CN100423772C - 利用小肽使药用蛋白制剂稳定化 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及利用选自Gly-Gly，Gly-Gly-Gly，Gly-Tyr，Gly-Phe，Gly-His，Gly-Asp，Gly-Ala，Ala-Gly，Ala-Ala，其衍生物和其混合物的肽稳定剂来稳定的药用蛋白制剂。此外，本发明还涉及含有红细胞生成素和选自二肽，三肽，四肽，五肽，和其混合物的肽稳定剂的稳定的药用制剂。除了肽稳定剂之外，该制剂可含有表面活性剂。

Description

利用小肽使药用蛋白制剂稳定化
发明领域
本发明涉及含有生物活性蛋白和肽稳定剂的稳定的药用制剂。本发明进一步涉及含有红细胞生成素和稳定剂的药用制剂，其中的稳定剂是二肽，三肽，四肽，五肽或其混合物。本发明的稳定的药用制剂可以含有表面活性剂，如吐
Figure C20048002899900041
80。
发明背景
随着遗传重组技术的发展，许多蛋白可被用于治疗用途。作为例子的是，目前用于治疗疾病的蛋白包括了红细胞生成素，人凝血因子VIII，凝血因子IX，血红蛋白，胰岛素，干扰素α、β和γ，血管内皮细胞生长因子，白介素2及其它的蛋白。但是由于物理不稳定性(例如变性，聚合物的形成等)和化学不稳定性，例如水解作用，氧化作用和脱酰氨基作用，结果是蛋白可能失去生物活性。蛋白的稳定性进一步受到诸如pH，温度，张力和冻融反复次数等因素的影响。
为了确保稳定性，通常治疗用蛋白制剂或是以冻干蛋白的形式提供，仅在使用前将其溶解在独立包装的水溶性稀释剂中，或者以含有提高稳定性的添加物的蛋白溶液形式提供。例如，有利于配制蛋白溶液的添加物，比如像游离氨基酸(例如亮氨酸，色氨酸，丝氨酸，精氨酸和组氨酸)已经在诸如AU 722300；US 5,691,312；US 6,120,761等专利中被建议使用。目前一些商业可获得的蛋白制剂含有蛋白作为稳定剂。例如，利用人血清白蛋白或纯化的明胶来抑制蛋白质溶液中的化学和物理的变化。但是，这些蛋白的添加涉及到除去病毒污染物的复杂过程。冷冻干燥法是另一种用于确保稳定性的方法，但是该方法增加了制备成本，而且因为冻干蛋白必须仅在使用前溶解，所以还增加了错误给药的风险。美国专利US No.5,705,482公开了一种用肽Leu-His-Leu稳定的人生长激素(hGH)药物溶液。
红细胞生成素是被广泛使用的治疗试剂之一。红细胞生成素是刺激血红细胞形成的34-39kDa的糖蛋白激素。它产生于肾脏，而且一旦产生后，循环至骨髓中并在此刺激原始的前体细胞转化成原红细胞，该原红细胞随后成熟变成血红细胞。在正常的健康状态下，红细胞生成素在血浆中的浓度很低，也就是大约0.01到0.03U/ml，但是当发生缺氧时，也就是运输的氧水平降低时，肾脏会产生更多的红细胞生成素。缺氧可能是例如大量失血，辐射导致的血红细胞的破坏，或者处于高海拔等导致的结果。另外，由于血红细胞负责身体中氧的运输，各种形式的贫血也会引起缺氧。在正常的状态下，红细胞生成素水平的升高刺激了新的血红细胞的产生由此提高氧的水平并且减弱或消除氧不足的情况。
与正常情况下对缺氧的纠正相比，慢性肾衰(“CRF”)患者的红细胞生成素生成有限或不生成，所以不能产生足够的血红细胞。由于血红细胞的正常寿命期限大约是120天，所以这种患者的贫血会随着时间递增。在重组红细胞生成素发展之前，肾衰患者经常不得不进行定期的输血以维持最低水平的血红细胞。
目前用于给患者治疗的红细胞生成素有几种形式-红细胞生成素α，β，ω和δ。红细胞生成素ω是一种将人类基因组红细胞生成素DNA的ApaI片段转化到幼小仓鼠肾(BHK)细胞中进行表达而得到的重组蛋白，在例如美国专利US No.5,688,679中描述了红细胞生成素ω及其表达。此外，EPOω的碳水化合物残基的结构和组合物也已在Nimtz等(Eur.J.Biochem.，213：39，1993)和Tsuda等(Eur.J.Biochem.，188：405，1990)中有所描述。EPOω的平均分子量大约是35kDa，而且含有多种同种型(例如，通过等电聚焦，宽切级分(broad-cut fraction)中大约有6-8个同种型，峰级分中有6个同种型)，这就表示有不同类型和数量的糖基化，特别是不同数量的唾液酸化。EPOω有一个O连接的寡糖，每mol糖蛋白中含量低于1mol，并且在氨基酸残基Asn-24，Asn-38，和Asn-83有3个N-糖基化位点，在氨基酸残基Ser-126有O-糖基化位点。此外，如Sytkowski等(Biochem.Biophys.Res.Commun.，176(2)：698-704，1991)所报道的，跟尿液中的人红细胞生成素或红细胞生成素α或β不同的是，EPOω基本上都保持所有的体内生物活性，甚至是经受导致基本上，即使不是完全N-去糖基化的条件以后。
