DE60038118T2

DE60038118T2 - Formulierungen von wachstumshormonen

Info

Publication number: DE60038118T2
Application number: DE60038118T
Authority: DE
Inventors: Bernhard Siebold; John Stevens
Original assignee: Sandoz AG
Current assignee: Sandoz AG
Priority date: 1999-07-12
Filing date: 2000-07-11
Publication date: 2009-03-05
Anticipated expiration: 2020-07-12
Also published as: PL353238A1; IL147253A; DE60038118D1; AU775107C; CN1360506A; AU5997500A; JP2014208656A; HUP0202189A3; SK252002A3; CA2378949C; CA2378949A1; CZ200260A3; US20060029635A1; BR0013162A; WO2001003741A1; KR20020031388A; ES2300268T3; HK1046358A1; SI1194170T1; EP1194170B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf flüssige Formulierungen eines Wachstumshormons (GH), die sich für eine Verabreichung an den menschlichen oder tierischen Körper eignen. Besonders betrifft die Erfindung flüssige Formulierungen von humanem Wachstumshormon (hGH), die pharmazeutisch akzeptabler und bevorzugter sind und die dennoch einer Reihe an Herstellungsverfahrensstufen unterzogen werden können, ohne dass es hierbei zu einem merklichen Verlust der Aktivität oder einem merklichen Verlust an Stabilität kommt.
Natives hGH ist ein einzelnes Polypeptidkettenprotein, das aus 191 Aminosäuren besteht. Das Protein ist dabei intern über zwei Disulfidbrücken vernetzt und hat in monomerer Form ein Molekulargewicht von 22 kDa. Das GH von Tieren ist in seiner Aminosäuresequenz eng homolog zu der von Menschen und hat daher sehr ähnliche Charakteristiken.
Ein überwiegender biologischer Effekt von GH ist die Wachstumspromotion durch einen Bereich an Organen und Geweben im Körper. Zu für GH responsiven Organen oder Geweben gehören die Leber, das Intestinum, die Nieren, die Muskeln, das Bindgewebe und das Skelett.
Eine hypopituitäre Unterentwicklung ist ein Zustand, der sich leicht durch Verabreichung von GH an ein unter diesem Zustand leidendes Subjekt behandeln lässt. Vor der Produktion großer Mengen an hGH durch rekombinante Mittel konnten nur begrenzte Mengen an hGH durch aufwändige Extraktion von Glandula pituitaria (Hypophyse) menschlicher Leichname hergestellt werden. Diese Praxis trägt Risiken mit sich, die mit infektiösen Mitteln assoziiert sind, beispielsweise dem für die Creutzfeld-Jakob-Krankheit (CJD) verantwortlichen Mittel, wobei diese Mittel auch auf den Patienten übergehen können, der GH erhält. Die Isolation des hGH Gens und die Konstruktion transformierter Wirtszellen, die hGH in einer Zellkultur exprimieren, hat nicht nur eine verlässlichere, sicherere und kosteneffektivere Behandlung einer hypopituitären Unterentwicklung eröffnet, sondern auch die Möglichkeit einer Verwendung von hGH für die Behandlung anderer Krankheiten und Zustände.
Ein seit langem bekanntes Problem mit wässrigen flüssigen Formulierungen pharmazeutischer Proteine, nicht nur von hGH, ist die Instabilität während einer Aufbewahrung über eine gewisse Zeitdauer. Dabei ist bekannt, dass hGH in wässriger Lösung eine Reihe an abbauenden Veränderungen erfährt. Dabei kommt es zu chemischen Veränderungen, wie eine Deamidierung, was in Beziehung zum pH Wert der Lösung während der Aufbewahrung in Beziehung stehen kann. Es kann auch zu einer Oxidation von Methioninresten kommen. Es besteht auch die Möglichkeit einer Beschneidung des Peptidgerüsts infolge von Hydrolysereaktionen. Weiter gibt es physikalische Veränderungen, die eine Aggregation einschließen können, welche beispielsweise zur Bildung unlöslicher Stoffe führt.
Ein früher Vorschlag, um mit den oben erwähnten Instabilitätsproblemen fertig zu werden, besteht in einer Gefriertrocknung, was natürlich zur Folge hat, dass das erhaltene lyophilisierte Produkt unmittelbar oder kurz vor der Verabreichung rekonstituiert werden muss. In Fällen einer routinemäßigen Selbstverabreichung durch einen Patienten zuhause bedeutet dies normalerweise, dass der Patient die Aufgabe einer Rekonstitution der lyophilisierten Präparation zu einer wässrigen Lösung hat. Dies ist für den Patienten unbequem und trägt mit sich das Risiko einer unsauberen Rekonstitution infolge einer fehlenden Sorgfalt, einer fehlenden Aufmerksamkeit bezüglich Einzelheiten und Instruktionen oder eines einfachen Missverständnisses.
In US 4 968 299 A wird eine Vorrichtung beschrieben, die ein Patient zur Durchführung einer Rekonstitution einer lyophilisierten Präparation verwenden kann, um hierdurch die Möglichkeit von Rekonstitutionsfehlern zu verringern. Auch hier ist die Notwendigkeit zu einer Rekonstitution selbst für einen Patienten unbequem, wobei das rekonstituierte hGH bei einer Aufbewahrung bei 2 bis 8°C nur für 3 Wochen stabil ist. Eine wirksame Verabreichung durch den Patienten während einer Zeitdauer von Monaten erfordert daher noch immer eine Beachtung von Details und Instruktionen, wobei es auch hier immer noch ernsthaften Risiken einer Nichteinhaltung der Behandlungsvorschrift gibt.
Auf jeden Fall hat eine Gefriertrocknung den Nachteil, dass sie eine kostspielige und zeitaufwändige Herstellungsstufe ist.
