CN102655876B - α-1蛋白酶抑制剂组合物、方法和试剂盒 - Google Patents
α-1蛋白酶抑制剂组合物、方法和试剂盒 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供包含API和至少一种氨基酸的组合物,特别是包含氨基酸的液体API制剂,以及与其相关的方法和试剂盒。当这些氨基酸掺入到API组合物中时使得API制剂稳定。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2009年11月3日提交的美国申请号61/257,711的权益,该美国申请全文通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及包含α1-蛋白酶抑制剂(API)的组合物,特别是稳定的API组合物。本发明还涉及用于向受试者提供API,特别是向受试者提供治疗或预防有效量API的方法和试剂盒。
背景技术
API缺陷是相对常见的遗传病,其使受累个体易感肝脏疾病和/或肺气肿。称作蛋白酶抑制剂类型Z(PiZ)的最常见类型API缺陷作为常染色体隐性性状遗传,并且在大多数北欧和北美人群中大约1700个活产新生儿中有一例受影响。PiZ突变是导致单氨基酸替代的单核苷酸替代(谷氨酸342变成赖氨酸)。
人API具有394个氨基酸,一个半胱氨酸残基,和3个糖侧链,总分子量为52kDa。单活性中心环(RCL)位于位置358-359上的Met-Ser序列。API的三级结构包含8个确定的α-螺旋(A-H)和3个大的β-折叠(A-C)。据认为,舍平类(serpins)通过不可逆的“自杀-底物”机制起作用。当舍平被蛋白酶切割时经历构象改变,由此RCL被切割并插入到Aβ-折叠的中心中,并且蛋白酶转位到分子的远端。该结构转变导致舍平的稳定化和蛋白酶三级结构的全面变形,这使其催化结构失活。据信,API的生物学活性会受例如化学修饰影响,包括分子间或分子内聚合作用、氧化作用、复合体形成和/或被非特异性蛋白酶切割。
据认为,API的主要生理功能是抑制中性白细胞弹性蛋白酶、组织蛋白酶G和蛋白酶3。PiZ API缺陷个体中所产生的API在功能上是有活性的,尽管它们的特异性弹性蛋白酶抑制能力会降低。API合成的主要位点在肝脏,然而,它还在肝外细胞类型,包括巨噬细胞、肠上皮细胞和肠帕内特细胞中合成。
API缺陷中肺损伤的发病机制是因为可利用的API活性的显著减少。已经发现,API构成超过90%的肺泡灌洗液内中性白细胞弹性蛋白酶抑制剂活性。因此,很明显,在许多API缺陷个体中所见的破坏性肺疾病是因为肺内弹性蛋白酶与API之间净平衡的混乱。反过来,中性白细胞弹性蛋白酶、组织蛋白酶G和蛋白酶3的不受抑制的活性导致肺结缔组织完整性的缓慢破坏。结缔组织的这种破坏导致过度膨胀和肺回缩力的降低,这导致呼出的空气流减少。吸烟因为引起API存在下的氧化失活而使问题恶化。
当前,对于具有API缺陷相关病理学的个体的治疗选择是有限的。与API缺陷相关的肝脏疾病已经通过原位肝移植治疗。已经讨论了替换缺陷的API基因的体细胞基因治疗,但是仍没有成功使用。
因此,仍然需要稳定的且提供在向受试者施用后具有所希望的API血浆生物利用率水平的API组合物。
发明内容
本文在一个方面中提供组合物,包含:(a)α1-蛋白酶抑制剂(API);和(b)至少一种氨基酸。
在另一个方面中,本发明提供用于制备组合物的方法。
在其它方面中,提供包含组合物的试剂盒。
附图说明
图1是显示在实施例1中表1中所示液体API制剂的聚集特性的图。
图2是显示包含丙氨酸、蔗糖、或者蔗糖/丙氨酸的API制剂的聚集特性的图。
图3是显示包含丙氨酸、甘露醇、或者甘露醇/丙氨酸的API制剂的聚集特性的图。
图4是显示包含丙氨酸、蔗糖、或者海藻糖的API制剂的聚集特性的图。
图5是显示氨基酸浓度对在40℃下孵育1周后API制剂聚集影响的图。
图6是显示氨基酸浓度对在40℃下孵育2周后API制剂聚集影响的图。
图7是显示包含丙氨酸和包含或不包含不同浓度氧清除剂的API制剂的聚集特性的图。
图8是显示实施例6中所述API制剂在5℃下的效能特性的图:“甘氨酸”指制剂1(API(50mg/ml)/甘氨酸(250mM));“丙氨酸”指制剂2(API(50mg/ml)/L-丙氨酸(250mM));“丙氨酸/蔗糖”指制剂3(API(50mg/ml)/L-丙氨酸(125mM)/蔗糖(125mM));并且“NaCl”指制剂4(API(50mg/ml)/NaCl(250mM))。
图9是显示实施例6中所述API制剂在5℃下浊度(NTU)特性的图:“甘氨酸”指制剂1(API(50mg/ml)/甘氨酸(250mM));“丙氨酸”指制剂2(API(50mg/ml)/L-丙氨酸(250mM));“丙氨酸/蔗糖”指制剂3(API(50mg/ml)/L-丙氨酸(125mM)/蔗糖(125mM));并且“NaCl”指制剂4(API(50mg/ml)/NaCl(250mM))。
图10是显示实施例6中所述API制剂在5℃下比活性特性的图:“甘氨酸”指制剂1(API(50mg/ml)/甘氨酸(250mM));“丙氨酸”指制剂2(API(50mg/ml)/L-丙氨酸(250mM));“丙氨酸/蔗糖”指制剂3(API(50mg/ml)/L-丙氨酸(125mM)/蔗糖(125mM));并且“NaCl”指制剂4(API(50mg/ml)/NaCl(250mM))。
图11是显示实施例6中所述API制剂在5℃下脱酰胺作用特性的图:“甘氨酸”指制剂1(API(50mg/ml)/甘氨酸(250mM));“丙氨酸”指制剂2(API(50mg/ml)/L-丙氨酸(250mM));“丙氨酸/蔗糖”指制剂3(API(50mg/ml)/L-丙氨酸(125mM)/蔗糖(125mM));并且“NaCl”指制剂4(API(50mg/ml)/NaCl(250mM))。
图12是显示实施例6中所述API制剂在5℃下聚集增加特性的图:“甘氨酸”指制剂1(API(50mg/ml)/甘氨酸(250mM));“丙氨酸”指制剂2(API(50mg/ml)/L-丙氨酸(250mM));“丙氨酸/蔗糖”指制剂3(API(50mg/ml)/L-丙氨酸(125mM)/蔗糖(125mM));并且“NaCl”指制剂4(API(50mg/ml)/NaCl(250mM))。
图13是显示实施例6中所述API制剂在5℃下聚集特性的图:“甘氨酸”指制剂1(API(50mg/ml)/甘氨酸(250mM));“丙氨酸”指制剂2(API(50mg/ml)/L-丙氨酸(250mM));“丙氨酸/蔗糖”指制剂3(API(50mg/ml)/L-丙氨酸(125mM)/蔗糖(125mM));并且“NaCl”指制剂4(API(50mg/ml)/NaCl(250mM))。