尽管商业可获得的EPO制剂通常都有很好的耐受性和稳定性，但是在极端的条件下，这种制剂也可能不稳定且丧失活性。活性的丧失可能是由于保藏用的安瓿表面痕量的重金属，空气氧之类的催化作用使得EPO遭到破坏，也可能是由于EPO分子沉淀在容器壁上，可能由此发生部分的变性。考虑到每个剂量单位中仅含数微克，所以由于吸附作用导致的活性丧失可能是大量的，即使是短时间保存后。此外，外界因素诸如热和光，或者在不含人血制品如白蛋白的制剂中，或在含有防腐剂如苯甲醇的多剂量制剂中也都可能加速活性的丧失。
因此，希望有不需要冻干所需蛋白或利用人白蛋白作为稳定剂也能提高稳定性的药用蛋白制剂。
发明概述
在一个具体实施方式中，本发明涉及到稳定的药用蛋白制剂，其中该制剂含有生物活性蛋白和选自Gly-Gly，Gly-Gly-Gly，Gly-Tyr，Gly-Phe，Gly-His，Gly-Asp，Gly-Ala，Ala-Gly，Ala-Ala其衍生物和其混合物的肽稳定剂，且该制剂中不含人血清白蛋白。
在另一个具体实施方式中，本发明涉及稳定的药用蛋白制剂，其中该制剂含有红细胞生成素和选自二肽，三肽，四肽，五肽及其混合物的肽稳定剂，制剂中不含人血清白蛋白。
在另一个具体实施方式中，提供了稳定的药用组合物，含有红细胞生成素，选自Gly-Gly，Gly-Gly-Gly，Gly-Tyr，Gly-Phe，Gly-His，Gly-Asp，Gly-Ala，Ala-Gly，Ala-Ala，其衍生物和其混合物的肽稳定剂，以及吐
Figure C20048002899900071
80，且该组合物中不含人血清白蛋白。
在下文中将部分地呈现和指出其它的目的和特点。
附图简述
图1描述了如实施例1所述EPO单独在25℃温育4周和40℃下温育4周(B002)，或在HAS(B001)或吐
Figure C20048002899900072
80(B003)存在下温育8周后，EPO的回收率(％)。
图2描述了如实施例1所述EPO在25℃温育4周和40℃下温育4周，在肽稳定剂存在时(B004-B0012)温育8周后EPO的回收率(％)。
图3描述了如实施例1所述EPO在25℃温育4周和40℃下温育4周，在肽稳定剂和吐
Figure C20048002899900073
80存在时(B0013-B0021)温育8周后EPO的回收率(％)。
发明详述
本发明提供稳定的药用蛋白制剂，其中该制剂的稳定是通过利用小肽而达到的。这里所描述的药用蛋白制剂是不含外源蛋白的安全制品。所描述的制剂中用作稳定剂的小肽比传统的稳定剂便宜，而且在制备过程中耗费的成本也要低于冻干产品。此外，通过利用小肽，该药用蛋白制剂不用添加人血清白蛋白或其它的人或动物蛋白如明胶，这些成分可能含有病毒污染物。
混合到这里所描述的组合物中的蛋白可以是任何以人为治疗目标的有治疗价值的蛋白。因此，该蛋白包括，不限于红细胞生成素(EPO)，凝血因子VIII，凝血因子IX，粒细胞集落刺激因子(GCSF)，粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(GMCSF)，血小板生成素，肝素，干扰素α、β和γ，白介素2，卵泡刺激因子，类胰岛素生长因子(IGF)，神经生长因子(NGF)，肿瘤坏死因子(TNF)和骨形态形成家族的蛋白(BMPs)。BMPs是广泛意义上的转型生长因子β(TGF-β超家族)中的新的因子。在Wozney J.等Science(1988)242：1528-34中，利用基因克隆技术首次鉴定了这些蛋白，根据以前的描述在去矿化的骨提取物中描述了其特征(Urist M.Science(1965)150：893-99)。这些因子当正常的成骨细胞分化时表达，且已经显示它们在体外刺激成骨细胞的分化和骨小结的形成，在体内也刺激骨形成(Harris S.等J.Bone Miner Res(1994)9：855-63)。后面的这种性质使人们意识到这些因子具有作为治疗导致骨质流失(bone loss)疾病试剂的潜在利用价值。骨形态形成蛋白(BMPs)包括哺乳动物成骨蛋白-1(OP-1，也已知为BMP-7，和果蝇同系物60A)，成骨蛋白-2(OP-2，也已知为BMP-8)，成骨蛋白-3(OP-3，也已知为BMP-8B)，BMP-2(也已知为BMP-2A，和果蝇同系物DPP)，BMP-3，BMP-4(也已知为BMP-2B)，BMP-5，BMP-6和它的鼠同系物Vgr-1，BMP-9，BMP-10，BMP-11，BMP-12，GDF-3(也已知为Vgr2)，GDF-8，GDF-9，GDF-10，GDF-11，GDF-12，BMP-13，BMP-14，BMP-15，GDF-5(也已知为CDMP-1)，GDF-6(也已知为CDMP-2)，和GDF-7(也已知为CDMP-3或BMP-12)。
所有上面特别提到的蛋白都是本领域公知的，而且其重组构建在本领域的普通技术人员的知识范围内也是公知的。此外，本领域熟练的技术人员根据本发明可以容易地确定出制剂中可添加的蛋白。
在一个具体实施方式中，蛋白选自红细胞生成素，凝血因子VIII，凝血因子IX，粒细胞集落刺激因子，粒细胞巨噬细胞集落刺激因子，干扰素α，干扰素β，干扰素γ，白介素2，卵泡刺激因子，类胰岛素生长因子，神经生长因子，BMP-2，BMP-4，BMP-7和肿瘤坏死因子。在另一个具体实施方式中，蛋白是BMP-7。编码BMP-7蛋白的DNA序列在例如美国专利US 5,141,905中有所描述，制备BMP-7蛋白的方法在例如美国专利US 5,366,875中有所描述。
