含碳水化合物的胰岛素制品的制作方法

专利名称：含碳水化合物的胰岛素制品的制作方法
引言本发明涉及液体胰岛素制品，包含人胰岛素或其类似物或衍生物，该制品具有优良的物理稳定性。本发明还涉及含这样的胰岛素制品的肠胃外配方和用于提高胰岛素制品物理稳定性的方法。发明背景发明领域多尿症是对于人体中过度排尿紊乱的通用术语，如在DM糖尿病和DI糖尿病(Diabete insipidus)中。DM糖尿病是一种代谢紊乱，其中利用葡萄糖的能力部分或完全丧失。全世界有约2％的人患糖尿病。
自十九世纪二十年代胰岛素问世以来，已进行了不懈努力以改进DM糖尿病的治疗。为帮助避免过高的血糖水平，糖尿病病人通常进行多次注射治疗，由此每餐施用胰岛素。
在DM糖尿病的治疗中，建议并采用了多种胰岛素制品，如常规胰岛素，Semilente胰岛素，低精蛋白锌胰岛素，锌胰岛素悬浮液，鱼精蛋白锌胰岛素和Ultralente胰岛素。用胰岛素治疗糖尿病病人已有数十年，为了安全和生命质量，非常需要改进胰岛素制品。一些可买到的胰岛素制品的特征在于快速起作用，而其它制品表现相对更慢起作用，但多少表现了延长的效应。速效胰岛素制品通常是胰岛素溶液，而迟效胰岛素可以是含通过加入锌盐或通过加入鱼精蛋白或通过上述两者结合沉淀的晶体和/或非晶体胰岛素的悬浮液。另外有些患者使用既速效又长效的制品。这样的试剂可以是其中悬浮了鱼精蛋白锌胰岛素晶体的胰岛素溶液。有些患者自己将胰岛素溶液和悬浮制品按自己需要的比例混合制备最终制品。
正常地，通过皮下注射施用胰岛素制剂。对于患者，重要的是胰岛素制品的作用方式，即作用于葡萄糖代谢的胰岛素的效应，如从注射起的有效时间。在这种方式中，除了开始起作用的时间，作用的最大值和总持续时间也很重要。患者希望并需要具有不同作用方式的一系列胰岛素制品。一个病人可能在同一天使用具不同作用方式的胰岛素制品。所需作用方式，例如，依赖于当天的时间、患者所吃的任何食品的量和成分。
然而，由于笔式注射装置如含Penfill药筒的装置的大量使用，胰岛素的物理稳定性也同等重要，因为在笔式注射装置中，胰岛素制品贮存于药筒，直到整个药筒用空。对于含1.5-3.0ml药筒的装置，这段时间可能持续至少1-2周。
背景技术：
描述由Scott和Fisher〔药学实验及理论杂志58(1936),78〕开发了第一种稳定的中性胰岛素悬浮液。他们发现过剩的鱼精蛋白和锌盐[每国际单位(IU)胰岛素含2μg锌]的存在可以稳定鱼精蛋白胰岛素制品，由Hagedorn等J.Am.Med.Assn.106(1936),177-180描述。
根据美国或欧洲药典制备的鱼精蛋白锌胰岛素包括非晶体鱼精蛋白锌胰岛素和晶体鱼精蛋白锌胰岛素。新制备的鱼精蛋白锌胰岛素主要含非晶体沉淀，在贮存期间将部分转化为晶体颗粒，导致更长的效果。
由Krayenbuhl和Rosenberg(参见Rep.Steno Mem.Hosp.Nord.Insulinlab.1(1946),60；和Danish专利No.64,708)开发了称为中效低精蛋白锌胰岛素(NPH胰岛素)或低精蛋白锌胰岛素的全晶体鱼精蛋白锌胰岛素修饰物。他们发现存在少量锌和苯酚，或苯酚衍生物，或优选地间-甲苯酚时，在中性pH值下，以低精蛋白锌的比例将胰岛素和鱼精蛋白放在一起将形成非晶体沉淀，持续一段时间后逐渐地但完全地转化为末端为锥形表面的长方形晶体。胰岛素和鲑鱼精蛋白以相当于每毫克胰岛素约0.09mg鱼精蛋白硫酸盐的重量比共结晶。对于制备四边形晶体，必需至少每IU0.15μg锌和超过0.1％浓度的酚类物质。
早期使用来自天然来源的猪和牛胰岛素制备这种晶体，但八十年代以来也使用利用基因工程制备的或半合成的人胰岛素。
人胰岛素由两条肽链组成，即所谓的A链和B链，分别含有21和30个氨基酸。A链和B链通过两个胱氨酸二硫键交联。来自大多数其它物种的胰岛素具有相似的结构，但可能在肽链相应位置上有与人胰岛素不同的氨基酸。
已知为基因操作的方法的发展使得容易地制备很多与人胰岛素类似的胰岛素化合物成为可能。通些胰岛素类似物中，一个或多个氨基酸已用其它由核苷酸编码的氨基酸置换。如上所述，因为人胰岛素含有51个氨基酸残基，很明显可能有许多胰岛素类似物，而且实际上已制备了许多具目的特性的胰岛素类似物。在用作注射制品的具所需浓度的人胰岛素溶液中，胰岛素分子以六聚体的聚合形式存在[Brange等糖尿病治疗13,(1990),923-954]。相信在皮下注射后，血液吸收率取决于分子大小，并已发现阻碍或抑制六聚体形成的具氨基酸置换的胰岛素类似物有不寻常的速效(Brange等Ibid)。对于糖尿病患者，这具有重要的治疗价值。在延长疗效的鱼精蛋白胰岛素制剂的晶体中，也发现胰岛素是六聚体的[Balschmidt等Acta Chryst.B47,(1991),975-986]。
