JP2017524695A - 改善された耐熱性噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

本発明は、改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤及びその製造方法に関する。さらに具体的には、本発明は、噴霧乾燥工程を用いて調製される耐熱性の液状、粉系または顆粒系のロタウイルスワクチンを開示するので、前記ワクチンは、改善された熱安定性、使い易さ、輸送のし易さ及び開発途上や低所得の国のワクチン接種プログラムに上手く導入される著しく良好な見込みと共に値頃感特性を有する。【選択図】なし

Description

本発明は改善された耐熱性噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤及びその製造方法に関する。本発明はさらに、耐熱性(熱安定性)のロタウイルスワクチン製剤を得るための改善された噴霧乾燥工程を開示する。本発明のワクチン製剤は改善された熱安定性、使い易さ、輸送のし易さ、及び開発途上国及び低所得国のワクチン接種プログラムに上手く導入される著しく良好な見込みを伴った値頃感特性を有する。
ロタウイルスが乳児及び小児の間での重篤な下痢の主要な原因であることは確立している。世界的に年間、5歳未満の60万人の小児がロタウイルス下痢のために死亡し、さらに200万人が入院していると推定される。これらの死亡の90%は開発途上国で生じている。ロタウイルスは高度に伝染性で、耐性であり、水質及び利用できる公衆衛生にかかわらず、世界中のほぼあらゆる小児には感染のリスクがある。普通、ロタウイルスワクチンを小児に投与してロタウイルス感染から彼らを保護する。
2009年6月5日、世界保健機関(WHO)はロタウイルスワクチンをあらゆる国家予防接種プログラムに含めることを推奨した。ロタウイルスワクチンプログラム及び加速されたワクチン導入イニシアチブが機能して開発途上国集団の間でのロタウイルスワクチンを検討し、ロタウイルスワクチンを日常の予防接種プログラムに導入することにおいて開発途上国を支援している。これらのパートナーシップは、非政府間国際機構、PATH、WHO、米国疾病管理予防センター及びワクチンと予防接種のための国際同盟によって指揮が執られている。国際的な研究データは、現在のロタウイルスワクチンが重篤なロタウイルス胃腸炎(RVGE)に対して85〜95%の有効性を有することを示唆している。しかしながら、ロタウイルスが原因となる死亡のほとんどが生じ、治療へのアクセスが制限される開発途上国で同じものを使用する間に懸念がある。主要な理由の1つは、世界中のほぼあらゆる小児が5歳未満でロタウイルス感染を患うであろうという事実にもかかわらず、これらの国々では小児のための予防接種計画が準備されていないし、守られてもいないことである。これについての主な理由は、現在のワクチンの費用と同様にプログラムの好適性に集中される。プログラムの好適性はワクチンの事前資格審査についてWHOによって開発された新しいプロセスである。事前資格審査プロセスには、製造プロセス及び品質管理手順の見直し、臨床データの見直し、ロットの一貫性の試験、及び製造施設へのWHOと国家の規制当局の合同現地査察が挙げられる。いったん評価が完了し、ワクチンが受入可能であることが見いだされれば、原則として、購入のために、それは事前承認された見なされ、WHOのウェブサイトにて公表される。
既存のワクチンは特定の温度で限られた持続時間のみ安定である。ワクチンが2℃〜8℃で維持される冷蔵温度で保存され、輸送されなければならないことは当該技術で周知である。さらに、ワクチンは冷蔵から取り出されて直ちに投与されなければならないことも周知である。現在認可されているワクチンは2℃〜8℃で24〜36カ月まで安定である。
研究は、WHOが現在認可しているロタウイルスワクチンの1つであるロタテック[Rotateq]が8℃を超える温度で不適切に曝露されるまたは保存されると、効力は、9℃〜25℃で48時間の最大曝露の間、または26℃〜30℃で最低限12時間維持されることを示している。実際、このワクチンを30℃を超える温度に曝露すると、または上述の時間が経過すると、ワクチンはその効力を失っているので、廃棄されなければならない。ワクチンが0℃未満の温度に不適切に曝露されると、ワクチンの効力は維持されることを示唆する限られたデータがある。
このことは、ワクチンの効力及び有効性を維持するのに求められる低温流通体系が不完全であり、過度に負担をかけ、または存在しない開発途上国及び低所得国では特に問題であるロタウイルスワクチンの厳密な低温流通体系での保存及び輸送を必要とし、それは、廃棄される大量のワクチンを生じ、潜在的レシピエントの命を危険にさらす最悪のシナリオを生じる。報告によれば、廃棄物は25%〜50%と高い。
国際特許出願番号WO2009042202はロタウイルスの予防のための製剤を開示している。この発明は液体製剤及び乾燥製剤にてウイルスを安定化するための製剤及び方法を提供している。特に、ロタウイルスの生存率を安定化するZn2+カチオンを含む製剤が提供される。ワクチン接種の方法には、胃内容物の中和及び本発明のワクチン製剤の投与が含まれる。
米国特許出願番号US20120308526は音波低圧噴霧乾燥法を開示している。この発明は低圧で振動するノズルから医薬粉末を噴霧乾燥する方法を提供している。該方法は濃厚なまたは粘性の溶液または懸濁液を効果的に噴霧乾燥して小さな均一の粒子を提供することができる。発明には、振動するノズルからの低圧噴霧の方法によって調製される乾燥粒子組成物が含まれる。
耐熱性であることに加えて、ワクチンはプログラム上の観点から好適であることも重要である。ワクチンはその最終形態で調製し易く、低温流通体系で低容量を占め、使用後捨て易くすべきである。噴霧乾燥の候補ワクチンと同様に凍結乾燥のワクチンを含むワクチンの既存の固形形態のほとんどは、別々の容器/成分にて包装され、注射器及びバイアルと同様に再構成及び投与のための他の複雑で費用のかかるメカニズムを必要とする。このことによってワクチンの投与が困難になり、低温流通体系に過度に負担させるワクチンの足跡も大きく増える。このことはまたひいては、輸送及び流通の難題、保存のための物流管理も増やし、緩衝液/ワクチンのミスマッチ、汚染、誤った容量の投与または誤った経路による投与等のような潜在的に致命的な再構成ミスを生みやすい。