Anstrengungen zur Vereinfachung einer Selbstverabreichung für Patienten waren daher fokussiert auf Wege zur Bereitstellung ausreichend stabiler wässriger Formulierungen von hGH in einer gebrauchsfertigen Form.
Die Instabilität von Proteinen in wässriger Lösung ist anerkanntermaßen ein allgemeines Phänomen, das nicht nur besonders mit hGH assoziiert ist.
In EP 0 131 864 A wird die Prävention einer Aggregation von Proteinen mit über 8,5 kDa in wässriger Lösung durch Verwendung von Tensiden beschrieben.
EP 0 211 601 A befasst sich zwar möglicherweise primär mit Formulierungen zur verzögerten Freisetzung, beschreibt aber auch, wie GH in Lösung als eine Flüssigkeit durch Formulierung mit nicht ionischen Tensiden stabilisiert werden kann, besonders mit bestimmten Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Blockcopolymeren, wie Blockcopolymeren von Pluronic (Marke der BASF) oder von Genapol (Marke von Höchst).
WO 94 003 198 A ist eine weitere Offenbarung im Anschluss an die vorherigen Beschreibungen über die Verwendung eines nicht ionischen Tensids als hGH Stabilisator in flüssigen Formulierungen. Danach soll der Bereich von 0,1 bis 5% (Gew./Vol.) an nicht ionischem Tensid in der Formulierungen ermöglichen, dass die Formulierung Scherkräften und Oberflächenspannungen ohne Verursachung einer Denaturierung des GH Proteins ausgesetzt werden kann. Besonders sollen dabei die ein Tensid enthaltenden Formulierungen für eine pulmonale Dosierung und für nadellose Düseninjektorgeräte brauchbar sein.
Tenside sind aber toxische Substanzen, deren Verwendung möglichst vermieden oder wenigstens minimiert werden soll. Dies gilt besonders dann, wenn die Formulierungen täglich oder sehr häufig verabreicht werden sollen, besonders wenn man es mit Kindern und chronischen Behandlungen zu tun hat.
Es ist auch eine Reihe anderer Wege zur Stabilisierung wässriger hGH Formulierungen vorgeschlagen worden. In WO 89 009 614 A wird eine Formulierung von hGH beschrieben, die Glycin, Mannitol und einen Puffer umfasst, wobei das Molverhältnis von hGH zu Glycin von 1:50 bis 1:200 reicht.
Aus EP 0 303 746 A ist bekannt, dass wässriges GH stabilisiert werden kann durch dessen Formulierung mit einem Polyol, beispielsweise mit nicht reduzierenden Zuckern, Zuckeralkoholen, Zuckersäuren, Lactose, Pentaerythritol, wasserlöslichen Dextranen und Ficoll, mit einer Aminosäure, wie Glycin, Arginin und Betain, mit einem Aminosäurepolymer, das eine geladene Seitengruppe mit physiologischem pH aufweist, und schließlich mit einem Cholinderivat, wie Cholinchlorid, Cholindihydrogencitrat oder Di cholinmucat. Viele der oben erwähnten polymeren Materialien können mit einem gewissen Risiko bei der Verabreichung an Patienten verbunden sein. Die regulatorischen Erfordernisse für Pharmazeutika verlangen, dass jegliche unnötige Additive, besonders synthetische Additive, wie Pentaerythritol, vermieden werden müssen, um die Risiken für Patienten zu reduzieren. Viele der in dieser Beschreibung vorgeschlagenen Stabilisatoren erscheinen klinisch inakzeptabel zu sein, so dass sie sich nicht für die Herstellung einer pharmazeutisch akzeptablen Formulierung eignen.
WO 92 017 200 A bezieht sich auf eine Stabilisierung von hGH nicht nur in flüssiger Präparation, sondern auch in lyophilisierten Präparationen. Diesem Vorschlag entsprechend werden stabile Dimere von Zink und hGH gebildet. Die Dimeren von Zink und hGH bestehen aus zwei Zinkionen und zwei hGH Molekülen.
WO 93 012 811 A betrifft eine flüssige hGH Formulierung, in welcher Asparagin als Stabilisator und Puffer verwendet wird.
In WO 93 019 776 A wird über die total unerwartete Erkenntnis berichtet, dass eine Formulierung eines wässrigen hGH Produkts mit Citratpuffer stabiler ist als eine Formulierung mit einem Phosphatpuffer.
Aufgabe der vorliegende Erfindung ist nun die Schaffung einer ausreichend stabilen hGH Formulierung, die sofort durch Patienten verwendet werden kann, ohne dass hierzu besondere Präparationsverfahren oder Rekonstitutionsverfahren notwendig sind. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Formulierung, die zuhause in einem üblichen Kühlschrank während wenigstens einigen Monaten aufbewahrt werden kann. Zu einer wiederum weiteren Aufgabe der Erfindung gehört die Bereitstellung einer flüssigen Bulkformulierung, die freigegeben und in Patronen zwecks Anwendung durch einen Patienten gefüllt werden kann, ohne dass es dabei zu inakzeptablen Verlusten einer GH Aktivität oder einer inakzeptablen Instabilität kommt, und zwar besonders ohne Auftreten einer inakzeptablen Aggregation. Eine wiederum weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer ausreichend stabilen flüssigen Formulierung, die eine Anwendung pharmazeutisch inakzeptabler oder unerwünschter Komponenten vermeidet oder minimiert und in anderen Worten somit eine pharmazeutisch noch besser akzeptable Formulierung ermöglicht.
