JP2016522302A - 化学修飾ヘパリンの製造のための新規プロセス - Google Patents
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Abstract
Description
(i)未分画ヘパリンの酸性水溶液を酸化剤の添加により酸化すること;
(ii)工程(i)の生成物をアルカリに供してアルカリ性溶液を形成することにより、酸化されたヘパリンを解重合すること;
(iii)工程(ii)からの前記溶液を、前述の範囲内の分子量をもつ解重合ヘパリンを提供するために必要な時間にわたり、アルカリ性pHに維持すること;及び
(iv)工程(iii)から得られた溶液に水素化物還元剤を添加することにより、前記解重合ヘパリンの末端アルデヒド基を還元すること、
の連続した工程を含んでなり、
ここで、工程(i)の完了と工程(iv)の開始との間の時間が、残留酸化剤の効果を最小化するためにコントロールされ;かつ
工程(iii)における前記時間が、前記溶液の分析によるか、又は予め実施された実質的に同じ工程(iii)を参照することにより決定される、該プロセスが提供される。
本発明の第1の態様において定義されたプロセスは、低分子量ヘパリンの最新の国際標準を用いて、約4.6〜約6.9kDaの平均分子量(Mw)と約10 IU/mg未満の抗第Xa因子活性とをもつヘパリン誘導体の製造を可能にする。
本発明の第1の態様において定義されたプロセスは:
(i)未分画ヘパリンの酸性水溶液を、酸化剤の添加によって酸化すること、
の工程を含んでなる。
(i)約4.5〜約5.5のpHにおいて、かつ低温において、メタ過ヨウ素酸ナトリウムを添加することにより、未分画ヘパリンの水溶液を酸化すること、
の工程を含んでなる。
本発明の第1の態様において定義されたプロセスは:
(ii)工程(i)の生成物をアルカリに供してアルカリ性溶液を形成することにより、酸化されたヘパリンを解重合すること;及び
(iii)工程(ii)からの前記溶液を、前述の範囲内の(即ち、本発明の第1の態様において定義されたような)分子量をもつ解重合ヘパリンを提供するために必要な時間、アルカリ性pHに維持すること、
の工程を含んでなり、
ここで、工程(iii)における前記時間は、前記溶液の分析によるか、又は予め実施された実質的に同じ工程(iii)を参照することにより決定される。
(iiia)工程(iii)から得られた溶液を酸に供して、酸性溶液を形成すること、
の工程を(即ち、工程(iii)と(iv)との間に)含んでなる。
(ii)工程(i)の生成物をアルカリに供して、約8〜約13(例えば、約10.5〜約11.5)のpHをもつ溶液を形成することにより、酸化されたヘパリンを解重合すること;
(iii)工程(ii)からの前記溶液を、前述の範囲内の分子量(即ち、本発明の第1の態様において定義されたような)をもつ解重合ヘパリンを提供するために必要な時間、アルカリ性pHに維持すること;及び
(iiia)工程(iii)から得られた溶液を酸に供して、約5.5〜約6.5のpHをもつ溶液を形成すること、
の工程を含んでなり、ここで、工程(iii)における前記時間は、前記溶液の分析によるか、又は実質的に同じ工程(iii)を参照することにより決定される。
本発明の第1の態様において定義されたプロセスは:
(iv)工程(iii)から得られた溶液に水素化物還元剤を添加することにより、前記解重合ヘパリンの末端アルデヒド基を還元すること、
の工程を含んでなる。
(iva)pHを低下させて酸性溶液を形成することにより、還元反応をクエンチすること、
の工程を(即ち、工程(iv)に続いて)含んでなる。
(iv)工程(iii)から得られた溶液に水素化ホウ素ナトリウムを添加することにより、前記解重合ヘパリンの末端アルデヒド基を還元すること;及び
(iva)pHを低下させて酸性溶液を形成することにより、還元反応をクエンチすること、
の工程を含んでなる。
当業者には、本発明のプロセスが、ヘパリン誘導体の回収及び、必要であれば精製のための、1つ以上の工程をさらに含んでなり得ることが理解されよう。
(iva)pHを酸性溶液へ低下させることにより、還元反応をクエンチすること、
の工程を含んでなる場合、ヘパリン誘導体の回収が、溶液が中性pH(即ち、約7)に調整されることを必要とし得ることが理解されよう。
(ivb)工程(iva)から得られた溶液のpHをほぼ中性に調製すること、
の工程を(即ち、工程(iva)に続いて)含んでなる。
(v)工程(iv)(又は、該当する場合には工程(iva)若しくは(ivb))から得られた溶液から、ヘパリン誘導体を回収すること、