一次包装が上述のプログラム上の態様に最大の影響を有することは明らかである。多数の送達装置が開発されつつあり、ワクチン投与について調べられている。これらの多様で且つ有望な送達装置をワクチンと上手く対にするために、包装の最大の柔軟性を提供するワクチン製剤を設計することが決定的である。安定化の方法として一般に使用されているバイアル凍結乾燥法は薬剤送達装置にて包装の最少量の柔軟性しか提供しないワクチンケーキを生成する。凍結乾燥工程が、たとえば、二重チャンバーシリンジまたはカートリッジ装置のような薬剤送達装置にて実施されるとしても、装置に起因するコストと同様に加工コストが極めて高い。低所得領域に広く導入されるワクチンについては、ワクチンを加工し、包装するコストを低く保つことが決定的である。
ワクチンの価格に影響を有する別の成分は製剤で使用される安定剤及び賦形剤である。使用される賦形剤及び安定剤は動物起源の物質も、動物成分も含有すべきではないことは、規制及び安全性の観点からも決定的である。一部の国では実際、それは文化的及び宗教的な理由から同様に望ましくない。
従って、上述の課題に応じるには、その効力を室温で保持し、低所得及び開発途上の世界の国々によって賄われ得るワクチンを送達する物流管理を解決することにおいてワクチン接種プログラムに大いに有利であろう耐熱性のコスト効率のよいワクチンのニーズがある。
本発明の主な目的は改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤を提供することである。
本発明の別の目的は、改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤を得るための噴霧乾燥法を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、ノズルを介した流体の噴霧化のための二流体ノズルを用いて改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤を得るための改善された噴霧乾燥法を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、高温での効力ロスを長時間未然に防ぎ、または有意に最少化し、それによって冷蔵及び低温流通体系での維持に対する依存性を減らす改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、ウシ、アカゲザル、ヒト、ヒツジ、アカゲザル/ヒトリアソータント(遺伝子再集合体)またはウシ/ヒトリアソータント(遺伝子再集合体)から選択される生ロタウイルスの株を含んで成る改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤を調製する工程を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、一価または多価のロタウイルス血清型の混合物にてロタウイルス株を含んで成る改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤を調製する工程を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、改善された耐熱性の噴霧乾燥の粉剤または顆粒剤に基づいたロタウイルスワクチン製剤を調製することである。
本発明のさらに別の目的は、経口送達装置によって満たすこと及び投与することに理想的な特性を持つ改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤を調製することである。
本発明のさらに別の目的は、改善された耐熱性の噴霧乾燥の粉剤または顆粒剤に基づいたロタウイルスワクチン製剤を調製し、それをブレンド剤と混合して経口送達装置によって満たすこと及び投与することに理想的な特性をそれに付与することである。
本発明のさらに別の目的は、低所得及び開発途上の世界の国々によって賄われ得るコスト効率の良い改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤を調製するコスト効率の良い工程を提供することである。
発明の要約
従って、本発明は改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤に関する。本発明はさらに改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤を得るための噴霧乾燥法を提供する。個々にまたは組み合わせで異なる血清型を含有する液状ロタウイルスワクチンから、水性ロタウイルスワクチンの不安定性の主な発生源の1つである水部分を取り除いて脱水された安定な粒子を形成するのに使用される前記方法である。脱水は、噴霧乾燥法を用い、不安定化する水の相互作用を製剤成分の安定な相互作用で置き換えることによって達成され、それによってコスト効率の良い工程により作製されるさらに耐熱性のワクチンを提供する。
改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤は、一価または多価のロタウイルス血清型の混合物にてウシ、アカゲザル、ヒト、ヒツジ、アカゲザル/ヒトリアソータントまたはウシ/ヒトリアソータントから選択される生ロタウイルスの株を含むことができる。本発明は、適当な圧力での噴霧化気体、流速、乾燥の温度及び加圧噴霧化気体を用いてノズルを介して流体を噴霧化するための二流体ノズル噴霧乾燥法を用いた噴霧乾燥工程の使用に関する。前記乾燥する及び加圧される気体は窒素、アルゴン、COまたは空気またはそれらの組み合わせから選択される。
こうして得られる耐熱性ロタウイルスワクチン製剤は、ロタウイルス負担の大半が存在し、ワクチンの低温流通体系依存性を部分的にまたは完全に排除する可能性を有する開発途上及び低所得の領域で直面することが多い高温で効力を保持する可能性を有する。従って、本発明は、高い熱安定性、軽減された足跡、低コストの輸送及び使用機能の容易さを伴った改善された耐熱性ロタウイルスワクチン製剤を開示する。