在另一个具体实施方式中，蛋白是红细胞生成素。本发明组合物中所用的EPO具有与哺乳动物，特别是人的EPO，包括天然产生的EPO和通过遗传重组而得到的EPO大体上相同的生物活性。由遗传重组得到的EPO包括具有与天然产生的EPO相同氨基酸序列的EPO，或具有序列上一个或多个氨基酸被缺失，或一个或多个氨基酸被替换，或添加一个或多个氨基酸但仍保留上述生物活性的这种氨基酸序列的EPO。本发明中的EPO可通过任何方法制备，例如，包含从人的尿液中提取EPO的方法，随后以不同的方式分离和纯化；和包括例如在大肠杆菌，酵母，中国仓鼠卵巢(CHO)细胞，或幼仓鼠肾(BHK)细胞中产生EPO的方法，随后以不同的方式提取、分离和纯化。在一个具体实施方式中，EPO是产生于CHO细胞的重组EPO。在这些细胞中产生EPO可参见例如美国专利US 4,703,008。在另一个具体实施方式中，EPO是产生于BHK细胞的EPO。在BHK细胞中产生EPO在本领域中是已知的。例如参见美国专利US 5,688,679。也是在另一个具体实施方式中，红细胞生成素是红细胞生成素ω(对于EPOω的描述参见，例如美国专利US 5,688,679和WO02/14356)。
这里所描述的组合物中生物活性蛋白的量是递送每单位剂量中蛋白的治疗有效量以达到预期效果所需的量。因此，可以根据蛋白和多种其它因素，诸如治疗的疾病的类型，患者的年龄，病情的严重程度，存在的其它病症等等来改变该量。熟练的技术人员可以容易地确定出组合物中所含蛋白的合适的量。
在一个具体实施方式中，当生物活性蛋白是红细胞生成素时，在药物制剂中EPO的浓度大约在500IU/ml到大约100,000IU/ml之间。在另一个具体实施方式中，EPO的浓度大约在1,000IU/ml到大约50,000IU/ml之间，在另一个具体实施方式中，大约在2,000IU/ml到大约20,000IU/ml之间。在优选的具体实施方式中，此处公开的药用制剂中EPO的浓度大约是10,000IU/ml。对于儿科适应症，EPO浓度可定在大约1,000IU/ml。
用于对治疗患者时，EPOω可以在最初时施以较高剂量以升高血红蛋白的水平，随后施以较低剂量用于维持期，此时调整剂量用于长时间和持续的治疗。EPOω可以以大约5IU/kg到大约150IU/kg的剂量每周1到3次给患者施用。在另一个实施例中，EPOω是以大约25IU/kg到大约60IU/kg，或大约25IU/kg到大约35IU/kg的剂量每周2次施用的。在另一实践中，EPOω是以大约50IU/kg到大约150IU/kg，或者大约75IU/kg到大约100IU/kg的剂量每周1次施用的。
此处描述的组合物中所用的肽稳定剂包括二肽，三肽，四肽，五肽及其混合物。本发明示范性的肽包括Gly-Gly，Gly-Gly-Gly，Gly-Tyr，Gly-Phe，Gly-His，Gly-Asp，Gly-Ala，Ala-Gly，Ala-Ala，其衍生物和其混合物；但是其它的肽也可以用。
用在蛋白制剂中的肽如果是商业可获得的，可以从商业供应商处购买，或者可以合成。肽的固相化学合成原理是本领域公知的，且可以在本领域的普通教科书中找到。例如参见H.Dugas和C.Penney，BIOORGANIC CHEMISTRY，(1981)Springer-Verlag，New York，54-92页。例如，可以通过固相方法利用Applied Biosystems 430A肽合成仪(商业获自Applied Biosystems，Foster City California)和由AppliedBiosystems提供的合成循环来合成肽。
此外，设计用于这里所描述的制剂中的小肽时，可采用保守氨基酸取代。可以根据氨基酸侧链取代基的相对的相似性，例如，它们的疏水性，亲水性，电荷，大小等，对本发明的肽进行氨基酸取代。为了在本发明的肽中产生出结果为沉默变化的保守氨基酸改变，将上述各种特性考虑在内的、示范性的取代物可从属于天然产生的氨基酸种类的其它成员中选择。氨基酸可被分成以下四组：(1)酸性氨基酸；(2)碱性氨基酸；(3)中性极性氨基酸；和(4)中性非极性氨基酸。这些不同组中具有代表性的氨基酸包括但不限于：(1)酸性(在生理pH下带负电荷)氨基酸诸如天冬氨酸和谷氨基酸；(2)碱性(在生理pH下带正电荷)氨基酸如精氨酸，组氨酸和赖氨酸；(3)中性极性氨基酸如甘氨酸，丝氨酸，苏氨酸，半胱氨酸，胱氨酸，酪氨酸，天冬酰氨和谷氨酰氨；和(4)中性非极性氨基酸，如丙氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，缬氨酸，脯氨酸，苯丙氨酸，色氨酸和甲硫氨酸。应该指出的是，如果改变导致了功能性序列的产生，那么这些未预期带来益处的变化也可以是有用的。举例来说，利用保守氨基酸取代的原理，Gly-Ala可以用Ser-Leu，Thr-Leu，Thr-lle等来取代。熟练的技术人员可以很容易地确定出具有保守氨基酸取代的肽的序列。
