BRPI0616300A2 - formulaÇço aquosa de hfsh - Google Patents

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Hoon Sung Jeh
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Abstract

FORMULAÇçO AQUOSA DE HFSH. Provido é uma formulação aquosa de um hormônio estimulante de folículo humano (hFSH) que é estabilizada para manter a atividade do hFSH por um período de tempo prolongado. A formulação da presente invenção é uma formulação aquosa compreendendo uma quantidade terapeuticamente efetiva de hFSH estabilizada em um tampão fosfato contendo glicina, metionina e um tensoativo não iônico, preferivelmente polisorbato 20, que é capaz de manter a atividade de hFSH por um período de tempo prolongado.

Description

"FORMULAÇÃO AQUOSA DE HFSH"
Descrição
FORMULAÇÃO AQUOSA DE HFSH
Campo Técnico
A presente invenção relaciona-se a uma formulaçãoaquosa de um hormônio estimulante do foliculo humano (hFSH)que é estabilizado para manter a atividade de hFSH por umperíodo de tempo prolongado. Mais especificamente, a presen-te invenção relaciona-se a uma formulação aquosa de hFSHcompreendendo uma quantidade terapeuticamente efetiva do hF-SH estabilizado em um tampão fosfato contendo glicina, umtensoativo não iônico e metionina.
Antecedente da Técnica
Um hormônio estimulante do foliculo humano (hFSH)é um hormônio relacionado a reprodução que desempenha um pa-pel essencial nas funções reprodutivas, em conjunção comHormônio Luteinizante (LH) e Gonadotropina Coriônica Humana(hCG) . Estruturalmente, hFSH é uma glicoproteína heterodíme-ra formada por associação não covalente de subunidades alfaa beta. Subunidade alfa consiste de 92 resíduos aminoácidosenquanto a subunidade beta consiste de 111 resíduos aminoá-cidos, cada um dos quais retém dois sítios de glicosilaçãoligados a Asn (Human Reproduction Update 1998, Vol. 4, No. 6pp 862-881) .
Até a década de 1980, uma fonte primária de hFSHfoi FSH derivado de urina isolado de urina de mulheres emidade fértil. Uma forma adicionalmente purificada de altapureza, FSH derivado de urina foi introduzido na década deestearato de magnésio, estearato de cálcio, talco, amido,gomas naturais (por exemplo, goma acácia, gelatina,glicose, melados, polivinilpirrolidina, celuloses ederivados destes), povidona, acetato de crospovidonas,citrato de sódio, derivados de ciclodextrina, monolauratode sorbitano, acetato sódico de trietanolamina, oleato detrietanolamina e outros agentes como esses. Métodos depreparação dessas formas de dosagem são conhecidos natécnica, e ficarão evidentes para aqueles habilitados nessatécnica; por exemplo, veja "Remington's PharmaceuticalSciences", 19a Ed. (Easton, Pa.: Mack Publishing Company,1995) . A composição farmacêutica a ser administrada deve,em qualquer evento, conter uma quantidade suficiente doComposto I para reduzir a atividade de dipeptidilpeptidases in vivo suficientemente para fornecer o efeitoterapêutico desejado.
As composições de acordo com a presente invenção podemser administradas, ou co-administradas, com outros agentesativos. Esses agentes ativos adicionais podem incluir, porexemplo, um ou mais outros agentes farmaceuticamenteativos. A co-administração no contexto desta invençãosignifica a administração de mais de um agente terapêutico,um dos quais inclui o Composto I. Essa co-administraçãotambém pode ser concomitante, ou seja, ocorrer duranteperíodos de tempo superpostos, ou pode ser seqüencial, ouseja, ocorrer durante períodos de tempo não superpostos.