图14是显示实施例6中所述API制剂在5℃下寡聚体水平特性的图:“甘氨酸”指制剂1(API(50mg/ml)/甘氨酸(250mM));“丙氨酸”指制剂2(API(50mg/ml)/L-丙氨酸(250mM));“丙氨酸/蔗糖”指制剂3(API(50mg/ml)/L-丙氨酸(125mM)/蔗糖(125mM));并且“NaCl”指制剂4(API(50mg/ml)/NaCl(250mM))。
图15是显示实施例6中所述API制剂在5℃下单体水平特性的图:“甘氨酸”指制剂1(API(50mg/ml)/甘氨酸(250mM));“丙氨酸”指制剂2(API(50mg/ml)/L-丙氨酸(250mM));“丙氨酸/蔗糖”指制剂3(API(50mg/ml)/L-丙氨酸(125mM)/蔗糖(125mM));并且“NaCl”指制剂4(API(50mg/ml)/NaCl(250mM))。
图16是显示实施例6中所述API制剂在25℃下效能特性的图:“甘氨酸”指制剂1(API(50mg/ml)/甘氨酸(250mM));“丙氨酸”指制剂2(API(50mg/ml)/L-丙氨酸(250mM));“丙氨酸/蔗糖”指制剂3(API(50mg/ml)/L-丙氨酸(125mM)/蔗糖(125mM));并且“NaCl”指制剂4(API(50mg/ml)/NaCl(250mM))。
图17是显示实施例6中所述API制剂在25℃下NTU特性的图:“甘氨酸”指制剂1(API(50mg/ml)/甘氨酸(250mM));“丙氨酸”指制剂2(API(50mg/ml)/L-丙氨酸(250mM));“丙氨酸/蔗糖”指制剂3(API(50mg/ml)/L-丙氨酸(125mM)/蔗糖(125mM));并且“NaCl”指制剂4(API(50mg/ml)/NaCl(250mM))。
图18是显示实施例6中所述API制剂在25℃下比活性特性的图:“甘氨酸”指制剂1(API(50mg/ml)/甘氨酸(250mM));“丙氨酸”指制剂2(API(50mg/ml)/L-丙氨酸(250mM));“丙氨酸/蔗糖”指制剂3(API(50mg/ml)/L-丙氨酸(125mM)/蔗糖(125mM));并且“NaCl”指制剂4(API(50mg/ml)/NaCl(250mM))。
图19是显示实施例6中所述API制剂在25℃下脱酰胺作用特性的图:“甘氨酸”指制剂1(API(50mg/ml)/甘氨酸(250mM));“丙氨酸”指制剂2(API(50mg/ml)/L-丙氨酸(250mM));“丙氨酸/蔗糖”指制剂3(API(50mg/ml)/L-丙氨酸(125mM)/蔗糖(125mM));并且“NaCl”指制剂4(API(50mg/ml)/NaCl(250mM))。
图20是显示实施例6中所述API制剂在25℃下聚集增加特性的图:“甘氨酸”指制剂1(API(50mg/ml)/甘氨酸(250mM));“丙氨酸”指制剂2(API(50mg/ml)/L-丙氨酸(250mM));“丙氨酸/蔗糖”指制剂3(API(50mg/ml)/L-丙氨酸(125mM)/蔗糖(125mM));并且“NaCl”指制剂4(API(50mg/ml)/NaCl(250mM))。
图21是显示实施例6中所述API制剂在25℃下聚集特性的图:“甘氨酸”指制剂1(API(50mg/ml)/甘氨酸(250mM));“丙氨酸”指制剂2(API(50mg/ml)/L-丙氨酸(250mM));“丙氨酸/蔗糖”指制剂3(API(50mg/ml)/L-丙氨酸(125mM)/蔗糖(125mM));并且“NaCl”指制剂4(API(50mg/ml)/NaCl(250mM))。
图22是显示API制剂在25℃下寡聚体特性的图。“甘氨酸”指制剂1(API(50mg/ml)/甘氨酸(250mM));“丙氨酸”指制剂2(API(50mg/ml)/L-丙氨酸(250mM));“丙氨酸/蔗糖”指制剂3(API(50mg/ml)/L-丙氨酸(125mM)/蔗糖(125mM));并且“NaCl”指制剂4(API(50mg/ml)/NaCl(250mM))。
图23是显示API制剂在25℃下单体特性的图。“甘氨酸”指制剂1(API(50mg/ml)/甘氨酸(250mM));“丙氨酸”指制剂2(API(50mg/ml)/L-丙氨酸(250mM));“丙氨酸/蔗糖”指制剂3(API(50mg/ml)/L-丙氨酸(125mM)/蔗糖(125mM));并且“NaCl”指制剂4(API(50mg/ml)/NaCl(250mM))。
图24是pH和蛋白质浓度对于在40℃下API溶液中1周、2周和3周聚集的2D-等值线图。
图25是40℃下1周、2周和3周的API溶液的pH和聚集相互作用图。
图26显示pH对40℃下1周、2周和3周的API溶液中聚集的影响。
图27显示蛋白质浓度对40℃下1周、2周和3周API溶液中聚集特性的影响。
发明详述
本发明基于这样一个发现,即通过在组合物中还包含一种或更多种氨基酸制备相对稳定的包含API的组合物。在具体实施方案中,本发明包括适于提供API用于向受试者施用以起治疗或者预防作用的稳定的、包含API的药物组合物。与API相关(例如低于正常血浆API水平)以及本实施方案对其特别有用的病症和疾病的非限定性实例包括但不限于,肺疾病例如慢性阻塞性肺疾病(COPD)(例如肺气肿)、肝疾病、血管疾病(例如颅内动脉瘤、动脉肌纤维发育不良、严重出血病症和高血压)、脂膜炎、眼疾病(例如前葡萄膜炎)、系统性坏死性血管炎和Wegener肉芽肿病。
I.组合物
在一个方面中,本发明提供一种组合物,包含:
(i)API;和
(ii)至少一种氨基酸。
在一些实施方案中,组合物由API和至少一种氨基酸组成或者基本上由API和至少一种氨基酸组成。
本发明的组合物可以以相对纯的形式提供。例如,在一些实施方案中,组合物可表征为制药级。
组合物可以是固体、液体或者半固体形式。例如,组合物可以是液体制剂,包括但不限于水性溶液、水性混悬液、油混悬液等。备选地,组合物可以是冻干制剂、干粉末、固体颗粒等。其它实例包括但不限于胶体、乳剂、凝胶和软膏。
在一个实施方案中,组合物是液体制剂,优选水性溶液。在另一实施方案中,组合物适宜制药用途,例如包含药学上可接受的载体或稀释剂的药物组合物。
在一个实施方案中,组合物是包含API、氨基酸和药学上可接受的载体的药物组合物。如本文所使用“药学上可接受的载体”包括生理上相容的任何的和全部的溶剂、分散介质、包衣等。载体类型可以基于预期施用途径选择。在一些实施方案中,载体适宜通过但不限于静脉内、吸入、肠胃外、皮下、肌内、静脉内、关节内、支气管内、腹内、囊内、软骨内、腔内、体腔内、小脑内、脑室内、结肠内、子宫颈内、胃内、肝内、心肌内、骨内、骨盆内、心包内、腹膜内、胸膜内、前列腺内、肺内、直肠内、肾内、视网膜内、椎管内、滑膜内、胸内、子宫内、膀胱内、推注、阴道、直肠、颊、舌下、鼻内、或经皮方式的途径施用。药学上可接受的载体包括无菌水性溶液或分散液和用于制备无菌可注射溶液或分散液的无菌粉末。