本发明小肽中所用的氨基酸残基的例子可以选自任何天然产生的氨基酸，诸如蛋白性(proteogenic)L-氨基酸(也就是通常掺入到蛋白质的20个氨基酸)，也可是D-氨基酸和非-蛋白性氨基酸。非蛋白性氨基酸通常是蛋白性氨基酸的代谢物或者类似物。天然产生的非蛋白性氨基酸的非限定性的例子包括鸟氨酸，牛磺酸，羟脯氨酸，羟赖氨酸，正亮氨酸，β-丙氨酸，γ-氨基丁酸，硒代半胱氨酸，磷酸丝氨酸，焦谷氨酸和吡咯赖氨酸。氨基酸也可以选自非天然产生的氨基酸。非天然产生的氨基酸包括但不限于氨基酸的衍生物和类似物。氨基酸衍生物的非限制性的例子包括硒代甲硫氨酸，碲甲硫氨酸，和p-氨基苯丙氨酸，氟化的氨基酸(例如氟化的色氨酸，酪氨酸，和p-苯丙氨酸)，硝基苯丙氨酸，硝基苯噁二唑-L-赖氨酸，脱氧甲基精氨酸和环己基丙氨酸。氨基酸类似物包括化学合成的、本领域已知具有氨基酸特征属性的化合物，这些类似物的例子包括，例如色氨酸“类似物”b-苯并硒二唑并[3，2，b]吡咯基丙氨酸和脯氨酸“类似物”噻脯氨酸(thiaproline)(1，3-噻唑烷-4-羧酸)。其它的氨基酸衍生物包括氨基酸盐，酰化氨基酸，和α-酮氨基酸。
在一个具体实施方式中，肽稳定剂可以包含氨基酸盐。作为例子，这些盐可以由无机酸例如氨基酸盐酸盐或有机酸如氨基乙酸盐制成。例如，可以采用含有氨基酸盐酸盐如L-组氨酸的盐酸盐或L-丙氨酸的盐酸盐的肽。氨基酸盐酸盐是可商业获得的或可以用本领域的公知的方法来制备。例如Gly-His.HCl.H2O，Gly-Ala.HCl.H2O，Ala.HCl.H2O-Gly，和Ala.HCl.H2O-Ala.HCl.H2O都是一些利用氨基酸盐的肽稳定剂的例子。在另外的具体实施方式中，肽稳定剂含有酰化的氨基酸盐和/或α-酮氨基酸。除了上面描述的例子外，可用上面描述的氨基酸产生一些不同的肽。作为例子但不限于此的是，二肽可以含有L-氨基酸和D-氨基酸，L-氨基酸和氨基酸盐，D-氨基酸和氨基酸类似物，L-氨基酸和酰化的氨基酸，L-氨基酸和α-酮氨基酸，酰化的氨基酸和α-酮氨基酸，两个酰化的氨基酸，两个L-氨基酸，两个氨基酸盐，等等。熟练的技术人员可以很容易地认识到添加的的氨基酸组合不仅仅用于二肽，也可用于本发明其它的小肽。
药用制剂可以包括单一种类肽(如Gly-Gly)，也可含有肽的混合物。作为例子，混合物可以包括二肽和二肽(如Gly-Gly，Gly-His)，二肽和三肽(例如Ala-Ala和Gly-Gly-Gly)，三肽和五肽，两种二肽和三肽，等等。
此处所描述的稳定的药物组合物中的肽稳定剂或其混合物的浓度在大约0.01g/L和大约10g/L之间。在另一个具体实施方式中，肽稳定剂浓度在大约0.5g/L到大约5g/L之间。在另一个具体实施方式中，肽稳定剂的浓度大约是1g/L。
在本发明的一个具体实施方式中，稳定的药用蛋白组合物中含有表面活性剂。当不受特定理论的约束时，相信在溶液中由于表面活性剂的存在减少了生物活性蛋白的粘附，比如EPO在贮存制剂的容器壁上的粘附。此处所描述的制剂中采用的表面活性剂的量其范围从大约0.0005％w/v到大约0.5％w/v。在一个具体实施方式中，表面活性剂的量，特别是吐
Figure C20048002899900121
80是0.03％w/v。在另一个具体实施方式中表面活性剂适用于非肠道施用。
任何药物可以接受的表面活性剂都可包括在本发明的组合物中。这些表面活性剂包括，但不限于，非离子表面活性剂(如聚亚氧烷基脱水山梨糖醇脂肪酸酯，脱水山梨糖醇脂肪酸酯，烷撑二醇脂肪酸酯，聚亚氧烷基脂肪酸酯，脂肪酸酯，聚亚氧烷基脂肪酸醚，C16-24脂肪酸，脂肪酸单-，双-或聚-甘油酯，聚亚氧烷基烷基苯酚，烷基苯基醚，聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物，脂肪胺氧化物，脂肪酸链烷醇酰胺，烷基纤维素，羧烷基纤维素，聚亚氧烷基蓖麻油衍生物)，阴离子表面活性剂(例如，烷基硫酸酯，烯烃硫酸酯，醚硫酸酯，单甘油硫酸酯，烷基磺酸酯，芳香基磺酸酯，烯烃磺酸酯，烷基磺基琥珀酸酯，芳基磺基琥珀酸酯，包括月桂酰硫酸钠，二辛基磺基琥珀酸钠和二辛基磺酸钠)，阳离子表面活性剂(例如，苯甲烷铵，聚亚氧烷基烷基胺，烷基胺，链烷醇铵脂肪酸酯，季铵脂肪酸酯，二烷基铵盐，包括了硬脂酰氨，三乙醇铵油酸酯，苯索氯铵的烷基吡啶盐)，兼性表面活性剂(例如，烷基β-氨基丙酸酯，2-烷基咪唑啉季铵盐)和两性离子表面活性剂。本发明组合物中采用的非离子表面活性剂包括但不限于，聚氧乙烯(20)脱水山梨醇单月桂酸酯(吐20)，聚氧乙烯(4)脱水山梨醇单月桂酸酯(吐
Figure C20048002899900132
21)，聚氧乙烯(20)脱水山梨醇单棕榈酸酯(吐
Figure C20048002899900133
40)，聚氧乙烯(20)脱水山梨醇单硬酯酸酯(吐
Figure C20048002899900134
60)，聚氧乙烯(20)脱水山梨醇三硬脂酸酯(吐