1×用量及び10×用量で噴霧乾燥した場合の主要製剤SD62についての累積の効力ロスを示す図である。 DoE混合の10×バッチの工程に加えて8週間の安定性ロスを示す図である。 混合型と非混合型の粉末試料の水分含量の比較を示す図である。 DoEバッチ(非混合型10×ロタウイルスワクチン製剤)のガラス転移温度を示す図である。 主要製剤SD64にて示した時間の量について4℃で保存した5種類のロタウイルス噴霧乾燥血清型の効力変化を示す図である。 主要製剤SD64にて示した時間の量について37℃で保存した5種類のロタウイルス噴霧乾燥血清型の効力変化を示す図である。 SD66が4℃で24週間効力を保持することを示す図である。 SD66が37℃で24週間その効力を保持することを示す図である。 SD64再現性バッチの工程ロスの比較を示す図である。 SD66再現性バッチの工程ロスの比較を示す図である。 SD66が4℃及び37℃でインキュベートされると再現性よく16週間効力を保持することを示す図である。 図9A及び図9Bは、SD64及びSD66がそれぞれ45℃で2週間及び4週間効力を保持することを示す図である。 図9A及び図9Bは、SD64及びSD66がそれぞれ45℃で2週間及び4週間効力を保持することを示す図である。
既存の従来技術における前述の欠点を未然に防ぐために、本発明は改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤を提供する。さらに詳しくは、本発明は前記ロタウイルスワクチン製剤を得るための改善された噴霧乾燥工程を提供する。さらに具体的には、本発明は、噴霧乾燥工程によって調製される多価の耐熱性ロタウイルスワクチンを開示するので、前記ワクチンは改善された熱安定性、使い易さ、輸送のし易さ、及び開発途上国や低所得国のワクチン接種プログラムに導入される著しく良好な見込みを伴った値頃感特性を有する。
工程の歩留まり、耐熱性、及びその後投与までのワクチンの取り扱いを最良に支える噴霧乾燥工程及び噴霧乾燥製剤に合理的に想到するために、実験スクリーニング戦略の一部実施要因計画を採用して単一の血清型と同様に複数の血清型に耐熱性を付与するその能力に関して賦形剤/安定剤及びそれらの組み合わせの間で選択している。
前記耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤は、米国食品医薬品局(USFDA)によって定義されたような「安全だと広く考えられる」(GRAS)賦形剤及び安定剤を含んで成る液体ワクチン製剤(フィード)から得られ、噴霧乾燥の間及び噴霧乾燥に続いて一価及び多価の血清型を含むロタウイルスワクチンに、と同様に噴霧乾燥の前に得られる液体状態(フィード)及び噴霧乾燥粉末の再構成後に得られる液体状態でのロタウイルスワクチンに耐熱性を提供する。
前記賦形剤及び安定剤は、(a)たとえば、マルトデキストリン、スクロース、ラクトース、ソルビトール、マンニトール及びトレハロースのような糖類;(b)たとえば、Zn(II)及びCa(II)のような二価のイオン性タンパク質構造安定剤;(c)たとえば、4−(2−ヒドロキシエチル)−1−ピペラジンエタンスルホン酸(HEPES)、トリス、リン酸塩またはヒスチジンのような緩衝剤;(d)たとえば、塩化ナトリウム(NaCl)のような塩;(e)たとえば、粒度の低い糖球体/医薬球体(NPS)、マルトデキストリン、ソルビトール、マンニトール、デキストラン、またはラクトースのような増量剤;(f)たとえば、アルギニン、グルタミン酸、グルタミン酸ナトリウムのような活性化剤;(g)たとえば、ツイーン20及びツイーン80のような分散剤;ならびに(h)たとえば、ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)、ポリエチレングリコール(PEG)400、PEG−300、PEG−400、及びPEG−600、プルロニック68及びF127のような界面活性剤から選択される。好ましい実施形態では、ロタウイルス血清型と、1%〜15%(w/v)のスクロースまたはトレハロースまたはそれらの組み合わせと、6.0〜8.0に及ぶpHでの10mM〜100mMのpH緩衝成分またはそれらの組み合わせと、0.001%〜0.08%の界面活性剤と、0.1mM〜5mMの二価のカチオンと、0.5%〜10%の増量剤とを含む液状ワクチンフィードを用いて噴霧乾燥ワクチンの前記製剤が形成される。
本発明のロタウイルスワクチン製剤は、投与される用量当たり8.18×10〜2.0×10の範囲での少なくとも1つのロタウイルス血清型と、1%〜15%(w/v)の範囲での前記少なくとも1つの賦形剤と、10mM〜100mMの範囲での前記少なくとも1つの緩衝剤と、0.001%〜0.08%及び6〜8のpHの範囲での前記少なくとも1つの界面活性剤とを含んで成る。
賦形剤及び安定剤、特に緩衝剤は、最大の工程安定性に原則として求められ、高温で長期間ロタウイルスの保存安定性にて役割も担う、たとえば、Zn(II)及びCa(II)のような二価のイオンに対する最大の溶解性を可能にするように選択される。
賦形剤及びそれらの組み合わせは、ワクチンの意図される保存温度よりも高いガラス転移温度(Tg)を特徴とする粉末を生成するようにも選択される。意図される保存温度よりも高い製剤のTgは、これらの製剤がTgを下回る高温での保存の間、固いガラス状態を維持するであろうことを示唆している。
本発明のロバスト性は決定的な品質特性を報告している多数の分析アッセイによるその評価及び検証によって決まる。噴霧乾燥法のための決定的な工程パラメータ(CPP)を最適化して、製剤化されたワクチンの安定性及び性能に影響を与える従来技術で知られるような、たとえば、効力、収率、水分等のような決定的な品質特性を得る。従って、本発明では、実験の設計に対するモニターされる応答には、「定量的逆転写酵素ポリメラーゼ鎖反応」(RT−PCR)に基づく多価定量効力アッセイによって測定される効力、カール・フィッシャー法または重量測定法を用いた水分含量の決定、ガラス転移温度を含む熱特性、流動特性及び圧密特性、ならびに噴霧乾燥物質の目視観察が挙げられる。吸込み温度、吸引、パーセント固形分のようなパラメータはCPPとして評価されて、たとえば、水分、収率、粒度及び吐出し温度のような決定的な品質特性に対する影響を検討している。
CPPを最適化するために、最終製剤を代表するので工程の最適化に有用であるウイルスを含まないプラセボ製剤の組成の一例を表1にて提示する。
Figure 2017524695
本発明はまた、加圧噴霧化気体と、以後液状ワクチン製剤(フィード)と呼ばれる液状形態のワクチン製剤とを組み合わせる「二流体ノズル」(二成分ノズル)を用いて達成される噴霧乾燥の方法も開示する。
