DE68909135T2

DE68909135T2 - Insulinzubereitung.

Info

Publication number: DE68909135T2
Application number: DE89112310T
Authority: DE
Inventors: Leroy Arthur Campfield; Alberto Davidovich; Martin Howard Infeld; Navnit Shah; Francoise Jeanne Smith; Joel Unowsky
Original assignee: HOFFMANN LA ROCHE; F Hoffmann La Roche AG
Current assignee: HOFFMANN LA ROCHE; F Hoffmann La Roche AG
Priority date: 1988-07-21
Filing date: 1989-07-06
Publication date: 1994-04-07
Anticipated expiration: 2009-07-07
Also published as: ATE94404T1; DE68909135D1; EP0351651B1; JPH0273021A; EP0351651A2; EP0351651A3; ES2045276T3

Description

Die gegenwärtige pharmazeutische Forschung hat ausgedehnte Anstrengungen gemacht, wirksame Mittel zur Verabreichung von Insulin auf nicht-parenteralem Wege, wie orale, rektale und intranasale Verabreichung, zu finden. Zahlreiche Materialien sind auf ihre Eignung hin untersucht worden, die Resorption von auf nicht-parenteralem Wege verabreichtem Insulin zu fördern.
Obwohl eine Insulin-Resorption durch nicht-parenterale Verabreichungsmittel bei Labortieren und diabetischen Patienten in einigen Fällen gezeigt worden ist, hat die Forschung auf diesen alternativen Verabreichungswegen nicht zu Produkten geführt, die die Zustimmung der Zulassungsbehörden erhalten haben. Damit bleibt im Stand der Technik die parenterale Route als tatsächlich einzige Verabreichungsart für diabetische Patienten.
EP-A 0 225 189 beschreibt pharmazeutische Kompositionen zur oralen Verabreichung, die oberflächenaktive Mittel, wie ein Gemisch eines höheren Fettsäuresalzes und einem Fettalkohol oder Glycerin, als Resorptionsverstärker für den aktiven Inhaltsstoff enthalten. GB-A 1 554 157 beschreibt nasale Insulinpräparate, die als Stabilisierungsmittel nichtionische oberflächenaktive Mittel enthalten.
Kurzgefasst beruht die Erfindung auf der Entdeckung, dass Polyäthylenglykol (PEG)-C&sub6;-C&sub1;&sub8;-carbonsäureglyceridester hochwirksam bei der Förderung der Resorption und der Bioverfügbarkeit von auf anderen Wegen als die parenterale Injektion verabreichtem Insulin sind. Eine derartige Substanz kann zusammen mit Insulin in verschiedene pharmazeutische Dosierungsformen gebracht werden, die zur Behandlung von Hyperglycämiezuständen wie Diabetes mellitus geeignet sind. Geeignete Dosierungsformen umfassen orale, rektale, buccale, sublinguale und intranasale Formen.
Der Ausdruck "Polyoxyäthylenglykol-C&sub6;-C&sub1;&sub8;-carbonsäureglyceridester" wie er im Zusammenhang mit dieser Erfindung benutzt wird, bezieht sich auf jene Reaktionsprodukte, die aus der Co-Reaktion von Polyoxyäthylenglykol (oder polymerisierbaren Vorläufern davon, wie Aethylenoxid) mit einer C&sub6;-C&sub1;&sub8;-Carbonsäure und Glycerin oder mit einem C&sub6;-C&sub1;&sub8;-Carbonsäureglycerid oder Glyceriden erhalten werden. Aus solchen Reaktionen resultieren typischerweise Gemische von Polyoxyäthylenglykol-C&sub6;-C&sub1;&sub8;- Carbonsäureglyceridestern (z.B. PEG-Glycerol-caprat, PEG-Glycerol- caprylat und PEG-Glycerol-caprylate/caprat), ein Polyoxyäthylenglykol- C&sub6;-C&sub1;&sub8;-Carbonsäureester (z.B. PEG-Caprate, PEG-Caprylate und PEG- Caprylate/Caprate) und ein Glyceryl-C&sub6;-C&sub1;&sub8;-Carbonsäureester (z.B. Glyceryl mono-, di- oder tricaprylate, Glyceryl mono-, di- oder tricaprate) als Hauptkomponenten.
Detaillierter ausgedrückt, betrifft ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ein pharmazeutisches Präparat, umfassend
(a) eine blutzuckersenkende Menge Insulin
(b) eine für die Verstärkung der Resorption des Insulins hinreichende Menge Polyoxyäthylenglykol-C&sub6;-C&sub1;&sub8;-carbonsäureglyceridester und
(c) gewünschtenfalls einen pharmazeutisch annehmbaren Träger.
Das resorptionsverstärkende Mittel, die Komponente (b), kann das Produkt einer Veresterungsreaktion zwischen einem Polyoxyäthylenglykol, Glycerin und einer oder mehreren geradkettigen oder verzweigtkettigen C&sub6;- C&sub1;&sub8;-Carbonsäuren, vorzugsweise einer monofunktionellen Säure oder Säuren sein. Alternativ kann die Komponente (b) durch Oligomerisieren oder Polymerisieren von Aethylenoxid in Gegenwart eines Glycerinesters und eines oder mehreren solcher C&sub6;-C&sub1;&sub8;-Carbonsäuren (Glyceridester) hergestellt werden. Noch eine andere Route, und die bevorzugte, besteht darin, dass man einem Carbonsäure-Glyceridester oder Ester mit voll vorgeformtem Polyoxyäthylenglykol unter Bedingungen reagieren lässt, die Alkoholyse bewirken.
Der Ausdruck "Carbonsäureglyceridester" wird in dieser Beschreibung im herkömmlichen Sinne gebraucht, um einen Ester zu bezeichnen, der aus Glycerin und einer Carbonsäure abgeleitet ist.
Gemäss einem besonderen Verfahren, das Alkoholyse beinhaltet, wird ein Reaktionsgefäss mit stöchiometrischen Mengen eines Glyceryl-Fettsäureesters oder -estern und Polyäthylenglykol beschickt, das Reaktionsgefäss wird verschlossen und unter Atmosphärendruck auf 200ºC erhitzt, wobei beginnend bei 70ºC während 12-24 Stunden oder bis die Reaktion vollständig ist, dauernd gerührt wird. Das Gefäss wird dann abkühlen gelassen und das Reaktionsprodukt aus dem Reaktionsgemisch durch Filtration abgetrennt.
