CN119405787A - 一种高稳定性的高浓度含锌胰岛素制剂 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高稳定性的高浓度含锌胰岛素制剂，属于医药制剂领域，所述的制剂中人胰岛素的浓度大于500IU/mL，所述的制剂还含有锌离子、防腐剂、等渗剂和缓冲剂，且制剂的pH是7.0‑7.8，该制剂相对于那些在本领域已知的同类产品而言具有极大的物理稳定性，在胰岛素需要量相同的情况下，可以减少注射药液的体积，有效的减轻注射部位组织硬化结块现象，并且处于热或机械压力的环境中仍然能保持基本不聚集的状态，适用于持续输注系统。

Description

一种高稳定性的高浓度含锌胰岛素制剂

技术领域

本发明属于医药制剂领域，具体涉及一种高稳定性的高浓度含锌胰岛素制剂。

背景技术

糖尿病是一种代谢紊乱，其中利用葡萄糖的能力部分或全部丧失。对于I型糖尿病患者而言，针对其内源性胰岛素缺乏而进行胰岛素替代治疗是现今唯一可能的治疗方法。这些患者终身都依赖于胰岛素注射，通常每天要注射多次。和I型糖尿病人相比，II型糖尿病人基本上不缺乏胰岛素，但是在许多病例中，特别是晚期，使用胰岛素并任选地和口服抗糖尿病药物联合进行治疗被认为是最满意的治疗形式。

由于糖尿病人长期多次注射胰岛素制品，容易出现注射部位组织硬化结块现象。注射部位硬化不仅会影响胰岛素吸收，造成血糖控制不佳，同时也会使患者对自身形像产生心理负后果，给患者带来痛苦。特别是有胰岛素抵抗的患者每天胰岛素需要量偏大，使用常规的胰岛素制品(浓度为100U/ml)则注射体积偏大。因此，提高胰岛素的药物浓度，在胰岛素需要量相同的情况下，注射药液的体积减少，可以有效的减轻注射部位组织硬化结块现象。因此开发高浓度的人胰岛素注射液是符合患者需求的。

不但胰岛素的浓度对患者很重要，而且胰岛素制剂的稳定性对患者也是非常重要的。特别是对于暴露于特定机械压力或较高温度下的制剂，需要具有增强的长期稳定的胰岛素制剂。例如，需要稳定的人胰岛素制剂以用于持续输注系统和笔式(pen)传递装置中。在这些类型的传递装置中目前的制剂仅提供有限的稳定性。

为了改进胰岛素制剂的稳定性，人们作了许多的研究。例如公布号是WO/1998/056406的国际申请中已经描述了使用TRIS或精氨酸缓冲液进行稳定的制剂的制备。然而，目前绝大部分的稳定人胰岛素制剂的研究都是针对较低浓度胰岛素，比如公布号是WO/1997/048414的国际申请要求保护的水性胰岛制品浓度为60-3000nmol/ml，相当于10U-500U/ml，不能同时满足到高浓度和高稳定性的需求。

发明内容

基于现有技术中存在上述问题，本发明提供一种高稳定性的高浓度含锌胰岛素制剂，所述的制剂中人胰岛素的浓度大于500IU/mL，所述的制剂含有锌离子，且制剂的pH是7.0-7.8，人胰岛素可以以药用浓度、以稳定的含锌六聚物的形式存在于中性溶液中，所述的六聚物是由3个相同的人胰岛素二聚体单元和2个锌离子组成的稳定六聚体，该六聚物复合物是稳定的并能迅速溶解和起效。

优选的，所述的制剂还包含防腐剂、等渗剂和缓冲剂；所述的制剂中人胰岛素的浓度是500-1000IU/mL；以重量计算，所述的锌离子的含量大于人胰岛素的0.4％；所述的制剂在20-30℃下测定的pH是7.0-7.8；为了形成稳定的六聚体结构，锌浓度相对于胰岛素必须至少为0.4％(W/W)，这相当于在含有100U/ml胰岛素的制剂中锌的浓度约为13ug/ml。在锌浓度较低(基于胰岛素以重量计＜0.4％)的制剂中，六聚体的形成减少，这除了会使制剂的稳定性显著降低也将导致胰岛素制剂的起效时间缩短。因此，本申请中“含锌”的意思是基于制剂中胰岛素的含量锌的含量以重量计大于0.4％，对于通常的每毫升含100IU(0.6umol/mol)的胰岛素制剂，锌离子浓度大于13ug/ml。每一个六聚物中的六个胰岛素分子的复合物中必须是至少有两个锌原子，总的锌(结合的和特加上未结合的锌)与胰岛素六聚物的比率应在2和4之间，每一个胰岛素六聚物复合物总的锌的比率优选为3-4个。

优选的，所述的防腐剂是含酚防腐剂，所述的锌离子由锌盐提供，在pH是7-8的环境下使胰岛素溶解在含有适宜量的酚防腐剂的稀释剂中，再加入锌盐使可溶的胰岛素转化成为六聚复合物。

