СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ ДИАБЕТА II ТИПА И ОЖИРЕНИЯ, ОСМОТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОСТАВКИ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ
METHOD OF TREATING INSULIN-INDEPENDENT DIABETES AND OBESITY, OSMOTIC DELIVERY SYSTEM AND METHOD FOR MAKING IT

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к органической химии, химии фармацевтических составов и химии пептидов, к фармацевтическим исследованиям и разработке лекарственных препаратов. Объекты настоящего изобретения включают суспензионные составы инсулинотропных пептидов для применения при лечении заболеваний и состояний млекопитающих.
Уровень техники
Глюкагоноподобный пептид-1 (GLP-1) является важным гормоном и представляет собой фрагмент молекулы проглюкагона человека. GLP-1 подвергается быстрому метаболизму под действием пептидазы (дипептидилпептидазы IV или ДПП-IV). Его фрагмент, амид глюкагоноподобного пептида-1(7-36) (глюкагоноподобный инсулинотропный пептид или GLIP), является пептидом желудочно-кишечного тракта, который усиливает высвобождение инсулина в физиологических концентрациях (GutniakM. и др., N. Engl. J. Med. (1992), 14 мая, т.326, №20, сс.1316-1322). GLP-1 и амид GLP-1 (7-36) относятся к инкретинам. Инкретины являются гормонами желудочно-кишечного тракта, которые приводят к увеличению количества инсулина, высвобождаемого бета-клетками после приема пищи.
Потребление пищи и возбуждение симпатической нервной системы стимулирует секрецию GLP-1 в тонком кишечнике млекопитающих. Более того, GLP-1 стимулирует продуцирование и секрецию инсулина, высвобождение соматостатина, утилизацию глюкозы за счет повышения чувствительности к инсулину, а также, по данным испытаний на моделях животных, стимулирует функцию и пролиферацию бета-клеток.
Амид GLP-1 (7-36) и GLP-1 (7-37) нормализуют гипергликемию натощак у пациентов с диагнозом диабета типа 2 (Nauck M.A. и др., Diabet. Med., т.15, №11, сс.937-945 (1998)).
Эксендин-4, миметик инкретина (т.е. имитирующий физиологическое действие инкретина), выделенный из яда Heloderma suspectum (Eng J. и др., J. Biol. Chem., т.267, сс.7402-7405 (1992)), в структурном отношении близок инкретину - амиду GLP-1 (7-36). Эксендин-4 и амид фрагмента эксендина (9-39) специфично взаимодействуют с рецепторами GLP-1 клеток инсулиномы и мембран легких (Goke R. и др., J. Biol. Chem., т.268, сс.19650-19655 (1993)). Эксендин-4 приблизительно на 53% гомологичен GLP-1 человека (Pohl М. и др., J. Biol. Chem., т.273, сс.9778-9784 (1998)). С другой стороны, в отличие от GLP-1, эксендин-4 устойчив к расщеплению под действием ДПП-IV. Такая устойчивость связана с заменой остатка глицина (Young A.A. и др., Diabetes, т.48, №5, сс.1026-1034 (1999)).
Раскрытие изобретения
Настоящее изобретение относится к суспензионным составам, включающим состав частиц и суспензию носителя, а также к устройствам, содержащим указанные составы, способам получения таких составов и устройств и способам их применения.
Один объект настоящего изобретения относится к суспензионному составу, включающему состав частиц, состоящий из инсулинотропного пептида и одного или более стабилизаторов, выбранных из группы, включающей углеводы, антиоксиданты, аминокислоты, буферные растворы и неорганические соединения. Кроме того, суспензионный состав состоит из неводной однофазной суспензии носителя, состоящей из одного или более полимеров и одного или более растворителей. Суспензия носителя представляет собой вязкую жидкость, в которой диспергирован состав частиц.
В другом объекте настоящего изобретения суспензионный состав состоит из частиц, состоящих из инсулинотропного пептида, дисахарида (например, сахарозы), метионина и буферного вещества (например, цитрата) и неводной однофазной суспензии носителя, включающей один или более полимеров пирроллидонового (например, поливинилпирроллидон) и один или более растворителей (например, лауриллактат, лауриловый спирт, бензилбензоат или их смеси).
Примеры инсулинотропных пептидов включают (не ограничиваясь только ими) глюкагоноподобный пептид-1 (GLP-1), эксенатид и их производные или аналоги. В одном варианте осуществления настоящего изобретения в качестве инсулинотропного пептида используют амид GLP-1 (7-36). В другом варианте в качестве инсулинотропного пептида используют эксенатид.
Кроме того, составы частиц по настоящему изобретению могут включать буферное вещество, выбранное, например, из группы, состоящей из цитрата, гистидина, сукцината и их смесей.
2
4
3
2
4
2
2
Кроме того, составы частиц по настоящему изобретению могут включать неорганическое соединение, выбранное, например, из группы, включающей цитрат, гистидин, сукцинат и их смеси с NaCl, NaSO, NаНСО, КСl, КНРО, CaCl и MgCl.
Один или более стабилизаторов в составе частиц могут включать, например, углевод, выбранный из группы, включающей лактозу, сахарозу, трегалозу, маннит, целлобиозу и их смеси.
Один или более стабилизаторов в составе частиц могут включать, например, антиоксидант, выбранный из группы, включающей метионин, аскорбиновую кислоту, тиосульфат натрия, этилендиаминтетрауксусную кислоту (ЭДТУ), лимонную кислоту, цистеины, тиоглицерин, тиогликолевую кислоту, тиосорбит, бутилированный гидроксианизол, бутилированный гидрокситолуол и пропилгаллат и их смеси.
Один или несколько стабилизаторов в составе частиц могут содержать аминокислоту.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения растворитель для суспензии носителя выбирают из группы, содержащей лауриллактат, лауриловый спирт, бензилбензоат и их смеси. В качестве полимера для получения суспензии носителя используют, например, пирролидон (например, поливинилпирроллидон). В предпочтительном варианте в качестве полимера используют пирролидон, а в качестве растворителя бензил бензоат.
Общее содержание влаги в суспензии, как правило, составляет приблизительно менее 10 мас.%, в более предпочтительном варианте приблизительно менее 5 мас.%.
Для хранения и доставки суспензионного состава по настоящему изобретению можно использовать имплантируемое устройство для доставки лекарственного средства. В одном варианте устройство является осмотическим устройством доставки.
Суспензионный состав по настоящему изобретению можно использовать для лечения множества заболеваний и состояний у субъекта, нуждающегося в лечении, например диабета II типа. В одном варианте настоящего изобретения имплантируемое устройство для доставки обеспечивает доставку суспензионного состава по настоящему изобретению, в основном, при постоянной скорости в течение от приблизительно 1 месяца до приблизительно года. Устройство можно, например, имплантировать подкожно в требуемом участке организма.
Настоящее изобретение также включает способ получения суспензионного состава, состава частиц, суспензии носителя и устройств по настоящему изобретению, как описано в данном контексте.
Осуществимость указанных и других вариантов настоящего изобретения будет без труда понятна для среднего уровня специалиста из нижеследующего описания.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 и 2 приведены последовательности двух примеров инсулинотропных пептидов: фиг.1 - амид глюкагоноподобного пептида 1 (7-36) (амид GLP-1(7-36)) (SEQ ID NO:1), и фиг.2 - синтетический пептид эксенатид (SEQ ID NO:2).

На фиг.3 приведены данные для группы исследуемых животных со средней массой тела, которым непрерывно вводили эксенатид с использованием устройства DUROS (ALZA Corporation, Mountain View CA, лицензированная фирма Intarcia Therapeutics, Inc., Hayward CA). На вертикальной оси указана масса тела в граммах (масса тела (г)), на горизонтальной оси указано время (дни). В группу 1 включали животных с диабетом тучных (ромбы, контрольная группа), которым один раз в сутки вводили 0 мкг эксенатида с использованием устройства DUROS. В группу 2 включали животных с диабетом тучных (квадраты), которым один раз в сутки вводили 20 мкг эксенатида с использованием устройства DUROS. В группу 3 включали животных с диабетом тощих (треугольники), которым один раз в сутки вводили 20 мкг эксенатида.

На фиг.4 представлены данные для группы исследуемых животных по среднему содержанию глюкозы в крови, которым непрерывно вводили эксенатид с использованием устройства DUROS. На вертикальной оси указаны средние значения содержания глюкозы в крови в мг/дл (содержание глюкозы в крови (мг/дл)), на горизонтальной оси указано время (дни), где в каждый день определяли три значения содержания глюкозы в крови (А, В, С). В день -1А и день 8А указано содержание глюкозы в крови натощак. В группу 1 включали животных с диабетом тучных (ромбы, контрольная группа), которым один раз в сутки вводили 0 мкг эксенатида. В группу 2 включали животных с диабетом тучных (квадраты), которым один раз в сутки вводили 20 мкг эксенатида с использованием устройства DUROS. В группу 3 включали животных с диабетом тощих (треугольники), которым один раз в сутки вводили 20 мкг эксенатида с использованием устройства DUROS.

