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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein lyophilisiertes Präparat, das
einen Hepatozytenwachstumsfaktor umfasst.
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Technischer Hintergrund
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Hepatozytenwachstumsfaktor
(im Folgenden in der Beschreibung gelegentlich als "HGF" abgekürzt) ist
ein Protein, das proliferierende Wirkung auf Hepatozyten aufweist,
und es ist bekannt, dass es in verschiedenen tierischen Spezies
vorhanden ist. Es sind HGFs mit unterschiedlichen Aminosäuresequenzen
berichtet. Der humane Hepatozytenwachstumsfaktor (im Folgenden in
der Beschreibung gelegentlich als "hHGF" abgekürzt) wurde
im Plasma eines Patienten mit fulminanter Hepatitis von Daikuhara
et al. gefunden (japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung
(Kokai) Nr.
63-22526 ).
Die Aminosäuresequenz
des hHGF-Proteins und die für
das Protein codierende Gensequenz (cDNA) wurden von Kitamura et
al. gefunden (japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung
Nr.
3-72883 ). Über ein
Verfahren zur Herstellung des hHGF-Proteins und einer Transformante
unter Verwendung dieser cDNA wurde berichtet (japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung
Nr.
3-285693 ). Unter
diesen Umständen
wird die Massenherstellung des hHGF-Proteins möglich, und seine Anwendung
als Medikament ist zu erwarten.
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hHGF
ist eine Art eines Glycoproteins, und dieses ist ein Heterodimer
und besteht aus einer α-Untereinheit
mit einem Molekulargewicht von etwa 80 bis 90 kDa in nicht reduziertem
Zustand oder etwa 52 bis 56 kDa in reduziertem Zustand und einer β-Untereinheit
mit einem Molekulargewicht von etwa 30 bis 36 kDa. Neben der Wirkung
als Hepatozytenwachstumsfaktor hat hHGF verschie dene biologische
Wirkungen wie z.B. eine Streufaktor-Wirkung (SF), eine Wirkung als
Wachstumsfaktor für
die Nierentubulusepithelzellen, eine Wirkung als Reparaturfaktor
für geschädigtes Gewebe
und eine Wirkung als Wachstumsfaktor für Gefäßendothelzellen, und man erwartet
eine Entwicklung des Proteins in Form von Medikamenten zur therapeutischen
Behandlung von Leberkrankheiten, Nierenkrankheiten, Kranialnervstörungen,
als Haarwuchs fördernde
Mittel, Wundheilmittel, Antitumortherapeutika und dergleichen.
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Pharmazeutische
Präparate
von HGF sind in
WO 90/10651 und
in den japanischen ungeprüften
Patentveröffentlichungen
Nr.
6-247872 und
9-25241 beschrieben. Die
oben genannte
WO 90/10651 offenbart
ein wässriges
Präparat
von HGF vom Deletionstyp (TCF), in dem fünf Aminosäurereste von HGF deletiert
sind, und die Veröffentlichung
lehrt, dass TCF durch Albumin, Humanserum, Gelatine, Sorbit, Mannit,
Xylit und dergleichen in einer wässrigen
Lösung
stabilisiert wird. Die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung
Nr.
6-247872 offenbart
eine Injektion, die TCF in einer hohen Konzentration von 5 bis 10
mg/ml enthält
und in der eine basische Aminosäure
oder dergleichen neben TCF vorliegt. Diese Veröffentlichung erwähnt die
Löslichkeit
von TCF in einer wässrigen
Lösung
und offenbart eine wässrige
Lösung,
die TCF in hoher Konzentration enthält. Die basische Aminosäure (Lysin,
Arginin) wird als Lösungsvermittler
in der Injektion verwendet.
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Bei
dem wässrigen
HGF-Präparat
nimmt jedoch die Löslichkeit
von HGF bei neutralem pH rasch ab, und es besteht das Problem fortschreitender
Aggregation, Trübung
und Gelierung beim mehrtägigen
Aufbewahren bei niedriger Temperatur oder Raumtemperatur. Zudem
hat das Präparat
geringe physikochemische Stabilität und bildet beispielsweise
Abbauprodukte und Aggregate, und es besitzt auch als pharmazeutisches Präparat geringe
Stabilität,
wobei sich beispielsweise die biologische Wirkung verringert. Vom
Gesichtspunkt der biologischen Aktivität ist das Präparat daher
nicht für
eine lange Lagerung geeignet. Des Weiteren kann das wässrige HGF-Präparat aufgrund
des Schäumens
oder dergleichen beim Schütteln
und Rühren
aggregieren, trüb
werden und gelieren, was zu einer Abnahme der Qualität des pharmazeutischen
Präparats
und der Arzneimittel-Wirksamkeit bei Langzeitlagerung, Verteilung
und Transport führt.
Daher ist ein lyophilisiertes Präparat
als HGF-Präparat
bevorzugt.
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Die
japanische ungeprüfte
Patentveröffentlichung
Nr.
9-25241 offenbart
ein lyophilisiertes Präparat von
HGF (TCF). Im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung lehrt diese Patentveröffentlichung
jedoch, dass ein lyophilisiertes Präparat, umfassend HGF (TCF)
in hoher Konzentration, das über
einen langen Zeitraum stabil ist, bereitgestellt werden kann durch
die Verwendung von Citrat als Puffermittel und Glycin, Alanin, Sorbit,
Mannit oder dergleichen als Stabilisierungsmittel. Aufgrund der
Citronensäure,
die als Puffermittel im lyophilisierten Präparat verwendet wird, hat das
wiedergelöste
Präparat
jedoch einen sauren pH. Zudem hat die resultierende Lösung einen
hohen osmotischen Druck, der Probleme dahingehend verursacht, dass
Schmerzen bei Verabreichung durch Injektion oder entzündliche
Reaktionen und Hämolyse
an der Verabreichungsstelle und dergleichen auftreten.
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HGF
ist eine Substanz mit außerordentlich
starker physiologischer Wirkung, und bei Verwendung als Medikament
muss die Substanz im klinischen Sektor als pharmazeutisches Präparat mit
sehr niedriger Konzentration bereitgestellt werden. Die von den
Erfindern der vorliegenden Erfindung angestellten Untersuchungen
zeigten, dass bei dem in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung
Nr.
9-25241 beschriebenen lyophilisierten
HGF(TCF)-Präparat,
das Glycin oder Alanin umfasst, nur wenig Aggregatbildung während der Lagerung
beobachtet wurde, wenn das lyophilisierte Präparat aus einer wässrigen
Lösung
hergestellt wurde, die HGF in hoher Konzentration enthielt, wogegen
Aggregatbildung während
der Lagerung beobachtet wurde, wenn ein Präparat in Gegenwart von Glycin
oder Alanin durch Lyophilisieren einer wässrigen Lösung hergestellt wurde, die
HGF mit niedriger Konzentration enthielt, die für die klinische Anwendung erwünscht ist
(im Allgemeinen ist HGF in einer Konzentration von weniger als 5
mg/ml enthalten, zum Beispiel etwa 2 mg/ml). Wie in der japanischen
ungeprüften
Patentveröffentlichung
Nr.
9-25241 beschrieben,
ist Glycin oder Alanin demgemäß als Stabilisierungsmittel
brauchbar, wenn HGF in hoher Konzentration lyophilisiert wird, doch
sind die Aminosäuren
nicht ausreichend als Stabilisierungsmittel, wenn HGF in niedriger
Konzentration lyophilisiert wird. Erwünscht ist daher die Entwicklung
eines Verfahrens zur Herstellung eines lyophilisierten Präparats,
das durch Verwendung einer wässrigen
Lösung,
die HGF in niedriger Konzentration enthält, kaum Aggregate bildet und
ausgezeichnete Stabilität
bei langer Lagerung aufweist.
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Offenbarung der Erfindung
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines lyophilisierten
HGF-Präparats,
das eine wässrige
Lösung
bilden kann, die HGF in niedriger Konzentration enthält. Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist insbesondere die Bereitstellung eines
lyophilisierten HGF-Präparats,
das ausgezeichnete Lagerstabilität
aufweist und nach erneutem Lösen
frei ist von Aggregation, Trübung
und Gelierung. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist
die Bereitstellung eines lyophilisierten Präparats, das günstige pelletbildende Eigenschaften
während
der Lyophilisierung und ausgezeichnete Wiederlöslichkeit aufweist. Eine weitere
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines
Präparats,
das einen pH und ein Verhältnis
des osmotischem Drucks aufweist, die für die Injektion erwünscht sind.
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Zur
Lösung
der obigen Aufgaben führten
die Erfinder der vorliegenden Erfindung verschiedene Untersuchungen
durch. Im Ergebnis fanden sie, dass durch Lyophilisierung einer
Lösung,
die HGF in einer Konzentration von weniger als 5 mg/ml enthält, in Gegenwart
von Stabilisierungsmittel, Natriumchlorid und Puffermittel ein lyophilisiertes
Präparat
mit günstigen
pelletbildenden Eigenschaften, günstiger
Löslichkeit
und Stabilität
bei langer Lagerung erfolgreich erzeugt wurde, und dass bei der
Herstellung des lyophilisierten Präparats, wie auch wäh rend der
Lagerung des Präparats
keine Aggregate gebildet wurden und das lyophilisierte Präparat außerordentlich
hohe Stabilität
hatte. Des Weiteren fanden sie, dass eine aus dem lyophilisierten
Präparat
hergestellte wässrige
Lösung
frei von Aggregation, Trübung,
Gelierung oder dergleichen ist und die wässrige Lösung, die die geringe HGF-Konzentration
enthält,
hinreichende und erfolgreiche klinische Wirksamkeit aufweist. Die
vorliegende Erfindung wurde auf der Grundlage der obigen Befunde
erreicht.