前記二流体ノズル噴霧乾燥法は、0℃から20℃に及ぶ温度にて4バールから7バールに及ぶ圧力で加圧された噴霧化気体を使用する。乾燥気体及び噴霧化用の加圧気体は、95%v/v未満の純度でのまたは空気を伴った、且つ2%以下の水分含量の窒素、アルゴン、COから選択される。乾燥気体は、特定された規模の操作及び設備(たとえば、ビュッヒ[Buchi]B290最新モデル)のために25Nm/h〜35Nm/h、好ましくは30Nm/hの速度でそれが流れるのを可能にする圧力にて、且つ吐出し温度が35℃から60℃に及ぶ、0℃から200℃に及ぶ温度でのものである。
前記噴霧乾燥工程には、ノズルを介した流体の噴霧化のための「二流体ノズル」の使用が関与し、その際、特定された規模の操作及び設備(たとえば、ビュッヒ[Buchi]B290最新モデル)のためにノズル開口部は直径0.7〜1.2mm、好ましくは1mmに調整してD90約30μmを特徴とする粒度で>60%の収率を調節する。さらに、乾燥気体との生成物の接触を最大化し、ロスを最小化して高い生成物収率をもたらすように前記二成分ノズルを回転させて噴霧プルームを調整する。
前記噴霧乾燥法は、最適な乾燥と収率のために10.00g/100mL〜25.00g/mLの範囲での、好ましくは21g/100mL前後での液状フィード固形分を使用し、前記液状ワクチン製剤(フィード)は特定された規模の操作のために0.3mL/分〜10.0mL/分の流速で供給される。最適化された工程パラメータの一例を表2にて提供する。
Figure 2017524695
上記の最適化されたパラメータ及び前記組成を用いた噴霧乾燥工程は、加工におけるロスを防ぐことによって、特に設備の死容積における物質ロスを防ぐことによって>60%までの粉末収率での改善を伴った噴霧乾燥粉末を生じる。上記の最適化されたパラメータを持つ窒素またはアルゴンのような前記加圧噴霧化気体及び前記組成は、<2%までの残留水分レベルを持つ噴霧乾燥粉末を生じ、それによって、>2%までの残留水分レベルを持つ周囲空気または除湿空気を用いることに比べて水の存在に関連するワクチンの分解経路を妨害する。
加工の間及び保存の間の双方でのワクチン抗原のロスを回避してまたは最小に保って抗原の過剰充填に関連するワクチンのコストを出来るだけ抑えることは決定的である。従って、工程及び製剤化について決定的な基準の1つは、37℃で保存し、少なくとも4週間分析した場合、許容できる効力ロス[本発明ではLog10=[0.5]未満]を再現可能に明らかにし、従って、世界保健機関の最高熱安定性を示すVVM30基準を満たすことである。
加工コストを節約するために、加工に要する時間の量、特に材料の量を減らさなければならない。従って、10倍(10×)高い力価のバッチでの噴霧乾燥及び回収され10倍に濃縮された粉末をブレンド剤でさらに希釈することは工程時間を10倍減らし、工程の処理能力を10倍高めることができる。従って、一実施形態では、噴霧乾燥に使用されるロタウイルス血清型は、約1×10から1×10IU/mLに及ぶ血清型の1つまたは組み合わせを含み、増量剤及び/または緩衝剤と混合される。
さらに、異なる物理化学的特性を持つブレンド剤の選択を可能にすることによる混合工程は、様々な使用し易い容器施栓において正確で再現できる秤量及び充填gに充当する粉末特性を操作する機会を与える。従って、一実施形態では、正確な充填操作に必要とされる理想的な粉流動特性を持つブレンド剤を用いて噴霧乾燥粉末の流動特性を改善する。前記粉末操作に使用することができるブレンド剤の例には、たとえば、種々のサイズ及び等級のシクロデキストリン、マルトデキストリン、デキストロース、グルコース、マンニトール、デンプン、ソルビトール、マルチトール、キシリトール及びラクトースのような糖類及び糖アルコール類が挙げられる。
本発明の改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤は、ロタウイルスの一価及び多価の株による単一または複数のロタウイルス血清型を含んで成り、単回用量または複数回用量として適宜包装される。使い易い包装の例には、小袋、ワクチン粉末と希釈剤が再構成用に供給される二重チャンバーバイアルが挙げられ、その際、噴霧乾燥ロタウイルスワクチンと、希釈剤/緩衝液のチャンバー上にて指で強くつまんだ際、壊れて固形の噴霧乾燥ロタウイルスワクチンと希釈剤が混合するのを可能にしてもよい破れ易いシールの付いた二重チャンバーポーチ/単一容器施栓。
使い易い包装の使用は、ワクチンの投与の便宜を高めると共に多成分ワクチンの開放操作/再構成のリスクを減らす。再構成ミスは緩衝液/ワクチンのミスマッチ、誤った容量、混入等を含んで成る。さらに、それらは、輸送を緩めるワクチンの足跡と同様に、たとえば、各成分についての別々のバイアルや関連する注射器やアダプタのような従来の多成分一次包装のオプションに直面する流通の難題を減らす可能性を有する。こうして得られる耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン粉末は急速分散性の錠剤剤形に製剤化することもできる。
好ましい実施形態では、液状5価フィード製剤の噴霧乾燥は、工程の間、効力に有害に影響を及ぼすことなく、ロタウイルス血清型、すなわち、G1、G2、G3、G4、及びP1のそれぞれについて高いウイルス力価にて、好ましくは量の10倍で実施される。特に好ましい実施形態では、液状5価フィード製剤の噴霧乾燥は、5つの血清型、すなわち、G1、G2、G3、G4、及びP1の混合物について高いウイルス力価で実施されている。
こうして得られる耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチンは、血清型及びその組み合わせに関わりなく、1倍(1×)用量レベルで噴霧乾燥した場合、または10×用量力価レベルでの噴霧乾燥粉末に由来するワクチン製剤を混合した場合、2℃〜8℃で少なくとも24カ月間効力ロスを超えず、且つ、適当な容量の水性希釈剤で再構成し、2℃〜8℃で24時間インキュベートした場合、Log10[0.5]の効力ロスも超えず、それによってキャンペーン設定及び廃棄物の低減のために複数回用量の再構成されたワクチンの投与を円滑にする。
投与のための希釈剤に溶解し易い粉末化ワクチンを有して短い時間で予防接種されるさらに多くの対象の予防接種を円滑にすることもプログラム上望ましい。従って、好ましい実施形態の1つでは、水または水溶液に可溶性の噴霧乾燥粉末の完全な粉末投与は60秒以下である。
