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DE4234537A1 - Zubereitung, enthaltend Insulin und polymere Gallensäure - Google Patents

Zubereitung, enthaltend Insulin und polymere Gallensäure

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Publication number
DE4234537A1
DE4234537A1 DE19924234537 DE4234537A DE4234537A1 DE 4234537 A1 DE4234537 A1 DE 4234537A1 DE 19924234537 DE19924234537 DE 19924234537 DE 4234537 A DE4234537 A DE 4234537A DE 4234537 A1 DE4234537 A1 DE 4234537A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
formula
alkyl
insulin
group
bile acid
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19924234537
Other languages
English (en)
Inventor
Stefan Dr Muellner
Gerhard Dr Seipke
Karl Dr Geisen
Walter Dr Petri
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
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 Hoechst AG filed Critical Hoechst AG
Priority to DE19924234537 priority Critical patent/DE4234537A1/de
Publication of DE4234537A1 publication Critical patent/DE4234537A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/32—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. carbomers, poly(meth)acrylates, or polyvinyl pyrrolidone
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/575—Hormones
    • C07K14/62—Insulins
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides

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Description

Die Erfindung betrifft Zubereitungen, enthaltend Insulin und Homopolymere von Gallensäure und/oder deren Copolymere, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung als Arzneimittel.
Die Eigenschaften monomerer Gallensäuren hinsichtlich der Verbesserung von pharmazeutischen Zubereitungen und der besseren Resorption von Wirkstoffen sind schon seit langem bekannt. Gallensäuresalze bilden oberhalb ihrer CMC (critical micellar concentration) spontan Mizellen und können darin verschiedenste Substanzen, z. B. auch Proteine, Peptide und Lipide, einlagern. Sie haben eine entscheidende physiologische Funktion bei der Fettverdauung als Cofaktor der pankreatischen Lipasen und bei der Fettresorption. Daher ist ihre Anwendung als Resorptionshilfe in galenischen Zubereitungen schon lange bekannt, und genaue Studien über Verträglichkeit dieser natürlichen Detergenzien liegen vor (A.L. Warshaw et al., Gastroenterology 66(1974), 987 bis 992).
Monomere Gallensäuren gehören zu den effektivsten Promotoren der nasalen und rektalen Insulinabsorption. Allerdings führt der längere Einsatz von Gallensäuren zur Verbesserung der Resorption zu Irritationen der Schleimhäute, bis zu cytotoxischen Reaktionen (S. Hirai et al., Ing. J. Pharmaceut 9, (1981), 165 bis 172). Verantwortlich für diese unerwünschten Nebeneffekte ist die lange Verweilzeit der Gallensäuresalze in der Schleimhaut und die dadurch bedingte Penetration tiefer liegender Mukosabereiche.
Polymere von Gallensäurederivaten wurden bereits in der Deutschen Patentanmeldung P 41 42 379.8 vorgeschlagen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, Zubereitung zu entwickeln, mit denen Insulin nicht-parenteral kontrolliert appliziert werden kann, ohne das es zu Irritationen der Schleimhäute oder zu cytotoxischen Reaktionen kommt.
Es wurde nun gefunden, daß das hohe Molekulargewicht der erfindungsgemäßen polymeren Gallensäuren ein Eindringen in die Mukosa erschwert, so daß einerseits die resorptionsverstärkende Eigenschaft der Gallensäure zum Tragen kommt, andererseits aber die obenerwähnten unerwünschten Effekte ausbleiben. Die erfindungsgemäßen Zubereitungen haben folgende Vorteile gegenüber herkömmlichen Zubereitungen:
  • - sie bilden klare Lösungen oder auch Dispersionen; der Zusatz von anderen Formulierungshilfsmitteln ist nicht unbedingt erforderlich,
  • - Insulin wird vor proteolytischen Enzymen geschützt,
  • - gute Solubilisierung von Insulin,
  • - Verträglichkeit für die gängigen Konservierungsmittel wie Phenol, Kresol oder Benzylalkohol,
  • - Membrantransport durch Bildung sogenannter reversed micelles;
    entsprechende Ausrichtung der polymerisierten Mizellen sollen diesen Vorteil ausnutzen und könnten den Transport von Peptiden so beschleunigen, daß kein proteolytischer Abbau mehr möglich ist,
  • - geringe Nebenwirkungen, da die Molekülgröße das Eindringen in tiefere Regionen der Mukosa verhindert.
Die Erfindung betrifft daher Zubereitungen, enthaltend Insulin und polymere Gallensäuren.
