COMPOSICIONES QUE COMPRENDEN UNA INSULINA ACILADA Y ZINC Y MÉTODO DE PRODUCCIÓN DE DICHAS COMPOSICIONES.

Composiciones que comprenden una insulina acilada y zinc y método de producción de dichas composiciones CAMPO DE LA INVENCIÓN [0001] La presente invención se refiere a composiciones farmacéuticas de insulina acilada con un perfil de acción prolongada y un alto contenido en zinc. Además, la invención se refiere a un método para la producción de una composición con un perfil de acción prolongada y un alto contenido en zinc, y a un método para la fabricación de una composición para su uso en el tratamiento de la diabetes. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN [0002] En la actualidad, el tratamiento de la diabetes, tanto para la diabetes tipo 1 como la diabetes tipo 2, se basa en un aumento del grado del denominado tratamiento intensivo con insulina. Según este régimen, se trata a los pacientes con múltiples inyecciones de insulina diarias que incluyen una o dos inyecciones diarias de insulina de acción prolongada para cubrir la necesidad de insulina basal complementadas con inyecciones en bolo de insulina de acción rápida para cubrir la necesidad de insulina relacionada con las comidas. [0003] Las composiciones de insulina de acción prolongada son conocidas en la técnica. Así, un tipo principal de composiciones de insulina de acción prolongada incluye suspensiones inyectables acuosas de cristales de insulina o de insulina amorfa. En estas composiciones, los compuestos de insulina utilizados, por lo general, son insulina protamina, insulina zinc o insulina protamina zinc. [0004] Se asocian determinados inconvenientes al uso de suspensiones de insulina. Por lo que, para obtener una dosificación exacta, las partículas de insulina se deben suspender homogéneamente agitando suavemente antes de que un volumen definido de la suspensión se retire de un frasco o se expulse de un cartucho. Además, para almacenar suspensiones de insulina, la temperatura debe mantenerse dentro de unos límites más estrechos que para soluciones de insulina, para evitar la formación de grumos o coagulación. [0005] Aunque antes se creía que las protaminas no eran inmunogénicas, ahora resulta que los cristales de insulina protamina pueden ser inmunogénicos en el hombre y que su uso con utilidades médicas puede llevar a la formación de anticuerpos. Además, se han encontrado pruebas de que el cristal de protamina es inmunogénico en sí mismo. Por lo tanto, se debe evitar el uso de composiciones de insulina de acción prolongada con protaminas en algunos pacientes. [0006] Otro tipo de composiciones de insulina de acción prolongada son soluciones con un valor de pH por debajo del pH fisiológico, de las que la insulina precipitará debido al incremento del valor de pH cuando se inyecta la solución. Un inconveniente con estas soluciones es que la distribución del tamaño de las partículas del precipitado formado en el tejido en la inyección, y así el perfil de liberación de la medicación, depende del flujo sanguíneo en el lugar de la inyección y otros parámetros un tanto imprevisibles. Otro inconveniente es que las partículas sólidas de la insulina pueden actuar como irritante local que provoca la inflamación del tejido en el área de la inyección. [0007] La insulina es una hormona peptídica que contiene 51 aminoácidos y se produce en los islotes de Langerhans en el páncreas. Su función primaria, actuando como monómero, es la de facilitar el transporte de las moléculas de glucosa a través de las membranas celulares de los tejidos muscular y adiposo mediante la unión a un receptor transmembrana y la activación de éste. [0008] Una propiedad distintiva de la insulina es su capacidad de asociarse para formar hexámeros; de esta forma, la hormona se protege de la degradación física y química durante la biosíntesis y el almacenamiento. Estudios cristalográficos con rayos X en la muestra de insulina muestran que el hexámero se compone de tres