JP2000506509A - 水性徐放性処方 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
成長ホルモン放出因子が、少なくとも50mgの用量および少なくとも約20mg/mlの濃度にて、水性液体中に存在する新規組成物を用いて、所望のレベルで生物活性成長ホルモン放出因子の、雌牛の循環システムへの非経口徐放が達成できる。好ましくは、成長ホルモン放出因子は、少なくとも180mg/mlの濃度にておよび約200mgの用量にて水性液体に存在させる。水性ウシ・ソマトトロピン処方は、7日を超えて、動物の循環システムへのウシ・ソマトトロピンの持続放出を提供する。
Description
【発明の詳細な説明】
水性徐放性処方
発明の背景
本発明は、生物活性蛋白質の持続放出で有用な新規組成物に関する。さらに詳
しくは、本発明は、ウシ成長ホルモン放出因子の優れた水性持続放出注射処方を
提供する。また、ウシ成長ホルモン放出因子の持続放出または徐放のためにこれ
らの新規組成物を使用する方法が提供される。
遺伝子工学の出現につれて、多くの生物活性ペプチドおよび蛋白質の大規模な
利用が達成された。しかしながら、これらの組換えにより生産されたペプチドお
よび蛋白質の投与は特別な組の問題を生じる。多くの場合、これらの蛋白質の生
物学的効果の維持は長期投与を要する。これらの薬剤の毎日の投与は不便である
ので、持続放出または徐放が好ましい。
多くの理由で、当該分野では、蛋白質、特にソマトトロピンを多く含む多くの
薬物の持続放出を達成するためのビヒクルとして生体適合性油の使用に長い間焦
点が当てられてきた。この技術に向けられた特許の中には、Mitchellに
対する米国特許第5,013,713号およびFergusonらに対する米国特
許第4,977,140号がある。Mitchellは、望ましくは効果的なレベ
ルにおけるウシ・ソマトトロピン(bSt;BGH)の非経口徐放、少なくとも
約10重量%の生物学的活性ソマトトロピンおよび、当該組成物の連続相として
の、トウモロコシ油のごとき生体適合性油を含む実質的に非水性の組成物を用い
て達成できる。Fergusonらは、bSt、ワックスおよび油を含む持続放
出処方の注射は、長期間雌牛での毎日の乳生産を増大させることを報告している
。
また、当業者は、成長ホルモン放出因子のごとき他の成長促進蛋白質の持続放
出を達成することに注意を払ってきた。特に、Brooksらに対する米国特許
第5,352,662号は、生体適合性疎水性ビヒクルおよび当該動物において蛋
白質の放出を延長するのに効果的な量のポリグリセロールエステルを含む担体中
に、成長ホルモンまたは成長ホルモン放出因子を含む注射可能な延長放出処方を
報告している。
前記特許は、成長ホルモンおよび成長ホルモン放出因子の徐放のための、非水
性送達系の使用に対する当該分野の重要視を説明している。最近、当該分野は、
bStの徐放を達成するための水性処方の使用を教示している。国際出願PCT
/US95/00023は、生物活性bStの雌牛の循環システムへの非経口徐
放を教示している。これは、該bStが、少なくとも約150mgの用量および
少なくとも約50mg/mlの濃度にて水性液体に存在する新規組成物を用いる
ことによって達成される。開示された水性bSt処方は、報告されていることに
よると、3日を超える間、動物の循環システムへのbStの持続放出を提供する
。
しかしながら、この教示に先立っては、当該分野は蛋白質、特にソマトトロピ
ンの持続送達のために水性系を使用するのを用心深く回避した。この行動の理由
は、水性環境に長時間暴露される場合、該蛋白質は高度に不安定であるという一
般的見解であった。(Pitt,Int.J.Pharmaceutics59
:173−196(1990))。異なる蛋白質は水性環境では異なって挙動する(
bstは191個のアミノ酸を含むが成長ホルモン放出因子は44個のアミノ酸