の工程を(即ち、工程(iv)又は、該当する場合には工程(iva)若しくは(ivb)に続き)含んでなる。
本発明の第1の態様において定義されたプロセスは、残留酸化剤の影響を最小化する目的で、工程(i)の完了と工程(iv)の開始との間の時間をコントロールする必要がある。
本明細書で議論されたように、本発明の第1の態様において定義されたプロセスを用いて調製されたヘパリン誘導体は、医学において有用であり得る。とりわけ、かかる誘導体を含有する医薬組成物は、本発明の第1の態様のプロセスから得られたヘパリン誘導体を用いて調製され得、この組成物は遅延分娩を低減するための患者への投与において有用であり得る。
(a)本発明の第1の態様において定義された通りのプロセスを用いて、ヘパリン誘導体を調製すること;及び
(b)工程(a)で得られたヘパリン誘導体を、1つ以上の薬学的に許容されるアジュバント、賦形剤、又は希釈剤と組合せること、
の工程を含んでなる、該プロセスが提供される。
本明細書に記載されたプロセスは、以下の一般的な方法を用いて実施され得る。
約3000グラムの量のヘパリン(欧州薬局方(Ph.Eur.)及び米国薬局方(USP)品質の粘膜ヘパリン)を、純水中に溶解して10〜20%w/vの溶液を得る。この溶液のpHを4.5〜5.5に調整する。次いでメタ過ヨウ素酸ナトリウム(NaIO4)を、ヘパリン重量の15〜30%、目標25%の量でプロセス溶液に添加する。再びpHを4.5〜5.5に調整する。反応器を光から保護する。プロセス溶液を、常に撹拌して13〜17℃(例えば、約15℃)の温度を維持し、最後の2時間は温度を5℃に下げて、18〜26時間反応させる。
温度を5〜10℃に維持しながら、NaOH溶液を、10.5〜11.5のpHが得られるまで添加する。これにより解重合反応が開始され、このことは、OH−イオンが中和されることから、pHのゆっくりした低下につながる。したがってpHは、NaOH又はNa2CO3溶液の添加によって慎重に上昇され、かつ10.5〜11.5の範囲に厳しくコントロールされる。同時に、インプロセスコントロールが開始され、GPC−HPLC分析を繰り返すことにより解重合の程度が追跡される。反応は、4時間まで、又は最適の分子量が得られるまで進行される。分子量5.7〜6.3kDaの目標範囲が好ましい。表(実施例2参照)又はグラフ(図1参照)を、好ましい分子量範囲を得るのに必要な反応時間を予測するために使用することもできる。
温度を5〜17℃に維持しながら、130〜200gの量の水素化ホウ素ナトリウムを次に分割添加し、これは発熱反応による過熱を避けるためであり、そしてpHは9(例えば10)〜11に上昇することとなる。反応を14〜20時間継続する。この反応時間の後、pHを4の値に調整するため希酸を徐々に添加し、これにより残留する水素化ホウ素ナトリウムを分解する。pH4を45〜60分間維持した後、希釈NaOH溶液を用いて溶液のpHを7に調整する。
エタノール(95〜99.5%)を、慎重に撹拌しながら、かつ5〜25℃の温度において、0.5〜1時間にわたり反応混合物に添加する。添加されるべきエタノールの容量は、プロセス溶液の容量あたり1〜2容量のエタノールの範囲である。酸化されたヘパリンを、次に沈殿させて15〜20時間沈降させ、その後母液を傾瀉して廃棄する。次に、沈降物を純水中に溶解して、15〜30%w/vのプロセス溶液を得る。NaClを添加して、プロセス溶液において0.15〜0.30mol/Lの濃度を得る。
1容量のプロセス溶液を、次に1.5〜2.5容量のエタノール(95〜99.5%)に添加し、続いて>2000Gで、かつ<20℃で、20〜30分間遠心分離し、その後上清を傾瀉して廃棄する。
次に反応器を、容量2リットルのエタノールで満たす。エタノールを撹拌しながら、沈降ペーストを添加する。機械的攪拌がペーストを固化し、存在する水がエタノールにより置き換えられて、均一な粒子懸濁液を生じる。撹拌を1〜2時間後に中止し、その後粒子を沈殿させ、次いで母液を傾瀉する。この手順を2回繰り返す。沈殿をポリプロピレン(PP)濾布上に単離する。この手順をさらに2回繰り返す。過剰の液体を除去した後、沈殿をシーブに通して、より小さくかつ均一のサイズの粒子を得る。