Figure C20048002899900135
65)，聚氧乙烯(20)脱水山梨醇单油酸酯(吐
Figure C20048002899900136
80或聚山梨酸酯80)，或聚氧乙烯(20)失水山梨醇三油酸酯(吐
Figure C20048002899900137
85)，聚桂醇400，硬脂酸40聚羟氧基酯，聚氧乙烯氢化蓖麻油10，50和60，甘油一硬酸酯，甘油一油酸酯，聚山梨酯40，60，65和80，蔗糖脂肪酸酯，脱水山梨醇月桂酸酯，脱水山梨醇油酸酯，脱水山梨醇棕榈酸酯，脱水脱水山梨醇硬脂酸酯，脱水山梨醇三硬脂酸酯，脱水山梨醇倍半油酸酯，脱水山梨醇三油酸酯，失水山梨醇异硬脂酸酯，丙二醇单硬脂酸酯，聚氧乙烯单硬脂酸酯，聚氧乙烯二硬脂酸酯，甘油单硬脂酸酯，聚氧乙烯月桂醚，聚氧乙烯十六烷基醚，聚氧乙烯硬脂酰醚，聚氧乙烯油基醚，棕榈酸，硬脂酸，油酸，油酸乙酯，肉豆蔻酸异丙酯，棕榈酸钠，硬脂酸钠，油酸钠，壬基酚聚乙氧基乙醇，三丁基苯氧基-聚乙氧基乙醇，辛基苯氧基-聚乙氧基乙醇，聚氧乙烯基甘油三聚蓖麻酯或聚羟氧35(polyoxyl 35)蓖麻油(EL，BASF Corp.)，聚氧乙烯基甘油羟基硬脂酸酯(
Figure C20048002899900141
RH，40)，聚乙二醇60氢化蓖麻油(
Figure C20048002899900142
RH 60)，
Figure C20048002899900143
124，
Figure C20048002899900144
188，
Figure C20048002899900145
237，
Figure C20048002899900146
388，
Figure C20048002899900147
407(BASF WyandotteCorp.)，甲基纤维素和羧甲基纤维素。优选，选用的表面活性剂是聚氧乙烯脱水山梨醇单-或三-月桂基，棕榈基，硬脂基或油基酯，例如聚氧乙烯(20)脱水山梨醇单月桂酸酯(吐
Figure C20048002899900148
20)，聚氧乙烯(4)脱水山梨醇单月桂酸酯(吐
Figure C20048002899900149
21)，聚氧乙烯(20)脱水山梨醇单棕榈酸酯(吐
Figure C200480028999001410
40)，聚氧乙烯(20)脱水山梨醇单硬酯酸酯(吐
Figure C200480028999001411
60)，聚氧乙烯(20)脱水山梨醇三硬脂酸酯(吐
Figure C200480028999001412
65)，聚氧乙烯(20)脱水山梨醇单油酸酯(吐
Figure C200480028999001413
80或聚山梨酸酯80)，或聚氧乙烯(20)失水山梨醇三油酸酯(吐
Figure C200480028999001414
85)。
可以选择的是，此处所描述的稳定的药用蛋白制剂可以含有防腐剂，缓冲剂，等渗剂，和其它的用在药用制剂组合物中的常规成分。
在一个具体实施方式中，本发明组合物中使用的防腐剂是适于红细胞生成素的那些防腐剂以保证组合物的稳定。经考虑可使用的具体的防腐剂包括苯甲醇，对羟基苯甲酸酯，苯酚，苯酚衍生物，杀藻胺及其混合物。根据利用的具体的防腐剂，该防腐剂的量可以不同。例如，苯甲醇的使用量是0.6-2.0％，优选是大约1％。在此浓度下，苯甲酸提供了防腐效果和局部麻醉效果而不会使红细胞生成素的稳定性受到过分的影响。
在另一个具体实施方式中，缓冲剂被用来保持组合物的pH在期望的范围内。较好的缓冲剂包括各种盐，下列阴离子的酸性或碱性形式：柠檬酸盐，磷酸盐，酒石酸盐，琥珀酸盐，己二酸盐，顺丁烯二酸，乳酸盐，乙酸盐，碳酸氢盐，丙酮酸盐和碳酸盐。这些可以使用的缓冲剂代表性的盐是钠和钾形式的，只要该盐和其用量在可注射的组合物中是生理学上可接受的。也可以采用这些缓冲剂的混合物。在这些溶剂中，柠檬酸盐和磷酸盐缓冲液是合需的。在药用组合物中使用的缓冲剂的量很大程度上依赖于使用的具体缓冲剂和溶液的pH。例如，柠檬酸盐在pH 6时的缓冲能力比在pH 7时强，则柠檬酸盐可用在pH 6的溶液中而不用在pH 7的溶液中。溶液优选的pH范围是大约5-8，更优选大约6-7.5，最优选大约为7。对于这些pH值，缓冲剂的量通常的范围是大约1mM到大约30mM。柠檬酸盐缓冲剂的用量范围可以从大约1mM到大约20mM。相同的防腐剂，缓冲剂和等渗剂除了用于红细胞生成素外也可用于其它蛋白，但是需要调整pH或添加物的浓度。可通过常规的试验进行这些调整。
本发明的组合物中可以进一步包含等渗调节试剂以提供溶液的等渗力而更适于注射用。优选的试剂包括氯化钠，甘油，甘露醇，蔗糖，山梨糖醇及其混合物。最优选的试剂是氯化钠。需要用来提供溶液等渗的等渗调节试剂的用量根据具体试剂而改变，但是通常在大约0.1-10％的范围内。
在一个具体实施方式中，药用蛋白制剂是通过将肽稳定剂或两个或更多的稳定剂的混合物添加到无菌的磷酸缓冲盐水(PBS)溶液中而制备的。该溶液的pH优选是大约pH 7.2。如果要用表面活性剂，例如吐
Figure C20048002899900151