A seguir, serão apresentados exemplos específicos dasformulações orais, intravenosas e de comprimidos que podemopcionalmente ser usados com o Composto I. Deve-se observarque essas composições podem ser variadas, dependendo dadas perdem sua própria atividade fisiológica, e os monômerosdissociados são facilmente susceptíveis a agregação. Adicio-nalmente, as proteínas adsorvidas na superfície interna dosvasos são também facilmente vulneráveis a agregação através5 do processo de desnaturação. Quando eles são administradosno corpo humano, as proteínas então desnaturadas podem ser-vir como a causa de formação de anticorpos contra proteínasde ocorrência natural no corpo. Dessa forma, as proteínas deinteresse podem ser administradas no estado suficientemente10 estável. Para este fim, uma ótima quantidade de pesquisa temsido feita no desenvolvimento de um método para prevenção dadesnaturação de proteínas na solução.
Algumas das proteínas farmacêuticas têm superadoproblemas de estabilidade através da liofilização (congela-15 mento-desidratação) . Como um exemplo, Patente dos EUA No.5270057 revela uma formulação liofilizada compreendendo go-nadotropina (por exemplo, LH, TSH, FSH e hCG) estabilizadacom ácido policarboxíIico ou um sal do mesmo, preferivelmen-te ácido cítrico e um dissacarídeo não redutor, sacarose.20 Patente dos EUA No. 5650390 revela uma formulação, liofiliza-da compreendendo FSH, LH ou hCG estabilizada por meios deuma combinação de sacarose e glicina. Entretanto, produtosliofilizados são inconvenientes em que eles podem ser dis-solvidos em água para injeção (API) por reconstituição antes25 do uso do mesmo. Ainda, o processo de produção dos produtosliofilizados envolve um passo de congelamento-desidratação,e, além disso, sofre de uma necessidade para um investimentopesado tal como uso de um liofilizador de larga escala.Como uma medida alternativa para cope com tais li-mitações, a estabilidade da proteína pode ser melhorada poradição de um estabilizador para a proteína em estado de so-lução. Como exemplos de estabilizadores de proteínas úteis,existem conhecidos tensoativos, albumina sérica, polissaca-rídeos, aminoácidos, polímeros, sais e semelhantes (JohnGeigert, J. Parenteral Sei. Tech., 43, No. 5, 220-224, 1989;David Wong, Pharm. Tech., Outubro, 34-48, 1997; e Wei Wang,Int. J. Pharm. 185, 129-188, 1999). Entretanto, o estabili-zador mais adequado deve ser selecionado e utilizado tomandoem consideração propriedades físico-químicas únicas de pro-teínas individuais, e uso combinado de diferentes proteínasestabilizantes podem trazer cerca de efeitos colaterais ad-versos como opostos aos efeitos esperados, devido ã açãocompetitiva e reação adversa entre os estabilizadores indi-viduais. Ainda, estabilização bem sucedida de proteínas pre-sentes na solução requer cuidado de atenção e muitos esfor-ços, desde que estabilizadores de proteína individual têmuma concentração específica variando favorável para estabi-lização das proteínas correspondentes (Wei Eang, Int. J.Pharm. 185, 129-188, 1999).
Neste ínterim, Patente dos EUA No. 5929028 revelauma formulação líquida estável de gonadotrofina, que é pre-parada por dissolução da gonadotrofina (por exemplo, LH,TSH, FSH, e hCG) em uma solução composta de uma quantidadeestabilizante de um ácido policarboxílico ou um sal do mes-mo, uma quantidade estabilizante de um composto tio éter, umaçúcar não redutor e um tensoativo não iônico. De acordo comesta técnica, citrato de sódio é descrito como a forma maispreferida de ácido policarboxilico ou um sal do mesmo e aformulação contêm 1,47% de citrato de sódio. Uma solução deácido citrico 1% aquosa exibe forte acidez de pH 2.2 (Hand- book of Pharmaceutical Excipients 2a edição, ρ 124) . É am-plamente conhecido na técnica que o ácido citrico ou um saldo mesmo é um excipiente induzindo dor severa no local deadministração sob injeção do mesmo. Para conveniência dospacientes, aqueles versados na técnica contêm o uso de ácidocitrico ou um sal do mesmo. A técnica descrita na Patentedos EUS No. 5929028 sofrem do problema de inconveniência aopaciente devido à dor de administração local do fármaco cau-sada por inclusão de 1,47% de citrato de sódio na formulaçãofarmacêutica.