dímeros relacionados por un eje de rotación de 3 pliegues. Estos dímeros se asocian cercanamente a través de la interacción de dos iones de zinc y su núcleo situado en el eje de 3 pliegues. [0009] Cuando la insulina humana se inyecta en el tejido subcutáneo en forma de formulación farmacéutica de alta concentración, esta se autoasocia, y aquí la disociación en monómeros se produce de manera relativamente lenta. Los hexámeros y los dímeros de insulina penetran más lentamente en la pared capilar que los monómeros. [0010] El zinc y los aditivos fenólicos se usan con frecuencia en preparados terapéuticos de insulina para fomentar la formación de hexámeros como precaución contra la degradación durante el almacenamiento. Sin embargo, de esta forma se retrasa la acción de la insulina inyectada mientras los hexámeros se difunden a través del tejido subcutáneo y 2   se disocian en dímeros y monómeros. [0011] Las formulaciones de insulina normalmente se preparan disolviendo la insulina en un pequeño volumen de agua en condiciones ácidas. Entonces, se añade el zinc a la formulación, seguido de una neutralización y una adición de conservantes, como el fenol y m-cresol. La formulación farmacéutica de estas insulinas tiene alrededor de 2, 3 ó 4 átomos de zinc por hexámero de insulina. [0012] El documento WO 2005/012347 divulga otro grupo de derivados de insulina acilada que contienen una carga negativa adicional en comparación con las insulinas aciladas descritas en el documento WO 95/07931. La formulación farmacéutica de estas insulinas aciladas tienen 2, 3 ó 4 átomos de zinc por hexámero de insulina. [0013] El documento WO 2003/094956 describe formulaciones de insulina estables preparadas mediante la mezcla de una insulina monomérica y un análogo de insulina acilada soluble. Las formulaciones contienen aproximadamente de 2,3 a 4,5 Zn 2+ por hexámero de insulina. El análogo de insulina acilada según esta invención es insulina detemir. [0014] Del documento WO 2003/094951 se sabe cómo formular una formulación de insulina soluble estable que tenga una acción rápida y prolongada. La formulación tiene un contenido de zinc entre aproximadamente de 2,3 a 4,5 Zn 2+ por hexámero de insulina. El análogo de insulina acilada según esta invención es insulina detemir. [0015] El documento WO 99/21888 se refiere a agregados de derivados de insulina humana que contienen hasta 5 átomos de zinc por 6 moléculas de derivado de insulina. [0016] La insulina humana tiene tres grupos amino primarios: el grupo N-terminal de la cadena A y de la cadena B y el grupo -amino de Lys B29 . Distintos derivados de insulina que se sustituyen en uno o más de estos grupos se conocen en la técnica anterior. Así, la patente estadounidense nº 3,528,960 (Eli Lilly) se refiere a insulinas N-carboxiaroil en las que uno, dos o tres grupos amino primarios de la molécula de insulina tienen un grupo carboxiaroil. [0017] El documento EP 894095 describe derivados de insulina en los que el grupo N-terminal de la cadena B y/o el grupo -amino de Lys en la posición B28, B29 o B30 tiene un sustituyente de la fórmula -CO-W-COOH, donde W puede ser un grupo hidrocarburo de cadena larga. Estos derivados de la insulina tienen un perfil de acción prolongado y son solubles a valores de pH fisiológico. [0018] El doumento WO 95/07931 divulga derivados de insulina de efecto prolongado en los que una cadena lateral lipofílica se une al grupo -amino del residuo de aminoácido N-terminal de la cadena B o al grupo -amino de un residuo de Lys presente en la cadena B de la insulina inicial. [0019] El mecanismo de absorción lenta de insulina detemir ha sido estudiado por Havelund et al. (The mechanism of protaction of insulin determir, a long-acting acylated analog of human insulin. Pharmaceutical Research. 