80，可以与肽稳定剂一起添加。随后，充分混合该溶液，再将生物活性蛋白如EPO加到该溶液中。可选择的是，如果要采用额外的试剂如缓冲剂或防腐剂，既可以在蛋白添加前也可以在蛋白添加后加入。
稳定的药用蛋白制剂可以装到密封的无菌塑料或玻璃容器中。该溶液制品可以以处方剂量提供于安瓿瓶、小瓶或一次性注射器或以多剂量形式如用于注射的袋子或瓶子等形式提供。在另一个具体实施方式中，稳定的药用蛋白制剂可以在冷冻条件下保存至少24个月。
本发明的稳定的蛋白制剂通常是通过非肠道途径施用，例如，通过注射(肌内，腹膜内，皮下或静脉内)；但是，该制剂也可通过其它的如经皮，穿粘膜或穿鼻等途径来施用。
此处所描述的稳定的药用蛋白制剂可被用来治疗任何需要制剂中的蛋白的疾病。作为示例，但不限于此的是，当制剂中的蛋白是红细胞生成素时，该制剂可用来处理任何期望刺激红细胞(RBC)增生的疾病。因此，EPO可被用来治疗贫血，其中贫血是与内源红细胞生成素不足，恶性疾病贫血，因对恶性疾病的化疗/放疗导致的贫血，或慢性病的贫血相关的。慢性病的贫血包括但不限于与类风湿性关节炎，肝炎，AIDS(特别是用AZT治疗的患者)相关的贫血，早产儿贫血，与肾衰竭有关的贫血，地中海贫血，自身免疫溶血性贫血，再生障碍型贫血和与手术相关的贫血(例如用于接受骨髓移植的患者以增加红细胞生成素)。
在另一个具体实施方式中，当蛋白属于BMP家族如BMP-7时，它可被用于治疗多血症的疾病，这种疾病的特征是需要增加骨形成。这些疾病包括，例如骨折，期望刺激骨生长和加快骨修复。这里所描述的其它的可以用BMP蛋白治疗的骨缺乏的疾病包括但不限于骨节缺损(bone segmental defect)，牙周病，转移性骨疾病，溶骨病，和结缔组织修复是有益的疾病，例如愈合或再生软骨缺损或损伤。其它的以需要骨生长为特征的疾病包括原发和继发甲状旁腺机能亢进和骨质疏松(包括年龄相关的骨质疏松，与绝经后激素状态相关的骨质疏松，废用性骨质疏松，糖尿病相关的骨质疏松，和糖皮质激素相关的骨质疏松)。除此之外，此处被制成制剂的BMP家族成员也可用来调节正常或异常细胞或组织的代谢，增生和/或分化。
本发明的其它的特性，目的和优点对于本领域的技术人员来说将是很明显的。这里所提供的说明和图例是计划使本领域的其它技术人员认识到发明，它的原理和它的实际应用。本领域的技术人员可以对本发明进行多种形式的修改和应用，例如可以更好地适合于特定应用的需要。因此，上述本发明的特定的具体实施方式不是用来穷尽或限制本发明的。
说明书中引用的所有的公开出版物和专利申请在此通过引用而被合并，就像每个单独的公开出版物或专利申请明确地和独立地被指出通过引用而被合并一样。
缩写和定义
为有助于理解本发明，一些术语定义如下：
“BMP”是骨形成蛋白的缩写。
“CDMP”是来源于软骨的形成蛋白的缩写。
“DPP”代表decapentaplegeic蛋白。
“GDF”是生长和分化因子的缩写。
“OP”是成骨蛋白的缩写。
“Vgr”是植物相关蛋白的缩写。
“RH”是相对湿度的缩写。
“HAS”是人血清白蛋白的缩写。
“AUC”是曲线下区域的缩写。
对于这里所使用的术语“氨基酸”是指最广泛意义上的氨基酸，包括天然产生的氨基酸和包括了氨基酸类似物和衍生物的非天然产生的氨基酸。后者包括含有氨基酸部分的分子。本领域的技术人员将意识到，从广泛定义上来看，此处对氨基酸的引用包括，例如天然产生的蛋白性L-氨基酸；D-氨基酸；化学改造的氨基酸如氨基酸类似物和衍生物；天然产生的非蛋白性氨基酸，和具有本领域已知的有氨基酸特征属性的化学合成的化合物。
对于此处所用的“生物活性蛋白”指的是蛋白与目的天然形式的蛋白执行大体上相同功能的能力。
“组合物”和“制剂”可在此交替使用。
对于此处所用的“肽”意思是由至少通过一个肽键连接的两个或更多个氨基酸组成的化合物。“二肽”指的是由通过肽键连接的两个氨基酸组成的肽，“三肽”指的是由通过肽键连接的三个氨基酸组成的肽，等等。用于本发明目的的“小肽”包括二肽，三肽，四肽和五肽。
术语“稳定的”和“被稳定的”的意思是本发明的药物组合物与同样的不含有任何这里所描述的肽稳定剂的组合物相比具有增强的储藏稳定性。如果该制剂混合有抑菌剂的话，本发明所提供的这种稳定还可以是液体形式在2-8℃时的储藏稳定性增强，不用再配制给药方便，和能够以预填充的方便使用的注射器提供该制剂，或作为多剂量制剂提供，只要该制剂与抑菌剂相容。优选的是，本发明的稳定的组分可以在冷藏条件下(在大约2-大约8℃之间)储藏至少6个月，12个月，18个月，24个月，30个月，36个月，或更长。
术语“治疗有效的”是指在治疗过程中可以达到改善疾病的严重程度和治疗期间疾病发生的频率，同时避免一般与其他替代治疗相关的副作用的生物活性蛋白量。
“IU”或“国际单位”是药物或天然产生的物质的特定生物效果的量的标准度量单位。红细胞生成素的IU具体是指由体内超缺氧polycythaemic鼠的试验所得到的测量单位，该试验是用红细胞生成素的世界卫生组织国际参考制备(World Health Organization′s InternationalReference Preparation)标准化的分析。对于已给出的材料，需要提供一个IU的材料的量会随着材料的来源，条件，质量，纯度，和/或类型而变化。参考Storring等，Brit.J.Haematol.，100：79，1998，可以进一步明白Ius与其它的如放射免疫试验定义的单位之间的关系。