在一些实施方案中,组合物是无菌的并且在一种或更多种制造和储存条件下是稳定的。组合物可以配制成为溶液、微乳剂、脂质体、或者其它有序结构。例如,无菌的可注射溶液可以通过过滤除菌制备。可以通过将API混合到包含分散介质的无菌媒介物中制备分散液。在用于制备无菌可注射溶液的无菌粉末的情况下,优选的制备方法是真空干燥和冷冻干燥,其优选从先前无菌过滤溶液提供包含API和氨基酸加上任何额外期望成分的粉末的组合物。
示例性的稀释剂(例如用于组合物的稀释、重构等)可以包括,但不限于,无菌水、注射用制菌水(BWFI)、pH缓冲溶液(例如磷酸盐缓冲盐水)、无菌盐溶液和Ringer溶液或右旋糖溶液。稀释剂任选包含防腐剂。所采用的防腐剂的量通过评价不同防腐剂浓度与API的兼容性和防腐剂功效测试确定。
吸入治疗包括向呼吸道施用气溶胶形式的药物。气溶胶递送基于这样的概念,即如果分子是生物可利用时,则向占肺上皮95%的肺深部区(肺泡)的递送可以显著增强蛋白质跨上皮细胞膜的转运。液体气溶胶可以通过将API溶液喷雾产生。备选地,固体颗粒可以是从计量吸入器施用的在推进剂中混悬的粉末形式,或者仅作为从干粉末吸入器施用的粉末。例如,可以通过从溶液冻干(冷冻干燥)API、然后将冻干的药物磨成或研成用于肺施用的期望粒度大小分布来制备固体颗粒气溶胶。另一技术包括喷雾干燥,它是利用来自热气流(通常是空气)的热将通过连续液体给料的喷雾所产生的分散微滴蒸发的脱水过程。使用这些方法,包含API的组合物可以干燥成细颗粒,优选含有例如充当水替代剂的适宜的赋形剂类型和量。
增压计量吸入器是目前本领域众所周知的。可以使用适宜向患者肺或鼻子应用药物的任何增压计量吸入器。可以选择气溶胶制剂和计量阀门以提供治疗或者预防有效量的API。
A.API
术语“API”,如本文所使用,旨在是广义的,除非另外明确说明。该术语指API的所有天然存在的多形体。该术语还包括API的功能片段、包含API的嵌合蛋白质或者其功能片段、通过API的一个或更多个氨基酸的相似替代所得到的同源物、和物种同源物。该术语还指其为重组DNA技术产物的所有API多肽,包括其为转基因技术产物的API。例如,编码API的基因可以以如此的方式插入到编码乳乳清蛋白的哺乳动物基因中,使得DNA序列在乳腺中表达,如例如美国专利号5,322,775中所述,其关于产生蛋白质性质化合物的教导通过引用并入本文。该术语还指通过本领域已知的方法,诸如例如固相肽合成化学合成的所有API蛋白质。该术语还指从血浆制备的API。该术语还指可以商业上得到的API。API可以对应于人或者非人API。
在一个实施方案中,API是血浆来源的API。在另一实施方案中,API从Cohn级分IV-1糊制备。在另外的实施方案中,API从白蛋白耗竭的血浆级分、Cohn V沉淀物、或者预纯化的API制备级分制备。美国专利号6,974,792关于制备API的方法的教导通过引用并入本文。
在另外的实施方案中,API是重组API。API的氨基酸和核苷酸序列和/或重组API的产生描述于例如美国专利号4,711,848;4,732,973;4,931,373;5,079,336;5,134,119;5,218,091;6,072,029;和Wright等,Biotechnology,9:830(1991);以及Archibald等,PNAS,87:5178(1990)中,每一文献关于API序列、重组API、和/或API的重组表达的教导通过引用并入本文。
在一个实施方案中,组合物表征为包含具有大于90%纯度的API。在另外的实施方案中,API具有大于95%,优选至少大约99%的纯度。在一些实施方案中,组合物中所有API的至少大约50%,示例性地大约50%至大约100%,大约60%至大约90%,大约70%至大约80%是活性的API。
在一个实施方案中,组合物包含治疗有效量的API。“治疗有效量”指在需要的剂量和时间阶段有效地达到期望治疗结果(诸如例如,与先天性API缺陷相关的肺气肿的减少或者抑制)的量。API的治疗有效量会根据因素例如疾病状态、年龄、性别、和个体受试者体重、和API引起受试者中期望反应的能力而改变。治疗有效量还可以是其中API的治疗有益效果大于任何毒性或有害作用的量。
在另外的实施方案中,组合物包含预防有效量的API。“预防有效量”指在需要的剂量和时间阶段下有效实现期望预防结果(诸如例如,防止或者抑制与API先天性缺陷相关的肺气肿)的量。预防有效量可以如上对于确定治疗有效量所述确定。
当确定API的治疗或预防有效量时要考虑的一个因素是接受治疗的受试者生物腔室中,诸如例如受试者下呼吸道或者上皮内衬液(ELF)中表达的功能活性API的浓度。当确定API的治疗或者预防有效量时还考虑的另一因素是API的药理学(例如药物动力学)。
API的药物动力学指受试者血液中的API浓度或者水平。血液中API水平的药物动力学参数或量度包括曲线下面积(AUC)、Cmin(即波谷)、和Cmax。AUC是在固定的给药阶段内(例如8、12和24小时)受试者血液内API的总暴露。Cmin(即波谷水平)是在固定的给药阶段期间API的最低血液水平。Cmax是在固定的给药阶段内受试者血液内达到的API最高或者峰值水平。
在一个实施方案中,施用的治疗或者预防有效量足以达到或者维持高于靶阈值水平的API血液(例如血浆)波谷水平。在一个实施方案中,靶阈值水平是至少大约10mg/dL,示例性地大约10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、和200mg/dL。
在另一实施方案中,治疗或预防有效量足以达到或者维持至少大约50mg/dL的API血液波谷水平。在另外的实施方案中,API的治疗或预防有效量足以维持至少大约80mg/dL的血液API波谷水平。
在一个实施方案中,组合物中API浓度是至少大约0.1mg/ml,示例性地至少大约0.1、1、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、和1000mg/ml。在一个实施方案中,组合物中API的比活性是至少大约0.05mg活性API每mg总蛋白,示例性地,至少大约0.05、0.1、0.2mg、0.3mg、0.4mg、0.5mg、0.6mg、0.7mg、或更多活性API每mg总蛋白。
在一些实施方案中,组合物中包含的API的浓度以重量百分比计(w/v)为至少大约1%,示例性地大约1至大约60%,大约5至大约55%,大约10至大约45%,大约20至大约30%(w/v)。
B.氨基酸
应当理解,本文明确描述的氨基酸仅是为了说明的目的并且不旨在对可以根据本发明使用的氨基酸进行限制。本文没有明确描述的其它氨基酸可以基于所观察到的物理和化学特性容易地分类。此外,本文所描述的一些氨基酸已经就遗传编码的氨基酸而言进行了例证,然而,氨基酸无需局限于遗传编码的氨基酸,而且还可以包括遗传上非编码氨基酸。例如,氨基酸还可以包括天然存在的非编码氨基酸和合成的氨基酸(例如β-丙氨酸、羟脯氨酸)。还考虑了L-对映体氨基酸(L-氨基酸)和D-氨基酸以及游离氨基酸形式和/或生理可接受盐形式和/或其混合物。