基于人胰岛素类似物的药用制品，例如出自以下文件WO/95/00550涉及基于胰岛素晶体的药用制品，包含AspB28胰岛素和鱼精蛋白，当体内施用时它表现出快速起作用和延长的活性。该晶体可以进一步含有锌离子和苯酚和/或间-甲苯酚。向制品中加入甘油作为等渗剂。
在US 5 461 031中的各种肠胃外药用配制物中，包含由六个单体胰岛素类似物，锌离子，和至少三个分子的苯酚衍生物组成的人胰岛素类似物六聚体。优选的等渗剂是甘油。
US 5 474 978公开了一种速效肠胃外制品，包含由六个单体胰岛素类似物，锌离子和至少三个分子的苯酚衍生物组成的人胰岛素类似物的六聚体复合物。优选的等渗剂是甘油。
遗憾地是，胰岛素倾向于通过非共价聚合形成不溶性的、无生物适性的纤丝(参见例如Jens Brange，胰岛素遗传学，Springer-Verlag,1987和其参考文献)。提高温度，如高于30℃，和伴发的运动将增强纤丝形成。在胰岛素制品贮存，并且因而在Penfill药筒容器中时，这种难以避免的纤丝形成过程达到最高限度。
既然纤丝形成通常需要胰岛素单体，那么，由于纤丝化，更难形成二聚体和六聚体的胰岛素类似物导致制品的物理稳定性更低。
因此，本发明的目的是赋予含有胰岛素或其类似物或衍生物的胰岛素制品改进的物理稳定性。
根据本发明，此目的已由一种液体胰岛素制品完成，该胰岛素制品包含溶解的和/或沉淀的人胰岛素或其类似物或衍生物，以及在主碳链结构上含至少4个碳原子的水溶性还原的或非还原的碳水化合物，或在主碳链结构上含至少4个碳原子的还原的碳水化合物或碳水化合物的水溶性非还原的酯和/或醚衍生物，或其混合物。附图简述

图1是含AspB28人胰岛素-鱼精蛋白晶体和甘露醇的本发明配制物的显微摄影(×1000放大倍数)。
图2是含人胰岛素-鱼精蛋白晶体和甘露醇的本发明配制物的显微摄影(×1000放大倍数)。
图3是本发明两种制剂的作用方式图示，一种制剂既含溶解的又含晶体的AspB28人胰岛素，一种制剂既含溶解又含晶体的人胰岛素。两种制剂进一步包含甘露醇。该图是注射后猪中血糖反应。该图证明高度稳定的AspB28人胰岛素制品保留了速效。发明描述定义对于此处所用的“人胰岛素类似物”，是指一个或多个氨基酸缺失和/或被其它氨基酸，包括非编码的氨基酸置换的人胰岛素，或含增加的氨基酸，即超过51个氨基酸的人胰岛素。
对于此处所用的“人胰岛素衍生物”，是指其中至少一种有机取代基结合到一个或多个氨基酸上的人胰岛素或其类似物。
在本文中，术语“水溶性”对应于在20℃，水中至少约10mmol/L，优选地50mmol/L的溶解度。
使用的术语碳水化合物，还原的碳体化合物、单糖、二糖以及这样的化合物的酯和醚衍生物，根据K.A.Jensen在“Grandrids ofden organiske kemi,Almen Kemi Ⅲ,I.Ed.,Jul.Gjellerwpsforlag,1969,PP.299-316的说明。
在本文，表达方法“非还原的碳水化合物”代表基本上不与本发明的胰岛素制品中的氨基基因反应形成糖基化胰岛素的碳水化合物。该定义包括其中的羰基基团已钝化或封闭的碳水化合物，例如通过形成酐或衍生作用。
一方面，本发明涉及液体胰岛素制品，包括可溶的和/或沉淀的人胰岛素或其类似物或衍生物，以及100～400mM，优选150～250mM，更优选地180～230mM的在主碳链结构上含至少4个碳原子的水溶性还原的或非还原的碳水化合物，或在主碳链结构上含至少4个碳原子的还原的碳水化合物或碳水化合物的水溶性非还原的酯和/或醚衍生物，或其混合物。
另一方面，本发明涉及液体胰岛素制品，包括可溶的和沉淀的人胰岛素或其类似物，或衍生物，以及在主碳链结构上含至少4个碳原子的水溶性还原的或非还原型的碳水化合物，或在主碳链结构上含至少4个碳原子的还原的碳水化合物或水溶性非还原的酯和/或醚衍生物，或其混合物。
另一方面，本发明涉及液体胰岛素制品，包括人胰岛素的可溶的和/或沉淀的类似物，以及在主碳链结构上含至少4个碳原子的水溶性还原的或非还原的碳水化合物，或在主碳链结构上含至少4个碳原子的还原的碳水化合物或水溶性非还原的酯和/或醚衍生物，或其混合物。优选的实施方案用于本发明的胰岛素制品的碳水化合物或碳水化合物衍生物优先地在主碳链结构上含5-18个碳原子，并优选地选自以下化合物Ⅰ)选自非还原的醛糖或酮糖的单糖，优选地非还原的丁醛糖、丁酮糖、戊醛糖、戊酮糖、己醛糖和己酮糖，更优选地非还原的戊醛糖，戊酮糖、己醛糖和己酮糖。
