DE69705569T2

DE69705569T2 - Impfpackung enthaltend ein Behälter mit gefriertrockenen Impfkomponenten

Info

Publication number: DE69705569T2
Application number: DE69705569T
Authority: DE
Inventors: Hans Almer Middelbeek; Antonius Theodorus Maria Wilderbeek
Original assignee: Akzo Nobel NV
Current assignee: Intervet International BV
Priority date: 1996-03-07
Filing date: 1997-03-05
Publication date: 2002-05-16
Anticipated expiration: 2017-03-06
Also published as: ES2161412T3; ATE202925T1; KR970064584A; NZ314267A; HUP9700556A3; EG23992A; DK0799613T3; MX9701726A; CA2198195C; CN1133423C; US5897852A; PT799613E; JP4293643B2; CN1163102A; HU220532B1; SA97170715B1; HUP9700556A2; IL120202A; IL120202A0; AU1514997A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Impfstoffpackung, welche einen Impfstoffbehälter umfasst, der ein oder mehrere gefriergetrocknete Impfstoffkomponente umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass genannte Impfstoffkomponente oder Komponenten in zwei oder mehreren gefriergetrockneten Körpern vorhanden sind, von denen mindestens einer eine Lyosphäre unter der Voraussetzung ist, dass die genannte Lyosphäre einen Durchmesser von mindestens 0,2 Millimeter hat.
Es ist hinreichend bekannt, dass biologische Materialien in Lösungen auf solche sich ändernden Einflüsse wie Hitze, oxidierende Reagenzien, Salze usw. usw. empfindlich sind.
Verschiedene Verfahren wurden entwickelt, um diese zerstörenden Wirkungen im allgemeinen und insbesondere während der Lagerung zu verhindern.
Eine Lagerung unter Null Grad Celsius in einem Kühlschrank ist zum Beispiel eine gut bekannte Methode. Ebenfalls häufig wird eine Lagerung bei -70ºC angewandt. Bei noch niedrigeren Temperaturen, zum Beispiel in flüssigem Stickstoff, können viele biologische Materialien, zum Beispiel lebende Zellen sogar viele Jahre erfolgreich aufbewahrt werden.
Ein anderes gut bekanntes Konservierungsverfahren ist das Gefriertrocknen. Beim Gefriertrocknen wird die das biologische Material enthaltende Lösung zuerst gefroren und als nächstes wird das Wasser unter hohem Vakuum und (gewöhnlich) bei Temperaturen unter Null Grad Celsius evaporiert.
Gefriergetrocknete biologische Materialien können viele Jahre aufbewahrt und in unveränderten Zustand gehalten werden. Ein wichtiger Vorteil ist, dass die Lagertemperatur für gefriergetrocknete biologische Materialien gut über Null Grad Celsius sein kann, ohne dabei schädlich für die Materialien zu sein.
Gefriertrocknen von biologischem Material kann gemäss allen gut bekannten Standardverfahren zur Gefriertrocknung durchgeführt werden.
Für diagnostische Tests ist es möglich, die Puffer und Enzyme in einem einzigen Behälter zu vereinen und die Inhalte des Behälters gefrierzutrocknen. Diese Annäherung versagt jedoch in den meisten Fällen, da die verschiedenen Reagenzien nicht miteinander reagieren sollten, bevor das zu testende Material zugegeben wird. Dieses Problem wurde ursprünglich von Price (US-Patent Nr. 3,65,838) gelöst, der ein Verfahren zum getrennten Gefriertrocknen der verschiedenen, die unterschiedlichen biologischen Materialien eines biologischen Test umfassenden Lösungen beschrieben hat. Dieses Verfahren bestand kurz gesagt darin, dass Tröpfchen von jeder Lösung in direkten Kontakt mit flüssigem Stickstoff gebracht wurden. Dies führt zu einem sofortigen Gefrieren. Die gefrorenen Tröpfchen können leicht in einen Gefriertrockner überführt und anschliessend getrocknet werden. Die daraus resultierenden trockenen Sphären werden als Lyosphären bezeichnet.
Die ersten Lyosphären verdankten ihre Form und ihren Namen der Tatsache, dass sie als sphärische Tröpfchen gefroren und anschliessend einer Lyophilisierung unterzogen wurden. Es ist offensichtlich, dass kleine Flüssigkeitsmengen in jeder möglichen Form auch gefroren werden können, wenn sie mit kalten Oberflächen in Kontakt gebracht werden, z. B. durch Zugabe von wenig Flüssigkeit in kleine Löcher in einer kalten wärmeleitenden Oberfläche, gefolgt von einer Lyophilisierung.
Diese Variationen eines alten Themas werden alle als Lyosphären bezeichnet.
Die obengenannte Methode von Price erlaubt es in einem Behälter verschiedene Komponenten zusammenzubringen, jede in ihrer eigenen gefriergetrockneten Lyosphäre, somit eine vorzeitige Reaktion vermeidend.
Das Verfahren ist jedoch sehr arbeitsintensiv: es erfordert zum Beispiel die getrennte Herstellung der verschiedenen Lyosphärentypen und den zusätzlichen Schritt der Zugabe verschiedener Lyosphären in einen einzelnen Behälter.
Es wurden daher effizientere Alternativen zu der Erfindung von Price offenbart.
Es wurden zum Beispiel Verfahren zum kalten Vormischen und sofortigem Gefrieren von nicht-kompatiblen Materialien in einem einzigen Behälter (US Pat. Nr. 4, 295, 280), Gefrieren von nicht-kompatiblen Materialien an verschiedenen Stellen in einem einzigen Behälter gefolgt von einer Gefriertrocknung (US Pat. Nr. 4,351,158) entwickelt oder gleichzeitiges Sprühen aus verschiedenen Düsen von nicht-kompatiblen Materialien in einzelne kleine Tröpfchen, gefolgt von sofortigem Gefriertrocknen (US Pat. Nr. 4,712,310) in einem einzigen Behälter.