下面的实施例阐明了本发明，但这些实施例不是被用来将本发明的各个方面限制到这些举例说明中。
实施例1
本研究是用来评价在含有作为稳定剂的1)小肽或2)小肽和吐
Figure C20048002899900191
Figure C20048002899900192
80的PBS溶液中红细胞生成素ω的稳定性。该稳定性的评价是以不采用稳定剂或仅用人血清白蛋白(HAS)或吐
Figure C20048002899900193
80作为稳定剂的EPOω的稳定性为对照的。研究中利用了下列小肽：Gly-Gly，Gly-Gly-Gly，Gly-Tyr，Gly-Phe，Gly-His.HCl.H2O，Gly-Asp，Gly-Ala，Ala-Gly和Ala-Ala。所有的肽和吐80均购自Sigma-Aldrich。
下面列出的方案用于制备用以评估含红细胞生成素ω的药用制剂的储藏稳定性的溶液：
将制备PBS的溶液装入玻璃瓶中
-加入注射用水(WFI)大约800g；
-加入8.18g的NaCL和1.56g的NaH2PO4.2H2O；
-搅拌加入WFI至全部配制的溶液的质量1006g；
-快速搅拌最少15分钟(所有的盐应该在混合结束前全部溶解)；
-在溶液中充入氮气；鼓泡2分钟；
-测定溶液pH并用10M的NaOH调整到7.20(范围7.10到7.30)；
-用无菌的0.22μm的过滤膜将溶液过滤到无菌容器中；和
-将使用过滤溶液制备红细胞生成素的溶液。
将PBS pH 7.2(50ml)与肽(62.5mg)混合，制成PBS pH 7.2-肽(1.25g/L)的母液。
将PBS pH 7.2(1000ml)与吐
Figure C20048002899900195
80(0.375g)混合，制成PBS pH 7.2-吐80(0.375g/L)的母液。
将肽(62.5mg)加到50ml的PBS pH 7.2-吐
Figure C20048002899900197
80(0.375g/L)的母液中，制成PBS pH 7.2-肽(1.25g/L)-吐
Figure C20048002899900198
80(0.375g/L)的母液。
将PBS pH 7.2(75.3ml)与14.7ml的EPO浓缩液(306,000IU/ml)混合，制成在PBS pH 7.2中含EPO(50,000IU/ml)的母液。
将16ml的PBS pH 7.2和4ml的EPO(50,000IU/ml)母液混合制成在PBS pH 7.2中EPO 10,000IU/ml的溶液。
将16ml的PBS pH 7.2，4ml的EPO(50,000IU/ml)母液和250μl的HAS(20％w/v)混合，制成在PBS pH 7.2-HAS 2.5mg/L中EPO 10,000IU/ml的溶液。
将16ml的PBS pH 7.2-吐
Figure C20048002899900201
80的母液和4ml的EPO(50,000IU/ml)母液混合，制成在PBS pH 7.2-吐
Figure C20048002899900202
80中EPO 10,000IU/ml的溶液。
将16ml的PBS pH 7.2-肽的母液和4ml的EPO(50,000IU/ml)母液混合，制成在PBS pH 7.2-肽中EPO 10,000IU/ml的溶液。
将16ml的PBS pH 7.2-吐
Figure C20048002899900203
80-肽的母液和4ml的EPO(50,000IU/ml)母液混合，制成在PBS pH 7.2-吐
Figure C20048002899900204
80(0.3g/L)-肽(1.0g/L)中EPO 10,000IU/ml的溶液。
将所有的溶液充分混合以确保其均匀，并通过无菌的0.22μm的过滤膜将其过滤到无菌容器中。
表1显示本研究中所用的EPO样品。
Figure C20048002899900211
样品最初是保存在25℃/60％RH中下，在1，2，4，6，8和10周时进行分析。储存4周后，将2组样品转放到40℃/60％RH下，并在6和8周时进行分析。这样做是为了使溶液处于更大范围的逆境中以放大任何潜在的稳定剂的效果。10周后终止在25℃/60％RH下的研究。
利用配备有WATERS烤箱和双λ光吸收检测器的
Figure C20048002899900222
ALLIANCE 2690分离组件对样品用高压液相色谱分析。该系统与C4-
Figure C20048002899900224
-5μm DELTA-PACK柱相连。用无菌的1.0ml的，配有23G×11/4无菌KENALL Monoject针头的KENALL Monoject注射器将样品注射入HPLC。当在280nm下峰值AUC时测定蛋白含量。