Die polymeren Gallensäuren sind herstellbar durch
  • a) Polymerisation von mindestens einer monomeren Gallensäure der Formel I G-X-A (I)in der
    G ein Gallensäurerest oder -derivat,
    X eine Brückengruppe und
    A eine polymerisierbare, ethylenisch ungesättigte Gruppe bedeutet, oder
  • b) durch Copolymerisation von einer monomeren Gallensäure der Formel I mit einem Monomeren der Formel IV worin
    R9 Wasserstoff oder Methyl und worin
    R11 Wasserstoff, (C1-C10)-Alkyl, (C1-C10)-mono-Hydroxyalkyl oder
    (CH2CH2-O-)nR16 ist,
    R12, R13, R15 und R16 gleich oder verschieden sind und (C1-C10)-Alkyl,
    R14 (C1-C18)-Alkyl und
    n 1 bis 50
    bedeuten, oder
  • c) durch Copolymerisation von einer monomeren Gallensäure der Formel I mit N-Vinylpyrrolidon oder einem N-Vinylpyrrolidon-Derivat, oder
  • d) durch Copolymerisation von einer monomeren Gallensäure der Formel I mit ethylenisch ungesättigten Dicarbonsäureanhydrid und einer ethylenisch ungesättigten Dicarbonsäure mit 2 bis 6 C-Atomen, deren Ester oder Halbester, wobei als Ester Alkylester mit 1 bis 6 C-Atomen, Cycloalkylester mit 5 bis 8 C-Atomen, Benzyl- oder Phenylester zu verstehen sind.
Unter den Verbindungen der Formel I sind bevorzugt folgende Verbindungen, in denen
G eine freie Gallensäure bzw. ihr Alkali- oder Erdalkalisalz oder eine am Ring D veresterte Gallensäure, die über ihren Ring A oder B, vorzugsweise über Ring A, verbunden ist mit der Gruppe
X, für die bevorzugt die allgemeine Formel II gilt
(D)o-(E)p (II),
worin
D benachbart zu G steht und
E (C1-C12)-Alkylen, (C7-C13)-Aralkylen, (C6-C12)-Alkylen, wobei einzelne, bevorzugt 1 bis 4, Methylengruppen in der Alkylenkette des Alkylen- oder Aralkylenrestes durch Gruppen wie
bevorzugt eine Gruppe eines Types, ersetzt sein können,
o und p unabhängig voneinander Null oder 1,
A eine ethylenisch ungesättigte Gruppe der Formel
bedeuten, worin
R1 Wasserstoff oder Methyl und
bedeutet, wobei die Carbonylgruppen benachbart zur C-C-Doppelbindung stehen,
R′ und R′′ unabhängig voneinander Wasserstoff oder (C1-C6)-Alkyl, bevorzugt (C1-C3)-Alkyl bedeuten.
Hierunter bevorzugt sind Verbindungen der Formel I, in denen G für einen Rest der Formel III steht
worin
R3 bis R8 unabhängig voneinander Wasserstoff, OH oder eine mit einer OH-Schutzgruppe geschützte OH-Gruppe und eine Bindung zur Gruppe X bedeuten, wobei diese Bindung von den Positionen 3 (R3 oder R4) oder 7 (R5 oder R6), bevorzugt der β-Position, ausgeht und die jeweils andere Position 7 oder 3 eine OH-Gruppe oder eine geschützte OH-Gruppe trägt,
B -OH, -O-Alkali, -O-Erdalkali, -O-(C1-C12)-Alkyl, -O-Allyl oder -O-Benzyl bedeutet, bevorzugt -OH, -O-Alkali, -O-(C1-C6)-Alkyl, -O-Allyl oder -O-Benzyl, wobei Alkyl sowohl n-Alkyl wie iso-Alkyl bedeutet und wobei die gebildete Gruppe
sowohl sauer wie auch basisch verseifbare Ester darstellt,
E (C1-C12)-Alkylen, (C7-C13)-Aralkylen, wobei gegebenenfalls 1 bis 3 Methylengruppen in der Alkylenkette durch die Gruppen
ersetzt sind und
o und p unabhängig voneinander Null oder 1 bedeuten,
bedeutet, worin
R1 Wasserstoff oder Methyl und
bedeutet, worin
R′ und R′′ unabhängig voneinander Wasserstoff oder (C1-C6)-Alkyl bedeuten.
Sofern p = Null und o = 1 gilt, ist D bevorzugt
Sofern p = 1 und o = Null gilt, ist E bevorzugt (C1-C12)Alkylen, wobei 1 bis 3 Methylengruppen, bevorzugt eine Methylengruppe, durch
ersetzt sind.
Sofern p = 1 und o = 1 gilt, ist D bevorzugt -O-. Hierunter ist bevorzugt, daß E (C1-C12)-Alkylen oder (C7-C13)-Aralkylen bedeutet, wobei 1 oder 2 Methylgruppen, bevorzugt eine Methylengruppe, durch
ersetzt sind.
Weiterhin ist hierunter bevorzugt, daß eine Methylengruppe von E dann
bedeutet, wenn E selbst ein Aralkylrest bedeutet, worin der Arylrest metha-verknüpft ist, E einerseits als Rest A eine Gruppe
trägt, worin R2 eine Einfachbindung bedeutet und andererseits eine
trägt, die über eine Methylengruppe mit den Aralkylenrest metha-verknüpft ist.
Ebenso ist hierunter bevorzugt, daß, sofern E eine (C1-C12)-Alkylengruppe bedeutet, maximal eine Methylengruppe durch
ersetzt ist und als Rest A
gilt, wobei
bedeutet.