ⅱ)还原的单糖，即多羟基醇如醛醇，优选地选自含丁醛糖、丁酮糖、戊醛糖、戊酮糖、己醛糖和己酮糖的还原形式的群体，更优选地戊醛糖、戊酮糖、己醛糖和己酮糖的还原形式(即戊醇和己醇)。
ⅲ)非还原的二糖，优选地选自非还原的二己糖。
合适的还原的或非还原的碳水化合物的具体例子是甘露醇、山梨醇、木糖醇、肌醇、蔗糖和海藻糖。
优选化合物的ⅰ)到ⅲ)是甘露醇和山梨醇，最优选的是甘露醇。
优选的酯和醚衍生物分别为C1-C4脂肪酸酯衍生物和C1-C4烷基醚衍生物。
本发明具体实施方案中，胰岛素制品进一步包括卤化物，优选地氯化物，更优选地氯化钠。已证明卤化物的存在导致这些制品具有甚至更高的物理稳定性。
既然含人类胰岛素速效类似物的胰岛素制品一般表现相对低的物理稳定性，那么本发明对于含有这样的类似物的制品特别有利。因此，根据本发明的液体胰岛素制品优选地含有一种或多种人胰岛素的速效类似物，尤其其中B28位为Asp,Lys,Leu,Val或Ala和B29位为Lys或Pro的类似物；或缺失(B28-B30)，缺失(B27)或缺失(B30)的人胰岛素。胰岛素类似物优选地选自其中B28位为Asp或Lys，以及B29位为Lys或Pro的人胰岛素类似物。最优选的类似物是AspB28人胰岛素或LysB28ProB29人胰岛素。
另一个实施方案中，根据本发明的胰岛素制品包含具有延长的作用方式的胰岛素衍生物，如含一个或多个亲脂取代基的胰岛素。优选的亲脂胰岛素是酰基胰岛素，包括在WO 95/07931(NovoNordisk A/S)中描述的那些，例如其中LysB29的ε-氨基含有酰基取代基，包含至少6个碳原子的人胰岛素衍生物。
优选的胰岛素衍生物如下B29-Nε-豆蔻酰基-去(B30)-人胰岛素，B29-Nε-豆蔻酰人胰岛素，B29-Nε-棕榈酰人胰岛素，B30-Nε-豆蔻酰LysB28proB29人胰岛素，B28-Nε-棕榈酰LysB28ProB29人胰岛素，B30-Nε-豆蔻酰ThrB29LysB30人胰岛素，B30-Nε-棕榈酰ThrB29LysB30人胰岛素，B29-Nε-(N-棕榈酰-γ-谷氨酰基)-去(B30)-人胰岛素，B29-Nε-(N-石胆酰-γ-谷氨酰基)-去(B30)-人胰岛素和B29-Nε-(ω-羧基十七烷酰)-去(B30)-人胰岛素；最优选地是B29-Nε-豆蔻酰基-去(B30)-人胰岛素。
在一个优选实施方案中，胰岛素制品既含溶解的又含沉淀的，优选地晶体胰岛素或胰岛素类似物或衍生物，重量比为1∶99-99∶1，优选地20∶80-80∶20，更优选地30∶70-70∶30。
本发是这个实施方案中，胰岛素制品优先含晶体，包含胰岛素或胰岛素类似物和鱼精蛋白，和选择性地锌和/或酚类化合物，如苯酚、间-苯甲酚或其混合物。晶体是鱼精蛋白的含量优选地相当于每100IU胰岛素或胰岛素类似物0.20-0.40mg鱼精蛋白碱。晶体中鱼精蛋白与胰岛素的比例优选地与低精蛋白锌的比例一致。锌优选地以每100IU胰岛素10-40μg锌，更优选地每100IU胰岛素15-35μg锌的含量存在。苯酚和间-甲苯酚分别优选地以0-4mg/ml含量存在。然而，1.4-2.0mg/ml间-甲苯酚和0.6-2.0mg/ml苯酚的混合物是优选的。
本发明优选的胰岛素制品包含a)60-3000nmol/ml，优选地240-1200nmol/ml人胰岛素或胰岛素类似物或胰岛素衍生物；b)还原的或非还原的碳水化合物，优选地甘露醇，浓度为100-400mM，优选地150-250mM，更优选地180-230mM；c)氯化物，优选地氯化钠，浓度为0-100mM，优选地5-40mM，更优选5-200mM；以及d)生理学上耐受的缓冲液，优选地磷酸盐缓冲液，如1-4mg/ml带两个结晶水的磷酸氢二钠。
本发明的制品可进一步包含一种或多种通常用来作为等渗剂的化合物，如甘油。
该胰岛素制品的pH值优选地在7.0-7.8的范围内。
本发明进一步涉及制备胰岛素制品的方法，该胰岛素制品含溶解和沉淀的胰岛素类似物，该方法包括以下步骤a)准备含人胰岛素类似物，锌和低于低精蛋白锌含量的鱼精蛋白的酸性溶液；b)准备含作为在生理学pH下缓冲液的物质的碱性溶液；其中，至少一种上述溶液进一步包含酚类化合物；c)混合该酸性溶液和该碱性溶液，并且选择性地，将pH调到6.5-8.0，优选地pH7.0-7.8范围的数值；以及d)让所得悬浮液沉淀。
通过这种方法可以以很简单的方式得到含溶解的和沉淀的胰岛素类似物的胰岛素制品。而且，所得悬浮液的沉淀通常由杆状晶体组成，其在所谓PreMix胰岛素制品中是有利的。