表1列出了氨基酸的一些非限定性实例。
表1.氨基酸
氨基酸 | 三字母码 | 单字母码 |
甘氨酸 | Gly | G |
丙氨酸 | Ala | A |
缬氨酸 | Val | V |
亮氨酸 | Leu | L |
异亮氨酸 | Ile | I |
甲硫氨酸 | Met | M |
苯丙氨酸 | Phe | F |
色氨酸 | Trp | W |
脯氨酸 | Pro | P |
丝氨酸 | Ser | S |
苏氨酸 | Thr | T |
半胱氨酸 | Cys | C |
酪氨酸 | Tyr | Y |
天冬酰胺 | Asn | N |
谷氨酰胺 | Gln | Q |
赖氨酸 | Lys | K |
精氨酸 | Arg | R |
组氨酸 | His | H |
天冬氨酸 | Asp | D |
谷氨酸 | Glu | E |
在一个实施方案中,组合物包含至少一种氨基酸,其各自选自:Ala(A)、Thr(T)、羟脯氨酸、Gly(G)、Ser(S)、Gln(Q)、Phe(F)、Trp(W)、Met(M)、乙酰半胱氨酸、Leu(L)、Ile(I)、Val(V)、Lys(K)、Pro(P)、Tyr(Y)、His(H)、Glu(E)、Asn(N)、Asp(D)、和Arg(R)。
在另一实施方案中,所述至少一种氨基酸各自选自:Ala(A)、Thr(T)、羟脯氨酸、Gly(G)、和Ser(S)。
在另外的实施方案中,所述至少一种氨基酸是Ala(A)或Gly(G)。
在一些实施方案中,氨基酸是中性氨基酸或者亲水氨基酸。在另一实施方案中,亲水氨基酸是表征为根据共同疏水性标度(consensus hydrophobicityscale)表现出小于零的疏水性的氨基酸。
在一个实施方案中,至少一种氨基酸在组合物中以足以提供稳定的API组合物的总氨基酸量存在,例如如相对于不含至少一种氨基酸的API组合物所确定。
在另一实施方案中,总氨基酸量是足够的量使得API在一定温度下一段时间保留至少大约5%的API活性,示例性地,在一定温度下一段时间保留至少大约5%至大约100%、大约10%至大约95%、大约20%至大约90%、大约30%至大约80%、大约40%至大约70%、和大约50%至大约60%的API活性。在一些实施方案中,时间期间和/或温度表征为储存时间和/或温度(例如货架期)。在一个实施方案中,时间期间是至少大约:1天、1周、2周、3周、1个月、2个月、3个月、4个月、5个月、6个月、8个月、1年、2年、和3年。在另一实施方案中,温度等于或者大于大约:-120℃、-70℃、-20℃、0℃、5℃、25℃、37℃、40℃、和50℃。
在一个实施方案中,API活性可以通过猪胰弹性蛋白酶的抑制确定,如例如Coan等,Vox Sang.,48:333(1985)中所述,其全文通过引用并入本文。在一些实施方案中,API活性可以通过体外、体内、和/或离体确定法(例如治疗指数、LD50、ED50等)评价为在动物内的效能或者毒性。例如,在从本体溶液或储存溶液系列稀释后,或者冻干或者真空干燥的包含API的组合物重构后,在重构的或者水性组合物中存在的API(在至少一种氨基酸和/或总的至少一种氨基酸量存在下)具有在掺入到组合物中之前生物学活性API所具有的效能或毒性的大于至少大约5%至大约100%。
在另外的实施方案中,API的稳定性可可以通过例如确定API降解确定,包括但不限于,氧化、蛋白水解和/或脱酰胺产物的形成,分子量分布的变化,效能的变化,功能性的变化,不溶性物质如聚集物的增加或者由于赋形剂的存在导致的产物修饰,例如非酶促糖化作用。此外,稳定性可以确定为由于例如挥发作用、吸附作用、化学修饰等等引起的浓度变化。因此,在一些实施方案中,储存稳定的API组合物是表现出小于5、10、15、20、25、30、40、50、60、70%API降解的那些组合物。储存稳定的组合物还可以表现出这些特征的任何组合。
在另一实施方案中,组合物中氨基酸总量是相对于不含至少一种氨基酸的组合物而言足以增加API熔点的量。本领域普通技术人员可以使用例如差示扫描量热仪(DSC)确定熔点。在一个实施方案中,组合物中的氨基酸总量足以使熔点增加至少大约:0.01℃、0.1℃、1℃、1.2℃、1.4℃、1.6℃、1.8℃和2℃。
在另外的实施方案中,组合物的氨基酸总量是在组合物于一定温度下储存一段时间后足以使组合物中的单体API百分数为至少大约50%,示例性地,大约50%至大约100%、大约60%至大约99%、大约98%、大约70%至大约98%、大约80%至大约95%、和大约85%至大约90%的量。在一个实施方案中,时间期间是至少大约1天、1周、2周、3周、4周、5周、2个月、3个月、4个月、5个月、6个月、8个月、1年、2年、和3年。在另一实施方案中,温度等于或者大于大约:-120℃、-70℃、-20℃、0℃、5℃、25℃、37℃、40℃和50℃。
在另一实施方案中,组合物的氨基酸总量是在组合物于一定温度下储存一段时间后足以使组合物中的蛋白质聚集体百分数小于或等于大约:50%、40%、30%、20%、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%和0%的量。在一个实施方案中,一段时间是至少大约:1天、1周、2周、3周、4周、5周、2个月、3个月、4个月、5个月、6个月、8个月、1年、2年和3年。在另一实施方案中,温度等于或者大于大约:-120℃、-70℃、-20℃、0℃、5℃、25℃、37℃、40℃和50℃。
组合物中的蛋白质聚集水平可以由本领域普通技术人员通过例如使用大小排阻高效液相层析(SE-HPLC)确定。
在一个实施方案中,组合物中存在的氨基酸总量是至少大约0.01M,示例性地,大约0.01至大约3M、大约0.03至大约1M、大约0.05至大约0.5M、和大约0.1至大约0.3M。
在另一实施方案中,组合物中存在的氨基酸总量是至少大约0.01M、至少大约0.03、或者至少大约0.3M。
在另外的实施方案中,组合物包含至少大约0.01M丙氨酸(示例性地,大约0.01至大约1M和大约0.01至大约0.75M丙氨酸)的总丙氨酸浓度的丙氨酸。在一些实施方案中,至少一种氨基酸是丙氨酸,其中组合物不包含除丙氨酸之外的氨基酸。
在一个实施方案中,组合物包含至少大约0.01M苏氨酸(示例性地,大约0.01至大约1M和大约0.1至大约0.3M苏氨酸)的总苏氨酸浓度的苏氨酸。在一些实施方案中,至少一种氨基酸是苏氨酸,其中组合物不包含除苏氨酸之外的氨基酸。
在另一实施方案中,组合物包含至少大约0.01M羟脯氨酸(示例性地,大约0.01至大约1M和大约0.1至大约0.3M羟脯氨酸)的总羟脯氨酸浓度的羟脯氨酸。在一些实施方案中,至少一种氨基酸是羟脯氨酸,其中组合物不包含除羟脯氨酸之外的氨基酸。