На фиг.5 приведены данные для группы исследуемых животных по среднему значению гемоглобина, которым непрерывно вводили эксенатид с использованием устройства DUROS. На вертикальной оси указаны значения НbА1 в процентах (НbА1 (%)), на горизонтальной оси указано время (дни). В группу 1 включали животных с диабетом тучных (ромбы, контрольная группа), которым один раз в сутки вводили 0 мкг эксенатида. В группу 2 включали животных с диабетом тучных (квадраты), которым один раз в сутки вводили 20 мкг эксенатида. В группу 3 включали животных с диабетом тощих (треугольники), которым один раз в сутки вводили 20 мкг эксенатида с использованием устройства DUROS.
Осуществление изобретения
Все патенты, публикации и патентные заявки, цитированные в настоящем описании изобретения, включены в описание в полном объеме в качестве ссылок.
1.0.0 Определения
Необходимо понимать, что используемая в данном контексте терминология используется для описания отдельных вариантов осуществления настоящего изобретения (не ограничиваясь ими). Как указано в подробном описании и формуле настоящего изобретения, существительные в единственном числе включают также множественное число, если в тексте не указано иное. Так, например, ссылка на "растворитель" включает комбинацию двух и более растворителей, ссылка на "пептид" включает один или более пептидов, их смесь и т.п.
В случае, если не указано иное, все технические и научные термины, используемые в данном контексте, имеют те же стандартные значения, которые обычно известны специалистам в данной области техники. Несмотря на то что на практике можно использовать другие способы и материалы, аналогичные или эквивалентные описанным, в данном контексте описаны предпочтительные материалы и способы.
В описании и формуле настоящего изобретения была использована следующая терминология.
1
4
Термины "пептид", "полипептид" и "белок" используются в данном контексте взаимозаменяемо и обычно означают молекулу, включающую одну, две или более остатков аминокислот (например, обычно, L-аминокислоты, но также включают, например, D-аминокислоты, модифицированные аминокислоты, аналоги аминокислот и/или миметики аминокислот). Пептиды также содержат дополнительные группы, модифицирующие аминокислотный остаток, например функциональные группы, образующиеся в результате посттрансляционной модификации. Примеры посттрансляционных модификаций включают, не ограничиваясь только ими, ацетилирование, алкилирование (включая метилирование), биотинилирование, глутамилирование, глицилирование, гликозилирование, изопренилирование, липоилирование, введение остатков фосфопантетеина, фосфорилирование, селенирование и амидирование по С-концевому остатку. Термин пептид также включает модификацию пептида по С-концевому или N-концевому аминокислотному остатку. Модификация по N-концевой аминогруппе включает (не ограничиваясь только ими) дезаминирование, N-(низш.)алкил-, N-(ди-низш.)алкил- и N-ацил- модификацию. Модификация по С-концевой группе включает (не ограничиваясь только ими) амидирование, (низш.) алкиламидирование, диалкиламидирование и (низш.) алкилэтерификацию (например, (низш.) алкил означает С-Cалкил).
Концевой аминокислотный остаток пептидной цепи обычно содержит свободную аминогруппу (т.е. N-концевую аминогруппу). Аминокислотный остаток с другого конца цепи обычно содержит свободную карбоксильную группу (т.е., концевую карбоксильную группу). Обычно, аминокислотные остатки в составе пептида нумеруются, начиная с N-концевого аминокислотного остатка до С-концевого аминокислотного остатка.
Термин "аминокислотный остаток", использованный в данном контексте, относится к аминокислоте, которая присоединена через амидную связь или миметик амидной связи.
Термин "инсулинотропный", использованный в данном контексте, относится к способности соединения, например, пептида, стимулировать или влиять на продуцирование и/или активность инсулина (например, инсулинотропный гормон). Указанные соединения обычно стимулируют секрецию или биосинтез инсулина в организме субъекта.
Термин "инсулинотропный пептид", использованный в данном контексте, включает (не ограничиваясь только ими) глюкагоноподобный пептид 1 (GLP-1), а также его производные и аналоги, и эксенатид, а также его производные и аналоги.
Термин "носитель", использованный в данном контексте, относится к среде, предназначенной для переноса соединения. Носители по настоящему изобретению обычно включают компоненты, такие как растворители и полимеры. Суспензии носителя по настоящему изобретению обычно включают растворители и полимеры, предназначенные для получения суспензионных составов частиц полипептида.
Термин "разделение фаз", использованный в данном контексте, относится к образованию нескольких фаз (например, жидкая и гелеобразная фаза) в суспензии носителя, например, если суспензия носителя взаимодействует с водной средой. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения суспензия носителя разделяется на фазы при контактировании с водной средой, содержание воды в которой составляет менее приблизительно 10%.
Термин "однофазный", использованный в данном контексте, относится к твердой, полутвердой или жидкой гомогенной системе, которая полностью однородна в физическом и химическом отношении.
Термин "диспергированный", использованный в данном контексте, относится к растворению, диспергированию, суспендированию или иному распределению соединения, например, пептида в суспензии носителя.
Термин "химически стабильный", использованный в данном контексте, относится к образованию в составе в течение определенного времени продуктов распада, в приемлемом процентном соотношении и образующихся в ходе химического процесса, такого как деамидирование (обычно, в условиях гидролиза), агрегация или окисление.
Термин "физически стабильный", использованный в данном контексте, относится к образованию в составе агрегатов (например, димеров или других продуктов большей молекулярной массы) в приемлемом процентном соотношении. Кроме того, в физически стабильном составе не изменяется физическое состояние, как, например, не происходит переход из жидкого состояния в твердое или из аморфного в кристаллическое.
Термин "вязкость", использованный в данном контексте, относится к соотношению напряжения сдвига к скорости сдвига (см., например, Considine D.M. & Considine G.D. Encyclopedia of Chemistry, 4-е изд., VanNostrand, Reinhold, NY, 1984), которое рассчитывают по следующему уравнению:
F/A=µ·V/L
где F/A - обозначает напряжение сдвига (сила на единицу площади),
µ - означает коэффициент пропорциональности (вязкость) и
V/L - скорость, деленная на толщину слоя (скорость сдвига).
Вязкость определяют по указанному уравнению соотношения напряжения сдвига к скорости сдвига. Измерения напряжения сдвига и скорости сдвига, как правило, проводят с использованием реометра с плоскопараллельными пластинами при выбранных условиях (например, при температуре приблизительно 37°С). Другие методы определения вязкости включают измерение кинематической вязкости с использованием вискозиметра, например вискозиметр Каннон-Фенске, вискозиметр Уббелоде для непрозрачных растворов Каннон-Фенске или вискозиметр Оствальда. Как правило, суспензия носителя по настоящему изобретению характеризуется вязкостью, достаточной для предотвращения оседания суспендированных в суспензии частиц в процессе хранения и применения для доставки, например, в имплантируемом устройстве для доставки лекарственного средства.
Термин "неводный", использованный в данном контексте, относится к общему содержанию влаги, например, в суспензионном составе, которое обычно составляет приблизительно 10 мас.%, или предпочтительно менее приблизительно 5 мас.% и более предпочтительно менее приблизительно 4 мас.%.
Термин "субъект", использованный в данном контексте, относится к любому члену подтипа хордовых, включая (не ограничиваясь только ими) человека и других приматов, включая нечеловекообразных приматов, таких как резус-макаки, шимпанзе и другие виды мартышек и обезьян, сельскохозяйственных животных, таких как крупный рогатый скот, овцы, свиньи, козы и лошади, домашние млекопитающие, такие как собаки и кошки, лабораторные животные, включая грызунов, таких как мыши, крысы и морские свинки, птицы, включая домашних, диких и промысловых, таких как курица, индейка и другая птица, утки, гуси и т.п. Указанный термин не относится к определенному возрасту. Таким образом, в настоящее изобретение включены взрослые и новорожденные особи.
Используемые в данном контексте термины "лекарственное средство", "терапевтический агент" и "ценный агент" используются взаимозаменяемо и относятся к любой терапевтически активной субстанции, которую требуется доставить в организм для достижения благоприятного эффекта. В другом варианте лекарственным средством является инсулинотропный пептид, например GLP-1, эксенатид и их производные и аналоги. Устройства и методы по настоящему изобретению являются пригодными для доставки пептидов и низкомолекулярных соединений и их комбинаций.
Термин "устройство осмотической доставки", использованный в данном контексте, обычно относится к устройству, используемому для доставки одного или более ценных агентов (например, инсулинотропного пептида) субъекту, в организм которого имплантировано указанное устройство, например резервуар (изготовленный, например, из титанового сплава) с полостью, в которой содержится суспензионный состав (например, включающий инсулинотропный пептид) и состав осмотического агента. В резервуаре установлен клапан, отделяющий суспензионный состав от состава осмотического агента. С одной стороны резервуара, соседней с составом осмотического агента, расположена полупроницаемая мембрана, а с другой стороны резервуара, соседней с суспензионным составом, расположен регулятор потока, который ограничивает выходное отверстие, через которое суспензионный состав высвобождается из устройства. Обычно, устройство осмотической доставки имплантируют субъекту, например подкожно (например, с внешней, внутренней или задней стороны плеча или в брюшную полость).
2.0.0 Краткое описание изобретения
Следует понимать, что настоящее изобретение не ограничивается конкретными типами доставки лекарственного средства, конкретными типами устройств для доставки лекарственного средства, конкретными источниками пептидов, конкретными растворителями, конкретными полимерами и т.п., так как применение таких конкретных объектов следует из настоящего описания. Следует также понимать, что представленная в данном контексте терминология необходима только для описания конкретных вариантов осуществления настоящего изобретения, не ограничиваясь только ими.
В одном объекте настоящее изобретение относится к суспензионному составу, включающему состав частиц и суспензию носителя. Состав частиц содержит (не ограничиваясь только ими) инсулинотропный пептид и один или более стабилизаторов. Один или более стабилизаторов, как правило, выбирают из группы, состоящей из углеводов, антиоксидантов, аминокислот и буферных веществ. Суспензия носителя, как правило, представляет собой неводную, однофазную суспензию носителя, включающую один или более полимеров и один или более растворителей. Суспензия носителя представляет собой жидкость с соответствующими вязкостными характеристиками, в которой равномерно распределен состав частиц.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения инсулинотропным пептидом является глюкагоноподобный пептид-1 (GLP-1) или производное GLP-1 (например, амид GLP-1 (7-36)) или аналог GLP-1.
В другом варианте инсулинотропным пептидом является эксенатид, или производное эксенатида, или аналог эксенатида.
Состав частиц по настоящему изобретению обычно включает один или более следующих стабилизаторов: один или более углеводов (например, дисахарид, такой как лактоза, сахароза, треглаоза, целлобиоза и их смеси), один или более антиоксидантов (например, метионин, аскорбиновая кислота, тиосульфат натрия, этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТУ), лимонная кислота, бутилированный гидрокситолуол и их смеси) и одно или более буферных веществ (например, цитрат, гистидин, сукцинат и их смеси). В предпочтительном варианте состав частиц содержит инсулинотропный пептид, сахарозу, метионин и цитрат. Соотношение инсулинотропного пептида и общего количества сахарозы и метионина обычно составляет приблизительно 1:20, приблизительно 1:10, приблизительно 1:5, приблизительно 1:2, приблизительно 5:1, приблизительно 10:1 или приблизительно 20:1, предпочтительно от приблизительно 1:5 до 5:1, наиболее предпочтительно от приблизительно 1:3 до 3:1. Состав частиц получают методом высушивания с распылением, и он характеризуется низким содержанием влаги, которое предпочтительно равно приблизительно 10 мас.% или менее, наиболее предпочтительно равно приблизительно 5 мас.% или менее. В другом варианте состав частиц высушивают лиофильно.
Суспензия носителя по настоящему изобретению включает один или более растворителей и один или более полимеров. Предпочтительно растворитель выбран из группы, включающей лауриллактат, лауриловый спирт, бензилбензоат и их смеси. Более предпочтительно в качестве растворителя используют лауриллактат или бензилбензоат. Предпочтительно в качестве полимера используют пирролидон. В некоторых вариантах в качестве полимера используют поливинилипирролидон (например, поливинилпирроллидон К-17, средняя молекулярная масса которого обычно составляет 7900-10800). В одном варианте растворитель в основном включает бензилбензоат и поливинилипирролидон.
Содержание влаги в суспензионном составе составляет как правило низкую величину, например, равно приблизительно 10 мас.% или менее и в наиболее предпочтительном варианте равно приблизительно 5 мас.% или менее.
В другом объекте настоящего изобретения предлагается имплантируемое устройство для доставки лекарственного средства, включающее суспензионный состав по настоящему изобретению. В предпочтительном варианте устройство доставки лекарственного средства является осмотическим устройством.
Кроме того, настоящее изобретение включает способы получения суспензионного состава по настоящему изобретению, а также устройства осмотической доставки, содержащие суспензионный состав по настоящему изобретению. В одном варианте предлагается способ получения устройства осмотической доставки, который заключается в том, что резервуар устройства осмотической доставки заполняют суспензионным составом.
В другом объекте настоящего изобретения предлагается способ лечения диабета (например, сахарного диабета типа 2 или гестационного диабета) у субъекта, нуждающегося в таком лечении, который заключается в том, что доставку суспензионного состава по настоящему изобретению осуществляют из устройства осмотической доставки в основном при постоянной скорости. Как правило, доставка суспензии происходит в течение от приблизительно одного месяца до приблизительно одного года, предпочтительно от приблизительно трех месяцев до приблизительно одного года. Кроме того, способ заключается в подкожной имплантации в организм субъекта устройства осмотической доставки, заполненного суспензионным составом по настоящему изобретению.
В других объектах настоящего изобретения предлагаются способы стимуляции секреции инсулина, подавления секреции глюкагона, замедления опорожнения желудка, лечения связанных с диабетом расстройств, лечения гипергликемии, лечения ожирения, контроля аппетита, снижения массы тела и регуляции перистальтики желудочно-кишечного тракта.
2.1.0 Составы и композиции
2.1.1. Составы частиц
В одном объекте настоящего изобретения предлагается фармацевтическая композиция, которая включает суспензионный состав инсулинотропного пептида, например GLP-1 или эксенатида. Суспензионный состав включает неводный однофазный носитель, содержащий по крайней мере один полимер и по крайней мере один растворитель. Предпочтительно носитель представляет собой жидкость с соответствующими вязкостными характеристиками. Пептидный компонент включает инсулинотропный пептид в виде состава частиц, диспергированных в носителе. Обычно состав частиц включает стабилизирующий компонент, состоящий из одного или более стабилизаторов, выбранных из углеводов, антиоксидантов, аминокислот, буферных веществ и неорганических соединений.
Инсулинотропные пептиды по настоящему изобретению, используемые на практике, включают (не ограничиваясь только ими) GLP-1 и эксенатид. В статье Bell G.I. и др., Nature, т.302, сс.716-718 (1983) установлено, что проглюкагон (Lund и др. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., т.79, сс.345-349 (1982), Patzelt и др. Nature, т.282, сс.260-266 (1979)) состоит из трех отдельных высокогомологичных фрагментов пептидов, которые относятся к глюкагону, глюкагоноподобному пептиду-1 (GLP-1) и глюкагоноподобному пептиду-2 (GLP-2). В статье Lopez и др. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., т.80, сс.5485-5489 (1983), установлено, что пептид GLP-1 состоит 37 аминокислотных остатков, а пептид GLP-2 состоит из 34 аминокислотных остатков.
