JP3140797B2 - 安定化コンドロイチナーゼabc、その保存方法及び治療剤 - Google Patents

安定化コンドロイチナーゼabc、その保存方法及び治療剤

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JP3140797B2
JP3140797B2 JP03125385A JP12538591A JP3140797B2 JP 3140797 B2 JP3140797 B2 JP 3140797B2 JP 03125385 A JP03125385 A JP 03125385A JP 12538591 A JP12538591 A JP 12538591A JP 3140797 B2 JP3140797 B2 JP 3140797B2
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chondroitinase abc
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、安定化コンドロイチナ
ーゼABC、その保存方法及び椎間板ヘルニア治療剤に
関する。
【0002】
【従来技術】コンドロイチナーゼABC[EC4.2.
2.4]は、哺乳動物軟骨由来のコンドロイチン硫酸
A、鮫軟骨由来のコンドロイチン硫酸C及び哺乳動物皮
膚由来のコンドロイチン硫酸B(デルマタン硫酸)の分
解を強力に触媒し、ヒアルロン酸の分解に対しては弱く
触媒する酵素である。
【0003】本酵素は、動物組織中からムコ多糖類を除
去したり、組織中のムコ多糖を同定するための研究用試
薬として、プロテウス・ブルガリス(Proteus・
vulgaris)菌の産生する酵素商品が市販されて
いる。
【0004】一方、ヒトの腰痛の病因として区分される
椎間板ヘルニア症の治療に、植物パパイヤ由来の蛋白分
解酵素キモパパインや、バクテリア由来の膠質分解酵素
コラゲナーゼ等を、該ヘルニア症患者の椎間板腔に注入
し、ヘルニアを溶解する椎間板溶解療法(ID療法)が
開発され、欧米に於ては、キモパパインが医薬品(商品
名キモダイアクチン)として販売されている。
【0005】しかるに、上記蛋白分解酵素を用いるID
療法は、脊椎・椎間板のヘルニア部分のみならず、周辺
の構造組織の蛋白部分をも分解し、神経麻痺や、アレル
ギー発現等副作用を生じやすいという欠点がある。
【0006】R.Brownは、ヘルニアに特異的に作
用する酵素の検索の結果、ヘルニアの主たる構成因子で
あるプロテオグリカンの分解に着目し、コンドロイチナ
ーゼABC、及びコンドロイチナーゼACを用いるID
療法を提案した(米国特許第4,696,816号)。
【0007】しかし、このような脊椎・椎間板に注入
し、その患部に作用せしめる薬剤は、極めて純化された
酵素を変性の無い状態で使用することにより、副作用の
発現低減することができる。上記米国特許第4,69
6,816号記載の発明によれば、ID療法に用いる酵
素(コンドロイチナーゼABC)は保存剤しで、無菌
状態で、凍結乾燥した高純度(100U/mg蛋白
上)のコンドロイチナーゼを−20℃の低温に保存し、
使用直前に無菌水に溶解して使用することも特定され
いる。
【0008】
【解決しようとする問題点】しかし、このように比活性
の高い、高純度のコンドロイチナーゼABCは安定性が
非常に低く、凍結乾燥時または通常の条件における
時に、その酵素活性が著しく低下する。このように安定
性が低い酵素は、試薬としてあるいは医薬品として市場
に流通させることは困難である。従来、コンドロイチナ
ーゼABCは、−20℃以下での凍結保存という条件で
その活性の低下を防止していた。しかし、−20℃以下
で凍結保存することは、それ自体試薬または医薬品とし
ての用途を制限ることになる。
【0009】
【問題点を解決するための手段】そこで本発明者は、
コンドロイチナーゼABCの凍結乾燥時の活性低下を防
ぎまた保存安定性を改良することに目的として研究を重
ねたところ、コンドロイチナーゼABCに或る種の成分
