[go: up one dir, main page]

CZ20002417A3 - Drug for administration by inhalation - Google Patents

Drug for administration by inhalation Download PDF

Info

Publication number
CZ20002417A3
CZ20002417A3 CZ20002417A CZ20002417A CZ20002417A3 CZ 20002417 A3 CZ20002417 A3 CZ 20002417A3 CZ 20002417 A CZ20002417 A CZ 20002417A CZ 20002417 A CZ20002417 A CZ 20002417A CZ 20002417 A3 CZ20002417 A3 CZ 20002417A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
insulin
monomeric
monomeric insulin
administration
inhalation
Prior art date
Application number
CZ20002417A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Richard Dennis Dimarchi
Roger Garrick Harrison
Ronald Keith Wolff
Original Assignee
Eli Lilly And Company
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eli Lilly And Company filed Critical Eli Lilly And Company
Priority to CZ20002417A priority Critical patent/CZ20002417A3/en
Publication of CZ20002417A3 publication Critical patent/CZ20002417A3/en

Links

Landscapes

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

Abstract

Řešení se týká použití AspB28-lidského inzulínu pro přípravu léčiva vhodného pro podávání inhalací.The solution relates to the use of AspB28-human insulin for the preparation of a medicament suitable for administration by inhalation.

Description

Předložený vynález se obecně týká způsobů léčení člověka, trpícího diabetes mellitus. Konkrétněji se předložený vynález týká pulmonálního podávání monomerních analogů inzulínu pro systemickou absorpci plícemi pro významné omezení nebo vyloučení potřeby podávání monomerní analogy inzulínu injekcí.The present invention generally relates to methods of treating a human suffering from diabetes mellitus. More particularly, the present invention relates to pulmonary administration of monomeric insulin analogs for systemic absorption through the lungs to significantly reduce or eliminate the need to administer monomeric insulin analogs by injection.

Dosavadní stav technikyState of the art

Od zavedení inzulínu po roce 1920 byly prováděny neustálé pokusy zlepšit léčení diabetes mellitus. Nejdůležitější pokrok byl učiněn v oblasti čistoty inzulínu a dostupnosti a byly vyvinuty různé přípravky s rozdílnou dobou působení. Neinjektovatelné formy inzulínu jsou žádoucí pro zvýšení pacientovy kompliance s intenzívní inzulínovou terapií a snížení rizika komplikací.Since the introduction of insulin in the 1920s, there have been continuous attempts to improve the treatment of diabetes mellitus. The most important advances have been made in the purity of insulin and its availability, and various preparations with different durations of action have been developed. Non-injectable forms of insulin are desirable to increase patient compliance with intensive insulin therapy and reduce the risk of complications.

Diabetes mellitus je onemocnění postihující přibližně 6% světové populace. Kromě toho populace většiny zemí stárne a diabetes je obzvláště běžný ve stárnoucích populacích. Je to často tato část populace, kde dochází k obtížím nebo nechuti podávat si inzulín sám injekcí. Ve Spojených státech přibližně 5% populace má diabetes a přibližně jedna třetina těchto diabetiků si sama podává jednu nebo více dávek inzulínu denně subkutánní injekcí. Tento typ intenzívní terapie je nutný pro snížení hladiny glukózy v krvi. Vysoká • · hladina glukózy v krvi, která je výsledkem nízké úrovně nebo nepřítomnosti endogenního inzulínu, mění normální chemii těla a může vést k selhání mikrovaskulárního systém u mnoha orgánů. Neléčení diabetici často podstupují amputace a dochází u nich ke slepotě a selhání ledvin. Odhaduje se, žé léčení vedlejších účinků diabetů a ztráta produktivity v důsledku neadekvátního léčení diabetů vedou k celkovým ročním ztrátám ve výši 40 miliard dolarů jen v samotných Spojených státech.Diabetes mellitus is a disease affecting approximately 6% of the world's population. In addition, the population of most countries is aging, and diabetes is particularly common in aging populations. It is often this segment of the population that has difficulty or is reluctant to self-inject insulin. In the United States, approximately 5% of the population has diabetes, and approximately one-third of these diabetics self-administer one or more doses of insulin daily by subcutaneous injection. This type of intensive therapy is necessary to lower blood glucose levels. High blood glucose levels, which result from low levels or absence of endogenous insulin, alter the body's normal chemistry and can lead to microvascular failure in many organs. Untreated diabetics often undergo amputations and develop blindness and kidney failure. It is estimated that the treatment of diabetes side effects and the loss of productivity due to inadequate diabetes management result in a total annual loss of $40 billion in the United States alone.

Devět let trvající experiment „Diabetes Control and Complications Trial (DCCT) , který zahrnoval 1441 pacientů s diabetem typu I, prokázal, že udržování hladiny glukózy v krvi s úzkou tolerancí snižuje frekvenci a závažnost diabetických komplikací. Obvyklá inzulínová terapie zahrnuje pouze dvě injekce inzulínu denně. Intenzívní inzulínová terapie ve studii DCCT zahrnovala tři i více injekcí inzulínu každý den. V této studii byl dramaticky snížen výskyt vedlejších účinků diabetů. U pacientů využívajících intenzívní terapie byla například retinopatie byla snížena o 50-76%, nefropatie o 35-56% a neuropatie o 60%.The nine-year Diabetes Control and Complications Trial (DCCT), which included 1,441 patients with type 1 diabetes, demonstrated that maintaining blood glucose levels within a narrow tolerance reduces the frequency and severity of diabetic complications. Conventional insulin therapy involves only two insulin injections per day. Intensive insulin therapy in the DCCT study involved three or more insulin injections each day. In this study, the incidence of diabetic side effects was dramatically reduced. For example, in patients using intensive therapy, retinopathy was reduced by 50-76%, nephropathy by 35-56%, and neuropathy by 60%.

Naneštěstí mnoho diabetiků si nepřeje podstupovat intenzívní terapii v důsledku nepohodlí, které je spojeno s mnoha injekcemi, vyžadovanými pro udržování hladiny glukózy v úzkém rozmezí. Tento typ terapie může být bolestný jak psychologicky, tak i fyzicky. Při orálním podávání inzulín rychle degraduje v gastrointestinálním traktu a není absorbován do krevního oběhu. Proto mnoho vědců zkoumalo alternativní cesty podávání inzulínu, jako je cesta orální, rektální, transdermální a nasální. Dosud však tyto způsoby podávání nevedly k účinné absorpci inzulínu.Unfortunately, many diabetics are reluctant to undergo intensive therapy due to the discomfort associated with the multiple injections required to maintain glucose levels within a narrow range. This type of therapy can be painful both psychologically and physically. When administered orally, insulin is rapidly degraded in the gastrointestinal tract and is not absorbed into the bloodstream. Therefore, many researchers have investigated alternative routes of insulin administration, such as the oral, rectal, transdermal, and nasal routes. However, to date, these routes of administration have not resulted in effective insulin absorption.

Po řadu let je známo, že některé proteiny mohou být absorbovány v plicích. Podávání inzulínu ve formě inhalačního aerosolu do plic bylo poprvé popsáno Gaensslenem v roce 1925. I přesto, že řada studií na zvířatech i člověku ukázala, že některé inzulínové přípravky mohou být absorbovány plícemi, pulmonální podávání nebylo široce přijato jako prostředek účinného léčení diabetů. To je částečně způsobeno tím, že jen malá část podaného inzulínu je vstřebána. Kromě toho výzkumníci pozorovali velkou variabilitu množství inzulínu absorbovaného při pulmonálním podávání různých inzulínových přípravků a dokonce dávek stejného přípravku, podávaných v různých dobách.It has been known for many years that some proteins can be absorbed in the lungs. The administration of insulin by inhalation aerosol to the lungs was first described by Gaensslen in 1925. Although numerous animal and human studies have shown that some insulin preparations can be absorbed through the lungs, pulmonary administration has not been widely accepted as an effective means of treating diabetes. This is partly because only a small portion of the administered insulin is absorbed. In addition, investigators have observed great variability in the amount of insulin absorbed by the pulmonary administration of different insulin preparations and even doses of the same preparation given at different times.

Existuje proto potřeba poskytnout účinný a spolehlivý způsob podávání inzulínu pulmonálními prostředky. Tato potřeba je obzvláště patrná u pacientů, kteří podstupují agresivní léčebné protokoly s využitím rychle působících lidských monomerních analogů inzulínu. Účinné pulmonální podávání rychle působících lidských monomerních analogů inzulínu by přineslo jako účinek rychlé snížení koncentrací glukózy v krvi v okamžiku, kdyby se tato potřeba objevila, jako například po jídle nebo po delším období bez inzulínové terapie.There is therefore a need to provide an effective and reliable method of delivering insulin by pulmonary means. This need is particularly acute in patients undergoing aggressive treatment protocols using rapid-acting human monomeric insulin analogs. Effective pulmonary delivery of rapid-acting human monomeric insulin analogs would provide the effect of rapidly lowering blood glucose concentrations when the need arises, such as after a meal or after an extended period without insulin therapy.

Je zřejmé, že ne všechny proteiny mohou být účinně absorbovány v plicích. Existují četné faktory, které ovlivňují, zda protein může být účinně podáván přes plíce. Absorpce plícemi je závislá do velké míry na fyzikálních vlastnostech konkrétního terapeutického proteinu, určeného k • · · · podávání. Proto i když bylo pozorováno pulmonální dodávání běžného lidského inzulínu, fyzikální odlišnosti mezi běžným lidským inzulínem a rychle působícími monomerními analogy inzulínu způsobují, že není zřejmé, zda tyto analogy mohou být účinně podávány pulmonální cestou.It is clear that not all proteins can be effectively absorbed in the lungs. There are numerous factors that influence whether a protein can be effectively delivered via the lungs. Pulmonary absorption is dependent to a large extent on the physical properties of the particular therapeutic protein being administered. Therefore, although pulmonary delivery of regular human insulin has been observed, the physical differences between regular human insulin and rapid-acting monomeric insulin analogs make it unclear whether these analogs can be effectively delivered via the pulmonary route.

Účinné pulmonální dodávání proteinu je závislé na schopnosti proteinu vstupovat do hlubokého plicního alveolárního epitelu. Proteiny, které se ukládají v epitelu horních cest dýchacích nejsou absorbovány významným způsobem. To je způsobeno tím, že hlen, pokrývající tkáň, který má tloušťku přibližně 30 - 40 μιη, působi jako bariéra pro absorpci. Kromě toho proteiny uložené na tomto epitelu jsou odstraňovány mukociliálním transportem do dýchacích cest a potom odstraňovány do gastrointestinálního traktu. Tento mechanismus také přispívá podstatným způsobem k nízké absorpci některých proteinových částic. Rozsah, ve kterém proteiny nejsou absorbovány a jsou namísto toho odstraňovány uvedeným způsobem závisí na jejich rozpustnosti, jejich velikosti a na dalších, méně prozkoumaných vlastnostech.Effective pulmonary protein delivery is dependent on the ability of the protein to enter the deep lung alveolar epithelium. Proteins that are deposited in the upper airway epithelium are not absorbed to any significant extent. This is because the mucus covering the tissue, which is approximately 30-40 μιη thick, acts as a barrier to absorption. In addition, proteins deposited on this epithelium are removed by mucociliary transport into the airways and then eliminated into the gastrointestinal tract. This mechanism also contributes significantly to the low absorption of some protein particles. The extent to which proteins are not absorbed and are instead eliminated in this manner depends on their solubility, their size, and other, less well-studied, properties.

Je obtížné předpovědět, zda terapeutický protein může být rychle přenášen z plíce do krve, dokonce i v případě, kdy protein může být úspěšně dodáván do hlubokého plicního alveolárního epitelu. Byly vypočteny hodnoty absorpce pro některé proteiny dodávané plícemi a jsou v rozmezí od patnácti minut pro parathyroidní hormon (fragment 1-34) do 48 hodin pro glykosylovaný al-antitrypsin. Vzhledem k širokému spektru peptidáz, které existují v plících, delší absorpční doby zvyšují možnost, že protein bude významně degradován nebo odstraněn mukociliálním transportem dříveIt is difficult to predict whether a therapeutic protein can be rapidly transported from the lung to the blood, even when the protein can be successfully delivered to the deep lung alveolar epithelium. Uptake values have been calculated for some proteins delivered through the lung and range from fifteen minutes for parathyroid hormone (fragment 1-34) to 48 hours for glycosylated α1-antitrypsin. Given the wide range of peptidases that exist in the lung, longer uptake times increase the possibility that the protein will be significantly degraded or removed by mucociliary transport earlier.