При изучении структуры проглюкагона крыс был установлен сходный механизм протеолитического расщепления, приводящий к образованию глюкагона, GLP-1 и GLP-2 (Heinrich G. и др. Endocrinol., т.115, сс.2176-2181 (1984)). Было установлено, что последовательности GLP-1 человека, крысы, быка и хомяка характеризуются идентичной структурой (Ghiglione M. и др. Diabetologia, т.27, сс.599-600 (1984)).
При расщеплении проглюкагона сначала образуется GLP-1 (1-37), пептид, состоящий из 37 аминокислотных остатков и обладающий низкой инсулинотропной активностью. Последующее расщепление пептидной связи между 6 и 7 аминокислотными остатками приводит к образованию биологически активного GLP-1, так называемого GLP-1 (7-37) (согласно установленной нумерации N-концевой остаток GLP-1 (7-37) соответствует аминокислотному остатку номер 7, а С-концевой остаток остатку номер 37). Приблизительно 80% GLP-1 (7-37), образующегося в организме млекопитающего, содержит С-концевой остаток в виде амида, который образуется после отщепления С-концевого остатка глицина в L-клетках, что приводит к образованию амида GLP-1 (7-36). Биологическое действие и метаболическое превращение GLP-1 (7-37) в форме кислоты и амида GLP-1 (7-36) в основном происходят по одинаковому механизму. Последовательность амида GLP-1 (7-36) представлена на фиг.1. Было установлено, что GLP-1 (включая три формы пептида, GLP-1 (1-37), GLP-1 (7-37) и амид GLP-1 (7-36), а также аналоги GLP-1) стимулирует секрецию инсулина (т.е. является инсулинотропным), который вызывает потребление клетками глюкозы и приводит к уменьшению уровня глюкозы в сыворотке крови (см., например, статью Mojsov S. Int. J. Peptide Protein Research, т.40, сс.333-343 (1992)). Другим аналогом GLP-1 является устойчивый к ДПП-4 агонист рецептора GLP-1 пролонгированного действия, лираглютид, который характеризуется 97% гомологией с GLP-1 (7-37). Лираглютид также называют NN-2211 и [Arg34, Lys26]-(N-ε-(γ-Glu(N-α-гeкcaдeкaнoил))-GLP-1 (7-37) (см., например, патент US №6969702).
Многие производные и аналоги GLP-1, обладающие инсулинотропным действием, известны в данной области техники (см., например, патенты US №№5118666, 5120712, 5512549, 5545618, 5574008, 5574008, 5614492, 5958909, 6191102, 6268343, 6329336, 6451974, 6458924, 6514500, 6593295, 6703359, 6706689, 6720407, 6821949, 6849708, 6849714, 6887470, 6887849, 6903186, 7022674, 7041646, 7084243, 7101843, 7138486, 7141547, 7144863 и 7199217). Для простоты изложения семейство GLP-1, его производных и аналогов, обладающих инсулинотропной активностью, в данном контексте называется GLP-1.
Желудочный ингибиторный пептид (GIP) также относится к инсулинотропным пептидам (Efendic S. и др. Horm. Metab. Res., т.36, сс.742-746 (2004)). Гормон GIP секретируется слизистой оболочкой двенадцатиперстной кишки и тонкой кишки в ответ на потребление жиров и углеводов, которые стимулируют секрецию инсулина поджелудочной железой. GIP также известен как глюкозозависимый инсулинотропный полипептид. GIP представляет собой пептид, состоящий из 42 аминокислотных остатков и проявляющий регуляторную функциюй желудочно-кишечного тракта, которая заключается в стимуляции секреции инсулина бета-клетками поджелудочной железы в присутствии глюкозы (Tseng С. и др. PNAS, т.90, сс.1992-1996 (1993)).
Эксендины представляют собой пептиды, выделенные из яда ящерицы ядозуба Heloderma suspectum. Эксендин-4 также выделен из яда Heloderma suspectum (Eng J. и др. J. Biol. Chem., т.265, сс.20259-20262 (1990), Eng J. и др. J. Biol. Chem., т.267, сс.7402-7405 (1992), патент US №5424286). Эксендины обладают определенной степенью гомологии с некоторыми членами семейства глюкагоноподобных пептидов, наибольшая степень гомологии - 53% наблюдается по сравнению с амидом GLP-1 (7-36) (Goke и др. J. Biol. Chem., т.268, сс.19650-19655 (1993)).
Эксендин-4 взаимодействует с рецепторами GLP-1 клеток бета-ТС1, секретирующих инсулин, с рассеянными ациноцитами поджелудочной железы морской свинки и с париетальными клетками желудка. Пептид эксендин-4 также стимулирует высвобождение соматостатина и ингибирует высвобождение гастрина в изолированном желудке (Goke и др. J. Biol. Chem., т.268, сс.19650-19655 (1993), Schepp и др. Eur. J. Pharmacol., т.69, сс.183-191 (1994), Eissele и др. Life Sci., т.55, сс.629-634 (1994)). Предполагают, что инсулинотропную активность эксендина-3 и эксендина-4 можно использовать для лечения сахарного диабета и профилактики гипергликемии (патент US №5424286).
В указанной области техники известно множество производных и аналогов эсзендина-4 (включая, например, агонисты эксендина-4), проявляющих инсулинотропную активность (см., например, US патенты №№5424286, 6268343, 6329336, 6506724, 6514500, 6528486, 6593295, 6703359, 6706689, 6767887, 6821949, 6849714, 6858576, 6872700, 6887470, 6887849, 6924264, 6956026, 6989366, 7022674, 7041646, 7115569, 7138375, 7141547, 7153825 и 7157555). Эксенатид является синтетическим пептидом, состоящим из 39 аминокислотных остатков аналогичной последовательности по сравнению эксендином-4. Эксенатид является миметиком инкретина, который обладает глюкорегуляторной активностью, аналогичной гормональной активности семейства инкретинов, глюкагоноподобного пептида-1 (GLP-1) млекопитающих. Гормоны семейства инкретина вызывают возрастание количества высвобождаемого инсулина, когда уровень глюкозы находится в норме или, прежде всего, когда указанный уровень повышен. Гормоны семейства инкретина проявляют также активность, определяемую секрецией инсулина, например они снижают продуцирование глюкагона и замедляют опорожнение желудка. Кроме того, гормоны семейства инкретина могут увеличить чувствительность к инсулину и могут повышать регенерацию островковых клеток.
Для простоты изложения в данном контексте семейство пептидов, эксендинов-4, включая его синтетические аналоги (например, эксенатид), производные и аналоги, обладающие инсулинотропной активностью, называются эксенатидом.
В одном объекте настоящего изобретения предлагается состав частиц инсулинотропных пептидов, который можно использовать для получения суспензионного состава. Инсулинотропные пептиды по настоящему изобретению не ограничиваются способами синтеза или получения и включают пептиды, полученные из природных источников, или синтезированные или полученные рекомбинантным методом (получены с использованием кДНК или геномной ДНК), синтетическим, трансгенным и генно-активированным методами. В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения инсулинотропным пептидом является GLP-1 или эксендин (как указано выше), например амид GLP-1 (7-36) или эксенатид. Настоящее изобретение также включает комбинации двух или более инсулинотропных пептидов, например амида GLP-1 (7-36) и GIP.
Состав частиц по настоящему изобретению предпочтительно проявляет химическую и физическую стабильность по крайней мере в течение 1 месяца, предпочтительно по крайней мере 3 месяцев, более предпочтительно по крайней мере 6 месяцев, наиболее предпочтительно по крайней мере 12 месяцев при температуре доставки лекарственного средства. Температура, при которой происходит доставка, обычно составляет нормальную температуру тела человека, например приблизительно 37°С, или немного выше, например приблизительно 40°С. Кроме того, состав частиц по настоящему изобретению предпочтительно характеризуется химической и физической стабильностью в течение по крайней мере 3 месяцев, предпочтительно по крайней мере 6 месяцев, наиболее предпочтительно по крайней мере 12 месяцев при температуре хранения. Типичная температура хранения включает температуру хранения в холодильнике, например приблизительно 5°С, или комнатную температуру, например приблизительно 25°.
Составы частиц являются химически стабильными, если при доставке в течение приблизительно 3 месяцев, предпочтительно приблизительно 6 месяцев, предпочтительно приблизительно 12 месяцев при температуре доставки и при хранении в течение приблизительно 6 месяцев, приблизительно 12 месяцев и предпочтительно приблизительно 24 месяца при температуре хранения образуется менее приблизительно 25%, предпочтительно менее приблизительно 20%, наиболее предпочтительно менее приблизительно 15%, наиболее предпочтительно менее приблизительно 10% и наиболее предпочтительно менее приблизительно 5% продуктов распада частиц пептидов.
Составы частиц являются физически стабильными, если при доставке в течение приблизительно 3 месяцев, предпочтительно приблизительно 6 месяцев при температуре доставки и при хранении в течение приблизительно 6 месяцев, предпочтительно приблизительно 12 месяцев при температуре хранения образуется менее приблизительно 10%, предпочтительно менее приблизительно 5%, наиболее предпочтительно менее приблизительно 3%, наиболее предпочтительно менее приблизительно 1% агрегатов частиц пептидов.
Для повышения стабильности белка, как правило, раствор инсулинотропного пептида хранят в замороженном или лиофилизированном состоянии или в виде твердого вещества, полученного высушиванием при распылении. Тст. (температура стеклования) является одним из факторов, которые необходимо учитывать при получении стабильных композиций пептида. Без использования какой-либо конкретной теории в фармацевтической промышленности используют теорию образования аморфных твердых веществ с высокой Тст. для стабилизации пептидов, полипептидов или белков. Как правило, если Тст. составляет более 100°С, пептидные продукты теряют текучесть при хранении при комнатной температуре или даже при 40°С, т.к. температура хранения ниже Тст. Расчеты с учетом структуры молекул свидетельствуют о том, что если температура стеклования выше температуры хранения при 50°С, то подвижность молекул при указанной температуре снижается до нуля. Отсутствие подвижности молекул коррелирует с отсутствием нестабильности препарата. Тст. также зависит от содержания влаги в продукте. Как правило, чем выше содержание влаги, тем ниже Тст. композиции.
Таким образом, в некоторых объектах настоящего изобретения для увеличения стабильности в состав белкового состава можно включать эксципиенты с более высокой Тст., например сахарозу (Тст. 75°С) и трегалозу (Тст. 110°С). Для образования частиц из состава частиц можно использовать стандартные методики: высушивание при распылении, лиофилизация, обезвоживание, высушивание при замораживании, сублимация, измельчение, грануляция, ультразвуковое каплеобразование, кристаллизация, осаждение или другие известные в данном уровне техники методики. При этом предпочтительно получают частицы с одинаковыми формой и размером.
Типичный процесс высушивания с распылением может включать, например загрузку раствора для распыления, содержащего пептид, например инсулинотропный пептид (например, амид GLP-1 (7-36) или эксенатид), и стабилизирующих эксципиентов в камеру для образцов. В камере для образцов обычно поддерживают требуемую температуру, например от температуры в холодильнике до комнатной температуры. Как правило, хранение при охлаждении повышает стабильность белка. Раствор, эмульсию или суспензию подают в сушку с распылением, в которой жидкость распыляется на капли. Капли формируют с использованием центробежного распылителя, нагнетательного сопла, пневматического сопла или ультразвукового сопла. Каплевидный аэрозоль немедленно смешивают с сушильным газом в сушильной камере. Сушильный газ удаляет растворитель из капель и переносит частицы в сборник. Факторы, влияющие на выход частиц при высушивании с распылением, включают (не ограничиваясь только ими) локализованный заряд на поверхности частиц (который может усиливать прилипание частиц к поверхности сушки с распылением) и аэродинамические свойства частиц (которые могут усложнять процесс сбора частиц). Как правило, выход высушивания с распылением частично зависит от состава частиц.
В одном варианте размеры частиц должны обеспечивать эффективную доставку из устройства для доставки лекарственных средств. Обычно одинаковые форма и размер частиц обеспечивают требуемую и равномерную скорость высвобождения частиц из такого устройства доставки, однако можно также применять и способ получения частиц с нестандартным распределением частиц по размерам. Например, для типичного имплантируемого осмотического устройства для доставки, снабженного выходным отверстием, размер частиц должен составлять менее приблизительно 30%, предпочтительно менее приблизительно 20%, более предпочтительно меньше приблизительно 10% от диаметра выходного отверстия. В одном варианте размер частиц состава, предназначенного для доставки из системы осмотической доставки, в которой диаметр выходного отверстия имплантата составляет, например, от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,5 мм, должен предпочтительно составлять менее приблизительно 50 мкм, более предпочтительно менее приблизительно 10 мкм, наиболее предпочтительно в интервале от приблизительно 3 до приблизительно 7 мкм. В другом варианте размер выходного отверстия составляет приблизительно 0,25 мм (250 мкм), а размер частиц составляет приблизительно 3-5 мкм.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения частицы включены в суспензию носителя, и они не оседают в течение менее приблизительно 3 месяцев при температуре доставки. В основном, чем меньше размер частиц, тем меньше скорость их оседания в вязких суспензиях носителя. Поэтому предпочтительно получать микро- и наночастицы. В другом варианте состава частиц по настоящему изобретению, предназначенного для применения в имплантируемом устройстве осмотической доставки, диаметр выходного отверстия имплантата находится в интервале, например, от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,5 мм, а размеры частиц должны составлять предпочтительно менее приблизительно 50 мкм, более предпочтительно менее приблизительно 10 мкм, наиболее предпочтительно их размеры находятся в интервале от приблизительно 3 до приблизительно 7 мкм.
В одном варианте состав частиц по настоящему изобретению включает один или более инсулинотропных пептидов, как описано выше, один или более стабилизаторов и необязательно буферное вещество. В качестве стабилизатора можно использовать, например, углевод, антиоксидант, аминокислоту, буферное вещество или неорганическое соединение. Количество стабилизаторов и буферного вещества в составе частиц определяют экспериментально в зависимости от активности стабилизаторов и буферного вещества и от требуемых характеристик состава. Обычно количество углевода определяют с учетом вероятности образования агрегатов в составе. В основном количество углеводов не должно быть слишком высоким, чтобы исключить рост кристаллов в присутствии воды из-за избытка углеводов, несвязанных с инсулинотропным пептидом. Обычно количество антиоксиданта в составе определяют с учетом вероятности окисления продукта, а количество аминокислоты в составе определяют с учетом окисления и/или возможности образования частиц при высушивании с распылением. Обычно количество буферного вещества в составе определяют с учетом условий предварительной обработки, стабильности и способности образовывать частицы при высушивании с распылением. Буферное вещество может потребоваться для стабилизации инсулинотропного пептида при обработке, например, при приготовлении раствора и высушивании с распылением, когда все эксципиенты находятся в растворе.
Примеры углеводов, которые можно включать в состав частиц (не ограничиваясь только ими), включают моносахариды (например, фруктозу, мальтозу, галактозу, глюкозу, D-маннозу и сорбозу), дисахариды (например, лактозу, сахарозу, треглаозу и целлобиозу), полисахариды (например, раффинозу, мелезитозу, мальтодекстрины, декстраны и крахмалы) и альдиты (акриловые полиолы, например, маннит, ксилит, мальтит, лактит, ксилит сорбит, пиранозилсорбит и миоинозит). Предпочтительные углеводы включают невосстанавливающие сахара, такие как сахароза, трегалоза и раффиноза.
Примеры антиоксидантов, которые можно включать в состав частиц (не ограничиваясь только ими), включают метионин, аскорбиновую кислоту, тиосульфат натрия, каталазу, платину, этилендиаминтетрауксусную кислоту (ЭДТУ), лимонную кислоту, цистеины, тиоглицерин, тиогликолевую кислоту, тиосорбит,бутилированный гидроксианизол,бутилированный гидрокситолуол и пропилгаллат.
Примеры аминокислот, которые можно включать в состав частиц (не ограничиваясь только ими), включают аргинин, метионин, глицин, гистидин, аланин, L-лейцин, глютаминовую кислоту, изолейцин, L-треонин, 2-фениламин, валин, норвалин, пролин, фенилаланин, триптофан, серин, аспарагины, цистеин, тирозин, лизин и норлейцин. Предпочтительные аминокислоты включают легко окисляющиеся аминокислоты, например цистеин, метионин и триптофан.
2
4
3
2
4
2
2
Примеры буферных веществ, которые можно включать в состав частиц (не ограничиваясь только ими), включают цитрат, гистидин, сукцинат, фосфат, малеат, трис, ацетат, карбогидрат и глицил-глицин. Предпочтительные буферные вещества включают цитрат, гистидин, сукцинат и трис. Примеры неорганических соединений, которые можно включать в состав частиц (не ограничиваясь только ими), включают NaCl, NaSO, NаНСО, КСl, КНРO, CaCl и МgСl.

