MD3258919T2 - Formulare de pulbere nazală pentru tratamentul hipoglicemiei - Google Patents

Abstract

Prezenta invenţie furnizează o formulare sub formă de pulbere care conţine glucagon sau un analog de glucagon pentru administrare nazală, utilă în tratamentul hipoglicemiei, şi în particular în tratamentul hipoglicemiei severe. Prezenta invenţie furnizează de asemenea o metodă pentru fabricarea acestei formulări sub formă de pulbere, şi a dispozitivelor şi metodelor pentru utilizarea formulării sub formă de pulbere.

Description

[0001] Domeniul invenţiei

[0002] Această cerere de brevet se referă la o formulare de pulbere conţinând glucagon pentru administrare nazală, utilă în tratamentul hipoglicemiei, şi în particular tratamentul hipoglicemiei severe. Cererea de brevet se referă în plus la o metodă de realizare a acestei formulări de pulbere, şi la dispozitive şi metode pentru utilizarea formulării de pulbere.

[0003] Bazele invenţiei

[0004] Diabetul a atins proporţii epidemice în mare parte din lumea occidentală şi este o preocupare serioasă şi în creştere a sănătăţii publice în multe economii în curs de dezvoltare. Global, există aproximativ 285 de milioane de oameni cu diabet şi acest număr este aşteptat să ajungă la 438 de milioane până în 2030 (IDF Diabetes Atlas, 2009.)

[0005] Complicaţiile diabetului sunt asociate uzual cu niveluri ridicate cronic ale glucozei în sânge (hiperglicemie), care conduc la boli cardiace, renale şi oculare, amputaţii şi depreciere neurologică. Regretabil, există complicaţii foarte reale şi serioase asociate cu utilizarea unor medicaţii utilizate pentru a trata hiperglicemia legată de diabet. Una dintre cele mai comune complicaţii ale tratamentelor utilizate pentru a reduce nivelurile de zahăr din sânge este hipoglicemia (glicemie scăzută), observată cel mai frecvent la pacienţii trataţi cu insulină (adică, toate persoanele cu diabet de tip 1 şi aproximativ 30% din pacienţii cu diabet de tip 2) dar de asemenea la pacienţii cu diabet de tip 2 care primesc tratament cu sulfoniluree. Într-adevăr, dacă nu ar fi bariera hipoglicemiei, oamenii cu diabet ar putea avea probabil niveluri normale de glucoză în sânge şi astfel ar evita complicaţiile asociate cu hiperglicemia (Cryer, 2002).

[0006] În funcţie de severitatea episodului, hipoglicemia cauzează o gamă largă de probleme fizice care variază de la slăbiciune, ameţeală, transpiraţie, frisoane şi foame la simptome mai serioase incluzând vedere înceţoşată, modificare a comportamentului, convulsii, comă şi chiar moarte. În plus faţă de efectele fizice ale hipoglicemiei, există efecte psihologice semnificative incluzând jenă, teamă de un alt episod, niveluri ridicate de anxietate şi niveluri joase de fericire generală care afectează advers controlul glucozei şi calitatea vieţii (Deary, 2008).

[0007] Hipoglicemia severă la o persoană conştientă ar trebui să fie tratată prin ingerarea orală de carbohidrat, preferabil ca tablete de glucoză sau echivalent. Pentru hipoglicemie severă la un individ inconştient în exteriorul cadrului spitalicesc, tratamentul recomandat este de 1 mg de glucagon prin injecţie intramusculară (IM) sau subcutanată (SC). Pentru hipoglicemie severă la un individ inconştient în prezenţa asistenţei medicale profesionale şi acces intravenos, este recomandată dextroza intravenoasă. În toate cazurile, o dată ce hipoglicemia a fost inversată, pacientului ar trebui să i se dea acces la carbohidraţi orali pentru a se recupera complet şi a preveni hipoglicemia repetată.

[0008] Glucagonul, un tratament foarte eficient pentru hipoglicemia severă atât în exteriorul cât şi în interiorul cadrului spitalicesc, este în prezent disponibil numai ca o pulbere care trebuie să fie amestecată cu un diluant imediat înainte de administrare prin injecţie. Deşi aceasta este o procedură care ar fi relativ uşoară pentru oamenii cu diabet care îşi injectează insulină, ei nu se tratează singuri deoarece, prin definiţie, hipoglicemia severă este un episod hipoglicemic în care pacientul necesită asistenţă de terţă parte (Cryer, 2009). Pentru orice persoană non-medicală care este confruntată cu o situaţie de urgenţă în care un pacient cu diabet este într-o comă hipoglicemică sau care suferă de convulsii legate de hipoglicemie, reconstituirea şi injectarea glucagonului injectabil curent este o procedură complexă şi descurajantă care este plină de potenţiale erori.

[0009] Într-adevăr, cercetătorii australieni au publicat un studiu în care părinţii copiilor şi adolescenţilor cu diabet au utilizat una dintre trusele disponibile în prezent de glucagon (GlucoGen Hypokit, Novo Nordisk) într-o situaţie de urgenţă simulată (Harris şi colab, 2001). Fiecare părinte a fost rugat să pretindă că ar fi 3:00 AM şi copilul lor ar fi inconştient. Lor le-a fost dată apoi o trusă de urgenţă nedeschisă cu glucagon şi rugaţi să administreze medicaţia într-o bucată înfăşurată de carne pentru a simula coapsa. Un mic grup de 11 profesionişti din sănătate ai diabetului (cinci endocrinologi şi şase educatori pentru diabet) au servit ca control surogat.

[0010] Din cei 136 de părinţi care au participat la studiu, 106 au fost părinţi de adolescenţi cu o durată medie a diabetului de 4,7 ani şi 30 au fost părinţi de copii mai tineri cu o durată medie a diabetului de 2,4 ani. Peste 90% au raportat că au fost instruiţi anterior asupra utilizării glucagonului. În totalitate 69% dintre aceşti părinţi au întâmpinat dificultăţi în manipularea curentei truse de urgenţă cu glucagon. Dificultăţile au inclus dificultatea în deschiderea ambalajului, îndepărtarea tecii acului, amestecarea ingredientelor şi îndoirea acelor. În medie, aceşti părinţi au necesitat 2 minute şi 30 de secunde pentru a finaliza procedura (interval de 30 de secunde până la > 12 minute). În plus, 6% au anulat injecţia în întregime şi 4% dintre participanţi au injectat numai aer sau numai diluant. În contrast, profesioniştii în diabet au efectuat procedura în 1 minut şi 17 secunde (interval de 1-1,75 minute). Numărul de erori observate în acest eşantion de părinţi este deconcertant în special în lumina faptului că aceasta a fost o simulare cronometrată şi nu o urgenţă adevărată.

[0011] Dificultăţile asociate cu utilizarea trusei de urgenţă cu glucagon sunt coroborate într-un raport recent de către Institute for Safe Medication Practices (ISMP) Canada (ISMP Canada Safety Bulletin, 2010). Raportul ISMP din Septembrie 2010 documentează trei incidente separate în care diluantul a fost administrat de unul singur, fără ca pulberea de glucagon să fie reconstituită cu diluantul înainte de administrare. Aceasta a condus la eşecul complet al furnizării dozei intenţionate de glucagon la indivizii suferind de o criză hipoglicemică severă şi, conform raportului, a condus la vătămarea pacientului în unul dintre cazuri.

[0012] Un sondaj telefonic a fost efectuat cu 102 pacienţi cu diabet de tip 1 pentru a stabili părerile lor despre trusele de urgenţă cu glucagon disponibile în prezent (Yanai, 1997). Cei mai mulţi pacienţi (67%) au declarat că ei ar prefera un glucagon administrat intranazal dacă ar fi disponibil şi în totalitate 82% dintre aceşti pacienţi au presupus că membrii familiei, profesorii şi colegii ar prefera să administreze terapia de urgenţă pe cale intranazală. De asemenea, în rândul profesioniştilor în îngrijire de urgenţă care sunt frecvent chemaţi primii să trateze un pacient care suferă de un episod de hipoglicemie severă, există o preocuare semnificativă referitoare la calea injectată de administrare. Inerent în utilizarea obiectelor ascuţite, există riscul foarte real de expunere accidentală la sânge şi de înţepare cu acul şi potenţialul asociat de a contracta boli infecţioase care periclitează viaţa (Leiss J 2006). În acest context, unii profesionişti în urgenţe caută în mod activ căi neinvazive de administrare, incluzând intranazal, ca un mijloc de a îmbunătăţi îngrijirea de urgenţă a pacientului, a creşte siguranţa pacientului şi a îngrijitorului crescând în acelaşi timp bazinul furnizorilor de îngrijire care pot răspunde eficient la urgenţă (Curran, 2007).

[0013] Aceste consideraţii arată clar că prezenta abordare a administrării de glucagon în situaţii de urgenţă este deficientă, şi că există o necesitate reală de abordări alternative în administrarea glucagonului pentru a trata hipoglicemia severă.

[0014] Au fost propuse diferite abordări ale livrării de glucagon prin administrarea intranazală dar acestea nu au condus la disponibilitatea unei alternative aprobate la glucagonul injectat. În general, aceste abordări pot fi divizate în două grupuri, acelea care utilizează administrarea unei formulări lichide, şi acelea care utilizează un tip de formulare uscată.

[0015] În grupul cu formulările lichide, compoziţiile utilizate în Pontiroli (1983), Pontiroli (1985), Freychet (1988), Pontiroli (1989), Pontiroli (1993) şi Pacchioni (1995) au fost toate formulări care au necesitat să fie pulverizate în nas. Mai recent, Sibley şi colab., 2013, a raportat cu succes utilizarea a ceea ce a fost intenţionat a fi glucagon injectabil prin stropirea soluţiei reconstituite de glucagon intranazal la un pacient în afara mediului spitalicesc.

[0016] Deoarece glucagonul nu este stabil în stare lichidă, compoziţiile lichide utilizate în aceste studii au necesitat să fie reconstituite imediat înainte de utilizare şi prin urmare nu sunt ideale pentru utilizarea de urgenţă în tratarea hipoglicemiei severe. În plus, în multe dintre aceste studii, pacienţii au trebuit să inspire adânc imediat după dozarea cu aceste compoziţii. Deoarece pacienţii cu hipoglicemie severă sunt frecvent inconştienţi sau chiar comatozici, ei nu pot fi rugaţi să inspire adânc. Ca atare, aceste compoziţii nu sunt ideale pentru administrarea intranazală în tratamentul hipoglicemiei severe, şi nu depăşesc provocările formulărilor injectabile care implică utilizarea unui ac de către ne-profesionişti medicali şi necesitatea de a fi preparate înainte de utilizare.

[0017] În al doilea grup, Brevetul SUA nr. 5.059.587 divulgă pulberi pentru administrarea nazală de peptide fiziologic active, incluzând glucagon. Aceste pulberi includ un acid organic solubil în apă ca un promotor al absorbţiei.

[0018] Jorgensen şi colab. 1991 a divulgat o „formulare pudră de glucagon pentru administrare nazală». Această formulare s-a divulgat că conţine glucagon, didecil fosfatidilcolină (DDPC) şi α-ciclodextrină (a-CD), şi s-a raportat că furnizează un răspuns dependent de doză faţă de creşterile de glucoză din plasmă şi de glucagon din plasmă. Nu se divulgă cantităţile compoziţionale sau metoda de realizare a formulării în această referinţă.

[0019] Formularea din 1991 de Jorgensen sau HypoGon ® Nasal (NovoNordisk) este identificată ca materialul utilizat în câteva studii ulterioare, şi în unul dintre aceste rapoarte se menţionează că formularea ar avea o compoziţie de glucagon:DDPC: α-CD într-un raport de 5:10:85 din masă. În aceste studii, administrarea intranazală la adulţi a formulării din 1991 de Jorgensen de pulbere s-a raportat că prezintă o creştere a concentraţiei de glucoză în plasmă la adulţii cu hipoglicemie. În aceste studii, nivelurile de glucoză au crescut după dozare pentru a atinge un platou la aproximativ 30 de minute după dozare. În contrast, tratamentul cu glucagon injectat în aceste studii a condus la niveluri de glucoză care au continuat să crească de la momentul administrării până la cel puţin 90 de minute (Hvidberg, 1994; Rosenfalck, 1992). Administrarea intranazală la copiii cu hipoglicemie a formulării de pulbere din 1991 de Jorgensen s-a raportat că creşte concentraţia glucozei în plasmă curând după dozare până la niveluri de vârf la 25-30 de minute după dozare după care nivelurile de glucoză au scăzut. În contrast, tratamentul copiilor cu glucagon injectat a condus la niveluri de glucoză în plasmă care au continuat să crească timp de cel puţin 45 de minute (Stenninger, 1993).

[0020] Sakr, 1996 raportează o comparaţie a formulărilor de pulverizare şi pulbere conţinând glucagon şi dimetil-β-ciclodextrină (DMβCD). Pulverizarea nazală a fost preparată prin dizolvarea glucagonului comercial în „solventul fabricantului» conţinând 2 sau 5% m/v DMβCD. Pulberile au fost obţinute uscând prin congelare soluţiile de pulverizare.

[0021] Teshima şi colab (2002) au descoperit o creştere maximă a glucozei în plasmă de 1,56 mmol/L (28,08 mg/dL) la voluntarii sănătoşi după administrarea intranazală a unei pulberi conţinând glucagon şi celuloză microcristalină la un raport de 1:69. Ei au raportat de asemenea că forma de pulbere este stabilă la 5 şi 25 °C timp de cel puţin 84 de zile. Pentru un produs intranazal la pacienţii cu hipoglicemie indusă de insulină, o creştere de numai 1,5 mmol/L poate fi inadecvată pentru a aduce pacientul înapoi la nivelurile normale de glucoză în sânge. În plus, volumul de pulbere (adică, 70 mg pentru o formulare cu raportul 1:69) este considerabil şi poate fi excesiv pentru utilizarea cu dispozitivele disponibile.

[0022] Matilainen şi colab (2008, 2009) au investigat stabilitatea în stare solidă şi dizolvarea pulberilor de glucagon/γ-CD şi glucagon/lactoză la o temperatură şi/sau umiditate crescută timp de până la 39 de săptămâni, cu stabilitatea în stare solidă a pulberii de glucagon/γ-CD fiind mai bună. Pulberea nu a fost utilizată pentru administrare intranazală.

[0023] Endo şi colab (2005) au raportat utilizarea de eritritol atât ca excipient cât şi ca purtător într-un inhalator pentru pulbere uscată de glucagon pentru administrare pulmonară. Pulberea a fost formulată prin amestecarea particulelor de glucagon micronizate şi a excipienţilor cu particule mai mari de purtător. Pentru a obţine depunere alveolară pentru absorbţie sistemică ulterioară, un inhalant de pulbere uscată (DPI) cu glucagon a fost redus în dimensiune la un diametru mediu de masă între 1 şi 6 microni, după cum s-a măsurat prin analiza de difracţie cu laser.

[0024] Onoue şi colab (2009) au raportat că adăugarea de acid citric în inhalatorul de pulbere uscată de glucagon pentru inhalare pulmonară a îmbunătăţit comportamentul de dizolvare, şi nu a afectat stabilitatea în stare solidă. Administrarea intratecală a inhalatorului de pulbere uscată de glucagon (50 µg/kg la şobolani) conţinând acid citric a condus la un efect hiperglicemic de până la 2,9 ori mai puternic la şobolani, în comparaţie cu glucagonul inhalat fără acid citric. Atât dezvăluirile de Endo (2005) cât şi Onoue (2009) prezintă administrarea pulmonară a glucagonului. Deoarece pacienţii cu hipoglicemie severă pot fi inconştienţi sau sever dezorientaţi, nu se poate aştepta ca ei să respire profund pentru a asigura administrarea pulmonară. Ca atare, administrarea pulmonară a glucagonului nu este adecvată pentru tratamentul hipoglicemiei severe.

[0025] WO 92/16196 divulgă compoziţii de pulbere pentru administrarea intranazală a unui agent fiziologic activ conţinând: (a) un alchil eter inferior de celuloză, (b) o ciclodextrină sau o derivată a acesteia, şi (c) un fosfolipid, şi opţional excipienţi cum ar fi un tampon sau un liant. US 2006/0074025 descrie o formulare farmaceutică pentru administrarea intranazală a proteinei-1 de tip glucagon (GLP-1), cuprinzând un amestec apos de GLP-1, un agent de solubilizare, un chelator, şi un agent tensioactiv. US 2011/0237510 divulgă o formulare compusă dintr-un zahar cum ar fi glucoză şi un surfactant cum ar fi miristoil lizofosfocolină (LMPC) care este concepută să stabilizeze ambele porţiuni hidrofilă şi hidrofobă ale moleculei de glucagon.

[0026] În ciuda acestor eforturi, niciun produs curent nu este disponibil pacienţilor care utilizează o pulbere nazală pentru a administra glucagon pentru tratamentul hipoglicemiei severe.

[0027] Este un obiect al prezentei invenţii de a furniza o astfel de formulare de pulbere nazală.

[0028] Rezumatul invenţiei

[0029] În conformitate cu un prim aspect din prezenta invenţie, este furnizată o formulare de pulbere cu glucagon. Această compoziţie de pulbere cuprinde glucagon β-ciclodextrină, şi un surfactant fosfolipidic care este dodecilfosfocolină, şi este formulată astfel încât cel puţin o porţiune din pulbere este prezentă într-o fază caracterizată printr-un mezovârf XRPD după cum s-a determinat prin difracţie în pulbere cu raze X. În alte realizări specifice, compoziţia de pulbere constă din:

[0030] (a) 5 până la 15 g% glucagon;

[0031] (b) 5 până la 51 g% surfactant fosfolipidic;

[0032] (c) 44 până la 90 g% β-ciclodextrină şi

[0033] (d) opţional, până la 10 g% dintr-un acid organic cu masă moleculară mică, sau o sare solubilă în apă acceptabilă farmaceutic de ester al acestuia.

[0034] În conformitate cu un al doilea aspect al invenţiei, este furnizat un aplicator nazal pentru o formulare de pulbere. Aplicatorul include un rezervor al formulării de pulbere, şi o formulare de pulbere conform invenţiei conţinută în rezervor.

[0035] În conformitate cu un al treilea aspect al invenţiei, este furnizată o metodă pentru fabricarea formulării de pulbere a invenţiei. Această metodă cuprinde etapele:

[0036] (a) formarea unui prim amestec de glucagon şi surfactant într-un purtător apos, în care surfactantul este prezent la o concentraţie mai mare sau egală cu concentraţia critică de micelii;

[0037] (b) adăugarea ciclodextrinei la primul amestec pentru a forma un al doilea amestec;

[0038] (c) uscarea celui de-al doilea amestec pentru a forma o formulare solidă; şi

[0039] (d) procesarea formulării solide pentru a produce o pulbere uniformă, menţionata pulbere uniformă incluzând cel puţin o porţiune din pulbere într-o fază caracterizată printr-un mezovârf XRPD. În realizări specifice, uscarea celui de-al doilea amestec poate fi efectuată uscând prin congelare sau uscând prin pulverizare al doilea amestec.

[0040] Scurtă descriere a desenelor

[0042] Figura 1: Concentraţia glucozei din plasmă în mmol/L în timp după administrarea intranazală la câini la o doză de 1 mg a glucagonului printr-o formulare de pulbere cu un raport de masă dintre glucagon:DPC:β-CD de 10:10:80.

[0043] Figura 2: Concentraţia glucozei din plasmă în mmol/L în timp după administrarea intranazală la câini la o doză de 1 mg a glucagonului printr-o formulare de pulbere cu un raport de masă dintre glucagon:DDPC:β-CD de 10:10:80.

[0044] Figura 3: Concentraţia glucozei din plasmă în mmol/L în timp după administrarea intranazală la câini la o doză de 1 mg a glucagonului printr-o formulare de pulbere cu un raport de masă dintre glucagon:LLPC:β-CD de 10:10:80.

[0045] Figura 4: Concentraţia glucozei din plasmă în mmol/L în timp după administrarea intranazală la câini la o doză de 750 µg a glucagonului printr-o formulare de pulbere cu un raport de masă dintre glucagon:D8PC:β-CD de 10:10:80.

[0046] Figura 5: Concentraţia glucozei din plasmă în mmol/L în timp după administrarea intranazală într-o singură nară a câinilor la o doză de 750 µg a glucagonului printr-o formulare de pulbere cu un raport de masă dintre glucagon:DLPG:α-CD de 5:25:70.

[0047] Figura 6: Difractogramele în pulbere cu raze X ale formulărilor de pulbere de glucagon: DPC: β-CD şi de glucagon-DDPC- β-CD la un raport de masă de 10:10:80.

[0048] Figura 7: Concentraţiile medii ale glucozei din plasmă la adulţii cu diabet de tip 1 şi hipoglicemie indusă de insulină trataţi cu glucagon intranazal şi injectat.

[0049] Figura 8A: Concentraţiile medii ale glucagonului din plasmă la copiii, de vârstele 12-17, cu diabet de tip 1 trataţi cu glucagon intranazal şi injectat. Linia de sus este intramuscular, linia de jos este intranazal.

[0050] Figura 8B: Concentraţiile medii ale glucozei din plasmă la copiii, de vârstele 12-17, cu diabet de tip 1 trataţi cu glucagon intranazal şi injectat. Linia de sus este intramuscular, linia de jos este intranazal.

[0051] Figura 9A: Concentraţiile medii ale glucagonului din plasmă la adulţii cu (linia de sus) şi fără congestie nazală (linia de jos), şi cu congestie şi pre-tratament cu un decongestionant nazal (linia de mijloc).

[0052] Figura 9B: Concentraţiile medii ale glucozei din plasmă la adulţii cu (linia de sus) şi fără (linia de jos) congestie nazală, cu congestie şi pre-tratament cu un decongestionant nazal (linia de mijloc).

[0053] Figura 10: Dispozitivul exemplar al cererii de brevet pentru formulările de pulbere nazală (dispozitiv Aptar).

[0054] Descriere detaliată a invenţiei

[0055] Unele dintre atributele dorite pentru o formulare de pulbere intranazală cu potenţial comercial sunt listate mai jos.

•

Administrare uniformă a dozei de către un dispozitiv de administrare intranazală

•

Absenţa unei fracţiuni semnificative de particule mici pentru a împiedica administrarea inadvertentă la plămâni

•

Conţinut adecvat de medicament pentru a furniza doza totală de medicament necesară pentru a obţine efectul terapeutic ca doză unică într-o singură nară

•

Conţinut adecvat de medicament pentru a administra doza totală în câteva zeci de miligrame, sau maximum permis de către dispozitivul de administrare

•

Conţinut de medicament şi caracteristici de absorbţie adecvate pentru a fi eficiente în ciuda prezenţei congestiei nazale care poate fi asociată cu alergiile sau răceala obişnuită

•

Stabilitate în timpul depozitării în condiţii ambientale pentru o perioadă de timp extinsă, preferabil cel puţin 18 luni

•

Profil bun de siguranţă şi tolerabilitate

[0057] Încercările anterioare în dezvoltarea unei formulări de pulbere intranazală acoperă doar unul sau câteva dintre atributele dorite.

[0058] Compoziţiile descrise în această invenţie sunt concepute pentru a întruni unele şi preferabil toate aceste atribute dorite în compoziţii având trei componente necesare: glucagon, β-ciclodextrină, şi un surfactant fosfolipidic care este dodecilfosfocolină.

[0059] Glucagon şi analogi ai glucagonului

[0060] Aşa cum s-a utilizat în specificaţia şi revendicările din această cerere de brevet, „glucagon» se referă la o polipeptidă cu secvenţa

[0061] Glucagonul poate fi sintetizat chimic, produs prin tehnologia ADN-ului recombinant sau extras din surse naturale. Termenul „analog al glucagonului» se referă la variante ale acestei secvenţe care păstrează abilitatea de a stimula creşterea glucozei în sânge in vivo dar care pot oferi beneficii pentru utilizări farmaceutice cum ar fi activitate mai mare, solubilitate mai mare sau stabilitate mai mare.

[0062] Exemplele de analogi ai glucagonului în care un aminoacid din secvenţa naturală este înlocuit cu o alanină precum şi de analogi cu substituţii multiple sunt divulgate în Chabenne şi colab., (2014). Un analog exemplar în care trei aminoacizi sunt modificaţi pentru a conduce la un analog al glucagonului cu activitate biologică ameliorată este glucagon [Lys17,18 , Glu21]. Zealand Pharma a divulgat o multitudine de analogi ai glucagonului de exemplu în Publicaţiile de brevet SUA 20140080757, 2014001733, 20130316941, 20130157935, 20130157929, 20120178670, 20110293586, 20110286982, 20110286981, şi 20100204105. Aceşti analogi s-a raportat ca având afinitate mai mare de legare pentru receptorul GLP decât receptorul glucagonului, dar cu toate acestea păstrează activitatea glucagonului. Zealand Pharma a început de asemenea studiile clinice ale unui analog al glucagonului pentru tratamentul hipoglicemiei denumit ca ZP4207. Publicaţia brevetului SUA 20130053310 divulgă alţi analogi ai glucagonului utili în tratamentul hipoglicemiei.

[0063] Surfactanţi fosfolipidici

[0064] Fosfolipidele sunt componente omniprezente ale membranelor biologice care fac parte din celulele şi ţesuturile din corpul uman, incluzând mucoasa nazală. Cei mai prevalenţi surfactanţi fosfolipidici din celulă sunt fosfatidilcolinele şi fosfocolinele (PC), deşi fosfatidilglicerolii (PG) sunt componente semnificative ale membranelor biologice.

[0065] PC şi PG pot fi utilizate în formulările divulgate în acest document. Lizofosfolipidele derivate dintr-o PC sau PG diacil prin îndepărtarea uneia dintre grupările acil pot fi de asemenea utilizate. Fosfolipidele preferate sunt solubile în apă sau apă acidulată, deşi ar putea fi utilizat un cosolvent acceptabil farmaceutic cum ar fi etanol, dimetilsulfoxid sau N-metilpirolidonă dacă este necesar pentru a ameliora solubilitatea fosfolipidelor.

[0066] Surfactanţii fosfolipidici exemplari sunt dodecilfosfocolină (DPC), 1,2-didecil-sn-glicero-3-fosfocolină (DDPC sau „didecilfosfatidilcolină»), 1-didecanoil-sn-glicero-3-fosfocolină (LLPC sau „lizolauroilfosfatidilcolină»), 1,2-dioctanoil-sn-glicero-3-fosfocolină (D8PC sau „dioctanoilfosfatidilcolină») şi 1,2-dilauroil-sn-glicero-3-fosfo(1'-rac-glicerol) (DLPG sau „dilauroilfosfatidilglicerol»).

[0067] Surfactanţii fosfolipidici preferaţi sunt aceia care formează micelii, mai degrabă decât bistraturi la concentraţia utilizată în timpul fabricării formulării de pulbere. Aceştia includ DPC, DDPC, LLPC, şi D8PC, dar nu DLPG.

[0068] În general, formarea miceliilor spre deosebire de bistraturi poate fi prezisă pe baza structurii surfactanţilor fosfolipidici, care sunt realizaţi din două sau trei părţi: o grupare frontală de colină sau glicerol conţinând fosfor, un schelet opţional de glicerol şi unul sau două lanţuri de acil. Lungimea lanţului de acil şi numărul de lanţuri de acil per moleculă sunt importante pentru a determina dacă un anumit fosfolipid formează un miceliu sau un bistrat. Acolo unde este prezent numai un lanţ de acil, ca în DPC şi LLPC care au 12 atomi de carbon în singurul lor lanţ de acil, este probabil să se formeze micelii spre deosebire de bistraturi cu condiţia ca lungimea lanţului de acil să fie mai mică de 14. Fosfolipidele diacil conţin două lanţuri de acil per moleculă. Când lungimea lanţului fiecărui lanţ este mai mică de 12, ele tind să formeze micelii. DLPG, DDPC şi D8PC sunt fosfolipide cu diacil. DLPG conţine 12 atomi de carbon per lanţ de acil şi formează bistraturi. DDPC conţine 10 atomi de carbon per lanţ de acil. Acesta formează fie bistraturi fie micelii în funcţie de concentraţie (Marsh, 1990). D8PC conţine 8 atomi de carbon per lanţ de acil, şi majoritatea formează micelii.

[0069] În realizările specifice ale invenţiei, formularea conţine un singur tip de surfactant fosfolipidic. În alte realizări, componenta de surfactant fosfolipidic a formulării poate fi realizată din amestecuri de surfactanţi fosfolipidici, incluzând de exemplu, o combinaţie din oricare doi, trei sau patru dintre surfactanţii identificaţi mai sus.

[0070] Ciclodextrine

[0071] Ciclodextrinele ca clasă sunt compuse din 5 sau mai multe unităţi de α-D-glucopiranozidă legate 1->4, ca în amiloză (amidon). Aşa cum s-a utilizat în această cerere de brevet, totuşi, termenul „ciclodextrine» se referă la ciclodextrinele mai comune şi tipice conţinând şase, şapte sau opt resturi de glucoză în inel creând o formă conică, şi anume:

•

α (alfa)-ciclodextrină: moleculă cu inel de zahăr cu 6 membri

•

β (beta)-ciclodextrină: moleculă cu inel de zahăr cu 7 membri

•

γ (gama)-ciclodextrină: moleculă cu inel de zahăr cu 8 membri

α-CD a fost utilizată în formularea de pulbere (HypoGon® Nasal) de către Novo Nordisk în studii clinice (Stenniger şi Aman, 1993; Rosenfalck, 1992). Solubilitatea apoasă a α-CD este raportată a fi de aproximativ 5 g%.

Două alte ciclodextrine, una cu solubilitate apoasă mai mică decât cea a α-CD (β-CD, 1,85 g%) şi o alta cu o solubilitate apoasă mai mare decât a α-CD (HP-β-CD) sunt de asemenea adecvate pentru utilizare în compoziţiile invenţiei, aşa cum este γ (gama)-ciclodextrina care este liber solubilă în apă.

Ciclodextrinele din compoziţiile invenţiei acţionează ca material de umplutură, şi de asemenea aderă la suprafaţa mucoasei nazale şi ajută la absorbţia glucagonului. După administrarea în nară, ingredientul major (90% până la 70% din masă) şi anume, ciclodextrina ajută pulberea să adere la suprafaţa mucoasei. Cu cât ciclodextrina este mai puţin solubilă, cu atât mai mult pulberea este aşteptată să fie muco-adezivă fizic. Pe baza proprietăţilor de solubilitate ale ciclodextrinelor, muco-adezivitatea este aşteptată să scadă în ordinea β-CD > α-CD > HP-β-CD. Din această cauză, materialul de umplutură cel mai preferat este β-CD.

Ciclodextrinele invenţiei pot fi utilizate individual, sau ca amestecuri din oricare două sau mai multe ciclodextrine.

[0073] Formularea de pulbere

[0074] Formularea de pulbere a invenţiei conţine cele trei ingrediente, glucagonul, surfactantul fosfolipidic şi ciclodextrina în cantităţi care sunt eficiente pentru a furniza o cantitate terapeutică de glucagon într-o cantitate de pulbere care poate fi administrată într-o singură doză într-o singură nară. În realizările specifice, formularea de pulbere constă din:

[0075] (a) 5 până la 15 g% glucagon;

[0076] (b) 5 până la 51 g% surfactant fosfolipidic;

[0077] (c) 44 până la 90 g% β-ciclodextrină şi

[0078] (d) opţional, până la 10 g% dintr-un acid organic cu masă moleculară mică, sau o sare solubilă în apă acceptabilă farmaceutic de ester al acestuia.

[0079] Aşa cum s-a reflectat în exemplele de mai jos, formulările de pulbere de acest tip au proprietăţi excelente atunci când sunt utilizate pentru a administra glucagon intranazal, totuşi un set similar de ingrediente din produsul Jorgensen 1991/Rosenfalck 1992/HypoGon® Nasal nu a furnizat rezultate comparabile şi a fost aparent abandonat după testarea iniţială la subiecţi umani.

[0080] Pe baza diferitelor descrieri în domeniu, se crede că produsul Jorgensen 1991/Rosenfalck 1992/HypoGon® Nasal a conţinut glucagon, DDPC şi alfa-CD într-un raport de masă de 5:10:85. Nu s-a oferit nicio informaţie despre cum au fost combinate aceste ingrediente. Astfel, o comparaţie directă a acestei formulări cu formularea invenţiei nu este posibilă. Totuşi, datele disponibile pentru fiecare formulare ilustrează faptul că formulările sunt diferite. Important, formularea descrisă în Jorgensen 1991/Rosenfalck 1992 a fost administrată într-o doză divizată cu o jumătate de doză fiind administrată în fiecare nară. Deşi aceasta poate fi relativ uşor de efectuat într-un cadru de cercetare clinică, în condiţii de utilizare practică, aceasta complică semnificativ tratamentul de salvare pentru îngrijitorii non-medicali în tratarea unui episod de hipoglicemie severă, deoarece ar necesita administrarea a două doze de medicaţie salvatoare. Ei de asemenea raportează strănut la 50% dintre pacienţii trataţi, o rată mult mai ridicată decât cea observată (mai puţin de 2%) cu formularea descrisă în această invenţie.

[0081] Administrarea intranazală la adulţi a formulării de pulbere Jorgensen 1991 s-a raportat că prezintă o creştere a concentraţiei glucozei din plasmă la adulţii cu hipoglicemie. La adulţii sănătoşi cu hipoglicemie indusă de insulină, nivelurile de glucoză au crescut după dozare pentru a atinge un platou la aproximativ 45 de minute după dozare. În contrast, tratamentul cu glucagon injectat în acest studiu a condus la niveluri ale glucozei care au continuat să crească din momentul administrării timp de până la cel puţin 90 de minute (Hvidberg, 1994). Într-un alt studiu efectuat cu adulţi cu diabet de tip 1 şi hipoglicemie indusă de insulină, nivelurile de glucoză au crescut după dozare pentru a atinge un platou la aproximativ 30 de minute după dozarea intranazală, în comparaţie cu cel puţin 90 de minute pentru glucagon injectat (Rosenfalck, 1992).

[0082] În contrast cu profilul glucozei observat cu formularea Jorgensen 1991/Rosenfalck 1992, datele generate cu formularea de pulbere descrisă în această invenţie arată că concentraţiile glucozei din plasmă continuă să crească timp de cel puţin 90 de minute după dozare (Figura 7, linia de jos). Aşa cum se arată, acesta este comparabil cu rezultatul obţinut cu glucagonul intramuscular pe aceeaşi perioadă de timp (Figura 7, linia de sus).

[0083] Administrarea intranazală la copiii cu diabet de tip 1 cu hipoglicemie indusă a formulării de pulbere Jorgensen 1991/Rosenfalck 1992 s-a raportat că a crescut concentraţia glucozei din plasmă curând după dozare până la niveluri de vârf la 25-30 de minute după dozare după care nivelurile glucozei au scăzut, comparativ cu nivelurile de glucoză în plasmă care au continuat să crească timp de cel puţin 45 de minute după injecţia SC (Stenninger,1993). Valorile de vârf ale glucagonului după tratament au apărut la aproximativ 10 minute după dozarea intranazală (Rosenfalck 1992; Stenninger 1993). În contrast cu profilul glucozei observat cu formularea Jorgensen 1991/Rosenfalck 1992, datele generate la copii (12-<17 ani) cu formularea de pulbere descrisă în această invenţie arată concentraţii ale glucozei din plasmă care continuă să crească timp de cel puţin 60 de minute după dozare (Figura 8B). În plus, concentraţiile de vârf ale glucagonului din plasmă nu au apărut până la aproximativ 20 de minute după dozare (Figura 8A).

[0084] Deoarece episoadele de hipoglicemie severă sunt impredictibile şi ar putea apărea la persoanele care utilizează insulină afectate de congestie nazală, a fost efectuat un studiu pentru a evalua PK şi PD ale formulării de pulbere inventată în această situaţie. Aşa cum s-a descris în Experimentul 11 şi s-a prezentat în Figurile 9A şi 9B, farmacocineticile şi farmacodinamicile care rezultă din tratamentul cu pulberea nazală a acestei invenţii nu sunt afectate în mod advers de congestia nazală. Acest lucru sprijină utilitatea acestei invenţii pentru tratarea episoadelor de hipoglicemie severă la oamenii care pot suferi de congestie nazală. După cum s-a observat la oamenii fără congestie nazală, timpul până la nivelurile de vârf ale glucagonului din plasmă a fost de aproximativ 20 de minute după dozare. Nu au fost raportate niciodată date care să indice dacă formularea Jorgensen 1991/Rosenfalck 1992 poate fi sau nu utilizată în tratarea unei persoane cu congestie nazală care poate fi observată la oamenii care suferă de o răceală obişnuită sau rinită alergică sezonieră.

[0085] Solicitanţii brevetului cred că aceste diferenţe în rezultate apar de la o diferenţă structurală între formularea de pulbere revendicată şi pulberea Jorgensen 1991/Rosenfalck 1992. Aşa cum s-a discutat mai jos, cosolubilizarea componentelor de fosfolipide şi ciclodextrină urmată de uscare şi formarea pulberii conduce la formarea unei structuri care are un vârf XRPD caracteristic care este absent din orice material singur. Acest vârf este păstrat atunci când glucagonul este adăugat la compoziţie. Fără legătură cu orice particulară teorie, se crede că glucagonul sau analogul glucagonului se asociază cu fosfolipidul micelar în soluţie şi menţine o anumită asociere după uscare, deşi fără a întrerupe structura formată de fosfolipid şi ciclodextrină, şi că această asociere prezintă mai bine glucagonul pentru absorbţia nazală. Astfel formularea de pulbere revendicată nu este pur şi simplu un amestec al celor trei componente, ci mai degrabă conţine o structură fizică unică care este detectabilă prin tehnicile de difracţie în pulbere cu raze X.

[0086] Această înţelegere a structurii din formularea invenţiei este în concordanţă cu informaţia cunoscută despre interacţiunea glucagonului cu surfactanţii fosfolipidici. Glucagonul formează structuri complexe la un raport molar de aproximativ 55:1 fosfolipid:glucagon (Epand & Sturtevant, 1982). S-a arătat de asemenea că glucagonul poate să se lege la 50 de molecule fosfolipidice, şi că 20 dintre ele sunt strâns legate (Epand & Sturtevant, 1981). Boesch şi colab (1980) şi Brown şi colab (1981) raportează că conformaţia glucagonului legat la diferite lipide micelare, incluzând DPC, este larg independentă de tipul lipidului. Conformaţia este descrisă ca bine-definită, şi predominant extinsă. Stoichiometria complexului de DPC:glucagon s-a raportat ca 40:1. Ei sugerează de asemenea că conformaţia glucagonului legat la micelii este foarte similară cu cea a glucagonului legat la bistraturile lipidice.

[0087] Raportul molar de fosfolipid (DPC, DDPC, LLPC, D8PC sau DLPG): glucagon la un raport de masă de 10:10 ca în unele dintre formulările preferate între 6:1 şi 10:1, sugerează că fosfolipidele sunt cel mai probabil strâns legate la glucagon în formulările de pulbere intranazală.

[0088] Studiile de difracţie în pulbere cu raze X pe formularea de pulbere din prezenta invenţie arată clar prezenţa unor vârfuri care pot fi asociate cu o structură micelară sau de mezofază în formulare. Aceste vârfuri sunt caracterizate unghiuri de difracţie joasă (6,6 °2Θ pentru DPC şi 7,3 °2Θ pentru DDPC). (Figura 6) Aceste aceleaşi vârfuri sunt observate în mostrele în care glucagonul nu este inclus, şi sunt menţionate în această cerere de brevet ca „mezovârfuri XRPD». Acest mezovârf XRPD este caracteristic formulărilor de pulbere din invenţie.

[0089] Figura 6 prezintă rezultatele difracţiei în pulbere cu raze X suprapuse pentru compoziţiile de glucagon-DPC-β-ciclodextrină (Dosar 474320) şi glucagon-DDPC-β-ciclodextrină (Dosar 407476). Tiparul de difracţie păstrează vârfuri cu unghi înalt în concordanţă cu prezenţa ciclodextrinei cristaline (de exemplu vârful 61 la aproximativ 18-20 °-2θ), care nu este neaşteptat deoarece ciclodextrina este prezentă în exces substanţial faţă de fosfolipid şi glucagon. În plus, fiecare tipar are un vârf redus al unghiului de difracţie la 6,6 şi 7,3 °-2θ, în mod respectiv. Aceste vârfuri sunt prezente de asemenea în mostrele fără glucagon care sunt realizate prin solubilizarea fosfolipidei la concentraţii formatoare de micelii, adăugarea ciclodextrinei şi apoi uscarea soluţiei rezultate. Aşa cum s-a utilizat în această cerere de brevet, afirmaţia că „cel puţin o porţiune din pulbere este prezentă într-o fază caracterizată printr-un mezovârf XRPD după cum s-a determinat prin difracţie în pulbere cu raze X» indică faptul că vârfurile reduse de unghi sunt detectabile în difractograma pulberii cu raze X, şi se disting clar de zgomotul măsurătorii. În realizările preferate, dimensiunea mezovârfului XRPD (aşa cum s-a determinat prin înălţimea vârfului) este aproximativ 30% din înălţimea vârfului la aproximativ 18-20 °-2θ (ca în tiparul pentru Dosarul 407476 din Figura 6) sau mai mare, şi poate fi aproximativ egală cu înălţimea acestui vârf (ca în tiparul pentru Dosarul 474320 din Figura 6).

[0090] Formarea unei faze caracterizate printr-un mezovârf XRPD a fost observată la mostrele cu şi fără glucagon, şi utilizând diferite formulări şi tehnici de uscare. S-a observat că unele variaţii în forma şi poziţia mezovârfului XRPD pot apărea în funcţie de condiţiile de uscare. De exemplu, liofilizarea cantităţilor mai mari care conduce la un strat congelat mai gros şi timpi de uscare mai lungi s-a observat într-un experiment că conduce la formarea a două mezovârfuri XRPD lărgite şi suprapuse.

[0091] Un alt beneficiu al prezentei invenţii este utilitatea sa ca tratament de urgenţă, chiar şi în condiţii extreme de mediu, în special condiţii reci. Formularea invenţiei rămâne utilizabilă direct chiar şi când temperatura este sub îngheţ şi testele au arătat că pulberea depozitată la -20°C poate fi utilizată direct cu o administrare acceptabilă şi absorbţie a glucagonului. În contrast, trusele de urgenţă care conţin un purtător lichid pentru reconstituirea glucagonului înainte de utilizare trebuie să fie menţinute peste punctul de îngheţ al purtătorului. În mod asemănător, soluţiile de glucagon trebuie de asemenea să fie menţinute peste punctul de îngheţ al soluţiei, care va fi la o temperatură mai ridicată dacă este utilizat un solvent cum ar fi DMSO pentru a furniza stabilitatea soluţiei.

[0092] Metodă de realizare a compoziţiilor invenţiei

[0093] Un alt aspect din prezenta invenţie este o metodă pentru prepararea unei formulări de pulbere având activitate de glucagon cuprinzând glucagon, o ciclodextrină, şi un surfactant fosfolipidic în care cel puţin o porţiune din pulbere este prezentă într-o fază caracterizată printr-un mezovârf XRPD după cum s-a determinat prin difracţie în pulbere cu raze X. Metoda cuprinde etapele de

[0094] a. formare a unui prim amestec de glucagon şi surfactant într-un purtător apos, în care surfactantul este prezent ca o concentraţie mai mare sau egală cu concentraţia critică de micelii;

[0095] b. adăugare a ciclodextrinei la primul amestec pentru a forma un al doilea amestec;

[0096] c. uscare a celui de-al doilea amestec pentru a forma o formulare solidă; şi

[0097] d. procesare a formulării solide pentru a produce o pulbere uniformă, menţionata pulbere uniformă incluzând cel puţin o porţiune din pulbere într-o fază caracterizată printr-un mezovârf XRPD.

[0098] Etapa a, formarea unui prim amestec, poate fi realizată prin adăugarea de glucagon la un solvent, de exemplu apă, şi apoi adăugarea surfactantului. Alternativ, surfactantul poate fi solubilizat mai întâi urmat de adăugarea glucagonului. Cele două componente ale amestecului pot fi de asemenea solubilizate individual şi apoi combinate pentru a forma primul amestec.

[0099] Preferabil, solventul este acidulat până la un pH de 4 sau mai puţin pentru a ameliora solubilitatea glucagonului. Acidularea poate fi realizată cu un acid mineral, cum ar fi HCl, acid fosforic sau acid sulfuric, sau un acid organic cum ar fi acid acetic, acid citric, acid glicolic sau acid lactic, sau utilizând o combinaţie a unui acid mineral şi un acid organic. În formulările preferate, acidul este acid acetic.

[0100] Cantitatea de solvent utilizat pentru a forma primul amestec este suficientă pentru a solubiliza glucagonul şi surfactantul fosfolipidic din primul amestec. Poate fi utilizat solvent în exces, deşi excesele mari cresc durata de timp şi energia necesare în etapa de uscare şi prin urmare nu sunt preferate.

[0101] Ciclodextrina poate fi adăugată la primul amestec ca solid, sau într-un solvent, cum ar fi apă pentru a forma al doilea amestec. Amestecarea poate fi efectuată prin metode care includ amestecarea statică şi dinamică. Amestecarea dinamică poate fi făcută prin utilizarea unei lame inserate în lichid, care este ataşată la ax şi rotită de un motor. Amestecarea statică poate fi efectuată prin curgerea lichidului printr-o cale întortocheată în interiorul unui mixer static. Prezenţa unei interfeţe aer-apă în timpul amestecării în condiţii de amestecare la viteză înaltă poate conduce la spumare. Amestecarea la viteză înaltă poate, în schimb, conduce de asemenea la destabilizarea proteinei din cauza stresului de forfecare. Pentru a minimiza spumarea, şi preferabil a o elimina, sunt preferate condiţiile de amestecare la viteză joasă. În cazul amestecării dinamice, viteza este determinată de către rotaţiile-per-minut (rpm) ale agitatorului. Valorile preferate de rpm sunt între 100 până la 1000. În cazul amestecării statice, condiţiile de forfecare redusă sunt obţinute prin selectarea unei pompe care permite o curgere non-laminară.

[0102] Al doilea amestec este uscat pentru a îndepărta solventul (de exemplu, apă) şi a lăsa un produs solid. Uscarea poate fi efectuată prin uscare prin congelare, uscare prin pulverizare, uscare în tavă sau alte tehnici. Caracteristicile fizice macroscopice ale produsului vor varia în funcţie de tehnica de uscare, şi pot fi sub forma unui solid făinos din uscarea prin congelare sau a unei turte uscate solide. Indiferent de metoda utilizată în uscare, îndepărtarea excesului de apă din formulare are efecte importante asupra caracteristicilor şi stabilităţii pulberii.

[0103] Pulberile cu conţinut excesiv de umiditate pot fi lipicioase şi pot forma aglomerări conducând la o pulbere care este dificil de manipulat pentru umplerea unui dispozitiv de administrare. Important, nivelul conţinutului de apă reziduală are un impact direct asupra stabilităţii. În cazul glucagonului, este bine înţeles faptul că stabilitatea şi caracteristicile fizice sunt afectate în mod advers de către apă. Mai specific, în prezenţa apei în exces, glucagonul formează fibrile de amiloid care afectează advers profilul de stabilitate şi toxicitate al glucagonului. (Pederson 2010). Datorită acestei tendinţe de a forma fibrile amiloide, produsele de glucagon disponibile în prezent sunt furnizate ca pulbere pentru a fi dizolvată în apă imediat înainte de utilizare. Apa poate de asemenea afecta negativ stabilitatea glucagonului din cauza hidrolizei, oxidării şi deamidării. În acest scop, datele generate cu formulările invenţiei indică faptul că nivelurile conţinutului de umiditate reziduală care depăşesc 5% în masa de pulbere conduc la o stabilitate redusă în comparaţie cu pulberea cu conţinut de apă reziduală sub 5%. Pulberile adecvate pentru administrare nazală prin urmare de obicei au niveluri ale conţinutului de apă reziduală sub 5%.

[0104] Pulberile adecvate pentru administrare nazală de obicei au distribuţii ale dimensiunii particulelor astfel încât majoritatea particulelor sunt mai mari decât aproximativ 10 microni şi mai mici decât aproximativ 1000 µm. Preferabil, distribuţiile dimensiunii particulelor vor fi astfel încât D10 cade în intervalul de 3-75 µm, 50 cade în intervalul de 15 până la 450 µm, şi D90 cade în intervalul de 80-1000 µm, cu o extindere de 1,5 până la 15.

[0105] Pulberile adecvate pentru administrare nazală necesită caracteristici fizice care permit o capacitate de curgere adecvată pentru a permite umplerea lor într-un dispozitiv de descărcare nazală. Capacitatea de curgere este determinată prin diferiţi parametri incluzând dimensiunea particulei, forma, densitatea, textura suprafeţei, aria suprafeţei, densitatea, coeziunea, adeziunea, elasticitatea, porozitatea, higroscopicitatea, şi friabilitatea.

[0106] Pulberile cu dimensiune a particulei şi caracteristici ale capacităţii de curgere adecvate pot fi produse prin procesarea masei de pulbere pentru a îndepărta particulele care sunt prea mici sau prea mari. Metodele de procesare a masei de pulbere pentru a îndepărta particulele care sunt prea mici sau prea mari pot include măcinarea masei de pulbere pentru a sparge particulele mai mari şi cernerea pentru a izola particulele din intervalul dimensiunii particulelor dorit. Diferite metode de cernere pot fi efectuate incluzând cernerea prin acţiunea de aruncare, cernerea orizontală, cernerea prin batere, cernerea super-sonică şi cernerea cu jet circular de aer. Sitele pot fi utilizate ca site unice cu o deschidere nominală fixă sau masa de pulbere poate fi procesată printr-o serie de site cu deschideri progresiv mai mici pentru a obţine distribuţia dorită a dimensiunii particulelor. Sitele pot fi site din plasă de sârmă întreţesută cu deschideri nominale care variază de la 25 - 1000 µm.

[0107] Tiparul pulverizării şi geometria penei care rezultă din administrarea pulberii cu un dispozitiv de administrare a pulberii nazale sunt caracteristici importante care guvernează aria suprafeţei pe care pulberea nazală este depozitată în cavitatea nazală. Caracteristicile adecvate ale tiparului de pulverizare includ un diametru minim (Dmin) de 5 - 25 mm, un diametru maxim (Dmax) de 10 până la 60 mm, şi un raport de ovalitate de 0,5 până la 6. Tiparele specifice ale pulverizării observate pentru formulările invenţiei sunt rezumate în următorul Tabel

Tiparul pulverizării

Dmin (mm)

Dmax (mm)

Raport de ovalitate

(min/max)

(mediu)

(min/max)

(mediu)

(min/max)

(mediu)

10,7-21,9

13,9

14,5-42,9

23,6

1,1-3,6

1,7

[0109] Caracteristicile adecvate ale geometriei penei includ un unghi de pulverizare care cade în intervalul de 20 până la 75° şi o lăţime a penei care cade în intervalul de 10 până la 50 mm. Următorul tabel rezumă informaţia privind geometria penei pentru multiple loturi de pulbere conform invenţiei.

Geometria penei

Unghi de pulverizare (°)

Lăţimea penei (mm)

(min/max)

(mediu)

(min/max)

(medie)

28,31-65,2

44,8

15,2-38,4

25,0

[0111] Administrarea şi aplicatoarele compoziţiei invenţiei

[0112] Deşi orice metodologie pentru introducerea pulberii în nasul unui utilizator poate fi utilizată în metoda invenţiei, compoziţia de pulbere a invenţiei este administrată în mod adecvat într-un aplicator nazal conceput în mod special care menţine pulberea într-o stare curată, uscată şi utilizabilă până la utilizare, şi apoi livrează pulberea în mucoasa nazală a unui utilizator. Astfel de aplicatoare sunt cunoscute în domeniu, şi în general au un rezervor al formulării de pulbere, şi o formulare de pulbere conţinută în rezervor, şi un mecanism de expulzare a formulării de pulbere din rezervor printr-o duză de primire într-o nară.

[0113] Aplicatorul este selectat pentru a fi capabil să furnizeze suficientă formulare de pulbere într-o singură insuflare/administrare pentru a furniza o doză terapeutică. Rezervoare şi capacitate de administrare mai mari sunt necesare pentru pulberile cu procentaje mai scăzute de glucagon în formulare, în timp ce rezervoare şi capacitate de administrare mai mici pot fi utilizate cu formulările cu procentaj mai ridicat.

[0114] Dispozitivele de administrare specifice adecvate sunt divulgate în Brevetele S.U.A. numerele 6.398.074 şi 6.938.798. Fig. 10 este luată din brevetul '074 pentru a ilustra un dispozitiv adecvat. În Fig. 10, rezervorul 810 conţine o singură doză a unei formulări în conformitate cu prezenta invenţie. Rezervorul 810 are o intrare pentru aer 811 şi o ieşire pentru produs 815. Un dispozitiv de retenţie a produsului 812 şi/sau 813 este dispus în intrarea pentru aer 811 pentru a păstra produsul în rezervorul 810 până la dispensarea produsului. Ieşirea produsului 815 este blocată, preferabil într-o manieră etanşată, printr-o bilă de închidere 816 care este îndepărtată din poziţia sa de blocare de către fluxul de aer atunci când produsul este distribuit.

[0115] Când un utilizator acţionează dispozitivul, el exercită o presiune pe plonjorul 825 într-un astfel de mod încât pistonul 821 compresează aerul conţinut în camera 822 a exploziei de aer 820. Deoarece grila 812 este permeabilă la aer, comprimarea aerului în camera 822 este transmisă la rezervorul 810 şi în consecinţă este aplicată la bila de închidere 816 care blochează ieşirea produsului 815. Dimensiunile bilei de închidere 816 şi fixarea sa la ieşirea produsului din rezervor 815 sunt astfel încât bila 816 este îndepărtată din poziţia sa de blocare, când o presiune minimă predeterminată este creată prin rezervorul 810 în menţionata explozie de aer 820. Prin urmare, când această presiune minimă este atinsă, bila este mutată brusc către canalul orificiului de ieşire 840 al dispozitivului şi fluxul de aer creat de către explozia de aer 820 expulzează toată doza conţinută în rezervorul 810. Pre-comprimarea creată de către această bilă de închidere 816 asigură că atunci când este îndepărtată din poziţia sa de blocare, energia acumulată în mâna utilizatorului este astfel încât pistonul 821 integral cu plonjorul 825 este propulsată în camera 822 creând astfel un flux de aer puternic, adică un flux de aer adecvat pentru a pulveriza fin doza produsului şi în special pentru a scăpa de orice aglomerate de produs dacă este un produs de pulbere.

[0116] Un alt exemplu al unui dispozitiv aplicator adecvat pentru utilizare în combinaţie cu compoziţia de pulbere a invenţiei este acela divulgat în Publicaţia brevetului SUA nr. 20110045088. Dispozitivul prezentat în Brevetul SUA nr. 7.722.566 ar putea fi de asemenea utilizat, în special aşa cum se arată în Figurile 1 şi 7 ale acestuia, deoarece administrarea în ambele nări nu este necesară utilizând pulberea invenţiei.

[0117] Încă alte exemple de dispozitive aplicatoare pentru administrarea nazală a unei compoziţii de pulbere sunt cunoscute din WO2014004400, şi Brevetul SUA nr. 5.702.362.

[0118] EXPERIMENTE

[0119] EXEMPLUL 1

[0120] Glucagon, DPC şi α-CD, β-CD, sau HP-β-CD s-au dizolvat într-o soluţie de HCl de fie 0,01 N fie 0,1N. Formulările au fost preparate de asemenea cu fie acid acetic 1 M fie acid acetic 0,5 M. Raportul de masă dintre glucagon:DPC:ciclodextrină a variat de la 5:10:75 până la 10:20:70. În două experimente separate, s-a adăugat fie citrat de sodiu fie acid citric ca aditiv. Pulberea liofilizată a fost ambalată într-un dispozitiv pentru administrare în nară. Pulberea a fost administrată la câinii Beagle intranazal la o doză de 500 µg, 750 µg sau 1000 µg. Pulberea a fost administrată la fie 3 fie 6 câini per grup. Concentraţia glucozei din plasmă a fost măsurată prin utilizarea unui glucometru. Concentraţiile glucozei din plasmă înainte de administrare (0 min), şi la 5, 10, 20, 30, 40 şi 60 de minute după administrarea nazală sunt prezentate în Tabelul 1. În Tabelul 1, Raportul se referă la raportul de glucagon:DPC:ciclodextrină, sau la raportul de glucagon:DPC:ciclodextrină:aditiv.

[0121] Tabelul 1. Concentraţiile medii ale glucozei din plasmă (mmol/L) la câinele Beagle după administrarea intranazală a compoziţiilor de glucagon:DPC:CD.

Raport

CD

Doză per nară (µg)

Nări

Acid

Aditiv

Concentraţia glucozei din plasmă (mmol/L)

0 min

5 min

10 min

20 min

30 min

40 min

60 min

5:25:70

α-CD

500

1

HCl

Niciunul

3,7

3,4

6,1

6,3

3,6

2,4

3,4

5:25:70

α-CD

750

1

HCl 0,1N

Niciunul

3,7

3,7

4,4

4,7

6,9

5,0

3,8

5:25:70

α-CD

1000

1

HCl 0,1N

Niciunul

3,7

3,9

4,8

7,9

5,8

3,5

3,2

5:25:70

α-CD

500

2

HCl 0,1N

Niciunul

3,3

3,3

3,7

4,1

4,0

3,2

3,5

5:40:55

α-CD

500

1

HCl 0,1N

Niciunul

3,7

3,6

3,8

3,8

3,5

4,2

4,2

5:40:55

α-CD

1000

1

HCl 0,1N

Niciunul

3,6

3,6

4,3

6,7

5,1

3,8

3,2

5:25:70

α-CD

750

1

HCl 0,1N

Niciunul

3,7

3,5

4,2

4,3

4,3

4,1

4,0

10:30:60

HP-β-CD

750

1

HCl 0,1N

Niciunul

3,7

4,2

5,2

5,4

5,0

4,4

3,9

10:30:60

HP-β-CD

750

1

HCl 0,1N

Niciunul

3,4

4,2

5,2

5,1

4,9

4,0

3,7

10:70:10:10

α-CD

750

1

HCl 0,1N

Acid citric

3,6

5,2

6,0

6,2

5,9

4,5

3,3

10:70:10:10

α-CD

750

1

HCl 0,1N

Citrat de sodiu

3,7

5,4

6,6

6,3

5,5

4,4

3,9

10:10:80

α-CD

750

1

HCl 0,1N

Niciunul

3,8

5,6

7,3

9,0

8,0

6,0

3,1

10:10:80

α-CD

750

1

HCl 0,1N

Niciunul

4,0

4,1

5,1

5,6

6,1

6,1

5,7

5:10:85

α-CD

750

1

HCl 0,1N

Niciunul

3,9

3,8

4,4

4,2

4,1

4,0

4,0

10:10:80

β-CD

750

1

HCl 0,1N

Niciunul

3,8

4,7

7,0

7,7

8,1

6,7

5,2

10:10:80

α-CD

600

1

0,0HCl 1N

Niciunul

4,0

4,3

5,7

5,6

5,5

4,6

4,0

10:10:80

β-CD

750

1

0,0HCl 1N

Niciunul

4,5

5,1

6,6

7,2

6,8

5,5

4,8

10:10:80

β-CD

600

1

0,0HCl 1N

Niciunul

4,0

4,3

5,4

4,9

4,9

3,6

3,7

10:10:80

β-CD

1000

1

0,0HCl 1N

Niciunul

4,4

7,4

8,7

8,8

8,1

5,9

4,6

10:10:80

β-CD

750

1

0,0HCl 1N

Niciunul

4,4

5,4

6,8

6,1

5,1

4,0

4,0

10:10:80

β-CD

500

1

0,0HCl 1N

Niciunul

4,4

5,4

7,3

6,6

6,1

4,9

4,3

10:10:80

β-CD

500

1

1 M acid acetic

Niciunul

4,40

5,08

6,00

5,80

5,17

4,65

4,53

10:10:80

β-CD

1000

1

1 M acid acetic

Niciunul

3,80

5,08

8,22

9,74

10,0

7,96

6,44

10:10:80

β-CD

2000

1

1 M acid acetic

Niciunul

4,23

6,50

10,2

12,3

12,7

11,2

8,85

[0123] Toate compoziţiile (preparate cu diferite concentraţii de acid, diferiţi acizi, diferite rapoarte ale celor trei ingrediente, în prezenţa acidului citric sau a citratului de sodiu, doze diferite, administrate într-o nară sau în ambele nări) prezintă o creştere a concentraţiei glucozei din plasmă timp de până la între 10 şi 30 de minute, urmată de o scădere la 40 de minute, şi suplimentar urmată de o scădere la 60 de minute. Ca un exemplu, rezultatele de la o compoziţie de 10:10:80 cu β-CD şi 0,01N HCl administrată la o doză de 1000 µg într-o nară sunt prezentate în Figura 1.