Biologisch aktive Materialien in Lyosphären, wie Enzyme, Antibiotika oder Hormone sind derzeit aus vielen Patenten bekannt, zum Beispiel US Pat. Nr. 3,932,943, EP-A-448 146 und WO 94/25005, EP-A-475 409, die ein Verfahren und Gerät zur Kryoherstellung, Trockenstabilisierung und Rehydrierung biologischer Suspensionen offenbaren und GB-A-1 395 651, die lyophilisiertes Serum oder Plasma offenbart.
Auf dem Gebiet der Impfstoffherstellung ist die Gefriertrocknung eine häufig angewandter Weg zur Konservierung. Im Prinzip ist die Gefriertrocknung auf Impfstoffe anwendbar, die mehr als eine immunogene Komponente enthalten. Dies ist zum Beispiel in der EP-A-290 197 der Fall, in der ein gefriergetrockneter tetravalenter Impfstoff offenbart ist. Das hier verfolgte Verfahren ist einfach: die vier Impfstoffkomponenten, lebende Viren, werden zuerst gemischt und dann gefriergetrocknet.
Ein ernsthafter Nachteil der gegenwärtig angewendeten Gefriertrocknungstechniken auf dem Gebiet der Impfstoffherstellung ist der folgende: vom Gefriertrocknen ist bekannt, dass es sich um einen sehr komplexen Vorgang mit vielen Variablen handelt, der daher ausserordentlich schwer auf eine reproduzierbare Weise durchzuführen ist.
Dies führt zu dem folgenden Problem: insbesondere (aber nicht nur) auf dem Gebiet der Veterinärimpfstoffe wird gewöhnlich eine grosse Anzahl von Dosen in einer Ampulle gefriergetrocknet. Typischerweise umfasst eine Impfstoffampulle 1000 oder 2500 Dosen und ist bei der Registrierungsbehörde als solche registriert. Vor dem Gefriertrocknen wird eine ungefähre Abschätzung des Titers des Materials gemacht, der endgültige Titer kann jedoch erst nach der Gefriertrocknung bestimmt werden, da, wie erwähnt, die Titer häufig nicht vorhersagbar während dem Gefriertrocknen abnehmen.
Als eine Konsequenz umfasst der Behälter, der ursprünglich mehr als 2500 Dosen enthält nach dem Gefriertrocknen nur noch 2400 Dosen. In diesem Fall kann die Ampulle nur als 1000 Dosisampulle vermarktet werden, da dies die einzige offiziell registrierte Dosismenge ist.
Als Ergebnis hiervon sind Tiere, die mit diesem Impfstoff geimpft wurden, überimmunisiert; eine unerwünschte Situation. Auch die Produktionskosten steigen drastisch.
Ein beliebiger Anstieg der Anzahl der Dosen vor dem Gefriertrocknen ist ebenfalls keine Alternative: wenn irgendeine Impfstoffcharge effizienter getrocknet wurde, kann dies von Anfang an zu einer zu hohen Dosierung führen.
Das Problem wird in der nahen Zukunft noch schwieriger zu lösen sein, da europäische Registrierungsbehörden gegenwärtig auf ein Registrierungssystem hinarbeiten, das ausschliesslich Impfstoffe erlaubt, bei denen die Anzahl der Dosen zwischen einer gut definierten oberen und unteren Grenze ist. Mit den vielen Variablen sowohl bei der Herstellung als auch dem Gefriertrocknungssystem, wird es bei einer Produktion im grossen Stil sehr schwierig sein innerhalb dieser Grenzen zu bleiben.
Insbesondere wenn ein Kombinationsimpfstoff erforderlich ist, ist dieses Problem noch dringender. In Anbetracht der Tatsache, dass es bereits schwierig ist den Titer einer Dosis zu bestimmen, der nach dem Gefriertrocknen eines Einzelkomponentenimpfstoffes verbleibt, ist es zunehmend schwieriger eine gut definierte Anzahl von Dosen einer jeden Impfstoffkomponente eines Multikomponentenimpfstoffes zu gewährleisten.
Ausserdem tritt bei Kombinationsimpfstoffen das folgende Problem auf: wie erwähnt werden bei dem klassischen Verfahren des Gefriertrocknens, wie es gegenwärtig von Impfstoffherstellern angewendet wird, verschiedene Komponente vor dem Gefriertrocknen gemischt. Daher müssen zur Herstellung einer ganzen Bandbreite von Einzel-/Multikomponentenimpfstoffen drei verschiedene Produkte auf Lager gehalten werden: das den anti-A-Impfstoff enthaltende Produkt, das den anti-B- Impfstoff enthaltende Produkt und das den anti-A- und anti-B- Impfstoff enthaltende Produkt.
Im Fall eines Impfstoffs gegen drei Krankheiten müssen sieben verschiedene Impfstoffkombinationen hergestellt und aufbewahrt werden. Zum Beispiel ist Protex®-3 für Katzen (erhältlich von Intervet B.V., Boxmeer, Niederlande) ein gefriergetrockneter Impfstoff, der 3 verschiedene lebende attenuierte Viren umfasst.
Bei vier Krankheiten steigt die Anzahl bereits auf 15 verschiedenen Impfstoffkombinationen. Zum Beispiel ist Progard®- 5 für Hunde (erhältlich von Intervet, B.V., Boxmeer, Niederlande) ein gefriergetrockneter Impfstoff aus vier verschiedenen lebenden attenuierten Viren.
Dies bedeutet grosse Lagerkapazitäten. Es besteht daher eindeutig eine Notwendigkeit, dieses Problem zu umgehen.