优选地选择步骤a)的溶液中胰岛素类似物与鱼精蛋白的重量比以使得终产物中溶解的与沉淀的胰岛素类似物重量比在1∶99-99∶1，优选地20∶80-80∶20，更优选地30∶70-70∶30的范围内。更具体地，步骤a)的溶液优选地含有120-6000nmol/ml胰岛素类似物和0.01-5.0mg/ml鱼精蛋白。
步骤a)的溶液进一步含有锌，优选地每100IU胰岛素10-40μg锌，更优选地每100IU胰岛素15-35μg锌。
在优选的实施方案中，溶液a)和/或溶液b)包含氯化物，优选地氯化钠，终产物中的含量相当于0-100mM，优选地5-40mM,吏优选地5-20mM。
步骤a)的酸性溶液的pH优选地低于5，更优选在2-3.5的范围内。
胰岛素类似物优选地是其中B28位为Asp、Lys、Leu、Val或Ala和B29位为Lys或Pro的人胰岛素；或缺失(B28-B30)，缺失(B27)或缺失(B30)的人胰岛素，更优选地AspB28人胰岛素或LysB28proB29胰岛素，还更优选地AspB28人胰岛素。
步骤a)和/或步骤b)溶液中所用的酚类化合物优选地是苯酚，间-甲苯酚或其混合物。
有利地，步骤a)和/或步骤b)的溶液进一步包含在主碳链结构上含至少4个碳原子的水溶性还原的或非还原的碳水化合物，或在主碳链结构上含至少4个碳原子的还原的碳水化合物或碳水化物的水溶性非还原的酯和/或醚衍生物，或其混合物。
上述碳水化合物或碳水化合物衍生物优选地在主碳链结构上含5-18个碳原子。
在特别优选的实施方案中，步骤a)和/或步骤b)溶液包含甘露醇，山梨醇，木糖醇，肌醇，海藻糖，蔗糖或它们的任意混合物，优选地甘露醇和/或山梨醇，更优选甘露醇。
步骤b)的碱性溶液中使用的缓冲物质优选地是生理学上耐受的缓冲液，优选地磷酸盐缓冲液，更优选地带二个结晶水的磷酸氢二钠。
沉淀的胰岛素类似物优选地是以胰岛素类似物和鱼精蛋白的晶体形式。
步骤d)中得到悬液优选地置于5℃-40℃，更优选20℃-36℃，还更优选地30℃-34℃的范围内的温度下沉淀。
通过下列实施例进一步说明本发明，但该实施例不能被解释为限制。实施例Ⅰ制品Ⅰ按以下方法制备含溶解的和晶体AspB28人胰岛素的胰岛素制品。溶液A通过在水中溶解76.5mg AspB28人胰岛素，其中加入326μl0.2N盐酸和163μl氯化锌(0.4mg/ml)制备200IU/ml浓度的AspB28人胰岛素溶液。然后边混合边加6.35mg鱼精蛋白硫酸盐，并且边混合边加由17.2mg间-甲苯酚，15mg苯酚和455mg甘露醇组成的混合物。将所得澄清溶液的pH调节至pH=2.6-2.9，加水到10ml。在28-32℃平衡溶液。溶液B25mg带两个结晶水的磷酸氢二钠溶于注射用水。边混合边加入17.2mg间-甲苯酚，15mg苯酚和455mg甘露醇。将所得澄清液的pH值调节至9，加水至10ml。在28-32℃平衡溶液。溶液A和B的混合物将溶液B加入到溶液A中，将pH值再调节到7.30。将所得悬浮液置于30℃6天以形成晶体。
在所得的制品中，沉淀的与溶解的胰岛素重量比为70∶30。
将该制品放入1.5ml Penfill药筒。实施例Ⅱ制品2用以下方法制备含溶解的和晶体AspB28人胰岛素的胰岛素制品；ⅰ)晶体组分溶液A200 IU/ml浓度的AspB28人胰岛素溶液通过在水中溶解190.3mg AspB28人胰岛素，其中加入813μl0.2N盐酸和410μl氯化锌(0.4mg/ml)制备。然后，边混合边加16.1mg鱼精蛋白硫酸盐，并且边混合边向溶液中加由43.0mg间-甲苯酚、37.5mg苯酚和909mg甘露醇组成的混合物。将所得澄清溶液的pH值调节至pH=2.6-2.9，加水至22ml。于32℃平衡溶液。溶液B62.4mg带两个结晶水的磷酸氢二钠溶于水。混合期间加入43.0mg间-甲苯酚，37.5mg苯酚，909mg甘露醇和14.6mg氯化钠。将所得澄清溶液的pH调节至9，加水至22ml。在32℃平衡溶液。溶液A和溶液B的混合物溶液B加入到溶液A中，将pH值调节到7.30，加水至50ml。所得悬浮液置于32℃4天以形成晶体。
所得制品中，沉淀的胰岛素与可溶的胰岛素重量比为70∶30。
将该制品放入1.5ml Penfill药筒。实施例Ⅲ-Ⅵ制品3-6除溶液A和溶液B中甘露醇用量分别为818mg,1005mg,1047mg和1137mg外，按实施例Ⅱ所述制备含溶解的和晶体AspB28人胰岛素的胰岛素制品。