Кроме того, в состав частиц можно включать другие эксципиенты, такие как ПАВ, наполнители и соли. Примеры ПАВ (не ограничиваясь только ими) включают полисорбат 20, полисорбат 80, плюроник (фирмы BASF Corporation, Mount Olive, NJ) F68 и додецилсульфат натрия (ДСН). Примеры наполнителей (не ограничиваясь только ими) включают маннит и глицин. Примеры солей (не ограничиваясь только ими) включают хлорид натрия, хлорид кальция и хлорид магния.
Все компоненты, включенные в состав частиц, как правило, должны относиться к фармацевтически приемлемым агентам для введения млекопитающим, прежде всего человеку.
В табл.1 приведены примеры составов частиц, включающих эксенатид.
Таблица 1
Интервал (мас.%)
Предпочтительный интервал (мас.%)
Наиболее предпочтительный интервал (мас.%)
Содержание частиц в суспензионном составе
От 0,1 до 99,9%
От 1 до 50%
От 5 до 40%
Состав частиц
Эксенатид
От 1 до 99%
От 5 до 70%
От 10 до 60%
Углевод
От 0 до 99%
От 2,5 до 40%
От 5 до 30%
Антиоксидант и/или аминокислота
От 0 до 99%
От 2,5 до 30%
От 5 до 30%
Буферное вещество
От 0 до 99%
От 10 до 80%
От 10 до 70%
В другом варианте осуществления настоящего изобретения состав частиц на основе эксенатида состоит из эксенатида, сахарозы (углевод), метионина (антиоксидант) и цитрата натрия/лимонной кислоты (цитратный буферный раствор).
В табл.2 приведены примеры составов частиц, включающих GLP-1.
Таблица 2
Интервал (мас.%)
Предпочтительный интервал (мас.%)
Наиболее предпочтительный интервал (мас.%)
Содержание частиц в суспензионном составе
От 0,1 до 99,9%
От 1 до 50%
10-50%
Состав частиц
GLP-1
От 1 до 99%
От 5 до 95%
30-90%
Углевод и/или антиоксидант и/или аминокислота
От 0 до 99%
От 0,1 до 30%
2-20%
Буферное вещество
От 0 до 99%
От 0,1 до 50%
2-30%
В диапазоне указанных массовых процентов для компонентов в составе частиц, предпочтительно соотношение инсулинотропного белка (например, эксенатида или GLP-1) и антиоксиданта (например, метионина) составляет 1:10, 1:5, 1:2.5, 1:1, 2.5:1, 5:1, 10:1, предпочтительно приблизительно от 1:5 до 5:1, более предпочтительно от 1:3 до 3:1 (указанные соотношения относятся также к соотношению содержания инсулинотропного пептида и аминокислоты), соотношение инсулинотропного пептида (например, эксенатида или GLP-1) и углевода (например, сахарозы) составляет 1:10, 1:5, 1:2.5, 1:1, 2.5:1, 5:1, 10:1, предпочтительно приблизительно от 1:5 до 5:1, более предпочтительно от 1:3 до 3:1, и/или инсулинотропного пептида (например, эксенатида или GLP-1) и смеси антиоксидант + углевод (например, метионин+сахароза) составляет 1:20, 1:10, 1:5, 1:2, 5:1, 10:1, 20:1, предпочтительно приблизительно от 1:5 до 5:1, более предпочтительно от 1:3 до 3:1 (указанные соотношения относятся также к соотношению содержания инсулинотропного пептида и смеси аминокислота+углевод). В настоящее изобретение включены также диапазоны соотношений в пределах всех указанных диапазонов, например приблизительно от 1:20 до 20:1, приблизительно от 1:10 до 10:1, приблизительно от 1:5 до 5:1 и т.п., а также, например, приблизительно от 1:5 до 3:1 и т.п.
Таким образом, инсулинотропные пептиды перерабатывают в сухие порошки, в которых сохраняется химическая и биологическая стабильность белков или пептидов. Состав частиц характеризуется долгосрочной стабильностью при хранении при высокой температуре и, следовательно, обеспечивает доставку стабильного и биологически эффективного пептида в организм субъекта в течение продолжительного периода.
Распределение частиц сухого порошка по размеру можно контролировать (от 0,1 мкм до 20 мкм), например, при получении состава частиц методом высушивания с распылением или методом лиофилизации, при этом получают препарат порошка. Параметры обработки сухого порошка являются оптимальными для получения частиц с требуемым распределением частиц по размеру, плотностью и площадью поверхности.
Выбранные эксципиенты и буферное вещество в составе частиц могут проявлять функции, например, такие как: модификация плотности сухого порошка, сохранение химической стабильности белка, поддержание физической стабильности пептида (например, высокая температура стеклования и предотвращение межфазового перехода), образование гомогенных дисперсий в суспензии в присутствии наполнителей, модификация гидрофобности и/или гидрофильности для изменения растворимости сухого порошка в выбранных растворителях, и изменение величины рН в процессе обработки и поддержание величины рН в продукте (для растворимости и стабильности).
Примеры составов частиц по настоящему изобретению приведены ниже, в которых в качестве примеров инсулинотропных пептидов использовали эксенатид и амид GLP-I (7-36) (см. пример 1 и пример 2), не ограничиваясь только ими.
2.1.2 Составы носителей и суспензий
В одном варианте осуществления настоящего изобретения суспензия носителя обеспечивает стабильную среду, в которой диспергированы частицы инсулинотропного пептида. Частицы в суспензии носителя характеризуются химической и физической стабильностью (как описано выше). Суспензия носителя обычно включает один или более полимеров и один или более растворителей, которые образуют раствор с достаточной вязкостью и обеспечивают равномерное суспендирование частиц инсулинотропного пептида.
Суспензии носителя обычно характеризуются вязкостью, чтобы исключить оседание частиц в процессе хранения и применения для доставки, например, в виде имплантируемого устройства для доставки. Суспензия носителя является биодеградабельной, так как она разрушается в течение определенного периода под действием окружающей биологической среды. Разрушение (распадаемость) суспензии носителя может происходить по одному или более физических или химических механизмам, например при действии ферментов, в результате окисления, восстановления, гидролиза (например, протеолиза), замещения (например, ионного обмена) или растворения за счет солюбилизации, эмульгирования или образования мицелл. После разрушения суспензии носителя, компоненты суспензии носителя адсорбируются или распределяются иным образом в организме и окружающих тканях в организме пациента.
Растворитель, в котором растворен полимер, может влиять на характеристики суспензии, такие как поведение состава частиц инсулинотропного пептида в процессе хранения. Растворитель можно выбирать в комбинации с полимером, чтобы происходило разделение фаз при контактировании полученной суспензии носителя с водной средой. В некоторых вариантах растворитель в комбинации с полимером выбирают таким образом, чтобы происходило разделение фаз при контактировании полученной суспензии носителя с водной средой, содержащей менее приблизительно 10% воды.
8
24
В качестве растворителя можно использовать растворитель, который не смешивается с водой. Растворитель также можно выбирать таким образом, чтобы полимер растворялся в нем при высоких концентрациях, например более приблизительно 30%. Однако обычно инсулинотропный пептид в основном нерастворим в растворителе. Примеры растворителей, пригодных для применения на практике, включают, не ограничиваясь только ими, лауриловый спирт, бензилбензоат, бензиловый спирт, лауриллактат, деканол (так называемый декановый спирт), этилгексиллактат и длинноцепные(C-С) алифатические спирты, эфиры или их смеси. Растворитель для суспензии носителя можно использовать в безводном виде, т.е. с низким содержанием влаги. Предпочтительные растворители для получения суспензии носителя включают лауриллактат, лауриловый спирт, бензилбензоат и их комбинации.
Примеры полимеров для получения суспензии носителей по настоящему изобретению включают, не ограничиваясь только ими, полиэфир (например, эфиры полимолочной кислоты или полимолочной-полилгликолевой кислоты), пирролидон (например, поливинилпирролидон (ПВП) с молекулярной массой в диапазоне от приблизительно 2000 до приблизительно 1000000), простой или сложный эфир ненасыщенного спирта (например, винилацетат), блок-сополимер полиоксиэтиленполиоксипропилена или их смеси. В одном варианте в качестве полимера используют ПВП с молекулярной массой от 2000 до 1000000. В предпочтительном варианте в качестве полимера используют поливинилпирролидон К-17 (обычно со средней молекулярной массой в диапазоне приблизительно 7900-10800). Поливинилпирролидон характеризуется величиной К (например, К-17), которая является показателем вязкости. Полимер, используемый в суспензии носителя, может включать также один или более различных полимеров или может включать смесь различных форм одного полимера. В качестве полимера для суспензии носителя можно также использовать полимер в сухом состоянии или полимер с низким содержанием воды.
В основном, состав суспензий носителя по настоящему изобретению может изменяться, в зависимости от требуемых рабочих характеристик. В одном варианте, суспензия носителя может включать от приблизительно 40 мас.% до приблизительно 80 мас.% полимера (полимеров) и от приблизительно 20 мас.% до приблизительно 60 мас.% растворителя. В предпочтительном варианте исполнения суспензия носителя содержит полимер (полимеры) и растворитель (растворители) в следующих соотношениях: приблизительно 25% растворителя и приблизительно 75% полимера, приблизительно 50% растворителя и приблизительно 50% полимера, приблизительно 75% растворителя и приблизительно 25% полимера.
-4
Суспензия носителя характеризуется ньютоновской вязкостью. Вязкость суспензии носителя обычно должна поддерживать равномерную дисперсию состава частиц в течение определенного периода времени. Такие суспензии упрощают способ получения суспензии, которая обеспечивает контролируемую доставку инсулинотропного пептида с требуемой скоростью. Вязкость суспензии носителя можно изменять в зависимости от требуемого назначения, размера и типа частиц и содержания состава частиц в суспензии носителя. Вязкость суспензии носителя можно изменять при изменении типа или относительного количества используемого растворителя или полимера. Вязкость суспензии носителя может находиться в диапазоне от приблизительно 100 П до приблизительно 100000 П, предпочтительно от приблизительно 1000 П до приблизительно 100000 П. Вязкость можно измерять при 37°С, при скорости сдвига 10/с, на реометре с плоскопараллельными пластинами. В некоторых вариантах вязкость суспензии носителя находится в диапазоне от приблизительно 5000 П до приблизительно 50000 П. В предпочтительном варианте вязкость находится в диапазоне от приблизительно 12000 П до приблизительно 18000 П при 33°С.
В суспензии носителя можно наблюдать разделение фаз при контактировании с водной средой, однако обычно в суспензии носителя не наблюдается разделение фаз при изменении температуры. Например, при температуре в диапазоне от приблизительно 0°С до приблизительно 70°С и при циклическом воздействии температуры, таком как от 4°С до 37°С и от 37°С до 4°С, в суспензии носителя обычно не наблюдается разделения фаз. Суспензию носителя можно получать при смешивании полимера и растворителя в сухой атмосфере, например сухой камере. Полимер и растворитель можно смешивать при повышенной температуре, такой как от приблизительно 40°С до приблизительно 70°С, до разжижения и образования единой фазы. Ингредиенты можно смешивать в вакууме для удаления пузырьков воздуха, образующихся из сухих ингредиентов.
Ингредиенты можно смешивать в стандартном смесителе, таком как смеситель с двойной спиралевидной мешалкой, или аналогичном смесителе, при скорости вращения приблизительно 40 об/мин для смешивания ингредиентов, однако также можно использовать более высокие скорости. После образования жидкого раствора ингредиентов, суспензию носителя можно охладить до комнатной температуры. Для подтверждения образования единой фазы в суспензии носителя можно использовать дифференциальную, сканирующую калориметрию (ДСК). Кроме того, компоненты носителя (например, растворитель и/или полимер) можно обрабатывать с целью значительного снижения содержания или практически полного удаления пероксидов (например, при обработке метионином, см., например, US №2007-0027105).
Состав частиц, включающих инсулинотропный пептид, добавляют в суспензию носителя, при этом получают суспензионный состав. Указанный суспензионный состав можно получить при диспергировании состава частиц в суспензии носителя. Суспензию носителя можно нагревать и добавлять состав частиц в сухой атмосфере. Ингредиенты можно смешивать в вакууме при повышенной температуре, такой как от приблизительно 40°С до приблизительно 70°С. Ингредиенты можно смешивать при скорости, такой как от приблизительно 40 об/мин до приблизительно 120 об/мин, и в течение достаточного периода времени, например приблизительно 15 мин, при этом получают равномерную дисперсию частиц состава в суспензии носителя. В качестве смесителя можно использовать смеситель с двойной спиралевидной мешалкой или другой пригодный смеситель. Полученную смесь затем удаляют из смесителя, помещают в герметичный сухой контейнер для исключения попадания влаги в суспензионный состав и охлаждают его до комнатной температуры перед дальнейшим использованием, например перед загрузкой в имплантируемое устройство для доставки или в контейнер для стандартной лекарственной формы, или контейнер с несколькими лекарственными формами.
Обычно общее содержание влаги в суспензионном составе составляет менее 10 мас.%, предпочтительно менее 5 мас.% и более предпочтительно менее 4 мас.%.
Примеры суспензионных составов по настоящему изобретению приведены ниже, в которых в качестве примеров инсулинотропных пептидов использовали эксенатид и амид GLP-I (7-36) (см. пример 3 и пример 4). Указанные примеры не ограничивают объем изобретения.
Таким образом, компоненты суспензии носителя обеспечивают биосовместимость. Компоненты суспензии носителя проявляют пригодные химико-физические свойства, которые позволяют получать стабильные суспензии, например, из сухих порошкообразных частиц. Указанные свойства включают, не ограничиваясь только ими: вязкость суспензии, чистоту носителя, остаточное содержание влаги в носителе, плотность носителя, совместимость с сухими порошками, совместимость с имплантируемыми устройствами, молекулярную массу полимера, стабильность носителя, и гидрофобность и гидрофильность носителя. Указанные свойства можно изменять и контролировать, например, при изменении состава композиции носителя и соотношения компонентов, используемых в суспензии носителя.
3.0.0 Доставка суспензионных составов
Суспензионные составы, описанные в данном контексте, можно использовать в имплантируемом устройстве для доставки лекарственных средств для обеспечения замедленной доставки соединения в течение продолжительного периода времени, например более недели, месяца или до приблизительного одного года. Такое имплантируемое устройство для доставки лекарственных средств обычно обеспечивает доставку с требуемой скоростью потока в течение требуемого периода времени. Суспензионный состав можно загрузить в имплантируемое устройство для доставки лекарственных средств стандартным способом.
Суспензионный состав можно доставлять, например, с использованием устройства для доставки лекарственных средств по осмотическому, механическому, электромеханическому или химическому механизму. Инсулинотропный пептид можно доставлять с такой скоростью, которая обеспечивает терапевтически эффективную концентрацию в организме субъекта, нуждающегося в лечении инсулинотропным пептидом.