优选的，所述的含酚防腐剂包括氯甲酚、间甲酚和苯酚中的一种，或者其中两种的组合，或者多种的组合，用于本制剂的胰岛素六聚物复合物可结合多至七个酚，尽管一般仅有六个酚结合到六聚物上，对于六聚物形成最少要求三个酚。当需要防腐剂的抗菌有效性时，优选的酚浓度为23-35mM，间甲酚和苯酚单独或混合使用为优选的防腐剂。

优选的，所述的锌盐包括乙酸锌、溴化锌、氯化锌、氟化锌、碘化锌和硫酸锌，或者其他可溶性锌盐也可用来制备本发明所公开的胰岛素类复合物。进一步的优选使用乙酸锌、氧化锌或氯化锌，因为这些化合物不会增加新的化学离子。

优选的，所述的等渗剂包括甘油和氯化钠，所述的氯化钠的浓度是0.29-2.93mg/mL，对于胰岛素制剂来说甘油的浓度在本领域已知的范围内，优选为大约16mg/mL。

优选的，所述的缓冲剂包括三羟甲基氨基甲烷或者精氨酸，所述的精氨酸的浓度是1.75-6.97mg/mL，本发明所公开的制剂的pH通过缓冲剂来控制。

可以采用“酸溶解”法对胰岛素进行溶解，以生理学上耐受的酸(优选盐酸)使溶剂的pH降低到3.0-3.5以有助于胰岛素的溶解，其它生理学上耐受的酸包括但不局限于乙酸、构椽酸和硫酸。然后将pH用生理学上耐受的碱(优选氢氧化钠)来调节到7.3-7.5，其它生理学上耐受的碱包括但不局限于氢氧化钾和氢氧化铵。

本发明的有益效果是：提供了一种浓度大于500IU/ml的含锌人胰岛素制剂，且该制剂相对于那些在本领域已知的同类产品而言具有极大的物理稳定性，在胰岛素需要量相同的情况下，可以减少注射药液的体积，有效的减轻注射部位组织硬化结块现象，并且处于热或机械压力的环境中仍然能保持基本不聚集的状态，适用于持续输注系统。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行说明。

实施例一：含有人胰岛素的600IU可溶制剂的制备。

把经计算在最终制剂中每毫升得到600IU胰岛素活性的量的含锌人胰岛结晶加入到含有间甲酚、甘油和氯化锌的水溶液中，再加入浓度为10％的盐酸调节pH到2.8-3.0，搅拌至含锌人胰岛素结晶完全溶解，再小心的加入浓度为10％的氢氧化钠溶液以调节pH到7.4，加水稀释该制剂到最终体积，使制剂的最终锌离子浓度至每100IU胰岛素活性为0.020mg，间甲酚最终浓度为2.50mg/mL、甘油最终浓度为16mg/mL，最后使用0.2微米的滤膜对该制剂进行过滤除菌，得成品备用。

实施例二：含有人胰岛素和氯化钠的600IU可溶制剂的制备。

把经计算在最终制剂中每毫升得到600IU胰岛素活性的量的含锌人胰岛结晶加入到含有间甲酚、甘油、氯化锌和氯化钠的水溶液中。加入浓度为10％的盐酸调节pH到2.8至3.0。搅拌至含锌人胰岛素结晶完全溶解，再小心的加入浓度为10％的氢氧化钠溶液以调节pH到7.4。加水稀释该制剂到最终体积，使制剂的最终锌离子浓度至每100IU胰岛素活性为0.020mg，间甲酚最终浓度为2.50mg/mL、甘油最终浓度为16mg/mL，氯化钠最终浓度为0.58mg/mL，最后使用0.2微米的滤膜对该制剂进行过滤除菌，得成品备用。

实施例三：含有人胰岛素和精氨酸的600IU可溶制剂的制备。

把经计算在最终制剂中每毫升得到600IU胰岛素活性的量的含锌人胰岛结晶加入到含有间甲酚、甘油、氯化锌和精氨酸的水溶液中。加入浓度为10％的盐酸调节pH到2.8至3.0。搅拌至含锌人胰岛素结晶完全溶解，再小心的加入浓度为10％的氢氧化钠溶液以调节pH到7.4。加水稀释该制剂到最终体积，使制剂的最终锌离子浓度至每100IU胰岛素活性为0.020mg，间甲酚2.50mg/mL、甘油16mg/mL，精氨酸最终浓度为3.50mg/mL，最后使用0.2微米的滤膜对该制剂进行过滤除菌，得成品备用。

实施例四：含有人胰岛素、精氨酸和氯化钠的600IU可溶制剂的制备。

把经计算在最终制剂中每毫升得到600IU胰岛素活性的量的含锌人胰岛结晶加入到含有间甲酚、甘油、氯化锌、氯化钠和精氨酸的水溶液中。加入浓度为10％的盐酸调节pH到2.8至3.0。搅拌至含锌人胰岛素结晶完全溶解，再小心的加入浓度为10％的氢氧化钠溶液以调节pH到7.4。加水稀释该制剂到最终体积，使制剂的最终锌离子浓度至每100IU胰岛素活性为0.020mg，间甲酚2.50mg/mL、甘油16mg/mL，氯化钠最终浓度为0.58mg/mL，精氨酸最终浓度为3.50mg/mL，最后使用0.2微米的滤膜对该制剂进行过滤除菌，得成品备用。