将制品放入1.5ml Penfill药筒。实施例Ⅶ制品7用以下方法制备含溶解的和晶体LysB28proB29人胰岛素的胰岛素制品。ⅰ)晶体组分。溶液A200IU/ml浓度的LysB28proB29人胰岛素溶液通过在水中悬浮69.7mg LysB28proB29人胰岛素制备。边混合边向溶液中加入由16.0mg间-甲苯酚，6.5mg苯酚，364mg甘露醇和28.1mg带两个结晶水的磷酸氢二钠组成的混合物。然后加入50μl氯化锌溶液(10mg/ml)。将所得澄清溶液的pH再调节至7.40，加水至10ml。在15℃平衡溶液。溶液B鱼精蛋白硫酸盐溶液通过在水中溶解7.61mg鱼精蛋白硫酸盐和25.1mg带两个结晶水的磷酸氢二钠制备。边混合边加入16.0mg间-甲苯酚，6.5mg苯酚和364mg甘露醇。边混合边将溶液加入鱼精蛋白硫酸盐溶液。将所得澄清溶液的pH调节至7.40，加水至10ml。于15℃平衡溶液。溶液A和溶液B的混合物溶液B加入到溶液A中，将pH再调节至7.30。将所得悬浮液置于15℃3天以形成晶体。ⅱ)溶解组分LysB28ProB29人胰岛素通过在水中溶解34.9mg LysB28pr0B29人胰岛素，其中加入33μl1N盐酸和25μl氯化锌(10mg/ml)制备。然后边混合边向胰岛素溶液中加入由26.1mg带两个结晶水的磷酸钠，6.5mg苯酚，16.0mg间-甲苯酚和364mg甘露醇。将所得澄清溶液的pH调节至pH=7.3，加水至10ml。
将6ml溶解组分加入到14ml晶体组分中，将pH再调节至7.30。
所得制品中，沉淀的与溶解的胰岛素重量比为70∶30。
将该制品加入1.5ml Penfill药筒中。实施例Ⅷ制品8用以下方法制备含溶解的和晶体人胰岛素的胰岛素制品。ⅰ)晶体组分溶液A人胰岛素溶液通过在水中溶解69.7mg人胰岛素，其中加入65μl1N盐酸和26μl氯化锌(10mg/ml)制备。然后边混合边向该胰岛素溶液加入6.0mg鱼精蛋白硫酸盐，并且边混合边加入由15.0mg苯酚和17.2mg间-甲苯酚组成的混合物。所得澄清溶液的pH调节至pH=2.7-3.2，加水至10ml。溶液B24.6mg带两个结晶水的磷酸钠溶于水。边混合边加入15mg苯酚，17.2间-甲苯酚，728mg甘露醇和11.7mg氯化钠。将所得澄清溶液的pH调节至9，加水至10ml。
将溶液B加入到溶液A中，将pH值再调节至7.30。将所得溶液置于22-24℃直至次日。ⅱ)溶解组分人胰岛素溶液通过在水中溶解34.9mg人胰岛素，向其中加入33μlIN盐酸和13μl氯化锌溶液(10mg/ml)制备。然后边混合边向该胰岛素溶液加由12.5mg两分子结晶水的磷酸钠，15mg苯酚，17.2mg间-甲苯酚，364mg甘露醇和5.8mg氯化钠组成的混合物。将所得溶液的pH调节至pH=7.3，加水至10ml。
6ml溶解组分加入到14ml晶体组分中，将新pH重调节至7.30。
在所得制剂中，沉淀的与溶解的胰岛素重量比为70∶30。
将该制剂放入1.5ml Penfill药筒。实施例Ⅸ制品9按以下方法制备含溶解的和晶体AspB28人胰岛素的胰岛素制品。溶液A200IU/ml浓度的AspB28人胰岛素溶液通过将189.9mg AspB28人胰岛素溶液溶于水，向其中加入163μl IN盐酸和163.5μl氯化锌(10mg/ml)制备。然后边混合边向胰岛素溶液加入11.5mg鱼精蛋白硫酸盐，并且边混合边加入由44.3mg间-甲苯酚，38.6mg苯酚和1048mg甘露醇组成的混合物，以及7.3mg氯化钠。将所得澄清溶液的pH调节至pH2.6-2.9，并加水至10ml。于22-24℃平衡溶液。溶液B将62.3mg带两个结晶水分子的磷酸氢二钠溶于水。边混合边加44.3mg间-甲苯酚，38.6mg苯酚，1048mg甘露醇，和7.3mg氯化钠。将所得澄清溶液的pH调节至9，并加水至25ml。于22-24℃平衡溶液。溶液A和溶液B的混合物溶液B加入到溶液A中，并将pH重新调节至7.30。所得溶液置于32℃2天以形成晶体。
在所得制品中，沉淀的与溶解的胰岛素的重量比为50∶50。
将该制剂放入1.5ml Penfill药筒。实施例Ⅹ(比较实验)制品10用以下方法制备含可溶的和晶体AspB28人胰岛素的胰岛素制品。溶液A浓度为200 IU/ml的AspB28人胰岛素溶液通过将76.5mgAspB28人胰岛素溶于水，向其中加入326μl盐酸和163μl氯化锌溶液(0.4mg/ml)制备。然后边混合边向该胰岛素溶液加6.35mg鱼精蛋白硫酸盐，并且边混合边向该溶液加入由17.2mg间-甲苯酚，15.0mg苯酚和160mg甘油组成的混合物。将所得澄清溶液的pH调节至pH=2.6-2.9，并加水至10ml。于28-32℃平衡溶液。溶液B将25mg带两个结晶水的磷酸氢二钠溶于注射用水。边混合边加17.2mg间-甲苯酚、15.0mg苯酚和160mg甘油。将所得澄清溶液的pH调节至9，并加水至10ml。于28-32℃平衡溶液。
将溶液B加入到溶液A中，并将pH重新调节至7.30。所得悬浮液置于28-32℃以形成晶体。