- 5 • ·· · • · fc · · • · fcfc • fcfc · fcfc «fc než dojde k absorpci.- 5 • ·· · • · fc · · • · fcfc • fcfc · fcfc «fc before absorption occurs.

Inzulín je peptidový hormon s molekulární hmotností přibližně 5,800 Daltonů. V přítomnosti zinku se lidský inzulín samoasociuje na stabilnější hexamerní formu. Předpokládá se, že disociace stabilního hexamerů je krok, omezující rychlost absorpce inzulínu z místa subkutánní injekce do krevního toku. Rychle působící inzulínové analogy však nevytváří snadno stabilní hexamery. Tyto analogy jsou známy jako monomerní analogy inzulínu, protože jsou méně náchylné k samoasociaci na stabilní komplexy vyššího řádu. Tento nedostatek samoasociace je způsoben modifikacemi v sekvenci aminokyselin lidského inzulínu, které snižují asociaci přerušením vytváření dimerů. Naneštěstí modifikace inzulínu, které způsobují, že tyto analogy jsou monomerní, také vedou k nespecifické agregaci monomerů. Tato nespecifická agregace může způsobit, že analogy jsou nerozpustné a nestabilní.Insulin is a peptide hormone with a molecular weight of approximately 5,800 Daltons. In the presence of zinc, human insulin self-associates into a more stable hexameric form. Dissociation of the stable hexamer is thought to be the rate-limiting step in the absorption of insulin from the subcutaneous injection site into the bloodstream. However, rapid-acting insulin analogs do not readily form stable hexamers. These analogs are known as monomeric insulin analogs because they are less likely to self-associate into stable higher-order complexes. This lack of self-association is due to modifications in the amino acid sequence of human insulin that reduce association by disrupting dimer formation. Unfortunately, the modifications of insulin that make these analogs monomeric also lead to nonspecific aggregation of monomers. This nonspecific aggregation can render the analogs insoluble and unstable.

V důsledku vnitřní nestability monomerních analogů inzulínu a možnosti vytváření nerozpustných precipitátu inzulínových analogů, fyzikálních rozdílů mezi inzulínem a monomerními analogy inzulínu a vzhledem k vysokému stupni variability absorpce běžného lidského inzulínu, podávaného plícemi, je překvapivé, že aerosolizované přípravky obsahující monomerní analogy inzulínu mohou být reprodukovatelným a účinným způsobem dodávány plícemi. Nejvýhodnější a nejméně očekávaný je objev, že na rozdíl od dat získaných pro běžný lidský inzulín nevede změna inhalovaného objemu ke zjistitelným odchylkám ve farmakokinetice nebo farmakodynamice monomerních analogů inzulínu, obzvláště LysB28ProB29-lidskéhoDue to the intrinsic instability of monomeric insulin analogs and the potential for the formation of insoluble precipitates of insulin analogs, the physical differences between insulin and monomeric insulin analogs, and the high degree of variability in the absorption of regular human insulin administered via the lungs, it is surprising that aerosolized formulations containing monomeric insulin analogs can be delivered via the lungs in a reproducible and effective manner. Most advantageous and least expected is the discovery that, in contrast to data obtained for regular human insulin, variation in inhaled volume does not lead to detectable differences in the pharmacokinetics or pharmacodynamics of monomeric insulin analogs, particularly Lys B28 Pro B29 -human

• · ·· ·· ·· • · · · « · · • · ♦ · · · > · * • · · · t 4» · < · • · · · · ·· · • * · · ·» · · inzulínu. Navíc bylo překvapující, že LysB28ProB29-lidský inzulín je po podání absorbován alespoň tak rychle plícemi jako tomu je u subkutánního podávání.• · ·· ·· ·· • · · · « · · • · ♦ · · · > · * • · · · t 4» · < · • · · · · · · · • * · · ·» · · insulin. In addition, it was surprising that Lys B28 Pro B29 -human insulin is absorbed at least as quickly through the lungs after administration as it is after subcutaneous administration.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Předložený vynález se týká způsobu podávání monomerního analogu inzulínu, který zahrnuje podávání účinného množství monomerního analogu inzulínu pacientovi, který má jeho potřebu, pulmonální cestou. Předložený vynález se také týká způsobu léčení diabetů, zahrnujícího podávání účinného množství monomerního analogu inzulínu pacientovi, který má jeho potřebu, pulmonální cestou. Další předmět předloženého vynálezu se týká způsobu léčení hyperglykemie, zahrnujícího podávání účinného množství monomerního analogu inzulínu pacientovi, který má jeho potřebu, pulmonální cestou. Výhodně se monomerní analogy inzulínu podávají inhalací a do dolních cest dýchacích pacienta.The present invention relates to a method of administering a monomeric insulin analog, which comprises administering an effective amount of the monomeric insulin analog to a patient in need thereof by the pulmonary route. The present invention also relates to a method of treating diabetes, comprising administering an effective amount of the monomeric insulin analog to a patient in need thereof by the pulmonary route. Another aspect of the present invention relates to a method of treating hyperglycemia, comprising administering an effective amount of the monomeric insulin analog to a patient in need thereof by the pulmonary route. Preferably, the monomeric insulin analogs are administered by inhalation and into the lower respiratory tract of the patient.

Monomerní analogy inzulínu mohou být podávány v nosiči, jako roztok neb suspenze nebo jako suchý prášek za použití řady přístrojů, vhodných pro podávání inhalací. Výhodně se monomerní analogy inzulínu podávají s velikostí částic účinnou pro dosažení dolních cest dýchacích v plicích. Výhodná velikost částic monomerních analogů inzulínu je méně než 10 mikronů. Ještě výhodnější velikost částic monomerních analogů inzulínu je v rozmezí 1 a 5 mikronů.Monomeric insulin analogs can be administered in a carrier, as a solution or suspension, or as a dry powder using a variety of devices suitable for administration by inhalation. Preferably, the monomeric insulin analogs are administered in a particle size effective to reach the lower respiratory tract in the lungs. The preferred particle size of the monomeric insulin analogs is less than 10 microns. Even more preferred particle size of the monomeric insulin analogs is between 1 and 5 microns.

Obrázek 1 znázorňuje střední odezvu hladiny glukózy u psů beagle v závislosti na čase po podání aerosolu LysB28ProB29lidského inzulínu.Figure 1 shows the mean glucose response in beagle dogs over time following aerosol administration of Lys B28 Pro B29 human insulin.

9 99 99 99 9

- Ί- Ί

9 9 9 · · 9 99 9 9 · · 9 9

9 9 9 ···· • · · · · · » · · · • · ·· · · · · 9 9 • 9 9 9 9 9 9 9 •9 99 99 999 9 9 ···· • · · · · · » · · · • · ·· · · · · 9 9 • 9 9 9 9 9 9 9 9 •9 99 99 99

Výraz inzulín, jak je zde používán, se vztahuje k savčímu inzulínu jako je hovězí, vepřový nebo lidský inzulín, jehož sekvence a struktura jsou známy odborníkům v oboru. Sekvence aminokyselin a prostorová struktura lidského inzulínu jsou dobře známy. Lidský inzulín sestává z řetězce A o dvaceti jedné aminokyselině a z řetězce B o třiceti aminokyselinách, které jsou zesíťovány disulfidovými vazbami. Řádně zesíťovaný lidský inzulín obsahuje tři disulfidové můstky: jeden mezi polohou 7 řetězce A a polohou 7 řetězce B, druhý mezi polohou 20 řetězce A a polohou 19 řetězce B a třetí mezi polohou β a polohou 11 řetězce A.The term insulin, as used herein, refers to mammalian insulin such as bovine, porcine or human insulin, the sequence and structure of which are known to those skilled in the art. The amino acid sequence and spatial structure of human insulin are well known. Human insulin consists of an A chain of twenty-one amino acids and a B chain of thirty amino acids, which are cross-linked by disulfide bonds. Properly cross-linked human insulin contains three disulfide bridges: one between position 7 of the A chain and position 7 of the B chain, a second between position 20 of the A chain and position 19 of the B chain, and a third between position β and position 11 of the A chain.

Výraz analog inzulínu znamená proteiny, které mají řetězec A a řetězec B, které mají v zásadě stejné sekvence aminokyselin jako řetězec A a řetězec B lidského inzulínu, ale odlišují se od řetězce A a řetězce B lidského inzulínu jednou nebo více delecemi aminokyselin, jednou nebo více náhrad aminokyselin a/nebo jedním nebo více insercemi aminokyselin, které nenarušují inzulínovou aktivitu analogu inzulínu.The term insulin analog refers to proteins that have an A chain and a B chain that have essentially the same amino acid sequences as the A chain and B chain of human insulin, but differ from the A chain and B chain of human insulin by one or more amino acid deletions, one or more amino acid substitutions, and/or one or more amino acid insertions that do not impair the insulin activity of the insulin analog.

Jeden typ analogu inzulínu, monomerní analog inzulínu, je dobře znám odborníkům. Tyto analogy lidského inzulínu jsou rychle působící a zahrnují například, monomerní analogy inzulínu, ve kterých:One type of insulin analog, a monomeric insulin analog, is well known to those skilled in the art. These human insulin analogs are fast-acting and include, for example, monomeric insulin analogs in which:

a) aminoacylový zbytek v poloze B28 je substituován pomocí Asp, Lys, Leu, Val nebo Ala a aminoacylový zbytek v poloze B29 je Lys nebo Pro;a) the aminoacyl residue at position B28 is substituted with Asp, Lys, Leu, Val or Ala and the aminoacyl residue at position B29 is Lys or Pro;

b) aminoacylové zbytky v polohách B28, B29 a B30 jsou vynechány; nebo • 4 4 4 4 4 • 4 • 44 · · « 4 4 •4 44 ·· • · « * · · · · 4 4 4b) the aminoacyl residues at positions B28, B29 and B30 are omitted; or • 4 4 4 4 4 • 4 • 44 · · « 4 4 •4 44 ·· • · « * · · · · 4 4 4

c) aminoacylový zbytek v poloze B21 je vynechán.c) the aminoacyl residue at position B21 is omitted.

Výhodný monomerní analog inzulínu je AspB28. Ještě výhodnější monomerní analog inzulínu je LysB28ProB29.A preferred monomeric insulin analog is Asp B28 . A more preferred monomeric insulin analog is Lys B28 Pro B29 .

Monomerní analogy inzulínu jsou popsány v publikaci Chance, a kol., U.S. patent č. 5,514,646; Chance a kol., U.S. patentová přihláška č. 08/255,297; Brems a kol., ProteinMonomeric insulin analogs are described in Chance, et al., U.S. Patent No. 5,514,646; Chance et al., U.S. Patent Application Serial No. 08/255,297; Brems et al., Protein

Engineering, 5:527-533 publikovaná přihláška č. 1987); a Brange a kol., Biology, 1:934-940 (1991).Engineering, 5:527-533 published application no. 1987); and Brange et al., Biology, 1:934-940 (1991).

zahrnuty jako reference, inzulínu.included as a reference, insulin.

(1992); Brange a kol., EPO 214,826 (publikována 18. března(1992); Brange et al., EPO 214,826 (published March 18,

Current Opinion in Structural Tyto objevy jsou zde výslovně popisující monomerní analogyCurrent Opinion in Structural These discoveries are here explicitly describing monomeric analogues

Analogy inzulínu mohou mít také náhrady amidovaných aminokyselin acidickými formami. Například Asn může být nahrazen Asp nebo Glu. Podobně Gin může být nahrazen Asp nebo Glu. Obzvláště Asn(A18), Asn(A21) nebo Asp(B3) nebo libovolná kombinace těchto zbytků může být nahrazena Asp nebo Glu. Také Gln(A15) nebo Gln(B4) nebo oba mohou být nahrazeny Asp nebo Glu.Insulin analogs may also have amidated amino acids replaced by acidic forms. For example, Asn may be replaced by Asp or Glu. Similarly, Gln may be replaced by Asp or Glu. In particular, Asn(A18), Asn(A21) or Asp(B3) or any combination of these residues may be replaced by Asp or Glu. Also, Gln(A15) or Gln(B4) or both may be replaced by Asp or Glu.