Beispiele von C&sub6;-C&sub1;&sub8;-Carbonsäuren, gesättigt oder ungesättigt, die für die Herstellung der Komponente (b) brauchbar sind, sind Capron-, Capryl-, Caprin-, Laurin-, Myristin-, Oel-, Palmitin- und Stearinsäure. Besonders bevorzugt für die Erfindung sind Caprin- und Caprylsäuren, einzeln oder zusammen.
Das bei der Bildung des Resorptions-verstärkten Mittels verwendete Polyoxyäthylenglykol (PEG) ist typischerweise ein mittel- bis hochmolekulares Material, vorzugsweise mit einem mittleren Molgewicht im Bereich von 200-1200 und besonders von 300-600.
Ein repräsentativer Resorptionsverstärker, der für die erfindungsgemässen Zwecke geeignet ist, wird vorzugsweise die folgenden Charakteristiken haben:
Organoleptische Eigenschaften:
Aussehen: klare ölige Flüssigkeit
Geruch: schwach
Farbe: hellgelb bis gelb
Physikalische und chemische Eigenschaften:
Säurewert: 0,2-0,6
Sulfatiere Asche: weniger als 0,05%
Verseifungsindex: 85-105
Jodindex: weniger als 2
Feuchtigkeitsgehalt: weniger als 0,05%
Gehalt an freiem Glycerin: etwa 2%
Gehalt an Monoglyceriden: etwa 6-8%
Dichte (d204): 1,062-1,068 g/cc
Brechungsindex (n204): 1,458-1,462
Geeignete Resorptions-verstärkende Mittel zur Anwendung bei dieser Erfindung sind kommerziell erhältlich als LABRASOL , hergestellt durch Gattefosse Corporation, Paris, Frankreich (PEG-8 Caprylat/Caprat- Glyceridester) und SOFTIGEN 767, hergestellt durch Dynamit Nobel, Deutschland (PEG-6 Caprylat/Caprate-Glyceridester).
Bei der Bereitstellung verschiedener Dosierungsformen gemäss dieser Erfindung ist der beschriebene Resorptionsverstärker, die Komponente (b), mit allen Typen Insulin, die zur Senkung des Blutzuckerspiegels im Körper geeignet sind, brauchbar, eingeschlossen aber nicht begrenzt auf Produkte tierischen Ursprungs wie kristalline Formen aus Rinder- oder Schweinepankreas (z.B. Eli Lilly's Iletin Insulin) wie auch rekombinante mit DNA-erzeugte Formen menschlichen Insulins, z.B. Lilly's Humulin , einsetzbar.
Zusätzlich zu diesen mehr traditionellen Typen von Säugetierinsulin ist die Erfindung auch brauchbar für andere Formen von Insulin, die für die Verabreichung an Menschen geeignet sind, einschliesslich verschiedener Salze, Derivate und Konjugate zur Modifizierung seiner Aktivitätsdauer oder anderer Eigenschaften. Ebenfalls umfasst werden chemisch modifizierte Derivate natürlich vorkommenden Insulins, beispielsweise neuere Moleküle, in den eine oder mehrere Aminosäuren ausgelassen oder substituiert sind, um die Eigenschaften zu verändern.
Im allgemeinen können individuelle Dosierungsformen gemäss dieser Erfindung so zusammen gesetzt sein, dass sie Insulin in Mengen enthalten, die typisch für die Behandlung der Hyperglycämie sind, beispielsweise in Mengen von 20, 40, 100, 200 und 500 Einheiten pro Dosierungsform.
Typischerweise enthalten die erfindungsgemässen pharmazeutischen Präparate das resorptionsverstärkende Mittel, die Komponente (b), und Insulin, die Komponente (a), in einem Gewichtsverhältnis im Bereich von 500:1 bis 1:1, besonders von 60:1 bis 20:1. Für die Zwecke dieser Beschreibung sind jeweils 25 Einheiten Insulin etwa 1 mg Insulin äquivalent.
Gegenwärtig sind die bevorzugten Verabreichungswege für diese Erfindung die orale und buccale Verabreichung. Für die orale Verabreichung kann das Präparat in der Form von Weichschalenkapseln, Hartschalenkapseln, Mikrokapseln, Mikrokügelchen oder Tabletten, gewünschtenfalls im Gemisch mit Talk oder anderen inerten Inhaltsstoffen, d.h. pharmazeutisch annehmbaren Trägern, oder in Form wässriger Lösungen oder Suspensionen, beispielsweise im Gemisch mit nicht-kalorischen Süssstoffen, Geschmackstoffen, Stabilisatoren, Antioxidantien, Konservierungsmittel, Puffern, Schmiermitteln, Farbstoffen, Verdickern und anderen konventionellen pharmazeutischen Zusätzen verabreicht werden. Die Kapseln, Kugeln, Tabletten, Lösungen, etc. können nach für diesen Zweck an sich bekannten Methoden hergestellt werden.
Die Verwendung von Kapseln ist besonders bevorzugt. Solche Dosierungsformen werden beispielsweise in einfacher Weise durch Auflösen oder Dispergieren bei Raumtemperatur mit leichtem Mischen einer abgemessenen Menge Insulin in einer geeigneten Menge eines Resorptionsverstärkers und anschliessende Abfüllung in geeignete Hart- oder Weichschalenkapseln (z.B. Gelatine) hergestellt. Alternativ, wenn Wasser verwendet wird, wird das Insulin zuerst unter leichtem Mischen bei Raumtemperatur in Wasser gelöst oder suspendiert und die Insulin-Wasser- Lösung oder -Suspension wird langsam unter dauerndem Mischen zum resorptionsverstärkenden Mittel gegeben, wobei ein gleichmässiges Dreikomponentengemisch erhalten wird. Es kann notwendig sein, einen Puffer oder ein pufferndes Mittel zuzusetzen, um das pH innerhalb eines Bereiches einzustellen, in dem das Insulin sowohl löslich als auch stabil ist. Es sollte jedoch darauf geachtet werden, nicht zu viel Wasser zu verwenden, um die Kapsel zu lösen oder anderweitig physisch zu schädigen, was der Fachmann verstehen wird. Die Verwendung starker Lösungsmittel, hoher Temperaturen und anderer strenger Bedingungen, die darauf hinauslaufen, das Insulin zu denaturieren, sollten vermieden werden.