记录下曲线下区域值(AUC)并用来基于在最初阶段的对应来计算蛋白的回收率。该回收率是以在目的阶段和最初阶段的对应之间的比例来计算的。
回收率AUC(％)＝100×CAUCt/CAUC0
其中，回收率AUC是以AUC为基础的回收率，CAUCt是以AUC峰值表示的目的阶段红细胞生成素的含量，和CAUC0是以AUC峰值表示最初阶段红细胞生成素的含量。
在研究开始之前，先要考查由肽稳定剂带来的潜在的降解产物与红细胞生成素ω之间是否不存在干扰。这是设计用于评价是否肽和/或吐
Figure C20048002899900225
80能够影响AUC和EPO的回收％的正确计算的另外的试验对照。为了确定这个问题，含有小肽和无红细胞生成素ω的溶液在注射前先在25℃/60％RH和40℃/60％RH保存4周下。色谱分析显示在红细胞生成素ω信号(20.6min)附近没有可观测到的信号，表明肽和/或吐
Figure C20048002899900226
80不会影响AUC和EPO回收％的计算。
表2(如下所示)显示了用小肽(B004-B012)或小肽和吐
Figure C20048002899900228
80(B013-B021)来稳定时，在25℃/60％RH下1，2，4，6，8和10周以及在40℃/60％RH下6和8周时EPO的％回收率。从表中可以看出，除了仅含EPO(B002)和吐
Figure C20048002899900229
(B003)的对照溶液外，保存在25℃/60％RH下10周时的试验样品中几乎没有降解记录。在同样的条件下，含HSA的EPO样品(B001)也没有记录到蛋白降解。对于不含HSA的对照溶液(B002和B003)，随着时间记录下有轻微的减少。此外，40℃/60％RH时，在含有肽或肽和吐稳定剂的样品中的EPO的稳定性要好过在同样条件下保存的不含HSA的对照样品。另外，正如所预想的，在25℃下EPO溶液比在40℃显示出更好的储存稳定性。在图1，2和3中以图表的形式显示了相同的结果。
表2
Figure C20048002899900231
*在25℃/60％RH下保存8周后，发现B008的回收率是87％。该偏离趋势的结果在下面的阶段或在40℃/60％RH都没有得到确证，应归因于设备导致的结果(能量供应故障)。
应该指出的是，对于特定的研究而言，根据利用的蛋白，研究的时间长短等因素，可以对所有上面提到的步骤进行修改。本领域的技术人员可以无需过多的实验而设计出这种修改。

Claims (15)

1. 一种稳定的含有红细胞生成素和选自Gly-Gly，Gly-Gly-Gly，Gly-Tyr，Gly-Phe，Gly-His，Gly-Asp，Gly-Ala，Ala-Gly，Ala-Ala，其衍生物及其混合物的肽稳定剂的药用组合物，其中该组合物不含血清白蛋白，以及其中所述衍生物是酰化，氟化，α-酮或盐形式的所述肽稳定剂，或者包括代替苯丙氨酸的硝基苯丙氨酸或p-氨基苯丙氨酸，或代替丙氨酸的环己基丙氨酸。
2. 权利要求1的组合物，其中的衍生物包括Gly-Gly，Gly-Gly-Gly，Gly-Tyr，Gly-Phe，Gly-His，Gly-Asp，Gly-Ala，Ala-Gly，Ala-Ala的盐。
3.权利要求1的组合物，其中在所述组合物中肽稳定剂的浓度在0.01g/L和10g/L之间。
4. 权利要求3的组合物，其中肽稳定剂的浓度在0.5g/L和5g/L之间。
5. 权利要求1的组合物，其中的红细胞生成素是重组红细胞生成素。
6. 权利要求5的组合物，其中的重组红细胞生成素产生于BHK细胞。
7. 权利要求5的组合物，其中的重组红细胞生成素产生于CHO细胞。
8. 权利要求5的组合物，其中的重组红细胞生成素是红细胞生成素ω。
9. 权利要求8的组合物，其中在所述组合物中红细胞生成素ω的浓度在500IU/ml和100,000IU/ml之间。
10. 权利要求9的组合物，其中在所述组合物中红细胞生成素ω的浓度在2,000IU/ml和20,000IU/ml之间。
11. 权利要求1的组合物，其中组合物进一步含有表面活性剂。
12. 权利要求11的组合物，其中的表面活性剂是非离子表面活性剂，阳离子表面活性剂，阴离子表面活性剂，兼性表面活性剂，两性离子表面活性剂，或其混合物。
13. 权利要求12的组合物，其中的表面活性剂是聚亚氧烷基脱水山梨糖醇脂肪酸酯。
14. 权利要求11的组合物，其中在所述组合物中表面活性剂的浓度在0.0005％w/v和0.5％w/v之间。
15. 一种稳定的含有红细胞生成素，聚亚氧烷基脱水山梨糖醇脂肪酸酯，和选自Gly-Gly，Gly-Gly-Gly，Gly-Tyr，Gly-Phe，Gly-His，Gly-Asp，Gly-Ala，Ala-Gly，Ala-Ala，其衍生物和其混合物的肽稳定剂的药用组合物，其中该组合物不含血清白蛋白，红细胞生成素是红细胞生成素ω，以及所述衍生物是酰化，氟化，α-酮或盐形式的所述肽稳定剂，或者包括代替苯丙氨酸的硝基苯丙氨酸或p-氨基苯丙氨酸，或代替丙氨酸的环己基丙氨酸。
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