JP2014501781A - バンコマイシンの噴霧乾燥 - Google Patents

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Abstract

噴霧乾燥バンコマイシンを調製するための方法および製剤。様々な実施形態において、製剤は、塩酸バンコマイシン(10〜20%)と、PEG(0〜5%)、マンニトール(0〜5%)、エタノール(0〜10%)およびクエン酸緩衝液の1種または複数種とを含む。噴霧乾燥バンコマイシンは、好ましい還元時間および含水量を有する。

Description

本出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている2011年1月5日出願の米国仮特許出願第61/429,844号明細書の優先権を主張するものである。
本出願は、一般に、医薬品の噴霧乾燥に関し、特に、噴霧乾燥バンコマイシンを調製するための方法に関する。
塩酸(HCl)バンコマイシン(C6675Cl24・HCl、分子量1485.71)は、体内で感染を引き起こす感受性細菌に抗するために使用される注射可能な抗生物質である。塩酸バンコマイシンは、典型的には、粉末の形で医療供給者に提供される。例えば、Vancomycin HCl for Injection(注射用塩酸バンコマイシン)(Hospira社(イリノイ州Lake Forest))は、塩酸バンコマイシンの無菌乾燥混合物であり、好適な安定剤を含んでいてもよい。塩酸バンコマイシンは、一般に、無菌充填された塩酸バンコマイシン水溶液を凍結乾燥(フリーズドライ)することによって粉末の形に調製される。凍結乾燥法は、非効率的で、高価な製造設備および処理工程を必要とし得る。
凍結乾燥の代替として、噴霧乾燥は、製剤を高温の乾燥媒体中に噴霧することによって、製剤を流体状態から乾燥形態に変換することを含む。製剤は、溶液、懸濁液またはペーストであり得る。噴霧乾燥品は、典型的には、製剤の物理特性および化学特性、ならびに乾燥機の設計および動作に応じて、単一粒子または凝集体からなる粉末の形である。基本的な技術は、a)製剤溶液の飛沫への霧化、b)飛沫ガス接触、c)飛沫の乾燥、およびd)乾燥ガスからの乾燥品の分離の4つの工程を含む。無菌噴霧乾燥法は、凍結乾燥と比較して、より効率的かつ費用効果の高い粉末生成方法である。
発明人は、当該技術分野において、バンコマイシンを噴霧乾燥するための好適な製剤および方法が必要とされていることを確認した。
本発明の一実施形態によれば、本発明は、還元し、静脈内注射により投与することができる粉末の形のバンコマイシン医薬製剤を調製するための方法を対象とする。該方法は、塩酸バンコマイシンとポリエチレングリコール(PEG)の混合を溶液に溶解し、溶液を噴霧乾燥して粉末を形成することを含む。本発明の様々な実施形態において、溶液は、マンニトールをも含む。1つの特定の実施形態において、溶液は、約10〜20重量%の塩酸バンコマイシンと、約2〜4重量%のPEGと、約2〜4重量%のマンニトールとを含む。さらに別の実施形態において、溶液は、エタノールを含む。
別の実施形態において、該方法は、塩酸バンコマイシンと、PEGと、クエン酸緩衝液とを含む溶液を噴霧乾燥して、還元し、静脈内注射により投与することができる粉末を形成することを含む。
本発明の様々な態様において、該方法を加圧条件下で実施することができ、粉末を正圧下で加圧保存容器に移送することができる。
本明細書において、以下の図面を参照しながら本出願の例示的な実施形態を説明する。
本発明の実施形態に係る例示的な噴霧乾燥システムの概略図を示す。 本発明に係る方法に使用されるバルブの概略図を示す。 本発明に係る方法に使用されるバルブの概略図を示す。 本発明に係る方法に使用されるバルブの概略図を示す。 本発明に係る方法に使用されるバルブの概略図を示す。 本発明に係る方法に使用されるバルブの概略図を示す。 本発明に係る方法に使用される粉末サンプリングシステムの概略図である。