Výraz konzervační se vztahuje ke sloučenině, přidané do farmaceutického přípravku pro působení jako antimikrobiální činidlo. Parenterální přípravek musí vyhovět požadavkům na účinnost konzervačních činidel, aby mohl být schopen využití jako víceúčelový komerční produkt. Jako konzervační činidla, známá odborníkům v oboru jako účinná a přijatelná pro parenterální přípravky, je možno uvést benzalkoniumchlorid, benzethonium, chlorhexidin, fenol, m-kresol, benzylalkohol, methylparaben, chlorbutanol, o-kresol, p-kresol, • 0 0 00 0The term preservative refers to a compound added to a pharmaceutical preparation to act as an antimicrobial agent. A parenteral preparation must meet the requirements for preservative efficacy in order to be capable of being used as a multipurpose commercial product. Preservatives known to those skilled in the art to be effective and acceptable for parenteral preparations include benzalkonium chloride, benzethonium, chlorhexidine, phenol, m-cresol, benzyl alcohol, methylparaben, chlorobutanol, o-cresol, p-cresol, • 0 0 00 0

0 0 0 00 »000 00000 00 00 · · * · chlorkresol, dusičnan fenylrtuťnatý, thimerosal, benzoová kyselina a jejich různé směsi. Viz například Wallháusser, K.-H., Develop. Biol. Standard, 24: 9-28 (Basel, S. Krager, 1974) . Je známo, že jistá fenolová konzervační činidla jako je fenol a m-kresol se váží k molekulám inzulínového typu a tím indukují konformační změny, které zvyšují buď fyzikální nebo chemickou stabilitu nebo obojí [Birnbaum, a kol., Pharmac. Res. 14:25-36 (1997); Rahuel-Clermont, a kol., Biochemistry 36:5837-5845 (1997)]. M-kresol a fenol jsou výhodná konzervační činidla v přípravcích s obsahem proteinů, představovaných monomerními analogy inzulínu, pro použití podle předloženého vynálezu.0 0 0 00 »000 00000 00 00 · · * · chlorocresol, phenylmercuric nitrate, thimerosal, benzoic acid and various mixtures thereof. See, for example, Wallháusser, K.-H., Develop. Biol. Standard, 24: 9-28 (Basel, S. Krager, 1974). Certain phenolic preservatives such as phenol and m-cresol are known to bind to insulin-like molecules and thereby induce conformational changes that increase either physical or chemical stability or both [Birnbaum, et al., Pharmac. Res. 14:25-36 (1997); Rahuel-Clermont, et al., Biochemistry 36:5837-5845 (1997)]. M-cresol and phenol are preferred preservatives in protein-containing preparations of monomeric insulin analogs for use in the present invention.

Výraz pufr nebo farmaceuticky přijatelný pufr se vztahuje ke sloučenině, o které je známo, že je bezpečná při použití v inzulínových přípravcích a která má účinek udržování pH přípravku na hodnotě pH, požadované pro přípravek. Farmaceuticky přijatelné pufry pro udržování pH na mírně kyselém pH až mírně bázickém pH zahrnují například takové sloučeniny jako jsou fosforečnany, octany, citronany, TRIS, arginin nebo histidin.The term buffer or pharmaceutically acceptable buffer refers to a compound known to be safe for use in insulin preparations and which has the effect of maintaining the pH of the preparation at the pH value desired for the preparation. Pharmaceutically acceptable buffers for maintaining the pH at a slightly acidic pH to a slightly basic pH include, for example, compounds such as phosphates, acetates, citrates, TRIS, arginine or histidine.

Výraz isotonické činidlo se vztahuje ke sloučenině, které je fyziologicky tolerovány a zajišťuje vhodnou tonicitu přípravku pro zabránění toku vody přes buněčné membrány. Pro tyto účely jsou běžně používány sloučeniny jako je glycerin ve známých koncentracích. Další přijatelná přijatelný isotonická činidla zahrnují soli, například NaCl, dextrózu, mannitol a laktózu. Glycerol v koncentraci 12 až 25 mg/ml je výhodné isotonické činidlo.The term isotonic agent refers to a compound that is physiologically tolerated and provides a suitable tonicity of the preparation to prevent the flow of water across cell membranes. Compounds such as glycerin are commonly used for this purpose at known concentrations. Other acceptable isotonic agents include salts, for example NaCl, dextrose, mannitol and lactose. Glycerol at a concentration of 12 to 25 mg/ml is a preferred isotonic agent.

φ φφφφφ φφφφ

Podávání monomerních analogů inzulínuAdministration of monomeric insulin analogues

Monomerní analogy inzulínu se podávají inhalací V dávce odpovídající účinnému množství pro zvýšení hladiny inzulínového proteinu v krevním oběhu a/nebo pro snížení hladiny glukózy v oběhu. Takové podávání může být účinné pro léčení poruch jako je diabetes nebo hyperglykémie. Dosažení účinné dávky monomerních analogů inzulínu vyžaduje podávání inhalované dávky větší než přibližně 0,5 μς/kg až přibližně 50 μς/kg monomerního analogu inzulínového proteinu, výhodně přibližně 3 μς/kg až přibližně 20 μς/kg a nejvýhodněji přibližně 7 μς/kg až přibližně 14 μς/kg. Terapeuticky účinné množství může být určeno zkušeným lékařem, který uváží faktory zahrnující hladinu inzulínového proteinu, hladinu glukózy v krvi, fyzický stav pacienta, stav pacientových plic a podobně.Monomeric insulin analogs are administered by inhalation in a dose corresponding to an effective amount to increase the level of insulin protein in the bloodstream and/or to reduce the level of glucose in the bloodstream. Such administration may be effective for the treatment of disorders such as diabetes or hyperglycemia. Achieving an effective dose of monomeric insulin analogs requires administration of an inhaled dose of greater than about 0.5 μς/kg to about 50 μς/kg of monomeric insulin protein analog, preferably about 3 μς/kg to about 20 μς/kg, and most preferably about 7 μς/kg to about 14 μς/kg. The therapeutically effective amount can be determined by a skilled physician who will consider factors including the level of insulin protein, the level of glucose in the blood, the physical condition of the patient, the condition of the patient's lungs, and the like.

Podle předloženého vynálezu se monomerní analogy inzulínu podávají inhalací pro dosažení rychlé absorpce těchto analogů. Podávání inhalací může vést k farmakokinetice srovanatelné se subkutánním podáváním inzulínů. Inhalace monomerních analogů inzulínu vede k rychlému vzrůstu hladiny inzulínu v oběhu, který je následován rychlým poklesem hladiny glukózy v krvi. Různé inhalační přístroje typicky poskytují podobnou farmakokinetiku, pokud jsou porovnávány podobné velikosti částic a podobné úrovně dodávání do plic.According to the present invention, monomeric insulin analogs are administered by inhalation to achieve rapid absorption of the analogs. Administration by inhalation can result in pharmacokinetics comparable to subcutaneous administration of insulins. Inhalation of monomeric insulin analogs results in a rapid increase in circulating insulin levels, which is followed by a rapid decrease in blood glucose levels. Different inhalation devices typically provide similar pharmacokinetics when similar particle sizes and similar levels of pulmonary delivery are compared.

Podle předloženého vynálezu mohou být monomerní analogy inzulínu podávány kterýmkoli z množství inhalačních přístrojů, známých odborníkům pro podávání terapeutického činidla inhalací. Tyto přístroje zahrnují inhalační přístroje pro odměřenou dávku, rozprašovače, generátory • ti tititi ti • ··· • ti ·» • · · 9 • ti titi suchého prášku, spreje a podobně. Výhodně jsou monomerní analogy inzulínu podávány v přístroji pro inhalaci suchého prášku nebo ve sprejích. Inhalační přístroj pro podávání monomerních analogů inzulínu by měl mít některé žádoucí znaky. Například podávání inhalačním přístrojem je výhodně spolehlivé, reprodukovatelné a přesné. Inhalační přístroj by měl pro dobrou respirovatelnost podávat malé částice, například menší než přibližně 10 pm, výhodně přibližně 1-5 pm. Některé konkrétní příklady komerčně dostupných inhalačních přístrojů, vhodných pro způsob podle předloženého vynálezu, jsou Turbohaler™ (Astra), Rotahaler® (Glaxo), Diskus® (Glaxo), inhalátor Spiros™ (Důra), přístroje dodávané společností Inhaler Therapeutics, AERx™ (Aradigm), rozprašovač Ultravent® (Mallinckrodt), rozprašovač Acorn II® (Marquest Medical Products), Ventolin® MDI (Glaxo), práškový inhalátor Spinhaler® (Visons) a podobně.According to the present invention, monomeric insulin analogs can be administered by any of a number of inhalation devices known to those skilled in the art for administering a therapeutic agent by inhalation. These devices include metered dose inhalers, nebulizers, dry powder generators, sprays, and the like. Preferably, monomeric insulin analogs are administered in a dry powder inhaler or spray. An inhalation device for administering monomeric insulin analogs should have certain desirable features. For example, administration by an inhalation device is preferably reliable, reproducible, and accurate. The inhalation device should deliver small particles, for example, less than about 10 pm, preferably about 1-5 pm, for good respirability. Some specific examples of commercially available inhalation devices suitable for the method of the present invention are Turbohaler™ (Astra), Rotahaler® (Glaxo), Diskus® (Glaxo), Spiros™ inhaler (Důra), devices supplied by Inhaler Therapeutics, AERx™ (Aradigm), Ultravent® nebulizer (Mallinckrodt), Acorn II® nebulizer (Marquest Medical Products), Ventolin® MDI (Glaxo), Spinhaler® powder inhaler (Visons), and the like.

Jak je odborníkovi zřejmé, přípravek obsahující monomerní analog inzulínu, množství podávaného přípravku a trvání podávání jednoduché dávky závisí na typu použitého inhalačního přístroje. U některých podávačích systémů, jako jsou rozprašovače aerosolů, frekvence podávání a doba, po kterou je systém aktivován, závisí hlavně na koncentraci monomerního analogu inzulínu v aerosolu. Například kratší periody podávání mohou být použity při vyšších koncentracích monomerního analogu inzulínu v rozprašovaném roztoku. Přístroje jako jsou inhalátory odměřené dávky produkují vyšší koncentrace aerosolu a mohou pracovat po kratší dobu pro dodání požadovaného množství monomerního analogu inzulínu. Přístroje jako jsou práškové inhalátory podávají •4 44« 4 • 4 49 44 »· • · « «44 4 4 4 4 • 4 444·· ····As will be appreciated by the skilled artisan, the composition of the monomeric insulin analogue, the amount of composition administered, and the duration of administration of a single dose depend on the type of inhalation device used. For some delivery systems, such as aerosol nebulizers, the frequency of administration and the length of time the system is activated depend primarily on the concentration of the monomeric insulin analogue in the aerosol. For example, shorter administration periods may be used with higher concentrations of the monomeric insulin analogue in the nebulized solution. Devices such as metered dose inhalers produce higher concentrations of aerosol and can operate for a shorter period of time to deliver the desired amount of monomeric insulin analogue. Devices such as dry powder inhalers deliver •4 44« 4 • 4 49 44 »· • · « «44 4 4 4 4 • 4 444·· ····

4 4 · 44 444 44 4 • 4 · 4 4 · 4 4 4 44 4 · 44 444 44 4 • 4 · 4 4 · 4 4 4 4

4444· 44 «4 49 4 · účinnou látku dokud použitá dávka činidla není vypuzena z přístroje. U tohoto typu inhalátoru množství monomerního analogu inzulínu v daném množství prášku určuje dávku, podanou při jednom podávání.4444· 44 «4 49 4 · active substance until the used dose of agent is expelled from the device. In this type of inhaler, the amount of monomeric insulin analogue in a given amount of powder determines the dose delivered in a single administration.