Beispiele erfindungsgemässer Insulinformulierungen, die mit den oben erwähnten Verfahren für die anschliessende Abfüllung in Kapseln hergestellt werden können sind folgende: Orale Dosierungsformulierungen pro Kapsel Insulin (kristallin) Resorptionsverstärker Insulin (kristallin) Resorptionsverstärker Puffer (pH 4,0) Einheiten
Vorzugsweise werden die erhaltenen Kapseln mit einem Ueberzug versehen, der gegenüber Magensaft resistent ist und von diesem nicht angegriffen wird, der sich aber leicht in der Intestinalflüssigkeit löst und dabei die Freisetzung des Insulins veranlasst.
Die Wirksamkeit besonderer Ueberzugsmaterialien, die für den erfindungsgemässen Zweck in Betracht kommen, können mit bekannten USP- Methoden gemessen werden. Beispielsweise umfassen geeignete enterale Ueberzugsmaterialien für den erfindungsgemässen Zweck die folgenden, ohne darauf beschränkt zu sein: Enterale Ueberzugsformulierungen Inhaltsstoffe % Gew./Gew. Lösung A: Hydroxypropylmethylcellulosephthalat (HPMCP) Triacetin Methylenchlorid denaturierter Alkohol Lösung B: HPMCP Titandioxid Dimethylpolysiloxan Aceton Lösung C: Celluloseacetatphthalat (CAP) Diäthylphthalat LösungD: Polyvinylacetatphthalat acetylierte Glyceride Lösung E: Methacrylsäure oder Methacrylsäureester (Eudragit S oder L, Rohm Pharma, GMBH, Wetterstadt, Deutschland) wasserfreier Alkohol Weichmacher
Diese enteralen Ueberzugsmaterialien können mit oder ohne Weichmacher, z.B. acetylierten Monoglyceriden, Dibutylphthalat, Triäthylcitrat, Diäthylphthalat, Triacetin und Dibutylsebacat nach an sich bekannten Methoden angewandt werden.
Der Prozentsatz von enteralem Ueberzug, der aufgebracht wird, liegt üblicherweise zwischen etwa 1 und etwa 20 Gew.% oder mehr, und wünschenswerterweiser etwa zwischen 2 bis etwa 8 Gew.%, bezogen auf das Gesamtkapselgewicht.
Für die rektale Verabreichung können die beschriebenen Insulinpräparate in Dosierungsformen verarbeitet werden, die für den Zweck geeignet sind, z.B. Kapseln oder Suppositorien. Kapseln können in ähnlicher Weise hergestellt werden wie das oben für die orale Dosierungsform beschrieben ist, wobei aber ein enteraler Ueberzug nicht notwendig ist. Suppositorien können durch Schmelzen einer geeigneten Suppositoriumbase, Einmischen des Insulins, des Resorptionsverstärkers und anderen Ingredientien in die Schmelze, Giessen des geschmolzenen Gemischs in Formen, erstarren lassen, Verpacken und Lagern in gut verschlossenen Behältern bis zum Gebrauch, hergestellt werden. Geeignete Suppositoriumbasen umfassen, ohne darauf begrenzt zu sein, Substanzen die Gemische von Mono-, Di- und Triglyceriden von C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub8;-Fettsäuren darstellen und von Dynamit Nobel unter dem Handelsnamen WITEPSOL erhältlich sind. Einige Beispiele rektaler Formulierungen sind nachstehend angegeben. Rektale Dosierungsformulierungen pro Suppositorium Insulin (kristallin) Resorptionsverstärker Träger Einheiten
Für andere Typen nicht-parenteraler Verabreichung, die für die erfindungsgemässe Verwendung in Betracht gezogen werden, können geeignete Dosierungsformen mit entsprechenden Techniken, die an sich bekannt sind, hergestellt werden. Solche Dosierungsformen für die buccale und sublinguale Administration umfassen Tabletten, Kapseln, Gele, Filme, Pflaster und Lösungen sowie Aerosolsprays für intranasale Verabreichung. Einige Beispiele von Formulierungen für die buccale, sublinguale und intranasale Dosierungsform sind nachstehend angegeben. Buccale/sublingale Dosierungsftormulierungen pro Kapsel Insulin (kristallin) 125 Einheiten 500 Resorptionsverstärker Orangengeschmack Saccharin-Natrium Puffer (pH4,0) Aspartam Träger Einheiten Lösung Intranasale Dosierungsformulierungen
Jede der vorstehend erwähnten Dosierungsformulierungen kann erfindungsgemäss auch so formuliert werden, dass sie pharmazeutisch anwendbare Hilfsstoffe enthält, die typisch für die betreffende besondere Dosierungsform sind, unter Einschluss aber nicht beschränkt auf Stabilisatoren, Geschmackstoffe, Antoxidantien, Konservierungsmittel, Puffer, Farbstoffe, Füllstoffe und Schmiermitteln, die aus für solche Zwecke bekannten Stoffen ausgewählt sein können und in üblichen Mengen zugesetzt werden.
Die Brauchbarkeit der erfindungsgemässen Präparate zur Behandlung von Hyperglycämien wird wie folgt in zwei getrennten in vivo Tiermodellen (Ratten und Hunde) gezeigt.

