Пролекарства, содержащие конъюгат инсулина и линкера

Пролекарства, содержащие конъюгат инсулина и линкера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к пролекарствам, фармацевтическим композициям, содержащим указанные пролекарства, а также к их применению в качестве лекарственного средства для лечения или предотвращения заболеваний или нарушений, которые можно лечить инсулином.

Инсулинотерапия диктуется высокой необходимостью поддержать высвобождение инсулинового лекарственного средства на очень строгом уровне, поскольку терапевтическое окно является узким, и вредные эффекты гиперинсулинемии потенциально могут представлять угрозу для жизни. Многочисленные инсулиновые препараты запущены в серийное производство с различными профилями действия, чтобы удовлетворить отдельным требованиям популяции, страдающей диабетом. Быстродействующие инсулиновые аналоги вводят непосредственно перед едой, чтобы контролировать максимальный уровень глюкозы в плазме после переваривания пищи, в то время как аналоги инсулина длительного действия обычно дают один или два раза в день для достижения постоянного базального уровня инсулина.

В связи с этим существует очевидная потребность в новых препаратах инсулина длительного действия, которые постоянно высвобождают инсулин за весь период между введениями.

WO-A 2006/003014 описывает гидрогель, способный высвобождать инсулин с возможностью уменьшения частоты дозирования по сравнению со стандартными ежедневными инъекциями базального инсулина. Однако инсулин высвобождается со скоростью, слишком быстрой для обеспечения строгого контроля инсулинотропного действия в течение периодов продолжительностью в 2 дня. В действительности, инсулин высвобождается с периодом полужизни, составляющим приблизительно 30 часов, что означает, что пролекарство должно вводиться по меньшей мере каждые 30 часов для того, чтобы отношение максимума к самой низшей точке кривой составляло ниже 2 при состоянии равновесия.

Концепция приготовления обратимого конъюгата полимера и пролекарства инсулина была представлена Shechter et al. и описана в научных статьях и патентных заявках (например, European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics 2008(70), 19-28 и WO-A 2004/089280). Инсулин конъюгирован с ПЭГ-полимером 40 кДа посредством линкера флуоренила. Гидролиз молекулы указанного линкера высвобождает инсулин с периодом полужизни, составляющим приблизительно 30 часов, что означает, что пролекарство должно вводиться по меньшей мере каждые 30 часов, чтобы отношение максимума к низшей точке кривой составляло менее 2 при состоянии равновесия.

Были предприняты и другие попытки снизить частоту дозирования инсулина. Исследователь Hinds et al., Journal of Controlled Release, 2005 (104), 447-460, описал способ продуцирования инсулина один раз в неделю вначале путем осуществления прочного ПЭГилирования молекулы инсулина и затем микрокапсулирования ПЭГилированного инсулина в микрочастицы PLGA. В данном случае инсулин был подвергнут существенной структурной модификации посредством устойчивой модификации высокомолекулярным полимерным продуктом. Такие модифицированные высокомолекулярными соединениями инсулины могут обладать пониженной эффективностью вследствие снижения связывания с рецептором и также могут проявлять реакции в месте введения, такие как липоатрофия, в результате длительного присутствия высоких концентраций инсулина, модифицированного высокомолекулярным полимером, в подкожной ткани. Кроме того, такие ПЭГилированные инсулины будут иметь более низкий объем распределения, который представляет особый недостаток в лечении диабета.

Однако ПЭГилирование инсулина, очевидно, служит для того, чтобы защитить пептид от деградации в PLGA-полимерной композиции. Эффект ПЭГилирования для защиты пептидов от ацилирования при деградации PLGA-композиции был продемонстрирован для октреотида D. H. Na et al., AAPS PharmSciTech 2003, 4 (4) Article 72.

Было показано, что PLGA-капсулирование белков вызывает побочные реакции сложных эфиров полимеров с аминогруппами пептида или белка. Продукты ацилирования молочной кислоты наблюдали после воздействия на композиции буферными растворами при нейтральном рН (G. Zhu et al., Nature Biotechnology 18 (2000) 52-57; A.J. Domb et al., Pharm. Res. 11 (1994) 865-868; A. Lucke et al., Pharm. Res. 19 (2002) 175-181).

Специально для инсулина были продемонстрированы вредные действия полимерных препаратов P.G. Shao et al., Pharm. Dev. Technol. 4 (1999) 633-642 (см. также P.G. Shao et al., Pharm. Dev. Technol. 5 (2000) 1-9).

Кроме того, известно, что инсулин легко претерпевает побочные реакции, которые связаны с присутствием трех дисульфидных мостиков в молекуле. Например, А- и В-цепи инсулина могут быть расщеплены путем разрыва дисульфидной связи, или димеры или олигомеры могут быть образованы в результате реакций дисульфидного обмена. Такая дисульфидная перегруппировка является особенно вероятной, если молекулы инсулина вынуждены вступать в близкий контакт хаотически. Такая характерная лабильность молекулы инсулина существенно тормозит прогресс развития препарата-депо длительного действия и препятствует использованию других полимерных препаратов, где инсулин капсулирован в некотором смысле подобно аморфному преципитату, который, как хорошо известно, приводит к образованию различных продуктов разложения, возникающих в результате обширного дисульфидного обмена.

Из представленных выше данных следует, что сохраняется проблема разработки препарата инсулина длительного действия без нарушения фармакодинамики инсулина путем прочного присоединения высокомолекулярной структуры или путем создания повреждения структуры молекулы в течение ее присутствия в депо.

Таким образом, задача настоящего изобретения состоит в предоставлении пролекарства, содержащего инсулин, которое соответствует, по меньшей мере частично, описанным выше требованиям.

Задача изобретения решается за счет получения пролекарства или его фармацевтически приемлемой соли, содержащих конъюгат инсулина и линкера D-L, где

D представляет собой фрагмент инсулина; и

-L является биологически неактивным линкерным фрагментом -L¹, представленным формулой (I)

где пунктирная линия указывает на присоединение к одной из аминогрупп инсулина с образованием амидной связи;

X является C(R³R^3a) или N(R³);

R^1a, R^3a независимо выбирают из группы, содержащей H, NH(R^2b), N(R^2b)C(O)R⁴ и C_1-4алкил;

R¹, R², R^2a, R^2b, R³, R⁴ независимо выбирают из группы, содержащей H и C_1-4алкил,

где фрагмент L¹ замещен одним элементом L²-Z и необязательно дополнительно замещен при условии, что водород, помеченный звездочкой в формуле (I), не заменен заместителем, и где

L² является простой химической связью или спейсером; и

Z является гидрогелем.

В ходе данной работы неожиданно было обнаружено, что пролекарство согласно настоящему изобретению может достичь высвобождения инсулина из подкожного депо в структурно интактной форме в течение периодов времени, составляющих по меньшей мере 2 дня между введениями. Поскольку дальнейшее преимущество структурной целостности высвобожденного инсулина может быть достигнуто с помощью хорошо гидратированного полимерного матрикса, сведение до минимума межмолекулярного контакта молекул инсулина и замедленное высвобождение могут быть возможны благодаря внутреннему расщеплению линкера пролекарства между инсулином и полимерным матриксом.

Таким образом, должно стать возможным вводить инсулин в виде пролекарства согласно настоящему изобретению менее часто, чем обычные инсулины длительного действия. Другими преимуществами должны стать малые величины отношения максимальной к минимальной концентрации, которые в значительной степени снижают риск гипогликемических эпизодов. Такое введение поможет больным снизить частоту инъекций, в то же время сохранить возможность оптимального контроля уровней инсулина в плазме и следовательно глюкозы в крови.

“Инсулин” согласно настоящему изобретению означает рекомбинантный человеческий инсулин, лантус, инсулин гларгин, инсулин детемир, инсулин глулизин, инсулин аспарт, лизпро-инсулин, инсулин, конъюгированный с низкомолекулярным ПЭГ. Низкомолекулярный ПЭГ имеет молекулярную массу менее 10 кДа.

Инсулин, связанный с биологически неактивным линкером, имеет название “фрагмент инсулина”.

Под “аналогом инсулина”, как используют в описании, подразумевают полипептид, имеющий молекулярную структуру, которая формально может быть произведена из структуры природного инсулина, например структуры человеческого инсулина, путем делеции и/или обмена по меньшей мере одного аминокислотного остатка, встречающегося в природном инсулине, и/или добавления по меньшей мере одного аминокислотного остатка. Добавленные и/или обмененные аминокислотные остатки либо могут быть кодируемыми аминокислотными остатками, либо другими природными остатками или чисто синтетическими аминокислотными остатками.

Аналоги инсулина могут быть такими, у которых положение 28 В-цепи может быть модифицировано от природного остатка Pro до одного из Asp, Lys или Ile. В другом аспекте, Lys в положении B29 модифицирован до Pro. Также, Asn в положении A21 может быть модифицирован до Ala, Gln, Glu, Gly, His, Ile, Leu, Met, Ser, Thr, Trp, Tyr или Val, в частности до Gly, Ala, Ser, или Thr и предпочтительно до Gly. Кроме того, Asn в положении B3 может быть модифицирован до Lys или Asp. Другими примерами аналогов инсулина являются дес(B30) человеческий инсулин; аналоги дес(B30) человеческого инсулина; инсулиновые аналоги, у которых PheB1 был исключен; инсулиновые аналоги, у которых A-цепь и/или B-цепь имеет N-концевое удлинение, и инсулиновые аналоги, у которых A-цепь и/или В-цепь имеет C-концевое удлинение. Таким образом, один или два остатка Arg могут быть добавлены в положение B1.

Относительно “десВ30 инсулина”, “десВ30 человеческий инсулин” означает природный инсулин или его аналог с отсутствующим В30 аминокислотным остатком. Аналогично, “десВ29десВ30 инсулин” или “десВ29десВ30 человеческий инсулин” означает природный инсулин или его аналог с отсутствующими В29 и В30 аминокислотными остатками.

Под “В1”, “А1” и т.д. подразумевают аминокислотный остаток в положении 1 в В-цепи инсулина (считая от N-концевой области) и аминокислотный остаток в положении 1 в А-цепи инсулина (считая от N-концевой области), соответственно. Аминокислотный остаток в специфическом положении также может быть обозначен как, например, PheB1, который означает, что аминокислотный остаток в положении В1 является остатком фенилаланина.

“Биологически неактивный линкер” означает линкер, который не проявляет фармакологические эффекты лекарственного средства, произведенного из биологически активного агента.

Термин “защитные группы” относится к фрагменту, который временно защищает химическую функциональную группу молекулы в процессе синтеза для достижения хемоселективности в последующих химических реакциях. Защитными группами для спиртов являются, например, бензил и тритил, защитными группами для аминов являются, например, трет-бутилоксикарбонил, 9-флуоренилметилоксикарбонил и бензил, и для тиолов примерами защитных групп являются 2,4,6-триметоксибензил, фенилтиометил, ацетамидометил, пара-метоксибензилоксикарбонил, трет-бутилтио, трифенилметил, 3-нитро-2-пиридилтио, 4-метилтритил.

Термин “защищенные функциональные группы” означает функциональную группу с определенными химическими свойствами, защищенную защитной группой.

“Ацилирующее средство” означает фрагмент структуры R-(C=O)-, предоставляющий ацильную группу в реакции ацилирования, необязательно соединенный с уходящей группой, такой как хлорангидрид, N-гидроксисукцинимид, пентафторфенол и пара-нитрофенол.

“Алкил” означает прямую или разветвленную углеродную цепь. Любой водород у углерода алкила может быть заменен заместителем.

“Арил” относится к любому заместителю, произведенному от моноциклического или полициклического или конденсированного ароматического кольца, включая гетероциклические кольца, например, фенил, тиофен, индолил, нафтил, пиридил, которое необязательно может быть также замещенным.

“Ацил” означает функциональную группу с определенными химическими свойствами структуры R-(C=O)-, где R является алкилом или арилом.

“C_1-4алкил” означает алкильную цепь, содержащую 1-4 атома углерода, например, если присутствует на конце молекулы: метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, изобутил, втор-бутил, трет-бутил, или, например, -CH₂-, -CH₂-CH₂-, -CH(CH₃)-, -CH₂-CH₂-CH₂-, -CH(C₂H₅)-, -C(CH₃)₂-, когда два фрагмента молекулы связаны алкильной группой. Любой водород у углерода C_1-4алкила может быть заменен заместителем.

“C_1-6алкил” означает алкильную цепь, содержащую 1-6 атомов углерода, например, если присутствует на конце молекулы: C_1-4алкил, метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, изобутил, втор-бутил; трет-бутил, н-пентил, н-гексил, или, например, -CH₂-, -CH₂-CH₂-, -CH(CH₃)-, -CH₂-CH₂-CH₂-, -CH(C₂H₅)-, -C(CH₃)₂-, когда два фрагмента молекулы связаны алкильной группой. Любой водород у углерода C_1-6алкила может быть заменен заместителем.

Соответственно, “C_1-18алкил” означает алкильную цепь, содержащую от 1 до 18 атомов углерода, и “C_8-18алкил” означает алкильную цепь, содержащую от 8 до 18 атомов углерода. Соответственно, “C_1-50алкил” означает алкильную цепь, содержащую от 1 до 50 атомов углерода.

“C_2-50алкенил” означает разветвленную или неразветвленную алкенильную цепь, содержащую от 2 до 50 атомов углерода, например, если присутствует на конце молекулы: -CH=CH₂, -CH=CH-CH₃, -CH₂-CH=CH₂, -CH=CH-CH₂-CH₃, -CH=CH-CH=CH₂, или, например, -CH=CH-, когда два фрагмента молекулы соединены алкенильной группой. Любой водород у углерода C_2-50алкенила может быть заменен заместителем, как указано далее. Соответственно, термин “алкенил” относится к углеродной цепи по меньшей мере с одной углерод-углеродной двойной связью. Необязательно, одна или более тройные связи могут присутствовать.

“C_2-50алкинил” означает разветвленную или неразветвленную алкинильную цепь, содержащую от 2 до 50 атомов углерода, например, если присутствует на конце молекулы: -C≡CH, -CH₂-C≡CH, CH₂-CH₂-C≡CH, CH₂-C≡C-CH₃, или, например, -C≡C-, когда два фрагмента молекулы соединены алкинильной группой. Любой водород у углерода C_2-50алкинила может быть заменен заместителем, как указано далее. Соответственно, термин алкинил” относится к углеродной цепи по меньшей мере с одной углерод-углеродной тройной связью. Необязательно, одна или более двойные связи могут присутствовать.

“C_3-7циклоалкил” или “C_3-7циклоалкильное кольцо” означает циклическую алкильную цепь, содержащую от 3 до 7 атомов углерода, которая может включать углерод-углеродные двойные связи, будучи по меньшей мере частично насыщенными, например, циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил, циклогексенил, циклогептил. Любой водород у углерода циклоалкила может быть заменен заместителем. Термин “C_3-7циклоалкил” или “C_3-7циклоалкильное кольцо” также включает бициклы, соединенные мостиковой связью подобно норбонану или норбонену. Соответственно, “C_3-5циклоалкил” означает циклоалкил, содержащий от 3 до 5 атомов углерода.

Соответственно, “C_3-10циклалкил” означает циклический алкил, содержащий от 3 до 10 атомов углерода, например, C_3-7циклоалкил; циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил, циклогексенил, циклогептил, циклооктил, циклононил, циклодецил. Термин “C_3-10циклоалкил” также включает по меньшей мере частично насыщенные карбомоно- и бициклы.

“Галоген” означает фтор, хлор, бром или йод. В большинстве случаев предпочтительно, когда галогеном является фтор или хлор.

“4-7-членный гетероциклил” или “4-7-членный гетероцикл” означает кольцо с 4, 5, 6 или 7 атомами в кольце, которое может содержать вплоть до максимального числа двойные связи (ароматическое или неароматическое кольцо, которое полностью насыщено, частично насыщено или не насыщено), где по меньшей мере от одного кольцевого атома до 4 атомов в кольце заменены гетероатомом, выбранным из группы, состоящей из серы (включая -S(O)-, -S(O)₂-), кислорода и азота (включая =N(O)-), и где кольцо связано с остальной частью молекулы через атом углерода или азота. Примерами 4-7-членных гетероциклов являются азетидин, оксетан, тиетан, фуран, тиофен, пиррол, пирролин, имидазол, имидазолин, пиразол, пиразолин, оксазол, оксазолин, изоксазол, изоксазолин, тиазол, тиазолин, изотиазол, изотиазолин, тиадиазол, тиадиазолин, тетрагидрофуран, тетрагидротиофен, пирролидин, имидазолидин, пиразолидин, оксазолидин, изоксазолидин, тиазолидин, изотиазолидин, тиадиазолидин, сульфолан, пиран, дигидропиран, тетрагидропиран, имидазолидин, пиридин, пиридазин, пиразин, пиримидин, пиперазин, пиперидин, морфолин, тетразол, триазол, триазолидин, тетразолидин, диазепан, азепин или гомопиперазин.

“9-11-членный гетеробициклил” или “9-11-членный гетеробицикл” означает гетероциклическую систему из двух колец, содержащую 9-11 кольцевых атомов где по меньшей мере один атом в кольце является общим для обоих колец, и которые могут содержать вплоть до максимального числа двойных связей (ароматическое или неароматическое кольцо, которое является полностью насыщенным, частично насыщенным или ненасыщенным), где по меньшей мере от одного кольцевого атома до 6 кольцевых атомов заменены гетероатомом, выбранным из группы, состоящей из серы (включая -S(O)-, -S(O)₂-), кислорода и азота (включая =N(О)-), и где кольцо связано с остальной частью молекулы через атом углерода или азота. Примерами 9-11-членного гетеробицикла являются индол, индолин, бензофуран, бензотиофен, бензоксазол, бензизоксазол, бензотиазол, бензизотиазол, бензимидазол, бензимидазолин, хинолин, хиназолин, дигидрохиназолин, хинолин, дигидрохинолин, тетрагидрохинолин, декагидрохинолин, изохинолин, декагидроизохинолин, тетрагидроизохинолин, дигидроизохинолин, бензазепин, пурин или птеридин. Термин «9-11-членный гетеробицикл» также включает спиро-структуры из двух колец, подобные 1,4-диокса-8-азаспиро[4.5]декану или гетероциклам, соединенным мостиковой связью подобно 8-азабицикло[3.2.1]октану.

В случае инсулиновых пролекарств, включающих соединения согласно формуле (I), которые содержат одну или более кислотных или основных групп, изобретение также включает их соответствующие фармацевтически или токсикологически приемлемые соли, в частности, их фармацевтически пригодные соли. Таким образом, инсулиновые пролекарства, включающие соединения формулы (I), которые содержат кислотные группы, могут быть использованы согласно изобретению, например, в виде солей щелочных металлов, солей щелочноземельных металлов или аммониевых солей. Более определенные примеры таких солей включают натриевые соли, калиевые соли, кальциевые соли, магниевые соли и соли с аммиаком или органическими аминами, такими как, например, этиламин, этаноламин, триэтаноламин или аминокислоты. Инсулиновые пролекарства, включающие соединения формулы (I), которые содержат одну или более основных групп, т.е. группы, которые могут быть протонированы, могут присутствовать и могут быть использованы согласно изобретению в виде их аддитивных солей с неорганическими или органическими кислотами. Примеры таких кислот включают хлористоводородную кислоту, бромистоводородную кислоту, фосфорную кислоту, серную кислоту, азотную кислоту, метансульфокислоту, пара-толуолсульфокислоту, нафталиндисульфокислоту, щавелевую кислоту, уксусную кислоту, винную кислоту, молочную кислоту, салициловую кислоту, бензойную кислоту, муравьиную кислоту, пропионовую кислоту, триметилуксусную кислоту, диэтилуксусную кислоту, малоновую кислоту, янтарную кислоту, пимелиновую кислоту, фумаровую кислоту, малеиновую кислоту, яблочную кислоту, сульфаминовую кислоту, фенилпропионовую кислоту, глюконовую кислоту, аскорбиновую кислоту, изоникотиновую кислоту, лимонную кислоту, адипиновую кислоту и другие кислоты, известные специалисту в данной области. Если инсулиновые пролекарства, включающие соединения формулы (I), одновременно содержат кислотные и основные группы в молекуле, изобретение также включает, кроме указанных выше солевых форм, внутренние соли или бетаины (цвиттерионы). Соответствующие соли сообразно с инсулиновыми пролекарствами, включающими соединения формулы (I), могут быть получены общепринятыми способами, известными специалисту в данной области, подобными, например, способу, включающему взаимодействие их с органической или неорганической кислотой или основанием в растворителе или диспергирующем средстве или анионный обмен или катионный обмен с другими солями. Настоящее изобретение также включает все соли инсулиновых пролекарств, содержащих соединения формулы (I), которые из-за их низкой физиологической совместимости не используются прямо в качестве фармацевтических препаратов, но которые могут быть использованы, например, в качестве промежуточных соединений для химических реакций или для приготовления фармацевтически приемлемых солей.

Для того чтобы усилить физико-химические или фармакокинетические свойства лекарственного средства, такого как инсулин, in vivo, такое лекарственное средство может быть конъюгировано с носителем. Если лекарственное средство временно связано с носителем и/или линкером, такие системы обычно обозначают как связанные с носителем пролекарства. Согласно определениям, предоставленным IUPAC (как дано согласно http://www.chem.qmul.ac.uk/iupac.medchem, доступного с 22 июля 2009), связанное с носителем пролекарство является пролекарством, которое содержит временную связь данного активного вещества с неустойчивой группой носителя, образование которой способствует улучшению физико-химических и фармакокинетических свойств и которая может быть легко удалена in vivo, обычно путем гидролитического расщепления.

Линкеры, используемые в таких пролекарствах, связанных с носителем, являются временными, что означает, что они гидролитически разрушаются (расщепляются) неферментативным путем при физиологических условиях (водный буфер при рН 7,4, 37°C) с периодами полужизни, колеблющимися, например, от одного часа до трех месяцев.

Подходящими носителями являются полимеры, и они могут быть либо непосредственно конъюгированы с линкером, либо через нерасщепляемый спейсер. Термин “пролекарство инсулина с гидрогелем” относится к связанным с носителем пролекарствам инсулина, где носителем является гидрогель. Термины “пролекарство с гидрогелем” и “гидрогельсвязанное пролекарство” относятся к пролекарствам биологически активных средств, временно связанных с гидрогелем, и используются как синонимы. “Гидрогель” может быть определен как трехмерная, гидрофильная или амфифильная полимерная сетка, проявляющая способность поглощать большие количества воды. Сетки состоят из гомополимеров или сополимеров, являются нерастворимыми вследствие присутствия ковалентных химических или физических (ионных, гидрофобных взаимодействий, переплетений) поперечных связей. Поперечные связи обеспечивают сетчатую структуру и физическую целостность. Гидрогели имеют термодинамическую совместимость с водой, что позволяет им набухать в водных средах. Цепи сетки соединены таким образом, что образуются поры и что существенная часть данных пор имеет размеры между 1 нм и 1000 нм.

“Свободная форма” лекарственного средства относится к лекарственному средству в его немодифицированной, фармакологически активной форме, такой как форма после высвобождения средства из полимерного конъюгата.

Термины “лекарственное средство”, “биологически активная молекула”, “биологически активный фрагмент”, “биологически активное средство”, “активное средство” и тому подобные означают любое вещество, которое может воздействовать на любые физические или биохимические свойства биологического организма, включающего, но не ограничивающегося ими, вирусы, бактерии, грибы, растения, животные и людей. В частности, как используют в описании, биологически активные молекулы включают любое вещество, предназначенное для диагностики, устранения, ослабления, лечения или предотвращения заболевания у людей или других животных, или иначе повысить физическое или психическое здоровье людей или животных. Точнее, термины “лекарственное средство”, “биологически активная молекула”, “биологически активный фрагмент”, “биологически активное средство”, “активное средство” и тому подобные относятся к инсулину.

“Терапевтически активное количество” инсулина, как используют в описании, означает количество, достаточное для устранения, ослабления или частичного подавления клинических проявлений данного заболевания и его осложнений. Количество, достаточное для достижения указанных целей, определяют как “терапевтически эффективное количество”. Эффективные количества для каждой цели будут зависеть от тяжести заболевания или повреждения, а также массы тела и общего состояния субъекта. Понятно, что определение соответствующей дозировки может быть достигнуто посредством обычного эксперимента, путем построения матрицы величин и тестирования различных точек в матрице, которые находятся в компетенции квалифицированного врача.

“Стабильные” и “стабильность” означает, что в течение указанного времени хранения конъюгаты гидрогеля остаются конъюгированными и не гидролизуются в значительной степени и имеют приемлемый состав примесей относительно инсулина. Для того чтобы считаться стабильной, композиция должна содержать менее чем 5% лекарственного средства в его свободной форме.

Термин “фармацевтически приемлемый” означает, что он утвержден надзорным органом, таким как EMEA (Европа), и/или FDA (США), и/или любым другим национальным надзорным органом для использования у животных, предпочтительно у людей.

“Фармацевтическая композиция” или “композиция” означает один или более активных ингредиентов, а также любой продукт, который произведен, прямо или непрямо, в результате комбинирования, комплексообразования или агрегирования любых двух или более ингредиентов, или диссоциации одного или более ингредиентов, или в результате других типов реакций или взаимодействий одного или более ингредиентов. Соответственно, фармацевтические композиции настоящего изобретения охватывают любую композицию, приготовленную путем смешивания соединения согласно настоящему изобретению и фармацевтически приемлемого наполнителя (фармацевтически приемлемого носителя).

“Сухая композиция” означает, что композиция пролекарства инсулина с гидрогелем предоставлена в сухом виде в контейнере. Подходящими способами сушки являются сушка распылением и лиофилизация (сушка вымораживанием). Такая сухая композиция пролекарства инсулина с гидрогелем имеет остаточное содержание воды, составляющее максимум 10%, предпочтительно менее 5% и более предпочтительно менее 2% (определено согласно методу Карла Фишера). Предпочтительным способом сушки является лиофилизация. “Лиофилизированная композиция” означает, что композиция пролекарства инсулина с гидрогелевым полимером вначале была заморожена и затем подвергнута обработке путем снижения давления для уменьшения количества воды. Указанная терминология не исключает дополнительные стадии сушки, которые имеют место в процессе производства до заполнения композицией конечного контейнера.

“Лиофилизация” (сушка вымораживанием) представляет собой процесс дегидратации, характеризующийся замораживанием композиции и затем снижением окружающего давления и, необязательно, подведением тепла, чтобы позволить замороженной в композиции воде сублимировать прямо из твердой фазы в газообразную. Обычно сублимированную воду собирают десублимацией.

“Восстановление” означает добавление жидкости для восстановления первоначальной формы композиции.

“Раствор для восстановления” относится к жидкости, используемой для восстановления сухой композиции пролекарства инсулина с гидрогелем для введения больному по необходимости.

“Контейнер” означает любой контейнер, в котором композиция пролекарства инсулина с гидрогелем содержится и может храниться до реконструкции.

“Буфер” или “буферное средство” относится к химическим соединениям, которые поддерживают рН в желаемой области. Физиологически допустимыми буферами являются, например, фосфат натрия, сукцинат, гистидин, бикарбонат, цитрат и ацетат, сульфат, нитрат, хлорид, пируват. Антациды, такие как Mg(OH)₂ или ZnCO₃, также могут быть использованы. Буферную способность можно регулировать, чтобы подобрать условия, наиболее чувствительные к рН-стабильности.

Термин “наполнители” относится к соединениям, вводимым вместе с терапевтическим средством, например, буферные средства, модифицирующие изотоничность вещества, консерванты, стабилизирующие вещества, противопоглощающие средства, средства, защищающие от окисления, или другие дополнительные средства. Однако в некоторых случаях один наполнитель может иметь двойную или тройную функции.

“Лиопротектант” является молекулой, которая при комбинировании с интересующим белком существенно предотвращает или снижает химическую и/или физическую нестабильность белка при сушке вообще и, особенно, в течение лиофилизации и последующего хранения. Примеры средств, защищающих при сушке, включают сахара, такие как сахароза или трегалоза; аминокислоты, такие как аргинин, глицин, глутамат или гистидин; метиламины, такие как бетаин; соли с лиотропным действием, такие как сульфат магния; полиолы, такие как трехатомные или высшие сахарные спирты, например, глицерин, эритрит, глицерол, арабит, ксилит, сорбит и маннит; этиленгликоль; пропиленгликоль; полиэтиленгликоль; плюроник; гидроксиалкиловые крахмалы, например, гидроксиэтилкрахмал (HES), и их комбинации.

“Поверхностно-активное вещество” относится к смачивающим средствам, которые снижают поверхностное натяжение жидкости.

“Изменяющие изотоничность средства” относятся к соединениям, снижающим до минимума боль, которая может возникать в результате повреждения клетки из-за разницы в осмотическом давлении при инъекции депо-препарата.

Термин “стабилизирующие средства” относится к соединениям, используемым для стабилизации полимерного пролекарства. Стабилизация достигается путем упрочнения сил, стабилизирующих белок, путем дестабилизации состояния денатурации или путем прямого связывания наполнителей с белком.

“Противопоглощающие средства” относится, главным образом, к ионным или неионным поверхностно-активным веществам или другим белкам или растворимым полимерам, используемым, чтобы покрыть или адсорбироваться конкурентно на внутренней поверхности контейнера с композицией. Выбранная концентрация и тип наполнителя зависят от эффекта, которого следует избегать, но обычно монослой поверхностно-активного вещества образуется у поверхности раздела как раз выше величины CMC.

“Средства, защищающие от окисления” относится к антиоксидантам, таким как аскорбиновая кислота, эктоин, глутатион, метионин, тиоглицерин, морин, полиэтиленимин (PEI), пропилгаллат, витамин E, хелатирующим средствам, таким как лимонная кислота, ЭДТА, гексафосфат, меркаптоуксусная кислота.