Zu einer wiederum weiteren Aufgabe der Erfindung gehört die Schaffung flüssiger Formulierungen, die das Problem einer Kristallbildung bei langzeitiger Aufbewahrung im Kühlschrank bis zu 6 oder 18 Monaten oder bei einer langzeitigen Lagerung außerhalb eines Kühlschranks, beispielsweise während mehrerer Tage, Wochen oder sogar Monate, verhindert.
In völligem Gegensatz zur bestehenden Meinung der Fachwelt wurde nun überraschenderweise erkannt, dass die Anwendung einer Reihe zusätzlicher Stabilisatoren in der obigen Lösung außer einfach hGH und einem Phosphatpuffer tatsächlich nicht notwendig ist, um die oben erwähnten Aufgaben und Ziele zu erreichen. Weiter befasst sich die vorliegende Erfindung entgegen der Lehre des Standes der Technik damit, wie Tenside für eine Stabilität wässriger Lösungen von GH und essentiell sind und auch wie Phosphat-gepufferte Lösungen im Vergleich zu Citrat-gepufferten Lösungen eine gute Stabilität haben.
Vorteilhaft sorgen die oben erwähnten Formulierungen, die kein Konservierungsmittel enthalten, nach einer Aufbewahrung in Ampullen für einen bequemen Weg zur Präsentation von einzelnen Dosierungsschüssen. Für Multischussdosen ist die Anwesenheit eines Konservierungsmittels bevorzugt.
Ein bisher nicht bemerkter und in der Tat überraschender Vorteil aller oben erwähnten Formulierungen besteht darin, dass sie bei Kühlungstemperaturen im Bereich von 2 bis 8°C lagerstabil sind. Für eine Bestimmung der Stabilität von Formulierungen im Laufe der Zeit lässt sich eine Reihe an Testverfahren verwenden. Repräsentative Beispiele für solche Testverfahren sind im vorliegenden Beispiel 3 angegeben und auch in WO 94 003 198 A zu finden, wobei diese Verfahren aber keineswegs erschöpfend und umfassend für die Tests sind, die zur Ermittlung einer Stabilität verwendet werden können.
Die Füllung von Dosierungsbehältnissen mit Wachstumshormonformulierungen, die kein nichtionisches Tensid enthalten, und die Anwendung von im Handel erhältlichen Füllapparaturen hat ergeben, dass dies zu inakzeptablen Spiegeln einer Aggregation von Wachstumshormon führt. Werden die Fluiddrücke und Scherspannungen während entsprechender Füllverfahren jedoch minimiert, entweder durch Verwendung einer handelsüblichen Füllapparatur oder nicht, dann können Tensidspiegel minimiert werden oder insgesamt entfallen. Das tatsächliche Gleichgewicht, das erreicht werden muss zwischen den physikalischen Füllspannungen und der Tensidkonzentration ist eine Frage einer üblichen empirischen Bestimmung durch einen Durchschnittsfachmann.
In Abhängigkeit vom Ausmaß der physikalischen Spannungen und der Scherkräfte, die während einer Abfüllung auftreten, und wo ein nicht-ionisches Tensid zur Vermeidung einer signifikanten Aggregation erforderlich ist, können die Konzentrationen an nicht-ionischem Tensid so niedrig wie etwa 0,2% (Gew./Vol.) betragen, gewöhnlich weniger als 0,05% (Gew./Vol.), vorzugsweise weniger als 0,04% (Gew./Vol.), stärker bevorzugt weniger als 0,01% (Gew./Vol.) oder sogar noch stärker bevorzugt weniger als 0,001% (Gew./Vol.).
Zu nicht-ionischen Tensiden gehören beispielsweise Polysorbate, wie Polysorbat 20 oder 80 und dergleichen, und die Poloxamere, wie Poloxamer 184 oder 188, Pluronic^® Polyole und andere Ethylen/Polypropylen-Blockcopolymere.
Unerwartet hat sich nun gezeigt, dass ein Phosphatpuffer in GH Formulierungen verwendet werden kann und überraschend gut ist zur Stabilisierung der erhaltenen Formulierungen, entweder während einer Prozessierung, wie einer Füllung in Behältnisse, oder während einer Aufbewahrung.
Weiter hat sich überraschend gezeigt, dass eine Abwesenheit oder eine Verwendung einer nur sehr niedrigen Konzentration an nicht-ionischem Tensid die Stabilität einer GH Formulierung nicht beeinträchtigt, die in Behältnissen bei Kühltemperaturen aufbewahrt liegt, die beispielsweise im Bereich von 2 bis 8°C liegen. Eine Aufbewahrung während wenigstens 3 Monaten oder länger bis zu wenigstens 6 Monaten oder 12 Monaten ist ohne ungebührliche Beeinträchtigung der Wirksamkeit oder der pharmazeutischen Akzeptanz der GH Formulierungen möglich.
Bei einem Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine flüssige Formulierung eines Wachstumshormons, umfassend ein humanes Wachstumshormon in einer mit Phosphat gepufferten Lösung gemäß Definition des Anspruchs 1.
Beim oben erwähnten Aspekt der Erfindung ist die mit Phosphat gepufferte Lösung isotonisch. Diese Isotonizität kann erreicht werden durch ein Neutralsalz, wie NaCl, oder ein Monosaccharid, wie Lactose, ein Disaccharid, wie Saccharose, oder einen Zuckeralkohol, wie Mannitol.
Erfindungsgemäß hat sich nun gezeigt, dass bestimmte Verbindungen mit Vorteil anstelle von Neutralsalzen verwendet werden können, um die GH Formulierungen isotonisch zu machen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich daher auf eine flüssige Wachstumshormonformulierung gemäß der Definition des Anspruchs 1, wobei die für eine Isotonizität sorgende Verbindung ausgewählt ist aus ein oder mehr Monosacchariden, wie Lactose, Disacchariden, wie Saccharose, und Zuckeralkoholen, wie Mannitol.