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Die
vorliegende Erfindung macht somit ein lyophilisiertes Präparat verfügbar, umfassend
einen Hepatozytenwachstumsfaktor, ein Stabilisierungsmittel, das
ausgewählt
ist aus der Gruppe bestehend aus Arginin, Lysin, Histidin, Glutaminsäure, Asparaginsäure und
einem pharmakologisch annehmbaren Salz derselben zur Verhinderung
der Bildung von Aggregaten des Hepatozytenwachstumsfaktors, Natriumchlorid
und ein Puffermittel, dadurch gekennzeichnet, dass das lyophilisierte
Präparat
aus einer wässrigen
Lösung
hergestellt wird, die den Hepatozytenwachstumsfaktor in einer Konzentration
von weniger als 5 mg/ml enthält,
und/oder das lyophilisierte Präparat
zur Herstellung einer den Hepatozytenwachstumsfaktor in einer Konzentration
von weniger als 5 mg/ml enthaltenden wässrigen Lösung durch Wiederauflösen verwendet
wird.
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Diese
lyophilisierten HGF-Präparate
ergeben keine HGF-Aggregate während
der Lyophilisierung und bei langer Lagerung nach der Lyophilisierung
und haben ausgezeichnete Stabilität. Zudem weisen sie die charakteristischen
Merkmale auf, dass keine Aggregation, Trübung, Gelierung oder dergleichen
in einer wässrigen Lösung auftritt,
die aus dem lyophilisierten Präparat
hergestellt wird, und selbst nach Lagerung der wässrigen Lösung werden kaum Aggregate
gebildet.
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Normalerweise
ist es bevorzugt, dass eine wässrige
Lösung,
die zur Herstellung eines lyophilisierten Präparats in einem Fläschchen
verwendet wird, und eine wässrige
Lösung,
die durch Lösen
des resultierenden lyophilisierten Präparats im Fläschchen
hergestellt wird, die gleiche Konzentration an Wirkstoff enthalten.
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Daher
kann das Präparat
der vorliegenden Erfindung vorzugsweise durch Lyophilisieren einer
wässrigen
Lösung,
die HGF in einer Konzentration von weniger als 5 mg/ml enthält, in einem
Fläschchen
oder einer Ampulle hergestellt werden. Bei dem Präparat der
vorliegenden Erfindung liegt zudem der pH der wässrigen Lösung vor der Lyophilisierung
und/oder der wässrigen
Lösung,
die nach erneutem Lösen
erhalten wird, vorzugsweise im Bereich von 5 bis 6,5, wie es für Injektionen
erwünscht
ist. Bei dem Präparat
der vorliegenden Erfindung hat die wässrige Lösung vor der Lyophilisierung
und/oder die wässrige
Lösung,
die nach erneutem Lösen
erhalten wird, zudem vorzugsweise einen osmotischen Druck, der für eine Injektion
erwünscht
ist, zum Beispiel nahezu isotonisch in lebenden Körpern oder
ein Verhältnis
des osmotischen Drucks, das für
eine Injektion annehmbar ist (1 bis 2).
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Gemäß den Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung wird folgendes bereitgestellt: das oben genannte
lyophilisierte HGF-Präparat,
wobei das Stabilisierungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend
aus Arginin, Lysin, Histidin, Glutaminsäure, Asparaginsäure und
pharmakologisch annehmbaren Salzen derselben; das oben genannte
lyophilisierte HGF-Präparat,
wobei das Stabilisierungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend
aus Arginin, Lysin, Histidin, Glutaminsäure, Asparaginsäure und
pharmakologisch annehmbaren Salzen derselben; das oben genannte
lyophilisierte HGF-Präparat,
wobei das Stabilisierungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend
aus Arginin, Lysin, Histidin und pharmakologisch annehmbaren Salzen
derselben; und das oben genannte lyophilisierte HGF-Präparat, wobei
das Stabilisierungsmittel ausgewählt
ist aus der Gruppe bestehend aus Arginin, Lysin und pharmakologisch
annehmbaren Salzen derselben. Diese Stabilisierungsmittel werden
dem Präparat
vorzugsweise in einer Menge zugesetzt, die ausreicht, die Bildung
von HGF-Aggregaten während
der Lyophilisierung und/oder bei der Lagerung nach der Lyophilisierung zu
verhindern.
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Gemäß weiteren
bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung wird zudem folgendes bereitgestellt:
das oben genannte lyophilisierte HGF-Präparat,
wobei das Puffermittel ein Phosphorsäure-Salz ist; das oben genannte
lyophilisierte HGF-Präparat,
das des Weiteren ein oberflächenaktives
Mittel enthält;
das oben genannte lyophilisierte HGF-Präparat, wobei das oberflächenaktive
Mittel ein nichtionisches oberflächenaktives
Mittel ist; und das oben genannte lyophilisierte Präparat, wobei
das nichtionische oberflächenaktive Mittel
ein Polyoxyethylenether-Tensid ist.
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In
einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Stabilisierungsmittel
für HGF
bereitgestellt, das zur Lyophilisierung einer wässrigen Lösung verwendet wird, die HGF
in einer Konzentration von weniger als 5 mg/ml enthält, und
ausgewählt
ist aus der Gruppe bestehend aus Arginin, Lysin, Histidin, Glutaminsäure, Asparaginsäure und
pharmakologisch annehmbaren Salzen derselben. Bevorzugte Stabilisierungsmittel
sind ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus Arginin, Lysin, Histidin, Glutaminsäure, Asparaginsäure und
pharmakologisch annehmbaren Salzen derselben. Besonders bevorzugte
Stabilisierungsmittel sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus Arginin, Lysin und pharmakologisch annehmbaren Salzen derselben. Diese
Stabilisierungsmittel können
die Bildung von HGF-Aggregaten während
der Lyophilisierung einer wässrigen
Lösung,
die HGF in einer Konzentration von weniger als 5 mg/ml enthält, und
während
der Lagerung nach der Lyophilisierung verhindern.
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Die
vorliegende Erfindung macht zudem ein lyophilisiertes HGF-Präparat verfügbar, das
erhalten werden kann durch Lyophilisieren einer wässrigen
Lösung,
die das oben genannte Stabilisierungsmittel und HGF in einer Konzentration
von weniger als 5 mg/ml enthält,
und das zur Herstellung einer wässrigen
Lösung,
die HGF in einer Konzentration von weniger als 5 mg/ml enthält, durch
Wiederauflösen
verwendet wird. Ein bevorzugtes Präparat des oben genannten lyophilisierten
Präparats
kann erhalten werden, indem eine wässrige Lösung, die das Stabilisierungsmittel
(vorzugsweise ein Stabilisierungsmittel, das ausgewählt ist aus
der Gruppe bestehend aus Arginin, Lysin und pharmakologisch annehmbaren
Salzen derselben), HGF in einer Konzentration von weniger als 5
mg/ml, Natriumchlorid und ein Puffermittel enthält, in einem Fläschchen
lyophilisiert wird.
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Beste Art der Durchführung der
Erfindung
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Die
Art des im lyophilisierten Präparat
der vorliegenden Erfindung enthaltenen HGF unterliegt keinen speziellen
Einschränkungen.
Zum Beispiel kann natürlicher
HGF aus Humor oder Geweben isoliert werden, die von Säugern wie
z.B. Mensch und Ratte stammen und von denen bekannt ist, dass sie
HGF enthalten, oder aus Zellen, die HGF spontan produzieren. Es
kann auch ein rekombinanter HGF verwendet werden, der erhalten wird
durch Einführen
der cDNA des Wachstumsfaktors in Zellen mit Hilfe einer Gen-Rekombinationstechnik.
Zu den Beispielen für
Wirte zur Erzeugung eines rekombinanten HGF zählen Escherichia coli, Bacillus
subtilis, Hefe, Fadenpilze, Pflanzenzellen, Insektenzellen, tierische
Zellen und dergleichen. Spezielle Beispiele für rekombinanten HGF umfassen
HGF, der erhalten wird aus der Plazenta von Säugern, aus Lebergewebe und
Blut eines leberkranken Patienten, Fibroblasten-Stämmen wie
etwa MRC-5-Zellen
und IMR-9-Zellen, HGF-produzierenden Stämmen, die erhalten werden durch
Einführen
eines Expressionsvektors, der eine für hHGF codierende cDNA enthält, in einen
Wirt wie z.B. CHO-Zellen gemäß dem in
der japanischen ungeprüften
Patentveröffentlichung
Nr.
3-285693 beschriebenen
Verfahren, und dergleichen.