を添加して凍結乾燥すると、凍結乾燥時の活性低下が防
止でき、かくして得られ乾燥コンドロイチナーゼAB
Cは、常温程度の温度で保存しても活性の低下少な
く、その上、局所注入用の椎間板ヘルニア治療剤として
使用しうることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0010】かくして、本発明によれば、デキストラ
ン、サッカロース、ラクトース、マルトース、マンニト
ール、キシリトールおよびソルビトールよりなる群から
選ばれ少なくとも1種の添加成分を含有することを特
徴とする安定化コンドロイチナーゼABC組成物が提供
される。
【0011】また、本発明によればデキストラン、サッ
カロース、ラクトース、マルトース、マンニトール、キ
シリトールおよびソルビトールよりなる群から選ばれ
少なくとも1種の添加成分と、コンドロイチナーゼAB
Cとの混合物を含む水性媒体溶液を凍結乾燥し、得られ
乾燥物を約40℃以下の温度で、特に該添加成分がサ
ッカロース、マンニトール、キシリトールまたはソルビ
トールの場合には約20℃以下の温度で、また、該添加
成分がマルトースまたはラクトースの場合には約10℃
以下の温度で保存・貯蔵することを特徴とする乾燥した
安定化コンドロイチナーゼABC組成物の保存方法が提
供される。
【0012】さらに、本発明によれば、デキストラン、
サッカロース、ラクトース、マルトース、マンニトー
ル、キシリトールおよびソルビトールよりなる群から選
ばれ少なくとも1種の添加成分を含有する安定化コン
ドロイチナーゼABC組成物を有効成分として含むこと
を特徴とする椎間板ヘルニア治療剤が提供される。
【0013】以下本発明についてさらに詳細に説明す
る。
【0014】本発明において、コンドロイチナーゼAB
Cに配合される添加成分は、デキストラン、サッカロー
ス、ラクトース、マルトース、マンニトール、キシリト
ール、ソルビトール或いはこれらの2種以上の混合物で
ある。デキストランとしては分子量が約40,000〜
約70,000のものが好ましく、具体例としてはデキ
ストラン40が挙げられる。これらのうち、デキストラ
ン、キシリトール、ソルビトール及びマンニトールよ
なる群から選ばれ少なくとも1種が凍結乾燥時の活性
低下及び保存時の活性低下を共に抑制する効果が優れて
いるので好ましい。
【0015】前記した添加成分は、コンドロイチナーゼ
ABCに対して重量で0.2倍以上で効果が認められる
が、好ましくは0.2〜100倍、より好ましくは0.
5〜100倍、さらに好ましくは1〜100倍の割合で
配合される。
【0016】本発明において、添加成分をコンドロイチ
ナーゼABCに配合する時期は、その凍結乾燥時である
のが最も好ましい。かくすることにより、凍結乾燥時に
おけるコンドロイチナーゼABCの活性低下を大巾に防
することができる。その際コンドロイチナーゼABC
に所定量の添加成分を加えて水性媒体中で混合し、通常
の方法に従って凍結乾燥することにより、乾燥した安定
化コンドロイチナーゼABC組成物が得られる。しかし
て、本発明によれば、デキストラン、サッカロース、ラ
クトース、マルトース、マンニトール、キシリトールお
よびソルビトールよりなる群から選ばれる少なくとも1
種の添加成分と、コンドロイチナーゼABCとの混合物
を含む水性媒体溶液を乾燥する工程を少なくとも含むこ
とを特徴とする乾燥した安定化コンドロイチナーゼAB
C組成物の製造方法も提供される。
【0017】かくして得られ乾燥コンドロイチナーゼ
ABC組成物は、常温程度の温度で保存しても、その活
性低下は少ない。保存すべき温度の上限は、保存期間や
使用目的に応じて変えられるが、添加成分の種類に概し
て依存している。添加成分がデキストランの場合には約
40℃以下、好ましくは15℃以下の温度、サッカロー
ス、マンニトール、キシリトールまたはソルビトールの
場合には約20℃以下、好ましくは15℃以下の温度、
またマルトースまたはラクトースの場合には約10℃以
、好ましくは4℃以下の温度で保存するのが適当であ
る。一般的に保存温度は低い方が活性低下は少ない。