を含む)ので、水性環境に長期間暴露した場合、該蛋白質は高度に不安定である
という当該分野の一般的見解は成長ホルモン放出因子に対しては依然として否定
されないままである。
情報の開示
Marietteら、Journal of Controlled Release,24:237−246(19
93)は、包括されたペプチド粒子の浸出性ネットワークを形成するために設計
した圧縮成形マトリックスからの(ヒトGRF44NH2の最初の29個のアミ
ノ酸からなる)GRF29NH2アナログの放出は、マトリックスを介するもし
くはチャンネルを介する拡散またはマトリックス自体の形態よりも、ペプチドの
溶解特性に依存すると報告している。著者らは、制御放出が無GRF29NH2
水性媒体の連続流によって生じた浸透(sink)条件を用いることによって、
塩含有媒体中で達成されたと報告している。著者らは、GRF29NH2 hG
RFアナログは血漿に貧溶解性であるが、血漿中の現象はかなり複雑なようであ
り、ペプチドは、血清蛋白質と相互作用するように見えると注記、している。著
者らは、これらの相互作用をよく理解するためにはさらに研究が必要であると注
記
することによって結論付けている。
Carmomaら,Spectrochimica Acta,51A(5)
:929−937(1995)は、GRF29NH2の骨格は、固体状態では無
秩序であるが、いくつかの分子内ベーターシート凝集が、水性溶液中で観察され
ることを報告している。彼らは、さらに、それらのスペクトルデータは、非凝集
CRF29NH2アナログが水性溶液中でコンフォーマーの集合体として存在す
ること、このペプチドが環境の修飾に際してコンフォメーション変化を受け得る
こと、およびhGRFのかかるコンフォメーション柔軟性が循環からのそのクリ
アランスで重要であり得ることを報告している。
Pitt、Int.J.Pharmaceutics 59:173-196(1990)は、高蛋白質濃度では水性環境
で高度に安定なソマトトロピンのごとき蛋白質用の非経口持続性送達システムを
開発するにおける困難性を報告している。
1991年5月7日に発行されたMitchellに対する米国特許第5,013,71
3号は、少なくとも約10重量%の生物学的活性ソマトトロピンおよび、当該組
成物の連続相としての、生体適合性油の実質的に非水性の組成物〜動物へ非経口
投与することによって、動物の循環システムへの生物学的活性ソマトトロピンの
徐放を達成する方法を開示している。Mitchelleは、放出を加速しないためには
彼の組成物は非水性であるべきことを強調している。
1990年12月11日に発行されたFergusonらに対する米国特許第4,97
7,140号は、8−20%のワックスおよび80−92%の油を含む担体に懸
濁した10−25%ウシ・ソマトトロピンを含む2ないし10グラムの処方を雌
牛に注射することによって、28日間の乳牛からの増大した毎日の乳生産を得る
方法を開示している。Fergusonらは、徐放性ビヒクルとして水性処方を使用でき
るか否かの問題を考慮していない。
1994年10月4日に発行されたBrooksらに対する米国特許第5,352,6
62号は、生体適合性疎水性ビヒクルおよび動物において蛋白質の放出を延長す
るのに効果的な量のポリグリセロールエステルを含む担体中に成長ホルモンまた
は成長ホルモン放出因子を含む注射可能な延長放出処方を開示している。Bro
oksらは、徐放性ビヒクルとして水性処方を使用できるか否かの問題を考慮
していない。
国際出願PCT/US95/00023は、水性処方を用いる生物活性bSt
の雌牛循環システムへの非経口徐放を教示している。これは、bStが、少なく
とも約150mgの用量および少なくとも約50mg/mlの濃度にて水性液体
中に存在する新規組成物を用いることによって達成される。開示された水性bS