Velikost částic monomerního analogu inzulínu v přípravku podávaném inhalačním přístrojem je kritické vzhledem ke schopnosti proteinu vniknout do plic a výhodně do dolních cest dýchacích nebo sklípků. Monomerní analog inzulínu je výhodně použit v takovém přípravku, že alespoň 10% podaného monomerního analogu inzulínu se uloží v plicích, výhodně 10% až 20% nebo více. Je známo, že maximální účinnosti ukládání v plicích u ústy dýchajícího člověka se dosahuje při velikosti částic přibližně 2 pm až přibližně 3 pm. Pokud je velikost částic větší než přibližně 5 pm, ukládání v plicích podstatně poklesne. Velikost částic menší než přibližně 1 pm způsobuje pokles ukládání v plicích a stává se obtížným dodávat částice v dostatečném množství, aby byly terapeuticky účinné. Částice monomerního analogu inzulínu, podávané inhalací, tedy mají výhodně velikost částic menší než přibližně 10 pm, výhodněji v rozmezí od přibližně 1 pm do přibližně 5 pm a nejvýhodněji v rozmezí od přibližně 2 pm do přibližně 3 pm. Přípravek s obsahem monomerního analogu inzulínu se zvolí tak, aby poskytoval požadovanou velikost částic pro zvolený inhalační přístroj.The particle size of the monomeric insulin analog in a formulation administered by an inhalation device is critical to the ability of the protein to enter the lungs and preferably the lower airways or alveoli. The monomeric insulin analog is preferably used in such a formulation that at least 10% of the administered monomeric insulin analog is deposited in the lungs, preferably 10% to 20% or more. It is known that maximum lung deposition efficiency in a mouth-breathing human is achieved at particle sizes of about 2 pm to about 3 pm. If the particle size is greater than about 5 pm, lung deposition is significantly reduced. Particle sizes of less than about 1 pm cause decreased lung deposition and it becomes difficult to deliver particles in sufficient quantities to be therapeutically effective. Thus, monomeric insulin analog particles administered by inhalation preferably have a particle size of less than about 10 pm, more preferably in the range of about 1 pm to about 5 pm, and most preferably in the range of about 2 pm to about 3 pm. The formulation containing the monomeric insulin analogue is selected to provide the desired particle size for the chosen inhalation device.

Podávání monomerních analogů inzulínu inhalátorem suchého práškuAdministration of monomeric insulin analogues by dry powder inhaler

Pro podávání ve formě suchého prášku se monomerní analog inzulínu připraví s velikostí částic menší než přibližně 10For administration in dry powder form, the monomeric insulin analog is prepared with a particle size of less than about 10

9 9 99 99 9 99 9

99 • 9 999 • 9 9

9 9*99 9*9

99 · 9 999 9 9

9 9 9 • 9 9 99 9 9 • 9 9 9

99 μιη, výhodně přibližně 1 až přibližně 5 μιη a nej výhodněji přibližně 2 μτη až přibližně 3 μπι. Výhodná velikost částic je účinná pro dodávání do sklípků plic pacienta. Suchý prášek se výhodně skládá z částic vytvořených tak, že většina částic má velikost v požadovaném rozsahu. Výhodně alespoň 50% suchého prášku je představováno částicemi, které mají průměr menší než přibližně 10 μπι. Takové přípravky mohou být získány rozprašovacím sušením, mletím nebo kondenzací v kritickém bodě roztoku monomerního analogu inzulínu a dalších požadovaných složek. Ze stavu techniky jsou známy i další způsoby, které jsou také vhodné pro vytváření částic použitelných podle předloženého vynálezu.99 μιη, preferably about 1 to about 5 μιη and most preferably about 2 μηη to about 3 μηι. The preferred particle size is effective for delivery to the alveoli of the patient's lungs. The dry powder is preferably composed of particles formed such that the majority of the particles are in the desired size range. Preferably at least 50% of the dry powder is represented by particles having a diameter of less than about 10 μηι. Such formulations can be obtained by spray drying, milling or critical point condensation of a solution of the monomeric insulin analog and other desired components. Other methods are known in the art that are also suitable for forming particles useful in the present invention.

Částice se obvykle oddělí z přípravku v kontejneru a jsou potom transportovány do plic pacienta nosným proudem vzduchu. Typicky se v běžných inhalátorech suchého prášku síla pro vdechnutí pevné látky vyvíjí výhradně pacientovou inhalací. Jeden vhodný inhalátor suchého prášku je Turbohaler™, vyráběný společností Astra (Sódertalje, Švédsko). V jiném typu inhalátoru proud vzduchu, vyvíjený pacientovou inhalací, aktivuje vrtulkový motor, který deaglomeruje částice monomerního analogu inzulínu. Inhalátor Důra Spiros™ je takovým přístrojem.The particles are usually separated from the formulation in a container and are then transported to the patient's lungs by a carrier air stream. Typically, in conventional dry powder inhalers, the force for inhaling the solid is generated solely by the patient's inhalation. One suitable dry powder inhaler is the Turbohaler™, manufactured by Astra (Södertälje, Sweden). In another type of inhaler, the air stream generated by the patient's inhalation activates a propeller motor that deagglomerate the monomeric insulin analogue particles. The Důra Spiros™ inhaler is such a device.

Přípravky monomerních analogů inzulínu pro podávání pomocí inhalátoru suchého prášku typicky obsahují jemně rozdělený suchý prášek, obsahující monomerní analog inzulínu, ale prášek může také obsahovat objemové činidlo, nosič, excipient, další aditiva a podobně. Aditiva mohou být obsažena suchém práškovém přípravku monomerního analogu inzulínu, například pro zředění prášku na hodnotu ·« »«4 · • 4 • »· · · »· ·· * · ·♦· · · · ·· ·· ·· • · · · • · · · • · ♦ 4Formulations of monomeric insulin analogs for administration by dry powder inhaler typically comprise a finely divided dry powder containing the monomeric insulin analog, but the powder may also comprise a bulking agent, carrier, excipient, other additives and the like. Additives may be included in the dry powder formulation of the monomeric insulin analog, for example, to dilute the powder to a value of ·« »«4 · • 4 • »· · · »· ·· * · ·♦· ·

4 4 · «· požadovanou pro podání z konkrétního práškového inhalátoru, pro usnadnění zpracování práškového přípravku, pro zajištění výhodných vlastností prášku v přípravku, pro usnadnění disperze prášku z inhalačního přístroje, pro stabilizaci přípravku (například antioxidanty nebo pufry), pro dodání chuti přípravku a podobně. Výhodně aditiva nemají nepříznivý účinek na pacientovy dýchací cesty. Monomerní analogy inzulínu mohou být smíchány s aditivem na molekulární úrovni nebo pevný přípravek může obsahovat částice monomerního analogu inzulínu smíchané s aditivem nebo nanesené na částice aditiva. Typická aditiva zahrnují mono-, di- a polysacharidy; cukrové alkoholy a další polyoly jako jsou, například laktóza, glukóza, rafinóza, melezitóza, laktitol, maltitol, trehalóza, sacharóza, mannítol, škrob nebo jejich kombinace; povrchově aktivní činidla jako jsou sorbitoly, difosfatidylcholin nebo lecitin; a podobně. Typicky aditivum, jako je objemové činidlo, je přítomno v množství účinném pro výše popsané účely, často přibližně 50% až přibližně 90% hmot. přípravku. Dodatečná činidla, známá v oboru výroby proteinových přípravků, jako jsou proteiny představované analogy inzulínu, mohou být také obsažena v přípravku.4 4 · «· required for administration from a particular powder inhaler, to facilitate processing of the powder formulation, to provide advantageous properties of the powder in the formulation, to facilitate dispersion of the powder from the inhaler device, to stabilize the formulation (for example, antioxidants or buffers), to impart a flavor to the formulation, and the like. Preferably, the additives do not have an adverse effect on the patient's respiratory tract. Monomeric insulin analogs may be mixed with the additive at the molecular level, or the solid formulation may comprise particles of monomeric insulin analog mixed with or supported on the additive particles. Typical additives include mono-, di-, and polysaccharides; sugar alcohols and other polyols such as, for example, lactose, glucose, raffinose, melezitose, lactitol, maltitol, trehalose, sucrose, mannitol, starch, or combinations thereof; surfactants such as sorbitols, diphosphatidylcholine, or lecithin; and the like. Typically, an additive, such as a bulking agent, is present in an amount effective for the purposes described above, often from about 50% to about 90% by weight of the formulation. Additional agents known in the art of making protein formulations, such as proteins represented by insulin analogs, may also be included in the formulation.

Podávání suchého práškového přípravku Humalog®, což je LysB28ProB29 lidský inzulín, inhalací je výhodný způsob léčení diabetů.Administration of the dry powder preparation Humalog®, which is Lys B28 Pro B29 human insulin, by inhalation is a preferred method of treating diabetes.

Podávání monomerních analogů inzulínu ve formě spreje Sprej obsahující monomerní analog inzulínu může být vytvořen nuceným průchodem suspenze nebo roztoku monomerního analogu inzulínu tryskou pod tlakem. Velikost trysky a jejíAdministration of monomeric insulin analogues in spray form A spray containing a monomeric insulin analogue can be produced by forcing a suspension or solution of the monomeric insulin analogue through a nozzle under pressure. The size of the nozzle and its

000 0 ·♦ 00 «0 00 0 000 000» 0 0 0 0 000 0 0 0 0 0 0 00 00 000 00 0 „ 0 0 00000000 - 15 - ·♦·· ♦ ·· ·· ·· ·· konfigurace, použitý tlak a rychlost přivádění kapaliny mohou být zvoleny pro dosažení požadovaného výstupu a velikosti částic. Elektrosprej může být vytvořen například elektrickým polem spolu s kapilárou nebo tryskou. Výhodně mají, částice monomerního analogu inzulínu, podávané ve formě spreje, velikost částic menší než přibližně 10 pm, výhodně v rozmezí od přibližně 1 pm do přibližně 5 pm a nejvýhodněji od přibližně 2 pm do přibližně 3 pm.000 0 ·♦ 00 «0 00 0 000 000» 0 0 0 0 000 0 0 00 00 00 00 00 0 „ 0 0 00000000 - 15 - ·♦·· ♦ ·· ·· ·· ·· ·· configuration, applied pressure and liquid feed rate can be selected to achieve the desired output and particle size. Electrospray can be created, for example, by an electric field in conjunction with a capillary or nozzle. Preferably, the monomeric insulin analog particles administered in spray form have a particle size of less than about 10 pm, preferably in the range of about 1 pm to about 5 pm and most preferably from about 2 pm to about 3 pm.

Přípravky monomerního analogu inzulínu vhodné pro použití ve sprejovém přístroji typicky obsahují monomerní analog inzulínu ve vodném roztoku v koncentraci přibližně 1 mg až přibližně 20 mg monomerního analogu inzulínu na jeden ml roztoku. Přípravek může obsahovat činidla jako je excipient, pufr, isotonické činidlo, konzervační činidlo, povrchově aktivní činidlo a výhodně zinek. Přípravek může také obsahovat excipient nebo činidlo pro stabilizaci monomerního analogu inzulínu, jako je pufr, redukční činidlo, objemový protein nebo uhlovodík. Objemové proteiny použitelné pro vytváření přípravků s obsahem monomerních analogů inzulínu zahrnují albumin, protamin a podobně. Typické uhlovodíky použitelné pro vytváření přípravků s analogů inzulínu zahrnují sacharózu, trehalózu, glukózu a podobně. Přípravek s obsahem monomerního analogu inzulínu může také obsahovat povrchově aktivní činidlo, které snižuje nebo zabraňuje povrchově indukovanou agregaci monomerní analog inzulínu způsobenou rozprašováním roztoku při vytváření aerosolu. Mohou být použita různá obvyklá povrchově aktivní činidla, jako jsou polyoxyethylenové estery mastných kyselin a alkoholů a alkoholy, polyoxyethylensorbitolové estery mastných kyselin.Formulations of monomeric insulin analog suitable for use in a spray device typically comprise monomeric insulin analog in aqueous solution at a concentration of about 1 mg to about 20 mg monomeric insulin analog per mL of solution. The formulation may contain agents such as an excipient, buffer, isotonicity agent, preservative, surfactant, and preferably zinc. The formulation may also contain an excipient or agent for stabilizing the monomeric insulin analog, such as a buffer, reducing agent, bulk protein, or carbohydrate. Bulk proteins useful for formulating formulations of monomeric insulin analogs include albumin, protamine, and the like. Typical carbohydrates useful for formulating formulations of insulin analogs include sucrose, trehalose, glucose, and the like. The formulation of monomeric insulin analog may also contain a surfactant that reduces or prevents surface-induced aggregation of the monomeric insulin analog caused by atomization of the solution during aerosol formation. Various conventional surfactants may be used, such as polyoxyethylene fatty acid esters and alcohols, polyoxyethylene sorbitol fatty acid esters.

obsahem monomerních mannitol, laktózu, •4 4444containing monomers mannitol, lactose, •4 4444

4· 44 ··4· 44 ··

4 4 4 4 4 · • 4 44444 44 4 4 4 4 · • 4 44444 4

Ί £ 4 4 44444 ~ J_ Ό ~ 4444 4 44 44 44Ί £ 4 4 44444 ~ J_ Ό ~ 4444 4 44 44 44

Množství je obecně v rozmezí od 0,001 a 4% hmot. přípravku. Obzvláště výhodná povrchově aktivní činidla pro účely použití podle předloženého vynálezu jsou polyoxyethylensorbitan monooleát, polysorbát 80, polysorbát 20 a podobně. Dodatečná činidla, známá v oboru proteinových přípravků, jako jsou analogy inzulínu, mohou být také obsažena v přípravku.The amount is generally in the range of 0.001 to 4% by weight of the formulation. Particularly preferred surfactants for use in the present invention are polyoxyethylene sorbitan monooleate, polysorbate 80, polysorbate 20, and the like. Additional agents known in the art of protein formulations, such as insulin analogs, may also be included in the formulation.

