Recent technologies in insulin delivery systems

Abstract

Studies for different ways of insulin delivery have started since the first discovery of insulin. However, desired biological effect of non-parenteral routes has not been achieved, yet. Unfortunately the use of insulin has been limited to parenteral routes due to enzymatic degradation process by mucosal peptidase, mucosal barrier resulting in insufficient absorption and poor permeability throughout the intestinal mucosa. The parenteral route of insulin has been used in different ways including intramuscular, subcutaneous, intravenous and intraperitoneal ways. However, the parenteral route has side effects involving patient’s incompliance due to fear of injection, local discomfort including bleeding at injection site, injection pain, lipohypertrophy as well as some disadvantages such as glycemic fluctuation. Alternative routes of non-invasive insulin delivery including oral, nasal, buccal, ophtalmic, rectal, vaginal, and transdermal systems have been performed even though successful results have not been achived due to the above mentioned barriers. Additionally, recently approved technology of insulin delivery through pulmoner route has also been one of the methods aimed at replacing parenteral route. However, recent pulmonary technology of insulin delivery requires higher doses and frequent applications. Furthermore, inhaler insulin is not applicable to smokers and is not used in patients with pulmonary diseases or infections. Today, desired clinical efficacy and safety on the use of non-invasive routes of insulin have not yet been achieved and studies are continuing with newly developed technologies. Keywords: Oral Insulin; Inhaler Insulin; Buccal Insulin; Transdermal Insulin.

İnsülinin farklı yollardan uygulanması ile ilgili çalışmalar insülinin ilk keşfi ile birlikte başlamıştır. Ancak parenteral yol dışındaki uygulamalarda istenilen biyolojik etki sağlanamamıştır. Ne yazık ki insülinin mukozal peptidazlarla enzimatik yıkıma uğraması, mukozal bariyer nedeni ile yeterli absorbsiyonun olmaması ve intestinal mukoza boyunca absorbsiyonun yetersiz olması kullanımını parenteral yol ile kısıtlamıştır. İnsülinin parenteral kullanımı intramusküler, subkutan, intravenöz ve intraperitoneal olmak üzere farklı şekillerde mümkün olmakatadır. Ancak parenteral uygulamanın injeksiyon yerinde ağrı, injeksiyon bölgesinde kanama, lipohipertrofi gibi lokal rahatsızlık verici yan etkileri ve glisemik dalgalanma gibi dezavantajları bulunmaktadır. İnsülin, oral, nazal, bukkal, oftalmik, rektal, vaginal ve transdermal yollardan uygulanmış, ancak bu bariyerler nedeni ile başarılı sonuçlara ulaşılamamıştır. Ek olarak, parenteral uygulama dışında onaylanmış bir diğer insülin uygulama yolu pulmoner yoldur. Ancak bu yeni pulmoner teknoloji yüksek doz ve sık uygulama gerektirmektedir. İlave olarak sigara kullanımında, pulmoner hastalık ve enfeksiyon varlığında kullanılamamaktadır. Bugün, insülinin non-invaziv yollardan kullanımıyla ilgili istenilen klinik etkinlik ve güvenilirlik elde edilememiştir; bu nedenle çalışmalar yeni geliştirilen teknolojiler ile devam etmektedir. Anahtar Kelimeler: Oral İnsülin; İnhaler İnsülin; Bukkal İnsülin; Transdermal İnsülin.