Инсулинотропный пептид можно доставлять в течение периода в диапазоне от более одной недели до приблизительно одного года или более, предпочтительно от приблизительно одного месяца до одного года или более, более предпочтительно от приблизительно трех месяцев до приблизительно одного года или более. Имплантирумое устройство для доставки лекарственного средства может включать резервуар, по крайней мере, снабженный одним отверстием, через которое высвобождается инсулинотропный пептид. Суспензионный состав можно хранить в резервуаре. В одном варианте имплантируемое устройство для доставки лекарственного средства является устройством для осмотической доставки, в котором доставка лекарственного средства осуществляется за счет осмоса. Некоторые осмотические устройства и их элементы уже описаны, например устройство для доставки DUROS или аналогичные устройства (см., например патенты US №№5609885, 5728396, 5985305, 5997527, 6113938, 6132420, 6156331, 6217906, 6261584, 6270787, 6287295, 6375978, 6395292, 6508808, 6544252, 6635268, 6682522, 6923800, 6939556, 6976981, 6997922, 7014636, 7207982, 7112335, 7163688, опубликованные патенты US №№2005-0175701, 2007-0281024 и 2008-0091176).

Устройство для доставки DUROS обычно состоит из цилиндрического резервуара, который включает осмотический двигатель, клапан и лекарственный состав. Резервуар с одного конца закрыт водопроницаемой мембраной с контролируемой скоростью и с другого конца закрыт регулятором диффузии, через который лекарственная форма высвобождается из резервуара. Клапан отделяет лекарственный состав от осмотического двигателя и снабжен герметической прокладкой для предотвращения попадания воды из отделения осмотического двигателя в отделение с лекарственной формой. Регулятор диффузии в сочетании с лекарственным составом предназначен для предотвращения попадания жидкостей организма в резервуар с лекарственной формой через отверстие.