本発明は、還元し、静脈内注射により投与することができる噴霧乾燥バンコマイシン品を提供するための方法および製剤を提供する。噴霧乾燥医薬製剤は、好ましくは、さらなる滅菌の必要性を回避するために無菌的に製造される。噴霧乾燥される医薬製剤は、好ましくは、(噴霧乾燥すると)好ましい水分含有量および還元プロファイルを有する実質的に均一な粉末を提供するように選択される。
一実施形態において、本発明は、塩酸バンコマイシンと、包装、還元、および患者への静脈内注射による送達に好適な噴霧乾燥製剤を提供することが望ましい1つまたは複数の賦形剤とを含む製剤を対象とする。様々な実施形態において、噴霧乾燥に好適な塩酸バンコマイシン製剤は、注射用水(WFI)などの極性溶媒に塩酸バンコマイシンおよびポリエチレングリコール(PEG)を含む。1つの特定の実施形態において、製剤は、注射用水に、10〜20重量%の濃度の塩酸バンコマイシン、1〜5重量%の濃度のPEGおよび1〜5重量%の濃度のマンニトールを含む。別の実施形態において、製剤は、クエン酸緩衝液に塩酸バンコマイシン(10〜20重量%)およびPEG(1〜5重量%)を含む。さらに別の実施形態において、製剤は、注射用水に、塩酸バンコマイシン(10〜20重量%)、PEG(1〜5重量%)およびエタノール(25重量%まで)を含む。
塩酸バンコマイシン APIは、85%以上のクロマトグラフィー純度で粉末状物質として供給される。ポリエチレングリコール(PEG)およびマンニトールは、多くの既知の供給元から入手可能である。本発明に関連して使用されるPEGおよびマンニトールは、好ましくは、医薬品質であり、非経口グレードであり、米国薬局方標準、日本国薬局方標準および/または欧州薬局方標準に準拠している。本発明により使用されるポリエチレングリコールは、好ましくは約380〜420ダルトンの分子量を有し、一般にはPEG−400と称する。
別の実施形態において、バンコマイシンを噴霧乾燥するための製剤は、約10%から約20%(重量%)、特には約13%から約17%の濃度の塩酸バンコマイシンを含む。一実施形態において、噴霧乾燥のための製剤は、約15%(重量%)の塩酸バンコマイシンを含む。製剤は、約1%から約5%(重量%)、特には約2%から約4%(重量%)の同濃度、または異なる濃度のマンニトールおよびPEG−400をさらに含む。一実施形態において、製剤は、注射用水に約3%(重量%)の同濃度のマンニトールおよびPEG−400を含む(15%の塩酸バンコマイシン、3%のPEG−400、3%のマンニトールおよび79%の注射用水)。
別の実施形態において、製剤は、2.5%(重量%)の同濃度のPEG−400およびマンニトールを含む。この具体的な実施形態では、明確化するために、溶液における定量的組成が表1に示され、乾燥粉末における定量的組成が表2に示される。
Figure 2014501781
Figure 2014501781
本発明の様々な実施形態において、塩酸、水酸化ナトリウムまたは他の既知の薬剤を使用して、製剤のpHを約3.0〜3.7、例えば約3.3〜3.6、例えば約3.5のpHに調整することができる。
様々な代替的実施形態において、製剤は、水性クエン酸緩衝液(例えば、クエン酸/クエン酸ナトリウム、pH 3.0〜3.5)に塩酸バンコマイシンおよびPEG−400を含む。製剤は、約10%から約20%(重量%)、特には約13%から約17%(重量%)の濃度の塩酸バンコマイシンを含む。一実施形態において、噴霧乾燥のための製剤は、約15%(重量%)の塩酸バンコマイシンを含む。製剤は、約1%から約5%(重量%)、特には約2%から約4%(重量%)のPEG−400をさらに含む。例えば、製剤は、約3%(重量%)の濃度、または約2.5%(重量%)の濃度のPEG−400を含むことが可能である。調剤すると、製剤のpHを必要に応じて調整して、所望のpHを得ることができる。