Sofern R2 eine Einfachbindung bedeutet und o = Null und p = Null oder 1 ist, gilt für E bevorzugt (C1-C3)-Alkylen.
Besonders bevorzugt ist weiterhin, daß D nicht direkt mit der eine Methylengruppe von E ersetzenden Gruppe direkt benachbart ist und auch nicht mit
benachbart ist, sofern R2 eine Einfachbindung bedeutet.
Unter den OH-Schutzgruppen werden verstanden ein gesättigter oder ungesättigter Alkylrest mit 1 bis 10 C-Atomen, der verzweigt oder unverzweigt ist,
ein Cycloalkylrest mit 3 bis 8 C-Atomen,
ein Phenylrest, der unsubstituiert oder 1- bis 3fach substituiert ist mit F, Cl, Br, (C1-C4)-Alkyl oder (C1-C4)-Alkoxy,
ein Benzylrest, der unsubstituiert oder 1- bis 3fach substituiert ist mit F, Cl, Br, (C1-C4)-Alkyl oder (C1-C4)-Alkoxy oder ein
wobei R′′′ Wasserstoffatom oder (C1-C4)-Alkyl bedeutet.
Bevorzugte Comonomere der Formel IV sind:
(Meth)acrylsäure, (Meth)acrylsäureester, Acrylamid, Acrylamid-Derivate. Besonders bevorzugt sind Carbonsäurevinylester mit 3 bis 20 C-Atomen und N- Vinylpyrrolidon sowie dessen Derivate. Die Monomeren werden gegebenenfalls in Mischung eingesetzt.
Die beschriebenen Polymeren oder Copolymeren von Gallensäurederivaten können auch zusätzlich vernetzt sein durch Copolymerisation mit mehrfach ethylenisch ungesättigten Monomeren. Vorzugsweise werden zweifach oder dreifach ethylenisch ungesättigte Acryl- und Methacrylsäurederivate genannt.
Insbesondere kommen als Vernetzer die Säureamide der genannten Verbindungen in Frage und hierunter wiederum Säureamide der allgemeinen Formel V
worin
R9 Wasserstoffatom sowie Methyl und X-(CHK)m- bedeutet,
wobei
m 1 bis 10, vorzugsweise 2 bis 4 und
K Wasserstoffatom oder OH, vorzugsweise Wasserstoff für m = 2
bedeutet.
Ein Verfahren zur Herstellung der polymeren Gallensäure besteht darin, daß mindestens eine Verbindung der Formel I mit einer Verbindung der Formel IV und/oder einer ethylenisch ungesättigten Dicarbonsäure mit 2 bis 6 C-Atomen und/oder einem ethylenisch ungesättigten Dicarbonsäureanhydrid mit 2 bis 6 C- Atomen, und/oder einem ethylenisch ungesättigten Dicarbonsäurehalbester mit 2 bis 6 C-Atomen unter Verwendung von mindestens einem Radikalbildner bei Temperaturen unter 250°C umgesetzt wird.
Die radikalische Polymerisation bzw. Copolymerisation wird in Suspension oder Emulsion, ggf. in Substanz, bevorzugt aber in Lösung unter Verwendung von Radikalbildnern bei Temperaturen unter 250°C, bevorzugt bei Temperaturen von 40 bis 100°C, durchgeführt.
Geeignete Radikalbildner sind anorganische oder organische Peroxide, Percarbonate und Azoverbindungen, die bevorzugt in Mengen von 0,01 bis 30 mol-% bez. der Menge an polymerisierenden Monomer eingesetzt werden. Bevorzugt ist die Verwendung von Kaliumperoxodisulfat, Wasserstoffperoxid oder Dilaurylperoxid und besonders bevorzugt wird Azobisisobutyronitril, tert.- Butylperoxydiethylacetat, Dibenzoylperoxid oder tert.-Butyloxy-2-ethylhexanoat.
Weiterhin einsetzbar sind:
tert.-Butylperoxyisobutyrate, tert.-Butylperoxyisopropylcarbonat, tert.- Butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoat, 2,2-Bis(tert.-butyl)peroxybutan, tert.- Butylperoxystearylcarbonat, tert.-Butylperoxyacetat, tert.-Butylperoxybenzoat, Dicumylperoxid, 2,5-Dimethyl-2,5-bis(tert.-butylperoxy)hexan, tert.- Butylcumylperoxid, 1,3-Bis(tert.-butyl)-peroxy-isopropyl)benzol, Di-tert.- butylperoxid, Bis(2-methylbenzoyl)-peroxid, Bis(3,5,5-trimethylhexanoyl)peroxid, tert.-Butylperoxypivalat, tert.-Amylperoxypivalat, tert.-Butylperoxyneodecanoat, tert.-Amylperoxyneodecanoat, Diisopropylperoxydicarbonat, Bis(2- ethylhexyl)peroxydicarbonat, Di-n-butylperoxydicarbonat, Di-sec- butylperoxydicarbonat.