t処方は、報告されているところによると、3日以上の間、bstの動物循環シ
ステムへの持続放出を提供する。該文献は、水性送達システムを用いて成長ホル
モン放出因子の徐放を達成できるか否かについては何も明らかにしていない。
発明の概要
本発明は、実質的に水性の成長ホルモン放出因子組成物を用いて、該実質的に
水性の成長ホルモン放出因子を動物に投与することにより、生物学的に活性な成
長ホルモン放出因子の動物の循環システムへの徐放を達成できることを見出した
。該組成物は、少なくとも約20mg/mlの濃度にて、水性担体中に少なくと
も約50mgの生物学的に活性な成長ホルモン放出因子を含む。該水性成長ホル
モン放出因子処方は、約7日を超える間、動物の循環システムへの成長ホルモン
放出因子の持続放出を提供する。
好ましくは、成長ホルモン放出因子は、約20mmgの用量にて、および約1
80mg/mlの濃度にて、水性液体中に存在する。この用量および濃度におい
て、水性成長ホルモン放出因子処方は、約35日を超える間、動物の循環システ
ムへの成長ホルモン放出因子の持続放出を提供する。
かくして、本発明は、高度に効果的であって、迅速に調製される延長放出組成
物を提供する。さらに、この効果は、固体インプラントを形成させるのに成長ホ
ルモン放出因子を他の物質と共に強制的に圧縮することを要しない注射組成物に
おいて達成できる。さらに、本発明の治療は、例えば、固体の延長放出インプラ
ントで必要な切開無くして達成できる。本発明のさらなる具体例、態様および利
点は、以下の記載および添付の請求の範囲から明らかであろう。
図面の簡単な記載
図1は、処方の投与日における去勢雄牛中の血清ソマトトロピン(ST)平均
濃度を示す。
図2は、処方の投与35日後における去勢雄牛中の血清ST平均濃度を示す。
図3は、日対照群平均のまわりに95%信頼区間を作図した、処理群日ソマト
トロピン−曲線下面積を示す。
発明の詳細な記載
さて、本発明の原理の理解を促進する目的で、ある具体例を参照し、具体的言
語を用いてそれを記載する。それにもかかわらず、それにより本発明の範囲の限
定は意図されず、本明細書に記載されたごとく、本発明の原理のさらなる修飾お
よび適用が本発明に関する分野の当業者に通常に起こると考えられることが理解
されるであろう。
前記したごとく、組成物(composition of matter)として、本発明の好ましい
具体例は、水性担体中に成長ホルモン放出因子を含む注射可能な延長放出処方を
提供する。この処方は、注射後に長期間にわたって、効果的用量のホルモンまた
は放出因子の動物への送達を提供する。該動物は、ウシ、ヒツジ、ブタ、ヤギ、
ウマ、鳥類、魚類およびヒトのごとき脊椎動物を含めた、内因性成長ホルモンを
生産するいずれの種でもあり得る。
本発明は、GRFが水性担体と単に混合された注射処方でもって、成長ホルモ
ン放出因子(成長放出因子、成長ホルモン放出ホルモン、成長放出ホルモン、お
よびソマトクリニンとしても通常知られている、以後、「GRF」という)の効果
的な延長放出が達成できるという発見に基づいている。本明細書で用いる「単に
混合された」なる用語は、GRF/水性担体処方が注射可能なペーストであり、
該物質の延長された放出を供する状態を記載することを意図する。その結果、本
発明の処方は容易に調製される。
本発明で利用されるべきGRFは、天然GRFの生物学的特性を呈する、天然
または合成起源の、いずれの物質でもあり得る。天然GRFは、ウシ、ヒツジ、
ヤギ、ウマ、ブタ、鳥類、魚類、ヒト等のごときいずれの種でもあり得る。天然
GRFは、動物の適当な腺組織から抽出される;これを達成する手法は、退屈な
ものではあるが、知られている。しかしながら、今日では、遺伝子的に修飾され
た微生物の使用によってGRFを合成するのはよく確立されたプラクティスであ
る。かかるプロセスは、天然GRFからのその構造に関しては異なるが、天然G