バンコマイシンを噴霧乾燥するのに適した別の製剤を調製する他の好適な賦形剤としては、グリシン(3%〜7%(重量%))、スクロース(3%〜7%(重量%))、トレヘロース(1%〜4%(重量%))およびポロキサマー(0.3〜1%(重量%))が挙げられる。
バンコマイシンを噴霧乾燥するための方法は、好ましくは、無菌的に実施される。噴霧乾燥工程に先立って、バンコマイシン溶液配合システムを使用して、環境制御されたシステムにて活性医薬成分(API)、すなわち塩酸バンコマイシンと、賦形剤とを迅速に混合することができる。そのシステムは、従来のタンクおよびミキサーブレンドシステムであってもよく、APIに対するオペレータの曝露を最小限に抑え、早発的なバンコマイシンの分解を回避するために、噴霧乾燥前の成分の取り扱い、混合および保持時における空気/酸素に対するAPIの曝露を最小限に抑えるべきである。配合された溶液は、無菌噴霧乾燥処理に先立って、無菌濾過処理が施される。噴霧乾燥処理に続いて、得られた粉末が無菌容器に回収される。次いで、適切なときに、乾燥粉末は、得られた噴霧乾燥バンコマイシンを医薬用バイアルに充填する充填装置に移送され、次いでバイアルが蓋をされ、密封される。
その方法は、水の量を測定するための流量計を介して、窒素パージされたタンクに加えられる、予め冷却された窒素パージWFIを利用してもよい。その方法は、重量に基づくものであってもよいため、混合されるAPIの重量に基づく水の全量を最初にチャージすることができる。
配合作業が終了し、混合溶液が既定の化学限界(例えばpH)を満たすと、溶液が無菌濾過され、噴霧乾燥機に移送される。実際の噴霧乾燥は、溶液(原料)を液滴の飛沫に霧化すること、および乾燥チャンバにて液滴を高温ガスと接触させることを含む。液滴は、例えば、ノズルアトマイザによって生成され得る。生成された液滴からの水分の蒸発、および乾燥粒子の形成が、制御された温度およびガス流量条件下で進行する。液滴が十分に小さく、チャンバが十分に大きい場合は、液滴は、チャンバの壁に達する前に乾燥する。得られた生成物は、易流動性材料として回収される。粉末は、乾燥チャンバから連続的に排出される。動作条件および噴霧乾燥機設計は、生成物の乾燥特性および粉末規格に応じて選択される。
噴霧乾燥機は、一般に、原料ポンプ、アトマイザ、ガスヒーター、ガス分散機、乾燥チャンバ、ならびに排気ガスの洗浄および粉末の回収のためのシステムを含む。図1を参照すると、例示的な噴霧乾燥システム100は、前置フィルタ104に導入された乾燥ガス102を含む。一態様において、乾燥ガスは、窒素であり、酸素の存在を避ける。一実施形態において、乾燥ガスは、1%未満の酸素を含む窒素を含む。次いで、乾燥ガス102は、送風機106、および電気ヒーターであってもよいヒーター108を通過する。次いで、乾燥ガス102は、滅菌ガスフィルタ110を通過し、入口ガス温度計111は、ガスが天井ガスディスペンサを介して乾燥チャンバ114に導入される前に入口ガス温度を監視する。生成物品質を確保するために、余分な濾過を採用してもよい。
タンクおよびミキサーブレンドシステム115からの製剤は、乾燥チャンバ114に供給され、アトマイザ112によって霧化される前に、無菌濾過処理113が施される。アトマイザ112は、圧力ノズルまたは二流体ノズル(例えば、以前はNiro社として知られていたGEA Process Engineering社(メリーランド州コロンビア)から入手可能)などの無菌処理を可能にする任意のタイプの既知のアトマイザであってもよい。アトマイザ112は、液体製剤を、制御された液滴サイズのスプレー116に分散させる。1つの特定の実施形態において、アトマイザは、80℃で80kg/時の窒素ガスのノズル保護を用いて動作される。次いで、スプレー116は、乾燥チャンバ114で加熱される。加熱された乾燥ガスは、スプレーから液体を蒸発させ、乾燥粒子を形成する。