Podávání monomerních analogů inzulínu rozprašovačemAdministration of monomeric insulin analogues by nebulizer

Monomerní analog inzulínu může být podáván rozprašovačem, jako je proudový rozprašovač nebo ultrazvukový rozprašovač. Typicky je v proudovém rozprašovači použit zdroj stlačeného vzduchu pro vytvoření proudu vzduchu o vysoké rychlosti tryskou. Jak plyn expanduje za tryskou, vytvoří se oblast nízkého tlaku vzduchu, která strhává roztok monomerního analogu inzulínu kapilárou, připojenou k zásobníku kapaliny. Při výstupu z kapiláry se proud kapaliny z kapiláry se trhá do nestabilních vláken a kapiček a tím vzniká aerosol. Může být použita celá řada konfigurací, hodnot průtoku a typů trysek pro dosažení požadovaných charakteristik chování daného proudového rozprašovače. V ultrazvukovém rozprašovači se používá vysokofrekvenční elektrická energie pro vytvoření vibrační mechanické energie, typicky s využitím piezoelektrického převodníku. Tato energie se přivádí do přípravku monomerního analogu inzulínu buď přímo nebo prostřednictvím vazebné tekutiny, čímž se vytvoří aerosol obsahující monomerní analog inzulínu. Výhodně mají částice monomerního analogu inzulínu vytvářené rozprašovačem velikost částic menší než přibližně 10 pm, výhodně v rozmezí přibližně 1 pm až přibližně 5 pm a nejvýhodněji přibližně 2 pm až přibližně 3 pm.The monomeric insulin analog can be administered by a nebulizer, such as a jet nebulizer or an ultrasonic nebulizer. Typically, a jet nebulizer uses a source of compressed air to create a high velocity air stream through a nozzle. As the gas expands past the nozzle, a low pressure region is created that entrains the monomeric insulin analog solution through a capillary connected to a liquid reservoir. Upon exiting the capillary, the liquid stream from the capillary breaks into unstable filaments and droplets, thereby producing an aerosol. A variety of configurations, flow rates, and nozzle types can be used to achieve the desired performance characteristics of a given jet nebulizer. An ultrasonic nebulizer uses high frequency electrical energy to create vibratory mechanical energy, typically using a piezoelectric transducer. This energy is delivered to the monomeric insulin analog formulation either directly or through a coupling fluid, thereby producing an aerosol containing the monomeric insulin analog. Preferably, the monomeric insulin analog particles formed by the nebulizer have a particle size of less than about 10 µm, preferably in the range of about 1 µm to about 5 µm, and most preferably about 2 µm to about 3 µm.

«· ···· · · 99 99 99«· ···· · · 99 99 99

9 9 9 9 9 9 9 9 99 9 9 9 9 9 9 9 9

9 9 9 999 9 9 9 9 * 9 9 9 9 9 9 9 ·· · _ 1 7 — · · 9 99 9 9 99 99 9 9 999 9 9 9 9 * 9 9 9 9 9 9 9 9 ·· · _ 1 7 — · · 9 99 9 9 99 9

-L ' 9999 9 99 99 99 99-L ' 9999 9 99 99 99 99

Přípravky monomerního analogu inzulínu vhodné pro použití v rozprašovači, ať proudovém nebo ultrazvukovém, typicky obsahují monomerní analog inzulínu ve vodném roztoku v koncentraci přibližně 1 mg až přibližně 20 mg monomerního analogu inzulínu na jeden ml roztoku. Přípravek může obsahovat činidla jako je excipient, pufr, isotonické činidlo, konzervační činidlo, povrchově aktivní činidlo a výhodně zinek. Přípravek může také obsahovat excipient nebo činidlo pro stabilizaci monomerního analogu inzulínu, jako je pufr, redukční, činidlo, objemový protein nebo uhlovodík. Objemové proteiny použitelné pro vytváření přípravků s obsahem monomerních analogů inzulínu zahrnují albumin, protamin a podobně. Typické uhlovodíky použitelné pro vytváření přípravků s obsahem monomerních analogů inzulínu zahrnují sacharózu, mannitol, laktózu, trehalózu, glukózu a podobně. Přípravek s obsahem monomerního analogu inzulínu může také obsahovat povrchově aktivní činidlo, které snižuje nebo zabraňuje povrchově indukovanou agregaci monomerní analog inzulínu způsobenou rozprašováním roztoku při vytváření aerosolu. Mohou povrchově aktivní činidla, estery mastných kyselin být použita různá obvyklá jako jsou polyoxyethylenové a alkoholů a alkoholy, polyoxyethylensorbitolové estery mastných kyselin. Množství je obecně v rozmezí od 0,001 a 4% hmot. přípravku. Obzvláště výhodná povrchově aktivní činidla pro účely použití podle předloženého vynálezu jsou polyoxyethylensorbitan monooleát, polysorbát 80, polysorbát 20 a podobně. Dodatečná činidla, známá v oboru proteinových přípravků, jako jsou analogy inzulínu, mohou být také obsažena v přípravku.Formulations of monomeric insulin analog suitable for use in a nebulizer, whether jet or ultrasonic, typically comprise monomeric insulin analog in aqueous solution at a concentration of about 1 mg to about 20 mg monomeric insulin analog per mL of solution. The formulation may contain agents such as an excipient, buffer, isotonicity agent, preservative, surfactant, and preferably zinc. The formulation may also contain an excipient or agent for stabilizing the monomeric insulin analog, such as a buffer, reducing agent, bulking protein, or carbohydrate. Bulking proteins useful for forming formulations containing monomeric insulin analogs include albumin, protamine, and the like. Typical carbohydrates useful for forming formulations containing monomeric insulin analogs include sucrose, mannitol, lactose, trehalose, glucose, and the like. The composition containing the monomeric insulin analog may also contain a surfactant that reduces or prevents surface-induced aggregation of the monomeric insulin analog caused by spraying the solution during aerosol formation. Various conventional surfactants, such as polyoxyethylene and alcohols, polyoxyethylene sorbitol fatty acid esters, may be used. The amount is generally in the range of 0.001 and 4% by weight of the composition. Particularly preferred surfactants for use in the present invention are polyoxyethylene sorbitan monooleate, polysorbate 80, polysorbate 20 and the like. Additional agents known in the art of protein preparations, such as insulin analogs, may also be included in the composition.

fcfc fcfcfcfc • fc • fc • fcfcfc • fcfc fcfc fcfc • fcfcfc fcfcfcfc • fc • fc • fcfcfc • fcfc fcfc fcfc • fc

Podávání monomerních analogů inzulínu inhalátorem s odměřenou dávkouAdministration of monomeric insulin analogues by metered dose inhaler

V inhalátoru s odměřenou dávkou (raetered dose inhalátor MDI) jsou hnací plyn, monomerní analog inzulínu a libovolné excipienty nebo další aditiva obsazena v nádobě jako směs obsahující zkapalněný stlačený plyn. Spuštění odměřovacího ventilu uvolňuje směs jako aerosol, výhodně obsahující částice v rozmezí velikostí menších přibližně 10 μπι, výhodně přibližně 1 pm až přibližně 5 pm a nejvýhodněji přibližně 2 pm až přibližně 3 pm. Požadovaná velikost částic aerosolu může být dosažena použitím přípravku s obsahem monomerního analogu inzulínu vytvořeného způsoby známými odborníkům v oboru, jako je proudové mletí, sprejové sušení, kondenzace v kritickém bodě a podobně. Výhodné inhalátory s odměřenou dávkou zahrnují ty, které jsou vyráběny společnostmi 3M nebo Glaxo a používají hnací plyn s fluorovanými uhlovodíky.In a metered dose inhaler (MDI), the propellant, monomeric insulin analog, and any excipients or other additives are contained in a container as a mixture containing a liquefied compressed gas. Actuation of the metering valve releases the mixture as an aerosol, preferably containing particles in a size range of less than about 10 μm, preferably about 1 μm to about 5 μm, and most preferably about 2 μm to about 3 μm. The desired aerosol particle size can be achieved by using a monomeric insulin analog formulation prepared by methods known to those skilled in the art, such as jet milling, spray drying, critical point condensation, and the like. Preferred metered dose inhalers include those manufactured by 3M or Glaxo and using fluorocarbon propellants.

Přípravky s obsahem monomerního analogu inzulínu pro použití v inhalátorovém zařízení s odměřenou dávkou obsahují obecně jemný prášek obsahující monomerní analog inzulínu ve formě suspenze v bezvodém médiu, například suspendovaný v hnacím plynu s využitím povrchově aktivního činidla. Hnací plyn může být kterékoli obvyklý materiál používaný pro tento účel, jako jsou chlorované a fluorované sloučeniny uhlíku, a chlorované a fluorované uhlovodíky nebo uhlovodíky, v to počítaje trichlorfluormethan, dichlordifluormethan, dichlortetrafluorethanol a 1,1,1,2-tetrafluorethan, HFA-134a (hydrofluoralkan-134a), HFA-227 (hydrofluralkan-227) a podobně. Výhodně je hnacím plynem fluorovaný uhlovodík. Povrchově aktivní činidlo může být použito pro stabilizaci monomerního analogu inzulínu ve formě suspenze v hnacímFormulations containing a monomeric insulin analogue for use in a metered dose inhaler device generally comprise a fine powder containing the monomeric insulin analogue in the form of a suspension in an anhydrous medium, for example suspended in a propellant using a surfactant. The propellant may be any of the conventional materials used for this purpose, such as chlorinated and fluorinated carbon compounds, and chlorinated and fluorinated hydrocarbons or hydrocarbons, including trichlorofluoromethane, dichlorodifluoromethane, dichlorotetrafluoroethanol and 1,1,1,2-tetrafluoroethane, HFA-134a (hydrofluoroalkane-134a), HFA-227 (hydrofluralkane-227) and the like. Preferably, the propellant is a fluorocarbon. The surfactant may be used to stabilize the monomeric insulin analogue in the form of a suspension in the propellant.

9· 99 99 99 • · · 9 9 9 99999· 99 99 99 • · · 9 9 9 9999

9 9 9 999 · 9 9 9 • 9 99 99 999 99 99 9 9 999 · 9 9 9 • 9 99 99 999 99 9

9 9999 9999 • 9999 99 99 99 99 plynu, pro ochranu aktivního činidla proti chemické degradaci a podobně. Vhodná povrchově aktivní činidla zahrnují sorbitan trioleát, sojový lecitin, kyselinu olejovou a podobně. V některých případech jsou výhodné roztoky aerosolů, používající rozpouštědla jako je ethanol. V přípravku mohou také být použita dodatečná činidla známá v oboru proteinových přípravků, jako jsou analogy inzulínu.9 9999 9999 • 9999 99 99 99 99 gas, to protect the active agent against chemical degradation and the like. Suitable surfactants include sorbitan trioleate, soy lecithin, oleic acid and the like. In some cases, aerosol solutions using solvents such as ethanol are preferred. Additional agents known in the art of protein preparations, such as insulin analogs, may also be used in the formulation.

Běžnému odborníkovi v oboru je zřejmé, že způsoby podle předloženého vynálezu mohou být prováděny pulmonálním podáváním monomerních analogů inzulínu použitím zařízení, která zde nebyla popsána.It will be apparent to one of ordinary skill in the art that the methods of the present invention can be carried out by pulmonary administration of monomeric insulin analogs using devices not described herein.