Устройство DUROS обеспечивает доставку терапевтического агента с предварительно установленной скоростью на осмотической основе.

Внеклеточная жидкость поступает в устройство DUROS через полупроницаемую мембрану непосредственно в солевой двигатель, который расширяется и при этом медленно и равномерно двигает клапан. Движение клапана обеспечивает высвобождение лекарственного состава через отверстие или поток из отверстия с предварительно определенной скоростью сдвига. В одном варианте резервуар устройства DUROS загружают суспензионным составом по настоящему изобретению, включающим, например, амид GLP-I (7-36) или эксенатид, при этом устройство обеспечивает доставку суспензионного состава в организм субъекта в течение длительного периода времени (например, приблизительно в течение 3, 6 или 12 месяцев) с предварительно определенной, терапевтически эффективной скоростью доставки.

Имплантируемые устройства, например устройство DUROS, характеризуются следующими преимуществами при введении состава терапевтического агента: фармакокинетика высвобождения лечебного агента истинного нулевого порядка, продолжительный период высвобождения (например, до приблизительно 12 месяцев) и надежная доставка и дозировка терапевтического агента.
На практике для доставки лекарственных средств можно использовать другие имплантируемые устройства, которые могут включать имплантируемые насосы регуляторного типа, которые обеспечивают постоянный поток, регулируемый поток или программируемый поток соединения, например, выпускаемые фирмами Codman & Shurtleff, Inc. (Raynham, MA), Medtronic, Inc. (Minneapolis, MN) и Tricumed Medinzintechnik GmbH (Германия).

Имплантируемые устройства, например устройство DUROS, характеризуются следующими преимуществами при введении суспензионных составов по настоящему изобретению: фармакокинетика высвобождения инсулинотропного пептида истинного нулевого порядка, продолжительный период времени (например, до приблизительно 12 месяцев) и надежная доставка и дозировка инсулинотропного пептида.
Количество терапевтического агента, который используют в устройстве для доставки по настоящему изобретению, является терапевтически эффективным количеством, которое необходимо для достижения требуемого терапевтического действия. На практике, указанное количество изменяется в зависимости от различных параметров, например от конкретного агента, участка доставки, тяжести состояния и требуемого терапевтического действия. Обычно объем камеры для терапевтического агента, включающей состав терапевтического агента, в осмотических устройствах для доставки составляет от приблизительно 100 мкл до приблизительно 1000 мкл, более предпочтительно от приблизительно 120 мкл до приблизительно 500 мкл, более предпочтительно от приблизительно 150 мкл и приблизительно 200 мкл.
Обычно осмотическое устройство для доставки имплантируют в организм субъекта, например подкожно. Устройство (устройства) вводят в одну или обе руки (например, с внутренней, внешней или задней части плеча) или в брюшную полость. Предпочтительным участком в брюшной полости является участок ниже ребер и выше талии. Для введения одного или более осмотического устройства для доставки, поверхность брюшной полости разделяют, например, следующим образом: верхний правый квадрат, расположенный на расстоянии 5-8 см ниже правых ребер и приблизительно 5-8 см направо до средней линии брюшной полости, нижний правый квадрат, расположенный на расстоянии 5-8 см выше линии талии и 5-8 см направо до средней линии брюшной полости, верхний левый квадрат, расположенный на расстоянии 5-8 см ниже левых ребер и приблизительно 5-8 см налево к средней линии брюшной полости, нижний левый квадрат, расположенный на расстоянии 5-8 см выше линии талии и 5-8 см налево к средней линии живота. Такое расположение позволяет использовать несколько доступных участков для имплантации одного или более устройств в одном или нескольких случаях.
Суспензионный состав можно также доставлять из устройства для доставки, которое не предназначено для имплантации, например внешний насос, такой как перистальтический насос, используемый для подкожной доставки в условиях стационара.