在一个实施方案中,组合物包含至少大约0.01M甘氨酸(示例性地,大约0.01至大约1M和大约0.1至大约0.3M甘氨酸)的总甘氨酸浓度的甘氨酸。在一些实施方案中,至少一种氨基酸是甘氨酸,其中组合物不包含除甘氨酸之外的氨基酸。
在另外的实施方案中,组合物包含至少大约0.01M丝氨酸(示例性地,大约0.01至大约1M和大约0.1至大约0.3M丝氨酸)的总丝氨酸浓度的丝氨酸。在一些实施方案中,至少一种氨基酸是丝氨酸,其中组合物不包含除丝氨酸之外的氨基酸。
在一个实施方案中,组合物包含至少大约0.01M谷氨酰胺(示例性地,大约0.01至大约1M和大约0.1至大约0.3M谷氨酰胺)的总谷氨酰胺浓度的谷氨酰胺。在一些实施方案中,至少一种氨基酸是谷氨酰胺,其中组合物不包含除谷氨酰胺之外的氨基酸。
在另外的实施方案中,组合物包含至少大约0.01M苯丙氨酸(示例性地,大约0.01至大约1M和大约0.1至大约0.3M苯丙氨酸)的总苯丙氨酸浓度的苯丙氨酸。在一些实施方案中,至少一种氨基酸是苯丙氨酸,其中组合物不包含除苯丙氨酸之外的氨基酸。
在一个实施方案中,组合物包含至少大约0.01M色氨酸(示例性地,大约0.01至大约1M和大约0.1至大约0.3M色氨酸)的总色氨酸浓度的色氨酸。在一些实施方案中,至少一种氨基酸是色氨酸,其中组合物不包含除色氨酸之外的氨基酸。
在另一实施方案中,组合物包含至少大约0.01M甲硫氨酸(示例性地,大约0.01至大约1M和大约0.1至大约0.3M甲硫氨酸)的总甲硫氨酸浓度的甲硫氨酸。在一些实施方案中,至少一种氨基酸是甲硫氨酸,其中组合物不包含除甲硫氨酸之外的氨基酸。
在另外的实施方案中,组合物包含至少大约0.01M乙酰半胱氨酸(示例性地,大约0.01至大约1M和大约0.1至大约0.3M乙酰半胱氨酸)的总乙酰半胱氨酸浓度的乙酰半胱氨酸。在一些实施方案中,至少一种氨基酸是乙酰半胱氨酸,其中组合物不包含除乙酰半胱氨酸之外的氨基酸。
在一个实施方案中,组合物包含至少大约0.01M亮氨酸(示例性地,大约0.01至大约1M和大约0.03至大约0.15M亮氨酸)的总亮氨酸浓度的亮氨酸。在一些实施方案中,至少一种氨基酸是亮氨酸,其中组合物不包含除亮氨酸之外的氨基酸。
在另一实施方案中,组合物包含至少大约0.01M异亮氨酸(示例性地,大约0.01至大约1M和大约0.1至大约0.3M异亮氨酸)的总异亮氨酸浓度的异亮氨酸。在一些实施方案中,至少一种氨基酸是异亮氨酸,其中组合物不包含除异亮氨酸之外的氨基酸。
在另外的实施方案中,组合物包含至少大约0.01M缬氨酸(示例性地,大约0.01至大约1M和大约0.1至大约0.3M缬氨酸)的总缬氨酸浓度的缬氨酸。在一些实施方案中,至少一种氨基酸是缬氨酸,其中组合物不包含除缬氨酸之外的氨基酸。
在一个实施方案中,组合物包含至少大约0.01M赖氨酸(示例性地,大约0.01至大约1M和大约0.1至大约0.3M赖氨酸)的总赖氨酸浓度的赖氨酸。在一些实施方案中,至少一种氨基酸是赖氨酸,其中组合物不包含除赖氨酸之外的氨基酸。
在另一实施方案中,组合物包含至少大约0.01M脯氨酸(示例性地,大约0.01至大约1M和大约0.1至大约0.3M脯氨酸)的总脯氨酸浓度的脯氨酸。在一些实施方案中,至少一种氨基酸是脯氨酸,其中组合物不包含除脯氨酸之外的氨基酸。
在另外的实施方案中,组合物包含至少大约0.01M酪氨酸(示例性地,大约0.01至大约1M和大约0.1至大约0.3M酪氨酸)的总酪氨酸浓度的酪氨酸。在一些实施方案中,至少一种氨基酸是酪氨酸,其中组合物不包含除酪氨酸之外的氨基酸。
在一个实施方案中,组合物包含至少大约0.01M组氨酸(示例性地,大约0.01至大约1M和大约0.1至大约0.3M组氨酸)的总组氨酸浓度的组氨酸。在一些实施方案中,至少一种氨基酸是组氨酸,其中组合物不包含除组氨酸之外的氨基酸。
在另一实施方案中,组合物包含至少大约0.01M谷氨酸(示例性地,大约0.01至大约1M和大约0.1至大约0.3M谷氨酸)的总谷氨酸浓度的谷氨酸。在一些实施方案中,至少一种氨基酸是谷氨酸,其中组合物不包含除谷氨酸之外的氨基酸。
在另外的实施方案中,组合物包含至少大约0.01M天冬酰胺(示例性地,大约0.01至大约1M和大约0.1至大约0.3M天冬酰胺)的总天冬酰胺浓度的天冬酰胺。在一些实施方案中,至少一种氨基酸是天冬酰胺,其中组合物不包含除天冬酰胺之外的氨基酸。
在一个实施方案中,组合物包含至少大约0.01M天冬氨酸(示例性地,大约0.01至大约1M和大约0.1至大约0.3M天冬氨酸)的总天冬氨酸浓度的天冬氨酸。在一些实施方案中,至少一种氨基酸是天冬氨酸,其中组合物不包含除天冬氨酸之外的氨基酸。
在另一实施方案中,组合物包含至少大约0.01M精氨酸(示例性地,大约0.01至大约1M和大约0.17至大约0.3M精氨酸)的总精氨酸浓度的精氨酸。在一些实施方案中,至少一种氨基酸是精氨酸,其中组合物不包含除精氨酸之外的氨基酸。
C.赋形剂
在另外的实施方案中,本发明提供一种组合物,包含:
(i)API;
(ii)至少一种氨基酸,其中组合物还包含一种或更多种赋形剂。赋形剂的非限定性实例包括多元醇、糖、表面活性剂、抗氧化剂、盐(例如无机盐)、金属螯合剂、聚合物(例如聚乙二醇(PEG)、环糊精、葡聚糖)、尿素、胍氯化物、多肽(例如抗体)、及其组合。因此,本领域技术人员将理解,术语“赋形剂”如本文所使用旨在是广义的,并且可以包括如本领域普通技术人员通常使用以制备包含蛋白质的组合物的试剂。
在一些实施方案中,赋形剂是多元醇或糖。例如,多元醇或糖可以是,但不限于,蔗糖、甘露醇、海藻糖、山梨糖醇、山梨糖、松三糖、甘油、果糖、甘露糖、麦芽糖、乳糖、阿拉伯糖、木糖、核糖、鼠李糖、半乳糖、葡萄糖、木糖醇、赤藻糖醇、苏糖醇、棉子糖等等。
在一个实施方案中,一种或更多种赋形剂各自选自:蔗糖、甘露醇、甘油、山梨糖醇、葡聚糖、海藻糖、羟乙基淀粉(HES)、糖精钠、聚乙二醇(PEG)(例如PEG 3350、PEG 2000、PEG 8000)、和1,2-丙二醇。在另一实施方案中,赋形剂是蔗糖或者甘露醇。
在另外的实施方案中,如果组合物中存在的话,蔗糖的总量为小于20%(w/v),示例性地,大约0%至大约15%(w/v)、大约2.5%至大约7.5%、和大约4%至大约5%(w/v)。在一个实施方案中,组合物不包含蔗糖。
组合物的每一赋形剂的总量和/或赋形剂总量会取决于例如所使用赋形剂类型和/或数量、和/或包含API的组合物中存在的其它成分的类型和/或数量而改变。
在一个实施方案中,组合物包含至少大约0.01M糖(示例性地,大约0.01至大约1M和大约0.125至大约0.75M糖)的总糖浓度的糖。在一些实施方案中,糖是蔗糖。在另外的实施方案中,糖是蔗糖,其中组合物不包含除蔗糖之外的糖。