Patente dos EUA No. 6706681 revela uma composiçãofarmacêutica liquida compreendendo hCG estabilizado com umtampão fosfato (pH 7.0) contendo um poliálcool ou um açúcarnão redutor, preferivelmente manitol como um estabilizador.A aplicabilidade desta técnica é confinada a formulações Ii-quidas de hCG que são utilizadas em uma alta dose de maisque 10.000 UI cada vez, e o teste não foi conduzido paraformulações líquidas de FSH que são utilizadas em uma quan-tidade detectável de 75 a 250 UI como uma dose diária.
Como pode ser visto das técnicas anteriores acima,existe uma necessidade urgente de desenvolver uma nova for-mulação líquida que é capaz de estavelmente manter a ativi-dade do hFSH por um período de tempo estendido.
Revelação da InvençãoProblema Técnico
Dessa forma, a presente invenção tem sido feita navisão dos problemas acima, e ela é um objeto da presente in-venção para prover uma formulação aquosa de um hormônio es-timulante de foliculo humano (hFSH) estabilizado para mantera atividade de hFSH por um período de tempo prolongado.
Solução Técnica
De agora em diante, a presente invenção será des-crita em mais detalhes.
De acordo com um aspecto da presente invenção, oacima e outros objetos pode ser realizados pela provisão deuma formulação aquosa de m hormônio estimulante do foliculohumano (sFSH), compreendendo uma quantidade terapeuticamenteefetiva de hFSH, e glicina, metionina, um tensoativo não iô-nico e um tampão fosfato como estabilizador.
Isto é, de acordo com a formulação da presente in-venção, hFSH é estabilizado em um tampão fosfato contendoglicina, metionina e um tensoativo não iônico, tal que a a-tividade de hFSH pode ser mantida por um período de tempo detempo prolongado.
Melhor Modo para Realizar a Invenção
Como uma fonte de hFSH, a formulação aquosa dapresente invenção pode ser utilizado o hFSH de ocorrêncianatural no corpo, ou FSH recombinante (rFSH) que é expresso,isolado e purificado de células animais utilizando tecnolo-gias 'recombinantes. Dessa forma, hFSH que pode ser utilizadona presente invenção compreende todas as espécies de hFSHincluindo tipos naturais e sintéticos.A formulação aquosa de a presente invenção incluirglicina como um componente do estabilizador. Glicina no es-tado de solução permite reunir ótimos números de moléculasde água ao redor de hFSH, assim ainda estabilizando os mais5 externos aminoácidos hidrofilicos entre aminoácidos numero-sos constituindo hFSH e conseqüentemente estabilizando hFSH(Wang, Int. J. Pharm. 185 (1999) 129-188). 0 conteúdo deglicina é na variação de 0,01 a 50% (p/v), preferivelmente0,1 a 10% (p/v), e mais preferivelmente 1 a 5% (p/v).
A formulação da presente invenção inclui metioninacomo outro componente do estabilizador. Metionina serve paraestabilizar hFSH por prevenção da oxidação de hFSH na solu-ção aquosa (Wang, Int. J. Pharm. 185 (1999) 129-188). O con-teúdo da metionina está na variação de 0,001 a 2% (p/v),15 preferivelmente 0,01 a 1% (p/v), e mais preferivelmente 0,05a 0,5% (p/v).