胃液を生き延びることは経口投与ワクチンにとって決定的である。噴霧乾燥ワクチンにて緩衝液/制酸剤粉末として酸中和能(ANC)を組み込むことによって胃酸を中和することにより経口投与後、ワクチンは胃酸から保護される。緩衝液/制酸剤成分は、HEPES、クエン酸塩、ヒスチジン、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸カルシウム、重炭酸カリウム、水酸化アルミニウムまたは水酸化マグネシウムまたはそれらの組み合わせから選択される。さらに別の好ましい実施形態では、前記噴霧乾燥ロタウイルス粉末は、緩衝剤及び/または増量剤と混合されて、2.0mEq/粉末のg〜5.0mEq/粉末のgの範囲での酸中和能を生じる。
従って、本発明は、開発途上国における何億もの小児の健康に影響を与えるであろう熱安定性で使い易く、輸送し易く且つ値頃感のある噴霧乾燥ロタウイルスワクチンを提供する。
当業者は、麻疹ウイルス、流行性耳下腺炎ウイルス、風疹ウイルス、アデノウイルス、インフルエンザウイルス、呼吸器合胞体ウイルス、ポリオウイルス、単純ヘルペスウイルス、エプステインバーウイルスを含むが、これらに限定されない他のウイルスへの本方法及び製剤の適用可能性も認識することになる。同様に、方法及び製剤は、マイコバクテリウム菌、肺炎球菌、サルモネラ菌、赤痢菌、リステリア菌、大腸菌、連鎖球菌、緑膿菌、ブドウ球菌及びビブリオ菌を含むが、これらに限定されない細菌に適用可能である。
以下の実施例は本発明の範囲を説明するが、それを限定するものではない。
実施例1:ロタウイルス血清型の安定性に対する噴霧乾燥の効果
5種のヒト/ウシロタウイルス血清型、G1、G2、G3、G4、及びP1を含有する例となる主要製剤SD62(表3)を血清型それぞれについて0.818×10のウイルス力価で調製している。
Figure 2017524695
フィード溶液のpHは0.1NのHClまたはNaOHで6.2に調整されている。噴霧乾燥は、70〜75%の吸引操作により70℃〜75℃の吸込み温度、43℃〜48℃の吐出し温度にて実施されている。供給速度は、30Nm/時間の噴霧気体流量と5バールの噴霧化圧で17〜20.45%g/mLのフィード固形物にて0.4〜1.0mL/分を保持している。使用される噴霧ノズルはビュッヒ[Buchi]二流体(0.7mm)であり、粉末を回収するのに使用されるサイクロンはビュッヒ[Buchi]HPである。集められる粉末の回収は低いRH(<0.5%)の条件下で実施されている。
(a)試験1:回収された噴霧乾燥粉末を、Mettler Toledoハロゲン天秤及び/またはカール・フィッシャー滴定装置を用いて瞬間水分含量について調べ、<0.2%の水分含量を有することが見いだされている。
(b)試験2:回収された噴霧乾燥粉末を150mg/mLの濃度でミリQ水で再構成し、液状対照(−70℃で保存された)と比べて工程ロスについて調べ、統計的になゼロと同じであるロスを招くことが見いだされている。
(c)試験3:残りの回収された噴霧乾燥粉末はガラス製バイアルにて密封され、安定性チャンバーにて37℃/75%RHで少なくとも4週間保存されている。これらの試料は150mg/mLの濃度で再構成され、安定性ロスについて調べられ、1×用量でLog10[0.5]IU/mLを超えないロスを招くことが見いだされている(図1、黒棒)。
実施例2:噴霧乾燥ロタウイルス粉末の効力に対する高いウイルス力価での噴霧乾燥ロタウイルス血清型及びそれに続く混合の効果
5種のヒト/ウシロタウイルス血清型、G1、G2、G3、G4、及びP1を含有する例となる主要製剤SD62の組成を8.18×10(10×用量)IU/mLの高いウイルス力価で調製している。フィード溶液のpHは0.1NのHClまたはNaOHで6.2に調整されている。噴霧乾燥及び試料の処理は実施例1に記載されているように行った。
(a)試験1:回収された噴霧乾燥粉末を増量剤及び/または緩衝剤マルトデキストリン(DE4−7)と混合して実施例1で記載されているような1.0×用量に等しいウイルス力価を得ている。増量剤及び/または緩衝剤は表4で示される組成のように調製されている。
Figure 2017524695
(b)試験2:Mettler Toledoハロゲン天秤及び/またはカール・フィッシャー滴定装置を用いて、回収された非混合の及び混合した噴霧乾燥粉末が瞬間水分含量について調べられ、<0.2%の水分含量を有することが見いだされている。
(c)試験3:回収された噴霧乾燥粉末は液体対照(−70℃で保存された)と共に150mg/mLの濃度で再構成され、工程ロスについて調べられ、ゼロとは統計的に異ならないロスを招くことが見いだされている。
(d)試験4:回収された混合した噴霧乾燥粉末はガラス製バイアルにて密封され、安定性チャンバーにて37℃/75%RHで少なくとも4週間保存されている。これらの試料は150mg/mLの濃度で再構成され、安定性ロスについて調べられている。試料はすべて、10×用量にてLog10[0.5]IU/mLを超えず、150mg中2×10以上のロスを招くことが見いだされている(図1、斜線棒)。
実施例3:噴霧乾燥ロタウイルス血清型の耐熱化に対する糖、緩衝液及びカチオンの効果
例となる主要製剤SD62の組成をさらに改変し、成分の様々な濃度で調べて例となる5価の製剤SD63、SD64、SD65及びSD66を生成している(表3)。5つのヒト/ウシロタウイルス血清型、G1、G2、G3、G4、及びP1を含有するこれらの製剤は、8.18×10(10×用量)IU/mLのウイルス力価で調製されている。噴霧乾燥は実施例1で記載されているように行われている。回収された噴霧乾燥粉末は増量剤及び/または緩衝剤と混合されて実施例2及び表4で記載されているような1.0×用量に等しいウイルス力価を得ている。
(a)試験1:回収された非混合の及び混合された噴霧乾燥粉末は、液体対照(−70℃で保存された)と共に150mg/mLの濃度で再構成され、工程ロスについて調べられ、ゼロとは有意に異なっていないロスを招くことが見いだされている。
(e)試験2:回収された非混合の及び混合された噴霧乾燥粉末は、ガラス製バイアルにて密封され、安定性チャンバーにて37℃/75%RHで少なくとも4週間保存されている。これらの試料は150mg/mLの濃度で再構成され、安定性ロスについて調べられている(図2)。