Ein anderes ernsthaftes Problem, dass immer besonders auf dem Gebiet der Impfstoffherstellung auftritt, ist der Platzanspruch des aktuellen Gefriertrocknungsverfahrens. Es ist nicht möglich sehr grosse Dosen von Impfmaterial in einem sehr kleinen Volumen zu konzentrieren. Daher enthalten die Gefässe, die für das klassische Gefriertrocknen verwendet werden und die multiple Impfstoffdosen enthalten, immer ein relativ grosses Flüssigkeitsvolumen. Für die Gefriertrocknung wesentlich ist eine grosse Oberfläche dieser Flüssigkeit, die mit dem Vakuum in Kontakt ist. Da nur die Oberfläche des gefrorenen Pellets mit dem Vakuum in Kontakt ist, werden die Impfstoffe immer in relativ grossen Flaschen mit einem weiten Boden getrocknet. Diese Flaschen sind typischerweise 5 cm hoch und zusätzliche 2 cm Höhe sind für die Gummistopfen erforderlich, die locker oben drauf während dem Gefriertrocknen plaziert sind.
Dies impliziert natürlich, dass das Verhältnis zwischen gefrorenem Material und leerem Raum in der Gefriertrocknungsvorrichtung ausserordentlich ineffizient ist. Dies wiederum führt zu einem sehr kostenineffizienten Herstellungsverfahren. Eine Lösung dieses Problems ist sehr wünschenswert.
Darüber hinaus auf Grund der Tatsache, dass immer weniger als 50% (in den meisten Fällen nur 25%) des gefrorenen Pellets in direktem Kontakt mit dem Vakuum steht, ist das Gefriertrocknen sehr zeitaufwendig. Impfstoffkomponente werden während des Gefriertrocknen gerade unterhalb des Gefrierpunktes gehalten, da sonst das Evaporieren der Flüssigkeit sogar noch mehr Zeit in Anspruch nehmen würde. Eine lange Trocknungsperiode bei einer Temperatur gerade unterhalb Null Grad Celsius führt jedoch beinahe unweigerlich zu einem Abfall des Titers.
Die vorliegende Erfindung gibt eine direkte Lösung der obengenannten Probleme, indem sie einen Impfstoffpack zur Verfügung stellt, der einen Impfstoffcontainer umfasst, der eine oder mehrere gefriergetrocknete Impfstoffkomponente enthält, dadurch gekennzeichnet, dass genannte Impfstoffkomponente oder Komponenten in zwei oder mehr gefriergetrockneten Körpern vorhanden ist, wenigsten einer der genannten Körper ist eine Lyosphäre mit der Bedingung, dass die genannte Lyosphäre einen Durchmesser von mindestens 0,2 Millimeter aufweist.
Unter einem gefriergetrockneten Körper wird die Gesamtheit des gefriergetrockneten Materials verstanden. Der klassische Kuchen, der normalerweise in Gefässen mit gefriergetrocknetem Material gefunden wird, wird als solch ein Körper angesehen.
Eine Lyosphäre wird ebenfalls als ein solcher Körper angesehen. In einer möglichen Ausführungsform umfasst der Impfstoffbehälter der vorliegenden Erfindung einen klassischen Kuchen als den einen Körper und eine Lyosphäre als den anderen Körper.
Ein Impfstoffbehälter gemäss der vorliegenden Erfindung hat den Vorteil, dass er einen Weg bietet, das Problem des unvorhersehbaren Titerverlusts nach dem Gefriertrocknen zu umgehen.
Dies kann, wie folgt, leicht veranschaulicht werden: zur Herstellung eine Impfstoffbehälters, der zum Beispiel 1000 Dosen einer Impfstoffkomponente enthält, wird ein klassischer Kuchen mit einem geschätzten Titer von 900 Dosen hergestellt. Um schliesslich einen Impfstoffcontainer mit 1000 Dosen zu erhalten, wird zuerst der Titer nach dem Gefriertrocknen bestimmt. Danach werden Lyosphären mit einer geschätzten Anzahl von 10 Dosen nach dem Gefriertrocknen hergestellt. Auch von diesen wird der exakte Titer nach der Gefriertrocknung bestimmt. Wenn sich herausstellt, dass der Titer des Kuchens 850 Dosen beträgt und dass derjenige der Lyposphären 10 Dosen ist, ist es ausreichend dem Gefäss mit dem Gefriergetrockneten Kuchen 15 Lyosphären zuzugeben, um exakt den erforderlichen Titer zu erreichen.
Es kann auch durch das folgende Beispiel veranschaulicht werden: zur Herstellung eines Behälters, der zum Beispiel 1000 Dosen einer Impfstoffkomponente enthält, werden Lyosphären hergestellt, die zum Beispiel eine geschätzte Anzahl von 100 Dosen nach dem Gefriertrocknen enthalten. Dieser Behälter enthält keinen Kuchen. Wenn sich herausstellt, dass jede Lyosphäre nach dem Gefriertrocknen einen Titer von nur 91 Dosen behalten hat, ist es ausreichend anstelle der geschätzten 10 Lyosphären einfach 11 Lyosphären in den Behälter zu geben. In einer anderen Ausführungsform werden Lyosphären hergestellt, die verschiedene Dosismengen umfassen. Zur Herstellung eines 1000 Dosen enthaltenden Behälters werden 11 Lyosphären, die jeweils nach dem Gefriertrocknen 90 Dosen enthalten und 1 Lyosphäre, die 10 Dosen enthält dem Behälter zugegeben, um die erwünschten 1000 Dosen zu erhalten.
Impfstoffkomponente sind solche Komponente, die insbesondere die Immunantwort auf den oder die Krankheitserreger auslösen, von denen die Impfstoffkomponente stammt.
Solche Komponente können von einem Krankheitserreger, z. B. einem Lipopolysaccharid und einem antigenen Protein oder zum Beispiel von zwei verschiedenen antigenen Proteinen stammen. Dies kann auch antigene Teile eines Proteins oder Polysaccharids umfassen.