在所得制剂中，沉淀的与溶解的胰岛素的重量比为70∶30。
将该制品放入1.5ml Penfill药筒。实施例Ⅺ物理逆境测试将每种胰岛素制品的5份样品放入Penfill药筒并用于以下物理逆境测试将Penfill药筒固定在旋转器上，放入培养箱，在37℃±2℃恒温下以每分钟30转的频率，每天360°旋转4小时。当Penfill药筒不旋转时，放置于37℃±2℃。
每周于放大镜下检察Penfill药筒5次，并根据以下原则记录配制物外表的变化ⅰ)含震荡可重新悬浮的白色悬浮液，无团块和小颗粒的药筒鉴定为“无纤丝形成”。
ⅱ)含震荡不能重新悬浮的团块和/或小颗粒的悬浮液，和/或团块和/或小颗粒附着于药筒壁的药筒鉴定为“形成纤丝”。通过向药筒中加入6μlHCl可证明这一点加入盐酸后形成纤丝的药筒目测不澄清。
药筒继续旋转，直到所有样品形成纤丝。
权利要求
1．一种液体胰岛素制品，包含溶解的和/或沉淀的人胰岛素或其类似物或衍生物，以及浓度为100-400mM，优选地150-250mM，更优选地180-230mM的在主碳链结构上含至少4个碳原子的水溶性还原的或非还原的碳水化合物，或在主碳链结构上含至少4个碳原子的还原的碳水化合物或碳水化合物的水溶性非还原的酯和/或醚衍生物，或其混合物。
2．根据权利要求1所述的胰岛素制品，其中所述的碳水化合物或碳水化合物衍生物在主碳链结构上含5-18个碳原子。
3．根据权利要求2所述的胰岛素制品，包含甘露醇，山梨醇，木糖醇，肌醇，海藻糖，蔗溏或它们的任何混合物，优选地甘露醇和/或山梨醇，更优选地甘露醇。
4．根据前述权利要求的任意一项所述的胰岛素制品，进一步包含卤化物，优选地氯化物，更优选地氯化钠。
5．根据前述权利要求的任意一项所述的胰岛素制品，包含其中B28位为Asp,Lys,Leu,Val或Ala和B29位为Lys或Pro的人胰岛素类似物，或缺失(B28-B30)，缺失(B27)或缺失(B30)的人胰岛素。
6．根据权利要求5所述的胰岛素制品，包含其中B28位为Asp或Lys，和B29位为Lys或Pro的人胰岛素的类似物，优选地AspB28人胰岛素或LysB28proB29人胰岛素。
7．根据权利要求1-4的任意一项所述的胰岛素制品，包含具一个或多个亲脂取代基的人胰岛素衍生物，优选地酰基化胰岛素。
8．根据权利要求7所述的胰岛素制品，包含选自以下群体的人胰岛素衍生物B29-Nε-豆蔻酰基-去(B30)-人胰岛素，B29-Nε-豆蔻酰人胰岛素，B29-Nε-棕榈酰人胰岛素，B28-Nε-豆蔻酰LysB28proB29人胰岛素，B28-Nε-棕榈酰LysB28proB29人胰岛素，B30-Nε-豆蔻酰ThrB29LysB30人胰岛素，B30-Nε-棕榈酰ThrB29LysB30人胰岛素，B29-Nε-(N-棕榈酰基-γ-谷氨酰基)-去(B30)-人胰岛素，B29-Nε-(N-石胆酰基-γ-谷氨酰基)-去(B30)-人胰岛素和B29-Nε-(ω)-羰基十七烷酰基)-去(B30)-人胰岛素；优选地B29-Nε-豆蔻酰基-去(B30)-人胰岛素。
9．根据前述权利要求的任意一项所述的胰岛素制品，包含含人胰岛素或其类似物或衍生物和鱼精蛋白的晶体。
10．根据权利要求9所述的胰岛素制品，其中晶体进一步包含锌和选择性地酚类化合物，优选地苯酚，间一甲苯酚或其混合物。
11．根据前述权利要求的任意一项所述的胰岛素制品，包含溶解的和沉淀的，优选地晶体胰岛素或胰岛素类似物，重量比为1∶99-99∶1，优选地20∶80-80∶20，更优选地30∶70-73∶30。
12．根据前述权利要求的任意一项所述的胰岛素制品，包含60-3000nmol/ml，优选地240-1200nmol/ml人胰岛素制品。
13．根据前述权利要求的任意一项所述的胰岛素制品，包含0-100mM，优选地5-40mM，更优选地5-20mM的氯化物，优选地氯化钠。
14．根据前述权利要求的任意一项所述的胰岛素制品，进一步包含生理学上耐受的缓冲液，优选地磷酸盐缓冲液。
15．一种液体胰岛素制品，包含溶解的和沉淀的人胰岛素或其类似物或衍生物，以及在主碳链结构上含至少4个碳原子的水溶性还原的或非还原的碳水化合物，或在主碳链结构上含至少4个碳原子的还原的碳水化合物或碳水化合物的水溶性非还原的酯和/或醚衍生物，或其混合物。
16．根据权利要求15所述的胰岛素制品，其中所述的碳水化合物或碳水化合物衍生物在主碳链结构上含5-18个碳原子。
17．根据权利要求16所述的胰岛素制品，包含甘露醇，山梨醇，木糖醇，肌醇，海藻糖，蔗糖或它们的任何混合物，优选地甘露醇和/或山梨醇，更优选地甘露醇。