(b)試験3:カール・フィッシャー滴定装置を用いて、回収された非混合の及び混合された噴霧乾燥粉末は瞬間水分含量について調べられている(図3)。噴霧乾燥試料は2.0%未満の水分含量を特徴としている一方で混合試料は0.44%〜0.95%の水分含量を示した。
(c)試験4:示差走査熱量測定(DSC)を用いて、20mgの回収された非混合の噴霧乾燥粉末はガラス転移温度(Tg)について調べられている。噴霧乾燥粉末のTgは中点温度及び粒度分布として報告される(図4)。
(d)試験5:好適な貧溶媒に分散された非混合の粉末、対照(マルトデキストリンのみ)及び混合された粉末ミックスの粒度分布(PSD)はMalvern Mastersizer3000を用いて測定されている。可能性にあるバッチにつてD90、D50及びD10の値が表5に示される。
Figure 2017524695
実施例4:噴霧乾燥の例となる主要製剤の粉末特性に対する噴霧乾燥パラメータの効果
試験1:主要製剤の流動特性及び圧密特性の決定:5つのヒト/ウシロタウイルス血清型を含有する例となる主要製剤SD64は8.18×10(10×用量)IU/mLのウイルス力価で噴霧乾燥されている。フィード溶液のpHは0.1NのHClまたはNaOHで6.2に調整されている。噴霧乾燥は実施例1に記載されているように行なわれている。回収された噴霧乾燥粉末は増量剤及び/または緩衝剤と混合されて実施例2及び表4で記載されているような1.0×用量に等しいウイルス力価を得ている。
5.16gの粉末を50mLのメスシリンダーに移し、占められた嵩体積を測定し、嵩密度を算出している。さらに、タップした体積とタップの個々の設定の体積との差異が2%未満になるまでUSPのようにシリンダーをタップしている。タップ体積を測定してタップ密度を算出している。カー指数[Carr’s]/圧密指数及びハウスナー比[Hausner ratio]のような圧密特性を導き出し、その値を表6で示す。値は、USPにて分類されたような粉末の無難な流動特性に対する公正さを示す。
Figure 2017524695
試験2:主要製剤SD64における溶解時間の決定
5つのヒト/ウシロタウイルス血清型を含有する例となる主要製剤SD64は8.18×10(10×用量)IU/mLのウイルス力価で噴霧乾燥されている。フィード溶液のpHは0.1NのHClまたはNaOHで6.2に調整されている。噴霧乾燥は実施例1に記載されているように行なわれている。回収された噴霧乾燥粉末は増量剤及び/または緩衝剤と混合されて実施例2及び表4で記載されているような1.0×用量に等しいウイルス力価を得ている。
近似的に低RH(<0.5%)の窒素環境下で、混合された噴霧乾燥粉末をバイアルにて正確に秤量している。この粉末水を150mg/2mL〜200mg/2mLの濃度に加え、バイアルを手動で振盪して溶解を観察している。水の添加と溶液で粒子状物質が見えない時点との間の経過時間を溶解時間として記録している。主要製剤SD64の可溶化の速度は表7に示されている。
Figure 2017524695
実施例5:再構成後の効力に対する例となる主要製剤SD64におけるロタウイルス血清型の噴霧乾燥の効果
5つのヒト/ウシロタウイルス血清型を含有する例となる主要製剤SD64は8.18×10(10×用量)IU/mLのウイルス力価で噴霧乾燥されている。フィード溶液のpHは0.1NのHClまたはNaOHで6.2に調整されている。噴霧乾燥は実施例1に記載されているように行なわれている。回収された噴霧乾燥粉末は増量剤及び/または緩衝剤と混合されて実施例2及び表4で記載されているような1.0×用量に等しいウイルス力価を得ている。
150mgの混合した粉末が2mLの水に溶解され、安定性チャンバーにて37℃/75%RH及び2〜8℃で少なくとも24時間保存されている。異なる温度にて24時間での主要製剤の効力ロスを表8に示す。
Figure 2017524695
実施例6:例となる主要製剤SD64の酸中和能(ANC)の決定
5つのヒト/ウシロタウイルス血清型を含有する例となる主要製剤SD64は8.18×10(10×用量)IU/mLのウイルス力価で噴霧乾燥されている。フィード溶液のpHは0.1NのHClまたはNaOHで6.2に調整されている。噴霧乾燥は実施例1に記載されているように行なわれている。回収された噴霧乾燥粉末は増量剤及び/または緩衝剤と混合されて実施例2及び表4で記載されているような1.0×用量に等しいウイルス力価を得ている。
混合された噴霧乾燥粉末の酸中和能(ANC)はUSPにより決定されている。手短には、150mgの混合された粉末を70mLの水に溶解し、溶液を1分間撹拌している。次いで30mLの1NのHClをこの試料溶液に加え、再び溶液を正確に15分間及び追加の5分を超えない時間撹拌している。過剰のHClを0.5NのNaOHで滴定して3.5の安定な(10〜15秒)pHを達成している。粉末により消費された酸のミリ当量の数は式;総mEq=(30×NHCl)−VNaOH−NNaOH)によって算出されている。ANCは算出されており、結果を表9に示す。
Figure 2017524695
実施例7:延長された長期的な耐熱性の測定
例となる製剤SD64及びSD66を実施例2にて概要が述べられた工程で調製し、ウイルス力価の工程ロス及び安定性ロスについて調べ、統計的に工程ロスを示さず、4℃及び37℃にてそれぞれ20週間(図5A及び5B)〜24週間(図6A及び6B)その効力を保持することが見いだされている。
実施例8:噴霧乾燥工程の再現性
実施例7にて概要が述べられたように調製した試料を伴った例となる主要製剤SD64及びSD66で再現性試験を行っている。前記3つの試験、すなわち、N=1、2、3からの工程ロスについての結果を比較している(図7A及び7B)。37℃での3つのバッチにおける少なくとも16週間のSD66にて再現可能な効力の保持についての結果を図8に要約する。
実施例9:例となる噴霧乾燥製剤組成物SD64及びSD66におけるロタウイルスの効力に対する高温の効果
例となる主要製剤SD64及びSD66は45℃にて安定ロスについて調べられ、「制御温度流通体系」での輸送におけるその好適性を決定し、その際、ワクチンは、>40℃の温度にワクチンを潜在的にさらすラストマイルの予防接種供給のために低温流通体系の外側で輸送される。5つのヒト/ウシロタウイルス血清型を含有するSD64及びSD66の製剤は8.18×10(10×用量)IU/mLのウイルス力価で調製されている。フィード溶液のpHは0.1NのHClまたはNaOHで6.2に調整されている。噴霧乾燥は実施例1に記載されているように行なわれている。回収された噴霧乾燥粉末は増量剤及び/または緩衝剤と混合されて実施例2及び表4で記載されているような1.0×用量に等しいウイルス力価を得ている。