生成物を、予め秤量された2つのトレイ上に均一に分散させ、真空キャビネット内に置く。真空ポンプで減圧し、実際に得られた圧力を記録し、そして温度を常に記録しながらトレイを35〜40℃に加熱する。この時点で窒素流を、乾燥器内の低圧を維持しながら乾燥器に通す。2〜3日後、乾燥キャビネットからトレイを取り出し、それらの重量を測定する。乾燥をさらに24時間継続し、その後トレイを取り出して秤量する。この方法は乾燥の進行をモニターするために実施される。一定した重量が得られれば、即ちさらなる蒸発が見られなければ、乾燥が完了したとみなされる。乾燥生成物は、積層プラスチック/アルミニウム箔で覆われた2層のプラスチックバッグ中に小分けされる。貯蔵は、乾燥した場所で、20〜25℃の温度において実施される。
プロセスは、以下の一般的な条件下に、未分画ヘパリンの2つの異なるバッチ(本明細書ではバッチA及びバッチBと称される)を用いて、3つのセットの条件下に実施された(実施例2a、2b、及び2c)。
約25グラムの量のヘパリンを、純水中に溶解して15%w/vの溶液を得た。次に、6.25gのメタ過ヨウ素酸ナトリウム(NaIO4)をプロセス溶液に添加して、pHを4.9〜5.0に調整した。反応器を光から保護した。プロセス溶液を、常に撹拌して15℃の温度を維持しながら22時間反応させ、その後、最後の2時間の間に温度を5℃に低下させた。全反応時間は24時間であった。
温度を5〜10℃に維持しながら、NaOH溶液を、11〜11.5のpHが得られるまで添加した。pHを連続的にモニターし、実施例2a、2b、及び2c(以下)について示されたpHに、250分間にわたって調整した。反応を、5.5〜6.5のpHが得られるまで4M HClを徐々に添加することにより停止した。pHを調製するのに要した時間は、約15分間であった。
温度を5〜15℃に維持しながら、次に1.75gの量の水素化ホウ素ナトリウムを30分間の間に分割添加し、これは発熱反応による過熱を避けるためであり、そしてpHは10に上昇した。水素化ホウ素ナトリウムの完全な添加後、溶液から試料を抜取り、分子量を分析した。結果は、分子量に変わりがないことを立証した。反応は20時間継続された。この反応時間の後、4〜4.5のpHが得られるまで希酸を添加し、これにより残留する水素化ホウ素ナトリウムを分解した。水素ガスの気泡形成が認められ、これによりNaBH4が必要な量を超えて最初に添加されていたことが立証された。pH4を45〜60分間維持した後、希釈NaOH溶液を用いて溶液のpHを7に調整した。
エタノール(95〜99.5%)を反応混合物に、慎重に撹拌しながら、かつ5〜25℃の温度において、0.5〜1時間にわたり添加した。添加されたエタノールの容量は、プロセス溶液の容量あたり1.5容量のエタノールであった。生成物を溶液から沈殿させ、そして約5000Gで20分間の遠心分離により分離した。次いで母液を傾瀉した。次に、生成物ペーストを純水中に溶解して、15〜30%w/vのプロセス溶液を得た。NaClを添加して、プロセス溶液中に0.15〜0.30mol/Lの濃度を得た。次に、プロセス溶液の容量(体積)当たり2体積の量のエタノールで、エタノールを添加した。生成物を溶液から沈殿させ、約>2000Gで20分間の遠心分離により分離した。再度、母液を傾瀉した。
脱水されたペーストを、次に、真空乾燥機へ接続されたガラスフラスコに移した。続いて真空下に38〜40℃の温度で乾燥した。約48時間の乾燥後に乾燥を停止した。そして次に粉砕し、その後、最終生成物を気密性のガラスバイアル中に小分けした。
解重合工程の進行は、TSK2000及びTSK3000 SWカラムを連続して用いたGPC−HPLCにより分析し、LMWH用の第1回国際標準を使用してキャリブレートした(本明細書で記載されたような技術を用いて)。屈折率を用いて、溶出液の濃度をモニターした。
実施例2aは、バッチAのヘパリンを用いて、pH11での解重合反応において反応された。
実施例2bは、バッチAのヘパリンを用いて、pH11.5での解重合反応において反応された。
実施例2cは、バッチBのヘパリンを用いて、pH11での解重合反応において反応された。
以下の表は、欧州薬局方に述べられたような、欧州医薬品品質管理理事会(Europiean Directorate for the Quality of Medicines & Healthcare(EDQM))、モノグラフ7に従い、実施例2において提示された方法を用いて得られたヘパリン誘導体の1H NMR分析の結果を示す。
本明細書に提示された実施例のいずれか1つによるプロセスから得られた生成物は、通常の無菌プロセスにより、医薬組成物へ製剤され得る。
Claims (21)
- 約4.6〜約6.9kDaの平均分子量と、約10 IU/mg未満の抗第Xa因子活性とを有するヘパリン誘導体の調製のためのプロセスであって:
(i)未分画ヘパリンの酸性水溶液を酸化剤の添加により酸化すること;