RFの生物学的活性を保持する物質である修飾GRFを生じるのがしばしば便宜
であるか、あるいは好ましくさえある。例えば、修飾GRFはポリペプチド鎖の
1端または両端に1個以上のさらなるアミノ酸を含有でき;天然GRFのそれと
は異なるアミノ酸配列を有することができ;あるいは、天然成長ホルモン放出因
子の活性断片であり得る。例えば、天然GRF)天然GRFのプレ蛋白質および
天然GRFの断片(例えば、29個アミノ酸の成長ホルモン成長因子)は、成長
ホルモンレベルの上昇を引き起こすことが知られている。さらなる修飾は、当業
者によって理解されるであろう。従って、「成長ホルモン放出因子」(または「GR
F」)なる用語は、本書類を通じて使用されて、天然GRFならびに天然GRFの
生物学的特性を有し、かつ構造に関しては同一であり得るかまたは異なる、合成
により得られた物質を共に指す。
理解されるごとく、GRFは種々の物理的形態で提供できる。例えば、それは
粒子サイズを低下するために空気粉砕した粉末、顆粒等であり得る。注射処方は
、有効量のGRFを含むであろう。この量を決定するのは、当業者の技量の範囲
内のものである。GRFの場合、処方の約1重量%ないし約18重量%の範囲の
量で含ませるのが好ましい。
本発明の好ましい全処方は、例えば14ゲージ針を通してシリンジに入れるこ
とができ、皮下スペースへの注射によって投与することができる。
本発明の原理および利点のさらなる理解を促進するために、以下の実施例を供
する。しかしながら、以下の実施例は例示的なものであって、限定的なものでは
ないことが理解されるであろう。
実施例1
処方/投与
12頭のホルスタイン去勢雄牛(steer)(250−300kg)を試行開始7
日前に体重を測定した。去勢雄牛は、最大体重から最低体重によってランク付け
した。去勢雄牛を体重に基づいて6頭の2ブロックに分けた。ブロツク内で処理
をランダムに割り当てた。
高度に濃縮した水性ペースト中に分散させた成長ホルモン放出因子アナログ(
GRFA)を送達する場合、血清ソマトトロピン(ST)が去勢雄牛中に維持で
き
るか否かを決定するように処理群を設計した。処理群は、非注射対照(CONT)
および注射用滅菌水、(USP(WAT−18)中の18%w/wGRFAの20
0mg用量よりなるものであった。使用したGRFアナログは、以下のアミノ酸
配列(配列番号1)を有していた。
水性処方は、注射用滅菌水(SWFI、Vedco,Inc.)中に細砕凍結乾燥GRF
Aを分散させることによって得た。添加の間の迅速な粉末水和のため、粉末配合
は、50mLビーカーにスパチュラを用いて手で行った。この粘性ペースト1g
を直ちに6つの子備滅菌した3mLシリンジの各々に充填した。
肩甲骨の腋境界に対してほぼ4インチ尾部側の肋骨にわたる領域をしっかりは
さみ、この位置にて皮下(SC)注射を投与した。14ゲージ、1.5インチ針を
用いて、水性ペーストをデリバリーした。
投与の少なくとも1日前に、カニューレを頸静脈に挿入した。血液(8ml)
を30分間隔で5時間収集し、これは処方の皮下注射後、第1、3、7、14、
21、28および35日に、給餌前7時間に開始し、給餌2時間前に終了した。
処方注射に対して−40および−20分にてさらなる試料を第1日に収集した。
アッセイ/統計処理
12頭のホルスタイン去勢雄牛を個々の牛舎(18−20℃)の内部に収容し
、アップジョン社農場において16時間の照明/8時間消灯(0600に照明)
に暴露した。去勢雄牛を訓練して、1500時に毎日一回供されたそれらの全日
飼料を、2時間内に消費するようにした。毎日の飼料は、0.8−1.0kg/1
頭/体重増加日率を維持するレベルにて、乾燥ベースで、41.1%穀物生牧草
および58.9%穀物補足物/濃縮物(B−382)よりなるものであった。水は
自由に摂取させた。観察は、内因性血清STプロフィールが同調できることを示