Farmaceutické přípravky s obsahem monomerního analogu inzulínuPharmaceutical preparations containing monomeric insulin analogue

Předložený vynález se také týká farmaceutických kompozic nebo přípravků obsahujících monomerní analog inzulínu a vhodných pro podávání inhalací. Podle předloženého vynálezu může monomerní analog inzulínu být použit pro výrobu přípravku nebo léčiva pro podávání inhalací. Předložený vynález se také týká způsobů výroby přípravků obsahujících monomerní analog inzulínu ve formě, která je vhodná pro podávání inhalací. Například suchý práškový přípravek, může být vyráběn řadou způsobů s využitím konvenčních technik. Částice v rozmezí velikostí vhodných pro maximální ukládání v nižších částech dýchacího traktu mohou být vytvořeny mikronizací, mletím, sprejovým sušením a podobně. Tekutý přípravek může být vyroben rozpuštěním monomerního analogu inzulínu ve vhodném rozpouštědle jako je voda, za vhodného pH, s obsahem pufrů nebo dalších excipientů.The present invention also relates to pharmaceutical compositions or preparations comprising a monomeric insulin analogue and suitable for administration by inhalation. According to the present invention, a monomeric insulin analogue can be used to manufacture a preparation or medicament for administration by inhalation. The present invention also relates to methods of manufacturing preparations comprising a monomeric insulin analogue in a form suitable for administration by inhalation. For example, a dry powder preparation can be manufactured by a variety of methods using conventional techniques. Particles in a size range suitable for maximum deposition in the lower respiratory tract can be formed by micronization, milling, spray drying, and the like. A liquid preparation can be manufactured by dissolving the monomeric insulin analogue in a suitable solvent such as water, at a suitable pH, containing buffers or other excipients.

«* ι·«· • ·«* ι·«· • ·

- 20 • « ··« «- 20 • « ··« «

• *·· φ > 9 9 ·• *·· φ > 9 9 ·

9999

Jedna konkrétní farmaceutická kompozice s obsahem konkrétního monomerního analogu inzulínu pro podávání pulmonální cestou je Humalog®. Přípravky Humalog® popsaliOne particular pharmaceutical composition comprising a particular monomeric insulin analog for pulmonary administration is Humalog®. Humalog® preparations have been described

DeVelippis, U.S. patent č, patent č. 5,474,578; a 5,504,188. Tyto objevyDeVelippis, U.S. Patent No. 5,474,578; and 5,504,188. These discoveries

5,461,031; Bakaysa a kol. U.S. Baker a kol. U.S. patent č. jsou výslovně zahrnuty jako reference, popisující různé přípravky obsahující monomerní analogy inzulínu. Další přípravky zahrnují roztoky samotné sterilní vody a vodné roztoky, obsahující nízké koncentrace povrchově aktivních činidel a/nebo konzervačních činidel a/nebo stabilizátorů a/nebo pufrů. Další vhodné přípravky obsahující monomerní analogy inzulínu se zinkem jsou známy odborníkům v oboru.5,461,031; Bakaysa et al. U.S. Baker et al. U.S. Patent No. are expressly incorporated by reference, describing various formulations containing monomeric insulin analogs. Other formulations include solutions of sterile water alone and aqueous solutions containing low concentrations of surfactants and/or preservatives and/or stabilizers and/or buffers. Other suitable formulations containing monomeric insulin analogs with zinc are known to those skilled in the art.

Příklady provedení vynálezuExamples of embodiments of the invention

Předložený vynález bude lépe pochopitelný s odvoláním na následující příklady. Tyto příklady jsou zaměřeny na reprezentaci specifických provedení předloženého vynálezu a nejsou zamýšleny jako omezení rozsahu předmětu vynálezu.The present invention will be better understood by reference to the following examples. These examples are intended to represent specific embodiments of the present invention and are not intended to limit the scope of the invention.

Příklad 1Example 1

Sérová farmakokinetika LysB28ProB29 lidského inzulínu u psů Beagle po pulmonálním podání jednoduché aerosolové dávky Aerosoly LysB28ProB29-lidského inzulínu (LysB28ProB29-hI) , vytvořené z roztoků LysB28ProB29-hI . ve sterilní vodě, byly podávány anestetizovaným psům pulmonální cestou endotracheální trubicí prostřednictvím ultrazvukového rozprašovače. Sérová koncentrace imunoreaktivníhoSerum pharmacokinetics of Lys B28 Pro B29 human insulin in Beagle dogs after pulmonary administration of a single aerosol dose. Aerosols of Lys B28 Pro B29 -human insulin (Lys B28 Pro B29 -hI), prepared from solutions of Lys B28 Pro B29 -hI in sterile water, were administered to anesthetized dogs by the pulmonary route via an endotracheal tube using an ultrasonic nebulizer. Serum concentration of immunoreactive

LysB28ProB29-hI byla určena uznávanými radioimunologickými způsoby.Lys B28 Pro B29 -hI was determined by established radioimmunoassay methods.

• φ • φ · · ·· φ φ ·· • φφφ φ · φ · • φ φφφφ® φφφ* • · Φ · 9 9 9 9 9 9 4 Φ• φ • φ · · ·· φ φ ·· • φφφ φ · φ · • φ φφφφ® φφφ* • · Φ · 9 9 9 9 9 9 4 Φ

Ο ·1 · Φ 4 99 9 4 99 4 — Ζ1 “ φφφφ · βΦ *φ ®· ·®Ο ·1 · Φ 4 99 9 4 99 4 — Ζ1 “ φφφφ · βΦ *φ ®· ·®

V tomto pokusu bylo použito šest psů beagle (3 samci a 3 samice) . Zvířata byla chována buď po dvou v kleci nebo jednotlivě v kleci z nerezové oceli se suspendovanou síťovou podlahou. Na počátku byli psi krmeni přibližně 450 g potravy Purina Certified Canine Diet 5007 každý den. Zvířata byla ponechána hladovět přibližně osm hodin před dávkováním. Po zotavení z anestesie byla potrava a voda poskytnuty ad libitum až závěrečné dávky po 48 hodinách. Počáteční denní režim potravy započal závěrečnou dávkou po 48 hodinách. Na počátku studie byla hmotnost zvířat mezi 12,5 a 11,6 kg.Six beagle dogs (3 males and 3 females) were used in this experiment. The animals were housed either in pairs per cage or individually in stainless steel cages with suspended mesh floors. Initially, the dogs were fed approximately 450 g of Purina Certified Canine Diet 5007 each day. The animals were fasted for approximately eight hours prior to dosing. After recovery from anesthesia, food and water were provided ad libitum until the final doses were given 48 hours later. The initial daily feeding regimen began with the final dose given 48 hours later. At the start of the study, the animals weighed between 12.5 and 11.6 kg.

Vzorky krve byly odebírány v různých okamžicích po podání dávky pro určení plasmových koncentrací LysB28ProB29-hI a byla určena biologická dostupnost inhalovaného materiálu. Psi byli zvoleni, protože se jedná o velká zvířata s ukládáním částic v respiračním traktu podobném člověku.Blood samples were collected at various time points after dosing to determine plasma concentrations of Lys B28 Pro B29 -hI and to determine the bioavailability of the inhaled material. Dogs were chosen because they are large animals with particle deposition in the respiratory tract similar to humans.

Pulmonální podávání LysB28ProB29-hI vedlo k systemickému vystavení, jak vyplývá ze zvýšených koncentrací imunoreaktivního LysB28ProB29-hI v séru všech psů.Pulmonary administration of Lys B28 Pro B29 -hI resulted in systemic exposure, as evidenced by increased concentrations of immunoreactive Lys B28 Pro B29 -hI in the serum of all dogs.

Tabulka 1: Sérové koncentrace LysB28ProB29-hI (ng/ml) v závislosti na čase po pulmonálním podávání jsou znázorněny v Tabulce 1:Table 1: Serum concentrations of Lys B28 Pro B29 -hI (ng/ml) as a function of time after pulmonary administration are shown in Table 1:

Doba Time (ha) (h a ) 0 0 o, oh, 08 08 0, 17 0.17 0,33 0.33 0,5 0.5 0,75 0.75 1 1 1,5 1.5 2 2 3 3 4 4 6 6 Pes č. (pohlaví) Dog No. (sex) 26754 26754 (M) (M) 0,35 0.35 o, oh, 76 76 0, 67 0.67 0,84 0.84 0, 81 0.81 0,59 0.59 0, 96 0.96 0, 48 0.48 0, 98 0.98 0,81 0.81 0, 66 0.66 0,57 0.57 28536 28536 (F) (F) 0,82 0.82 3, 3, 22 22 3,16 3.16 2, 99 2, 99 1,33 1.33 2,01 2.01 1,59 1.59 0,40 0.40 2,30 2.30 0,52 0.52 0, 77 0.77 0,29 0.29 26852 26852 (M) (M) 0, 61 0.61 2, 2, 61 61 2,40 2.40 3, 98 3, 98 2,35 2.35 2,17 2.17 2,17 2.17 1,12 1.12 0,35 0.35 0, 61 0.61 2, 71 2, 71 0,34 0.34

4· ···· ·· ·· ·· ·· • · · ··· ···· • * · · · · · · · · » e · « · ·· ··· · · · • · « · · · ···· ····« ·* β· ** · *4.

28911 (F) 28911 (F) 0, 83 0.83 2, 61 2, 61 2,14 2.14 2,27 2.27 1, 67 1, 67 1, 90 1, 90 1,79 1.79 0, 59 0.59 0,53 0.53 0,28 0.28 0,30 0.30 BLQ BLQ 27258 (Μ) 27258 (M) N.S.b NS b 1,70 1.70 2,24 2.24 2,36 2.36 1, 85 1.85 1, 02 1.02 0,87 0.87 0,59 0.59 0,36 0.36 0,32 0.32 0,46 0.46 0,37 0.37 29245 (F) 29245 (F) 0, 60 0.60 6,01 6.01 5,34 5.34 3,81 3.81 3,21 3.21 2,32 2.32 1,44 1.44 1,25 1.25 0, 68 0.68 0,27 0.27 0,35 0.35 0,33 0.33 Ν N 5 5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 Průměr Average 0, 64 0.64 2,82 2.82 2, 66 2, 66 2,71 2.71 1,87 1.87 1, 67 1, 67 1,47 1.47 0,74 0.74 0, 87 0.87 0,47 0.47 0,88 0.88 0, 32 0.32 SD SD 0,20 0.20 1, 78 1, 78 1,54 1.54 1,16 1.16 0,83 0.83 0,70 0.70 0,0, 5 0.0. 5 0,36 0.36 0, 74 0.74 0,22 0.22 0, 92 0.92 0, 18 0.18 SEM PULL 0, 09 0.09 0,73 0.73 0, 63 0.63 0,47 0.47 0,34 0.34 0,28 0.28 0,20 0.20 0,15 0.15 0, 30 0.30 0,09 0.09 0,37 0.37 0, 07 0.07

• · · · • · • 4 • · · · aPoužité zkratky:• · · · • · • 4 • · · · a Abbreviations used:

h, hodina;h, hour;

M, samec;M, male;

F, samice;F, female;

N, počet zvířat, zahrnutých ve výpočtu;N, number of animals included in the calculation;

SD, standardní odchylka;SD, standard deviation;

SEM, standardní chyba průměru;SEM, standard error of the mean;

BLQ, pod prahem měření (40,25 ng/ml).BLQ, below the measurement threshold (40.25 ng/ml).

Pro účely výpočtu bylo BLQ položeno rovné nule.For calculation purposes, BLQ was set equal to zero.

bN.S. = žádný vzorek (No Sample). Vzorek séra nebyl odebrán od psa 27258 před dávkováním (0 h). b NS = No Sample. A serum sample was not collected from dog 27258 prior to dosing (0 h).

Pulmonální podávání vedlo k rychlému vzrůstu imunoreaktivního inzulínu se špičkovými koncentracemi (Tmax) nastávajícímu u většiny psů přibližně 5 až 20 minut po vystavení aerosolu.Pulmonary administration resulted in a rapid increase in immunoreactive insulin with peak concentrations (T max ) occurring in most dogs approximately 5 to 20 minutes after aerosol exposure.

Tabulka 2:Table 2:

Farmakokinetické parametery pulmonálně podávaného LysB28ProB29-hI.Pharmacokinetic parameters of pulmonary administered Lys B28 Pro B29 -hI.