Diese Komponente werden im allgemeinen als Untereinheitskomponente bezeichnet.
In vielen Fällen umfasst die Impfstoffkomponente den ganzen Krankheitserreger. Die Impfstoffkomponente kann zum Beispiel ein Bakterium oder ein lebendes attenuiertes Bakterium oder Virus sein.
Vorzugsweise ist eine Impfstoffkomponente ein (lebendes modifiziertes) Bakterium oder Virus. Beispiele sind Salmonellen, Newcastle Disease Viren, Infektiöse Bronchitis Viren und Pseudorabies Viren.
Kombinationsimpfstoffe sind Impfstoffe, die verschiedene Impfstoffkomponente umfassen.
Kombinationsimpfstoffe können auch antigene Komponente umfassen, die von zwei oder mehreren verschiedenen Krankheitserregern stammen.
Komplexere Kombinationen sind ebenfalls möglich. Daher werden sowohl Impfstoffe eines der oben beschrieben Typen als auch Mischungen davon als Kombinationsimpfstoffe bezeichnet.
Unter einem Behälter wird jede geeignete Verpackung der Lyosphären verstanden.
Der Behälter kann zum Beispiel ein Glasgefäss sein, das im allgemeinen zur Verpackung und Lagerung von Impfstoffen verwendet wird. Die Zugabe eines Lösungsmittels zu dem Glasgefäss zur homogenen Lösung der Lyosphären würde ausreichen, um den Impfstoff gebrauchsfertig zu machen.
Eine weitere mögliche Form eines Behälters ist eine vorgefüllte Spritze, die einige Lyosphären umfasst. Diese Spritze kann zum Beispiel direkt vor dem Gebrauch mit dem Lösungsmittel gefüllt werden. Sofort nachdem sich die Lyosphären homogen aufgelöst haben, ist der Impfstoff gebrauchsfertig.
Noch eine weitere Form des Verpackens von Lyosphären ist deren Verpackung in Durchdrückpackungen. Durchdrückpackungen sind gewöhnlich Plastikblätter mit Reihen von Einbuchtungen, welche die Lyosphären enthalten und mit Aluminiumfolie bedeckt sind. Dies würde eine Zugabe von ausreichend Lyosphären direkt aus einer Einbuchtung zum Beispiel in einem Hühnerstall beispielsweise in ein Gefäss mit Trinkwasser ermöglichen und somit eine erfolgreiche Impfung garantieren.
Eine andere Möglichkeit ist die Verwendung eines sterilen Plastikhalms zur Aufbewahrung der geeigneten Menge an Lyosphären. Dies würde die Verwendung von teuren und platzbeanspruchenden Glasgefässen vermeiden.
Es ist klar, dass in dieser Erfindung jede Vorrichtung verwendet werden kann, die Lyosphären enthalten kann.
Ein Lösungsmittel ist eine Flüssigkeit, die Lyosphären löst. Dieses Lösungsmittel kann nur Wasser sein, kann andererseits aber auch eine komplexe Mischung aus Puffern und einem Adjuvanz sein. Dies wird hauptsächlich von den Additiven abhängen, die den Lyosphären vor der Lyophilisierung zugegeben wurden.
Der klassische Weg des Gefriertrocknens, der einen die Impfstoffkomponente oder -komponenten enthaltenden Kuchen in einem Glasgefäss liefert, ist, wie oben beschrieben, platz- und zeitraubend. Wenn die Impfstoffkomponente oder -komponenten in Form von Lyosphären gefriergetrocknet werden, können sie sich während des Gefriertrocknungsverfahren über die gesamte Oberfläche der kalten Platte in dem Gefriertrocknungsgerät ausbreiten. Sie können auch gestapelt werden, was das Trocknen verschiedener Schichten von Lyosphären erlaubt. Ausserdem, auf Grund der Tatsache und im Gegensatz zur klassischen Situation, dass keine hohen Gefässe an diesem Teil des Verfahrens beteiligt sind, können die kalten Platten bis zu einer sehr hohen Dichte aufeinander gestapelt werden.
Als ein Ergebnis steigt die Kapazität des Gefriertrockners substantiell an, bis die Kondensatorkapazität zum limitierenden Faktor wird.
Andererseits können viel kleinere Gefriertrockner verwendet werden.
Daher sind in einer bevorzugten Ausführungsform alle gefriergetrockneten Körper in einem Behälter Lyosphären.
Wenn ein Kombinationsimpfstoff erforderlich ist, ist der Vorteil der vorliegenden Erfindung sogar noch hervorstechender. Es ist ausreichend einfach genügend Lyosphären von jedem Typ in den Behälter zu geben, um einen Kombinationsimpfstoff mit jeder Komponente in einer perfekten Dosierung zu erhalten.
Im Prinzip ist es auch möglich, dass der Kuchen und/oder einige der Lyosphären in dem Behälter zwei Impfstoffkomponente umfassen und dass diese in dem erforderlichen Mass mit Lyosphären komplementieren, die eine bestimmte Menge einer einzelnen Impfstoffkomponente umfassen.
Gleichzeitig bietet die vorliegende Erfindung eine Lösung zu dem Problem der benötigten grossen Lagerkapazität zur Lagerung aller benötigten Varianten beispielsweise eines Drei- oder Vierkomponentenimpfstoffes.