溶液が霧化され、加熱された後に、乾燥粒子は、乾燥チャンバ116を出て、粉末をガスから分離するサイクロン118に入る。粉末は、出口119でサイクロン118から流出して無菌粉末回収容器200に入り、ガスの残りは、出口ガス温度計125を通って、カートリッジ濾過システム120の方へ流出する。カートリッジ濾過システム120は、出口121において微粒子を除去する。次いで、残留する乾燥ガスは、第2のフィルタ122(例えば無菌フィルタ)を、そしていくつかの実施形態では第3のフィルタ124を流れ、次いで102の乾燥ガス源に戻る。一実施形態において、高温ガスに出口119を通過させないように、サイクロン118の低部付近に渦流排除装置を使用してもよい。
図1に示されるように、出口119からの乾燥粉末は、無菌粉末回収容器200に回収される。回収容器200は、例えば、316Lグレードステンレス鋼圧力定格容器であり、使用前に蒸気滅菌されてもよい。回収容器200は、自動的に洗浄され、滅菌され、正圧の無菌濾過窒素ガスが充填されてもよい。
図1に示される本発明の実施形態において、回収容器200は、噴霧乾燥機100のサイクロン118から回収容器200まで、次いで回収容器200から無菌粉末充填装置(不図示)までの粉末の無菌移送を可能にするスプリットバタフライバルブまたは格納バルブであってもよいバルブアセンブリ300を含む。バルブアセンブリ300は、例えば、回収容器200とサイクロン118の底部との間に位置する。
例示的な実施形態として図2a〜2eに概略的に示されるように、バルブアセンブリ300は、回収容器200に固定された能動部302と、噴霧乾燥機100のサイクロン118に固定された受動部304とを有する。バルブアセンブリ300は、バルブアセンブリ300が開放されている間に能動部302が受動部304から分離されるのを防止する安全インタロック保護システム(不図示)をさらに含む。1つの特定の実施形態において、バルブは、CHARGEPOINT(R)Excelバルブ(ChargePoint Technology(ニュージャージ州Bayville))である。
例示的な用途において、回収容器200は、ドッキングに向けて回収容器200を噴霧乾燥機サイクロン118の下で心合わせする小さな昇降機構に配置される。ドッキング中に、バルブアセンブリ300の能動部302は、図2aに示されるように、気化した過酸化水素(VHP)202で定置滅菌(SIP)される。次に、図2bに示されるように、受動部304は、能動部302に接続され、VHPでパージされて、能動部302および受動部304のこれまで露出されていた面が除染される。バルブアセンブリ300は、図2cに示されるように、噴霧乾燥機サイクロン118から回収容器200内への生成物または粉末の移送を可能にするように開放するバルブディスク306を含む。
粉末の移送が完了すると、バルブが閉鎖し、原料が塩酸バンコマイシン製剤からWFIに切り替えられる。CHARGEPOINT(R)Excelバルブを使用する例示的な実施形態において、バルブが閉鎖され、制御システムが、図2dに示されるように、スプリットバタフライバルブの2つの部分を解放するようにバルブアクチュエータに信号を送ることによって、図2eに示されるように、回収容器200を受動部304から分離させる。オペレータは、局部制御パネルを介して回収容器200を下げ、圧力キャップ(不図示)を回収容器200に手動で配置し、圧力キャップを所定位置に固定することができる。圧力キャップが配置された後に、オペレータは、回収容器からの圧力を読み取り、すべての特徴的な回収容器特性(すなわち、容器識別番号、日付、時刻および回収容器圧力)を記録するように、局部制御パネルを介して制御システムを誘導することができる。完了すると、回収容器は、後の使用に向けて粉末充填装置に保管されてもよい。