Der pH Wert der Formulierungen liegt innerhalb des Bereichs von 6,15 bis 6,5. Überraschend und für alle hierin beschriebenen Formulierungen wurde nun gefunden, dass das Problem einer Kristallisation in Formulierungen vermieden oder minimiert werden kann durch Sicherstellung eines pH Werts von etwa 6,2 oder höher.
Vorzugsweise liegt der pH Wert der Formulierungen im Bereich von 6,2 bis 6,5, um eine Kristallisation zu vermeiden oder zu minimieren.
Zur Erfindung gehören daher auch flüssige Formulierungen, wie sie hierin beschrieben sind, die keine detektierbare Kristallisation bei einer Aufbewahrung zeigen. Die Aufbewahrungsdauer beträgt wenigstens 1 Monat, vorzugsweise 6 Wochen, bevorzugter etwa 1 bis 4 Monate und am meisten bevorzugt 3 Monate. Die Aufbewahrungstemperatur beträgt etwa 2°C oder darüber, vorzugsweise etwa 4°C oder darüber und bevorzugter etwa 2°C bis weniger als 40°C, noch bevorzugter etwa 2°C bis 25°C und am meisten bevorzugt 15°C.
Die Kristallisation ist vorzugsweise die von Wachstumshormon. Vorzugsweise wird irgendeine Kristallisation in der flüssigen Formulierung direkt durch das Auge, bevorzugter unter dem Lichtmikroskop bei fünffacher Vergrößerung und stärker bevorzugt unter dem Lichtmikroskop bei zehnfacher Vergrößerung detektiert. Vor einer Observation unter dem Lichtmikroskop kann man die Formulierung filtrieren und die Anwesenheit oder Abwesenheit von Kristallen auf dem Filter bestimmen. Bei einer Betrachtung unter dem Lichtmikroskop kann der Filter eine Porengröße von etwa 5 um haben.
Ein besonders bevorzugter Test für eine Kristallisation ist eine Aufbewahrung der Formulierung während 3 Monaten bei 15°C und eine Observation der Anwesenheit oder Abwesenheit von Kristallen durch das Auge.
Das Konservierungsmittel ist vorzugsweise ausgewählt aus Phenol, Benzylalkohol, meta-Cresol, Methylparaben, Propylparaben und Benzalkoniumchlorid oder mehreren dieser Mittel, obgleich auch andere Konservierungsmittel und andere antibakterielle Verbindungen in einer passenden Konzentration verwendet werden können, so dass die Formulierung pharmazeutisch akzeptabel bleibt.
Bei bevorzugten Ausführungsformen ist die mit Phosphat gepufferte Lösung zubereitet aus geeigneten Mengen an passenden hydratisierten Formen von NaH₂PO₄ und Na₂HPO₄, die zur Erreichung der gewünschten Konzentration und des pH Werts des Puffers notwendig sind, wie ohne weiteres erkennbar und dem Durchschnittsfachmann bekannt ist.
Das Wachstumshormon ist ein humanes Wachstumshormon.
In besonders bevorzugten Formulierungen zeigt das Wachstumshormon eine Aggregation von weniger als 0,01%, vorzugsweise von weniger al 0,1%, stärker bevorzugt von weniger als 1% und noch stärker bevorzugt von weniger als 10%. Die Aggregation kann durch den üblichen Größenausschluss HPLC Test gemessen werden, auf den später im Einzelnen Bezug genommen wird, wobei auch alle sonstwie geeigneten Verfahren zur Messung einer Aggregation verwendet werden können.
Zur Erfindung gehören auch Geräte zur Verabreichung einer Flüssigkeit an ein Subjekt durch Injektion, die für die Verwendung mit wenigstens einer Dosierungseinheit der flüssigen Formulierungen des Wachstumshormons beladen sind, wie dies hierin beschrieben ist. Ein Beispiel für ein solches Gerät ist ein Injektionspen. Das Subjekt ist vorzugsweise ein Mensch.
Weiter gehören zur Erfindung Bausätze, umfassend ein Injektionsgerät und ein getrenntes Behältnis mit einer Formulierung des Wachstumshormons, wie dies hierin beschrieben ist. Dieses Behältnis ist vorzugsweise so beschaffen, dass es mit dem Injektionsgerät derart zusammenwirkt, dass beim Gebrauch die flüssige Formulierung im Behältnis in Flüssigkeitsverbindung mit dem Auslass des Injektionsgeräts steht.
Bei besonders bevorzugten Ausführungsformen ist das Injektionsgerät ein Injektionspen und das Behältnis eine Patrone.
Weiter gehört zur Erfindung auch eine Patrone, die irgendeine hierin beschriebene flüssige Formulierung enthält, zur Verwendung mit einem Injektionspen.
Eine weitere überraschende Erkenntnis durch die Erfindung besteht darin, dass bei einer derartigen Befüllung und Verschließung der Behältnisse von GH kein Luftraum oder Zugang zur Luft besteht, dann nicht nur eine Sterilität des Inhalts der Behältnisse verlässlicher sichergestellt wird, sondern dass dieser Faktor auch zur Minimierung oder Vermeidung einer Aggregation von GH beiträgt.
Somit gehören zu einem weiteren Aspekt der Erfindung auch geschlossene Behältnisse von flüssigen GH Formulierungen, bei denen es praktisch keinen Luftraum in den gefüllten Behältnissen gibt.
Ein besonders bevorzugtes humanes Wachstumshormon wird auf rekombinantem Weg hergestellt, wozu beispielsweise hingewiesen wird auf EP 0 217 822 A (Scios Nova). Erfindungsgemäß können auch Varianten von humanem Wachstumshormon verwendet werden, und zwar allein oder in Kombination mit einem anderen und dem nativen Hormon mit 191 Aminosäurearten, wie dies als Somatropin bekannt ist, und mit den 192 Aminosäure-N-terminalen Methioninarten (met), wie dies als Somatrem bekannt ist. Weiter gibt es die als hGH-V bezeichnete Variante, die in natürlicher Form bei einer Schwangerschaft in der Plazenta zu finden ist und für die das Gen bekannt ist und rekombinantes Protein hergestellt worden ist.