Anstatt die verschiedenen Komponenten vor dem Gefriertrocknen zu mischen, wie es gegenwärtig für das Gefriertrocknen von Kombinationsimpfstoffen notwendig ist, kann jede Komponente getrennt gefriergetrocknet werden. Daher können die verschiedenen Komponenten getrennt aufbewahrt werden. Wenn erforderlich, kann jede gewünschte Kombination sofort hergestellt werden, indem die entsprechenden Mengen an Lyosphären jeder gewünschten Komponente in ein einen Behälter verbracht wird. Dies erlaubt zum Beispiel für einen vier Komponenten- enthaltenden Kombiimpfstoff 4 Schachteln auf Lager zu haben, von denen jede einen spezifischen Typ Lyosphären umfasst und wenn erforderlich, jeden einzelnen oder kombinierten Impfstoffbehälter zusammenzusetzen, anstatt 15 verschiedene Behälter auf Lager zu haben, von denen jeder eine vorgefertigte Komponente oder Mischung enthält.
Ein weiterer sehr wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung wird wie folgt beispielhaft dargestellt: gegenwärtig werden Kombinationsimpfstoffe, die zwei oder mehr Serotypen eines Krankheitserregers umfassen, durch Vormischen und Gefriertocknen der verschiedenen Serotypen des Krankheitserregers hergestellt. Die Registrierungsbehörden erfordern, dass der Titer eines jeden der verschiedenen Serotypen des gefriergetrockneten Endprodukts getrennt bestimmt wird. Dies ist in den meisten Fällen jedoch eine unmögliche Aufgabe, da das Antiserum gegen einen Serotyp beinahe immer mit demjenigen des anderen Serotyps(en) kreuzreagiert. Selbst wenn die Impfstoffkomponenten serologisch nicht miteinander verwandt sind, stört darüber hinaus in der Praxis häufig eine nicht- spezifische Interaktion zwischen dem Serum gegen eine Komponente und einer anderen nicht-verwandten Imfstoffkomponente die korrekte Bestimmung des Titers.
Die vorliegende Erfindung löst dieses Problem klar: um die verschiedenen Titer der verschiedenen Impfstpoffkomponenten in den Lyosphären zu bestimmen, ist es ausreichend eine Lyosphäre eines jeden verschiedenen Serotyps einem Behälter zu entnehmen und den Titer der verschiedenen Lyosphären zu bestimmen.
In einer bevorzugten Form umfasst der Impfstoffbehälter Lyosphären, von denen wenigstens einige eine einzelne Impfstoffkomponente umfassen. Diese Einzelkomponentenlyosphären können dann verwendet werden, um die Gesamtmenge einer jeden Impfstoffkomponente in dem Behälter einzustellen.
In einer bevorzugteren Form umfasst jede Lyosphäre eine einzelne Impfstoffkomponente. Bis jetzt konnte die volle Anzahl von 15 verschiedenen Impfstoffen, die auf vier Impfstoffkomponenten basierten, tatsächlich nur hergestellt werden, indem 15 verschiedene Einzelmischungen hergestellt wurden, jede Einzelmischung in einem separaten Behälter gefriergetrocknet wurde und Lagerung eines jeden der fünfzehn Behälter. Der Impfstoffbehälter der vorliegenden Erfindung hat den folgenden zusätzlichen Vorteil: falls zum Beispiel die volle Anzahl an Einzel-/Kombinationsimpfstoffen zur Verfügung stehen muss, reicht es aus, die vier Vorratslösungen von Lyosphären zur Verfügung zu haben, jede mit einer anderen Impfstoffkomponente. Indem einfach eine oder mehrere der verschiedenen Lyosphären in den Container gegeben werden, kann auf einfache Weise jeder der fünfzehn Verschiedenen Impfstoffe und Kombinationen zusammengestellt werden.
In einer noch bevorzugteren Form kann der Impfstoffbehälter Impfstoffkomponenten enthalten, die von zwei oder mehr Krankheitserregern stammen. Ein auf Komponenten verschiedener Krankheitserreger basierender Impfstoff hat den Vorteil, dass die Einzelverabreichung eines solchen Impfstoffs ausreicht, einen Schutz gegen viele Krankheiten zu induzieren. Es ist klar, dass von jedem Krankheitserreger mehrere verschiedene Impfstoffkomponente enthalten sein können.
Die Grösse der verschiedenen Lyosphären ist nicht kritisch. Es ist jedoch vorteilhaft, wenn eine solche Grösse ausgewählt wird, bei der man die Lyosphären leicht manipulieren kann. Wenn zum Beispiel eine gut definierte Menge an Impfstoffmaterial einer spezifischen Komponente in Lyosphären mit gut definierter und ausreichender Grösse eingeschlossen ist, sind sie leicht manipulierbar, dann genügt die Zugabe einer gerade ausreichenden Menge dieser Lyosphären in einen Behälter, um die korrekte Dosis dieser spezifischen Komponente in dem Behälter zu garantieren.
Dies vereinfacht die Impfstoffherstellung, da schwierige Quantifizierungsschritte wie Wiegen während der Herstellung vermieden werden. Impfstoffe, die auf relativ grossen Lyosphären basieren, können problemlos zusammengesetzt werden, indem einfach die Anzahl der notwendigen Lyosphären für jede Komponente gezählt werden.
Daher haben die Lyosphären in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Durchmesser zwischen 1 und 10 mm.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst der Impfstoffbehälter gemäss der vorliegenden Erfindung farbige Lyosphären, so dass jede Lyosphäre eine Farbe hat, die den Inhalt der jeweiligen Lyosphäre anzeigt. Gewöhnlich markieren die Impfstoffhersteller die verschiedenen Impfstoffe, indem sie die Behälter mit verschiedenfarbigen Kappen verschliessen.
Der Vorteil des Färbens der verschiedenen Lyosphären besteht darin, dass er mit einem Blick überprüft werden kann und eindeutig zeigt, welche Impfstoffkomponente und in welcher Dosis sie in dem Behälter vorhanden ist. Dies ermöglicht einen schnellen und einfachen Sicherheitscheck der Inhalte des Containers.
