Preparation and Characterization of a Cocrystalline Suspension of [LysB28,ProB29]-Human Insulin Analogue

Abstract

Soluble preparations of [LysB28,ProB29]-human insulin analogue (LysPro) exhibit more rapid absorption than human insulin upon subcutaneous injection. Biphasic mixtures of LysPro and intermediate-acting insulin suspensions could provide advantages over current preparations for the treatment of diabetes. To prepare biphasic mixtures of LysPro, a suspension formulation of the analogue is required. We have devised a method for crystallizing LysPro with the basic peptide protamine yielding neutral protamine LysPro (NPL) suspension. The crystallization conditions are strongly dependent on the precipitation procedure and temperature. Using various techniques, the crystalline and suspension characteristics of NPL are found to be similar to human insulin (neutral protamine Hagedorn, NPH) (8:1 molar ratio insulin:protamine, rod-shaped crystals, particle size of 4.0-6.0 microns, and Point of Zero Charge at 6.0-7.0). Using a dog model with NPL or NPH injected subcutaneously and glucose levels clamped at basal, NPL was found to have kinetic and dynamic responses analogous to human insulin NPH [Cmax (maximal insulin or LysPro concentration, ng/mL) of 2.61 +/- 0.22, NPL; 2.58 +/- 0.36, NPH, attained at Tmax (min) of 93 +/- 22, NPL; 145 +/- 33 NPH, and Rmax (maximal rate of glucose infusion, mg/kg min) of 10.8 +/- 1.2, NPL; 13.2 +/- 1.9, NPH, attained at TRmax (min) of 277 +/- 58, NPL; 265 +/- 38, NPH]. There are no statistically significant differences between the insulin curves or the glucose responses. These results provide insight into the mechanism of action of NPH suspensions and the relationship to duration of action. Furthermore, the formulation of a suspension of LysPro having an intermediate time-action makes possible the preparation of stable biphasic mixtures containing LysPro and NPL.

Efficacy and safety of insulin lispro protamine suspension as basal supplementation in patients with type 2 diabetes

“…ILPS has been predominantly used as the basal insulin component of currently marketed premixed biphasic formulations to obtain formulations of stable insulin mixtures suitable for 24-h coverage and the control of postprandial glucose concentration while limiting the number of daily injections. In addition to its use in premixed formulations with lispro, the proven stability of the cocrystallization of lispro with protamine in the long term [DeFelippis et al 1998] determines a better reproducibility of the pharmacological effect. This has also led to the development of ILPS as insulin analog for basal coverage in diabetic patients.…”

Revisão da hiperglicemia pós-prandial e a hipoglicemia no controle do diabetes mellitus: o papel da insulina lispro e suas pré-misturas nos picos e vales

“…O uso da insulina lispro em bombas de infusão contínua subcutânea leva a um controle glicêmico melhor e mais estável e pode levar a uma menor necessidade de dose de insulina que a insulina regular (95)(96)(97)(98)(99)(100)(101).…”

“…A insulina lispro NPL é similar à NPH humana sendo composta por uma insulina de curta ação, que foi associada à protamina para prolongar sua duração de atividade (101)(102). Entretanto, insulina NPL é diferente da NPH humana e de outras insulinas basais, porque forma misturas estáveis com insulina lispro, permitindo a associação de pré-misturas de insulina lispro (insulina lispro mix25 ou mix50).…”

“…Entretanto, insulina NPL é diferente da NPH humana e de outras insulinas basais, porque forma misturas estáveis com insulina lispro, permitindo a associação de pré-misturas de insulina lispro (insulina lispro mix25 ou mix50). Seu perfil de atividade é muito similar ao da NPH humana, sendo uma insulina de ação intermediária com uma duração de atividade de aproximadamente 10 a 14 horas (101)(102)(103). Embora a insulina NPL tenha sido desenvolvida para permitir a formulação de misturas estáveis com insulina lispro, a insulina NPL pode ser utilizada isoladamente como uma insulina de ação intermediária.…”

“…A insulina lispro Mix25 corresponde a 25% de insulina lispro e 75% de insulina NPL, enquanto que a insulina lispro Mix50 corresponde a 50% de insulina lispro e 50% de insulina NPL. As pré-misturas de insulina humana mais utilizadas na prática clínica do mundo todo são aquelas com uma proporção de 70/30 ou de 80/20, respectivamente de insulina NPH e insulina regular e as diferenças clínicas entre estas duas pré-misturas de insulina não são consideradas significativas (101). Dessa forma, a proporção 75/25 de insulina lispro Mix25 foi a escolhida, por ser uma mistura dentro da variação das proporções mais utilizadas.…”