Die Menge an hGH in der erfindungsgemäßen flüssigen Formulierung ist abhängig vom Volumen der Formulierung und der Anzahl an Dosen von hGH, für die dieses Volumen sorgen soll. Ein bevorzugtes Dosisvolumen beträgt 0,4 ml, wobei aber auch Volumina im Bereich von 0,01 ml bis 1,0 ml verwendet werden können. Andere bevorzugte Dosierungsvolumina fallen in den Bereich von 0,1 ml bis 0,6 ml.
Bei einer bevorzugten Einheitsdosis für eine tägliche Verabreichung beträgt die Menge an zu verabreichender hGH 1,3 mg, obgleich die genaue Dosierungsmenge in Abhängigkeit vom besonderen Individuum schwanken kann. Dosierungsmengen im Bereich von 0,033 mg bis 3,33 mg hGH können verwendet werden, wobei Dosierungen im Bereich von 0,33 mg bis 2,0 mg bevorzugt sind. Erhöhte Dosierungsmengen sind dort angezeigt, wo die Häufigkeit einer Verabreichung reduziert ist.
Die Volumina und/oder Dosierungsmengen können von Individuum zu Individuum entsprechend dem speziellen Rat des behandelnden Arztes schwanken.
Gewöhnlich enthalten erfindungsgemäße Formulierungen hGH im Bereich von 0,5 mg/ml bis 20 mg/ml, vorzugsweise von 1 mg/ml bis 15 mg/ml, bevorzugter von 2 mg/ml bis 10 mg/ml, und stärker bevorzugt von 3 mg/ml bis 5 mg/ml.
Zur Erfindung gehören auch Bausätze, umfassend ein Injektionsgerät und ein getrenntes Behältnis mit einer flüssigen Formulierung eines Wachstumshormons gemäß vorstehender Beschreibung. Ist das Verabreichungsgerät einfach eine hypodermische Spritze, dann kann der Bausatz die Spritze, eine Nadel und eine Phiole oder Ampulle umfassen, die die hGH Formulierung zur Verwendung mit der Spritze enthält. Bei mehr bevorzugten Ausführungsformen ist das Injektionsgerät etwas anderes als eine einfache hypodermische Spritze, wobei das separate Behältnis so beschaffen ist, dass es mit dem Injektionsgerät derart zusammenwirkt, dass beim Gebrauch die flüssige Formulierung im Behältnis in Flüssigkeitsverbindung mit dem Auslass des Injektionsgeräts steht.
Zu Beispielen für Verabreichungsgeräte gehören hypodermische Spritzen und Injektionspens. Besonders bevorzugte Injektionsgeräte sind Injektionspens, bei denen das Behältnis eine Patrone und vorzugsweise eine Wegwerfpatrone ist.
Zu einem weiteren Aspekt der Erfindung gehört eine Patrone, die eine flüssige Wachstumshormonformulierung der hierin beschriebenen Art enthält, zur Verwendung mit einem Injektionspen. Die Patrone kann eine Einzeldosis oder Mehrfachdosen an Wachstumshormon enthalten.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nun durch die folgenden Beispiele unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Darin zeigen:
1 eine Grafik von vergleichenden Stabilitätsdaten bei 2 bis 8°C für hGH Formulierungen, die zusätzlich einen Phosphatpuffer vom pH 5,6, Natriumchlorid und Benzylalkohol enthalten. Der Vergleich von diesen Formulierungen ist mit und ohne Pluronic als Tensid. Die Zeit ist in Wochen gegen die log-% Reinheit von hGH aufgetragen.
2 eine Grafik von vergleichenden Stabilitätsdaten bei 2 bis 8°C für hGH Formulierungen, die zusätzlich Natriumchlorid und Benzylalkohol vom pH 6,0 enthalten. Der Vergleich ist von diesen Formulierungen mit einem Citratpuffer oder einem Phosphatpuffer. Die Zeit ist in Wochen gegen die log-% Reinheit von hGH aufgetragen.
3 eine Grafik von vergleichenden Stabilitätsdaten bei 2 bis 8°C für hGH Formulierungen. Der Vergleich ist zwischen hGH Formulierungen, die einen isotonischen Citratpuffer und ein Pluronic als Tensid enthalten, mit hGH Formulierungen, die nur einen isotonischen Phosphatpuffer und kein Tensid enthalten.
Beispiel 1 – Herstellung und Reinigung von rekombinantem hGH als Bulkware
Rekombinantes hGH wird in Zellkulturen von CHO Zellen hergestellt, die so mit dem hGH Gen transformiert sind, dass das hGH Protein unter Kulturbedingungen exprimiert wird. Einzelheiten darüber, wie die Zellen hergestellt und wachsen gelassen werden, werden in EP 0 217 822 A beschrieben. Die Modifikation von Kulturbedingungen für das Wachstum von Kulturen in einem industriellen oder handelsüblichen Maßstab liegt im Rahmen des Könnens eines Durchschnittsfachmanns.
Nach Bildung der Zellen in einer Kultur muss das hGH extrahiert und zu einer Form gereinigt werden, die sich für eine pharmazeutische Anwendung eignet. Dies wird unter Anwendung von Verfahren hergestellt, wie sie in AU 629 177 B beschrieben sind.
Beispiel 2 – Herstellung einer stabilen flüssigen Formulierung
Eine Bulkformulierung wird hergestellt durch Vermischung der verschiedenen Komponenten. Die Reihenfolge dieser Vermischung ist nicht kritisch. Ebenfalls ist auch der genaue Zustand oder die Form der verschiedenen Komponenten unmittelbar vor einer Vermischung nicht kritisch. Bei bevorzugten Wegen einer Herstellung der Formulierung befinden sich die Komponenten vor einer Vermischung im zweckdienlichsten Zustand für eine Vermischung, wobei auch die Reihenfolge und Art der Vermischung so gewählt wird, dass sie am bequemsten ist.

Besonders bevorzugte Beispiele von Formulierungen werden im Folgenden angegeben. Referenzformulierung I

hGH	3,33 mg/ml	(10 IE/ml)
NaH₂PO₄	1,05 mg/ml	(d. h. 10 mM Phosphatpuffer)
Na₂HPO₄	0,17 mg/ml	(d. h. 10 mM Phosphatpuffer)
NaCl	5,85 mg/ml	(d. h. 0,59% Gew./Vol.)
Benzylalkohol	9,00 mg/ml	(d. h. 0,9% Gew./Vol.)
Wasser zur Injektion	q. s.
pH 6,0

Referenzformulierung II

hGH	3,33 mg/ml	(10 IE/ml)
NaH₂PO₄	1,05 mg/ml	(d. h. 10 mM Phosphatpuffer)
Na₂HPO₄	0,17 mg/ml	(d. h. 10 mM Phosphatpuffer)
Wasser zur Injektion	q. s.
pH 6,0

Referenzformulierung III

hGH	3,33 mg/ml	(10 IE/ml)
NaH₂PO₄	1,05 mg/ml	(d. h. 10 mM Phosphatpuffer)
Na₂HPO₄	0,17 mg/ml	(d. h. 10 mM Phosphatpuffer)
NaCl	5,85 mg/ml	(d. h. 0,59% Gew./Vol.)
Wasser zur Injektion	q. s.
pH 6,0

Referenzformulierung IV

hGH	3,33 mg/ml	(10 IE/ml)
NaH₂PO₄	1,05 mg/ml	(d. h. 10 mM Phosphatpuffer)
Na₂HPO₄	0,17 mg/ml	(d. h. 10 mM Phosphatpuffer)
Benzylalkohol	9,00 mg/ml	(d. h. 0,9% Vol./Vol.)
Wasser zur Injektion	q. s.
pH 6,0

Referenzformulierung V

hGH	3,33 mg/ml	(10 IE/ml)
NaH₂PO₄	1,05 mg/ml	(d. h. 10 mM Phosphatpuffer)
Na₂HPO₄	0,17 mg/ml	(d. h. 10 mM Phosphatpuffer)
Mannitol	35 mg/ml	(3,5% Gew./Vol.)
Pluronic F-68	2 mg/ml	(0,2% Gew./Vol.)
Benzylalkohol	9 mg/ml	(0,9% Vol./Vol.)
Wasser zur Injektion	q. s.
pH 6,0

Formulierung VI

hGH	3,33 mg/ml	(10 IE/ml)
NaH₂PO₄2H₂0	0,85 mg/ml	(d. h. 10 mM Phosphatpuffer)
Na₂HPO₄7H₂0	0,31 mg/ml	(d. h. 10 mM Phosphatpuffer)
Mannitol	35 mg/ml	(3,5% Gew./Vol.)
Pluronic F-68	2 mg/ml	(0,2 Gew./Vol.)
Benzylalkohol	9,00 mg/ml	(0,9% Vol./Vol.)
Wasser zur Injektion	q. s.
pH 6,2

Die obigen beispielhaften Formulierungen werden wie folgt hergestellt:

1. Eine doppelt starke Exzipienzlösung wird hergestellt durch Auflösung aller erforderlichen Exzipientien in Wasser zur Injektion und durch Einstellung des erforderlichen pH Werts unter Verwendung molarer Lösungen an Chlorwasserstoffsäure und Natriumhydroxid.
2. Die Bulklösung von Wachstumshormon wird in ein Gefäß gegeben und vorsichtig unter Rührung mit der Lösung des Exzipients versetzt.
3. Der pH wird erforderlichenfalls erneut eingestellt und die Lösung auf ein Endvolumen gebracht. Zur Füllung von Patronen zwecks Verwendung mit Injektionspens wird die Lösung durch einen Sterilisationsfilter filtriert und in die Injektionspatronen gefüllt, die an einem Ende mit einem beweglichen Pfropfen dicht verschlossen sind und am anderen Ende eine Aluminiumversiegelung aufweisen, die ein Gummiseptum enthalten.

Allgemein werden auf diese Weise auch andere Testformulierungen hergestellt, und die Einzelheiten dieser Formulierung sind in den folgenden Beispielen angegeben.
Beispiel 3 – Testung wässriger hGH Formulierungen auf ihre Stabilität
Proben des Produkts werden unter kontrollierten Bedingungen bei 2 bis 8°C aufbewahrt und zu verschiedenen Zeitpunkten analysiert. Die Bestimmung der Stabilität des Produkts erfolgt unter Anwendung von zwei HPLC Verfahren, die beide in einer Monographie der Europäischen Pharmakopöe für Somatropin zur Injektion entsprechen. Das erste Verfahren ist eine Umkehrphasen-HPLC für die Bestimmung verwandter Proteine, nämlich von Abbauprodukten, die durch Deaminierung und Oxidation gebildet werden. Das zweite Verfahren ist eine Größenausschluss-HPLC zur Bestimmung von Dimeren und damit verwandten Substanzen mit höherer molekularer Masse.
Die Deaminierung und Oxidation einer Reihe unterschiedlicher Formulierungen über eine Zeitdauer von bis zu 65 Wochen unter Aufbewahrung bei 2 bis 8°C erfolgt unter Anwendung des rpHPLC-Verfahrens. Die dabei erhaltenen Daten sind in den folgenden Tabellen 1 bis 3 und grafisch in den 1 bis 3 gezeigt.
Die Tabelle 4 zeigt die Ergebnisse von Stabilitätsstudien, die mit der bei 2 bis 8°C aufbewahrten Formulierung V durchgeführt werden.
Das oben erwähnte Verfahren einer Größenausschluss-HPLC (hierbei sind keine Daten gezeigt) wird zum Testen einer Aggregation verwendet. Dabei sind in keinem Fall während der Studien messbare Mengen dimerer und damit verwandter Substanzen mit einer höheren molekularen Masse zu finden. Bei allen Formulierungen liegt die Aggregation bei unter 1%, was tatsächlich die Grenze einer verlässlichen Quantifizierung dieses Tests ist, so dass keine Aggregation zu sehen ist.
Die in obiger Weise erhaltenen Ergebnisse machen deutlich, dass ein Phosphatpuffer besser ist als ein Citratpuffer hinsichtlich einer Stabilisierung von Formulierungen, und dass eine Abwesenheit eines einem Pluronic entsprechenden Tensids mit einer höheren Stabilität verbunden ist.
Tabelle 1

Stabilitätsstudie (2 bis 8°C) Vergleichsformulierung A (mit Pluronic, Phosphatpuffer, pH 5,6)

hGH	3,33 mg/ml
Pluronic	0,8 mg/ml
Phosphatpuffer	10 mM
Natriumchlorid	5,9 mg/ml
Benzylalkohol	9 mg/ml

Zeit in Wochen	hGH% Reinheit	log hGH% Reinheit
0	98,90	1,9952
3	98,35	1,9928
9	97,84	1,9905
13	97,05	1,9870
30	96,26	1,9834
k Tag^–1 × 10⁴		–1,253

Vergleichsformulierung B (kein Pluronic, Phosphatpuffer, pH 5,6)

hGH	3,33 mg/ml
Phosphatpuffer	10 mM
Natriumchlorid	5,9 mg/ml
Benzylalkohol	9 mg/ml

Zeit in Wochen	hGH% Reinheit	log hGH% Reinheit
0	96,28	1,9835
0	95,88	1,9817
4	95,45	1,9798
4	95,80	1,9814
15	95,67	1,9808
15	95,89	1,9818
26	94,46	1,9752
26	93,94	1,9729
39	94,15	1,9738
52	93,21	1,9695
k Tag–1 × 10⁴		–0,8272

Tabelle 2

Stabilitätsstudie (2 bis 8°C)

hGH	3,33 mg/ml
Pluronic	0,8 mg/ml
Citratpuffer	10 mM
Natriumchlorid	5,9 mg/ml
Benzylalkohol	9 mg/ml

Vergleichsformulierung C (pH 5,6 Citratpuffer + Pluronic)

Zeit in Wochen	hGH +	log hGH +
0	97,89	1,9907
0	97,93	1,9909
4	97,12	1,9873
4	96,80	1,9859
13	95,44	1,9797
13	94,85	1,9770
26	93,19	1,9694
26	93,60	1,9713
52	91,32	1,9606
52	91,06	1,9593
0	97,48	1,9889
0	97,71	1,9899
4	96,93	1,9865
4	96,92	1,9864
13	94,89	1,9772
13	95,38	1,9795
26	92,59	1,9666
26	92,65	1,9668
52	90,69	1,9576
52	91,11	1,9596
k Tag^–1 × 10⁴		–1,954

Tabelle 3

Stabilitätsstudie (2 bis 8°C) Formulierung D

hGH	3,33 mg/ml
Phosphatpuffer	10 mM, pH 6,0
Natriumchlorid	5,9 mg/ml
Benzylalkohol	9 mg/ml

Zeit in Wochen	hGH% Reinheit	log hGH% Reinheit
0	98,47	1,9933
4	97,82	1,9904
9	97,44	1,9887
k Tag^–1 × 10⁴		–1,65

Stabilitätsstudie (2 bis 8°C) Vergleichsformulierung E (Citratpuffer pH 6,0, mit Pluronic)

hGH	3,33 mg/ml
Pluronic	0,8 mg/ml
Citratpuffer	10 mM, pH 6,0
Natriumchlorid	5,9 mg/ml
Benzylalkohol	9 mg/ml

Zeit in Wochen	hGH% Reinheit	log hGH% Reinheit
0	97,75	1,9901
0	97,56	1,9893
5	96,05	1,9825
5	96,95	1,9865
9	96,29	1,9836
9	96,12	1,9828
0	97,96	1,9910
0	97,93	1,9909
5	97,09	1,9872
9	96,52	1,9846
9	96,51	1,9846
0	98,54	1,9936
0	98,47	1,9933
5	97,68	1,9898
5	97,43	1,9887
9	96,67	1,9853
9	96,77	1,9857
k Tag^–1 × 10⁴		–2,55

Tabelle 4

Stabilitätsstudie, Formulierung V, 2 bis 8°C

Zeit in Wochen	hGH% Reinheit	log hGH% Reinheit
0	97,21	1,988
0	97,23	1,988
4,5	96,50	1,985
4,5	96,65	1,985
9	95,18	1,979
9	95,19	1,979
13	95,23	1,979
13	95,32	1,979
26	94,64	1,976
26	94,41	1,975
k Tag^–1 × 10⁴		–2,489