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Als
HGF kann des Weiteren ein Vorläuferprotein
verwendet werden, etwa ein Protein mit einer Signalsequenz, ein
modifiziertes Protein, in dem einige Aminosäuren so substituiert, deletiert
und/oder inseriert sind, dass die Aktivität proliferierender Hepatozyten
nicht beeinträchtigt
wird, oder ein verändertes
Protein, in dem ein Saccharid entfernt oder ersetzt ist. Zu den
Beispielen für
das veränderte
Protein gehören
die in der japanischen ungeprüften
Patentveröffentlichung
Nr.
2-288899 ,
WO 90/10651 , in den japanischen
ungeprüften
Patentveröffentlichungen
Nr.
3-130091 ,
3-255096 und
4-30000 , in Nature 342, S. 440-443
(1989) beschriebenen und dergleichen.
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Zu
den Beispielen für
HGF, der vorzugsweise für
das lyophilisierte Präparat
der vorliegenden Erfindung verwendet wird, gehören Proteinfaktoren mit den
folgenden physikochemischen Eigenschaften. Der HGF stammt vorzugsweise
vom Menschen. Beispiele für
besonders bevorzugte HGF umfassen diejenigen mit den in den japanischen
ungeprüften
Patentveröffentlichungen
Nr.
3-72883 und
4-89499 beschriebenen Aminosäuresequenzen.
- 1) Der Faktor hat ein mittels SDS-PAGE geschätztes Molekulargewicht
von etwa 76 000 bis 92 000 (unter nichtreduzierenden Bedingungen).
- 2) Der Faktor hat die Aktivität proliferierender Hepatozyten.
- 3) Der Faktor hat starke Affinität zu Heparin.
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Neben
den obigen physikochemischen Eigenschaften hat der bevorzugte HGF
zudem die folgenden Eigenschaften:
- 4) Die oben
genannten Aktivitäten
werden durch eine 10-minütige
Wärmebehandlung
bei 80°C
inaktiviert.
- 5) Die oben genannten Aktivitäten werden durch Verdau mit
Trypsin oder Chymotrypsin inaktiviert.
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Bei
den lyophilisierten HGF-Präparaten,
die drei Bestandteile enthalten, d.h., HGF, ein Puffermittel und Natriumchlorid
(bei denjenigen, die in den japanischen ungeprüften Patentveröffentlichungen
Nr.
6-247872 und
9-25241 beschrieben sind,
ist die HGF-Konzentration 5 bis 20 mg/ml), besteht insofern ein
Problem, als bei der Verringerung des Gehalts an HGF zur Vermeidung
von Problemen wie z.B. Ausfällung
von HGF keine günstige
Pelletform beim Lyophilisierungsvorgang erhalten werden kann. Weiterhin
besteht auch das Problem, dass Ag gregation, Trübung und Gelierung bei einer
wässrigen
Lösung
beobachtet werden, die erhalten wird durch erneutes Lösen eines
lyophilisierten Präparats,
das aus den obigen drei Bestandteilen resultiert, so dass keine
hinreichende physikochemische Stabilität erzielt werden kann. Zur
Herstellung eines lyophilisierten Präparats, das durch die Lyophilisierung
eine günstige
Pelletform ergeben kann und die Herstellung einer wässrigen
Lösung
ermöglicht,
die ausgezeichnete Stabilität
bei langer Lagerung aufweist, ist der Zusatz eines Additivs wesentlich
zur Verbesserung der pelletbildenden Eigenschaften und der Lagerstabilität im Zustand
der wässrigen
Lösung.
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Das
lyophilisierte Präparat
der vorliegenden Erfindung wird hergestellt aus einer wässrigen
Lösung, die
HGF in einer Konzentration von weniger als 5 mg/ml enthält, und/oder
so hergestellt, dass eine aus dem lyophilisierten Präparat erzeugte
wässrige
Lösung
HGF in einer Konzentration von weniger als 5 mg/ml enthält. Vorzugsweise
kann das lyophilisierte Präparat
so hergestellt werden, dass eine wässrige Lösung vor der Lyophilisierung
und/oder eine nach dem Wiederauflösen erhaltene wässrige Lösung einen
pH aufweist, der zur Injektion erwünscht ist, und im Wesentlichen
isotonisch ist mit lebenden Körpern
oder ein Verhältnis
des osmotischen Drucks aufweist, das zur Injektion annehmbar ist
(1 bis 2). Das lyophilisierte Präparat
der vorliegenden Erfindung ist gekennzeichnet durch seine ausgezeichnete
Lagerstabilität.
Das lyophilisierte Präparat
ist auch dadurch gekennzeichnet, dass das Präparat ein günstiges Lyophilisierungspellet
beim Lyophilisierungsvorgang bilden kann, und dass eine wässrige Lösung, erhalten
durch erneutes Lösen
des lyophilisierten Präparats,
frei von Problemen bezüglich
Aggregation, Trübung
oder Gelierung ist, so dass hinreichende physikochemische Stabilität erreicht
wird. Weiterhin ist das Präparat
in der Lage, die gewünschten
pharmakologischen Wirkungen bei klinischen Anwendungen zu erbringen.
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Zu
den Beispielen für
das Stabilisierungsmittel gehören
Arginin, Lysin, Histidin, Glutaminsäure, Asparaginsäure und
pharmakologisch annehmbare Salze der selben. Zu den Beispielen für pharmakologisch
annehmbare Salze zählen
Alkalimetall-Salze wie z.B. Natrium-Salze und Kalium-Salze. Diese
Stabilisierungsmittel können
in Form einer Kombination aus zwei oder mehr Arten verwendet werden.
Beispiele für
bevorzugte Stabilisierungsmittel umfassen Arginin, Lysin, Histidin,
Glutaminsäure,
Asparaginsäure
und dergleichen. Von diesen sind Arginin, Lysin, Histidin und Kombinationen
derselben besonders bevorzugt. Die Menge des zuzusetzenden Stabilisierungsmittels
unterliegt keinen speziellen Einschränkungen, solange die Lagerstabilität von HGF
erreicht werden kann, beträgt
aber gewichtsbezogen vorzugsweise das 0,01-100-fache, besonders
bevorzugt das 0,1-30-fache des Gewichts von HGF.
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Auch
das Puffermittel unterliegt keinen speziellen Einschränkungen,
solange das Mittel eine Wirkung dahingehend aufweist, dass der pH
der wässrigen
Lösungen
vor der Lyophilisierung und nach dem erneuten Lösen eingestellt und die Löslichkeit
von HGF aufrechterhalten wird. Zum Beispiel kann ein Phosphat-Puffer, ein
Citrat-Puffer, ein Acetat-Puffer oder dergleichen verwendet werden.
Als Puffermittel kann vorzugsweise ein Phosphat-Puffer, besonders
bevorzugt ein Natriumphosphat-Puffer verwendet werden. Die Menge
des zuzusetzenden Puffermittels beträgt zum Beispiel etwa 1 bis
100 mM, bezogen auf die Menge Wasser nach dem Wiederlösen.
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Natriumchlorid
verbessert die Löslichkeit
von HGF in den wässrigen
Lösungen
vor der Lyophilisierung und nach dem Wiederlösen, wobei es jedoch nicht
bevorzugt ist, mehr Natriumchlorid als notwendig zuzugeben, da es
den osmotischen Druck erhöht.
Im Allgemeinen genügt
es, Natriumchlorid in einer Menge zuzusetzen, die zur Erzielung
eines bezüglich
lebender Körper
isotonischen osmotischen Drucks ausreicht. Das Verhältnis des
osmotischen Drucks beträgt
vorzugsweise 1-2, was als Verhältnis
des osmotischen Drucks zur Injektion annehmbar ist. Bevorzugt ist
zum Beispiel die Zugabe von 140 mM Natriumchlorid, bezogen auf das Volumen
Wasser nach dem Wiederlösen.
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Bei
HGF besteht das Problem, dass seine Löslichkeit bei neutralem pH
rasch abnimmt, da sich der pH mit dem isoelektrischen Punkt von
HGF (pl = 7-8) überschneidet.
Zum Beispiel hat HGF eine niedrige Löslichkeit von weniger als 1,0
mg/ml um pH 7,0 bis 7,5 in 10 mM Natriumphosphat-Puffer (PBS, Raumtemperatur), der
140 mM Natriumchlorid enthält,
während
HGF eine Löslichkeit
von 5 mg/ml oder höher
um pH 5,0 aufweist, und die Löslichkeit
von HGF wird bei niedrigerem pH höher. Zudem ist bei einer Natriumchlorid-Konzentration von
0,14 M die Löslichkeit
von HGF etwa 1 mg/ml, und wird die Konzentration auf 0,3 M oder
höher gesetzt, löst sich
HGF mit einer Konzentration von 5 mg/ml oder höher. Daher ist auch in Betracht
zu ziehen, dass zur Erhöhung
der Löslichkeit
von HGF die Lösung
unter sauren Bedingungen bei einem pH von 5 oder niedriger gehalten
oder die Natriumchlorid-Konzentration auf 0,3 M oder höher erhöht wird.
Bei dem Präparat
der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass der pH der wässrigen
Lösungen
vor der Lyophilisierung und/oder nach dem Wiederlösen so eingestellt
wird, dass er innerhalb eines schwach sauren Bereichs liegt, insbesondere
bei einem pH von 4,0 bis 6,5, vorzugsweise einem pH von 5,0 bis
6,5. In einem solchen pH-Bereich wird die Bildung von Aggregaten
unterdrückt.