• # • * • · » · · · · · ♦• # • * • · » · · · · · ♦

···· • *· • · · • ♦ ····· • *· • · · • ♦ ·

Vystaven Celkově vystavenExhibited Total exhibited

Pohlaví Pes Sex Dog Hmot. kg Weight kg Dávka gg/kg Dose gg/kg Dávka gg/kg Dose gg/kg Cmax ng/ml Cmax ng/ml tax h tax h AUCt'o ť AUC t ' o ť β h“1 βh" 1 tl/2 h tl/2 h ng*h/m ng*h/m h h M M 28536 28536 13,1 13.1 3,76 3.76 49,3 49.3 3,22 3.22 0,083 0.083 4,75 4.75 3,0 3.0 2,2394 2.2394 0,31 0.31 M M 28911 28911 13,5 13.5 7,62 7.62 102, 9 102, 9 2, 61 2, 61 0,083 0.083 2,54 2.54 1,5 1.5 0,8607 0.8607 0,81 0.81 M M 29245 29245 13, 9 13, 9 8,71 8.71 121,1 121.1 6,01 6.01 0,083 0.083 4,89 4.89 3,0 3.0 0,9158 0.9158 0,76 0.76 F F 26754 26754 11,1 11.1 6,69 6.69 74,3 74.3 0,98 0.98 2 2 4,32 4.32 6,0 6.0 0,1977 0.1977 3,51 3.51 F F 26852 26852 11, 9 11, 9 7,08 7.08 84,3 84.3 2,36 2.36 0, 33 0.33 2,17 2.17 6,0 6.0 0,8341 0.8341 0, 83 0.83 F F 27258 27258 9,7 9.7 23, 45 23, 45 227 227 3, 98 3, 98 0,33 0.33 8,89 8.89 2,0 2.0 1,8245 1.8245 0,38 0.38 Střed Wednesday (M) (M) 13,5 13.5 6,70 6.70 91,1 91.1 3,95 3.95 0,08 0.08 4,06 4.06 2,5 2.5 1,3386 1.3386 0,52 0.52 SD SD 0,4 0.4 2, 60 2, 60 37,3 37.3 1,81 1.81 - - 1,32 1.32 0,9 0.9 0,7805 0.7805 %cv %cv 3, 0 3, 0 38, 8 38, 8 41, 0 41, 0 45, 9 45, 9 - - 32,5 32.5 35 35 58,3 58.3 N N 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 Střed Wednesday (F) (F) 10, 9 10, 9 12,41 12.41 129 129 2,44 2.44 0,89 0.89 5,13 5.13 4,7 4.7 0,9521 0.9521 0,73 0.73 SD SD 1,1 1.1 9,57 9.57 85,7 85.7 1,50 1.50 0, 96 0.96 3,43 3.43 2,3 2.3 0,8198 0.8198 %CV %CV 10,2 10.2 77,1 77.1 66, 6 66, 6 61,5 61.5 109 109 67,0 67.0 49 49 86,1 86.1 N N 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 Střed Wednesday (M+F) (M+F) 12,2 12.2 9,6 9.6 109, 9 109, 9 3,19 3.19 0, 48 0.48 4,59 4.59 3,6 3.6 1,1454 1.1454 0, 61 0.61 SD SD 1,6 1.6 7,0 7.0 62,6 62.6 1,70 1.70 0,75 0.75 2,40 2.40 2,0 2.0 0,7466 0.7466 %CV %CV 13,2 13.2 73, 4 73, 4 57,0 57.0 53,3 53.3 155 155 52,2 52.2 55 55 65,2 65.2 N N 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 Všichni psi All dogs mimo 27258 outside 27258 Střed Wednesday 12,7 12.7 6,8 6.8 86,3 86.3 3,04 3.04 0,52 0.52 3,73 3.73 3,9 3.9 1,0095 1.0095 0,69 0.69 SD SD 1,2 1.2 1,8 1.8 27,4 27.4 1,85 1.85 0, 84 0.84 1,29 1.29 2,0 2.0 0,7472 0.7472 %CV %CV 9,2 9.2 27, 3 27, 3 31,7 31.7 61,1 61.1 162 162 34,4 34.4 52 52 74,0 74.0 N N 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5

• · · ·• · · ·

Použité zkratky:Abbreviations used:

kg, kilogram;kg, kilogram;

pg, mikrogram;pg, microgram;

ng, nanogram;ng, nanogram;

ml, mililitr;ml, milliliter;

h, hodina;h, hour;

Cmax, maximální koncentrace v séru;Cmax, maximum serum concentration;

Tmax, doba do maximální koncentrace v séru;T max , time to maximum serum concentration;

AUC^o, oblast pod křivkou časové závislosti dávkování do návratu do základní hodnoty; ť, návrat do základní hodnoty;AUC, area under the dose-time curve to return to baseline; t, return to baseline;

S, konstanta závěrečné rychlosti; ti/2z poločas;S, final rate constant; ti/2z half-life;

M, samec;M, male;

F, samice;F, female;

SD, standardní odchylka;SD, standard deviation;

%CV, procentní koeficient změny;%CV, percentage coefficient of variation;

N, počet zvířat použitých ve výpočtu.N, number of animals used in the calculation.

Data ukazují, že pulmonální podávání aerosolového LysB28ProB29-hI vede k detekovatelným koncentracím imunoreaktivního LysB28ProB29-hI v séru psů beagle. LysB28ProB29-hI byl rychle absorbován se středními maximálními koncentracemi dosaženými za méně než 30 minut. Sérové koncentrace imunoreaktivního LysB28ProB29-hI klesaly se středním poločasem okolo 40 minut. Nebyly pozorovány žádné rozdíly mezi pohlavími v ukládání a uvolňování LysB28ProB29hl. Hodnoty glukózy v krvi vykazovaly pokles na přibližně 55% kontrolních hodnot u hladových zvířat po inhalaci LysB28ProB29-hI (Obr. 1) . Střední dávka do plic, která byla potřebná pro vyvolání těchto účinků byla přibližně 7 pg/kg, • 9 · 9 9 9 « 9 jak bylo určeno pomocí gama detekce Technitia, které bylo použito jako radioaktivní označení aerosolových kapiček. Doba potřebná pro pokles hodnot glukózy v krvi byla mírně mzsi pro mhalovaný Lys Pro -hl ve srovnání s hodnotou pozorovanou u subkutánní injekce.The data show that pulmonary administration of aerosolized Lys B28 Pro B29 -hI results in detectable concentrations of immunoreactive Lys B28 Pro B29 -hI in the serum of beagle dogs. Lys B28 Pro B29 -hI was rapidly absorbed with mean peak concentrations achieved in less than 30 minutes. Serum concentrations of immunoreactive Lys B28 Pro B29 -hI declined with a mean half-life of about 40 minutes. No gender differences were observed in the deposition and release of Lys B28 Pro B29 hl. Blood glucose values showed a decrease to approximately 55% of control values in fasted animals after inhalation of Lys B28 Pro B29 -hI (Fig. 1). The median lung dose required to produce these effects was approximately 7 pg/kg, as determined by gamma detection of Technitium, which was used as a radioactive label for aerosol droplets. The time required for blood glucose levels to fall was slightly longer for inhaled Lys Pro-hl compared with that observed with subcutaneous injection.

Příklad 2Example 2

Absorpce AspB28-lidského inzulínu u psů beagle po pulmonálním podáváníAbsorption of Asp B28 -human insulin in beagle dogs after pulmonary administration

AspB28-lidský inzulín byl podáván psům beagle, kteří byli při vědomí, ve formě aerosolu pomocí vaku, nasazeného na hlavu. Byly odebírány krevní vzorky pro určení hladiny glukózy v krvi a hladiny AspB28-lidského inzulínu v séru po vystavení zkoumané látce. Psi byli zvoleni, protože se jedná o velká zvířata s ukládáním částic v respiračním traktu podobném člověku.Asp B28 -human insulin was administered to conscious beagle dogs as an aerosol via a head-mounted bag. Blood samples were collected to determine blood glucose levels and serum Asp B28 -human insulin levels after exposure to the test substance. Dogs were chosen because they are large animals with similar respiratory tract deposition to humans.

Ve studii bylo použito šest samic psů beagle. Zvířata byla chována buď dvě v kleci nebo jednotlivě v klecích z nerezové oceli se suspendovanými mřížkovými podlahami. Všechna zvířata byla krmena přibližně 450 g potravy Hill's Science Diet denně. Zvířata byla nechána hladovět přibližně 12 hodin před dávkováním. Na počátku studie byla hmotnost zvířat mezi 10,8 a 14,1 kg.Six female beagle dogs were used in the study. Animals were housed either two to a cage or individually in stainless steel cages with suspended wire floors. All animals were fed approximately 450 g of Hill's Science Diet food daily. Animals were fasted for approximately 12 hours prior to dosing. At the start of the study, animals weighed between 10.8 and 14.1 kg.

Všechna zvířata byla vystavena aerosolům obsahujícím AspB28lidský inzulín, zatímco stáli v postroji. Okolo krku zvířete byla umístěna jedna vrstva latexové fólie o tloušťce 0,03 palce, která vytvářela neomezující vzduchotěsný obal. Pro účely pokusu vyrobený 11 litrový vak byl umístěn přes hlavu zvířete a připevněn k postroji. Celkový průtok vakem byl přibližně 11 až 15 litrů za minutu. Aerosoly byly vytvářeny použitím rozprašovače se vstupem přibližně 7,5 litrů za minutu. Do generátoru bylo vloženo 6 ml AspB28-lidského inzulínu v koncentraci 2,4 mg/ml sterilní vody plus 100 až 500 pCi 99Tc. Výstup z generátoru byl směřován přímo do vaku. V průběhu každého vystavení látce byl odebírán jeden gravimetrický krevní vzorek s průtokem 11/min. po dobu 15 minut. Cílová plicní dávka byla 10 mg/kg. Skutečná dodaná plicní dávka byla určena gama zobrazením okamžitě po vystavení.All animals were exposed to aerosols containing Asp B28 human insulin while standing in a harness. A single layer of 0.03 inch thick latex film was placed around the animal's neck to create a non-restrictive, airtight envelope. A custom-made 11 liter bag was placed over the animal's head and secured to the harness. The total flow rate through the bag was approximately 11 to 15 liters per minute. Aerosols were generated using a nebulizer with an inlet of approximately 7.5 liters per minute. The generator was loaded with 6 ml of Asp B28 human insulin at a concentration of 2.4 mg/ml in sterile water plus 100 to 500 pCi 99 Tc. The output from the generator was directed directly into the bag. During each exposure, one gravimetric blood sample was collected at a flow rate of 11/min. for 15 minutes. The target pulmonary dose was 10 mg/kg. The actual delivered lung dose was determined by gamma imaging immediately after exposure.

Krevní vzorky byly odebírány 0 (před), 0,08, 0,25, 0,5,Blood samples were collected at 0 (before), 0.08, 0.25, 0.5,

0,75, 1, 1,5, 2, 3 a 4 hodiny po vystavení látce pro měření hladiny glukózy v krvi a hladiny AspB28-lidského inzulínu v séru. Střední hodnota koncentrace pro každého psa vystaveného AspB28-lidskému inzulínu byla v rozmezí od 17.9 do 30.5 pg/l. Střední (± standardní odchylka) koncentrace pro všechna zvířata byla 22,4 ± 4,3 pg/l. Střední hodnota dávky AspB28-lidského inzulínu dodaná do plic 6 psů byla vypočtena jako 10 ± 5 pg/kg (střed ± standardní odchylka). Střední inhalovaná dávka byla 287 ± 107 μg/kg (střed ± standardní odchylka). Individuální data zvířat jsou ukázána v tabulce 3 uvedené níže.0.75, 1, 1.5, 2, 3 and 4 hours after exposure to measure blood glucose and serum Asp B28 -human insulin levels. The mean concentration for each dog exposed to Asp B28- human insulin ranged from 17.9 to 30.5 pg/L. The mean (± standard deviation) concentration for all animals was 22.4 ± 4.3 pg/L. The mean dose of Asp B28 -human insulin delivered to the lungs of the 6 dogs was calculated to be 10 ± 5 pg/kg (mean ± standard deviation). The mean inhaled dose was 287 ± 107 μg/kg (mean ± standard deviation). Individual animal data are shown in Table 3 below.