Die Art der eingesetzten Lösungsmittel richtet sich nach der Löslichkeit der eingesetzten Monomeren. Wasserlösliche Monomere werden in wäßriger Lösung polymerisiert. In organischen Lösungsmitteln lösliche Monomere lassen sich prinzipiell in allen organischen Lösungsmitteln polymerisieren, in denen üblicherweise radikalische Polymerisationen durchgeführt werden. Eingesetzt werden beispielsweise Dimethylsulfoxid, Dimethylformamid, Chloroform, Methylenchlorid, Ester von einem Alkanol und einer organischen Säure, mit zusammen bis zu 10 C-Atomen, beispielsweise Ethylacetat oder Methylacetat, oder Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol oder Xylol. Bevorzugt sind Alkohole mit bis zu 6 C-Atomen, beispielsweise Methanol, Ethanol, iso-Propanol, Propanol sowie Ether wie Tetrahydrofuran oder Dioxan. Die Lösungsmittel können ggf. auch in Mischung oder eventuell in Kombination mit Wasser eingesetzt werden.
Das Molekulargewicht der polymeren Produkte läßt sich durch Art und Menge der eingesetzten Lösungsmittel sowie der verwendeten Radikalbildner, durch die Reaktionszeit sowie die Reaktionstemperatur steuern. Darüberhinaus ist eine Molekulargewichtssteuerung durch Verwendung von Reglern, bevorzugt in Mengen von bis zu 2 mol-% bez. der eingesetzten Monomeren, wie z. B. Alkyl- und Arylmercaptanen, Aldehyden, Phenolen und Aminen, möglich.
Die Synthese der Polymeren kann sowohl nach allgemein bekannten Dosierverfahren als auch durch Batch-Reaktion erfolgen.
Die erfindungsgemäßen polymeren Gallensäuren besitzen gewichtsmittlere Molekulargewichte von bevorzugt bis zu 250 000 g/mol. Besonders bevorzugt sind Produkte mit gewichtsmittleren Molekulargewichten zwischen 2000 und 100 000 g/mol, ganz besonders bevorzugt sind Verbindungen deren Molekulargewicht zwischen 3000 und 60 000 g/mol liegt.
Bei copolymeren Verbindungen sollte das molare Verhältnis von Gallensäureeinheiten zu copolymerisierten Monomereinheiten bevorzugt zwischen 300 : 1 und 1 : 300 liegen, besonders bevorzugt sind molare Verhältnisse von 150 : 1 bis 1 : 150.
Polymere Gallensäuren mit verseifbaren bzw. umesterbaren Einheiten lassen sich in Lösung zu den entsprechenden Verbindungen umestern bzw. verseifen.
Geeignete Lösungsmittel sind hier bevorzugt Alkohole mit bis zu 6 C-Atomen. Ether wie Diethylether, Tetrahydrofuran, Dioxan, Halogenkohlenwasserstoffe wie Chloroform, Methylenchlorid, darüberhinaus Dimethylsulfoxid oder Dimethylformamid.
Besonders bevorzugt sind wassermischbare Lösungsmittel, die in Kombination mit Wasser eingesetzt werden. Die Verseifungen werden unter Zusatz von Mineralsäuren wie z. B. Salzsäure, Schwefelsäure, organischen Säuren wie z. B. p-Toluolsulfonsäure durchgeführt. Bevorzugt ist allerdings die Verwendung von Basen wie beispielsweise NaOH, KOH, prim. Aminen, sek. Aminen, tert. Aminen, Alkali- und Erdalkali-Alkoholaten.
Die Verseifungen werden in der Regel bei Temperaturen zwischen 15 und 100°C durchgeführt.
Die Isolierung und Reinigung der verseiften Polymeren kann durch chromatographische Verfahren wie beispielsweise HPLC oder GPC, durch Dialyse und anschließende Gefriertrocknung oder durch Ausfällen der Produkte aus dem Reaktionsansatz erfolgen.
In der vorliegenden Anmeldung werden unter dem Begriff Insulin die folgenden Verbindungen verstanden: Insuline, die tierischen oder menschlichen Ursprungs sind, z. B. Humaninsulin oder Schweineinsulin, Insulinvorläufer wie z. B. Proinsuline oder Präproinsuline, oder rekombinante Insuline oder Insulinderivate, die von genetisch modifizierten Mikroorganismen exprimiert werden. Ferner können auch Insulinderivate eingesetzt werden, die beispielsweise durch chemische oder enzymatische Derivatisierung hergestellt wurden, z. B. Des-Phe- B1-Insulin, Insulin-β-Ketensulfonat, Diarginininsulin (B31, B32), Monoarginininsulin, Diphenylalanininsulin (B31, B32) (US 4 601 852), oder GlyAA21-ArgB31-ArgB32-Humaninsulin (EP 368 187).