Normalerweise wird der Behälter zwischen 1 und 10'000 Impfstoffdosen enthalten.
Einzeldosisbehälter sind für Einzelimpfungen gebräuchlich, sowohl für menschlichen als auch veterinären Gebrauch, zum Beispiel zur Verwendung bei Katzen oder Hunden.
Menschliche Poliovirusimpfstoffe, menschliche lebende gefriergetrocknete Typhusimpfstoffe oder Hundeparvovirus- Impfstoffe werden gewöhnlich als Einzeldosisimpfstoffe verkauft. Es ist offensichtlich, dass für die Feineinstellung einer Einzeldosis eines Impfstoffes das gleiche Prinzip zur Anwendung kommt, wie bei den Multidosisimpfstoffen.
Für die Impfung grosser Zahlen frisch geschlüpfter Küken ist es andererseits allgemein üblich einen 10'000-Dosen umfassenden Impfstoffbehälter für eine Massenimpfung gegen Infektiöses Bronchitis Virus zu verwenden.
Für die Impfung von grossen Nutztieren, wie beispielsweise Rinder zum Beispiel gegen Infektiöse Bovine Rhinotracheitis oder Parainfluenzaviren, werden sehr häufig Impfstoffbehälter mit 10 Dosen verwendet.
In Impfstoffbehältern, die keinen klassischen Kuchen enthalten, bewegt sich die Anzahl der Lyosphären in dem Impfstoffbehälter gewöhnlich zwischen 2 und 40. Zwei Lyosphären sind die kleinste Menge um von den Vorteilen der vorliegenden Erfindung zu profitieren. Die Zahl von 40 Lyosphären wird gewöhnlich aus praktischen Gründen nicht überschritten, ausser wenn Lyosphären mit einem sehr kleinen Volumen verwendet werden. Wenn Lyosphären mit einem Volumen von 100 ul verwendet werden, würden ungefähr 40 Lyosphären einen durchschnittlichen Behälter füllen. Typischerweise wird die Anzahl der Lyosphären in einem Behälter zwischen 5 und 10 sein.
Gewöhnlich umfassen die Lyosphären, wie klassische Kuchen, einige Stabilisatoren, z. B. Zucker, Proteine, Füllstoffe wie beispielsweise Cellulose und zum Beispiel Agar, der eine Matrix bildet, um ein Schrumpfen während des Gefriertrocknens zu verhindern, Diese Matrix bewahrt auch die Lyosphären vor einer Pulverisierung nach dem Trocknen. Die Matrix wird als das Material verstanden, das es der Form der Lyosphären erlaubt zum grössten Teil während des Gefriertrocknens unverändert zu bleiben. Auf Grund der Verwendung von luftigem Matrixmaterial wie beispielsweise Manitol oder verdünnte Gelatine, Agar oder Agaroselösungen, verbleibt nach dem Trocknen eine sehr luftige Lyosphäre mit einer unveränderten dreidimensionalen Form.
Einer der Vorteile einer solchen luftigen Struktur ist, dass sie sich leicht in Wasser löst. Dies beschleunigt die Verabreichungsprozedur.
Als ein Ergebnis ist das Matrixmaterial, das gewöhnlich in den klassischen Kuchen und Lyosphären verwendet wird, sehr fragil.
Daher sind parenterale Verabreichungen der klassischen Lyosphären in ihrer ursprünglichen Form, d. h. in ihrer Matrixform nicht möglich.
Parenterale Verabreichung von Impfstoffen, die in eine starre Matrix eingebettet sind, die sogenannte (Mikro)Einkapselung wird immer bedeutender.
Einer der Gründe ist dafür ist, dass das verkapselte Material direkt in oder unter die Haut ohne Verwendung von Lösungsmitteln zur Homogenisierung des Materials implantiert werden kann.
Implantate wurden zum Beispiel von Wise et al., (Adv. Drug Deliv. Rev. 1: 19-39 (1987)) beschrieben. Andere vorteilhafte Anwendungen von eingekapseltem Material ist, dass dieses eingekapselte Material für eine orale Immunisierung sehr geeignet ist. Dies wurde zum Beispiel von Mestecky et al., (J. Controlled Release, 28: 131-141 (1994)) und von Eldridge et al., (Adv. Exp. Med. Biol. 251: 192-202 (1989) beschrieben.
Daher umfassen in einer bevorzugten Ausführungsform die Lyosphären in dem Impfstoffbehälter ein Matrixmaterial, das ausreichend starr ist, um eine direkten Transfer der Lyosphären in den Empfänger ohne die Notwendigkeit zuerst eine Lösungsmittel hinzuzufügen zu erlauben.
Eine starre Matrix ist eine Matrix, die ein sofortiges Kollabieren der Lyosphäre verhindert, wenn sie manipuliert wird oder mit einer Flüssigkeit in Kontakt kommt.
Eine Lyosphäre mit einer starren Matrix kann leicht erhalten werden, indem einer gefriergetrockneten Lyosphäre erlaubt wird, Flüssigkeit aus der Luft zu absorbieren, was zu einem Schrumpfen führt, gefolgt von einer Runde Gefriertrocknens, während der die Lyosphäre in ihrem starren Stadium fixiert wird.
Solch eine Lyosphäre ist ausreichend starr, um in einen Wirt implantiert zu werden.
Ein anderer Weg eine ausreichend starre Lyosphere zu erhalten ist es, ein Polymer zu dem Ausgangsmaterial zuzugeben, von dem die Lyosphären hergestellt werden.
Noch ein weiterer Weg besteht darin, zuerst Lyosphären herzustellen und sie dann mit einer starreren Aussenschale zu versehen.
Die Matrix muss ausreichend starr sein, um die erwünschte Methode der Verabreichung, zum Beispiel Injektion oder orale Verabreichung zu überstehen.