した(Moseleyら(1988)J .Endocr.117:253-259)。かくして、血液サンプリ
ング法は、一時的STパターンを特徴付ける能力が最適化されるように、給餌に
対する関係をもって計画した。ラジオイムノアッセイによって、得られた血清を
ST濃度につき検定した(Moseley(1982)J .Anim.Sci.,55:1062-1070)。
毎日のST−AUC、全てのサンプリング期間にわたる最大ST濃度、起こっ
た時間最大STおよび平均対照ST−AUCに対する各試料日についての平均S
T−AUCの復帰の時間を合計した、台形加算によって決定した各サンプリング
日についてのST応答曲線下面積(AUC)を計算することによって、処方の有
効性を評価した。0.05の有意レベルにおいて、先験的仮説を検定した。ラン
ダム効果としてのブロック(体重群)にて、ランダム化完全ブロックデザインに
ついての偏差分析を用い、最大全ST濃度およびAUCを分析した(Steel,R.G.D
.およびJ.H.Torrie(1980)Principles and Procedures of Statistics,McGra
w-Jill Book Co,New York)。曲線下の日面積を、偏差分析の混合モデルによっ
て分析した(SAS ProceduresMIXED)。もしサンプリング期間相互作用による
処理が有意であれば、処理差を各サンプリング期間において調べた(Milliken,G.
A.およびD.E.Johnson(1984)Analysis of Messy Data,Van Nostrand Reinhold,Ne
w York,pp.12-22)。MillikenおよびJohnson(前掲)によって記載されているごと
く、処理×ブロックの重み付け見積もりおよび残存偏差および自由度のSatterth
waite近似を用い、最小有意差(LSD)を計算して、所与の時間における処理
平均を比較した。信頼区間(95%)は、LSDを用いて各時間において対照平
均の回りに作図した。偏差の均一性についてのレーベン(Levene)検定を、全て
の偏差分析に先立って用いた。不均一偏差に関するデータは、log10を用いて
変換した。全ての分析は、SAS(1989)SAS User's Guide:Statictics ,Versi on 6
.SAS Institute,Gary,NCを用いて行った。
結果 A.血清ST濃度
第1日および第35日に水性処方を摂取したまたは処方を摂取しなかった去勢
雄牛で観察された血清STの平均濃度を、各々、図1および2に示す。第3、7
、14、21および28日に見られた濃度と共にこれらのデータを用いて、日S
T−AUCを計算した。水性処方を摂取した動物については、最大平均血清ST
(1
21.4ng/mL)およびこの最大が起こった時点(6.5日)を表1に示す
。最大濃度は対照38.4ng/mLよりも大きく(P<0.05)、この最大が起
こった時点は対照とは異なった。
B. ST曲線下面積
日ST−AUCは、第1、3、7、14、21、28および35日につき計算
した。偏差の不均一性(レーベン(Levene)検定)を観察し、データをlog10に
変換した。水性処理および対照群についての日血清ST−AUCの最小自乗平均
を表2に示す。全対照平均は、全てのサンプリング日にわたって対照去勢雄牛で
の面積を平均することによって決定した0.299ユニットであった。この対照
平均を、水性処理群と比較して、いつ、日ST−AUCがベースラインに復帰す
るかを決定した。比較を図3に示す。実験を完了した時に、35日における対照
およびWAT−18群の間の差異が依然としてあった。
WAT−18を摂取した後またはU−90699Fを摂取しなかった後の35
日にわたってのホルスタイン去勢雄牛における合計血清ST−AUCを表1に示
す。合計ST−AUCについての最小自乗平均は14.9(CONT)および36.