A formulação da presente invenção também inclui umtensoativo não iônico a fim de prevenir a adsorção do hFSHna superfície do vaso através da estabilização do mesmo. A-20 qui, o tensoativo não iônico diminui a tensão de superfíciede uma solução de proteína, assim prevenindo adsorção ou a-gregação das proteínas de superfície hidrofóbica. Exemplospreferidos de tensoativo não iônico que pode ser utilizadona presente invenção podem incluir um tensoativo não iônico25 baseado em polisorbato e um tensoativo não iônico baseado empoloxâmero. Esses tensoativos não iônicos podem ser utiliza-dos sozinhos ou em qualquer combinação dos mesmos. Particu-larmente mais preferido é o tensoativo não iônico baseado empolisorbato. Exemplos específicos de tensoativo não iônicobaseados em polisorbato pode incluir podem incluir polisor-bato 20, polisorbato 40, polisorbato 60 e polisorbato 80.Mais particularmente preferido é polisorbato 20. 0 polisor-bato 20 tem uma concentração de micela baixa relativamentecrítica. Dessa forma, o polisorbato 20 não somente reduz ouprevine a adsorção de superfície de proteínas mesmo em bai-xas concentrações, mas também inibe degradação química deproteínas. O uso de alta concentração de tensoativo não iô-nico na formulação aquoso não é apropriado. Isto é porque ouso de tensoativo não iônico em alta concentração resulta nainterferência de efeitos, então fazendo isto difícil paraavaliar precisamente a estabilidade das proteínas, quando adeterminação da concentração ou estabilidade das proteínas érealizada utilizando um método de análise tal como espec-troscopia UV o Foco Isoelétrico. Dessa forma, a formulaçãoaquosa da presente invenção contém o tensoativo não iônicoem uma baixa concentração de menos que 0,1% (p/v) e maispreferivelmente 0,001 a 0,02% (p/v).
A formulação aquosa da presente invenção contém umtampão fosfato. Uma concentração de fosfatos constituindo asolução tampão está na variação de preferivelmente 1 mM a 50mM e mais preferivelmente 5 mM a 10 mM. O pH da solução tam-pão está na variação de preferivelmente 6.0 a 8.0 e maispreferivelmente 6.5 a 7.5.
Em adição a acima exemplificada glicina, metioni-na, tensoativo não iônico è tampão fosfato, a formulação dapresente invenção pode opcionalmente incluir outros compo-nentes ou materiais conhecidos na técnica, contanto que elesnão estejam em detrimento aos efeitos desejados na presenteinvenção. Por exemplo, a formulação pode ainda opcionalmenteincluir benzil álcool, cresol, alquil parabeno e semelhan-tes, que são convencionalmente utilizados como conservantespara proteínas farmacêuticas.
Onde apropriado, a formulação pode ainda incluirum agente isotônico. Exemplos específicos do agente isotôni-co podem incluir sais inorgânicos solúveis em água tais comocloreto de sódio e cloreto de cálcio, e açúcares álcooistais como manitol, sorbitol, lactose, manose, maltose, trea-lòse, glicose, glicerol, rafinose e sacarose^ Esses materi-ais podem ser utilizados sozinhos ou em qualquer combinaçãodos mesmos.
Modo para a Invenção
Agora, a presente invenção será descrita em maisdetalhes com referência aos seguintes exemplos. Esses exem-plos são providos somente para ilustrar a presente invençãoe não devem ser construídos como limitante do objetivo e es-pírito da presente invenção.
Exemplos 1 a 3: Preparação de formulações hFSH aquosas
Glicina, metionina e polisorbato 20 foram adicio-nados a uma solução fosfato 10 mM para que hFSH foi entãoadicionado a uma concentração de 150 UI/mL, assim preparandouma formulação aquosa de hFSH. 1 mL/frasco da solução entãopreparada foi aliquotado em frascos de vidro de 3 mL que fo-ram então selados e estocados a 4°C e 25°C, respectivamente.A fórmula agrupada das formulações aquosas preparadas nosrespectivos Exemplos expostos na Tabela 1 abaixo.
Exemplo Comparativo 1: Preparação de formulaçõeshFSH aquosas livre de aditivohFSH foi adicionado em uma concentração de 150UI/mL a uma solução fosfato 10 mM. 1 mL/frasco da soluçãoentão preparada foi aliquotado em frascos de vidro de 3 mLque foram então selados e estocados a 4°C e 25°C, respecti-vamente .