In erfindungsgemäßen Zubereitungen sind bevorzugt Insuline der Formel II enthalten
in welcher
R30 für den Rest einer genetisch kodierbaren L-Aminosäure,
R31 für eine Hydroxygruppe, eine physiologisch unbedenkliche organische Gruppe basischen Charakters mit bis zu 50 C-Atomen, eine genetisch kodierbare L-Aminosäure und deren gegebenenfalls vorhandene endständige Carboxylfunktion frei, als Esterfunktion, als Amidfunktion, als Lacton oder zu CH2OH reduziert vorliegen kann,
r für eine ganze Zahl von Null bis 10,
Y für Wasserstoff oder L-Phenylalanin, und
Z für eine genetisch kodierbare, keine Amidgruppe enthaltene L-Aminosäure steht
und die A- und B-Kette die Sequenzen tierischen oder menschlichen Insulins haben.
Bevorzugt werden Insuline der Formel II, in welcher
R30 für L-Alanin oder L-Threonin und
R31 für eine oder mehrere L-Aminosäuren aus der Gruppe L-Arginin, L-Lysin oder L-Phenylalanin und
Z für L-Glycin, L-Alanin, L-Serin, L-Threonin, L-Asparaginsäure oder L- Glutaminsäure steht, und A1 bis A20 oder B2 bis B29 für die Aminosäuresequenz von Human-, Schweine- oder Rinderinsulin steht, eingesetzt.
Die Aminosäuresequenz A1 bis A20 von Humaninsulin ist:
Gly Ile Val Glu Gln Cys Cys Thr Ser Ile Cys Ser
Leu Tyr Gln Leu Glu Asn Tyr Cys.
Die Aminosäuresequenz B1 bis B29 von Humaninsulin ist:
Phe Val Asn Gln His Leu Cys Gly Ser His Leu
Val Glu Ala Leu Tyr Leu Val Cys Gly Glu Arg
Gly Phe Phe Tyr Thr Pro Lys (SEQ ID NO: 2).
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Zubereitungen erfolgt, indem mindestens ein Insulin der Formel II und mindestens eine polymere Gallensäure - der Formel I gegebenenfalls mit weiteren Hilfs- und/oder Trägerstoffen in eine geeignete Darreichungsform gebracht wird.
Die Hilfs- und Trägerstoffe stammen aus der Gruppe der Trägermittel, Konservierungsstoffe und anderer üblicher Hilfsstoffe.
Die Zubereitung weist in Wasser gelöster oder suspendierter Form einen pH- Wert von etwa 2,5 bis 9,0, insbesondere von etwa 4,0 bis 8,5, auf,
enthält ein geeignetes Isotoniemittel,
ein geeignetes Konservierungsmittel
und gegebenenfalls einen geeigneten Puffer,
sowie vorzugsweise auch eine bestimmte Zinkionen-Konzentration, sowie weitere Hilfsstoffe.
Die Gesamtheit der Zubereitungsbestandteile außer dem Wirkstoff bildet den Zubereitungs-Träger.
Geeignete Isotoniemittel sind z. B. Glycerin, Glukose, Mannit, NaCl, Calcium- oder Magnesium-Verbindungen wie CaCl2 oder MgCl2.
Zu den Hilfsstoffen gehören Stärken wie z. B. Kartoffel-, Mais- oder Weizenstärke, Cellulose bzw. deren Derivate, insbesondere mikrokristalline Cellulose, Siliziumdioxid, verschiedene Zucker wie Milchzucker, Magnesiumcarbonat und/oder Calciumphosphat. Weiterhin ist es vorteilhaft, den Zubereitungen Hilfsstoffe zuzusetzen, die den Geschmack und den Geruch der Zubereitungen verbessern wie Citronensäure, Vanilin, Honig, Bittermandelöl oder Alliin.
Geeignete Konservierungsmittel sind z. B. Phenol, m-Kresol, Benzylalkohol, Benzalkoniumchlorid und/oder p-Hydroxybenzoesäureester.
Als Puffersubstanzen, insbesondere zur Einstellung eines pH-Wertes von etwa 4,0 bis 8,5, können z. B. Natriumacetat, Natriumcitrat, Natriumphosphat etc. verwendet werden. Ansonsten sind zur Einstellung des pH-Wertes auch physiologisch unbedenkliche verdünnte Säuren (typischerweise HCl) bzw. Laugen (typischerweise NaOH) geeignet.
Wenn die Zubereitung einen Zinkgehalt besitzt, ist ein solcher von 1 µg bis 2 mg, insbesondere von 5 µg bis 200 µg Zink/ml bevorzugt.
Zwecks Variation des Wirkstoffprofils der erfindungsgemäßen Zubereitung kann auch unmodifiziertes Insulin, vorzugsweise Rinder-, Schweine- oder Human- Insulin, insbesondere Human-Insulin, zugemischt werden.
Bevorzugte Wirkstoffkonzentrationen sind solche entsprechend etwa 1 bis 1500, weiter bevorzugt etwa 5 bis 1000 und insbesondere etwa 40 bis 400 internationale Einheiten Insulin/ml.
Bevorzugte Zubereitungen sind Lyophilisat-Puder oder Sprays enthaltend suspendierte oder gelöste Insuline und polymere Gallensäuren.
Die erfindungsgemäßen Zubereitungen werden nicht parenteral z. B. über die Nase, Lunge, Magen, Darm oder die Haut verabreicht, bevorzugt über die Nase und/oder Lunge.