(ii)工程(i)の生成物をアルカリに供してアルカリ性溶液を形成することにより、酸化されたヘパリンを解重合すること;
(iii)工程(ii)からの前記溶液を、前述の範囲内の分子量をもつ解重合ヘパリンを提供するために必要な時間にわたり、アルカリ性pHに維持すること;及び
(iv)工程(iii)から得られた溶液に水素化物還元剤を添加することにより、前記解重合ヘパリンの末端アルデヒド基を還元すること、
の連続した工程を含んでなり、ここで、工程(i)の完了と工程(iv)の開始との間の時間が、残留酸化剤の効果を最小化するためにコントロールされ;かつ
工程(iii)における前記時間が、前記溶液の分析によるか、又は予め実施された実質的に同じ工程(iii)を参照することにより決定される、該プロセス。 - ヘパリン誘導体において、多糖鎖が1.2〜12kDaの間の分子量に相当する2〜20(式Iのn)個の二糖単位を有する、請求項1又は請求項2に記載のプロセス。
- ヘパリン誘導体において、分子の少なくとも70%が約3kDaより大きい分子量をもつ、請求項1から3のいずれか1項に記載のプロセス。
- ヘパリン誘導体において、シグナルが約5.95ppm及び約6.15ppmに存在する、請求項1〜5のいずれか1項に記載のプロセス。
- ヘパリン誘導体が10 IU/mg未満の抗第IIa因子活性をさらに有する、請求項1〜6のいずれか1項に記載のプロセス。
- ヘパリン誘導体が、5 IU/mg未満の抗第Xa因子活性、及び/又は5 IU/mg未満の抗第IIa因子活性を有する、請求項1〜7のいずれか1項に記載のプロセス。
- ヘパリン誘導体において、前記ヘパリン誘導体中に存在する多糖鎖が、本質的に、抗凝固効果を媒介する化学的にインタクトな糖配列をもたない、請求項1〜8のいずれか1項に記載のプロセス派生物。
- ヘパリン誘導体において、出発未分画ヘパリン材料における非硫酸化ビシナルジオール成分の少なくとも約90%が変換された、請求項1〜9のいずれか1項に記載のプロセス。
- 非硫酸化ビシナルジオール成分が、ヘパリンのイズロン酸及びグルクロン酸残基を含んでなる、請求項10に記載のプロセス。
- 工程(i)において用いた酸化剤がメタ過ヨウ素酸ナトリウムである、請求項1〜11のいずれか1項に記載のプロセス。
- 工程(i)が、約4.5〜約5.5のpHにおいて、かつ低温において、メタ過ヨウ素酸ナトリウムを添加することにより未分画ヘパリンの水溶液を酸化することを必要とする、請求項1〜12のいずれか1項に記載のプロセス。
- 工程(ii)が、工程(i)の生成物をアルカリに供して、約8〜約13のpHをもつ溶液を形成することにより、酸化されたヘパリンを解重合することを必要とする、請求項1〜13のいずれか1項に記載のプロセス。
- 工程(iii)が、工程(ii)からの前記溶液を、請求項1又は請求項2において定義された範囲内の分子量をもつ解重合ヘパリンを提供するために必要な時間、アルカリ性pHに維持することを必要とする、請求項1〜14のいずれか1項に記載のプロセス。
- (iiia)工程(iii)から得られた溶液を酸に供して、約5.5〜約6.5のpHをもつ溶液を形成すること、
の工程をさらに含んでなる、請求項1〜15のいずれか1項に記載のプロセス。 - 工程(iv)において用いられる還元剤が水素化ホウ素ナトリウムである、請求項1〜16のいずれか1項に記載のプロセス。
- (iva)pHを低下させて酸性溶液を形成することにより、還元反応をクエンチすること;及び、任意選択的に、
(ivb)工程(iva)からの溶液のpHをほぼ中性に調製すること、
の工程をさらに含んでなる、請求項1〜17のいずれか1項に記載のプロセス。 - プロセスが:
(v)工程(iv)(又は、該当する場合には工程(iva)若しくは(ivb))から得られた溶液から、ヘパリン誘導体を回収すること、
の工程をさらに含んでなる、請求項1〜18のいずれか1項に記載のプロセス。 - 工程(i)の完了と工程(iii)の開始との間の時間が、最大6時間である、請求項1〜19のいずれか1項に記載のプロセス。
- プロセスが:
(a)請求項1〜20のいずれか1項に記載のプロセスを用いて、ヘパリン誘導体を調製すること;及び
(b)工程(a)で得られたヘパリン誘導体を、1つ以上の薬学的に許容されるアジュバント、賦形剤、又は希釈剤と組合せること、
の工程を含んでなる、請求項1〜11のいずれか1項で定義したヘパリン誘導体を含む医薬組成物の調製のためのプロセス。
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