[Tabela 1]____
<table>table see original document page 11</column></row><table>
* Unidade: mg/mL
Exemplo Experimental 1: Teste de estabilidade deformulações aquosas de hFSH
Após estocagem das formulações aquosas dos Exem-pios 1 a 3 e Exemplo Comparativo 1 a 4°C por 0,3 e 6 meses ea 25°C por 0, 2, 4 e 6 meses, de recuperação de hFSH, % dedissociação de hFSH em monômeros e pureza de hFSH. fóram me-didos por SEC-HPLC, e % de oxidação de alfa-subunidade dehFSH foi medida por RP-HPLC, nos pontos de tempo correspon-dentes, respectivamente. Esses resultados então obtidos sãorespectivamente dados nas Tabelas 2 a abaixo.[Tabela 2]
<table>table see original document page 12</column></row><table>
[Tabela 3]
<table>table see original document page 12</column></row><table>*m: Mês
Como pode ser visto na Tabela 2, formulações dosExemplos 1 a 3 exibiram mais que 95% re recuperação de hFSHsob estocagem das formulações a 4°C e 25°C por 6 meses, en-quanto a formulação do Exemplo Comparativo 1 exibiu baixa %de recuperação (cerca de 60%) de hFSH sob as mesmas condi-ções. Em adição, como pode ser visto na Tabela 3, as formu-lações dos Exemplos 1 a 3 exibiram menos que 5% de dissocia-ção de hFSH em monômeros sob estocagem das formulações a 4°Ce 25°C por 6 meses, enquanto a formulação do Exemplo Compa-rativo 1 exibiu significativo aumento na % de dissociação(mais que 10%) de hFSH em monômeros sob as mesmas condições.Ainda, como pode ser visto na Tabela 4, as formulações dosExemplos 1 a 3 exibiram mais que 05% de pureza de hFSH sobestocagem das formulações a 4°C e 25°C por 6 meses, enquantoa formulação do Exemplo Comparativo 1 exibiu uma pureza di-minuída (caindo para variações de 80%) do hFSH sob as mesmascondições. A partir desses resultados, pode ser visto que aformulação aquosa de hFSH compreendendo glicina, metionina epolisorbato 20 de acordo com a presente invenção previne aperda e desnaturação de proteína devido à adsorção da prote-ína nas superfícies interna do vaso e previne a dissociaçãoda proteína nos monômeros constituintes, e estabiliza o hFSHpor um período de tempo prolongado.
[Tabela 5]
<table>table see original document page 13</column></row><table><table>table see original document page 14</column></row><table>
Como pode ser visto na Tabela 5, formulações dosExemplos 1 a 3 exibiram perto de 8% de variações da oxidaçãoda subunidade alfa até 6 meses sob estocagem das formulaçõesa 4°C e 25°C, enquanto o Exemplo, Comparativo 1, isto é, umaformulação livre de aditivo, exibiu alta % de oxidação desubunidade alfa (cerca de 15%), sob estocagem da formulaçãoa 25°C por 6 meses. A partir desses resultados, isto podeser visto que as formulações aquosas nas quais glicina, me-tionina e polisorbato 20 foram adicionadas de acordo com apresente invenção são formulações aquosas estáveis prevenin-do oxidação de sFSH que podem ocorrer sob a estocagem delongo termo dos mesmos.
Exemplos 4 e 5: Preparação das formulações aquosasde hFSH de alta concentração
Glicina, metionina, polisorbato 20, benzil álcool,cloreto de sódio e lactose foram adicionados a uma soluçãofosfato 10 mM (pH 7.0) a qual hFSH foi então adicionado auma concentração de 833 IU/mL, assim preparando uma formula-ção aquosa de hFSH. 0,5 mL/seringa da então solução prepara-da foi colocada em seringas pré-enchidas de vidro de 1 mL(Becton-Dickinson) que foram então estocadas a 25°C. A fór-mula agrupada das formulações aquosas então preparadas é ex-posta na Tabela 6 abaixo.Exemplos Comparativos 2 a 4: Preparação de formu-lações aquosas de hFSH de alta concentração
Glicina, polisorbato 20 e benzil álcool foram adi-cionados a uma solução fosfato 10 mM (pH 7.0) a qual cloretode sódio e lactose foram então opcionalmente adicionados semadição de metionina, dessa forma preparando uma formulaçãoaquosa de hFSH. 0,5 mL/seringa da então solução preparadafoi colocada em seringas pré-enchidas de vidro de 1 mL (Bec-ton-Dickinson) que foram então estocadas a 25°C. A fórmulaagrupada das formulações aquosas então preparadas é expostana Tabela 6 abaixo.