In vivo (Ratten)

Weiblichen Wistar- und Sprague-Dawley-Ratten, mit einem Körpergewicht von 210-260 g wurde 1-2 Stunden vor dem chirurgischen Eingriff die Nahrung entzogen. Die Tiere wurden mit Natriumpentobarbital anästhesiert, wobei 50 mg Anästhetikum pro Kilogramm Körpergewicht des Tieres verwendet wurden und Herz- und Duodenal-Kanülen wurden dann implantiert. Vor dem Eingriff wurden die Herzkanülen gefüllt und mit 1 c.c.-Injektionsspritzen versehen, die Heparin-Kochsalzlösung einer Konzentration von 50 Einheiten pro ml enthielten. Die Herzkanülen wurden den Ratten durch die Vena jugularis am Vorhof oder etwa 34 mm herzwärts implantiert (für zusätzliche Details des Verfahrens siehe Smith and Campfield im Americal Journal of Physiology, 251, R70-76, 1986).
Die Duodenalkanülen waren aus 0,86 mm (innerer Durchmesser) Polyäthylenschlauch hergestellt, mit einer Länge von 150 mm und waren mit einer 1 c.c.-Injektionsspritze versehen, die mit 0,9% Kochsalzlösung gefüllt war. Implantierung der Duodenalkanülen wurde durch Inzision in der Duodenalwand 10 mm abwärts vom Pylorus vorgenommen. In jedem Falle wurden etwa 15 mm Schlauch durch die Einschnittstelle eingeführt und mit Nähten um die Einschnittstelle herum befestigt.
Alle Inzisionen wurden vernäht. Nach Abschluss des Eingriffes wurden 200 Einheiten Heparin (0,2 ml mit 1000 Einheiten/ml gefolgt von 0,2 ml isotonischer Kochsalzlösung) in die Herzkanüle injiziert. Die experimentellen Aufzeichnungen wurden 60 Minuten später begonnen.