21(2004)1498- 1504). Las formulaciones de insulina se preparan añadiendo 2 átomos de zinc por hexámero de insulina seguidos de glicerol, fenol, m-cresol y fosfato sódico. [0020] En Whittingham et al. (Crystallographic and solution studies of N-Lithocholyl insulin: a new generation of prolonged-acting insulin, Biochemistry 2004, 43, 5987-5995) se prepara una formulación de análogo de insulina acilada. La formulación de insulina se prepara añadiendo 2-2,5 átomos de zinc por hexámero de insulina seguida de glicerol y fenol. Las estructuras de la insulina se miden por cromatografía de exclusión por tamaño. [0021] La presente invención se refiere a ciertas composiciones farmacéuticas de insulinas aciladas que solucionan los problemas de la técnica anterior. RESUMEN DE LA INVENCIÓN [0022] La presente invención se refiere a una composición farmacéutica soluble que comprende una insulina acilada con más de 4 átomos de zinc por cada 6 moléculas de insulina acilada, en la que la insulina acilada comprende una molécula de insulina con una cadena lateral unida a un grupo -amino de un residuo de Lys presente en la cadena B de la insulina inicial, la cadena lateral tiene... [Seguir leyendo]

1. Composición farmacéutica soluble que comprende una insulina acilada y que además comprende más de 4 átomos de zinc por cada 6 moléculas de insulina acilada, donde la insulina acilada comprende una molécula de insulina con una cadena lateral unida a un grupo -amino de un residuo Lys presente en la cadena B de la insulina inicial, la cadena lateral tiene la siguiente fórmula general: donde W es: X es: que Y es: Z2 es: -W-X-Y-Z2 un residuo de -aminoácido que tiene un grupo ácido carboxílico en la cadena lateral que forma el residuo, con uno de sus grupos ácido carboxílico, un grupo amida junto con un grupo -amino de un residuo Lys presente en la cadena B de la insulina inicial; una cadena compuesta por dos, tres o cuatro residuos de -aminoácido unidos por medio de enlaces amida carbonilo, dicha cadena está unida por medio de un enlace amida a un grupo -amino de un residuo Lys presente en la cadena B de la insulina inicial, los residuos de aminoácidos de W siendo seleccionados del grupo de residuos de aminoácidos que tienen una cadena lateral neutra y residuos de aminoácidos con un grupo ácido carboxílico en la cadena lateral, de modo que W tiene al menos un residuo de aminoácido que tiene un grupo ácido carboxílico en la cadena lateral; o un enlace covalente desde X a un grupo -amino de un residuo Lys presente en la cadena B de la insulina inicial; -CO-; -CH(COOH)CO-; -CO-N(CH2COOH)CH2CO-; -CO-N(CH2COOH)CH2CON(CH2COOH)CH2CO-; -CO-N(CH2CH2COOH)CH2CH2CO-; -CO-N(CH2CH2COOH)CH2CH2CON(CH2CH2COOH)CH2CH2CO-; -CO-NHCH(COOH)(CH2)4NHCO-; -CO-N(CH2CH2COOH)CH2CO-; o CO-N(CH2COOH)CH2CH2CO. a) cuando W es un residuo de aminoácido o una cadena de residuos de aminoácidos, por medio de un enlace desde el carbono subrayado forma un enlace amida con un grupo amino en W, o b) cuando W es un enlace covalente, por medio de un enlace amida desde el carbono carbonilo subrayado forma un enlace amida con un grupo -amino de un residuo Lys presente en la cadena B de la insulina inicial; -(CH2)m- donde m es un número entero en el intervalo de 6 a 32; una cadena de hidrocarburo bivalente que comprende 1, 2 ó 3 grupos -CH=CH- y varios grupos -CH2- suficientes para dar un número total de átomos de carbono en la cadena en el intervalo de 10 a 32 y -COOH; -CO-Asp; -CO-Glu; -CO-Gly; -CO-Sar; -CH(COOH)2; 44   -N(CH2COOH)2; -SO3H; o -PO3H y cualquier complejo Zn 2+ de los mismos, con la condición de que cuando W es un enlace covalente y X es -CO-, entonces Z es diferente de -COOH. 2. Composición farmacéutica según la reivindicación 1 que comprende hasta aproximadamente 12 átomos de zinc por 6 moléculas de insulina acilada. 3. Composición farmacéutica según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 2 que comprende entre aproximadamente 4,5 y aproximadamente 12 átomos de zinc por 6 moléculas de insulina acilada. 4. Composición farmacéutica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la insulina inicial es un análogo de insulina humana desB30. 