2ユニット(WAT−18)であった。水性処方を摂取した去勢雄牛は対照去勢
雄牛よりも大きい(P<0.05)合計ST−AUCを有していた。
実験によって測定された主要な結果は、時間処理ST−AUCが対照を超えて
上昇されたということであった。長い持続が、水性処方で達成された。日平均S
T−AUC(0.299ユニット)に対して処理ST−AUCの比率をとることに
よって、第1日の水性処方が観察された。ST−AUCは平均対照ST−AUC
よりも3.55倍大きかった。7日までには、これは1.81倍大まで低下した。
ST−AUCは、17日および35日の間の対照よりも1.74ないし1.83倍
大の間に止まり、これは0次の放出を意味する。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
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VN
(72)発明者 キャプト,ジェイムズ・エフ
アメリカ合衆国49002ミシガン州ポーテイ
ジ、ブリッタニー・ドライブ215番
(72)発明者 ヘイグマン,マイケル・ジェイ
アメリカ合衆国49009ミシガン州カラマズ
ー、サウス・トゥエルフス・ストリート
5262番
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.少なくとも約20mg/mlの濃度にて水中に少なくとも約50mgの生 物学的活性ウシ成長ホルモン成長因子を含む実質的に水性のウシ成長ホルモン放 出因子組成物を動物に非経口投与することを特徴とする、7日を超えて、動物の 循環システムにおいて内因性ソマトトロピンの濃度増強を達成する方法。 2.シリンジに入れることができる水性ウシ成長ホルモン放出因子溶液を形成 するための、少なくとも約180mg/mlの濃度で水中に少なくとも約200 mgの生物学的活性ウシ成長ホルモン放出因子を含み、該溶液は吸収修飾剤およ び緩衝剤を実質的に欠くことを特徴とする医薬組成物。 3.少なくとも約180mg/mlの濃度にて水中に少なくとも約200mg の生物学的活性ウシ成長ホルモン成長因子を含む実質的に水性のウシ成長ホルモ ン放出因子組成物を動物に非経口投与することを特徴とする、35日を超えて、 動物の循環システムにおいて内因性ソマトトロピンの濃度増強を達成する方法。 4.シリンジに入れることができる水性ウシ成長ホルモン放出因子溶液を形成 するための、少なくとも約20mg/mlの濃度で水中に少なくとも50mgの 生物学的活性ウシ成長ホルモン放出因子を含み、該溶液は吸収修飾剤および緩衝 剤を実質的に欠くことを特徴とする医薬組成物。 5.少なくとも約20mg/mlの濃度にて水中に少なくとも約50mgの生 物学的活性ウシ成長ホルモン放出因子を含む、配列番号1で示されるアミノ酸配 列を有する実質的に水性のウシ成長ホルモン放出因子アナログを動物に非経口投 与することを特徴とする、7日を超えて、動物の循環システムにおいて内因性ソ マトトロピンの濃度増強を達成する方法。 6.シリンジに入れることができる水性ウル成長ホルモン放出因子溶液を形成 するための、少なくとも約180mg/mlの濃度にて水中に配列番号1で示さ れるアミノ酸配列を有する少なくとも約200mgの生物学的活性ウシ成長ホル モン放出因子を含み、該溶液が吸収修飾剤および緩衝剤を実質的に欠くことを特 徴とする医薬組成物。 7.少なくとも約180mg/mlの濃度にて水中に少なくとも約200mg の生物学的活性ウシ成長ホルモン放出因子を含む、配列番号1で示されるアミノ 酸配列を有する実質的に水性のウシ成長ホルモン放出因子を動物に非経口投与す ることを特徴とする、35日を超えて、動物の循環システムにおいて内因性ソマ トトロピンの濃度を増強達成する方法。 8.シリンジに入れることができる水性ウル成長ホルモン放出因子溶液を形成 するための、少なくとも約20mg/mlの濃度にて水中に配列番号1で示され るアミノ酸配列を有する少なくとも約50mgの生物学的活性ウシ成長ホルモン 放出因子を含み、該溶液が吸収修飾剤および緩衝剤を実質的に欠くことを特徴と する医薬組成物。
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