Insulin-Verabreichung

Insulin (Eli Lilly's Iletin U500, 500 Einheiten pro ml) wurden vorsichtig mit variierenden Konzentrationen von Polyoxyäthylenglykol (8) Caprylat/Capratglyceridestern (Gattefosse's Labrasol ) vor der Infusion gemischt. Die einzelnen Konzentrationen dieser Materialien sind für jeden Verabreichungsfall unten detailliert angegeben und in den Zeichnungen angezeigt. Für jedes Versuchstier wurde eine 0,5 ml Dosis der Lösung in den aussenliegenden Teil der implantierten Duodenalkanüle mit einer 1 c.c. Tuberculinspritze über eine 20-gauge Nadel infundiert.

Kontinuierliche Blutglukosemessung

Ein YSI Model 23A Glucose Analyzer (Yellow Springs Instrument Co., Inc.) und die Glukoseoxidase-Methode wurden zum kontinuierlichen Messen der Glukosekonzentration in Einheiten von mg/dl bei Ratten verwendet. (Für Einzelheiten siehe Campfield et al., Brain Research Bulletin 14, 605-616 [1985]).
Nach mindestens 10 Minuten Messung stabiler Glukosewerte (± 1%) wurde die Verabreichung des Insulin-Resorptionsverstärkungs-Gemisches begonnen und die Blutglukosemessung wurde bis zu 60 Minuten fortgesetzt. Nach Beendigung des Experimentes wurde bei jeder Versuchsratte der korrekte Sitz der Duodenalkanüle durch Verabreichung von 1 ml Trypanblau verifiziert. Das erlaubte die Sicherstellung einer korrekten intestinalen Verabreichung des Gemischs. Veränderungen im Blutglukosespiegel wurden als Funktion von Zeit und Grösse über die Basislinie berechnet. Mindestens drei Versuche wurden durchgeführt, jede mit einer anderen Versuchsratte. Wenn die Infusion von Insulin und Resorptionsverstärker den Blutglukosespiegel signifikant (d.h. grösser als 10%) reduzierte, wurde die Dosis-Wirkungskurve des Insulin-Resorptionsverstärkergemisches weiter in Experimenten mit Einzelprobenahme vorgenommen, wobei das Verfahren nachstehend beschrieben ist.

Einzelprobenahme

0,25 ml-Blutproben von der Basislinie wurden von der Versuchsratte 15 Minuten vor der Verabreichung des Insulin-Resorptionshemmergemischs entnommen. Blutproben wurden ebenfalls in 2, 15, 30, 45, 60 und 90 Minuten-Abständen nach der Verabreichung des Insulin-Resorptionshemmers genommen. Das Blutvolumen wurde nach Entnahme jeder Probe mit 0,25 ml isotonischer Kochsalzlösung ersetzt. Entnommene Blutproben wurden sofort mit einer Mikrozentrifuge (Eppendorf Co., Model No. 5415) 2 Minuten bei 14,000 Umdrehungen pro Minute zentrifugiert. Das Plasma wurde in Mikrobechern gesammelt und bei -20ºC zur nachfolgenden Be-Stimmung von Glukose- und Insulinkonzentrationen mit den nachstehend beschriebenen Testverfahren gelagert.

Plasmaglukose- und Insulinbestimmung

Die Plasmaglukose-Konzentration der Versuchsratten über die Zeit wurden in 25 ul Proben mit einem YSI Model 23A Glucose Analyzer, Yellow Springs Instrument Co., Inc. gemessen, der eine Glukoseoxidasemethode (siehe obige Referenz für Einzelheiten) anwendet. Die Resultate wurden in mg/dl und Prozent Aenderung gegenüber der Basislinie angegeben. Die Daten wurden über die Testgruppen gemittelt und als Mittel ± S.E.M. angegeben.
Die Plasmainsulin-Konzentrationen der Versuchsratten wurden in 25 ul Proben mit einem kompetitiven Proteinbindungs-Mikroassay gemessen mit Schweineinsulin als Standard (siehe Campfield et al., American Journal of Physiology, 244, R629-634, 1983). Die kleinste nachweisbare Insulinkonzentration war 0,04 ng/ml und die maximal ablesbare Konzentration (unverdünnt) war 10 ng/ml. Die Resultate wurden als ng/ml ausgedrückt und die Daten gemittelt und als Mittel ± S.E.M. ausgedrückt.

Dosiswirkungsstudien der Resorption von 20 Einheiten Insulin als Funktion der Resorptionsverstärkerkonzentration - Einzeldosis (Ratten)

Drei verschiedene Konzentrationen Polyoxyäthylenglykol (8) Caprylat/Capratglyceridester (Gattefosse's Labrasol ) als Resorptionsverstärker wurden mit konstanten Dosen von 20 Einheiten Schweineinsulin (Lilly's Iletin U500) vermischt und intraduodenal in anästhesierten Ratten mittels der oben angegebenen Methoden infundiert, so dass die Ratten 12.5, 25 oder 50 mg des Resorptionsverstärkers erhielten, was etwa einer 2.5-, 5- bzw. 10-%igen Lösung Resorptionsverstärker entspricht. Der Effekt dieser Infusion auf die Plasmaglukosekonzentration, ausgedrückt sowohl als absolute als auch prozentuale Veränderung der Basislinie wie auch die Plasmainsulinkonzentration als Funktion der Zeit sind in Figur 1 angegeben. Die Messpunkte stellen das Mittel ± S.E.M. dar.
Wie gezeigt wird, resultierte die intraduodenale Verabreichung von Gemischen des Resorptionsverstärkers und Insulin in einer Abnahme der Plasmaglukose von etwa 10-20% nach 15 Minuten. Die Plasmaglukose kam nach 45 Minuten in den 12,5 und 25 mg-Gruppen auf die Basislinie zurück und blieb leicht vermindert in der 50 mg-Gruppe. Plasmainsulinkonzentrationen stiegen rasch vom Basisspiegel auf einen Spitzenwert nach 2 Minuten nach der Infusion in allen drei Gruppen (12.5, 25 und 50 mg). Das Plasmainsulin ging dann in den 12,5 und 25 mg-Gruppen nach 30 Minuten auf die Basislinie zurück und blieb während der gesamten 90 Minuten- Periode nach der Infusion in der 50 mg-Gruppe erhöht.

Dosiswirkungstudie der Resorption von Insulin in Gegenwart von 25 mg Resorptionsverstärker als Funktion der Insulin-Konzentration- Einzeldosis (Ratten)

Drei verschiedene Dosen Schweineinsulin (Lilly's Iletin U500), 0, 10 oder 20 Einheiten wurden mit einer konstanten Dosis von 25 mg (5%ige Lösung) Resorptionsverstärker (Gattefosse's Labrasol ) gemischt und die Mischungen wurden intraduodenal in anästhesierte Ratten mit der oben angegebenen Methode infundiert. Die Effekte auf Plasmaglukose und Insulinspiegel über die Zeit sind in Figur 2 angegeben. Die Messpunkte stellen das Mittel ± S.E.M. dar.
Die intraduodenale Verabreichung des Resorptionsverstärker-Insulin- Gemisches bei diesen Dosen resultierte in einer Abnahme der Plasmaglukose von etwa 10-20% 15 Minuten nach Infusion, wie gezeigt. Die Plasmaglukose ging nach 45 Minuten auf den Basiswert zurück. Die Verabreichung des Resorptionsverstärkers allein war ohne Einfluss auf den Plasmaglukosespiegel. Die Plasmainsulinkonzentration stieg rasch vom Basisspiegel auf einen Spitzenwert in beiden Gruppen (10 und 20 Einheiten) 2 Minuten nach Infusion und ging dann auf den Basisspiegel 30 Minuten nach Infusion zurück.

Dosiswirkungsstudie der Resorption von Insulin in Gegenwart von 50 mg Resorptionsverstärker als Funkfion der Insulinkonzentration- Einzeldosis (Ratten)

Drei verschiedene Dosen von Schweineinsulin (Lilly's Iletin U500) 5, 10 oder 20 Einheiten wurden intraduodenal in anästhesierte Ratten mit der oben angegebenen Methode infundiert. Die Effekte sind in Figur 3 angegeben, wobei die Messpunkte als Mittel ± S.E.M. angegeben sind.
Die intraduodenale Verabreichung des Resorptionsverstärkers und Insulins bei diesen Dosen resultierte auch in einer Dosis-abhängigen Abnahme der Plasmaglukosespiegel innerhalb 15 Minuten nach Infusion. Obschon die Abnahme der Plasmaglukose in den 5 Einheiten- und 10 Einheiten-Gruppen relativ gering war, war der Plasmaglukosespiegel zu dieser Zeit in der Kontrollgruppe im Mittel um 22% gestiegen (25 mg Resorptionsverstärker allein - siehe Figur 2).
Die Plasmainsulinkonzentrationen stiegen bei allen drei Gruppen rasch vom Basiswert auf einen Spitzenwert 2 Minuten nach Infusion und blieben während der gesamten 90 Minuten-Periode nach der Infusion in der 20 Einheiten-Testgruppe erhöht. Diese Daten zeigen eine Dosis-abhängige Resorption des Insulins in Gegenwart von 50 mg Resorptionsverstärker.

Vergleich von 25 mg und 50 mg Resorptionsverstärker Konzentrationen auf die InsulinResorption

Der Vergleich der Plasmainsulin-Aenderung bei den 10- und 20- Einheiten Insulin-Gruppen mit diesen Konzentrationen eines Resorptionsverstärker zeigt, dass, obschon zusätzliche Mengen Resorptionsverstärker die Resorption des Insulins aus dem 10-Einheiten-Gemisch nicht erhöhten, es doch in einer signifikanten Verstärkung der Insulin-Resorption bei dem 20-Einheiten-Gemisch kam. Diese Resultate sind in Figur 4 dargestellt.
In den vorstehenden Experimenten zeigt sich, dass die intestinale Resorption von Insulin in Gegenwart des Resorptionsverstärkers stark, reproduzierbar und Dosis-abhängig ist.

Mehrfachdosis Insulin/Resorptionsverstärker (Ratten)

Drei Ratten mit chronischen Intraduodenal-Kanülen erhielten 4-tägige Dosen von 25 mg Labrasol und 20 Einheiten Schweineinsulin. Am nächsten Tag wurden die Tiere anästhesiert und die Plasmaglukose und die Insulin-Veränderung zur fünften Dosis wurde gemessen. Die Glukose- und Insulin-Veränderungen im Anschluss an die fünfte Dosis wurden mit der Veränderung auf eine Einzeldosis in naiven Ratten des gleichen Alters und Geschlechts in Figur 5 verglichen. Die Daten bedeuten Mittel ± S.E.M.
Plasmakonzentrationen nahmen auf einen Tiefpunkt (-21%) nach 15 Minuten ab und gingen auf die Basislinie bei 45 Minuten zurück sowohl bei Mehrfachdosis behandelten als auch naiven Ratten. Plasmainsulin- Konzentration stieg rasch auf einen hohen Spitzenwert (4-9-fach) 2 Minuten nach der Infusion und ging nach 30 Minuten sowohl in der Mehrfachdosis- Behandlung als auch bei den Gruppen mit Einzeldosis-Behandlung zurück. Diese Studien zeigen, dass die Fähigkeit von 25 mg Labrasol , die intestinale Resorption von Insulin zu verstärken, mindestens 5 Tage in den Versuchstieren aufrechterhalten wurde.

In vivo (Hunde)

Gemische von Polyoxyäthylenglykol (8) Caprylat/Capratglyceridester (Gattefosse's Labrasol ) und Insulin (Lilly's Iletin U500) wurden fünf fastenden wachen Beagle-Hunden, die eine chronische modifizierte Thomas-Kanüle im distalen Duodenum hatten, induodenal infundiert. Jeder Hund wog etwa 10-15 kg. In jedem Falle betrug die Dosismenge des Resorptionsverstärkers annähernd 83 mg/kg Körpergewicht und das Insulin betrug annähernd 12 Einheiten pro Kilogramm Körpergewicht. Blutproben zur Bestimmung von Glukose- und Insulinspiegel wurden vor der Dosierung und 2, 5, 10, 20, 30, 40 und 60 Minuten nach der Dosierung entnommen. Die Resultate sind in Figur 6 für Plasmaglukose und Plasmainsulin-Konzentrationen angegeben, wobei die Messpunkte das Mittel ± S.E.M. darstellen.
Die intraduodenale Verabreichung des Resorptionshemmer-Insulin- Gemisches resultierte in einer signifikanten Abnahme der Plasmaglukose (-53%) 20 Minuten nach der Infusion. Die Plasma-Insulin-Konzentration stieg innerhalb 2 Minuten an, stieg bis zu einem Spitzenwert bei 5 Minuten und blieb nach 20 Minuten erhöht. Diese Studien zeigen, dass der Resorptionsverstärker die intestinale Resorption von Insulin in wachen unbeeinflussten Hunden erhöht und eine signifikante reproduzierbare Vermehrung des Plasmainsulins bewirkt.
Die Verabreichung von Resorptions-verstärktes Insulin enthaltenden erfindungsgemässen Dosierungsformen und der resultierende Effekt auf Plasmaglukose- und Plasmainsulin-Konzentrationen werden in den nachfolgenden Tierstudien gezeigt.

Buccale Verabreichung

Ein Gemisch von Labrasol und Insulin wurde in die Wangentasche eines jeden von zehn Beagle-Hunden (Durchschnittsgewicht 12 kg) gegeben. Die Formulierung wurde durch Mischen von 200 mg (0,2 ml) Labrasol mit 120 Einheiten kristallinem Insulin (Sigma Chemical Company) gelöst in 0,1 ml Zitronensäurelösung, 1% (Gew./Vol.) (pH 3,2) gegeben, wobei ein Endprodukt von 0,3 ml resultierte, das jedem Hund verabreicht wurde. Die Dosismenge des Resorptionsverstärkers war 16,7 mg/kg Körpergewicht und die des Insulins war 10 Einheiten/kg Körpergewicht. Die Resultate sind in Figur 7 für die Plasmaglukose und Plasmainsulin-Konzentrationen angegeben, wobei die Messpunkte das Mittel ± S.E.M. darstellen.
Die buccale Administration des Resorptionsverstärker-Insulin- Gemischs resultierte in einer signifikanten Abnahme der Plasmaglukose (-39%) 20 Minuten nach Verabreichung. Die Plasmainsulin-Konzentration erhöhte sich auf einen 5-fachen Spitzenwert nach 10 Minuten und blieb während 40 Minuten nach der Dosierung erhöht. Diese Studie zeigt, dass eine signifikante Resorption des Insulins in das Blut nach buccaler Administration des Resorptionsverstärker-Insulin-Gemischs erfolgt.