实施例五：含有人胰岛素、精氨酸和氯化钠的800IU可溶制剂的制备。

把经计算在最终制剂中每毫升得到800IU胰岛素活性的量的含锌人胰岛结晶加入到含有间甲酚、甘油、氯化锌、氯化钠和精氨酸的水溶液中。加入浓度为10％的盐酸调节pH到2.8至3.0。搅拌至含锌人胰岛素结晶完全溶解，再小心的加入浓度为10％的氢氧化钠溶液以调节pH到7.4。加水稀释该制剂到最终体积，使制剂的最终锌离子浓度至每100IU胰岛素活性为0.020mg，间甲酚2.50mg/mL、甘油16mg/mL，氯化钠最终浓度为0.58mg/mL，精氨酸最终浓度为3.50mg/mL，最后使用0.2微米的滤膜对该制剂进行过滤除菌，得成品备用。

实施例六：含有人胰岛素、精氨酸和氯化钠的1000IU可溶制剂的制备。

把经计算在最终制剂中每毫升得到1000IU胰岛素活性的量的含锌人胰岛结晶加入到含有间甲酚、甘油、氯化锌、氯化钠和精氨酸的水溶液中。加入浓度为10％的盐酸调节pH到2.8至3.0。搅拌至含锌人胰岛素结晶完全溶解，再小心的加入浓度为10％的氢氧化钠溶液以调节pH到7.4。加水稀释该制剂到最终体积，使制剂的最终锌离子浓度至每100IU胰岛素活性为0.020mg，间甲酚2.50mg/mL、甘油16mg/mL，氯化钠最终浓度为0.58mg/mL，精氨酸最终浓度为3.50mg/mL，最后使用0.2微米的滤膜对该制剂进行过滤除菌，得成品备用。

实施例七：实施例一至六的制剂的稳定性验证。

实施例一至六都是使用同一批次的胰岛素原料制成，将所得制剂于40℃的条件下放置28天，在0、7、14和28天时分别取样检测高分子蛋白，试验结果如表1。

表1、不同制剂在40℃条件下放置28天的高分子蛋白增长数据对比

表1中的数据清晰地证实，与不含氯化钠和精氯酸的制剂比较，含有氯化钠和精氨酸缓冲剂的人胰岛素制剂能够显著的增强抗聚集作用，具有更好的稳定性。另外，在加速试验中能量的输入比所期望的用途大，因此在氯化钠和精氨酸缓冲剂中的胰岛素制剂的稳定性，将转化为比在加速试验中观察到的更大的实用稳定性。

以上实施例中，制剂中的胰岛素的浓度范围为17.5mg/mL至50mg/mL，其中浓度大约为21mg/mL的相当于每mL具有大约600IU胰岛素活性的制剂；浓度大约为24.5mg/mL的相当于每mL具有大约700IU胰岛素活性的制剂；浓度大约为28为mg/mL的相当于每mL具有大约800IU胰岛素活性的制剂；浓度大约为31.5mg/mL的相当于每mL具有大约900IU胰岛素活性的制剂；浓度大约为35mg/mL的相当于每mL具有大约1000IU胰岛素活性的制剂。

本发明提供以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的相关技术人员应当理解：可以对本发明进行修改或者同等替换，但不脱离本发明精神和范围的任何修改和局部替换均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (7)

1.一种高稳定性的高浓度含锌胰岛素制剂，其特征在于，所述的制剂中人胰岛素的浓度大于500IU/mL，所述的制剂含有锌离子，且制剂的pH是7.0-7.8。

2.根据权利要求1所述的一种高稳定性的高浓度含锌胰岛素制剂，其特征在于，所述的制剂还包含防腐剂、等渗剂和缓冲剂；所述的制剂中人胰岛素的浓度是500-1000IU/mL；以重量计算，所述的锌离子的含量大于人胰岛素的0.4％；所述的制剂在20-30℃下测定的pH是7.0-7.8。

3.根据权利要求2所述的一种高稳定性的高浓度含锌胰岛素制剂，其特征在于，所述的防腐剂是含酚防腐剂，所述的锌离子由锌盐提供。

4.根据权利要求3所述的一种高稳定性的高浓度含锌胰岛素制剂，其特征在于，所述的含酚防腐剂包括氯甲酚、间甲酚和苯酚中的一种，或者其中两种的组合，或者多种的组合。

5.根据权利要求3所述的一种高稳定性的高浓度含锌胰岛素制剂，其特征在于，所述的锌盐包括乙酸锌、溴化锌、氯化锌、氟化锌、碘化锌和硫酸锌。

6.根据权利要求2所述的一种高稳定性的高浓度含锌胰岛素制剂，其特征在于，所述的等渗剂包括甘油和氯化钠，所述的氯化钠的浓度是0.29-2.93mg/mL。

7.根据权利要求2所述的一种高稳定性的高浓度含锌胰岛素制剂，其特征在于，所述的缓冲剂包括三羟甲基氨基甲烷或者精氨酸，所述的精氨酸的浓度是1.75-6.97mg/mL。