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Das
lyophilisierte HGF-Präparat
der vorliegenden Erfindung wird des Weiteren vorzugsweise mit einem
oberflächenaktiven
Mittel versetzt. HGF wird leicht am Behältermaterial wie etwa Glas
oder Harz adsorbiert. Insbesondere bei niedriger Konzentration führt die
Adsorption von HGF am Behälter
zu einer Abnahme des Arzneimittelgehalts in der zu verabreichenden
Lösung.
Durch Zugabe eines oberflächenaktiven
Mittels kann die Adsorption von HGF am Behälter nach dem Wiederlösen verhindert
werden. Zu den Beispielen für oberflächenaktive
Mittel gehören
nichtionische oberflächenaktive
Mittel wie etwa Polysorbate 80, Polysorbate 20, HCO-40, HCO-60,
Pluronic F-68 und Polyethylenglycol, und es kann auch eine Kombination
aus zwei oder mehr Arten dieser Mittel verwendet werden. Als oberflächenaktive
Mittel können
besonders bevorzugt Polyoxyethylenether-Tenside (Polysorbate 80
und dergleichen) verwendet werden. Die Menge des oberflächenaktiven
Mittels liegt zum Beispiel im Bereich von 0,001 bis 2,0 Gew.-%,
bezogen auf das Gewicht des Wassers nach dem Wiederlösen.
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Das
lyophilisierte HGF-Präparat
der vorliegenden Erfindung kann hergestellt werden durch Lyophilisieren
einer HGF enthaltenden wässrigen
Lösung
nach einem herkömmlichen
Verfahren. Zum Beispiel kann HGF, ein Stabilisierungsmittel, Natriumchlorid
und ein Puffermittel in destilliertem Wasser zur Injektion gelöst werden,
gegebenenfalls unter Zusatz eines oberflächenaktiven Mittels, durch
Filtration sterilisiert, in einen Behälter wie z.B. ein Fläschchen
oder eine Ampulle eingefüllt
und anschließend
lyophilisiert werden. Das lyophilisierte HGF-Präparat
der vorliegenden Erfindung kann weitere Additive enthalten, die
zur Formulierung notwendig sind, zum Beispiel Antioxidantien, Konservierungsmittel,
Trägerstoffe,
Linderungsmittel und dergleichen. Ein Beispiel für das Lyophilisierungsverfahren
umfasst zum Beispiel ein Verfahren, umfassend drei Einheitsarbeitsgänge: (1)
einen Gefrierschritt zum Abkühlen
und Gefrieren unter atmosphärischem
Druck, (2) einen ersten Trocknungsschritt zum Sublimieren und Trocknen
von freiem Wasser, das nicht durch einen gelösten Stoff unter vermindertem
Druck zurückgehalten
wird, und (3) einen zweiten Trocknungsschritt zum Entfernen von
adsorbiertem Wasser oder Kristallwasser, das zu dem gelösten Stoff
gehört
(Pharm. Tech. Japan 8 (1), S. 75-87, 1992). Das Verfahren zur Herstellung
des lyophilisierten Präparats
der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf das obige Verfahren
beschränkt.
Das lyophilisierte Präparat
der vorliegenden Erfindung kann bei Gebrauch gelöst werden durch Zugabe eines
Lösungsmittels
wie z.B. destilliertes Wasser zur Injektion, so dass die HGF-Konzentration
niedriger als 5 mg/ml wird.
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Beispiele
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Die
vorliegende Erfindung soll anhand der folgenden Beispiele näher erläutert werden.
Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf diese
Beispiele beschränkt.
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Beispiel 1: Herstellung eines lyophilisierten
Präparats
mit HGF in niedriger Konzentration (Vergleichsbeispiel)
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HGF
wird zu einer Konzentration von 1 mg/ml in 10 mM Phosphat-Puffer
(pH 6,5) gelöst,
der 140 mM Natriumchlorid und 0,01% Polysorbate 80 enthält, und
zur Sterilisierung filtriert, um eine wässrige HGF-Lösung zu
ergeben. Nach Einstellen des pH der wässrigen Lösung wird die Lösung aseptisch
in Fläschchen
in einer Menge von 2 ml pro Fläschchen
gefüllt.
Ein lyophilisiertes Präparat
mit HGF in niedriger Konzentration kann erhalten werden durch Lyophilisieren
der Lösung
gemäß den in
Tabelle 1 gezeigten Bedingungen. In der Tabelle bedeutet "→", dass die Temperatur verändert wird. Tabelle 1
| Gefriervorgang | Erster Trocknungsvorgang | Zweiter
Trocknungsvorgang |
Temperatur (°C) | 20 → –40 | –40 | –40 → –20 | –20 | –20 → 20 | 20 |
Zeit
(h) | 1 | 5 | 3 | 48 | 2 | 24 |
Druck (mmHg) | 760 | 760 | < 1 | < 1 | < 1 | < 1 |
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Beispiel 2: Herstellung eines lyophilisierten
Präparats
mit HGF in niedriger Konzentration (Vergleichsbeispiel)
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HGF
wird unter Erwärmen
zu einer Konzentration von 5 mg/ml in 10 mM Phosphat-Puffer (pH
6,5) gelöst,
der 140 mM Natriumchlorid und 0,01% Polysorbate 80 enthält, und
zur Sterilisierung filtriert, um eine wässrige HGF-Lösung zu
ergeben. Nach Einstellen des pH der wässrigen Lösung wird die Lösung aseptisch in
Fläschchen
in einer Menge von 2 ml pro Fläschchen
gefüllt.
Ein lyophilisiertes Präparat
mit HGF in niedriger Konzentration kann erhalten werden durch Lyophilisieren
der Lösung
gemäß den in
Tabelle 1 gezeigten Bedingungen.
-
Beispiel 3: Herstellung eines lyophilisierten
Präparats
mit HGF in hoher Konzentration (Vergleichsbeispiel)
-
HGF
wird zu einer Konzentration von 10 mg/ml in 10 mM Phosphat-Puffer
(pH 6,5) gelöst,
der 140 mM Natriumchlorid, 100 mM Arginin und 0,01% Polysorbate
80 enthält,
und zur Sterilisierung filtriert, um eine wässrige HGF-Lösung zu
ergeben. Nach Einstellen des pH der wässrigen Lösung wird die Lösung aseptisch
in Fläschchen
in einer Menge von 2 ml pro Fläschchen
gefüllt.
Ein lyophilisiertes Präparat
mit HGF in hoher Konzentration kann erhalten werden durch Lyophilisieren
der Lösung
gemäß den in
Tabelle 1 gezeigten Bedingungen.
-
Beispiel 4: Herstellung eines lyophilisierten
Präparats
mit HGF in niedriger Konzentration (Vergleichsbeispiel)
-
HGF
wird zu einer Konzentration von 1 mg/ml in 10 mM Citrat-Puffer (pH
5,0) gelöst,
der 300 mM Natriumchlorid und 0,01% Polysorbate 80 enthält, und
zur Sterilisierung filtriert, um eine wässrige HGF-Lösung zu
ergeben. Nach Einstellen des pH der wässrigen Lösung wird die Lösung aseptisch
in Fläschchen
in einer Menge von 2 ml pro Fläschchen
gefüllt.
Ein lyophilisiertes Präparat
mit HGF in niedriger Konzentration kann erhalten werden durch Lyophilisieren
der Lösung
gemäß den in
Tabelle 1 gezeigten Bedingungen.
-
Beispiel 5: Herstellung eines lyophilisierten
Präparats
mit HGF in niedriger Konzentration (Vergleichsbeispiel)
-
HGF
wird zu einer Konzentration von 1 mg/ml in 10 mM Citrat-Puffer (pH
5,0) gelöst,
der 300 mM Natriumchlorid, 5% Glycin und 0,01% Polysorbate 80 enthält, und
zur Sterilisierung filtriert, um eine wässrige HGF-Lösung zu
ergeben. Nach Einstellen des pH der wässrigen Lösung wird die Lösung aseptisch
in Fläschchen
in einer Menge von 2 ml pro Fläschchen
gefüllt.
Ein lyophilisiertes Präparat
mit HGF in niedriger Konzentration kann erhalten werden durch Lyophilisieren
der Lösung
gemäß den in
Tabelle 1 gezeigten Bedingungen.
-
Beispiel 6: Herstellung eines lyophilisierten
Präparats
mit HGF in niedriger Konzentration (Vergleichsbeispiel)
-
HGF
wird zu einer Konzentration von 1 mg/ml in 10 mM Citrat-Puffer (pH
5,0) gelöst,
der 300 mM Natriumchlorid, 5% Alanin und 0,01% Polysorbate 80 enthält, und
zur Sterilisierung filtriert, um eine wässrige HGF-Lösung zu
ergeben. Nach Einstellen des pH der wässrigen Lösung wird die Lösung aseptisch
in Fläschchen
in einer Menge von 2 ml pro Fläschchen
gefüllt.
Ein lyophilisiertes Präparat
mit HGF in niedriger Konzentration kann erhalten werden durch Lyophilisieren
der Lösung
gemäß den in
Tabelle 1 gezeigten Bedingungen.
-
Beispiel 7: Herstellung eines lyophilisierten
Präparats
mit niedriger Konzentration (vorliegende Erfindung)
-
HGF
wird zu einer Konzentration von 1 mg/ml in 10 mM Phosphat-Puffer
(pH 6,5) gelöst,
der 140 mM Natriumchlorid und 100 mM Arginin enthält, und
zur Sterilisierung filtriert, um eine wässrige HGF-Lösung zu ergeben.
Nach Einstellen des pH der wässrigen
Lösung
wird die Lösung
aseptisch in Fläschchen
in einer Menge von 2 ml pro Fläschchen
gefüllt.
Ein lyophilisiertes Präparat
mit HGF in niedriger Konzentration kann erhalten werden durch Lyophilisieren
der Lösung
unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1. Für den Gebrauch
kann dieses Präparat
in 2 ml destilliertem Wasser zur Injektion gelöst werden, um eine Injektion
zu ergeben, die HGF in einer Konzentration von 1 mg/ml enthält und einen
pH und ein Verhältnis
des osmotischen Drucks (1,5, nahezu isotonisch) aufweist, die als
Injektion annehmbar sind.
-
Beispiel 8: Herstellung eines lyophilisierten
Präparats
mit niedriger Konzentration (vorliegende Erfindung)
-
HGF
wird zu einer Konzentration von 1 mg/ml in 10 mM Phosphat-Puffer
(pH 6,5) gelöst,
der 140 mM Natriumchlorid, 100 mM Arginin und 0,01% Polysorbate
80 enthält,
und zur Sterilisierung filtriert, um eine wässrige HGF-Lösung zu
ergeben. Nach Einstellen des pH der wässrigen Lösung wird die Lösung aseptisch
in Fläschchen
in einer Menge von 2 ml pro Fläschchen
gefüllt.
Ein lyophilisiertes Präparat
mit HGF in niedriger Konzentration kann erhalten werden durch Lyophilisieren
der Lösung
unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1.
-
Beispiel 9: Herstellung eines lyophilisierten
Präparats
mit niedriger Konzentration (vorliegende Erfindung)
-
HGF
wird zu einer Konzentration von 2 mg/ml in 10 mM Phosphat-Puffer
(pH 6,5) gelöst,
der 140 mM Natriumchlorid, 100 mM Arginin und 0,01% Polysorbate
80 enthält,
und zur Sterilisierung filtriert, um eine wässrige HGF-Lösung zu
ergeben. Nach Einstellen des pH der wässrigen Lösung wird die Lösung aseptisch
in Fläschchen
in einer Menge von 2 ml pro Fläschchen
gefüllt.
Ein lyophilisiertes Präparat
mit HGF in niedriger Konzentration kann erhalten werden durch Lyophilisieren
der Lösung
unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1.
-
Beispiel 10: Herstellung eines lyophilisierten
Präparats
mit niedriger Konzentration (vorliegende Erfindung)
-
HGF
wird zu einer Konzentration von 3 mg/ml in 10 mM Phosphat-Puffer
(pH 6,5) gelöst,
der 140 mM Natriumchlorid, 100 mM Arginin und 0,01% Polysorbate
80 enthält,
und zur Sterilisierung filtriert, um eine wässrige HGF-Lösung zu
ergeben. Nach Einstellen des pH der wässrigen Lösung wird die Lösung aseptisch
in Fläschchen
in einer Menge von 2 ml pro Fläschchen
gefüllt.
Ein lyophilisiertes Präparat
mit HGF in niedriger Konzentration kann erhalten werden durch Lyophilisieren
der Lösung
unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1.
-
Beispiel 11: Herstellung eines lyophilisierten
Präparats
mit niedriger Konzentration (vorliegende Erfindung)
-
HGF
wird zu einer Konzentration von 4 mg/ml in 10 mM Phosphat-Puffer
(pH 6,5) gelöst,
der 140 mM Natriumchlorid, 100 mM Arginin und 0,01% Polysorbate
80 enthält,
und zur Sterilisierung filtriert, um eine wässrige HGF-Lösung zu
ergeben. Nach Einstellen des pH der wässrigen Lösung wird die Lösung aseptisch
in Fläschchen
in einer Menge von 2 ml pro Fläschchen
gefüllt.
Ein lyophilisiertes Präparat
mit HGF in niedriger Konzentration kann erhalten werden durch Lyophilisieren
der Lösung
unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1.
-
Beispiel 12: Herstellung eines lyophilisierten
Präparats
mit niedriger Konzentration (Vergleichsbeispiel)
-
HGF
wird zu einer Konzentration von 5 mg/ml in 10 mM Phosphat-Puffer
(pH 6,5) gelöst,
der 140 mM Natriumchlorid, 100 mM Arginin und 0,01% Polysorbate
80 enthält,
und zur Sterilisierung filtriert, um eine wässrige HGF-Lösung zu
ergeben. Nach Einstellen des pH der wässrigen Lösung wird die Lösung aseptisch
in Fläschchen
in einer Menge von 2 ml pro Fläschchen
gefüllt.
Ein lyophilisiertes Präparat
mit HGF in niedriger Konzentration kann erhalten werden durch Lyophilisieren
der Lösung
unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1.
-
Beispiel 13: Herstellung eines lyophilisierten
Präparats
mit niedriger Konzentration (vorliegende Erfindung)
-
Ein
lyophilisiertes Präparat
mit HGF in niedriger Konzentration kann erhalten werden durch Lösen von HGF
mit einer Konzentration von 1 mg/ml in der glei chen Weise wie in
Beispiel 8 unter Verwendung von 10 mM Phosphat-Puffer (pH 6,0) an
Stelle von 10 mM Phosphat-Puffer mit pH 6,5.
-
Beispiel 14: Herstellung eines lyophilisierten
Präparats
mit niedriger Konzentration (vorliegende Erfindung)
-
Ein
lyophilisiertes Präparat
mit HGF in niedriger Konzentration kann erhalten werden durch Lösen von HGF
mit einer Konzentration von 1 mg/ml in der gleichen Weise wie in
Beispiel 8 unter Verwendung von 10 mM Phosphat-Puffer (pH 5,5) an
Stelle von 10 mM Phosphat-Puffer mit pH 6,5.
-
Beispiel 15: Herstellung eines lyophilisierten
Präparats
mit niedriger Konzentration (vorliegende Erfindung)
-
Ein
lyophilisiertes Präparat
mit HGF in niedriger Konzentration kann erhalten werden durch Lösen von HGF
mit einer Konzentration von 1 mg/ml in der gleichen Weise wie in
Beispiel 8 unter Verwendung von 10 mM Phosphat-Puffer (pH 5,0) an
Stelle von 10 mM Phosphat-Puffer mit pH 6,5.
-
Beispiel 16: Herstellung eines lyophilisierten
Präparats
mit niedriger Konzentration (vorliegende Erfindung)
-
Ein
lyophilisiertes Präparat
mit HGF in niedriger Konzentration kann erhalten werden durch Lösen von HGF
mit einer Konzentration von 1 mg/ml in der gleichen Weise wie in
Beispiel 8 unter Verwendung von 10 mM Phosphat-Puffer (pH 7,2) an
Stelle von 10 mM Phosphat-Puffer mit pH 6,5.
-
Beispiel 17: Herstellung eines lyophilisierten
Präparats
mit niedriger Konzentration (vorliegende Erfindung)
-
Ein
lyophilisiertes Präparat
mit HGF in niedriger Konzentration kann erhalten werden durch Lösen von HGF
mit einer Konzentration von 1 mg/ml in der gleichen Weise wie in
Beispiel 8 unter Verwendung von 10 mM Phosphat-Puffer (pH 7,0) an
Stelle von 10 mM Phosphat-Puffer mit pH 6,5.
-
Beispiel 18: Herstellung eines lyophilisierten
Präparats
mit niedriger Konzentration (vorliegende Erfindung)
-
Ein
lyophilisiertes Präparat
mit HGF in niedriger Konzentration kann in der gleichen Weise wie
in Beispiel 8 erhalten werden durch Verwendung von 50 mM Arginin
an Stelle von 100 mM Arginin.
-
Beispiel 19: Herstellung eines lyophilisierten
Präparats
mit niedriger Konzentration (vorliegende Erfindung)
-
Ein
lyophilisiertes Präparat
mit HGF in niedriger Konzentration kann in der gleichen Weise wie
in Beispiel 8 erhalten werden durch Verwendung von Lysin an Stelle
von Arginin.
-
Beispiel 20: Herstellung eines lyophilisierten
Präparats
mit niedriger Konzentration (vorliegende Erfindung)
-
Ein
lyophilisiertes Präparat
mit HGF in niedriger Konzentration kann in der gleichen Weise wie
in Beispiel 8 erhalten werden durch Verwendung von Histidin an Stelle
von Arginin.
-
Beispiel 21: Herstellung eines lyophilisierten
Präparats
mit niedriger Konzentration
-
Ein
lyophilisiertes Präparat
mit HGF in niedriger Konzentration kann in der gleichen Weise wie
in Beispiel 8 erhalten werden durch Verwendung von Glutamin an Stelle
von Arginin.
-
Beispiel 22: Herstellung eines lyophilisierten
Präparats
mit niedriger Konzentration
-
Ein
lyophilisiertes Präparat
mit HGF in niedriger Konzentration kann in der gleichen Weise wie
in Beispiel 8 erhalten werden durch Verwendung von Cystein an Stelle
von Arginin.
-
Beispiel 23: Herstellung eines lyophilisierten
Präparats
mit niedriger Konzentration
-
Ein
lyophilisiertes Präparat
mit HGF in niedriger Konzentration kann in der gleichen Weise wie
in Beispiel 8 erhalten werden durch Verwendung von Prolin an Stelle
von Arginin.
-
Beispiel 24: Herstellung eines lyophilisierten
Präparats
mit niedriger Konzentration (vorliegende Erfindung)
-
Ein
lyophilisiertes Präparat
mit HGF in niedriger Konzentration kann in der gleichen Weise wie
in Beispiel 8 erhalten werden durch Verwendung von Natriumglutamat
an Stelle von Arginin.
-
Beispiel 25: Herstellung eines lyophilisierten
Präparats
mit niedriger Konzentration (vorliegende Erfindung)
-
Ein
lyophilisiertes Präparat
mit HGF in niedriger Konzentration kann in der gleichen Weise wie
in Beispiel 8 erhalten werden durch Verwendung von Natriumaspartat
an Stelle von Arginin.
-
Beispiel 26: Herstellung eines lyophilisierten
Präparats
mit niedriger Konzentration
-
Ein
lyophilisiertes Präparat
mit HGF in niedriger Konzentration kann in der gleichen Weise wie
in Beispiel 8 erhalten werden durch Verwendung von Glycin an Stelle
von Arginin.
-
Beispiel 27: Herstellung eines lyophilisierten
Präparats
mit niedriger Konzentration (vorliegende Erfindung)
-
Ein
lyophilisiertes Präparat
mit HGF in niedriger Konzentration kann in der gleichen Weise wie
in Beispiel 8 erhalten werden durch Anwenden einer Befüllmenge
von jeweils 5 ml an Stelle von 2 ml.
-
Beispiel 28: Herstellung eines lyophilisierten
Präparats
mit niedriger Konzentration
-
Natrium-dextransulfat
und HGF werden zu Konzentrationen von 50 mg/ml bzw. 1 mg/ml in 10
mM Natriumphosphat-Puffer (pH 6,5) gelöst, der 140 mM Natriumchlorid
und 0,01% Polysorbate 80 enthält,
und zur Sterilisierung filtriert, um eine wässrige HGF-Lösung zu
ergeben. Nach Einstellen des pH der wässrigen Lösung wird die Lösung aseptisch
in Fläschchen
in einer Menge von 2 ml pro Fläschchen
gefüllt.
Ein lyophilisiertes Präparat
mit HGF in niedriger Konzentrati on kann erhalten werden durch Lyophilisieren
der Lösung
unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1.
-
Testbeispiel 1: Bewertung der Löslichkeit
von HGF
-
(1) Verfahren zur Bewertung der Löslichkeit
von HGF
-
HGF
wurde in ein Polypropylen-Röhrchen
eingewogen und mit 10 mM Natriumphosphat-Puffer versetzt, der Natriumchlorid
und ein Stabilisierungsmittel in verschiedenen Konzentrationen sowie
0,01% Polysorbate 80 enthielt. Das Röhrchen wurde sofort bei einer
konstanten Temperatur gehalten, um HGF zu lösen. Unmittelbar nach dem Lösen wurde
die Lösung
zentrifugiert (15 000 U/min, 10 Minuten, konstante Temperatur), um
die gesättigte
HGF-Lösung
vollständig
vom ungelösten
HGF zu trennen. Der Überstand
wurde als Probe gezogen und durch ein Niederprotein-Adsorptionsfilter
Millipore GV (hydrophiles Durapore, 0,22 μm) filtriert, und die HGF-Konzentration
der resultierenden gesättigten
Lösung
wurde mittels HPLC quantifiziert (Gelfiltrationsmethode), um die
Löslichkeit
von HGF bei Sättigung
zu bestimmen.
-
Bedingungen für die HPLC-Analyse
-
- Säule:
TOSOH TSK G-3000SWXL (0,78 × 30
cm)
- Fließgeschwindigkeit:
0,3 ml/min
- Nachweiswellenlänge:
OD 280 nm
- Temperatur: 30°C
- Träger:
0,3 M NaCl, 50 mM Natriumphosphat, 0,1% SDS, pH 7,5
- Aufgabe: 50 μl
- Retentionszeit von HGF: 24,0 min
-
(2) Einfluss des pH auf die Löslichkeit
von HGF
-
Lösungen mit
unterschiedlichem pH wurden hergestellt durch Verwendung von 10
mM Natriumphosphat-Puffer, der 140 mM Natriumchlorid und 0,01% Polysorbate
80 enthielt. Die Löslichkeit
von HGF wurde nach dem Verfahren von (1) bei 4°C und 20°C untersucht. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 2 gezeigt. Die Löslichkeit
von HGF nahm mit fallendem pH allmählich zu. Eine deutliche Verbesserung
der Löslichkeit
zeigte sich bei pH 5,0 oder darunter. Des Weiteren wurde eine Zunahme
der Löslichkeit
mit steigender Temperatur bei jeder Probe beobachtet. Tabelle 2
| 20°C | 4°C |
pH
7,5 | 0,8 | 0,4 |
pH
7,0 | 1,8 | 1,0 |
pH
6,0 | 2,3 | 1,3 |
pH
5,0 | 5,9 | 4,2 |
- Die Löslichkeit
von HGF ist in mg/ml angegeben
-
(3) Einfluss der Natriumchlorid-Konzentration
auf die Löslichkeit
von HGF
-
Es
wurden 10 mM Natriumphosphat-Pufferlösungen (pH 7,5) hergestellt,
die Natriumchlorid in verschiedenen Konzentrationen sowie 0,01%
Polysorbate 80 enthielten. Die Löslichkeit
von HGF wurde nach dem Verfahren von (1) bei 4°C und 20°C untersucht. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 3 gezeigt. Es wurde eine beachtliche Zunahme der
Löslichkeit
von HGF mit zunehmender Natriumchlorid-Konzentration beobachtet. Des Weiteren
wurde eine Zunahme der Löslichkeit
mit steigender Temperatur bei jeder Probe beobachtet. Tabelle 3
| 20°C | 4°C |
Ohne
Zusatz | 0,3 | 0,1 |
+140
mM NaCl | 0,8 | 0,4 |
+230
mM NaCl | 3,2 | 1,4 |
+300
mM NaCl | 8,5 | 4,0 |
+900
mM NaCl | > 190 | – |
- Die Löslichkeit
von HGF ist in mg/ml angegeben
-
(4) Einfluss verschiedener Stabilisierungsmittel
auf die Löslichkeit
von HGF
-
Es
wurde der Einfluss verschiedener Additive für pharmazeutische Präparate auf
die Löslichkeit
von HGF untersucht. HGF wurde zu einer Konzentration von 1 mg/ml
in 10 mM Natriumphosphat-Pufferlösungen (pH
6,8 bis 7,5) gelöst,
die Additive in verschiedenen Konzentrationen, 140 mM Natriumchlorid
und 0,01% Polysorbate 80 enthielten, um wässrige HGF-Lösungen zu
erhalten. Eine Menge von 200 μl
einer jeden wässrigen
Lösung
wurde in die jeweiligen Vertiefungen einer 96er Mikrotiterplatte
gegeben und 48 Stunden bei 4°C aufbewahrt.
Anschließend
wurde die Trübung
einer jeden wässrigen
HGF-Lösung
durch Messen der OD bei 450 nm unter Verwendung eines Plattenlesegeräts bestimmt.
Die Trübung
der Lösung
nahm mit der Abnahme der Löslichkeit
von HGF zu, und dies führte
zu Aggregation und Ausfällung
von HGF.
-
Der
Einfluss auf die HGF-Löslichkeit
wurde für
Additive bewertet, darunter 20 Arten von L-Aminosäuren (Arginin,
Lysin, Histidin, Serin, Threonin, Asparagin, Glutamin, Natriumaspartat,
Natriumglutamat, Cystein, Glycin, Prolin, Alanin, Isoleucin, Leucin,
Methionin, Phenylalanin, Tyrosin, Tryptophan, Valin), 7 Arten von
Sacchariden (Mannit, Fructose, Trehalose, Glucose, Sorbit, Sucrose,
Lactose), 3 Arten von Polymeren (Dextransulfat, Dextran, PEG), 3
Arten von Proteinen (Humanserumalbumin, saure Gelatine, basische
Gelatine) und 3 Arten oberflächenaktiver
Mittel (Polysorbate 80, Polysorbate 20, HCO-40, HCO-60). Eine Stabilisierungswirkung
zur Aufrechterhaltung der Löslichkeit
von HGF wurde bei den nachstehend aufgeführten Substanzen beobachtet.
- (i) Aminosäuren:
Arginin, Lysin, Histidin, Natriumglutamat, Natriumaspartat, Glutamin,
Cystein, Prolin (die Wirkung wurde bei 0,05 M bestätigt).
- (ii) Polysaccharide: Dextransulfat (die Wirkung wurde bei 0,1%
bestätigt).
-
Durch
Verwendung der Aminosäuren,
die merkliche Wirkungen ergaben, wurden Lösungen in 10 mM Natriumphosphat-Pufferlösung (pH
7,0) hergestellt, die 140 mM Natriumchlorid, 0,01% Polysorbate 80
und die jeweilige Aminosäure
in verschiedenen Konzentrationen enthielten. Die Löslichkeit
von HGF wurde bei 4°C
mit Hilfe des Verfahrens von (1) untersucht. Die Ergebnisse sind
in Tabelle 4 gezeigt. Tabelle 4
| Löslichkeit
bei Sättigung | Verhältnis des
osmotischen Drucks |
Ohne Additiv | 1,0 | 1,0 |
+L-Arg | 50
mM | 7,3 | 1,3 |
+L-Lys | 50
mM | 4,5 | 1,3 |
+L-His | 50
mM | 3,2 | 1,2 |
+L-GluNa | 50
mM | 2,2 | 1,3 |
|
+L-Arg | 100
mM | > 10 | 1,6 |
+L-Lys | 100
mM | > 10 | 1,6 |
+L-His | 100
mM | 4,8 | 1,4 |
+L-GluNa | 100
mM | 3,2 | 1,6 |
- Die Löslichkeit
von HGF ist in mg/ml angegeben
-
Testbeispiel 2: Eigenschaften wässriger
HGF-Lösungen
vor und nach der Lyophilisierung
-
Um
etwaige Veränderungen
der physikalischen Stabilität
von HGF während
des Lyophilisierungsvorgangs zu beobachten, wurde eine wässrige HGF-Lösung vor
der Lyophilisierung und eine wässrige
HGF-Lösung,
die durch erneutes Lösen
des lyophilisierten Präparats
in gereinigtem Wasser ohne irgendeine weitere Behandlung erhalten
wurde, 24 Stunden bei 4°C
aufbewahrt, und eine Eigenschaft (Trübung) der Lösungen wurde nach dem Lösen visuell
beobachtet. Ebenfalls bewertet wurden die zum Wiederlösen des
lyophilisierten Präparats
erforderliche Zeit und das Verhältnis
des osmotischen Drucks. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.
-
Wurden
die lyophilisierten Präparaten
der Beispiele 1 und 22 wieder gelöst und 24 Stunden bei 4°C aufbewahrt,
so wurden die Lösungen
trüb. Die
Präparate
der übrigen
Beispiele erwiesen sich bezüglich
der obigen Eigenschaft als stabil. Tabelle 5
Präparat | Wässrige Lösung vor der
Lyophilisierung | Wässrige Lösung nach dem
Wiederlösen | Verhältnis des
osmotischen Drucks |
Beispiel
1 | Trüb | Sofort
löslich,
trüb | 1,0 |
Beispiel
4 | Klar | Sofort
löslich,
klar | 2,0 |
Beispiel
5 | Klar | Kaum
löslich,
klar | 4,0 |
Beispiel
6 | Klar | Kaum
löslich,
klar | 3,9 |
Beispiel
8 | Klar | Sofort
löslich,
klar | 1,5 |
Beispiel
19 | Klar | Sofort
löslich,
klar | 1,6 |
Beispiel
20 | Klar | Sofort
löslich,
klar | 1,4 |
Beispiel
21 | Klar | Sofort
löslich,
klar | 1,3 |
Beispiel
22 | Klar | Kaum
löslich,
trüb | 1,7 |
Beispiel
23 | Klar | Sofort
löslich,
klar | 1,3 |
Beispiel
24 | Klar | Sofort
löslich,
klar | 1,5 |
Beispiel
25 | Klar | Sofort
löslich,
klar | 1,5 |
Beispiel
26 | Klar | Sofort
löslich,
klar | 1,3 |
Beispiel
28 | Klar | Sofort
löslich,
klar | 1,3 |
-
Testbeispiel 3: Eigenschaften des lyophilisierten
Präparats
nach dem Lösen
-
Die
für das
Wiederlösen
erforderliche Zeit und eine Eigenschaft der Lösung (Trübung) nach dem erneuten Lösen der
in den Beispielen erhaltenen lyophilisierten Präparate wurden unmittelbar nach
der Lyophilisierung und nach 1 Monat Lagern bei 25°C, 40°C und 50°C bewertet.
Die lyophilisierten Präparate
wurden in gereinigtem Wasser gelöst,
und die Eigenschaft wurde bei Raumtemperatur bewertet. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 6 gezeigt.
-
Von
denjenigen bei 25°C
gelagerten wurde die Lösung
des Präparats
von Beispiel 22 unmittelbar nach dem Wiederlösen des lyophilisierten Präparats trübe, während sich
die Präparate
der übrigen
Beispiele bezüglich
dieser Eigenschaft als stabil erwiesen. Des Weiteren wurden nach
Lagerung bei 40°C
und 50°C
die Lösungen
der Präparate
der Beispiele 1, 22, 23, 24 und 25 unmittelbar nach dem Lösen trübe. Die
Präparate
der übrigen
Beispiele erwiesen sich bezüglich
der obigen Eigenschaft jedoch als stabil. Tabelle 6
Präparat | Präparat nach
1 Monat Lagerung |
25°C | 40°C | 50°C |
Beispiel
1 | Sofort
löslich,
klar | Sofort
löslich,
trüb | Sofort
löslich,
trüb |
Beispiel
4 | Sofort
löslich,
klar | Sofort
löslich,
klar | Sofort
löslich,
klar |
Beispiel
5 | Kaum
löslich,
klar | Kaum
löslich,
klar | Kaum
löslich,
klar |
Beispiel
6 | Kaum
löslich,
klar | Kaum
löslich,
klar | Kaum
löslich,
klar |
Beispiel
8 | Sofort
löslich,
klar | Sofort
löslich,
klar | Sofort
löslich;
klar |
Beispiel
19 | Sofort
löslich,
klar | Sofort
löslich,
klar | Sofort
löslich,
klar |
Beispiel
20 | Sofort
löslich,
klar | Sofort
löslich,
klar | Sofort
löslich,
klar |
Beispiel
21 | Sofort
löslich,
klar | Sofort
löslich,
klar | Sofort
löslich,
klar |
Beispiel
22 | Kaum
löslich,
trüb | Kaum
löslich,
trüb | Kaum
löslich,
trüb |
Beispiel
23 | Sofort
löslich,
klar | Sofort
löslich,
trüb | Sofort
löslich,
trüb |
Beispiel
24 | Sofort
löslich,
klar | Sofort
löslich,
trüb | Sofort
löslich,
trüb |
Beispiel
25 | Sofort
löslich,
klar | Sofort
löslich,
trüb | Sofort
löslich,
trüb |
Beispiel
26 | Sofort
löslich,
klar | Sofort
löslich,
klar | Sofort
löslich,
klar |
Beispiel
28 | Sofort
löslich,
klar | Sofort
löslich,
klar | Sofort
löslich,
klar |
-
Testbeispiel 4: Änderung des Aggregatgehalts
im lyophilisierten Präparat
-
Das
Verhältnis
von Aggregatgehalt und HGF-Gehalt bei den in den Beispielen erhaltenen
lyophilisierten Präparaten
wurde unmittelbar nach der Lyophilisierung (Anfangswert) und nach
1 Monat Lagerung bei 25°C,
40°C und
50°C verglichen.
Es wurde das Verfahren von Testbeispiel 1(1) (Gelfiltrationsmethode)
angewandt. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 7 und 8 gezeigt.
Retentionszeit
der Aggregate: 20,4 min, 21,8 min
Retentionszeit von HGF: 24,0
min
-
Bei
Erhöhung
der Lagerungstemperatur wurde eine wachsende Tendenz zur Aggregatbildung
beobachtet. Die lyophilisierten Präparate der Beispiele 8, 19
und 20 im Besonderen ergaben jedoch außerordentlich geringe Aggregatbildung
und erwiesen sich als physikochemisch stabil. So wurde geschlossen,
dass die Aggregatbildung durch Zugabe von Arginin, Lysin und Histidin
selbst nach Lagerung bei hoher Temperatur auf niedrigem Niveau gehalten
(Aggregatbildungsrate: etwa 3% oder niedriger bei 40°C und etwa
5 bis 9% oder niedriger bei 50°C)
und dadurch die Lagerstabilität
verbessert wurde. Ein ähnlicher
Test wurde als Vergleichsbeispiel durchgeführt, indem ein lyophilisiertes
Präparat
von Beispiel 1 verwendet wurde, das nach dem gleichen Verfahren
unter Verwendung der gleichen Bestandteile erhalten wurde, mit der
Ausnahme, dass kein Arginin enthalten war. Im Ergebnis wurde eine
deutliche Zunahme der Aggregatbildung bei Erhöhung der Lagerungstemperatur
beobachtet.
-
Wie
in Tabelle 8 gezeigt, wurde des Weiteren belegt, dass durch Abnahme
der HGF-Konzentration (weniger als 5 mg/ml) die Aggregatbildung
beschleunigt wird, was zu einer geringeren Lagerstabilität führt. Es wurde
gefunden, dass durch Verwendung von Glycin oder Alanin als Stabilisierungsmittel
des lyophilisierten Präparats,
wie beschrieben in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung
Nr.
9-25411 , bei den
lyophilisierten Präparaten
mit HGF in niedriger Konzentration (Beispiele 5, 6 und 26, 1 mg/ml)
im Vergleich zu den lyophilisierten Präparaten mit HGF in hoher Konzentration
(Beispiele 5 und 6 der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung
Nr.