Die Herstellung der Puder erfolgt beispielsweise durch Mischung von gefriergetrockneten Insulin und polymerer Gallensäuren und anschließender Lösung in Wasser, der pH der Lösung wird eingestellt, die Lösung wird sterilfiltriert, gefriergetrocknet und anschließend gesiebt. Es ergibt sich ein feinpulveriges Material.
Der pH-Wert der Lösung ist etwa 7,5 bis 8,5. Das Verhältnis von polymeren Gallensäuren zu Insulin ist 50 : 1 bis 3 : 1, bevorzugt 10 : 1 bis 5 : 1. Es werden 100 mg der polymeren Gallensäuren mit 10 mg Insulin gemischt.
Die anzuwendende Dosierung der erfindungsgemäßen Arzneimittel ist abhängig von verschiedenen Faktoren wie Darreichungsform des Medikamentes und Applikationsart.
Bei der Applikation als Puder haben sich Dosierungen von 2,0 bis 0,5 internationale Einheiten (IU) Insulin pro kg, insbesondere 1 bis 0,6 IU/kg als günstig erwiesen.
Nachfolgend ist die Erfindung an Hand von Beispielen näher erläutert. Die Prozentangaben beziehen sich auf Volumenprozente, falls nicht anders angegeben.
In den folgenden Beispielen werden Gallensäuremethylester der allgemeinen Formel VI verwendet
Die Gruppe A-X ist jeweils in den Beispielen definiert.
Beispiel 1
In einem Reaktionsgefäß werden unter Stickstoff 1110 mg eines Gallensäuremethylesters, wobei A-X
bedeutet, in 8 ml Tetrahydrofuran (THF) gelöst und mit 150 mg 75-%igem Dibenzoylperoxid (BSO), gelöst in 0,75 ml Toluol, versetzt. Die Reaktionsmischung wird unter Rühren für 18 Stunden auf 75°C erhitzt. Anschließend verdünnt man die Reaktionsmischung mit 10 ml THF und versetzt mit 0,5 ml 20-%iger wäßriger Natronlauge. Nach ca. 10 Minuten wird die auftretende Trübung der Reaktionsmischung durch Zusatz von Wasser in Lösung gebracht. Dieser Vorgang wird so oft wiederholt, bis keine Trübung der Mischung mehr auftritt. Anschließend wird die Reaktionsmischung mit 30 ml Wasser verdünnt, 24 Stunden gegen entsalztes Wasser dialysiert (cut off: 3500 g/mol) und gefriergetrocknet.
Gewichtsmittleres Molekulargewicht der unverseiften Substanz: Mw = 10 000 g/mol (ermittelt mit GPC).
Beispiel 2
In einem Reaktionsgefäß werden unter Stickstoff 386,8 mg eines Gallensäuremethylesters, wobei A-X
bedeutet, in 2,78 ml Tetrahydrofuran gelöst und mit 52 mg 75-%igem Dibenzoylperoxid, gelöst in 0,5 ml Toluol, versetzt. Die Reaktionsmischung wird unter Rühren für 18 Stunden auf 75°C erhitzt. Anschließend verdünnt man die Reaktionsmischung mit 10 ml THF und versetzt mit 0,5 ml 20-%iger wäßriger Natronlauge. Nach ca. 10 Minuten wird die auftretende Trübung der Reaktionsmischung durch Zusatz von Wasser in Lösung gebracht. Dieser Vorgang wird so oft wiederholt, bis keine Trübung der Mischung mehr auftritt. Anschließend wird die Reaktionsmischung mit 30 ml Wasser verdünnt, 24 Stunden gegen entsalztes Wasser dialysiert (cut off: 3500 g/mol) und abschließend wird das entsalzte Material gefriergetrocknet.
Gewichtsmittleres Molekulargewicht der unverseiften Substanz: Mw = 11 000 g/mol (ermittelt mit GPC).
Beispiel 3
In einem Reaktionsgefäß werden unter Stickstoff 409 mg Gallensäuremethylester in 2,95 ml THF gelöst, wobei A-X
bedeutet, und mit 54,53 mg BSO, 75-%ig gelöst, in 543,8 µl Toluol, versetzt.
Die Reaktionsmischung wird unter Rühren für 18 Stunden auf 75°C erhitzt. Anschließend verdünnt man die Reaktionsmischung mit 10 ml THF und versetzt mit 0,5 ml 20-%iger wäßriger Natronlauge. Nach ca. 10 Minuten wird die auftretende Trübung der Reaktionsmischung durch Zusatz von Wasser in Lösung gebracht. Dieser Vorgang wird so oft wiederholt, bis keine Trübung der Mischung mehr auftritt. Anschließend wird die Reaktionsmischung mit 30 ml Wasser verdünnt, 24 Stunden gegen entsalztes Wasser dialysiert (cut off: 3500 g/mol) und das entsalzte Material wird anschließend gefriergetrocknet.
Das erhaltene Produkt weist ein gewichtsmittleres Molekulargewicht der unverseiften Substanz von Mw = 7500 g/mol (ermittelt mit GPC) auf.