Tabulka 3 Zvíře Table 3 Animal Cílová Target Inhalovaná Inhaled Odhadovaná Estimated č. No. dávka dose dávka dose dávka dose dodaná do delivered to (pg/kg) (pg/kg) dodaná do delivered to plic (pg/kg) lung (pg/kg) plic (pg/kg) lung (pg/kg)

• · · · · · • 9 9 9 9• · · · · · • 9 9 9 9

Μ · · · • · ·M · · · • · ·

• · « 9 • 9 · · 9• · « 9 • 9 · · 9

27682 27682 10 10 230 230 8,48 8.48 27684 27684 10 10 210 210 8,15 8.15 27685 27685 10 10 230 230 8,47 8.47 27686 27686 10 10 320 320 4,94 4.94 27687 27687 10 10 240 240 11,88 11.88 27689 27689 10 10 490 490 19,60 19.60 Pulmonální Pulmonary podávání administration AspB28~ Asp B28 ~ lidského human inzulínu insulin vedlo led k to systemickému vystavení systemic exposure , jak , how ukazuje shows vzrůst increase koncentrací concentration

imunoreaktivního AspB28-lidského inzulínu v séru všech psů. Sérové koncentrace AspB28-lidského inzulínu v závislosti na čase po pulmonálním podání byly určeny soupravou Coat-ACount Inzulín RIA Kit (Diagnostic Products, Los Angeles, Kalifornie).of immunoreactive Asp B28 -human insulin in the serum of all dogs. Serum concentrations of Asp B28 -human insulin as a function of time after pulmonary administration were determined using the Coat-ACount Insulin RIA Kit (Diagnostic Products, Los Angeles, California).

4 4 44 4 4

99

- 29 - ;- 29 - ;

« · 4 4 • · ·« · 4 4 • · ·

4 4 · · • 4 · · · • 4 4 · • 4 ··4 4 · · • 4 · · · • 4 4 · • 4 ··

4» 44 «4 * • 4 · ·4» 44 «4 * • 4 · ·

4 * 4 · ·· · « 4 ·«4 * 4 · ·· · « 4 ·«

Tabulka 4: Sérové koncentrace AspB28-lidského inzulínu (ng/ml) v závislosti na čase po pulmonálním podání.Table 4: Serum concentrations of Asp B28 -human insulin (ng/ml) as a function of time after pulmonary administration.

Aerosol Aerosol Pes Dog 0 hod. 0 hours 0,083 hod. 0.083 hours 0, 25 hod. 0.25 hours 0,5 hod. 0.5 hours 0,75 hod. 0.75 hours 1 hod. 1 hour 276821 276821 0,68 0.68 1,55 1.55 1,51 1.51 1,65 1.65 1,31 1.31 1,06 1.06 276841 276841 1, 64 1, 64 3,18 3.18 1, 98 1, 98 1,75 1.75 1,23 1.23 1,71 1.71 276851 276851 0, 37 0.37 1,70 1.70 2,11 2.11 1,18 1.18 0,93 0.93 0,93 0.93 276861 276861 0,39 0.39 2,92 2.92 4,15 4.15 2,63 2.63 1,88 1.88 1,20 1.20 276871 276871 0,80 0.80 2,98 2.98 2,78 2.78 2,64 2.64 2,29 2.29 1,81 1.81 276891 276891 0,39 0.39 4,15 4.15 3,12 3.12 2,83 2.83 1, 69 1, 69 1,47 1.47

Aerosol Aerosol Pes Dog 1,5 hod. 1.5 hours 2 hod. 2 hours 3 hod. 3 hours 4 hod. 4 hours 276821 276821 0,87 0.87 0, 54 0.54 0,52 0.52 0, 69 0.69 276841 276841 1,15 1.15 0,70 0.70 1,09 1.09 1,08 1.08 276851 276851 0,89 0.89 0,80 0.80 0,71 0.71 0,71 0.71 276861 276861 1,10 1.10 0, 90 0.90 1,01 1.01 1,87 1.87 276871 276871 1,21 1.21 1,07 1.07 1,01 1.01 0,66 0.66 276891 276891 1,23 1.23 1,08 1.08 0,48 0.48 0,40 0.40

Změny hladiny glukózy v krvi byly také měřeny po pulmonálním podání AspB28-lidského inzulínu (Tabulka 5) . Sérová glukóza byla určována použitím systému Hitachi Chemistry System (Boehringer Mannheim Corp., Indianapolis, IN). Maximální procentní pokles hladiny glukózy v krvi ve srovnání s kontrolními hodnotami byl pozorován 1 hodinu po vystavení po pulmonálním podání. Poklesy přibližně 40% a 70% byly ·· 0000Changes in blood glucose levels were also measured after pulmonary administration of Asp B28 -human insulin (Table 5). Serum glucose was determined using a Hitachi Chemistry System (Boehringer Mannheim Corp., Indianapolis, IN). The maximum percentage decrease in blood glucose levels compared to control values was observed 1 hour after pulmonary exposure. Decreases of approximately 40% and 70% were ... 0000

0 0«0 0«

0 pozorovány při dávce dodané do plic přibližně 10 pg/kg.0 observed at a dose delivered to the lungs of approximately 10 pg/kg.

Tabulka 5:Table 5:

Doba Time Procento změny hladiny Percentage of level change Procento změny hladiny Percentage of level change (minut) (minutes) sérové glukózy serum glucose sérové glukózy serum glucose po inhalaci after inhalation po subkutánním podání after subcutaneous administration AspB28-lidského inzulínu Asp B28 -human insulin AspB28-lidského inzulínu Asp B28 -human insulin (střed ± std. odchylka) (mean ± std. deviation) (střed ± std. odchylka) (mean ± std. deviation) 0 0 100+0 100+0 100+0 100+0 5 5 105±6 105±6 98±7 98±7 15 15 87±8 87±8 72±13 72±13 30 30 65±8 65±8 44±7 44±7 45 45 65±8 65±8 47±6 47±6 60 60 61±8 61±8 33±4 33±4 90 90 64+9 64+9 38±4 38±4 120 120 7 8±8 7 8±8 45±6 45±6 180 180 10 6±6 10 6±6 72±7 72±7 240 240 112±7 112±7 91±9 91±9

Pulmonální podání AspB28-lidského inzulínu dosáhlo měřitelných hodnot testované látky nad hodnoty před podáním. Srovnání farmakokinetických parametrů po subkutánním a pulmonálním podání jsou uvedeny v Tabulce 6.Pulmonary administration of Asp B28 -human insulin achieved measurable levels of the test substance above pre-administration values. Comparisons of pharmacokinetic parameters after subcutaneous and pulmonary administration are presented in Table 6.

Tabulka 6:Table 6:

Způsob podání Method of administration AUC (ng.h/ml) AUC (ng.h/ml) Cmax (ng/ml) Cmax (ng/ml) Tmax (hod.) Tmax (hours)

·· ·· ♦ ♦ ··· ·· ♦ ♦ ·

9 9·· « · · · · ·9 9·· « · · · · ·

(střed+SEM) (mean+SEM) (střed+SEM) (mean+SEM) (střed±SEM) (mean±SEM) subkutánní subcutaneous 10,30±0,47 10.30±0.47 5,57±0,35 5.57±0.35 0,42±0,05 0.42±0.05 pulmonální pulmonary 5,21±0,47 5.21±0.47 3,04±0,42 3.04±0.42 0,21±0,07 0.21±0.07

Pro pulmonální podávání bylo AUC určeno z časového intervalu -0.25 až 2 hodin (doba, kdy se hladiny v krvi přibližně vrátily na výchozí hodnotu); pro subkutánní podávání bylo AUC určeno z intervalu 0 až 4 hodiny (doba, kdy se hladiny v krvi přibližně vrátily na výchozí hodnotu). Tyto hodnoty AUC byly potom upraveny odečtením základní hladiny endogenního psího inzulínu. Po odečtení příspěvku endogenního inzulínu byla biologická dostupnost pulmonální cesty ve srovnání se subkutánní injekcí odhadnuta na přibližně 26%. Pro účely srovnání je biologická dostupnost pulmonální cesty ve srovnání se subkutánní injekcí pro lidský inzulín odhadnuta na přibližně 38%.For pulmonary administration, the AUC was determined from the time interval -0.25 to 2 hours (the time at which blood levels returned to approximately baseline); for subcutaneous administration, the AUC was determined from the time interval 0 to 4 hours (the time at which blood levels returned to approximately baseline). These AUC values were then adjusted by subtracting the basal level of endogenous canine insulin. After subtracting the contribution of endogenous insulin, the bioavailability of the pulmonary route compared to subcutaneous injection was estimated to be approximately 26%. For comparison, the bioavailability of the pulmonary route compared to subcutaneous injection for human insulin is estimated to be approximately 38%.

Claims (8)

1. Použití AspB28-lidského inzulínu pro přípravu léčiva vhodného pro podávání inhalací.1. Use of Asp B28 -human insulin for the preparation of a medicament suitable for administration by inhalation. 2. Použití podle nároku 1, kdy léčivo je ve formě roztoku nebo vodného média nebo suspenze nebo bezvodého média.2. Use according to claim 1, wherein the medicament is in the form of a solution or aqueous medium or a suspension or non-aqueous medium. 3. Použití podle nároku 1, kdy léčivo je ve formě aerosolu.3. The use according to claim 1, wherein the medicament is in the form of an aerosol. 4. Použití podle nároku 1, kdy léčivo je ve formě suchého prášku.4. The use according to claim 1, wherein the medicament is in the form of a dry powder. 5. Použití podle nároku 1, kdy monomerický inzulínový analog má velikost částic menší než přibližně 10 mikronů.The use of claim 1, wherein the monomeric insulin analog has a particle size of less than about 10 microns. 6. Použití podle nároku 1, kdy monomerický inzulínový analog má velikost částic má velikost částic od přibližně 1 do přibližně 5 mikronů.The use of claim 1, wherein the monomeric insulin analog has a particle size of from about 1 to about 5 microns. 7. Použití podle nároku 1, kdy monomerický inzulínový analog má velikost částic od přibližně 2 do přibližně 3 mikronů.The use of claim 1, wherein the monomeric insulin analog has a particle size of from about 2 to about 3 microns. 8. Použití 8. Use podle according to kteréhokoli any z from nároků claims 1-7, kdy 1-7, when Asp Asp B28-lidský B28 -human inzulín se insulin is podává serves v dávkách in doses v in rozmezí range přibližně approximately 3 3 pg/kg až pg/kg to přibližně 2C approximately 2C i pg/kg. i pg/kg. 9. Použití 9. Use podle according to kteréhokoli any z from nároků claims 1-7, kdy 1-7, when Asp Asp B28-lidský B28 -human inzulín se insulin is podává serves v dávkách in doses v in rozmezí range přibližně approximately 7 7 μg/kg až μg/kg to
přibližně 14 pg/kg .approximately 14 pg/kg.
CZ20002417A 1999-01-07 1999-01-07 Drug for administration by inhalation CZ20002417A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20002417A CZ20002417A3 (en) 1999-01-07 1999-01-07 Drug for administration by inhalation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20002417A CZ20002417A3 (en) 1999-01-07 1999-01-07 Drug for administration by inhalation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20002417A3 true CZ20002417A3 (en) 2001-01-17

Family

ID=5471177

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20002417A CZ20002417A3 (en) 1999-01-07 1999-01-07 Drug for administration by inhalation

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ20002417A3 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU747619B2 (en) Method for administering ASPB28-human insulin
US6335316B1 (en) Method for administering acylated insulin
EP0997151B1 (en) Method for administering insulinotropic peptides
US6720407B1 (en) Method for administering insulinotropic peptides
KR100419037B1 (en) Methods of delivery of insulin through the lungs and their composition
SK13632000A3 (en) Aerosolized active agent delivery
US20040214747A1 (en) Method for administering monomeric insulin
CZ20002417A3 (en) Drug for administration by inhalation
CZ20002418A3 (en) Method of administering monomeric analog of insulin
EP1270012A1 (en) Use of pulmonary administration of insulin for treatment of diabetes
HK1024860A (en) Method for administering aspb28-human insulin
MXPA00006644A (en) Method for administering monomeric insulin analogs
MXPA00006645A (en) Method for administering aspb28-human insulin
HK1024861A (en) Method for administering monomeric insulin analogs
EP1666054A1 (en) Method for administering insulinotropic peptides
HK1033438A (en) Aerosolized active agent delivery
HK1029041A (en) Method for administering insulinotropic peptides
MXPA01001905A (en) Method for administering insulinotropic peptides

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic