[发明专利]稳定的胰高血糖素纳米乳液

说明书

相关申请的交叉引用

本申请请求2011年12月29日提交的美国临时专利申请第61/581,610号的优先权，通过参考方式将其全部内容并入本文中以用于所有目的。

发明领域

本公开涉及稳定的胰高血糖素纳米乳液

发明背景

胰高血糖素是由胰腺分泌的激素，其为由29个氨基酸组成的单链多肽，分子量为3,485Da。可获得具有合适纯度的能使其用作药物的合成的和重组的胰高血糖素。胰高血糖素不能口服吸收，因此通过注射给药。

医学上，胰高血糖素用于治疗低血糖症(由低于正常的血糖浓度所表征)。低血糖症常见于1型糖尿病患者和胰岛素使用者。轻度的低血糖症导致焦虑、发汗、震颤、心悸、恶心以及脸色苍白。低血糖症严重时，大脑缺少其需要的用于能量的葡萄糖，从而导致惊厥、昏迷甚至死亡。严重的低血糖是危及生命的紧急情况，其需要立即的医疗干预，目前对严重低血糖的治疗标准是注射胰高血糖素。

注射之后，胰高血糖素刺激肝脏将储存的糖原转化为葡萄糖，葡萄糖被释放入血液中。注射后5-20分钟胰高血糖素开始起效。胰高血糖素在血液中的半衰期是3-6分钟，与胰岛素类似。

胰高血糖素的等电点为7.1，因此在生理学pH(pH4-8)条件下其不溶于水，且在pH中性水溶液中沉淀。在pH 3或更低的水溶液中，它开始时是可溶的，但在一小时内聚集形成凝胶。胶凝的胰高血糖素主要由β-折叠纤丝(β-sheet fibrils)组成，β-折叠纤丝由肽的疏水性以及形成电势的链间及链内氢键所诱导(Chou,P.Y.et al.1975.Biochemistry 14(11):2536-2541)。聚集的胰高血糖素并不适于注射，因为凝胶会堵塞皮下注射器针头，而且如果静脉内给药的话，会堵塞血管。为了减慢聚集过程，通常采用酸性(pH2-4)制剂以在短时间内将胰高血糖素保持在相对无聚集的状态。这样的酸性制剂必须在制备后立即注射，因为胰高血糖素会聚集(用于注射的Hypokit的产品说明书[胰高血糖素[rDNA源])。

除了物理不稳定以外，胰高血糖素还会发生多种类型的化学降解。在水溶液中，它迅速地降解，形成多种降解产物。已报道了至少16种胰高血糖素的降解产物，主要的降解途径为在9位、15位和21位的天冬氨酸裂解以及在3位、20位和24位的谷氨酰胺脱酰胺化(Kirsch,L.E.,et al.2000.International Journal of Pharmaceutics,203:1 15-125)。胰高血糖素的化学降解是快速和复杂的。例如，在需要将胰高血糖素溶解并防止其聚集的酸性溶液(pH 2-4)中，37℃时，约5-70％的胰高血糖素在24小时内分解为多种降解产物(美国专利公开第2011/0097386号)。在水性环境中防止胰高血糖素降解是非常困难的，目前还没有开发出有效的方法来减慢胰高血糖素在水性环境中的天冬氨酸裂解和谷氨酰胺脱酰胺化。这样的不稳定性限制了目前可用的胰高血糖素制剂在医学上的应用。

胰高血糖素用于治疗严重的低血糖症。为了避免胰高血糖素的化学不稳定性，目前可用的胰高血糖素药物产品(例如，诺和诺德的GlucaGen Hypokit(盐酸胰高血糖素)和礼来公司的注射用的Glucagon(rDNA源))是冻干的，而且以两部分试剂盒的形式提供。一部分是装有包含1mg(1个单位)胰高血糖素和49mg乳糖的干燥的冻干的团块(“药饼”)的小瓶，另一部分是装有包含12mg/mL甘油、水和盐酸的稀释液的注射器。冻干法提供了无水环境，其通过防止天冬氨酸裂解、谷氨酰胺脱酰胺化和任何依赖于水的降解途径，从而使胰高血糖素保持稳定。使用胰高血糖素试剂盒时，首先将稀释液从注射器中注射入装有药饼的小瓶中，接着轻轻旋转以溶解胰高血糖素。然后将重组的胰高血糖素溶液吸回至相同的注射器内，这样就准备好用于注射了。此溶液的pH值约为2.0-3.5。重组的胰高血糖素溶液不稳定，制造商建议在重组后立即使用，并丢弃任何未使用的部分。因此，每一个胰高血糖素试剂盒只能旨在一次性且即时使用。