Beispiel 4 – Vermeidung einer Kristallisation durch Einstellung des pH Werts flüssiger Formulierungen
Die Herstellung einer Reihe an pH Varianten (Inkremente in Einheiten von jeweils 0,1) der Formulierung VI erfolgt durch Einstellung der entsprechenden Mengen der mit Phosphat gepufferten Komponenten. Hierzu werden Teilmengen von jeweils 1,5 ml der Formulierung in die entsprechenden Kapseln zur Verwendung in Injektionspens abgefüllt. Die Kapseln werden bis zu 3 Monate bei 15°C aufbewahrt.
Die Anwesenheit oder Abwesenheit von Kristallen in den Kapseln wird während der Aufbewahrungsdauer durch das Auge bestimmt.
In Formulierungen mit einem pH Wert von unter 6,2, nämlich einem pH von 6,1, ist eine Kristallisation zu beobachten. In Formulierungen mit einem pH Wert von 6,2 und darüber kann keine Kristallisation beobachtet werden.
Als Vergleich zeigt eine Formulierung V (pH 6,0) nach Aufbewahrung bei 15°C oder 25°C während bis zu 6 Wochen eine Kristallisation. Weiter zeigt die Formulierung V (pH 6,0) auch bei einer Aufbewahrung von etwa 2 bis 3 Monaten bei 2 bis 8°C eine Kristallisation.

Claims

Flüssige Formulierung eines Wachstumshormons, umfassend ein humanes Wachstumshormon in einer isotonischen mit Phosphat gepufferten Lösung, ein Konservierungsmittel und ein nicht ionisches Tensid, worin für die Isotonie durch ein Neutralsalz, ein Monosaccharid, ein Disaccharid oder einen Zuckeralkohol gesorgt wird, der pH Wert im Bereich von 6,15 bis 6,5 liegt und die flüssige Formulierung keine detektierbare Kristallisation bei einer Aufbewahrung zeigt.
Formulierung nach Anspruch 1, worin die Aufbewahrung wenigstens einen Monat, vorzugsweise sechs Monate, stärker bevorzugt 1 bis 4 Monate, und am meisten bevorzugt 3 Monate beträgt.
Formulierung nach Anspruch 1 oder 2, worin die Aufbewahrungstemperatur etwa 2°C oder darüber, vorzugsweise 4°C oder darüber, bevorzugter 2°C bis weniger als 40°C, noch stärker bevorzugt 2°C bis 25°C, und am meisten bevorzugt 15°C beträgt.
Formulierung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Kristallisation durch das Auge, vorzugsweise durch ein Lichtmikroskop bei fünffacher Vergrößerung, und bevorzugter durch ein Lichtmikroskop bei zehnfacher Vergrößerung.
Formulierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die einen pH Wert von 6,2 aufweist.
Formulierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin für die Isotonie durch Mannitol gesorgt wird.
Formulierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Konservierungsmittel ausgewählt ist aus Phenol, Benzylalkohol, meta-Kresol, Methylparaben, Propylparaben, Benzalkoniumchlorid und Benzethoniumchlorid.
Formulierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das nicht ionische Tensid ein Polysorbat oder ein Poloxamer ist.
Formulierung nach Anspruch 8, worin das nicht ionische Tensid Poloxamer 188 ist.
Formulierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Konzentration des nicht ionischen Tensids 0,2% (Gew./Vol.) beträgt.
Formulierung nach Anspruch 1 mit der folgenden Zusammensetzung: hGH 3,33 mg/ml (10 IE/ml) NaH₂PO₄·2H₂O 10 mM Phosphatpuffer Na₂HPO₄·7H₂O 10 mM Phosphatpuffer Mannitol 35 mg/ml (3,5% Gew./Vol.) Poloxamer 188 2 mg/ml (0,2% Gew./Vol.) Benzylalkohol 9 mg/ml (0,9% Gew./Vol.) Wasser zur Injektion q. s. pH Wert 6,2
Formulierung nach Anspruch 11 mit der folgenden Zusammensetzung: hGH 3,33 mg/ml (10 IE/ml) NaH₂PO₄·2H₂O 0,85 mg/ml Na₂HPO₄·7H₂O 0,31 mg/ml Mannitol 35 mg/ml (3,5% Gew./Vol.) Poloxamer 188 2 mg/ml (0,2% Gew./Vol.) Benzylalkohol 9 mg/ml (0,9% Gew./Vol.) Wasser zur Injektion q. s. pH Wert 6,2
Gerät zur Verabreichung einer Flüssigkeit an einen Menschen durch Injektion, wobei dieses Gerät für die Verwendung mit wenigstens einer Dosierungseinheit der flüssigen Formulierung des Wachstumshormons nach einem der Ansprüche 1 bis 12 beladen ist.
Gerät nach Anspruch 13, das ein Injektionspen ist.
Bausatz, umfassend ein Injektionsgerät und ein getrenntes Behältnis mit einer Formulierung nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
Bausatz nach Anspruch 15, worin das Behältnis so beschaffen ist, dass es mit dem Injektionsgerät derart zusammenwirkt, dass beim Gebrauch die Formulierung im Behältnis in Flüssigkeitsverbindung mit dem Auslass des Injektionsgeräts steht.
Bausatz nach Anspruch 16, worin das Injektionsgerät ein Injektionspen und das Behältnis eine Patrone ist.
Patrone, die eine flüssige Formulierung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 enthält, zur Verwendung mit einem Injektionspen.