Суспензионный состав по настоящему изобретению можно также доставлять через инфузионные насосы, например осмотические насосы ALZET (фирмы DURECT Corporation, Cupertino CA), которые являются инфузионными насосами небольшого размера для непрерывного введения доз лабораторным животным (например, мышам и крысам).
Суспензионный состав по настоящему изобретению можно также доставлять с помощью инъекций для обеспечения струйного введения высококонцентрированных доз биологически активных инсулинотропных пептидов.

В одном варианте значительное преимущество заключается в непрерывной доставке, например, производных и аналогов GLP-1 с коротким временем полураспада после инъекции человеку (например, амида GLP-1 (7-36) или эксенатида) из имплантированного устройства. Кроме того, использование имплантированного устройства, такого как DUROS, для доставки инсулинотропного пептида позволяет снизить побочные эффекты, связанные с инъекцией, при этом обеспечивается простота введения и повышается согласие пациентов с курсом лечения. Продолжительность доставки лекарственного средства из одного имплантированного устройства может составлять от нескольких недель до одного года.

Некоторые преимущества и особенности суспензионных составов по настоящему изобретению, которые доставляются через осмотическое устройство для доставки, такое как DUROS, включают, не ограничиваясь только ими, следующие преимущества: повышение согласия пациентов с курсом лечения, что улучшает эффективность лечения, которое осуществляют с использованием имплантируемого осмотического устройства для доставки. Эффективность лечения увеличивается за счет того, что имплантируемое осмотическое устройство такое, как DUROS, обеспечивает непрерывную и стабильную доставку лекарственного средства (например, GLP-1 или эксенатида) в течение 24 ч и улучшает контроль над уровнем глюкозы в крови днем и ночью. Кроме того, полагают, что инкретины и их миметики могут защищать бета-клетки поджелудочной железы и замедлять развитие сахарного диабета типа 2. Таким образом, непрерывная и стабильная доставка инкретинов или их миметиков в течение 24 ч из устройства DUROS обеспечивает даже большую защиту бета-клеток и может привести к обращению развития болезни. Непрерывная доставка инсулинотропных пептидов (например, GLP-1 или эксенатида) из устройства DUROS также позволяет субъекту, который проходит курс лечения, свободно планировать прием пищи, и таким образом повышается уровень жизни по сравнению, например, с курсами лечения с использованием инъекций внутривенного вливания лекарственного средства, которое необходимо проводить с учетом основных приемов пищи в течение дня. В отличие от других форм пролонгированного высвобождения и инъекций лекарственных средств замедленного всасывания при использовании устройства DUROS дозировку лекарственного средства можно немедленно прервать удалением устройства, например, в связи с безопасностью конкретного субъекта.
Было установлено, что кроме производных и аналогов GLP-1 с инсулинотропным действием другие производные GLP-1 (например, амид GLP-1 (9-36)) приводят к снижению уровня глюкозы по механизму, который не связан с секрецией инсулина (Deacon C.F. и др. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab., т.282, сс.Е873-Е879 (2002)). Кроме того, амид GLP-1 (9-36) приводит к снижению гликемии, развивающейся после приема пищи, независимо от опорожнения желудка и секреции инсулина (Meier J.J. и др., Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab., т.290, сс.Е1118-Е1123 (2006)). Соответственно, в другом варианте осуществления настоящего изобретения предлагается получение таких производных GLP-1 в виде частиц, суспензий частиц в носителе и доставка указанных суспензионных составов в организм субъекта для снижения уровня глюкозы в крови и/или для снижения гликемии, развивающейся после приема пищи, по существу как описано выше для производных и аналогов GLP-1, проявляющих инсулинотропное действие. Кроме того, было установлено, что GIP (3-42) является слабым антагонистом рецептора GIP, который не влияет на регуляцию уровня глюкозы, связанную с инсулином. Указанные производные GIP также можно использовать (в отдельности или в комбинации с другими пептидами), как описано в данном контексте.
Настоящее изобретение также включает способы получения составов по настоящему изобретению, включая получение составов частиц, суспензий носителя и суспензионных составов, как описано выше.
4.0.0 Способы применения суспензионных составов
Суспензионные составы, описанные в данном контексте, являются перспективными агентами альтернативного лечения в отношении инсулиновой терапии для субъектов с диагнозом сахарный диабет. Сахарный диабет типа 2 (также называемый инсулиннезависимый сахарный диабет ИНЗСД или диабет взрослых) является метаболическим состоянием, которое, прежде всего, характеризуется резистентностью к инсулину, относительным недостатком инсулина и гипергликемией. Суспензионные составы по настоящему изобретению, включающие инсулинотропный пептид, можно использовать для стимулирования секреции инсулина, подавления выработки глюкагона, замедления опорожнения желудка и, возможно, для увеличения чувствительности к инсулину в периферических тканях таких, как мышцы и жир.
Суспензионные составы по настоящему изобретению можно использовать для лечения диабета (например, сахарный диабет и гестационный диабет) и состояний, связанных с диабетом (например, диабетическая кардиомиопатия, резистентность к инсулину, диабетическая невропатия, диабетическая нефропатия, диабетическая ретинопатия, катаракта, гипергликемия, гиперхолестеринемия, гипертензия, гиперинсулинемия, гиперлипидемия, атеросклероз и ишемия тканей, прежде всего ишемия миокарда), а также для лечения гипергликемии (например, связанная с применением лекарственных средств, которые повышают риск гипергликемии, включая β-блокаторы, диуретики типа тиазидов, кортикостероиды, ниацин, пентамидин, ингибиторы протеаз, L-аспаргиназа и некоторые антипсихотические средства) для снижения потребления пищи (например, для лечения ожирения, контроля аппетита или снижения массы тела), инсульта, снижения уровня липидов в плазме, острого коронарного синдрома, гибернации миокарда, регуляции перистальтики желудочно-кишечного тракта и повышения выделения мочи.
Кроме того, суспензионные составы по настоящему изобретению могут выполнять роль регуляторов аппетита у субъектов, которые проходят курс лечения такими составами.
-7
-2
-4
-3
-3
В одном варианте осуществления изобретения суспензионные составы вводят через осмотические устройства для доставки, как описано выше. Типичные требуемые скорости доставки суспензионных составов по настоящему изобретению, включающих инсулинотропные пептиды, составляют, но не ограничиваясь только ими: для суспензионных составов, включающих составы частиц, содержащих GLP-1 (например, амид GLP-1(7-36)), диапазон от приблизительно 20 мкг/сут до приблизительно 900 мкг/сут, предпочтительно диапазон от приблизительно 100 мкг/сут до приблизительно 600 мкг/сут, например приблизительно 480 мкг/сут; и для суспензионных составов, включающих составы частиц, содержащих эксенатид, диапазон от приблизительно 5 мкг/сут до приблизительно 320 мкг/сут, предпочтительно диапазон от 5 мкг/сут до приблизительно 160 мкг/сут, например приблизительно от 10 мкг/сут до приблизительно 20 мкг/сут. Скорость сдвига суспензионного состава из выходного отверстия осмотического устройства для доставки устанавливают на уровне, обеспечивающем требуемую доставку инсулинотропного пептида в мишень при непрерывной, стабильной скорости высвобождения суспензионного состава из осмотического устройства для доставки. Примеры скоростей сдвига из выходного отверстия включают, не ограничиваясь только ими, от приблизительно 1/сек до приблизительно 1×10/сек, предпочтительно от приблизительно 4×10/ceк до приблизительно 6×10/сек, более предпочтительно от приблизительно 5×10/сек до приблизительно 1×10/сек.
Субъекту, который проходит курс лечения суспензионным составом по настоящему изобретению, можно также совместно вводить другие агенты, которые оказывают дополнительное благоприятное действие (например, сульфонилмочевины, меглитиниды (например, репаглинид и натеглинид), метформин и комбинации указанных агентов), ингибиторы альфаглюкозоксидазы, амилин (а также его синтетические аналоги, такие как прамлинтид), ингибиторы дипептидилпептидазы IV (ДПП-IV) (например, ситаглиптин и вилдаглиптин) и инсулины быстрого и пролонгированного действия.
Введение пероральных ингибиторов дипептидилпептидазы IV (ДПП-IV или ДПП-4) для предотвращения расщепления GLP-1 можно использовать, прежде всего, если суспензионный состав по настоящему изобретению включает вариант GLP-1, который расщепляется под действием ДПП-IV (см., например патент US №7205409).