Beispiel 4 Herstellung der Zubereitungen (Lyophilisat-Puder)
Es werden gefriergetrocknete Mischungen von 10 Gewichtsteilen polymeres Gallensäurepräparat (p-GS-Präparat) mit 1 Gewichtsteil Humaninsulin hergestellt. Dazu werden ca. 100 mg p-GS-Präparat in 30 ml und ca. 10 mg Insulin in 10 ml Aqua pro injectione gelöst, vereinigt (pH-Wert-Messung), sterilfiltriert (0,2 µm), gefriergetrocknet und anschließend gesiebt (500 µm). Der nach der Gefriertrocknung jeweils verbliebene voluminöse Rückstand geht durch Siebung in ein feinpulveriges Material über.
In der obengenannten Verfahrensweise werden folgenden Zubereitungen hergestellt:
A
Polymer gemäß Beispiel 1 und Humaninsulin
B Polymer gemäß Beispiel 2 und Humaninsulin
C Polymer gemäß Beispiel 3 und Humaninsulin
Die vereinigten Insulin/p-GS-Präparat-Lösungen hatten folgende pH-Werte:
A
7,62
B 7,78
C 8,23
Beispiel 5 Insulinspiegel nach Applikation in der Nase
40 narkotisierte männliche Beagle Hunden (Gewicht etwa 18,3 kg), die vorher gefastet haben, werden für die Untersuchungen verwendet.
Vormedikamentation: Combelen® 0,025 ml/kg intramuskulär, 30 min vor der Anästhesie
Anästhesie: etwa 2 bis 3 ml Narcoren® intravenös je Tier, nach 1 bis 2 Stunden nochmals 0,5 ml Narcorend® je Tier.
Versuchsdurchführung
30 min nach der Einleitung der Anästhesie beginnt der Versuch
Dosierung: je Zubereitung werden 1,0 oder 0,667 IU Insulin/kg appliziert
Vergleichssubstanz: Humaninsulin 0,3 IU/kg subkutan und intravenös.
Applikationstechnik: Das erfindungsgemäße Puder wird aus einem PVC- Schlauch (4 mm Außendurchmesser, 3 mm Innendurchmesser), der 3,5 cm in ein Nasenloch eingeführt ist, in die Nase geblasen.
Blutproben werden nach den angegebenen Zeiten gezogen und auf den Insulingehalt hin untersucht. Insulin wird im Blutplasma mit Hilfe eines RiaGnost®Testkit′s bestimmt.
Es werden je Zubereitung 6 Hunde getestet. Die Hunde zeigen nach der Behandlung keine Irritationen der nasalen Schleimhäute.
Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse
Sequenzprotokoll
SEQ ID NO: 1
Art der Sequenz: Aminosäure (AS)
Sequenzlänge: 21 AS
SEQ ID NO: 2
Art der Sequenz: AS
Sequenzlänge: 29 AS

Claims (8)

1. Zubereitung, enthaltend mindestens eine polymere Gallensäure der Formel l
und mindestens ein Insulin der Formel II, wobei die polymere Gallensäure der Formel I herstellbar ist
  • a) durch Polymerisation einer monomeren Gallensäure der Formel I G-X-A (I)in der
    G ein Gallensäurerest oder -derivat,
    X eine Brückengruppe und
    A eine polymerisierbare, ethylenisch ungesättigte Gruppe bedeutet, oder
  • b) durch Copolymerisation von einer monomeren Gallensäure der Formel I mit einem Monomeren der Formel IV worin
    R9 Wasserstoff oder Methyl und worin
    R11 Wasserstoff, (C1-C10)-Alkyl, (C1-C10)-mono-Hydroxyalkyl oder -(CH2CH2O-)nR16 ist,
    R12, R13, R15 und R16 gleich oder verschieden sind und (C1-C10)-Alkyl,
    R14 (C1-C18)-Alkyl und
    n 1 bis 50 bedeuten, oder
  • c) durch Copolymerisation von einer monomeren Gallensäure der Formel I mit N- Vinylpyrrolidon oder einem N-Vinylpyrrolidon-Derivat,
  • d) oder durch Copolymerisation von einer monomeren Gallensäure der Formel I mit einem ethylenisch ungesättigten Dicarbonsäureanhydrid und einer ethylenisch ungesättigten Dicarbonsäure mit 2 bis 6 C-Atomen, deren Ester oder Halbester, wobei als Ester Alkylester mit 1 bis 6 C-Atomen, Cyclo­ alkylester mit 5 bis 8 C-Atomen, Benzyl- oder Phenylester zu verstehen sind und das Insulin eine Verbindung der Formel II ist in welcher
    R30 für den Rest einer genetisch kodierbaren L-Aminosäure,
    R31 für eine Hydroxygruppe, eine physiologisch unbedenkliche organische Gruppe basischen Charakters mit bis zu 50 C-Atomen, eine genetisch kodierbare L-Aminosäure und deren gegebenenfalls vorhandene endständige Carboxylfunktion frei, als Esterfunktion, als Amidfunktion, als Lacton oder zu CH2OH reduziert vorliegen kann,
    r für eine ganze Zahl von Null bis 10,
    Y für Wasserstoffatom oder L-Phenylalanin, und
    Z für eine genetisch kodierbare, keine Amidgruppe enthaltene L- Aminosäure steht
    und die A- und B-Kette die Sequenzen tierischen oder menschlichen Insulins haben.