一実施形態において、噴霧乾燥機は、「医薬グレード」と見なされるものを含む従来の噴霧乾燥機の通常の動作圧力の数倍の圧力で動作する。特に、本発明は、約1.5〜7.0psig(ポンド/平方インチゲージ圧)、特には約5.5psigで動作する。このより高い圧力は、粉末移送が完了し、スプリットバタフライバルブが閉鎖されたときに粉末移送容器がこのより高い圧力になるようにするために必要とされる。このより高い圧力によって、粉末移送容器内部の正圧を維持しながら、容器および塩酸バンコマイシン粉末が室温まで降温するときに減圧が可能になる。1.5psigを超える正の窒素圧力下において、長期間、例えば14〜28日間にわたって、正圧が不正開封防止シールを提供しながら、処理および生成粉末が回収容器内で無菌状態を維持することになる。
様々な実施形態において、噴霧乾燥機は、約150℃〜250℃、好ましくは約170℃〜230℃の入口温度を有する乾燥ガスを利用してもよい。乾燥ガスは、約70℃〜150℃、好ましくは約80℃〜120℃の出口温度を有していてもよい。窒素ガス流量は、650〜750kg/時であり得るが、原料の量および温度の変動に対応するために他の流量を用いることが可能である。
次いで、回収容器200は、無菌粉末充填装置に移送され、無菌粉末の充填装置システムへの直接的な移送容器として使用されてもよい。無菌粉末を充填装置システムに移送するために、上記のCHARGEPOINT(R)Excelなどの第2のバルブが使用されてもよい。次いで、粉末は、投与バイアルに移送されてもよい。バイアルの充填、密栓およびクリンピングの後に、バイアルが検査され、標識され、最終的に放出されるまで箱詰めされ得る。
噴霧乾燥システムの無菌状態は、多種多様な方法を用いて維持されてよい。システムは、フィルタ素子、例えば着脱可能フィルタ素子を含んでいてもよく、システムは、全自動定置洗浄(CIP)処理を用いて洗浄され得る。CIP処理が完了した後に、フィルタ素子が設置されるとともに、保全性試験され得る。許容可能なフィルタ保全性試験結果であると、システムは、全自動定置蒸気(SIP)処理を用いて蒸気滅菌され得る。蒸気滅菌が完了すると、残留蒸気を除去し、正の内圧を維持するために、噴霧乾燥機が無菌濾過窒素ガスでパージされ得る。
システム内の圧力は、噴霧乾燥処理が完了するまで無菌濾過窒素ガスを使用して維持され得る。
1つのシステムを使用して約18時間にわたって噴霧乾燥機に供給しながら、第2のシステムを定置洗浄し、定置滅菌し、その後の18時間で噴霧乾燥され得る溶液を混合するのに使用できるように、2つの混合システムが設けられてもよい。
さらなる実施形態において、本発明の噴霧乾燥システムは、生成物を噴霧乾燥機のサイクロンの基部から回収容器に搬送するのに使用され得る噴霧乾燥機生成物シュート402から粉末を排出するための原動力としてシステムの高い動作圧力を利用する、図3に示される粉末サンプリングシステム400を含む。バルブ406は、乾燥チャンバ114から、噴霧乾燥機生成物シュート402と連通する実験室型サンプラサイクロン404の排出部に取りつけられた受器408までの粉末の無菌移送を可能にする。噴霧乾燥機生成物シュート402からサンプラサイクロン404までの生成物の移送は無菌であり、決定的な保全性は損なわれない。
本出願の噴霧乾燥塩酸バンコマイシンは、凍結乾燥塩酸バンコマイシンと比較して利点を有する。例えば、本出願の噴霧乾燥法を使用すると、処理時間およびオペレータの操作/介入が有意に低減されることで、標準的な凍結乾燥法より迅速に粉末を生成することができる。
加えて、噴霧乾燥製剤は、還元時間が、少なくとも凍結乾燥製剤と同程度の速さである。例えば、噴霧乾燥製剤は、還元時間が1分未満、例えば、50秒未満、40秒未満、さらには30秒未満であり得る。該製剤は、患者への静脈内注射による送達に適する。
実施例1
塩酸バンコマイシン(15重量%)、PEG−400(3重量%)およびマンニトール(3重量%)をWFIに含む5つのバッチを作製し、次いで上記の方法に従って噴霧乾燥した。得られた噴霧乾燥粉末を表3に示されるように試験した。
Figure 2014501781