В примере 5 представлены данные, которые свидетельствуют о том, что доставка состава, включающего эксенатид, через устройство DUROS, приводит к снижению уровня глюкозы в крови и к потере массы тела у леченых животных.
Другие варианты осуществления настоящего изобретения представляются очевидными для специалистов в данной области техники после ознакомления со следующими примерами и формулой изобретения.
Примеры
Следующие примеры представлены для ознакомления специалиста в данной области техники с подробным описанием изобретения и способами получения и применения устройств, способов и составов по настоящему изобретению, и не ограничивают объем изобретения. Все числа и величины представлены с соответствующей точностью (например, количества, температура и т.п.), но с учетом определенных экспериментальных ошибок и отклонений. Если не указано иное, количество указано в массовых частях, молекулярная масса в виде среднемассовой молекулярной массы, температура в градусах Цельсия и давление равно или приблизительно равно атмосферному.
Полученные композиции по настоящему изобретению по составу и чистоте удовлетворяют критериям, предъявляемым к фармацевтическим продуктам.
Пример 1
Составы частиц, включающие эксенатид
В указанном примере описано получение составов частиц, включающих эксенатид.
А. Состав 1.
Эксенатид (0,25 г) растворяли в 50 мМ Na-цитратном буферном растворе при рН 6,04. Раствор подвергали диализу против раствора, содержащего Na-цитратный буферный раствор, сахарозу и метионин. Затем полученный раствор высушивали в сушке с распылением Buchi 290, снабженный соплом 0,7 мм, при температуре в выходном отверстии 75°С, давление при распылении составляло 100 фунт/кв.дюйм, содержание твердых веществ 2%, скорость потока 2,8 мл/мин. Сухой порошок содержал 21,5% эксенатида, остаточное содержание воды 4,7%, плотность порошка составляла 0,228 г/мл.
Б. Составы 2 и 3.
Два дополнительных состава эксенатида получали аналогично тому, как описано для состава 1. В табл.3 представлены количества в массовых процентах (мас.%) компонентов составов частиц 1, 2 и 3.
Таблица 3
Компонент
Состав частиц 1 (мас.%)
Состав частиц 2 (мас.%)
Состав частиц 3 (мас.%)
Эксенатид
21,5
11,2
50,0
Цитрат натрия*
63,6
74,7
28,4
Лимонная кислота*
7,1
9,1
3,6
Сахароза
3,9
2,5
9,0
Метионин
3,9
2,5
9,0
* Для указанных составов частиц использовали буферный раствор, содержащий цитрат натрия и лимонную кислоту.
Пример 2
Сухой порошкообразный GLP-1
В указанном примере описано получение частиц, содержащих амид GLP-1 (7-36). Амид GLP-1 (7-36) (1,5 г) растворяли в 5 мМ Na-цитратном буферном растворе при рН 4. Раствор подвергали диализу против раствора, содержащего Na-цитратный буферный раствор и метионин. Затем полученный раствор высушивали в сушке с распылением Buchi 290, снабженной соплом 0,7 мм, при температуре в выходном отверстии 70°С, давление при распылении составляло 100 фунт/кв.дюйм, содержание твердых веществ 1,5%, скорость потока 5 мл/мин. Сухой порошок содержал 90% амида GLP-1 (7-36).
Пример 3
Получение суспензионного состава, содержащего эксенатид
В указанном примере описано получение суспензионных составов, включающих суспензию носителя и состав частиц эксенатида.
А. Суспензионный состав, содержащий 20 мас.% частиц эксенатида
Состав частиц эксенатида получали при высушивании в сушке с распылением и полученный состав содержал 20 мас.% эксенатида, 32 мас.% сахарозы, 16 мас.% метионина и 32 мас.% цитратного буферного раствора. Суспензию носителя получали при растворении поливинилпирролидона в растворителе, бензилбензоате, в приблизительном массовом соотношении 50:50. Вязкость носителя составляла приблизительно от 12000 до 18000 П при 33°С. Частицы, содержащие пептид-эксенатид, диспергировали в носителе при концентрации частиц 10 мас.%.
Б. Суспензионные составы частиц 1, 2 и 3.
Суспензию носителя получали при растворении поливинилпирролидона К-17 (обычно средняя молекулярная масса составляла приблизительно от 7900 до 10800) в растворителе, бензилбензоате, при нагревании приблизительно до 65°С в сухой атмосфере и пониженном давлении в приблизительном массовом соотношении 50:50. Вязкость носителя составляла приблизительно от 12000 до 18000 П при 33°С. Составы частиц 1-3, описанные в примере 1, диспергировали в носителе при концентрациях (в мас. процентах), представленных в табл.4.
Таблица 4
Компонент
Суспензионный состав 1 (мас.%)
Суспензионный состав 2 (мас.%)
Суспензионный состав 3 (мас.%)
Состав частиц 1
21,40
-
-
Состав частиц 2
-
11,73
-
Состав частиц 3
-
-
10,05
Поливинилпирролидон
39,30
44,13
44,98
Бензилбензоат
39,30
44,13
44,98
Пример 4
Состав, содержащий амид GLP-I (7-36)
В указанном примере описано получение суспензионного состава, включающего суспензию носителя и состав частиц, включающих амид GLP-1 (7-36). Состав частиц, включающих амид GLP-1 (7-36), получали высушиванием в сушке с распылением и полученный состав содержал 90 мас.% GLP-1, 5 мас.% метионина и 5 мас.% цитратного буферного раствора. Суспензию носителя, содержащую поливинилпирролидон, растворяли в растворителе, бензилбензоате, в приблизительном массовом соотношении 50:50. Вязкость носителя составляла приблизительно от 12000 до 18000 П при 33°С. Частицы, содержащие амид GLP-1 (7-36), диспергировали в носителе при концентрации частиц 33 мас.%.
Пример 5

Непрерывная доставка эксенатида из устройства DUROS приводит к снижению уровня глюкозы в крови и снижению массы тела у леченых животных

Данные, полученные в указанном примере, свидетельствуют о том, что при непрерывной и стабильной доставке состава на основе эксетантида из устройства DUROS оказывается действие на уровень глюкозы в крови и наблюдается снижение массы тела у крыс Zucker Diabetic Fatty (ZDF) с диабетом тучных типа 2.
Модель крыс ZDF описана ранее и представлеют собой точную модель диабета типа 2, связанного с нарушенной толерантностью к глюкозе, вызванной мутацией наследственного гена ожирения, которая приводит к резистентности к инсулину (см., например, статьи Clark J. и др. Proc. Soc. Exp. Biol. Med., т.173, сс.68-75 (1983), Peterson R.G. и др. ILAR News, т.32, сс.16-19 (1990), Peterson R.G., в книге Frontiers in Diabetes Research, Lessons from Animal Diabetes III, под ред. Е. Shafrir, cc.456-458, London, Smith-Gordon (1990), в статьях Vrabec J.T. Otolaryngol. Head Neck Surg, т.118, cc.304-308 (1998), Sparks J.D. и др. Metabolism, т.47, cc.1315-1324 (1998)).
Схема испытаний представлена в табл.5.
Таблица 5
Группа
Лечение (мкг/сут)
Крысы модели ZDF
Число самцов
1
Контрольная
Диабет тучных
6
2
20
Диабет тучных
6
3
20
Диабет тощих
6

Крысам (группа 2, диабет тучных и группа 3, диабет тощих, N=6/группа) в группах лечения вводили 20 мкг/сут эксенатида (суспензионный состав 2; пример 3, табл.4) непрерывно из устройства DUROS в течение семи суток (устройство вводили в день 1 и удаляли в день 8), в то время как устройства плацебо вводили крысам в контрольной группе (группа 1, n=6). Устройства DUROS вводили каждому животному подкожно.

В ходе лечения оценивали следующие конечные параметры. Клинические симптомы/смертность оценивали, по крайней мере, один раз в сут. Массу тела определяли перед введением имплантата, один раз в сутки в течение периода обследования и при завершении испытаний. Уровень глюкозы определяли следующим образом: образцы крови натощак отбирали в дни (-1) и 8, образцы крови ненатощак отбирали три раза в сутки (через 4-6 ч) в дни (-1) и 8, два образца крови ненатощак в дни (-1) и 8. Уровень глюкозы в крови определяли на глюкозиметре OneTouch Ultra (фирмы Johnson & Johnson, New Brunswick NJ). Уровни глюкозы определяли три раза в сутки. Содержание гемоглобина Нb1Ас определяли в образцах крови натощак в дни
(-1) и 8 на анализаторе DCA 2000 Plus (фирмы GMI, Inc., Ramsey MN). Серийные образцы крови отбирали перед имплантацией (0), через 12, 24, 36, 48, 72 ч в дни 5 и 7 после имплантации. Указанные образцы центрифугировали, собирали плазму и хранили при -70°С. Аутопсию проводили с использованием макроскопического исследования, в день 8 периода обследования.
На фиг.3 показаны данные, полученные для группы животных со средней массой тела (в граммах). Снижение массы тела наблюдалось в обоих случаях диабета тучных (фиг.3, квадраты) и диабета тощих (фиг.3, треугольники) у крыс в процессе лечения эксенатидом в день 4 (диабет тучных: день 1:(329±15,2 г) по сравнению с днем 4:(296,2±14,2 г) (p<0,01), и диабет худых: день 1:(265,4±9,1 г) по сравнению с днем 4:(237,6±7,8 г) (p<0,01)). В итоге наблюдалось снижение массы тела на 10,7% у леченых крыс с диабетом тучных и снижение на 15,1% у крыс с диабетом тощих в день 6. Напротив, у крыс с диабетом тучных и устройствами плацебо (фиг.3, ромбы) наблюдалось небольшое увеличение (1,8%) массы тела в день 6.
На фиг.4 показаны данные, полученные в группе со средним уровнем глюкозы в крови (в мг/дл). Снижение уровня глюкозы в крови наблюдалось у леченых крыс с диабетом тучных (фиг.4, квадраты) по сравнению с крысами из контрольной группы с диабетом тучных (фиг.4, ромбы) в день 1 после имплантации устройства DUROS. Начиная со дня 3 среднее значение уровня глюкозы в крови у леченых крыс с диабетом тучных составляло 163±92 мг/дл, в то время как у крыс в контрольной группе с диабетом тучных уровень глюкозы в крови составлял 481±47 мг/дл (p<0,05). В период дней 3-7 у крыс с диабетом тучных, которым вводили 20 мкг/сут эксенатида, наблюдалось снижение уровня глюкозы в крови до уровня крыс с диабетом тощих, в то время как в контрольной группе крыс среднее значение уровня глюкозы составляло 502 мг/дл. Уровень глюкозы у животных с диабетом тощих (фиг.4, треугольники) составлял приблизительно 100 мг/дл. В норме уровень глюкозы в крови составляет 100 мг/дл.
На фиг.5 показаны данные, полученные для группы со средним значением гемоглобина НbА1с в крови. У леченых крысы с диабетом тучных (фиг.5, квадраты) наблюдалось общее увеличение уровня гемоглобина НbА1с на 5,8%, в то время как у крыс в контрольной группе с диабетом тучных (фиг.5, ромбы) наблюдалось увеличение на 6,7% в течение периода испытаний. Несмотря на снижение среднего уровня глюкозы в крови в течение лечения крыс с диабетом тучных у них не наблюдалось соответствующего снижения уровня гемоглобина НbА1с. Такой результат можно объяснить в связи с недостаточным временем испытаний, так как уровень гемоглобина НbА1с изменяется пропорционально среднему уровню глюкозы в крови в период от 1 до 2 месяцев.

Указанные данные свидетельствуют о том, что непрерывная, стабильная доставка эксенатида приводит к снижению уровня глюкозы, а также оказывает значительное влияние на массу тела леченых животных. Указанные результаты подтверждают эффективность применения устройства DUROS для долгосрочной, стабильной дозировки миметиков инкретина, например суспензионного состава, включающего эксенатид, для лечения диабета у человека.
Для специалиста в указанной области техники представляется очевидным, что возможны различные изменения и модификации вариантов осуществления настоящего изобретения, которые не выходят за пределы объема и сущности настоящего изобретения. Такие изменения и модификации включены в объем настоящего изобретения.