9-25411 , 20 mg/ml)
die Aggregatbildung beschleunigt war und die Lagerstabilität abnahm.
-
Dagegen
wurde gezeigt, dass bei den lyophilisierten Präparaten der Beispiele 8, 19
und 20, bei denen Arginin, Lysin oder Histidin als Stabilisierungsmittel
des lyophilisierten Präparats
verwendet wurden, die Aggregatbildung selbst bei den lyophilisierten
Präparaten
mit HGF in niedriger Konzentration (1 mg/ml) deutlich unterdrückt und
somit die Lagerstabilität
verbessert wurde. Tabelle 7
Präparat | Präparat nach
1 Monat Lagerung |
Anfangswert | 25°C | 40°C | 50°C |
Beispiel
1 | 0,48 | 5,50 | 24,27 | 40,63 |
Beispiel
4 | 0,35 | 0,48 | 3,80 | 11,24 |
Beispiel
5 | 0,31 | 0,69 | 4,40 | 9,58 |
Beispiel
6 | 0,30 | 0,54 | 3,20 | 9,53 |
Beispiel
8 | 0,30 | 0,11 | 0,18 | 0,60 |
Beispiel
19 | 0,31 | 0,16 | 1,74 | 4,48 |
Beispiel
20 | 0,31 | 0,18 | 0,28 | 0,88 |
Beispiel
21 | 0,31 | 0,54 | 2,77 | 16,89 |
Beispiel
22 | – | – | – | – |
Beispiel
23 | 0,32 | 0,31 | 3,24 | 11,24 |
Beispiel
24 | 0,32 | 2,19 | 4,90 | 6,39 |
Beispiel
25 | 0,34 | 1,11 | 4,80 | 7,73 |
Beispiel
26 | 0,36 | 0,33 | 6,21 | 22,66 |
Beispiel
28 | 2,74 | 3,48 | 13,30 | 32,87 |
Beispiel
1* | 1,07 | | | 6,17 |
Beispiel
5* | 0,92 | | | 4,09 |
Beispiel
6* | 0,93 | | | 2,90 |
Beispiel
9* | 1,78 | | | 14,01 |
- * Zitiert aus den Tabellen 4 und 6 der
japanischen ungeprüften
Patentveröffentlichung
Nr. 9-25241
Tabelle 8 | Präparat | Aggregatgehalt/HGF-Gehalt
von lyophilisiertem Präparat,
gelagert 1 Monat bei 50°C |
Präparat ohne
Aminosäure | |
Beispiel
1 | HGF
mit 1 mg/ml | 40,63 |
Beispiel
4 | HGF
mit 1 mg/ml | 11,24 |
Beispiel
9* | HGF
mit 10 mg/ml | 14,01 |
Beispiel
1* | HGF
mit 20 mg/ml | 6,17 |
| Präparat mit
Glycin | |
Beispiel
5 | HGF
mit 1 mg/ml | 9,58 |
Beispiel
5* | HGF
mit 20 mg/ml | 4,09 |
| Präparat mit
Alanin | |
Beispiel
6 | HGF
mit 1 mg/ml | 9,53 |
Beispiel
6* | HGF
mit 20 mg/ml | 2,90 |
- * Zitiert aus den Tabellen 4 und 6 der
japanischen ungeprüften
Patentveröffentlichung
Nr. 9-25241
-
Testbeispiel 5: Änderung des Aggregatgehalts
im lyophilisierten Präparat – Einfluss
des pH auf die Aggregatbildung
-
Das
Verhältnis
von Aggregatgehalt und HGF-Gehalt bei den in den Beispielen 8, 13,
14, 16 und 17 hergestellten lyophilisierten Präparaten mit unterschiedlichem
pH wurde unmittelbar nach der Lyophilisierung (Anfangswert) und
nach 1 Monat, 2 Monaten und 3 Monaten Lagerung bei 50°C bestimmt.
Es wurde das Verfahren von Testbeispiel 1(1) (Gelfiltrationsmethode)
angewandt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 9 gezeigt.
Retentionszeit
der Aggregate: 20,4 min, 21,8 min
Retentionszeit von HGF: 24,0
min
-
Bei
den lyophilisierten Präparaten
der Beispiele 16 und 17 mit einem pH von 7,0 und 7,2 erhöhte sich mit
der Zeit die Aggregatbildung während
der Lagerung bei 50°C.
Bei den Präparaten
der Beispiele 8, 13 und 14 dagegen, die einen pH von 6,5 oder niedriger
hatten, wurde die Aggregatbildung niedrig gehalten. Es wurde somit
geschlossen, dass die Stabilität
bei schwach saurem pH verbessert wurde. Tabelle 9
Präparat | Lagerung
bei 50°C |
Anfangswert | 1
Monat Lagerung | 2
Monate Lagerung | 3
Monate Lagerung |
Beispiel
14 (pH 5,5) | 0,48 | 0,38 | 0,56 | 0,76 |
Beispiel
13 (pH 6,0) | 0,35 | 0,91 | 0,51 | 1,31 |
Beispiel
8 (pH 6,5) | 0,31 | 1,40 | 1,58 | 1,28 |
Beispiel
17 (pH 7,0) | 0,30 | 1,26 | 2,16 | 2,96 |
Beispiel
16 (pH 7,2) | 0,30 | 5,64 | 7,63 | 12,71 |
-
Testbeispiel 6: Änderung der biologischen Aktivität (spezifische
Aktivität)
des lyophilisierten Präparats
-
Die
in den Beispielen 1 und 8 hergestellten lyophilisierten Präparaten
wurden 2 Monate lang bei 25°C oder
50°C oder
1,5 Jahre bei 10°C
oder 25°C
gelagert. Die biologische Aktivität der durch erneutes Lösen der lyophilisierten
Präparate
erhaltenen wässrigen
Lösungen
wurde bestimmt mit Hilfe des nachstehend gezeigten Verfahrens zur
Bestimmung der biologischen Aktivität. Die Ergebnisse sind in Tabelle
10 gezeigt.
-
Verfahren zur Bestimmung der
biologischen Aktivität
-
Der
humane Leberzellenstamm PLC/PRF/5 wurde bis zur logarithmischen
Wachstumsphase kultiviert, und die Überlebensrate der Zellen wurde
beobachtet. Anschließend
wurde eine Zelllösung
mit einer Dichte von 0,7 × 105 Zellen/ml hergestellt. Eine Menge von 100 μl Zelllösung wurde
jeweils in die Vertiefungen einer 96er Assayplatte gegeben, die
vorher mit einer HGF-Probe oder einer Standardprobe versetzt worden
war, so dass die Zellenzahl 0,7 × 104 Zellen/Vertiefung war
(n = 4). Nach 20 Stunden Vorinkubieren bei 37°C in einem Brutschrank mit 5%
Kohlendioxid wurde [3H]-Thymidin zugesetzt,
und die Kultur wurde weitere 6 Stunden fortgesetzt. Nach Beendigung
des Kultivierens wurden die Zellen mit einem Beta Plate System (Pharmacia)
abgenommen, und die Menge des in die Zellen aufgenommenen [3H] wurde gemessen. Die Messergebnisse wurden
mittels Paralleltest verifiziert. Der Titer (%) wurde erhalten durch
Dividieren der spezifischen Aktivität der HGF-Probe durch die spezifische
Aktivität
des Standards.
-
Was
das mit Arginin versetzte lyophilisierte Präparat von Beispiel 8 anbelangt,
so war die biologische Aktivität
selbst nach der Lagerung bei hoher Temperatur nahezu unverändert, und
das Präparat
war im Hinblick auf die biologische Aktivität stabil. Ein ähnlicher
Test wurde des Weiteren als Vergleichsbeispiel durchgeführt, indem
ein lyophilisiertes Präparat
verwendet wurde, das nach dem gleichen Verfahren unter Verwendung
der gleichen Bestandteile wie in Beispiel 1 erhalten wurde, mit
der Ausnahme, dass kein Arginin enthalten war. Im Ergebnis wurde
eine deutliche Abnahme der biologischen Aktivität bei erhöhter Lagerungstemperatur beobachtet. Tabelle 10
| 2 Monate
Lagerung | 1,5 Jahre
Lagerung |
| 25°C | 50°C | 10°C | 25C° |
Beispiel
1 | 64,5% | 10,2% | – | – |
Beispiel
8 | 87,1% | 71,0% | 72,6% | 66,1% |
-
Industrielle Anwendbarkeit
-
Das
lyophilisierte Präparat
der vorliegenden Erfindung kann zur Herstellung einer klinisch brauchbaren wässrigen
Lösung
verwendet werden, die HGF in niedriger Konzentration enthält, und
das Präparat
ist nahezu frei von Aggregatbildung während der Lyophilisierung und
der Lagerung nach der Lyophilisierung und hat somit ausgezeichnete
Stabilität.
Weiterhin ist das Präparat
gekennzeichnet durch günstige
pelletbildende Eigenschaften während
der Lyophilisierung und eine ausgezeichnete Wiederlöslichkeit.
Zudem kann das Präparat so
hergestellt werden, dass es einen pH und ein Verhältnis des
osmotischen Drucks aufweist, die für eine Injektion erwünscht sind.