Mettler Toledoハロゲン天秤及び/またはカール・フィッシャー滴定装置を用いて、回収された非混合の及び混合した噴霧乾燥粉末が瞬間水分含量について調べられている(図4)。回収された非混合の及び混合された噴霧乾燥粉末は、液体対照と共に150mg/mLの濃度で−70℃にて保存される。回収された非混合の及び混合された噴霧乾燥粉末はガラス製バイアルにて密封され、安定性チャンバーにて37℃/75%RH及び2〜8℃で少なくとも2週間保存されている。150mg/mLの濃度でのSD64及びSD66の試料は再構成され、効力ロスについて調べられ(図9A及び9B)、Log10=[0.5]未満の効力ロスを示すことが見いだされている。

Claims (21)

  1. 改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤であって、前記ワクチン製剤が
    −少なくとも1つのロタウイルス血清型と
    −糖、緩衝剤、構造安定剤、塩、増量剤、活性化剤、浄化剤、界面活性剤、制酸剤、ブレンド剤から単独でまたは組み合わせで選択される少なくとも1つの賦形剤とを含んで成る、前記改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤。
  2. 前記ロタウイルス血清型が、ウシ、アカゲザル、ヒト、ヒツジ、アカゲザル/ヒトリアソータントまたはウシ/ヒトリアソータントから選択される少なくとも1つのロタウイルス株から選択される請求項1に記載の改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤。
  3. 前記ロタウイルス血清型が、単独または組み合わせで、ヒト/ウシロタウイルスリアソータント血清型G1、G2、G3、G4及びP1から単独でまたは組み合わせで選択される請求項1に記載の改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤。
  4. −前記糖がマルトデキストリン、スクロース、ラクトース、ソルビトール、マンニトール及びトレハロースから選択され;
    −前記緩衝剤がHEPES、トリス、リン酸塩またはヒスチジンから選択され;
    −前記構造安定剤がZn(II)及びCa(II)から選択される二価のイオン性タンパク質であり;
    −前記塩が塩化ナトリウム(NaCl)であり;
    −前記増量剤が粒度の小さい糖球体/医薬球体(NPS)、マルトデキストリン、ソルビトール、マンニトール、デキストラン、またはラクトースから選択され;
    −前記活性化剤がアルギニン、グルタミン酸、グルタミン酸ナトリウムから選択され;
    −前記浄化剤がツイーン20及びツイーン80から選択される分散剤から選択され;
    −前記界面活性剤がドデシル硫酸ナトリウム(SDS)、ポリエチレングリコール(PEG)400、PEG−300、PEG−400、及びPEG−600、プルロニック68及びF127から選択され;
    −所定の酸中和能を持つ前記制酸剤が、HEPES、クエン酸塩、ヒスチジン、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸カルシウム、重炭酸カリウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムから選択され;
    −前記ブレンド剤が単独でまたは前記制酸剤との組み合わせでシクロデキストリン、マルトデキストリン、デキストロース、グルコース、マンニトール、デンプン、ソルビトール、マルチトール、キシリトール及びラクトースから選択される糖類及び糖アルコール類である請求項1に記載の改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤。
  5. 前記酸中和能が0.4〜0.5mEq/用量の範囲である請求項4に記載の改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤。
  6. 前記製剤が、投与される用量当たり8.18×10〜2.0×10の範囲での少なくとも1つのロタウイルス血清型と、1%〜15%(w/v)の範囲での前記少なくとも1つの賦形剤と、10mM〜100mMの範囲での前記少なくとも1つの緩衝剤と、0.001%〜0.08%及び6〜8のpHの範囲での前記少なくとも1つの界面活性剤とを含んで成る請求項1に記載の改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤。
  7. 前記製剤が好ましくは、
    −前記糖がトレハロースまたはスクロースまたはそれらの組み合わせであることと;
    −前記緩衝剤がHEPESまたはヒスチジンまたはそれらの組み合わせであることと;
    −前記二価のカチオンがCa2+であることと;
    −前記塩が塩化ナトリウム(NaCl)であることと;
    −前記増量剤がマルトデキストリンであることと;
    −前記活性化剤がグルタミン酸であることと;
    −前記分散剤がツイーン20であることと;
    −前記ブレンド剤がデキストロースを伴ったマルトデキストリンであることとを含んで成る請求項4に記載の改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤。
  8. 前記ワクチン製剤が、
    成分:%
    ロタウイルス血清型力価:1×10IU/mL〜1×10IU/mL
    糖:1%〜15%(w/v)
    緩衝剤:10mM〜100mM
    二価イオン性タンパク質:0.1mM〜5mM
    塩:0%〜0.88%
    増量剤:0.5%〜10%w/v
    活性化剤:0%〜0.131%(w/v)
    分散剤:0%〜0.02%w/v
    界面活性剤:0.001%〜0.08%
    ブレンド剤:0〜90%w/w
    の範囲で上記を含んで成る請求項1に記載の改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤。