在另一实施方案中,组合物包含至少大约0.01M多元醇(示例性地,大约0.01至大约1M和大约0.25至大约0.75M多元醇)的总多元醇浓度的多元醇。在一些实施方案中,多元醇是甘露醇。在另外的实施方案中,多元醇是甘露醇,其中组合物不包含除甘露醇之外的多元醇。
在另外的实施方案中,组合物包含至少大约0.25%(w/v)多元醇(示例性地,大约0.25至大约5%(w/v)多元醇)的总多元醇浓度的多元醇。在一些实施方案中,多元醇是甘油。在另外的实施方案中,多元醇是甘油,其中组合物不包含除甘油之外的多元醇。
在一个实施方案中,组合物包含至少大约0.01M多元醇(示例性地,大约0.01至大约1M和大约0.27至大约0.55M多元醇)的总多元醇浓度的多元醇。在一些实施方案中,多元醇是山梨糖醇。在另外的实施方案中,多元醇是山梨糖醇,其中组合物不包含除山梨糖醇之外的多元醇。
在另一实施方案中,组合物包含至少大约0.25%(w/v)聚合物(示例性地,大约0.25至大约5%(w/v)聚合物)的总聚合物浓度的聚合物。在一些实施方案中,聚合物是葡聚糖。在另外的实施方案中,聚合物是葡聚糖,其中组合物不包含除葡聚糖之外的聚合物。
在另外的实施方案中,组合物包含至少大约0.01M糖(示例性地,大约0.01至大约1M和大约0.15至大约0.75M糖)的总糖浓度的糖。在一些实施方案中,糖是海藻糖。在另外的实施方案中,糖是海藻糖,其中组合物不包含除海藻糖之外的糖。
在一个实施方案中,组合物包含至少大约0.25%(w/v)HES(示例性地,大约0.25至大约5%(w/v)HES)的总HES浓度的HES。
在另一实施方案中,组合物包含至少大约0.01M糖精钠(示例性地,大约0.01至大约1M和大约0.15至大约0.75M糖精钠)的总糖精钠浓度的糖精钠。
在另外的实施方案中,组合物包含至少大约0.25%(w/v)PEG(示例性地,大约0.25至大约10%(w/v)PEG和大约1至大约5%(w/v)PEG)的总PEG浓度的PEG。在一些实施方案中,PEG是PEG 3350。在另外的实施方案中,PEG是大约5%(w/v)PEG 3350,其中组合物不包含除PEG 3350之外的PEG。
在一个实施方案中,组合物包含至少大约0.01M 1,2-丙二醇(示例性地,大约0.01至大约1M和大约0.125至大约0.3M 1,2-丙二醇)的总1,2-丙二醇浓度的1,2-丙二醇。
表面活性剂可以包括,但不限于,例如聚乙烯和聚丙二醇的嵌段聚合物(例如Pluronic F68);或者聚乙二醇山梨醇酐单月桂酸酯(例如Tween 80),聚氧乙烯山梨醇酐一油酸酯(例如Tween 20),等等。在一个实施方案中,表面活性剂是Pluronic F68或Tween 80(即聚山梨醇酯80)。
在一个实施方案中,组合物还包含至少大约0.0025%(v/v)表面活性剂(示例性地,大约0.0025至大约1%(v/v)、大约0.025至大约0.1%(v/v)、和大约0.05至大约0.075%(v/v)表面活性剂)的总表面活性剂浓度的表面活性剂。在一些实施方案中,表面活性剂是Pluronic F68或Tween 80。
在另一实施方案中,本发明提供一种组合物,包含:
(i)API;
(ii)至少一种氨基酸,其中组合物还包含盐,优选无机盐。无机盐的实例包括但不限于氯化钠或磷酸钠。
在一个实施方案中,无机盐在组合物中以至少0.01M无机盐(示例性地,大约0.01至大约0.5M、大约0.05至大约0.4M、和大约0.1至大约0.15M无机盐)的总无机盐的量存在。在一些实施方案中,无机盐是氯化纳、磷酸钠或其组合。
如本文所使用,术语“抗氧化剂”指减少或者防止氧化的试剂。“抗氧化剂”包括但不限于甲硫氨酸、谷胱甘肽、乙酰基半胱氨酸、抗坏血酸、丁基羟基苯甲醚(BHA)、丁基羟基甲苯(BHT)和马来酸。
在一个实施方案中,本发明提供一种组合物,包含:
(i)API;
(ii)至少一种氨基酸,其中组合物还包含抗氧化剂。在一些实施方案中,抗氧化剂是甲硫氨酸。在另外的实施方案中,抗氧化剂是谷胱甘肽。在另一实施方案中,抗氧化剂在组合物中以至少大约0.01%(w/v)(示例性地,大约0.01至大约5%(w/v),和大约0.05至大约0.7%(w/v))的总抗氧化剂量存在。
金属螯合剂的非限定性实例包括乙二胺四乙酸(EDTA),(0.1-0.5%)、乙二醇双(氨乙基醚)四乙酸(EGTA)、1,2-双(2-氨基苯氧基)乙烷-N,N,N’,N’-四乙酸(BAPTA)、羟乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)、或其盐。在一个实施方案中,金属螯合剂是二价金属螯合剂。在另一实施方案中,金属螯合剂是EDTA、EGTA、BAPTA、HEDTA或其盐。在一些实施方案中,组合物包含金属螯合剂的组合。在另外的实施方案中,金属螯合剂在组合物中以至少大约0.01%(w/v)(示例性地,大约0.01至大约1%(w/v)、大约0.05至大约0.5%(w/v)、和大约0.1至大约0.25%)的总螯合剂的量存在。
在另一实施方案中,本发明提供一种组合物,包含:
(i)API;
(ii)至少一种氨基酸,其中组合物还包含金属螯合剂。
因此,在另外的实施方案中,本发明提供一种组合物,包含:
(a)API;和
(b)氨基酸,
其中组合物还包含,或者任选地还包含,一种或更多种赋形剂。
根据本发明提供许多种不同的包含API的组合物。此类制剂中的活性成分是API,其可以是人或非人的重组API,但是如上面所指出还可以包括从血浆来源提取的API。虽然API可以自身作为单独的活性成分存在,但是API还可以与一种或更多种额外的活性成分一起存在。
II.用于制备组合物的方法
在另外的方面中,本发明提供制备包含API和至少一种氨基酸的组合物的方法。
在一个实施方案中,所述方法包括将包含API的第一组合物透析以除去盐,如果组合物中存在盐的话。
例如,第一组合物可以是在缓冲液中制备或者与缓冲液接触的包含API的组合物,其中第一组合物包含盐。组合物可以是,但不限于从用于从血浆(例如人血浆)制备API或者制备重组API制剂的批量制造过程中所得到的组合物。
在一个实施方案中,第一组合物包含在磷酸缓冲液(例如20mM磷酸钠,pH 7)中的API,其中氯化纳在缓冲液中以例如大约100mM的NaCl存在。在一些实施方案中,透析使用超滤/渗滤(UF/DF)开展。
在一些实施方案中,所述方法还包括在透析步骤之后向组合物提供至少一种氨基酸。赋形剂和/或任何其它试剂等可以与氨基酸一起加入、在氨基酸加入之后加入或者在氨基酸加入随后加入。
在另外的实施方案中,所述方法包括将包含API的第一组合物针对包含至少一种氨基酸和/或赋形剂和/或任何其它试剂的缓冲液(例如磷酸缓冲液20mM,pH7)透析。