[Tabela 6]
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Exemplo Experimental 2: Teste de estabilidade de formulaçõesaquosas hFSH de alta concentraçãoApós a estocagem das formulações aquosas dos Exem-plos 4 e 5 e Exemplos Comparativos 2 a 4 a 25°C por 0, 2, 4e 6 meses, % de pureza de hFSH foi medida por SEC-HPLC, e %de oxidação da subunidade alfa do hFSH foi medida por RP-HPLC, nos pontos de tempo correspondentes, respectivamente.Os resultados então obtidos são respectivamente dados na Ta-bela 7 abaixo.
[Tabela 7
<table>table see original document page 16</column></row><table>
*m: Mês
Como pode ser visto na Tabela 7, formulações dosExemplos 4 e 5, que incluíram glicina, metionina e polisor-bato 20 como componentes estabilizadores, exibiram mais que90% de pureza de hFSH até estocagem de 6 meses em temperatu-ra ambiente (25°C), como medido por SEC-HPLC, e menos que10% de oxidação da subunidade alfa, como medido por RP-PLC,então representando que essas formulações são formulaçõesestabilizadas de hFSH. Ainda, adição de benzil álcool comoum conservante não.teve efeitos significantes na estabilida-de do hFSH. Enquanto, formulações dos Exemplos Comparativos2 a 4 exibiram pureza superior de mais que 90%, mas % de o-xidação da subunidade alfa foi alta, significativamente ex-cedendo 10%, então, representando que essas formulações nãosão estáveis.
Aplicabilidade Industrial
Como aparente das descrições acima, uma formulaçãoaquosa da presente invenção pode estavelmente manter a ati-vidade de um hormônio estimulante do foliculo humano (hFSH)por um período de tempo prolongado.
Embora as modalidades preferidas da presente in-venção tenham sido reveladas para propósitos ilustrativos,aqueles versados na técnica irão apreciar que várias modifi-cações, adições e substituições são possíveis, sem se afas-tar do objetivo e espírito da invenção como revelado nasreivindicações acompanhantes.

Claims (10)

1. Formulação aquosa de um hormônio estimulante dofoliculo humano (hFSH) CARACTERIZADA pelo fato de compreen-der uma quantidade terapeuticamente efetiva de hFSH, e gli-cina, metiõnina, um tensoativo não iônico e um tampão fosfa-to como estabilizador.
2. Formulação, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADA pelo fato de que o hFSH é um hFSH de ocorrên-cia natural ou um FSH recombinante (rFSH).
3. Formulação, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADA pelo fato de que o tensoativo não iônico é se-lecionado do grupo consistindo de um tensoativo não iônicobaseado em polisorbato, um tensoativo não iônico baseado empoloxâmero e qualquer combinação dos mesmos.
4. Formulação, de acordo com a reivindicação 3,CARACTERIZADA pelo fato de que o tensoativo não iônico é po-lisorbato 20.
5. Formulação, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADA pelo fato de que a glicina está incluída emuma quantidade de 0,1 a 10% (p/v).
6. Formulação, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADA pelo fato de que a metiõnina está incluída emuma quantidade de 0,01 a 2,0% (p/v).
7. Formulação, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADA pelo fato de que o tensoativo não iônico estáincluído em uma quantidade de 0,001 a 0,02% (p/v).
8. Formulação, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADA pelo fato de que o tampão fosfato tem uma con-centração de sal de 1 mM a 50 mM e um pH de 6.5 a 7.5.
9. Formulação, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADA pelo fato de que a formulação ainda inclui umconservante e/ou um agente isotônico.
10. Formulação, de acordo com a reivindicação 9,CARACTERIZADA pelo fato de que o conservante é benzil álco-ol, cresol, alquil parabeno ou uma mistura dos mesmos, e oagente isotônico é um sal inorgânico solúvel em água e/ouaçúcar álcool.
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