[0124] EXEMPLUL DE REFERINŢĂ 2

[0125] Glucagon, DDPC, şi α-CD, β-CD, sau hidroxilpropil-β-CD s-au dizolvat într-o soluţie de HCl de fie 0,01N fie 0,1N. Raportul de masă dintre glucagon:DDPC:ciclodextrină a variat de la 5:10:75 până la 10:20:70. Într-un studiu, a fost adăugat de asemenea citrat de sodiu. Pulberea a fost ambalată într-un dispozitiv pentru administrare în nară. Pulberea a fost administrată la câinii Beagle intranazal la o doză de 500 µg, 750 µg sau 1000 µg. Pulberea a fost administrată la fie 3 fie 6 câini per grup. Concentraţia glucozei din plasmă a fost măsurată utilizând un glucometru. Rezultatele sunt prezentate în următorul tabel. Concentraţiile glucozei din plasmă înainte de administrare (0 min), şi la 5, 10, 20, 30, 40 şi 60 de minute după administrarea nazală sunt prezentate în Tabelul 2. În Tabelul 2, Raport se referă la raportul de glucagon:DDPC:ciclodextrină, sau la raportul de glucagon:DDPC:ciclodextrină:aditiv.

[0126] Tabelul 2. Concentraţiile medii ale glucozei din plasmă (mmol/L) la câinele Beagle după administrarea intranazală a compoziţiilor de glucagon:DDPC:CD.

Raport

CD

Doză per nară (ug)

Nări

Acid

Aditiv

Concentraţia glucozei din plasmă (mmol/L)

0 min

5 min

10 min

20 min

30 min

40 min

60 min

5:10:85

α-CD

500

1

HCl 0,1N

Niciunul

5:10:85, α-CD, 500 µg, 1 nară

3,8

3,7

4,6

6,0

6,3

4,3

3,4

5:10:85

α-CD

750

1

HCl 0,1N

Niciunul

5:10:85, α-CD, 750 µg, 1 nară

3,6

3,8

7,8

7,6

8,3

4,7

3,3

5:10:85

α-CD

1000

1

HCl 0,1N

Niciunul

5:10:85, α-CD, 1000 µg, 1 nară

3,8

4,0

4,7

7,4

7,1

4,3

3,8

5:10:85

α-CD

500

2

HCl 0,1N

Niciunul

5:10:85, α-CD, 500 µg per nară, 2 nări

3,4

3,1

3,4

5,3

5,0

3,2

3,2

5:51:44

α-CD

500

1

HCl 0,1N

Niciunul

5:51:44, α-CD, 500 µg, 1 nară

33

3,2

4,0

4,6

4,3

3,6

3,9

5:51:44

α-CD

500

2

HCl 0,1N

Niciunul

5:51:44, α-CD, 500 µg per nară, 2 nări

3,4

2,8

4,0

4,8

3,8

3,6

3,7

5:10:85

α-CD

750

1

HCl 0,1N

Niciunul

5:10:85, α-CD, 750 µg, 1 nară

3,7

5,1

6,4

7,5

7,9

7,3

6,3

10:41:49

HP-β-CD

750

1

HCl 0,1N

Niciunul

10:41:49, HP-β-CD, 750 µg, 1 nară

3,7

3,5

4,1

4,0

4,0

3,8

3,9

10:41:49

HP-β-CD

750

1

HCl 0,1N

Niciunul

10:41:49, HP-β-CD, 750 µg, 1 nară

3,7

4,6

5,6

5,5

4,9

4,1

3,7

10:25:55:10

α-CD

750

1

HCl 0,1N

Citrat de sodiu

10:25:55:10, α-CD, citrat de sodiu, 750 µg, 1 nară

3,6

4,8

6,3

6,3

5,5

4,6

4,0

10:20:70

α-CD

750

1

HCl 0,1N

Niciunul

10:20:70, α-CD, 750 µg, 1 nară

3,5

3,9

4,4

4,3

4,4

4,0

3,9

10:10:80

α-CD

750

1

HCl 0,1N

Niciunul

10:10:80, α-CD, 750 µg, 1 nară

3,5

5,3

6,7

7,8

6,7

5,3

3,7

10:10:80

α-CD

750

1

HCl 0,1N

Niciunul

10:10:80, α-CD, 750 µg, 1 nară

3,8

4,9

5,5

6,9

5,6

4,4

4,0

5:10:85

α-CD

750

1

HCl 0,1N

Niciunul

5:10:85, α-CD, 750 µg, 1 nară

4,0

4,3

5,2

5,6

5,6

5,6

5,2

10:10:80

β-CD

750

1

HCl 0,1N

Niciunul

10:10:80, β-CD, 750 µg, 1 nară

3,6

4,7

6,8

6,5

6,1

4,6

4,0

10:10:80

β-CD

700

1

HCl 0,1N

Niciunul

10:10:80, β-CD, 700 µg, 1 nară

4,0

5,5

7,1

6,9

7,0

5,2

4,3

10:10:80

α-CD

750

1

0,01N HCl

Niciunul

10:10:80, α-CD, 750 µg, 1 nară, 0,01N HCl

4,3

4,7

6,0

6,4

6,5

5,1

4,5

10:10:80

β-CD

1000

1

0,01N HCl

Niciunul

10:10:80, β-CD, 1000 µg, 1 nară, 0,01N HCl

4,2

6,4

8,7

8,5

7,5

4,6

3,6

10:10:80

β-CD

750

1

0,01N HCl

Niciunul

10:10:80, β-CD, 750 µg, 1 nară, 0,01N HCl

4,5

6,1

6,4

6,4

5,8

4,4

3,9

10:10:80

β-CD

500

1

0,01N HCl

Niciunul

10:10:80, β-CD, 500 µg, 1 nară, 0,01N HCl

4,4

5,8

6,8

5,4

4,6

4,0

4,1

[0128] Toate compoziţiile (preparate cu diferite concentraţii de acid, diferite ciclodextrine, diferite rapoarte, diferite doze, administrate fie într-o nară fie în ambele nări) prezintă o creştere a concentraţiei glucozei din plasmă timp de până la între 10 şi 30 de minute, urmată de o scădere la 40 de minute, şi suplimentar urmată de o scădere la 60 de minute. Ca un exemplu, rezultatele de la o compoziţie de 10:10:80 cu β-CD administrată la o doză de 1000 µg administrată într-o nară sunt prezentate în Figura 2.

[0129] EXEMPLUL DE REFERINŢĂ 3

[0130] Glucagon, LLPC şi β-CD s-au dizolvat într-o soluţie de HCl de fie 0,01N fie 0,1N. Raportul de masă dintre glucagon:LLPC: β-CD a fost 10:10:80. Pulberea a fost ambalată într-un dispozitiv pentru administrare într-o nară. Pulberea a fost administrată la câinii Beagle intranazal la o doză de fie 750 µg fie 1000 µg. Pulberea a fost administrată la 6 câini per grup. Concentraţia glucozei din plasmă a fost măsurată utilizând o bandă de glucoză. Concentraţiile glucozei din plasmă înainte de administrare (0 min), şi la 5, 10, 20, 30, 40 şi 60 de minute după administrarea nazală sunt prezentate în Tabelul 3.

[0131] Tabelul 3. Concentraţiile medii ale glucozei din plasmă (mmol/L) la câinele Beagle după administrarea intranazală a compoziţiilor de glucagon:LLPC:CD.

Doză în µg

Acid

Concentraţia glucozei din plasmă (mmol/L)

0 min

5 min

10 min

20 min

30 min

40 min

60 min

750

HCl 0,1N

3,8

4,8

6,6

6,9

6,1

4,4

4,0

750

HCl 0,1N

4,2

4,5

5,8

5,7

5,7

5,2

4,6

1000

HCl 0,01N

4,5

6,6

7,6

7,3

7,4

5,4

4,2

[0133] Toate compoziţiile (diferite doze, administrate într-o nară) prezintă o creştere a concentraţiei glucozei din plasmă timp de până la între 10 şi 20 de minute, urmată de o scădere la fie 30 fie 40 de minute, şi suplimentar urmată de o scădere la 40 sau 60 de minute. Ca un exemplu, rezultatele de la compoziţia de 10:10:80 cu β-CD administrată la o doză de 1000 într-o nară sunt prezentate în Figura 3.

[0134] EXEMPLUL DE REFERINŢĂ 4

[0135] Glucagon, D8PC şi β-CD s-au dizolvat într-o soluţie de HCl de fie 0,01N fie 0,1N. Raportul de masă dintre glucagon:D8PC: β-CD a fost 10:10:80. Pulberea a fost ambalată într-un dispozitiv pentru administrare în nară. Pulberea a fost administrată la câinii Beagle intranazal. Pulberea a fost administrată la 6 câini per grup. Concentraţia glucozei din plasmă a fost măsurată utilizând o bandă de glucoză. Concentraţiile glucozei din plasmă înainte de administrare (0 min), şi la 5, 10, 20, 30, 40 şi 60 de minute după administrarea nazală sunt prezentate în Tabelul 4.

[0136] Tabelul 4. Concentraţiile medii ale glucozei din plasmă (mmol/L) la câinele Beagle după administrarea intranazală a compoziţiilor de glucagon:D8PC: CD.

Acid

Concentraţia glucozei din plasmă (mmol/L)

0 min

5 min

10 min

20 min

30 min

40 min

60 min

0,1N HCl

4,0

5,4

7,4

7,7

7,4

6,0

4,8

0,01N HCl

3,5

4,0

4,8

4,5

4,3

4,0

3,9

0,01N HCl

4,1

4,7

6,3

5,7

5,0

3,9

3,9

0,01N HCl

3,7

4,3

5,4

5,4

5,3

4,7

4,4

[0138] Toate compoziţiile (preparate cu diferite concentraţii de acid administrate într-o nară) prezintă o creştere a concentraţiei glucozei din plasmă timp de până la între 10 şi 20 de minute, urmată de o scădere la 30 sau 40 de minute, şi suplimentar urmată de o scădere la 40 sau 60 de minute. Ca un exemplu, rezultatele de la compoziţia 10:10:80 cu β-CD administrată la o doză de 750 µg într-o nară sunt prezentate în Figura 4.

[0139] EXEMPLUL DE REFERINŢĂ 5

[0140] Glucagon, DLPG şi α-CD s-au dizolvat într-o soluţie de HCl 0,1N. Raportul de masă dintre glucagon:DLPG: α-CD a fost fie 5:25:70 fie 5:54:41. Separat, s-au dizolvat glucagon, DLPG şi β-CD în soluţie de HCl 0,1N la un raport de masă de 10:10:80. Soluţiile rezultate au fost liofilizate pentru a produce o pulbere. Pulberea a fost ambalată într-un dispozitiv pentru administrare în nară. Pulberea a fost administrată fie într-o nară fie în ambele nări ale câinilor Beagle. Pulberea a fost administrată la fie 3 fie 6 câini. Concentraţia glucozei din plasmă a fost măsurată utilizând o bandă de glucoză. Rezultatele sunt prezentate în următorul tabel. Raportul de masă dintre glucagon:DLPG: α-CD (sau, β-CD), doza de glucagon per nară, dacă pulberea a fost administrată în una sau ambele nări sunt prezentate în tabel. Concentraţiile glucozei din plasmă înainte de administrare (0 min), şi la 5, 10, 20, 30, 40 şi 60 de minute după administrarea nazală sunt prezentate în Tabelul 5.

[0141] Tabelul 5. Concentraţiile medii ale glucozei din plasmă (mmol/L) la câinele Beagle după administrarea intranazală a compoziţiilor de glucagon:DLPG:CD.

Raport

CD

Doză per nară în µg

Nări

Concentraţia glucozei din plasmă (mmol/L)

0 min

5 min

10 min

20 min

30 min

40 min

60 min

5:25:70

α-CD

500

1

3,9

3,9

4,1

4,0

4,6

4,4

4,1

5:25:70

α-CD

750

1

3,8

3,5

5,3

6,6

7,2

4,6

3,6

5:25:70

α-CD

1000

1

3,4

4,0

4,4

5,7

4,4

3,7

4,3

5:25:70

α-CD

500

2

3,8

3,1

3,1

3,2

4,3

4,1

4,0

5:54:41

α-CD

500

1

3,4

3,0

3,2

4,2

3,2

4,3

4,0

10:10:80

β-CD

750

1

4,2

4,7

6,1

6,0

5,5

4,6

4,0

[0143] Toate compoziţiile (preparate cu diferite ciclodextrine, diferite rapoarte, diferite doze, administrate fie într-o nară fie în ambele nări) prezintă o creştere a concentraţiei glucozei din plasmă timp de până la între 10 şi 30 de minute, urmată de o scădere la 40 de minute, şi suplimentar urmată de o scădere la 60 de minute. Ca un exemplu rezultatele de la compoziţia 5:25:70 cu α-CD administrată la o doză de 750 µg într-o nară, care a condus la cea mai mare concentraţie a glucozei din plasmă, sunt prezentate în Figura 5.