18．根据权利要求15-17的任意一项所述的胰岛素制品，进一步包含卤化物，优选地氯化物，更优选地氯化钠。
19．根据权利要求15-18的任意一项所述的胰岛素制品，包含其中B28位为Asp,Lys,Leu,Val或Ala和B29位为Lys或Pro的人胰岛素类似物；或缺失(B28-B30)，缺失(B27)或缺失(B30)的人胰岛素。
20．根据权利要求19所述的胰岛素制品，包含其中B28位为Asp或Lys，和B29位为Lys或Pro的人胰岛素类似物，优选地AspB28人胰岛素或LysB28proB29人胰岛素。
21．根据权利要求15-18的任意一项所述的胰岛素制品，包含具一个或多个亲脂取代基的人胰岛素衍生物，优选地酰基化胰岛素。
22．根据权利要求21所述的胰岛素制品，含选自以下群体的人胰岛素衍生物B29-Nε-豆蔻酰基-去(B30)-人胰岛素，B29-Nε-豆蔻酰人胰岛素，B29-Nε-棕榈酰人胰岛素，B28-Nε-豆蔻酰LysB28ProB29人胰岛素，B28-Nε-棕榈酰LysB28proB29人胰岛素，B30-Nε-豆蔻酰ThrB29LysB30人胰岛素，B30-Nε-棕榈酰ThrB29LysB30人胰岛素，B29-Nε-(N-棕榈酰基-γ-谷氨酰基)-去(B30)-人胰岛素，B29-Nε-(N-石胆酰基-γ-谷氨酰基)-去(B30)-人胰岛素和B29-Nε-(ω-羰基十七烷酰基)-去(B30)-人胰岛素；优选地B29-Nε-豆蔻酰基-去(B30)-人胰岛素。
23．根据权利要求15-22的任意一项所述的胰岛素制品，包含含胰岛素，胰岛素类似物或胰岛素衍生物，和鱼精蛋白的晶体。
24．根据权利要求23所述的胰岛素制品，其中晶体进一步包括锌和选择性地酚类化合物，优选地苯酚，间-甲苯酚或其混合物。
25．根据权利要求15-24的任意一项所述的胰岛素制品，包含溶解的和沉淀的，优选地晶体胰岛素或胰岛素类似物，重量比为1∶99-99∶1，优选地20∶80-80∶20，更优选地30∶70-70∶30。
26．根据权利要求15-25的任意一项所述的胰岛素制品，其中还原的或非还原的碳水化合物，优选地是甘露醇，以相当于100-400mM，优选地150-250mM，更优选地180-230mM的含量存在。
27．根据权利要求13-26的任意一项所述的胰岛素制品，包含60-3000nmol/ml，优选地240-1200nmom/ml的人胰岛素或胰岛素类似物或衍生物。
28．根据权利要求15-27的任意一项所述的胰岛素制品，包含0-100mM，优选5-40mM，更优选5-20mM的氯化物，优先地氯化钠。
29．根据权利要求15-29的任意一项所述的胰岛素制品，还包含生理学上耐受的缓冲液，优选地磷酸盐缓冲液。
30．一种液体胰岛素制品，包含溶解的和/或沉淀的人胰岛素类似物，以及在主碳链结构上含至少4个碳原子的水溶性还原的或非还原的碳水化合物，或在主碳链结构上含至少4个碳原子的还原的碳水化合物或碳水化合物的水溶性非还原的酯和/或醚衍生物，或其混合物。
31．根据权利要求30所述的胰岛素制品，其中所述的碳水化合物或碳水化合物衍生物在主碳链结构上含5-18个碳原子。
32．根据权利要求31所述的胰岛素制品，包含甘露醇，山梨醇，木糖醇，肌醇，海藻糖，蔗溏或它们的任何混合物，优选地甘露醇和/或山梨醇，更优选地山梨醇。
33．根据权利要求30-32的任意一项所述的胰岛素制品进一步包含卤化物，优选氯化物，更优选地氯化钠。
34．根据权利要求30-33的任意一项所述的胰岛素制品，其中人胰岛素类似物是其中B28位为Asp,Lys,Leu,Val或Ala和B29位为Lys或Pro的人胰岛素；或缺失(B28-B30),缺失(B27)或缺失(B30)的人胰岛素。
35．根据权利要求34所述的胰岛素制品，其中人胰岛素类似物是在B28位为Asp或Lys，和B29位为Lys或Pro的人胰岛素，优选地AspB28人胰岛素或LysB28proB29人胰岛素。
36．根据权利要求35所述的胰岛素制品，其中人胰岛素类似物是AspB28人胰岛素。
37．根据权利要求30-36的任意一项所述的胰岛素制品，包含含胰岛素类似物和鱼精蛋白的晶体。
38．根据权利要求37所述的胰岛素制品，其中晶体进一步含有锌和选择性地酚类化合物，优选地苯酚、间-甲苯酚或其混合物。
39．根据权利要求30-38的任意一项所述的胰岛素制品，包含溶解的和沉淀的，优选地晶体胰岛素类似物，重量比为1∶99-99∶1，优选地20∶80-80∶20，更优选地30∶70-70∶30。
40．根据权利要求30-39的任意一项所述的胰岛素制品，包含60-3000nmol/ml，优选地240-1200nmol/ml人胰岛素类似物。
41．根据权利要求30-40的任意一项所述的胰岛素制品，包含0-100mM，优选地5-40mM，更优选地5-20mM的氯化物，优选地氯化钠。
42．根据权利要求30-41的任意一项所述的胰岛素制品，进一步包含生理学上耐受的缓冲液，优选地磷酸盐缓冲液。
43．含根据前述权利要求的任意一项所述的胰岛素制品的肠胃外药用配制物。
44．为提高含人胰岛素或其类似物或衍生物的胰岛素制品的物理稳定性，在主碳链结构上含至少4个碳原子的水溶性还原的或非还原的碳水化合物，或在主碳链结构上含至少4个碳原子的还原的碳水化合物或碳水化合物的水溶性非还原的酯和/或醚衍生物，或其混合物的应用。
45．为提高含人胰岛素或其类似物或衍生物的胰岛素制品的物理稳定性，甘露醇，山梨醇，木糖醇，肌醇，海藻糖，蔗溏或它们任何混合物，优选地甘露醇和/或山梨醇，更优选地甘露醇的应用。
46．制备含溶解的和沉淀的胰岛素类似物的胰岛素制品的方法，包括以下步骤a)准备含人胰岛素类似物，锌和低于低精蛋白含量的鱼精蛋白的酸性溶液；b)准备含作为在生理学pH下缓冲液的物质的碱性溶液；其中以上溶液的至少一种进一步含酚类化合物；c)混合酸性和碱性溶液，并且选择性地，将pH调节至6.5-8.0，优选7.0-7.8的范围内数值；以及d)放置所得的悬浮液以形成沉淀。
47．根据权利要求46所述的方法，其中选择步骤a)的溶液中胰岛素类似物与鱼精蛋白的重量比以使得终产物中溶解的与沉淀的胰岛素类似物重量比在1∶99-99∶1，优选地20∶80-80∶20，更优选地30∶70-70∶30的范围内。
48．根据权利要求47所述的方法，其中步骤a)的溶液含120-6000nmol/ml胰岛素类似物和0.01-5.0mg/ml鱼精蛋白。
49．根据权利要求47所述的方法，其中步骤a)的溶液进一步含有锌，优选地氯化锌，含量对应于10-40μg锌/100IU胰岛素，优选地15-35μg锌/100IU胰岛素。
50．根据权利要求46-49的任意一项所述的方法，其中溶液a)和/或溶液b)包含氯化物，优选地氯化钠，终产物中含量相当于0-100mM，优选地5-40mM，更优选地5-20mM。
51．根据权利要求46-50的任意一项所述的方法，其中步骤a)的酸性溶液的pH低于5，优选地在2-3.5的范围内。
52．根据权利要求46-51的任意一项所述的方法，其中胰岛素类似物是在B28位为Asp、Lys、Leu、Val或Ala和B29位为Lys或Pro的人胰岛素；或缺失(B28-B30)、缺失(B27)或缺失(B30)的人胰岛素。
53．根据权利要求52所述的方法，其中胰岛素类似物是AspB28人胰岛素或LysB28proB29人胰岛素，优选AspB28人胰岛素。
54．根据权利要求46-53的任意一项所述的方法，其中步骤a)和/或步骤b)的溶液进一步包含酚类化合物，优选地苯酚，间-甲苯酚或其混合物。
55．根据权利要求46-54的任意一项所述的方法，其中步骤a)和/或步骤b)的溶液进一步包含在主碳链结构上含至少4个碳原子的还原的或非还原的碳水化合物，或在主碳链结构上含至少4个碳原子的还原的碳水化合物或碳水化合物的水溶性非还原的酯和/或醚衍生物，或其混合物。
56．根据权利要求55所述的方法，其中所述的碳水化合物或碳水化合物衍生物在主碳链结构上含有5-18个碳原子。
57．根据权利要求56所述的方法，其中步骤a)和/或步骤b)的溶液包含甘露醇，山梨醇，木糖醇，肌醇，海藻糖，蔗糖或它们的混合物，优选地甘露醇和/或山梨醇，更优选地甘露醇。
58．根据权利要求46-57的任意一项所述的方法，其中在步骤b)的碱性溶液中使用的缓冲液物质是生理学上耐受的缓冲液，优选地磷酸盐缓冲液，更优选地带两个结晶水的磷酸氢二钠。
59．根据权利要求46-58的任意一项所述的方法，其中沉淀的胰岛素类似物是以含胰岛素类似物和鱼精蛋白的晶体形式。
60．根据权利要求46-59中的任意一项所述的方法，其中步骤d)中所得的悬浮液置于5℃-40℃，优选地20℃-36℃，更优选地30-34℃以形成沉淀。
全文摘要
本说明书公开了具有优良物理稳定性的胰岛素制品,包括溶解的和/或沉淀的人胰岛素或其类似物或衍生物,以及在主碳链结构上含至少4个碳原子的水溶性还原的或非还原的碳水化合物,或在主碳链结构上含至少4个碳原子的还原的碳水化合物或碳水化合物的水溶性非还原的酯和/或醚衍生物,或其混合物。
文档编号A61K9/00GK1222084SQ9719566
公开日1999年7月7日 申请日期1997年6月19日 优先权日1996年6月20日
发明者L·L·基默, P·巴施迈特, S·詹森 申请人:诺沃挪第克公司