Die Matrix kann oder kann nicht nach der Verabreichung an ein Tier starr bleiben: ein Implantat eines inerten, nicht abbaubaren Materials kann in Betracht gezogen werden, das die Impfstoffkomponenten langsam an den Wirt abgibt und das, wenn gewünscht, nach einiger Zeit wieder aus dem Wirt entfernt werden kann.
Andererseits kann ein Körper in Betracht gezogen werden, der implantiert oder oral verabreicht wird und nach Stunden bis Wochen von dem Wirt abgebaut wird.
Eine Vielzahl inerter und biologisch abbaubarer Polymere sind beschrieben worden in Morris et al., (Vaccine 12: 4-11 (1994)), Langer, R. und Moses, M. (J. Cell. Biocchem. 45: 340-345 (1991)), in Langer, R. (Meth. Enzymology: 73, 5774 (1981)) und in Langer, R. (Science 249: 1527-1533 (1990)). Die Verwendung dieser Polymere wurde ebenfalls von Eldridge et al. beschrieben (Seminars in Hematology 4: 16-25 (1993)). Die meisten untersuchten Polymere für eine kontrollierte Abgabe von Medikamenten sind aus Milch- und Glykolsäuren hergestellt, normale Zwischenprodukte im Energiestoffwechsel von Säugetieren.
Wenn die Porengrösse des Polymers ausreichend klein im Vergleich zu der Grösse der eingebetteten Impfstoffkomponenten ist, kann die Impfstoffkomponente oder die Komponenten nur langsam aus dem Inneren des Körpers in die Umgebung diffundieren. Sie werden daher nur langsam freigesetzt.
Eine Lyosphäre, die ein solches Polymer umfasst, erlaubt daher die sogenannte langsame Freisetzung der Impfstoffkomponente. Dies hat den Vorteil, dass das Immunsystem des Empfängers kontinuierlich durch die Impfstoffkomponente über einen Zeitraum von mehreren Tagen bis Wochen stimuliert wird. Solch eine verzögerte Freisetzung hat den Vorteil, dass sie eine bessere und ausgedehntere Immunität ergibt.
Langsame Freisetzung, auch als verzögerte Freisetzung bezeichnet, wurde zum Beispiel von Langer, R. und Folkman, J. (Nature 263: 797-800 (1976)) und von Preis, I. und Langer, R.S. (Meth. in Enzymology 73: 57-75 (1981)) als Übersicht beschrieben.
Daher umfassen in einer bevorzugten Ausführungsform einige der Körper in dem Behälter eine Matrix, die eine langsame Abgabe der Impfstoffkomponente erlaubt.
Die vorliegende Erfindung stellt ebenfalls Verfahren zur Herstellung von einem Impfstoffbehälter gemäss der vorliegenden Erfindung zur Verfügung, wobei das genannte Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es die Zugabe in einen Behälter von einer oder mehrerer Lyosphären umfasst, die mindestens eine Impfstoffkomponente umfassen, der einen weiteren gefriergetrockneten Körper umfasst, der mindestens eine Impfstoffkomponente umfasst.
In einer einfachen Form umfasst das Verfahren die Zugabe einer Lyosphäre mit einer Impfstoffkomponente in einen Behälter, der einen gefriergetrockneten Körper in Form eines Kuchens umfasst.
Es wird auch ein Verfahren zur Verfügung gestellt, in dem zwei oder mehr Lyosphären, die mindestens eine Impfstoffkomponente umfassen, in einen Behälter gegeben werden. Diese Lyosphären können die gleiche Impfstoffkomponente umfassen, wobei die Menge an Impfstoffkomponenten in den verschiedenen Lyosphären sich unterscheiden oder nicht unterscheiden kann.
In einer bevorzugten Form werden Lyosphären zugegeben, deren Impfstoffkomponente von zwei oder mehr Krankheitserregern stammen.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden Lyosphären zugegeben, die eine Grösse zwischen 1-10 mm haben. Dies hat den Vorteil, dass sie problemlos mit Hilfe einer Vorrichtung zugegeben werden können, die in der Lage ist, die Lyosphären zu zählen, anstatt sie zum Beispiel zu wiegen, und Lyosphären zuzugeben, bis die korrekte Anzahl erreicht ist.
Solche Lyosphären können problemlos hergestellt werden, indem Tröpfchen von 100 ul gefroren werden. Diese Tröpfchen haben eine Durchmesser zwischen 5 und 6 mm nach dem Gefriertrocknen.
In einer anderen Ausführungsform wird ein Farbstoff zu jeder Lyosphäre gegeben, so dass jede Lyosphäre mit einer spezifischen Impfstoffkomponente in einer spezifischen Farbe gefärbt ist. Für diesen Zweck kann jeder pharmazeutisch annehmbare Farbstoff verwendet werden.
In noch einer weiteren Ausführungsform wird mindestens eine Lyosphäre zugegeben, die eine starre Matrix umfasst.
In einer bevorzugteren Ausführungsform ist die Matrix von wenigstens einer der genannten zugegebenen Lyosphären ausreichend dicht, um eine langsame Abgabe der Impfstoffkomponente zu erlauben.
Schliesslich stellt die vorliegende Erfindung ein Impfstoffpack zur Verfügung, das einen wie oben beschriebenen Impfstoffbehälter umfasst.
Unter einem Impfstoffpack ist jede mögliche Präsentation eines Impfstoffs zu verstehen. In einer einfachen Form umfasst der Impfstoffpack einen Impfstoffbehälter, der die Impfstoffkomponenten umfasst, zusammen mit Anleitungen in einer Schachtel verpackt. In einer komplexeren Form könnte der Impfstoffbehälter zum Beispiel zusätzlich ein Lösungsmittel und eine Spritze enthalten.