[0144] EXEMPLUL 6

[0145] Pentru a determina structura compoziţiilor de glucagon-DPC-β-ciclodextrină şi glucagon-DDPC-β-ciclodextrină s-a utilizat difracţia în pulbere cu raze X. Acestea prezintă un vârf la unghiuri joase (6,6 °2Θ pentru DPC şi 7,3 °2Θ pentru DDPC) care indică o mezofază (Figura 6). Aceste vârfuri sunt absente pentru glucagon deoarece este o pulbere amorfă. Acestea sunt de asemenea absente la β-ciclodextrină care prezintă o formă cristalină caracteristică. În plus acestea sunt absente la surfactantul DPC. Aceste vârfuri sunt prezente în amestecurile de DDPC (sau DPC) şi β-ciclodextrină, în absenţa glucagonului. Compoziţiile din curenta invenţie sunt caracterizate printr-o mezofază detectabilă prin aceste vârfuri ale unghiurilor de difracţie joase.

[0146] EXEMPLUL 7

[0147] Profilul distribuţiei cântărite în volum este utilizat pentru a calcula D10, D50, şi D90 sunt prezentate în Tabelul 6.

[0148] Tabelul 6. Diametrul a 10% din particule (D10), 50% din particule (D50), şi 90% din particule (D90).

Surfactant

Acid

D10 (µm)

D50 (µm)

D90 (µm)

DDPC

HCl 0,1N

6,063

11,77

21,86

DPC

HCl 0,1N

6,63

66,51

426

DPC cu sonicare

HCl 0,1N

3,6

10,68

21,77

D8PC

HCl 0,1N

7,926

17,97

35,34

LLPC

HCl 0,1N

8,031

15,31

28,89

DPC

1 M acid acetic

6,867

92,480

537,471

[0150] Analiza dimensiunii particulelor arată că o minoritate a particulelor din cele şase formulări de pulbere diferite are un diametru eficient care variază de la 3,6 până la 8,031 µm. Rezultatele D10 arată că peste 90% din particulele din pulberea administrată în nară nu pot fi inhalate.

[0151] EXEMPLUL 8

[0152] A fost preparată o formulare de pulbere utilizând metodele descrise în Metoda de preparare. Compoziţia a fost 10:10:80 glucagon:DPC:β-ciclodextrină preparată utilizând 1 M acid acetic. Zece miligrame de pulbere au conţinut 1 mg de glucagon. Zece miligrame din formularea de pulbere au fost ambalate în fiecare dintre cele zece dispozitive. Pulberea administrată după acţionarea dispozitivului a fost colectată. Masele pulberii administrate din cele zece dispozitive sunt prezentate în Tabelul 7, ca Doză administrată (mg). Uniformitatea dozei administrate (%) din cele zece dispozitive, de asemenea prezentată în Tabelul 7, a fost calculată multiplicând cu 100 raportul cantităţii de glucagon din fiecare din cele zece pulberi livrate la cantitatea de glucagon din 10 miligrame de pulbere înainte de a fi umplută în fiecare din cele zece dispozitive.

[0153] Tabelul 7. Doza administrată şi uniformitatea dozei administrate.

Numărul dispozitivului

Uniformitatea dozei administrate (%)

Doza administrată, mg

1

97,5

9,3

2

97,0

9,2

3

98,9

9,7

4

102,7

9,8

5

100,3

9,7

6

92,3

9,0

7

100,2

9,6

8

96,9

9,2

9

94,8

9,2

10

96,8

9,2

[0155] EXEMPLUL 9

[0156] A fost efectuat un studiu multicentric, randomizat, bifactorial, încrucişat de Fază III în care pacienţii cu diabet de tip 1 (T1D, n=75) au fost înrolaţi pentru a evalua eficacitatea şi siguranţa unei doze unice de glucagon administrat intranazal (pulberea care este subiectul acestei invenţii) în comparaţie cu glucagonul administrat prin injecţie IM după hipoglicemia indusă de insulină. Obiectivul principal al acestui studiu a fost proporţia de pacienţi care au obţinut o creştere a nivelurilor de glucoză din sânge la ≥ 70 mg/dL în 30 de minute de tratament cu glucagon sau o creştere de 20 mg/mL a glucozei din sânge în 30 de minute de tratament cu glucagon. Protocolul a utilizat insulină pentru a reduce nivelurile glucozei din sânge până la intervalul hipoglicemic (limită inferioară ţintă de <50 mg/dL).

[0157] Analiza statistică a răspunsului glicemic la tratamentul cu pulberea nazală a arătat că pulberea nazală a fost non-inferioară glucagonului injectat în tratarea hipoglicemiei induse de insulină. Curba răspunsului la glucoză, prezentată în Figura 7, arată că nivelurile de glucoză au crescut substanţial atât la grupurile tratate nazal cât şi la cele injectate şi că nivelurile glucozei din sânge au crescut până în intervalul normal la majoritatea subiecţilor din ambele grupuri la aproximativ 15 minute după dozare.

[0158] EXEMPLUL 10 - AMG103

[0159] AMG 103 a fost un studiu la copiii cu diabet de tip 1, în vârstă de 4-<17 ani. Inducerea hipoglicemiei severe la această populaţie nu este permisă de către IRB pediatrice dar insulina a fost utilizată dacă a fost necesar pentru a normaliza glucoza în sânge până la o ţintă de <80 mg/dL (4,4 mmol/L) înainte de dozarea cu glucagon.

[0160] Copiii au vizitat unitatea de studiu de două ori. La prima vizită, 12 copii cu vârsta de 12 până la <17 ani au fost randomizaţi la glucagon prin injecţie IM (rata dozei în conformitate cu eticheta fabricantului) sau la o formulare de pulbere cu glucagon care este subiectul acestei invenţii (10:10:80 din masă). La a doua vizită, subiecţii au primit tratamentul alternativ. Pentru copiii din grupele de vârstă 4 până la <8 ani şi 8 până la <12 ani, au fost 18 copii per grupă. În fiecare din aceste grupe de vârstă, copiii au fost randomizaţi 2:1 pentru a primi fie două doze de glucagon intranazal fie o singură injecţie de glucagon IM. Pentru copiii care primeau glucagon IN, ei au fost randomizaţi pentru a primi 2 sau 3 mg la prima vizită şi nivelul de dozare alternativ la a doua vizită. Participanţii la studiu şi locul studiului au fost orbiţi la nivelul dozei.

[0161] Rezultatele de la copiii în vârstă de 12-<17 sunt furnizate ca un exemplu a ceea ce s-a observat la copiii dozaţi cu pulbere de glucagon nazal. Figura 8A furnizează curba PK a glucagonului în timp ce Figura 8B furnizează profilul glucozei. Datele generate în acest studiu au indicat că glucagonul din pulberea nazală a condus la un răspuns al glucozei care nu a fost diferit faţă de cel observat după o injecţie de glucagon.

[0162] EXEMPLUL 11 - Efectul congestiei nazale

[0163] Pulberea acestei invenţii constând din glucagon:DPC şi beta ciclodextrine în rapoarte de 10:10:80 din masă, a fost testată la subiecţii cu răceală obişnuită cu şi fără administrare concomitentă de decongestionant nazal într-un studiu pentru a investiga siguranţa şi PK/PD unei doze de 3 mg de glucagon IN la subiecţi de sex masculin şi feminin. Acesta a fost un studiu unicentric, cu doză unică, etichetă deschisă, măsurători repetate, design paralel. Toţi cei treizeci şi şase (36) de subiecţi au primit o singură doză de 3 mg de glucagon pe cale intranazală, în dimineaţa de după un post de 10 ore peste noapte. Cohorta 1 (18 subiecţi) a fost programată pentru două perioade. În timpul Perioadei 1, subiecţii au avut congestie nazală şi/sau scurgere nazală asociate cu o răceală obişnuită şi în timpul Perioadei 2, subiecţii s-au vindecat de răceala obişnuită şi au fost lipsiţi de simptome timp de cel puţin 2 zile. În Cohorta 2 (Subiecţii #019 până la 036), subiecţii au fost programaţi numai pentru Perioada 1. După ce s-au prezentat cu congestie nazală şi/sau scurgere nazală asociate cu o răceală obişnuită, aceşti subiecţi au fost pretrataţi cu un decongestionant nazal înainte de primirea unei singure doze IN de glucagon.

[0164] Măsurătorile fluxului de aer inspirator nazal de vârf au furnizat o măsurare obiectivă a congestiei nazale şi au confirmat congestia nazală asociată cu răceala obişnuită precum şi efectul terapeutic intenţionat al oximetazolinei.

[0165] Medicamentul studiului a fost bine tolerat şi nu au fost evenimente adverse grave sau decese în timpul acestui studiu.

[0166] Răspunsurile glucagonului şi glucozei după administrarea pulberii sunt prezentate în Figurile 9A şi 9B. Concentraţiile glucagonului din plasmă (Figura 9A) au crescut substanţial peste linia de bază cu concentraţii medii de vârf (Cmax) de 1198,4, 868,0 şi 801,5 pg/mL pentru „AMG504-1 + Răceală obişnuită», „Răceală obişnuită + Decongestionant», şi „Fără simptome de răceală», în mod respectiv. Timpul mediu până la concentraţiile de vârf (tmax) a fost de 20 de minute după doză pentru toate grupurile de tratament. AUC0-t estimată pentru „AMG504-1 + Răceală obişnuită» a fost mai ridicată decât celelalte două grupuri de tratament (1198,4 vs. 1038,0 şi 797,5).

[0167] Nivelurile glucozei din sânge (Figura 9B) la toate trei grupurile au început să crească la 5 minute după dozare indicând că congestia nazală, cu sau fără administrarea concomitentă a unui decongestionant nazal, nu a avut un efect asupra debutului răspunsului glicemic. În general, profilul glucozei după administrarea glucagonului intranazal a fost comparabil indiferent de prezenţa răcelii obişnuite sau de administrarea unui decongestionant la subiecţii cu răceală obişnuită.

[0168] Rezultatele acestui studiu au indicat că PK sau PD pulberii administrate intranazal nu este afectată semnificativ de congestia nazală asociată cu răceala obişnuită, cu sau fără administrarea concomitentă a unui decongestionant nazal. Acest lucru este foarte important deoarece oamenii cu diabet care iau insulină riscă să sufere de hipoglicemie severă la orice moment, inclusiv atunci când suferă de alergii sau de o răceală obişnuită. Ca atare, un glucagon intranazal destinat pentru tratamentul hipoglicemiei severe trebuie de asemenea să fie eficient în prezenţa congestiei nazale.

[0169] EXEMPLUL 12

[0170] Biocompatibilitatea, siguranţa şi tolerabilitatea compoziţiilor acestei invenţii au fost evaluate într-o serie de studii efectuate la şobolani, câini şi iepuri. S-a evaluat toxicitatea subcronică şi acută. Tabelul 8 prezintă descoperirile din aceste studii. Studiile arată că compoziţiile din curenta invenţie sunt bine tolerate şi fără efecte adverse.

[0171] Tabelul 8. Studiile toxicităţii cubcronice şi acute la şobolani, câini şi iepuri.

Tipul studiului

Speciile

Articolele testului & dozajul

Descoperirile cheie

Toxicologia subcronică în 28 de zile

Câine

Soluţie salină, pulbere placebo, AMG504-1 la 2 şi 4 mg/câine/zi timp de 28 de zile

În afară de sforăit tranzitoriu (adică, < 30 secunde) şi salivaţie imediat după dozare, fără semne clinice adverse. Fără descoperiri adverse grave de necropsie sau efecte legate de tratament asupra BW, consumului alimentar, chimiei clinice, hematologiei, EKG sau maselor organelor. Atrofie/degenerare minimă până la moderată complet reversibilă a epiteliului olfactiv. Fără descoperiri microscopice legate de articolul testului după examinarea histologică a tuturor ţesuturilor.

Toxicologia subcronică în 28 de zile

Şobolan

Soluţie salină, lichid placebo, AMG504-1 ingrediente în soluţie la 0,1 şi 0,2 mg/şobolan/zi timp de 28 de zile

Fără semne clinice adverse sau descoperiri grave de necropsie. Fără efecte legate de tratament asupra BW, consumului alimentar, chimiei clinice, hematologiei, EKG sau maselor organelor. Eroziune/ulceraţie minimă până la moderată complet reversibilă a epiteliului olfactiv la grupul cu doză mare. Fără descoperiri microscopice legate de articolul testului după examinarea histologică a tuturor ţesuturilor.

Toxicologia acută

Şobolan

Control placebo cu aer, AMG504-1 la 0,5 mg intratraheal

Fără descoperiri clinice, macroscopice sau microscopice adverse

Toxicologia acută

Iepure

30 mg produs medicamentos administrat direct în ochi

Bine tolerat, cu iritare oculară minimă limitată la eritem uşor şi edem localizat la membrana conjunctivă şi palpebrală.

[0173] Referiri

[0174] C. Boesch, L.R. Brown, şi K. Wuethrich. Physicochemical characterization of glucagon-containing lipid micelles. Biochim. Biophys. Acta 603: 298-312, 1980.

[0175] L.R. Brown, C. Boesch şi K. Wuthrich. Location and orientation relative to the micelle surface for glucagon in mixed micelles with dodecylphosphocholine: EPR and NMR studies. Biochim. Biophys. Acta 642: 296, 1981

[0176] S. Carstens şi M. Sprehn. Prehospital treatment of severe hypoglycaemia: A comparision of intramuscular glucagon and intravenous glucose. Prehospital and Disaster Medicine 13: 44-50, 1998

[0177] Chabenne şi colab., MOLECULAR METABOLISM 3 (2014) 293-300.

[0178] P.E. Cryer. Hypoglycaemia: The limiting factor in the glycaemic management of type I and type II diabetes. Diabetologia 45: 937-948, 2002.

[0179] P.E. Cryer. Hypoglycemia in diabetes. American Diabetes Association. 2009.

[0180] R. Curran. A milestone change in practice. A call for widespread application of intranasal medication delivery in the prehospital environment. www.emsworld.com. 2007

[0181] I.J. Deary. Symptoms of hypoglycaemia and effects on mental performance and emotions. În: Hypoglycaemia in Clinical Diabetes. Ediţia a doua. Editorii B.M. Frier şi M. Fisher. 2007.

[0182] H. Dodziuk. Cyclodextrins and their complexes. Wiley-VCH Verlag, Berlin, 2006.

[0183] K. Endo, S. Amikawa, A. Matsumoto, N. Sahashi şi S. Onoue. Erythritol-based dry powder of glucagon for pulmonary administration. Int. J. Pharm. 290: 63-71, 2005.

[0184] R. M. Epand şi J.M. Sturtevant. A calorimetric study of peptide-phospholipid interactions: The glucagon-dimyristoylphosphatidylcholine complex. Biochemistry 20: 4603-4606, 1981.

[0185] R.M. Epand şi J.M. Sturtevant. Studies on the interaction of glucagon with phospholipids. Biophys. J. 37: 163-164, 1982.

[0186] J. Filipovic-Grcic şi A. Hafner. Nasal powder drug delivery. Capitolul 5.7, p. 651-681, În: Pharmaceutical Manufacturing Handbook: Production and Processes, Editată de S.C. Gad, Wiley-Interscience, New York, 2008, pp. 1384.

[0187] L. Freychet, N. Desplanque, P. Zirinis, S.W. Rizkalla, A. Basdevant, G. Tchobroutsky şi G. Slama. Effect of intranasal glucagon on blood glucose levels in healthy subjects and hypoglycaemic patients with insulin-dependent diabetes. The Lancet. pp. 1364-1366, 18 iunie, 1988 Glucagon for injection (rDNA origin). Package Insert. Eli Lilly & Co. 2005.

[0188] G. Harris, A. Diment, M. Sulway şi M. Wilkinson. Glucagon administration - underevaluated and undertaught. Practical Diabetes Int. 18: 22-25, 2001. M.A. Howell şi H.R. Guly. A comparison of glucagon and glucose in prehospital hypoglycaemia. J. Accid. Emerg. Med. 14: 30-32 (1997).

[0189] A. Hvidberg, R. Djurup şi J. Hilsted. Glucose recovery after intranasal glucagon during hypoglycaemia in man. Eur. J. Clin. Pharmacol. 46: 15-17, 1994.

[0190] IDF Diabetes Atlas, International Diabetes Foundation, ediţia a patra, 2009.

[0191] ISMP Canada Safety Bulletin. Administration of product-specific diluent without medication. Institute for Safe Medication Practices Canada. 10(7): 1-3, 2010.

[0192] K.K. Jain. Drug Delivery Systems. Methods in Molecular Biology. Vol. 437. pp. 8-9, Humana Press, Totowa, NJ, 2008.

[0193] S. Jorgensen, A.R. Sorensen, L.L. Kimer şi N. Mygind. A powdery formulation of glucagon for nasal delivery- a phase 1 study. Diabetes 40 [Suppl A]:2190, 1991

[0194] N.C. Kaarsholm. Stabilized aqueous glucagon solutions comprising detergents. Numerele de brevet WO9947160, EP19990906095, 1999.

[0195] N.C. Kaarsholm. Stabilized aqueous peptide solutions. Brevetul S.U.A. nr. 6.384.016, 1999a.

[0196] D. Lichtenberg. Liposomes as a model for solubilization and reconstitution of membranes. Capitolul 13. pp. 199-218. În: Handbook of nonmedical applications of liposomes. Models for biological phenomena. Vol II, Ed. Y. Barelholz şi D.D. Lasic, CRC Press, Boca Raton FL. pp. 379, 1996

[0197] Marsh, D. Handbook of lipid bilayers. CRC Press, Boca Raton, FL, 387pp., 1990.

[0198] L. Matilainen, K.L. Larsen, R. Wimmer, P. Keski-Rahkonen, S. Auriola, T. Jarvinen şi P. Jarho. The effect of cyclodextrins on chemical and physical stability of glucagon and characterization of glucagon/gamma-CD inclusion complexes. J. Pharm. Sci. 97: 2720-2729, 2008.

[0199] L. Matilainen, S. L.. Maunu, J. Pajander, S. Auriola. I. Laaskelainen, K.L. Larsen, T. Jarvinen şi P. Jarho. The stability and dissolution properties of solid glucagon/gamma-cyclodextrin powder. Eur. J. Pharm. Sci. 36: 412-420, 2009.

[0200] S. Onoue, K. Yamamoto, Y. Kawabata, M. Hirose, T. Mizumoto şi S. Yamada. Novel dry powder inhaler formulation of glucagon with addition of citric acid for enhanced pulmonary delivery. Int. J. Pharm. 382: 144-150, 2009. R.P. Oomen şi H. Kaplan. Binding of glucagon to lipid bilayers. Biochem. Cell Biol. 68: 284-291, 1990. J.E. Sondergaard Pederson. The nature of amyloid-like glucagon fibrils. J. Diab. Science Tech. 4: 1357-1367. 2010.

[0201] A.E. Pontiroli, M. Alberetto şi G. Pozza. British Medical Journal. 287: 462-463, 1983.

[0202] A.E. Pontiroli, M. Alberetto, A. Calderara, E. Pajetta şi G. Pozza. Nasal administration of glucagon and human calcitonin to healthy subjects: a comparison of powders and spray solutions and of different enhancing agents. Eur. J. Clin. Pharmacol. 37: 427-430, 1989.

[0203] A.M. Rosenfalck, I. Bendtson, S. Jorgensen şi C. Binder. Nasal glucagon in the treatment of hypoglycaemia in type 1 (insulin-dependent) diabetic patients. Diabetes Research and Clinical Practice. 17: 43-50, 1992.

[0204] F.M. Sakr. Nasal administration of glucagon combined with dimethyl-β-cyclodextrin: comparison of pharmacokinetics and pharmacodynamics of spray and powder formulations. Int. J. Pharmaceutics 132: 189-194, 1996. Sibley şi colab. Prehosp. Emer. Care. Vol. 17: 98-102, 2013.

[0205] E. Stenninger şi J. Aman. Intranasal glucagon treatment relieves hypoglycaemia in children with type 1 (insulin-dependent) diabetes mellitus. Diabetologia. 36: 931-935, 1993.

[0206] D. Teshima, A. Yamauchi, K.Makino, Y. Kataoka, Y. Arita, H. Nawata şi R. Oishi. Nasal glucagon delivery using microcrystalline cellulose in healthy volunteers. Int. J. Pharm. 233: 61-66, 2002.

[0207] D. P. Tieleman, D. van der Spoel şi H.J.C. Berendsen. Molecular dynamics simulations of dodecyl phosphocholine micelles at three different aggregate sizes: micellar structure and lipid chain relaxation. J. Phys. Chem. B 104:6380-6388, 2000

[0208] O. Yanai, D. Pilpel, I. Harman, E. Elitzur-Leiberman şi M. Philip. IDDM patients' opinions on the use of Glucagon Emergency Kit in severe episodes of hypoglycaemia. Practical Diabetes Int. 14: 40-42, 1997.

[0209] LISTĂ DE SECVENŢE

[0210] <110> Eli Lilly and Company <120> Formulare de pulbere nazală pentru tratamentul hipoglicemiei <130> X20946 <150> 62/117031 <151> 2015-02-17 <160> 1 <170> Patentin versiune 3.5 <210> 1 <211> 29 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 1

[0211]

Claims (14)

1. O compoziţie de pulbere cuprinzând glucagon (SEQ ID NO:1), β-ciclodextrină, şi o dodecilfosfocolină, în care cel puţin o porţiune din pulbere este prezentă într-o fază caracterizată printr-un mezovârf XRPD după cum s-a determinat prin difracţie în pulbere cu raze X.

2. Compoziţia în conformitate cu revendicarea 1, în care glucagonul este prezent într-o cantitate de 5 până la 15 procente din masă.

3. Compoziţia în conformitate cu revendicarea 1 sau revendicarea 2, cuprinzând în plus un aditiv selectat dintre acizii organici cu masă moleculară mică sau sărurile solubile în apă acceptabile farmaceutic şi esterii acestora.

4. Compoziţia în conformitate cu revendicarea 3, în care aditivul este acid citric sau citrat de sodiu.

5. Compoziţia în conformitate cu revendicarea 3 sau revendicarea 4, în care cantitatea de aditiv este de până la 10 procente din masă.

6. Compoziţia în conformitate cu oricare dintre revendicările 1 până la 5, în care cantitatea de β-ciclodextrină este între 44 şi 90 procente din masă.

7. Compoziţia în conformitate cu oricare dintre revendicările 1 până la 6, în care cantitatea de dodecilfosfocolină este între 5 şi 51 procente din masă.

8. Compoziţia în conformitate cu oricare dintre revendicările 1 până la 7 în care conţinutul de apă al compoziţiei este sub 5 procente de masă din masa totală a compoziţiei.

9. Un aplicator nazal pentru o formulare de pulbere, menţionatul aplicator incluzând un rezervor al formulării de pulbere, şi o formulare de pulbere conţinută în rezervor, în care formularea de pulbere este o compoziţie în conformitate cu oricare dintre revendicările 1 până la 8.

10. O metodă pentru prepararea unei compoziţii de pulbere în conformitate cu oricare dintre revendicările 1 până la 8, respectiva metodă cuprinzând etapele de

a. formare a unui prim amestec de glucagon şi dodecilfosfocolină într-un purtător apos, în care dodecilfosfocolina este prezentă într-o concentraţie mai mare sau egală cu concentraţia critică de micelii;

b. adăugare a β-ciclodextrinei la primul amestec pentru a forma un al doilea amestec;

c. uscare a celui de-al doilea amestec pentru a forma o formulare solidă; şi

d. procesare a formulării solide pentru a produce o pulbere uniformă, menţionata pulbere uniformă incluzând cel puţin o porţiune de pulbere într-o fază caracterizată printr-un mezovârf XRPD.

11. Metoda în conformitate cu revendicarea 10, în care uscarea celui de-al doilea amestec este efectuată uscând prin congelare sau uscând prin pulverizare al doilea amestec.

12. O compoziţie în conformitate cu oricare dintre revendicările 1 până la 8 pentru utilizare în tratamentul hipoglicemiei.

13. Compoziţia pentru utilizare în conformitate cu revendicarea 12 în care compoziţia este administrată într-o cantitate eficientă terapeutic ca pulbere la mucoasa nazală a pacientului care trebuie tratat.

14. Compoziţia pentru utilizare în conformitate cu revendicarea 13, în care compoziţia este administrată numai la o nară a pacientului.