2. Zubereitung nach Anspruch 1, wobei
G eine freie Gallensäure bzw. ihr Alkali- oder Erdalkalisalz oder eine am Ring D veresterte Gallensäure, die über ihren Ring A oder B, vorzugsweise über Ring A, verbunden ist mit der Gruppe
X, für die bevorzugt die allgemeine Formel II gilt (D)o-(E)p (II),worin
D benachbart zu G steht und E (C1-C12)-Alkylen, (C7-C13)-Aralkylen, (C6-C12)-Alkylen, wobei einzelne bevorzugt 1 bis 4, Methylengruppen in der Alkylenkette des Alkylen- oder Aralkylenrestes durch Gruppen wie bevorzugt eine Gruppe eines Types, ersetzt sein können,
o und p unabhängig voneinander Null oder 1,
A eine ethylenisch ungesättigte Gruppe der Formel bedeuten, worin
R1 Wasserstoff oder Methyl und bedeutet, wobei die Carbonylgruppen benachbart zur C-C-Doppelbindung stehen,
R′ und R′′ unabhängig voneinander Wasserstoff oder (C1-C6)-Alkyl, bevorzugt (C1-C3)-Alkyl bedeuten und
R30 für L-Alanin oder L-Threonin und
R31 für eine oder mehrere L-Aminosäuren aus der Gruppe L-Arginin, L-Lysin oder L-Phenylalanin und
Z für L-Glycin, L-Alanin, L-Serin, L-Threonin, L-Asparaginsäure oder L- Glutaminsäure steht, und A1 bis A20 oder B2 bis B29 für die Aminosäuresequenz von Human-, Schweine- oder Rinderinsulin steht.
3. Zubereitung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß G der Formel III entspricht worin
R3 bis R8 unabhängig voneinander Wasserstoff, OH oder eine mit einer OH- Schutzgruppe geschützte OH-Gruppe und eine Bindung zur Gruppe X bedeuten, wobei diese Bindung von den Positionen 3 (R3 oder R4) oder 7 (R5 oder R6), bevorzugt der ß-Position, ausgeht und die jeweils andere Position 7 oder 3 eine OH-Gruppe oder eine geschützte OH- Gruppe trägt,
B -OH, -O-Alkali, -O-Erdalkali, -O-(C1§-C12)-Alkyl, -O-Allyl oder -O-Benzyl bedeutet, bevorzugt -OH, -O-Alkali, -O-(C1-C6)-Alkyl, -O-Allyl oder -O- Benzyl, wobei Alkyl sowohl n-Alkyl wie iso-Alkyl bedeutet und wobei die gebildete Gruppe sowohl sauer wie auch basisch verseifbare Ester darstellt, E (C1-C12)-Alkylen, (C7-C13)-Aralkylen, wobei gegebenenfalls 1 bis 3 Methylengruppen in der Alkylenkette durch die Gruppen ersetzt sind und
o und p unabhängig voneinander Null oder 1 bedeuten, bedeuten, worin
R1 Wasserstoff oder Methyl und bedeutet, worin
R′ und R" unabhängig voneinander Wasserstoff oder (C1-C6)-Alkyl bedeuten und das Insulin Humaninsulin ist.
4. Zubereitung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindungen gemäß der allgemeinen Formel IV (Meth)acrylsäure, (Meth)acrylsäureester, Acrylamid und dessen Derivate, Carbonsäurevinylester mit 3 bis 20 C-Atomen und N-Vinylpyrrolidon und dessen Derivate gelten und das Insulin Humaninsulin ist.
5. Zubereitung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das gewichtsmittlere Molekulargewicht der polymeren Gallensäure der Formel I bei bis zu 250 000 g/mol, besonders bevorzugt zwischen 2000 und 100 000 g/mol, insbesondere bevorzugt zwischen 3000 und 60 000 g/mol liegt.
6. Verfahren zur Herstellung der Zubereitung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens eine polymere Gallensäure der Formel I gemäß Anspruch 1 und mindestens ein Insulin der Formel II gemäß Anspruch 1 gegebenenfalls mit weiteren Hilfs- und/oder Trägerstoffen in eine geeignete Darreichungsform bringt.
7. Verwendung der Zubereitung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung von Diabetes mellitus.
8. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zubereitung nasal verabreicht wird.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996006635A1 (en) * 1994-08-31 1996-03-07 Cortecs Limited Pharmaceutical compositions containing a bile salt and a buffer for increased bioavailability of an active compound
WO1998007449A3 (de) * 1996-08-19 1998-06-25 Hoechst Res & Tech Gmbh & Co Polymere gallensäure-resorptionsinhibitoren mit gleichzeitiger gallensäure-adsorberwirkung

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