在一个实施方案中,所述方法还包括维持包含API的组合物的pH于大约6.0至大约8.0,优选大约6.6至大约7.4。例如,在另一实施方案中,可以首先加入缓冲盐以达到有效的pH范围,然后加入氨基酸和/或赋形剂和/或任何其它试剂/成分。在另外的实施方案中,氨基酸和/或赋形剂和/或其它试剂可以组合加入到包含API的组合物中。
III.试剂盒
在另外的方面中,本发明还提供试剂盒,例如用于治疗与API表达或活性相关疾病或病症的试剂盒。在一个实施方案中,试剂盒包含根据本发明的组合物,特别是包含API和氨基酸的药物组合物;并且任选地,用于治疗或者预防API相关疾病或病症,例如与低于正常血浆API水平相关或由其引起的疾病或病症的使用说明书。
在另外的实施方案中,所述试剂盒提供单独的容器,其中至少一个容器包含含有API的组合物,并且在一个或更多个另外的容器中包含不同的组合物,特别是包含除API之外的活性成分的组合物。任选地,试剂盒还可包含与活性成分组合的和/或在单独的容器中与活性成分分开的药学上可接受的载体和稀释剂。
本发明将通过实施例的方式更加详细地说明,但是应当注意本发明不限于这些实施例。
实施例
实施例1
包含API的液体制剂的稳定性
开展促进稳定性研究以确定包含API的液体制剂的稳定性。
从级分IV-1生产和Microbench批次(Macro bench lot)制备的API针对磷酸盐缓冲液(20mM,pH 7)透析以去除盐,然后浓缩至100mg/ml。在透析之后,通过加入包含其它成分的2-倍溶液得到包含其它成分的多种API制剂。然后,通过将大约2ml的最终制剂加入到10ml管瓶中,然后在温度控制箱内于40℃孵育~3-4周,测试最终的API制剂的API稳定性。每周收集样品以使用SEC-HPLC确定聚集体水平。
结果示于图1中并总结于表2中。
表2.API液体制剂聚集体水平百分数
如图1和表2中所示,仅包含API的制剂和包含0.1M NaCl的制剂表现出最大量的聚集。包含蔗糖的API制剂最稳定,并且随着时间的推移形成的聚集体的量最低。
还在40℃下对包含API(50mg/mL);API(50mg/mL)加丙氨酸(0.25M)或蔗糖(0.25M);以及API(50mg/mL)加丙氨酸(0.125M)/蔗糖(0.125M)的液体API制剂开展促进稳定性研究。
如图2中所示,单独的丙氨酸为包含API的组合物提供一定程度的稳定性,如通过随时间的推移聚集体水平百分数所确定。此外,组合有限量的蔗糖与丙氨酸也提供一定程度的稳定性,其大于单独的丙氨酸。
实施例2
包含API的液体制剂的稳定性
还在40℃下对包含API(50mg/mL);API(50mg/mL)加丙氨酸(0.25M)或甘露醇(0.25M);以及API(50mg/mL)加丙氨酸(0.125M)/甘露醇(0.125M)的液体API制剂开展在实施例1中所述的促进稳定性研究。
如图3中所示,单独的丙氨酸为包含API的组合物提供一定程度的稳定性,如通过随时间的推移聚集体水平百分数所确定。此外,组合有限量的甘露醇与丙氨酸还提供一定程度的稳定性,其大于单独的丙氨酸。
实施例3
包含API的液体制剂的稳定性
还在40℃下开展在实施例1中所述的促进稳定性研究以确定不同浓度的蔗糖、海藻糖和丙氨酸的稳定作用。为了评价蔗糖、海藻糖和丙氨酸的稳定作用,制备分别包含0.25M、0.5M、和0.75M这些成分的10种制剂,并且无菌性地充入到5ml管瓶中。测试这些样品在40℃下的聚集4周。
结果示于图4中。起始聚集体水平为0。在4周孵育过程中,在0.75M蔗糖或者0.75M海藻糖制剂中没有检测到API聚集。在40℃下在第一周时没有检测到聚集。不存在所述不同成分的API在第一周时聚集并且在每一时间点聚集水平最高。随着所加入成分浓度的增加聚集体水平降低。海藻糖提供抗聚集的最佳稳定作用,其次是蔗糖和丙氨酸。
实施例4
包含API的液体制剂的稳定性
还在40℃下开展在实施例1中所述的促进稳定性研究,以确定丙氨酸或甘氨酸浓度对API制剂的影响。向API液体制剂中加入0M、0.1M、0.15M、0.2M、0.25M、或0.3M的丙氨酸或甘氨酸并且以不同时间间隔比较40℃下的聚集体水平。所有制剂开始时为大约1.3-1.4%的聚集体水平。
图5显示在以不同浓度丙氨酸或甘氨酸配制的API液体溶液在40℃孵育1周后的聚集体水平。随着丙氨酸或者甘氨酸浓度的增加聚集体水平降低。图6显示2周时的聚集体水平。结果与1周时的数据一致。随着丙氨酸或者甘氨酸浓度的增加聚集体水平降低。在3周和4周内的聚集也表明,随着加入丙氨酸或甘氨酸的增加聚集更少(数据未显示)。
实施例5
包含API的液体制剂的稳定性
还在40℃下开展在实施例1中所述的促进稳定性研究以确定氧清除剂对聚集的影响。因此,制备包含API(50mg/ml)和丙氨酸(0.25M)且还包含0.3%、0.5%、和0.7%甲硫氨酸的液体制剂。
图7显示在40℃下的聚集特性。甲硫氨酸抗聚集的作用是最小的。没有观察到聚集体水平显著降低。
实施例6
包含API的液体制剂的稳定性
在包含100mM氯化钠的20mM磷酸钠缓冲液中得到包含α-1蛋白酶抑制剂(API)(从人血浆制备;65mg/ml效能)的本体溶液。使用超滤/渗滤(UF/DF)将该本体溶液(30L)透析进入磷酸盐缓冲液(20mM,pH 7)中,其中使用240L的磷酸盐缓冲液达到终点。然后加入氨基酸和/或其它成分并且调节最终蛋白质浓度至50mg/ml。最终的制剂溶液经0.22μm滤器过滤并且在层流通风橱下填充。填充体积为20.0ml。将小瓶密封并标记。
制剂1包含250mM甘氨酸;制剂2包含250mM L-丙氨酸;制剂3包含125mM L-丙氨酸和4.2%蔗糖;并且制剂4包含100mM氯化钠。对于每一制剂,API是50mg/ml并且缓冲液是20mM磷酸钠缓冲液(单碱式和二碱式磷酸盐七水合物的混合物)。对于冻干产物,开展额外的测定包括重构后的溶解时间/目视外观以及块水分。
分析样品于5℃和25℃下的稳定性。对于每一制剂,最初(时间0)样品开展下列测试:外观、纤丝、效能、pH、SEC-HPLC、测量A280下的光吸收、浊度法(NTU)测量、通过毛细管区带电泳(CZE)分析蛋白质组成、脱酰胺作用和动态光散射(DLS)。通过原子吸收分光光度法开展钠的测定;通过离子层析开展蔗糖测定;浊度法:使用HACH比浊度计开展浊度测定;以及使用基于96-孔板的效能测定开展API的定量测定。
表3显示来自最初分析性测试的结果。
表3:最初分析测试的结果
灰白色饼,无蛋白质颗粒,澄清,120(浅黄),溶解时间:1分钟。
5℃稳定性数据:在5℃下,在3和6个月时在含丙氨酸/蔗糖的API制剂(制剂3)观察到少量的纤丝。在任何其它制剂中对于任何时间点没有记录到纤丝。对于效能(图8)、NTU(图9)、pH、比活性(图10)、DLS和脱酰胺作用测量(图11),没有观察到显著的变化。对于效能(BCS),最终容器精确度是5%。对于NTU和脱酰胺作用,中间精确度分别为3.0%和18.5%。所观察到的差异在测定差异性之内。