  9. 前記ロタウイルス血清型力価の最適な値が1×用量にて0.818×10IU/mL及び10×用量にて8.18×10IU/mLである請求項1に記載の改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤。
  10. 前記耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルス製剤が少なくとも24ヵ月でLog10=[0.5]を超えない効力ロスを明示する請求項10に記載の改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤。
  11. 前記ワクチン製剤が粉末または顆粒に基づいた製剤である請求項1に記載の改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤。
  12. 請求項1に記載の改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤の製造方法であって、前記方法が、
    (a)前記少なくとも1つのロタウイルス血清型を選択するステップと、
    (b)ステップ(a)の前記選択されたロタウイルス血清型に前記少なくとも1つの賦形剤を加えて最適な効力保持を伴った液状フィードを調製するステップと、
    (c)所定の工程パラメータにて噴霧化気体を用いた二流体ノズルを持つ噴霧乾燥機においてステップ(b)の前記液状フィードを噴霧乾燥して噴霧乾燥ロタウイルス製剤を得るステップと、
    (d)ステップ(c)の前記噴霧乾燥ロタウイルス製剤を前記少なくとも1つのブレンド剤と混合して前記噴霧乾燥ロタウイルス製剤の迅速に分散可能な形態を得るステップと、
    (e)ステップ(d)で得られた前記噴霧乾燥ロタウイルス製剤を水性希釈剤で再構成して投与の準備ができた液状ロタウイルスワクチンを得るステップとを含み、
    その際、
    −前記噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤が一価または多価のロタウイルス血清型の混合物におけるロタウイルス株を含んで成り、
    −前記噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤が投与の直前に再構成され、
    −前記再構成されたワクチン製剤が経口で投与される、前記製造方法。
  13. 前記工程パラメータ及びそれらの操作範囲が、
    工程パラメータ :操作範囲
    吸込み温度:0〜200℃
    吐出し温度:35℃〜60℃
    吸引器:65〜80%
    供給速度:0.3mL/分〜10mL/分
    噴霧気体流量:25Nm/時間〜35Nm/時間
    噴霧化圧:4バール〜7バール
    ノズル開口部直径:0.7mm〜1.2mm
    供給固形物:10%g/mL〜25%g/mL
    を含む請求項12に記載の改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤の製造方法。
  14. 前記工程パラメータ及びそれらの最適な範囲が
    工程パラメータ :操作範囲
    吸込み温度:70℃〜75℃
    吐出し温度:43℃〜48℃
    吸引器:70〜75%
    供給速度:0.4mL/分
    噴霧気体流量:30Nm/時間
    噴霧化圧:5バール
    ノズル開口部直径:1mm
    供給固形物:21%g/mL
    を含む請求項12に記載の改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤の製造方法。
  15. 前記噴霧化気体が、95%v/v以上の純度で且つ2%以下の水分含量を伴う窒素、アルゴン、二酸化炭素、または大気またはそれらの組み合わせから選択される請求項12に記載の改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤の製造方法。
  16. −前記ブレンド剤が個々にまたは前記制酸剤との組み合わせで50℃以上のTgを付与し、
    −酸中和能における前記制酸剤が2.0mEq/粉末のg〜5.0mEq/粉末のgの範囲である方法で
    前記混合することが前記ブレンド剤単独でまたは前記制酸剤との組み合わせで実施されている請求項12に記載の改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤の製造方法。
  17. 前記ワクチン製剤が再構成後24時間安定である請求項12に記載の改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤の製造方法。
  18. 前記耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチンが37℃で4週間且つ2〜8℃で24ヵ月間Log10=[0.5]未満の効力ロスで効力を維持する請求項1に記載の改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤。
  19. 前記耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチンが37℃で24週間且つ2〜8℃で24ヵ月間Log10=[0.5]未満の効力ロスで効力を維持する請求項1に記載の改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤。
  20. 前記耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチンが45℃で4週間、37℃で24週間且つ2〜8℃で24ヵ月間Log10=[0.5]未満の効力ロスで効力を維持する請求項1に記載の改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤。
  21. ロタウイルスの一価及び多価の株と共に単一または複数のロタウイルス血清型を含む前記ワクチン製剤が適宜、単回投与または複数回投与として包装される請求項1に記載の改善された耐熱性の噴霧乾燥ロタウイルスワクチン製剤。
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