BEISPIEL 1

Herstellung von Lyosphären, die den lebenden Newcastle Disease Klon 30 enthalten

Eier wurden mit dem Newcastle Disease Virusstamm Klon 30 infiziert und gemäss Standardverfahren zum Wachstum von Viren in Eiern induziert.
Die Allantoisflüssigkeit wurde geerntet.
Zu 1000 ml Allantoisflüssigkeit wurden die folgenden Materialien gegeben:
66,7 g fettarmes Milchpulver
16% Stabilisator
Die daraus resultierende Flüssigkeit wurde als Impfstoffflüssigkeit bezeichnet.
Der Stabilisator besteht aus Tryptose 210 g in
Aqua dest. 1200 ml.
Die Tröpfchen, die 100 ul der obengenannten Impfstoffflüssigkeit umfassen, wurden schnell auf -196ºC abgekühlt. Standardgefässe (10 ml Volumen) wurden mit je mit 8 gefrorenen Tröpfchen gefüllt und die Gefässe wurden in einen Gefriertrockner verbracht.
Es wurde sorgfältig darauf geachtet, dass die Lyosphären während allen Manipulationen gefroren blieben.
Das Gefriertrocknen wurde genauso wie in den Standardverfahren durchgeführt.

Vergleich des Lyosphären-Titers und des Kuchentiters

In diesem Test wurden zwei Gruppen von Gefässen verwendet: Standardgefässe (10 ml Volumen), die, wie oben beschrieben, mit jeweils 8 Lyosphären gefüllt wurden und Vergleichbare Gefässe, die mit 2 ml der obengenannten Impfsstoffflüssigkeit gefüllt waren, wurden gefriergetrocknet. Diese zwei Gefässgruppen, Gefässe mit Lyosphären und Gefässe mit einem klassischen gefriergetrockneten Kuchen wurden in den Titervergleichsversuchen getestet.
Zwei Experimente wurde durchgeführt: einer mit lebendem attenuiertem Infektiösen Bronchitis Virus IB H 120 Charge 05098A und einer mit lebendem attenuiertem Newcastle Disease Virus LaSota Charge 05088B.
Eine Korrektur wurde auf Grund der Tatsache durchgeführt, dass das Volumen der Gefässe mit den Kuchen 2 ml betrug, wohingegen die Gefässe mit den Lyosphären nur ein Äquivalent von 0,8 ml umfassten.

Titer IB H120 Charge 05098A

Titer nach dem Gefriertrocknen

Gefässe 8,4
Lyosphären 8,3

Tabelle 1A

Titer ND LaSota Charge 05088B

Titer nach dem Gefriertrocknen

Gefässe 10,1
Lyosphären 10,2

Tabelle 1B

Aus Tabelle 1A und 1B wird deutlich, dass sowohl die Titer des Kuchens als auch der Lyosphären absolut vergleichbar sind.
Es muss an dieser Stelle angemerkt werden, dass die Lyosphären in den Gefässen zusammen mit den die klassischen Kuchen enthaltenden Gefässen getrocknet wurden.
Daher zeigt dieses Experiment keine Stabilisierungswirkungen kürzerer Trocknungszeiten der Lyosphären.

Vergleich des notwendigen Gefriertrocknungsvolumens der Lyosphären im Vergleich zu klassischen Gefässen.

Gegenwärtiges Verfahren; Gefässe mit Kuchen:
Der Durchmesser der Gefässe beträgt 22 mm. Auf jedem m² der Oberfläche des Gefriertrocknungsgeräts können 2340 Gefässe plaziert werden. Auf Grund der gesamten Oberflächenkapazität ergibt das zu trocknende Volumen 20,2 Liter, siehe Tabelle 2.
Lyosphärenverfahren:
Der Durchmesser der Sphären beträgt 5,75 mm bei 100 ul Lyosphären und 4,75 mm bei 50 ul Lyosphären. Diese können mindestens in drei Schichten gestapelt werden. Die Anzahl der Lyosphären auf jedem m² beträgt 34600 beziehungsweise 54936 pro Schicht. Alle Versuche wurden mit drei Schichten durchgeführt. Zieht man die gesamte Oberflächenkapazität des Gefriertrocknungsgerätes in Betracht, beläuft sich das zu trocknende Volumen auf 89,4 Liter, siehe Tabelle 2.
Die Kapazität des Kondensators (100 kg Eis) des Gefriertrocknungsgerätes ist der limitierende Faktor dieses Experiments.

Tabelle 2

Tabelle 2 zeigt, wenn Impfstoffflüssigkeit in der Form von 100 ul Lyosphären gefriergetrocknet werden, dass dann ein Gesamtvolumen von 89,4 Liter Impfstoffflüssigkeit in einem Lauf getrocknet werden kann, wohingegen bei der Anwendung des klassischen Verfahrens 22,1 Liter in einem Lauf getrocknet werden können. Daher steigert das Trocknen von 100 ul Lyosphären die Effizienz ungefähr 4,4 mal gegenüber der klassischen Annäherung.

Claims

1. Impfstoffpack umfassend einen Impfstoffbehälter, der ein oder mehrere gefriergetrocknete Impfstoffkomponente umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Impfstoffkomponente oder die Komponenten in zwei oder mehr gefriergetrockneten Körpern vorhanden ist, worin mindestens einer der genannten Körper eine Lyosphäre ist, unter der Voraussetzung, dass die genannte Lyosphäre einen Durchmesser von mindestens 0,2 mm aufweist.

2. Impfstoffpack nach Anspruch 1, worin die Lyosphäre einen Durchmesser zwischen 1 und 10 mm hat.

3. Impfstoffpack nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gefriergetrockneten Körper Lyosphären sind.

4. Impfstoffpack nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Körper eine einzelne Impfstoffkomponente umfasst.

5. Impfstoffpack nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Körper eine einzelne Impfstoffkomponente umfasst.

6. Impfstoffpack nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Impfstoffkomponenten von zwei oder mehreren Krankheitserregern stammen.

7. Impfstoffpack nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Körper eine Farbe hat, die den Inhalt der genannten Lyosphäre anzeigt.

8. Impfstoffpack nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer er Körper eine starre Matrix umfasst.

19. Impfstoffpack nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix eine langsame Abgabe der Impfstoffkomponente erlaubt.

10. Verfahren zur Herstellung eines Impfstoffpacks gemäss Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es die Zugabe einer oder mehrerer, mindestens eine Impfstoffkomponente umfassende Lyosphären in einen Behälter umfasst, der einen anderen, mindestens eine Impfstoffkomponente umfassenden Körper umfasst und Verpacken des Behälters zusammen mit Anleitungen in eine Schachtel.

11. Verfahren zur Herstellung eines Impfstoffpacks gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es die Zugabe von zwei oder mehreren, mindestens eine Impfstoffkomponente umfassende Lyosphären in einen Behälter umfasst und Verpacken des Behälters zusammen mit Anleitungen in eine Schachtel.