Orale Administration von enteral überzogenen Kapseln

Enteral überzogene Kapseln mit 450 mg Labrasol , 60 Einheiten kristallinem Insulin (Sigma Chemical Company) und 10 mg Wasser wurden hergestellt. Jede Kapsel enthielt genügend Resorptionsverstärker- Insulin-Formulierung für einen 5 kg-Hund. Zwei Kapseln wurden jedem von 10 wachen Beagle-Hunden im Gewicht von 10-15 kg (d.h. etwa 90 mg Resorptionsverstärker und 12 Einheiten Insulin pro kg Körpergewicht in Uebereinstimmung mit den intraduodenalen Hundestudien) verabreicht. Die Resultate von einem repräsentativen Hund in zwei getrennten Experimenten sind in Figur 8 für Plasmaglukose- und Plasmainsulin- Konzentrationen angegeben.
Die Plasmaglukose nahm in beiden Experimenten ab (-53% bei 30 Minuten und -32% bei 20-50 Minuten) und ging auf den Basiswert 100 Minuten nach Dosierung zurück. Das Plasmainsulin nahm auf einen Spitzenwert bei 20 Minuten zu und blieb während 60 Minuten erhöht. Diese Studien zusammen mit ähnlichen Studien in anderen Hunden zeigen eine signifikante Resorptions des Insulins in den Blutstrom nach oraler Dosierung mit enteral überzogenen Kapseln, die eine Resorptionsverstärker- Insulin-Formulierung enthalten.
Die beschriebenen Dosierungsformen dieser Erfindung sind, wie erwähnt und wie in den vorhergehenden Studien gezeigt, nützlich, um Hyperglycämie zu behandeln. Eine solche Behandlungsmethode stellt einen anderen Aspekt zur Erfindung dar.
Bei der Durchführung dieser Erfindung hängt die Dosis der beschriebenen Insulin-Komposition, die verabreicht werden soll und die Frequenz der Verabreichung von der Stärke, der Dauer der Aktivität des Insulins und dem Grad der Resorption, der durch die Resorptionsverstärker bewirkt wird, wie auch von der Schwere der Erkrankung der Gegenwart neutralisierender Antikörper, dem Grad der Insulinresistenz, der Dauer der Diabetis, dem Alter der behandelten Person und anderen Faktoren, die dem Fachmann bekannt sind, ab. Die zur Durchführung der Erfindung in Betracht zu ziehenden Insulin-Dosen sind typisch für die Insulin- Behandlung durch in den Blutstrom injizierbare Formen von Insulin, beispielsweise 25-500 Einheiten pro Tag in Abhängigkeit von den spezifischen Bedürfnissen, entweder als Einzeldosis oder in Teildosen pro Tag.

Claims

1. Eine nicht-parenterale pharmazeutische Komposition, umfassend

(a) eine Blutzucker-senkende Menge Insulin,

(b) eine für die Verstärkung der Resorption des Insulins hinreichende Menge Polyoxyäthylenglykol-C&sub6;-C&sub1;&sub8;-carbonsäureglyzeridester, und

(c) gewünschtenfalls einen pharmazeutisch annehmbaren Träger.

2. Eine Komposition nach Anspruch 1, in der die C&sub6;-C&sub1;&sub8;-Carbonsäure eine Fettsäure oder eine Kombination von Fettsäuren ist.

3. Eine Komposition nach Anspruch 2, in der die Fettsäure gesättigt ist.

4. Eine Komposition nach Anspruch 3, in der die gesättigte Fettsäure Caprinsäure oder Caprylsäure oder ein Gemisch der beiden ist.

5. Eine Komposition nach Anspruch 1, in der das Polyoxyäthylenglykol ein mittleres Molekulargewicht im Bereich von 200 bis 1200 hat.

6. Eine Komposition nach Anspruch 1, in der das Gewichtsverhältnis von Komponente (b) zu Komponente (a) im Bereich von 500:1 bis 1:1 ist.

7. Eine Komposition nach Anspruch 6, in der das Gewichtsverhältnis von Komponente (b) zu Komponente (a) im Bereich von 60:1 bis 20:1 ist.

8. Eine Komposition nach Anspruch 1, die 20 bis 500 Einheiten Insulin enthält.