“Противомикробные средства” относится к химическому веществу, которое убивает или ингибирует рост микроорганизмов, таких как бактерии, грибы, дрожжи, простейшие и/или разрушает вирусы.

“Герметизация контейнера” означает, что контейнер закрывают таким образом, что он становится воздухонепроницаемым, не допуская обмен газа между наружной и внутренней частью и оставляя содержимое стерильным.

Термин “реагент” или “предшественник” относится к промежуточному соединению или исходному материалу, используемому в способе комбинирования, приводящему к пролекарству согласно настоящему изобретению.

Термин “химическая функциональная группа” относится к карбоновой кислоте и активированным производным, амино, малеимиду, тиолу и производным, сульфоновой кислоте и производным, карбонату и производным, карбамату и производным, гидроксилу, альдегиду, кетону, гидразину, изоцианату, изотиоцианату, фосфорной кислоте и производным, фосфоновой кислоте и производным, галогенацетилу, галогеналкилам, акрилоилу и другим альфа-бета ненасыщенным акцепторам Михаэля, арилирующим средствам, подобным арилфторидам, гидроксиламину, дисульфидам, подобным пиридилдисульфиду, винилсульфону, винилкетону, диазоалканам, диазоацетильным соединениям, оксирану и азиридину.

Если химическая функциональная группа соединена с другой химической функциональной группой, образовавшаяся химическая структура названа “связью”. Например, реакция аминогруппы с карбоксильной группой приводит к образованию амидной связи.

“Реакционноспособные функциональные группы” являются химическими функциональными группами фрагмента каркаса, которые соединены с гиперразветвленным фрагментом.

“Функциональная группа” представляет собой собирательное понятие, используемое для “реакционноспособной функциональной группы”, “разрушаемой взаимосвязанной функциональной группы”, или “функциональной группы конъюгата”.

“Разрушаемая взаимосвязанная функциональная группа” является связью, включающей биоразрушаемую связь, которая с одной стороны связана с фрагментом спейсера, соединенным с фрагментом каркаса, и с другой стороны соединена с фрагментом сшивающего реагента. Термины “разрушаемая взаимосвязанная функциональная группа”, “биоразрушаемая взаимосвязанная функциональная группа”, “взаимосвязанная биоразрушаемая функциональная группа” и “взаимосвязанная функциональная группа” используют как синонимы.

Термины “блокирующая группа” или “закрывающая группа” используются как синонимы и относятся к фрагментам, которые необратимо связаны с реакционноспособными функциональными группами, чтобы сделать их неспособными взаимодействовать, например, с химическими функциональными группами.

Термины “защищающая группа” или “защитная группа” относятся к фрагменту, который необратимо соединен с реакционноспособными функциональными группами, чтобы сделать их неспособными взаимодействовать, например, с другими химическими функциональными группами.

Термин “взаимосоединяемая функциональная группа” относится к химическим функциональным группам, которые принимают участие в реакции радикальной полимеризации и являются частью сшивающего средства или каркасного реагента.

Термин “полимеризуемая функциональная группа” относится к химическим функциональным группам, которые принимают участие в реакции типа лигирования и являются частью сшивающего реагента и каркасного реагента.

Фрагмент каркаса может включать фрагмент спейсера, который с одного конца соединен с фрагментом каркаса и с другой стороны со сшивающим фрагментом.

Термин “производные” относится к химическим функциональным группам, подходяще замещенным защитными и/или активирующими группами, или к активированным формам соответствующей химической функциональной группы, которые известны специалисту в данной области. Например, активированные формы карбоксильных групп включают, но не ограничиваются ими, активированные сложные эфиры, такие как сукцинимидильный эфир, бензотриазильный эфир, нитрофенильный эфир, пентафторфенильный эфир, азабензотриазильный эфир, ацилгалогениды, смешанные или симметричные ангидриды, ацилимидазол.

Термин “линкер, расщепляемый неферментативным путем”, относится к линкерам, которые гидролитически разрушаются при физиологических условиях без ферментативной активности. “Биологически неактивный линкер” означает линкер, который не проявляет фармакологические эффекты лекарственного средства (D-H), произведенного из биологически активного фрагмента.

Термины “спейсер”, “спейсерная группа”, “молекула спейсера” и “спейсерный фрагмент” используют взаимозаменяемо, и если используют для описания фрагмента, присутствующего в гидрогельном носителе с