5. Composición farmacéutica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende además una insulina de acción rápida. 6. Método para producir una composición farmacéutica que comprende una insulina acilada donde más de 4 átomos de zinc por 6 moléculas de insulina acilada se añaden a la composición y donde la insulina acilada tiene una cadena lateral unida al grupo -amino de un residuo Lys presente en la cadena B de la insulina inicial, teniendo la cadena lateral la siguiente fórmula general: donde W es: X es: que -W-X-Y-Z2 un residuo de -aminoácido con un grupo ácido carboxílico en la cadena lateral, dicho residuo forma, con uno de sus grupos ácido carboxílico, un grupo amida junto con el grupo -amino de un residuo Lys presente en la cadena B de la insulina inicial; una cadena compuesta por dos, tres o cuatro residuos de -aminoácido unidos por medio de enlaces amida carbonilo, dicha cadena está unida mediante un enlace amida a un grupo -amino de un residuo Lys presente en la cadena B de la insulina inicial, siendo los residuos de aminoácidos de W seleccionados del grupo de residuos de aminoácidos que tienen una cadena lateral neutra y residuos de aminoácidos con un grupo ácido carboxílico en la cadena lateral, de modo que W tiene al menos un residuo de aminoácido que tiene un grupo ácido carboxílico en la cadena lateral; o un enlace covalente desde X hasta un grupo -amino de un residuo Lys presente en la cadena B de la insulina inicial; -CO-; -CH(COOH)CO-; -CO-N(CH2COOH)CH2CO-; -CO-N(CH2COOH)CH2CON(CH2COOH)CH2CO -; -CO-N(CH2CH2COOH)CH2CH2CO -; CO-N(CH2CH2COOH)CH2CH2CON(CH2CH2COOH)CH2CH2CO; CO-NHCH(COOH)(CH2)4NHCO; CO-N(CH2CH2COOH)CH2CO; o CO-N(CH2COOH)CH2CH2CO. a) cuando W es un residuo de aminoácido o una cadena de residuos de aminoácidos, mediante un enlace desde el carbono subrayado forma un enlace amida con un grupo amino en W, o   Y es: Z2 es: b) cuando W es un enlace covalente, mediante un enlace desde el carbono carbonilo subrayado forma un enlace amida con un grupo -amino de un residuo Lys presente en la cadena B de la insulina inicial; -(CH2)m - donde m es un número entero en el intervalo de 6 a 32; una cadena de hidrocarburo bivalente que comprende 1, 2 ó 3 grupos -CH=CH- y varios grupos -CH2- suficientes para dar un número total de átomos de carbono en la cadena en el intervalo de 10 a 32 y -COOH; -CO-Asp; -CO-Glu; -CO-Gly; -CO-Sar; -CH(COOH)2; -N(CH2COOH)2; -SO3H; o -PO3H y cualquier complejo Zn 2+ de los mismos, con la condición de que cuando W es un enlace covalente y X es -CO-, entonces Z es diferente de -COOH. 7. Método según la reivindicación 6 donde hasta aproximadamente 12 átomos de zinc por 6 moléculas de insulina acilada se añaden a la composición. 8. Método según cualquiera de las reivindicaciones 6-7 donde entre aproximadamente 4,3 y aproximadamente 12 átomos de zinc por 6 moléculas de insulina acilada se añaden a la composición. 9. Método según las reivindicaciones 6-8 donde el zinc se añade a la composición antes de añadir un conservante. 10. Método según cualquiera de las reivindicaciones de 6-9 donde el zinc se añade a la composición después de añadir un conservante. 11. Método según cualquiera de las reivindicaciones del método precedentes, donde parte del zinc se añade antes de añadir un conservante y parte del zinc se añade después de añadir un conservante. 12. Método según cualquiera de las reivindicaciones del método precedentes, donde la insulina inicial es un análogo de insulina humana desB30. 13. Método cualquiera de las reivindicaciones del método precedentes, donde una insulina de acción rápida se mezcla con la composición. 14. Uso de una composición según cualquiera de las reivindicaciones 1-5 para la producción de un medicamento para el tratamiento de la diabetes. 15. Composición farmacéutica según la reivindicación 1-5 para su uso en el tratamiento de la diabetes tipo 1, la diabetes tipo 2 y otros estados que provocan hiperglucemia. 46   47   48   49     51   52   53