善的效果选自(a)改善的葡萄糖耐受；(b)改善的血糖控制；(c)改善的葡萄糖体内平衡；(d)节省β细胞功能；(e)防止β细胞死亡；(f)防止β细胞功能紊乱；(g)降低全身性高胰岛素血症；(h)延迟显性或胰岛素依赖型糖尿病发作；(i)降低胰岛素长期给药相关疾病状态的发病率；(j)改善胰岛素利用与胰岛素敏感性；(k)改善胰岛素分泌力；或(l)或它们的任何组合。
45.如权利要求43所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所述改善的效果是改善的葡萄糖耐受，所述的方法还包括所述患者在所述长期给药期间实现所述改善的葡萄糖耐受而没有任何统计学意义上的体重增加的步骤。
46.如权利要求43-45中任一项所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所述改善的效果是改善的葡萄糖耐受，所述的方法还包括所述哺乳动物在所述长期给药期间实现所述改善的葡萄糖耐受而没有任何统计学意义上的低血糖风险的步骤。
47.如权利要求43-45中任一项所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所述改善的效果是改善的葡萄糖耐受，所述的方法还包括所述哺乳动物在所述长期给药期间实现所述改善的葡萄糖耐受而没有任何统计学意义上的高胰岛素血症风险的步骤。
48.如权利要求43-47中任一项所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所述双胍降血糖药物是二甲双胍。
49.如权利要求43-47中任一项所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所述双胍降血糖药物是盐酸二甲双胍。
50.如权利要求43-47中任一项所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所述双胍降血糖药物含有约500mg-约850mg二甲双胍。
51.如权利要求43-47中任一项所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所述双胍降血糖药物含有约90mg-约3000mg二甲双胍。
52.如权利要求43-51中任一项所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所述胰岛素包含实现那些哺乳动物中血液葡萄糖浓度与哺乳动物中的皮下胰岛素注射相比，降低相当的未修饰胰岛素剂量。
53.如权利要求43-51中任一项所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所述胰岛素在急性、亚急性或慢性病症情况下在外周血循环中提供与经皮下注射获得的外周血胰岛素浓度相比较低的胰岛素浓度。
54.如权利要求43-53中任一项所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所述剂型中包含的胰岛素含量是约10单位(约2mg)-约600单位(约23mg)。
55.如权利要求43-53中任一项所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所述剂型中包含的胰岛素含量是约200单位(5.75mg)-约350单位(11.5mg)。
56.如权利要求43-55中任一项所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，还包含促进从胃肠道吸收胰岛素的药学上可接受的递送剂。
57.如权利要求56所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所述递送剂如下式所示的物质或其药学上可接受的盐， 其中，X是氢或卤素；R是取代的或未取代的C1-C3亚烷基、取代的或未取代的C1-C3亚烯基、取代的或未取代的C1-C3烷基(亚芳基)、取代的或未取代的C1-C3芳基(亚烷基)。
58.如权利要求57所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，X是卤素。
59.如权利要求58所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所述卤素是氯。
60.如权利要求57-59中任一项所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，R是C3亚烷基。
61.如权利要求57-60中任一项所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所述递送剂是4-[(4-氯，2-羟基苯甲酰基)氨基]丁酸。
62.如权利要求57-61中任一项所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，包含于所述片剂中的递送剂含量是约20mg-约600mg。
63.如权利要求62所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，包含于所述片剂中的递送剂含量是约150mg-约400mg。
64.如权利要求43-63中任一项所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所述药物剂型是固体形式。
65.如权利要求64所述的糖尿病治疗方法，其特征在于，所述药物剂型是片剂或胶囊。
66.如权利要求1-19中任一项所述的剂型，其特征在于，口服给药约15分钟后血清血糖开始降低，该作用持续约5小时。
67.如权利要求1-19中任一项所述的剂型，其特征在于，给药后约30分钟-约300分钟血糖平均降低了约37％-约40％。
全文摘要
公开了口服给予患者来治疗糖尿病的包含胰岛素、促进胰岛素以治疗有效量转运入血流的递送剂与双胍，例如二甲双胍的药物剂型。也公开了改善糖尿病哺乳动物中葡萄糖耐受和血糖控制的方法，所述方法在体重、低血糖或高胰岛素血症风险中没有统计学意义上的增加且无需监测血液葡萄糖浓度或HbAIc水平；降低胰岛素长期给药相关一种或多种疾病状态的发病率和/或严重性的方法；预防性节省患葡萄糖耐受受损或早期糖尿病的哺乳动物中β细胞的功能或防止β细胞死亡或功能紊乱的方法；长期保护患葡萄糖耐受受损或早期糖尿病的哺乳动物以免发生显性或胰岛素依赖型糖尿病或延迟其发作的方法。
文档编号A61K38/28GK101014360SQ200580026420
公开日2007年8月8日 申请日期2005年8月3日 优先权日2004年8月3日
发明者E·阿维特, M·M·戈尔德贝格, S·迪恩 申请人:埃米斯菲尔技术公司