かして、本発明によれば、前記の安定化コンドロイチナ
ーゼABC組成物を乾燥状態で約40℃以下の温度で保
存することを特徴とするコンドロイチナーゼABC組成
物の保存方法も提供される。
【0018】かくして、本発明により得られ乾燥コン
ドロイチナーゼABC組成物は、酵素活性を高い水準に
維持し、その保存安定性も良好であり、しかも添加成分
は人体に許容しうる化合物であるので、これを医薬用注
射剤として使用するに極めて適している。すなわち、椎
間板ヘルニアの治療のための注射剤として、本発明の乾
燥した安定化コンドロイチナーゼABC組成物は極めて
有利に使用される。これは、従来のコンドロイチナーゼ
ABC、保存安定性が低く且つ−20℃以下の極低温
で保存する必要があり、治療剤として実用的には不適当
であったことと極めて対照的である
【0019】以下実施例をげて本発明を詳述する。
【0020】なお、コンドロイチナーゼABCの活性測
定の方法はザ・ジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケ
ミストリーの243巻、1523頁〜1533頁、19
68年の山形らの方法に従った。
【0021】また、コンドロイチナーゼABCの1単位
とは、コンドロイチン硫酸を基質として、37℃で反応
したとき、1分間に1マイクロモル(μmole)の不
飽和二糖を遊離させる酵素量である。
【0022】
【実施例1】凍結乾燥時における各種添加剤の活性維持
効果: コンドロイチナーゼABC10単位に表1に示すような
物質を酵素蛋白量(40μg)の0.1、0.2、0.
5、1、10及び100倍量をそれぞれ添加した溶液を
バイアル瓶に入れ、凍結乾燥し、凍結乾燥品の活性を測
定して凍結乾燥時における添加剤の活性維持効果を調べ
た。その結果、キシリトール、ソルビトール、マンニト
ール、ラクトース、サッカロース、マルトース及びデキ
ストラン40は、無添加のものに比べ、凍結乾燥品の酵
素活性の残存率高かった。これらの添加剤には凍結乾
燥時に活性を維持する効果が認められた。凍結乾燥時に
上記の各種物質をコンドロイチナーゼABCに添加する
ことにより、活性を維持したまま、凍結乾燥製剤を得る
ことができる。
【0023】なお、凍結乾燥時の条件は、比活性100
単位/mg蛋白以上のコンドロイチナーゼABCを蛋白
として0.05〜1.0mg及び該添加剤を0.05〜
100mg、好ましくは0.25〜100mgおよび
または生理食塩液0.5〜1.0mlの割合溶解した
後に無菌ろ過を行い、バイアルまたはアンプルに無菌的
に分注し、凍結乾燥を行った。
【0024】
【表1】
【0025】
【実施例2】凍結乾燥品の15℃に保存したときの各種
添加剤の活性保存効果: コンドロイチナーゼABC10単位に表2に示すような
物質を、酵素蛋白量(40μg)の0.1、0.2、
0.5、1、10または100倍量添加した溶液をそれ
ぞれバイアル瓶に入れ、凍結乾燥したのち、15℃
ケ月間保存し、保存後の活性を測定して添加剤の活性保
存効果を調べた。その結果、キシリトール、ソルビトー
ル、ラクトース、マルトースまたはデキストラン40を
それぞれ0.2倍量以上添加したものの保存後の活性は
無添加のものに比べいずれも高く、これら添加剤の保存
時における活性保存効果が認められた。しかし、0.1
倍量では活性保存効果はわずかしかなかった。
【0026】上記の各種物質をコンドロイチナーゼAB
Cに添加することにより、保存時の活性の低下を少なく
することができる。表には示さなかったが、マンニトー
およびサッカロースにも同じような活性保存効果がみ
られた。
【0027】
【表2】
【0028】
【表3】
【0029】
【実施例3】凍結乾燥品を異なる温度に保存したときの
各種添加剤の活性保存効果: コンドロイチナーゼABC10単位に表3に示すような
物質を酵素蛋白量(40μg)の100倍量添加した溶
液をバイアル瓶に入れ、凍結乾燥したのち、−20℃、
4℃または15℃でそれぞれ2ケ月間或いは40℃
ケ月間保存し、保存後の活性を測定して添加剤の活性保
存効果を調べた。その結果、デキストラン40はいずれ