実施例2
塩酸バンコマイシン、PEG−400およびマンニトールを様々な濃度でエタノールおよびWFIに溶解させた。様々な製剤を上記のように噴霧乾燥した。得られた粉末を表4に示されるように試験した。
Figure 2014501781
実施例3
塩酸バンコマイシンの様々な製剤の噴霧乾燥を、ガス温度、ノズル規格などの異なる噴霧乾燥処理の条件を用い、量産規模の噴霧乾燥装置を利用して実施した。実験の結果を以下の表5および6に示す。
Figure 2014501781
Figure 2014501781
実施例4
WFI中塩酸バンコマイシン(15重量%)、PEG−400(3重量%)およびマンニトール(3重量%)の噴霧乾燥製剤を使用して、安定性試験用のバッチを作製し、Abbott Laboratories(イリノイ州North Chicago)からAPIを調達した。噴霧乾燥バッチを25℃/60%相対湿度(RH)、30℃/60%RHおよび40℃/75%RHで3ヶ月間保管した。カールフィッシャによる水分、(還元溶液の)pH、還元時間およびクロマトグラフィー純度に関する安定性データを表7に示す。バンコマイシンについての現行のUSP(米国薬局方)論文に記載されている分析HPLC法を用いてクロマトグラフィー純度を調べた。噴霧乾燥品を作製するのに使用したAPIロットについての試験結果も比較のために示した。
この調査で試験したすべてのサンプルについてのバンコマイシンBのクロマトグラフィー純度は、USP規格内であった。いずれのサンプルも40℃/75%RHの加速条件で3ヶ月間保管され、クロマトグラフィー純度によるバンコマイシンBに対するUSP基準(NLT80%バンコマイシンB)を満たしていた。
Figure 2014501781
実施例5
3つのバンコマイシン製剤をWFIまたはクエン酸緩衝液で調製した。溶液を上記のように噴霧乾燥した。得られた粉末を塩酸バンコマイシン APIとともに、表8に示されるように純度、還元時間および水分について試験した。
Figure 2014501781
本発明の様々な具体的な実施形態を本明細書に記載したが、本発明は、それらの的確な実施形態に限定されず、当業者は、本発明の範囲および趣旨から逸脱することなく様々な変更または修正をそこに加えることができることが理解されるべきである。

Claims (13)

  1. 注射用の粉末状バンコマイシン医薬製剤を調製するための方法であって、
    塩酸バンコマイシンと、ポリエチレングリコール(PEG)とを含む溶液を準備すること、および
    溶液を噴霧乾燥して、還元し、静脈内注射により投与することができる粉末を形成することを含む、方法。
  2. 溶液がマンニトールをさらに含む、請求項1に記載の方法。
  3. 溶液が、約10〜20重量%の塩酸バンコマイシン、約2〜4重量%のPEGおよび約2〜4重量%のマンニトールを含む、請求項2に記載の方法。
  4. 溶液が、約2.5重量%のPEGおよび約2.5重量%のマンニトールを含む、請求項3に記載の方法。
  5. 溶液が、約15%の塩酸バンコマイシンを含む、請求項3に記載の方法。
  6. 溶液が、約3重量%のPEGおよび約3重量%のマンニトールを含む、請求項3に記載の方法。
  7. PEGがPEG−400である、請求項1に記載の方法。
  8. 溶液が、約3.0〜3.7のpHを有する、請求項1に記載の方法。
  9. 溶液がクエン酸緩衝液をさらに含む、請求項1に記載の方法。
  10. 溶液がエタノールをさらに含む、請求項1に記載の方法。
  11. 噴霧乾燥が無菌環境で実施される、請求項1に記載の方法。
  12. 噴霧乾燥が、1.5〜7.5psigの圧力で実施される、請求項1に記載の方法。
  13. 前記方法が、粉末を正圧下で加圧容器に移送することをさらに含む、請求項12に記載の方法。
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