尺寸排阻层析(SEC-HPLC)基于分子的流体力学体积将样品中的蛋白质分离。在SEC-HPLC中,具有大的流体力学体积的分子与柱填充物具有最小(如果有的话)相互作用并且在柱的空隙体积时(V0)洗脱。具有较小的流体力学体积的分子与柱填充物相互作用更大并且在空隙体积之后洗脱。
根据稳定性数据,使用NaCl配制的API(制剂4)与其它制剂相比表现出稍微更高的聚集体水平,如通过SEC-HPLC所测定。在6个月时,NaCl(制剂4)、甘氨酸(制剂1)、丙氨酸(制剂2)和丙氨酸/蔗糖(制剂3)样品中聚集体水平分别增加0.66%、0.58%、0.43%和0.42%(图12和13);寡聚体峰似乎保持未变(图14);并且单体水平分别降低0.87%、0.61%、0.57%和0.65%(图15)。
25℃稳定性数据:在25℃下,在6个月时在所有制剂中没有观察到纤丝。对于效能(图16)、pH和DLS观察到小的变化。使用NaCl使NTU增加达到最大值7.88(图17)。
在6个月的期间内所有制剂的比活性降低0.2-0.3(图18)。这种降低源于A280吸光度的增加,在在6个月的期间内在所有制剂中其从25AU增加至大约28AU(图19)。
脱酰胺作用可能在批量生产过程中发生,这可以解释原材料中约6%的脱酰胺水平。脱酰胺作用在6个月内从6%的最初平均值增加至20%(图19)。尽管制剂4表现出相对于其它制剂(约20%)稍低的脱酰胺水平(17%),但是该差异处于18.5%的测定差异性之内。
聚集体水平和寡聚体水平增加(图21-23)。随着时间的推移,单体水平降低(图23)。单体水平的降低与聚集物和寡聚体增加总数相当。在6个月内,在制剂4、制剂1、制剂2、和制剂3中聚集体水平分别增加3.52%、3.12%、2.6%和2.25%(图20)。
在于5℃孵育6个月后,对于效能、NTU、pH、比活性、DLS和脱酰胺作用测量没有观察到明显的变化。存在聚集体水平的稍微增加(<1%)和单体水平的相应降低。这些结果显示了API制剂在5℃下6个月的稳定性。
在于25℃孵育6个月后,在制剂4(即API加NaCl)中观察到聚集体水平和NTU显著增加。甘氨酸、丙氨酸以及丙氨酸/蔗糖降低聚集和NTU,其中丙氨酸/蔗糖是最有效的稳定剂。脱酰胺作用显著增加。这些结果表明,包含API的液体制剂在25℃下经历聚集作用和脱酰胺作用,并且氨基酸提供抗聚集的保护作用。从在5℃下的聚集数据(图13)进行的外推显示,达到5%聚集物水平的预期时间对于制剂4为~25个月,对于制剂2为44个月,并且对于制剂3为51个月。因此预期氨基酸赋予显著的蛋白质稳定性,并且相当大地提高了货架期。
实施例7
包含API的液体制剂的熔点
开展DSC以测量多种API制剂的转变中点(Tm),以便确定它们的熔点。
制备包含多种成分的含API(50mg/ml)的API制剂。简言之,API溶液针对包含表4中所列每一成分的磷酸盐缓冲液(20mM,pH 7)透析。结果示于表4中。
表4:API制剂的熔点
成分 | 浓度(mM) | 熔点(℃) |
- | 0 | 61.54 |
丙氨酸 | 300 | 64.10 |
苏氨酸 | 300 | 64.36 |
羟脯氨酸 | 300 | 64.07 |
甘氨酸 | 300 | 64.43 |
丝氨酸 | 300 | 64.37 |
蔗糖 | 300 | 64.29 |
谷氨酰胺 | 30 | 62.13 |
苯丙氨酸 | 30 | 62.02 |
色氨酸 | 30 | 61.26 |
甲硫氨酸 | 30 | 61.32 |
乙酰半胱氨酸 | 30 | 63.91 |
亮氨酸 | 30 | 62.24 |
异亮氨酸 | 30 | 62.50 |
缬氨酸 | 300 | 62.70 |
赖氨酸 | 30 | 63.61 |
精氨酸 | 300 | 62.88 |
API蛋白质在pH 7磷酸盐缓冲液中的熔点是61.54℃。熔点的增加可以充当API蛋白质构象稳定性增加的指示剂。
实施例8
pH和蛋白质浓度对包含API的液体制剂的影响
为了确定pH和蛋白质浓度对聚集的影响,在不同pH和蛋白质浓度制备的API溶液于40℃下孵育,并将聚集数据进行E-CHIP分析。通过测量280nm下的光吸收计算蛋白质浓度,其中A280/0.53对应于50mg/ml的浓度数值。对于表5中列出的实验确定40℃下的聚集。
表5:关于pH和蛋白质浓度对API制剂聚集影响的研究
试验 | API浓度(mg/ml) | pH |
3 | 50 | 6.3 |
9A | 50 | 6.7 |
9B | 50 | 6.7 |
6 | 25 | 7.1 |
4 | 50 | 7.1 |
8 | 25 | 6.3 |
5 | 75 | 7.1 |
7 | 75 | 6.3 |
9C | 50 | 6.7 |
9D | 50 | 6.7 |
1 | 25 | 6.7 |
2 | 75 | 6.7 |
9E | 50 | 6.7 |
E-CHIP模型表明,对于50mg/ml API,最小聚集的最适pH是6.9(图24)。在pH 6.3下观察到聚集并且在pH6.7和7.1下聚集体的量少得多(图25)。随着pH增加聚集降低并且在pH 6.9时达到最小值(图26)。图27显示聚集几乎随着蛋白质浓度线性增加。
Claims (11)
1.一种组合物,其由以下物质组成:
(a)α1-蛋白酶抑制剂(API);
(b)至少一种氨基酸;
(c)任选地,药学上可接受的载体;和
(d)任选地,一种或更多种选自由以下组成的组的赋形剂:多元醇、表面活性剂、抗氧化剂、盐、金属螯合剂、尿素、胍氯化物、多肽、及其组合;
其中所述至少一种氨基酸选自丙氨酸、苏氨酸、羟脯氨酸、甘氨酸和丝氨酸,并且其中所述至少一种氨基酸在组合物中以0.01M至3M的总氨基酸量存在。
2.权利要求1的组合物,其中所述氨基酸是丙氨酸。
3.权利要求1或2的组合物,其中所述一种或更多种赋形剂是甘油或1,2-丙二醇。
4.权利要求1或2的组合物,其中所述组合物适于向受试者静脉内施用。
5.权利要求1或2的组合物,其中组合物的pH为6.3至7.4。
6.权利要求1或2的组合物,其中组合物的pH为6.7至7.1。
7.权利要求1或2的组合物,其中组合物是冻干形式。
8.至少一种氨基酸用于稳定α1-蛋白酶抑制剂(API)的用途,其中所述至少一种氨基酸选自丙氨酸、苏氨酸、羟脯氨酸、甘氨酸和丝氨酸,并且其中所述至少一种氨基酸以0.01M至3M的总氨基酸量存在。
9.权利要求8的用途,其中所述氨基酸是丙氨酸。
10.一种用于稳定α1-蛋白酶抑制剂(API)的方法,所述方法包括将至少一种氨基酸添加到α1-蛋白酶抑制剂中,其中所述至少一种氨基酸选自丙氨酸、苏氨酸、羟脯氨酸、甘氨酸和丝氨酸,并且其中所述至少一种氨基酸以0.01M至3M的总氨基酸量存在。
11.试剂盒,包含权利要求1-7任一项的组合物作为适于静脉内施用的药物组合物。
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