の保存温度条件でも活性保存効果が認められた。一方、
他の糖及び糖アルコールは15℃以下の保存条件では活
性保存効果が認められたが、40℃での保存ではその効
果が殆どないか、または小さかった。
【0030】
【表4】
【0031】
【表5】
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−34001(JP,A) 特開 昭56−35985(JP,A) 特開 昭57−68787(JP,A) 特開 昭59−25684(JP,A) 特開 昭60−6192(JP,A) 特開 昭60−244288(JP,A) 特開 昭62−111686(JP,A) 特開 昭62−221697(JP,A) 特公 昭47−13704(JP,B1) 特公 昭47−50390(JP,B1) 米国特許4696816(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C12N 9/96 BIOSIS(DIALOG) WPI(DIALOG)

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サッカロースを含有するコンドロイチナ
    ーゼABC組成物であって、サッカロースをコンドロイ
    チナーゼABCに対して重量比で0.5〜100倍含有
    し、凍結乾燥前のコンドロイチナーゼABC活性に対す
    る凍結乾燥後のコンドロイチナーゼABC活性の相対値
    が80%以上に保持され、かつ前記重量比の範囲内にお
    ける凍結乾燥後のコンドロイチナーゼABC活性の前記
    相対値の最大値と最小値の差が2%以内に保持されてい
    ることを特徴とする安定化コンドロイチナーゼABC組
    成物。
  2. 【請求項2】 該コンドロイチナーゼABCの比活性が
    少なくとも100単位/mg蛋白である請求項1記載の
    組成物。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載の安定化コンド
    ロイチナーゼABC組成物を乾燥状態で20℃以下の温
    度で保存することを特徴とするコンドロイチナーゼAB
    C組成物の保存方法。
  4. 【請求項4】 請求項1または2に記載の安定化コンド
    ロイチナーゼABC組成物を乾燥状態で15℃以下の温
    度で保存する請求項3に記載の方法。
  5. 【請求項5】 サッカロースを含有するコンドロイチナ
    ーゼABC組成物であって、サッカロースをコンドロイ
    チナーゼABCに対して重量比で0.5〜100倍含有
    し、凍結乾燥前のコンドロイチナーゼABC活性に対す
    る凍結乾燥後のコンドロイチナーゼABC活性の相対値
    が80%以上に保持され、かつ前記重量比の範囲内にお
    ける凍結乾燥後のコンドロイチナーゼABC活性の前記
    相対値の最大値と最小値の差が2%以内に保持された安
    定化コンドロイチナーゼABC組成物を含むことを特徴
    とする椎間板ヘルニア治療剤。
  6. 【請求項6】 該コンドロイチナーゼABCの比活性が
    少なくとも100単位/mg蛋白である請求項5に記載
    の治療剤。
  7. 【請求項7】 サッカロースとコンドロイチナーゼAB
    Cとの混合物であって、サッカロースをコンドロイチナ
    ーゼABCに対して重量比で0.5〜100倍含む水性
    媒体溶液を凍結乾燥する工程を少なくとも含むことを特
    徴とする、凍結乾燥前のコンドロイチナーゼABC活性
    に対する凍結乾燥後のコンドロイチナーゼABC活性の
    相対値が80%以上に保持され、かつ前記重量比の範囲
    内における凍結乾燥後のコンドロイチナーゼABC活性
    の前記相対値の最大値と最小値の差が2%以内に保持さ
    れている乾燥した安定化コンドロイチナーゼABC組成
    物の製造方法。
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